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行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子制造 证券研究报告 2020年03月15日 投资评级 行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC执业证书编号：S1110517070005 panjiantfzq 俞文静 联系人 yuwenjingtfzq 资料来源：贝格数据 相关报告 1 电子制造-行业点评:从5G mmwave看供应链机会（2） 2020-03-05 2 电子制造-行业深度研究:电子 PI：功率、折叠、5G、散热等需求旺盛，大陆产业加速进口替代，有望迎来量价齐升机遇 2020-03-01 3 电子制造-行业深度研究:MLCC 深度：提价加速，高端突破，军工成长，上游崛起 2020-02-21 行业走势图 创新与危机下看好高端电子陶瓷发展 苹果新机中孕育的陶瓷产业链投资机会：我们在 3 月 5 日发布从 5G mmwave 看供应链机会（2）新增关注陶瓷相关产业链投资机会，预计今年新的5G终端中将采用陶瓷介质谐振天线设计，建议关注陶瓷材料厂商国瓷材料和三环集团，预计陶瓷将成为5G时代的重要电子材料。在目前全球肺炎疫情的影响下，中国企业有望弯道超车，加快对于日韩厂商高端材料的进口替代。 陶瓷介质谐振天线是什么？介质谐振器天线是由低损耗、高介电常数的介质材料构成的谐振式天线。性能方面，DRA 除馈线以外无导体损耗和表面波损耗、具有较高的辐射效率、公差要求较低，且可以通过选择不同介电常数材料，灵活控制天线尺寸和带宽、实现小型化设计，较微带天线相比更具优势。 陶瓷介质谐振天线就是选用更高 Q 值(品质因数)的陶瓷作为微波介质，微波介质陶瓷材料具有高介电常数、低介电损耗、温度系数小等优良性能，能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。 为什么看好陶瓷材料? 高性能材料高介电常数、低介电损耗、温度系数小、满足小型化集成化条件；原料成本占比大门槛高海外主导、国产化空间大，优先看好陶瓷材料厂商的发展；5G时代成长空间大，看好中国陶瓷厂商突破高 Q 低损耗特性陶瓷市场空间持续打开，看好陶瓷天线/陶瓷滤波器/LTCC器件等产品成长；中国 5G发展主力，看好 5G时代国产化下中国陶瓷材料公司卡位，有望突破海外材料市场的垄断。 5G高频下，高Q低损耗特性陶瓷市场空间持续打开: 功能陶瓷具有电/磁/光/声/滑雪/生物等特性，具备高介电常数、低介电损耗、温度系数小等优良性能，能满足微波电路小型化、集成化，看好5G高频下陶瓷天线、LTCC技术、陶瓷滤波器等产品的成长渗透。 原料成本占比大门槛高，海外主导国产化空间大，优先看好陶瓷材料厂商的发展。以电子陶瓷为例看产业链的情况：陶瓷工序长门槛高，原材料成本占比大(30%)，原料/成品供应商集中在日美欧（陶瓷粉CR3=51%（日本 Sakai、NCI、FujiTi），纳米氧化锆 CR3=31%(法国圣戈班、日本第一稀元素、日本东曹)），国内进口依赖严重国产化空间大。国内看，粉体环节主要厂商有国瓷材料、东方锆业等，陶瓷产品供应商主要有三环集团、比亚迪电子等。 复盘过去的每一轮危机，都是中国企业向高端进发的机会。疫情的短期影响终将过去，但是在日韩美欧全面需求经济受影响的情况下，中国企业过去借助海外并购及技术引进等多方面手段快速发展，预计这次也将是中国企业弯道超车的机会。5G 的技术升级恰好又给了进口替代的机会，预计从“云管端”全面国产化将在近几年大举向上游材料端演进。 投资建议：陶瓷天线等新器件第一次进入终端产品内部供应链，预计未来随5G 发展向多品类延伸。上游高端粉体等高壁垒领域，长期海外公司垄断，国内企业借由国内 5G 发展有望弯道超车。5G 时代小型化趋势将带来陶瓷器件的广泛应用，建议关注陶瓷粉体龙头国瓷材料，烧结成型相关三环集团、比亚迪电子等。 风险提示：5G 基站建设及终端换机不及预期，国产化进程缓慢，全球经济需求下滑，产品拓展缓慢 -19%-5%9%23%37%51%65%2019-03 2019-07 2019-11电子制造 沪深300行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 苹果新机中孕育的陶瓷产业链投资机会 . 4 1.1. 介质谐振天线是5G高频小尺寸优势天线方案 . 4 1.2. 陶瓷作为谐振天线微波介质的优势 . 5 2. 高性能陶瓷材料，持续受益 5G全周期建设 . 5 2.1. 功能陶瓷：原料和加工门槛高，应用广阔国产化空间大 . 5 2.2. 5G高频要求下，高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开 . 8 3. 全球企业发展及复盘，看好陶瓷材料进口替代加速 . 12 3.1. 复盘日本东曹，优先看好陶瓷原材料厂商 . 12 3.2. 从京瓷看陶瓷厂商成长：全球第二大电子陶瓷厂商，一体化+下游拓展 . 14 3.3. 08年金融危机后的国内企业发展 . 17 4. 产业链重点推荐 . 19 4.1. 国瓷材料：国内领先新材料平台型企业 . 19 4.2. 三环集团：垂直一体化的国内电子陶瓷龙头 . 20 5. 风险提示 . 23 图表目录 图1：圆柱介质谐振天线的结构 . 4 图2：介质谐振天线阵的结构 . 4 图3：微波介质陶瓷应用领域 . 5 图4：电子陶瓷制备 . 7 图5：电子陶瓷产业链 . 7 图6：全球主要电子陶瓷粉厂商市场份额 . 7 图7：全球电子陶瓷市场份额 . 7 图8：陶瓷下游应用领域 . 8 图9：中国电子陶瓷行业市场规模（亿元） . 8 图10：2019-2023年全球手机渗透率（%） . 9 图11：2017-2022年中国可穿戴设备出货量及市场规模 . 9 图12：块状陶瓷天线和LTCC工艺陶瓷天线 . 9 图13：LTCC工艺流程 . 10 图14：LTCC元器件示意图 . 10 图15：2011-2020年锂电池隔膜需求（亿平方米）. 12 图16：2014-2024年中国燃料电池市场规模（亿元） . 12 图17：2017年全球氧化锆主要厂商产量市场份额 . 14 图18：东曹陶瓷材料梯次化布局与功能陶瓷应用领域延伸 . 14 图19：京瓷技术纵向深入+垂直一体化+市场横向拓展战略 . 16 图20：京瓷产品品类拓宽持续驱动公司成长 . 16 图21：2015-2018年公司销售净额与税前收入（百万日元） . 17 图22：2017-2019年公司各业务销售收入占比 . 17 8ZdYvYpZgZjYkW9YMBpPrN6M9R9PmOqQpNpPfQqQoNlOoPtO8OrQzQxNsOqRMYnQmP行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图23：08-12年中国大陆企业海外并购交易 . 18 图24：按投资行业中国大陆企业境外并购交易数量按 2012 vs. 2011 . 18 图25：公司产品布局. 20 图26：国瓷材料2014-2019Q3营业收入及同比 . 20 图27：国瓷材料2014-2019Q3归母净利润及同比 . 20 图28：国瓷材料2014-2019Q3净利率、毛利率 . 20 图29：国瓷材料2018年营业收入结构 . 20 图30：三环集团2014-2019Q3营业收入及同比 . 23 图31：三环集团2014-2019Q3归母净利润及同比 . 23 图32：三环集团2014-2019Q3净利率、毛利率 . 23 图33：三环集团2018年营业收入结构 . 23 表1：陶瓷的分类 . 6 表2：陶瓷产品性能优势 . 6 表3：陶瓷产业链（氧化锆）各环节覆盖情况 . 7 表4：陶瓷在3C电子领域中的应用 . 8 表5：LTCC自单器件向模块化发展 . 10 表6：陶瓷在通讯领域中的应用 . 10 表7：不同滤波器特性对比 . 11 表8：陶瓷在汽车、航空领域中的应用 . 11 表9：中国燃料电池产业发展目标 . 12 表10：主营业务与产品 . 13 表11：东曹氧化锆粉体相关产品 . 13 表12：世界氧化锆粉体主要厂商对比 . 14 表13：京瓷产品 . 15 表14：危机后中国企业海外并购 . 18 表15：国瓷材料发展历程 . 19 表16：三环集团发展进程 . 21 表17：国瓷材料主要产品 . 21 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. 苹果新机中孕育的陶瓷产业链投资机会 我们去年以来深度跟踪5G mmwave的产业链投资机会，2019年11月20日发布从5G mmwave看供应链机会重点推荐LCP、AIP模组、中框变化等产业趋势，提出苹果20年5G新机（配置毫米波版本）中有望搭载三组天线模组，分别位于侧边、背面、上刘海处。在持续跟踪后我们对 5G mmwave 及天线相关变化进一步梳理，20 年 3 月 5 号发布从5G mmwave看供应链机会（2），新增关注陶瓷相关产业链投资机会，提出刘海处天线方案变化较大，增加陶瓷介质谐振天线设计，预计新增陶瓷天线供应商三环集团和比亚迪电子，上游粉体供应商东曹和国瓷材料，天线模组不含射频IC处理芯片，预计模组出货厂商预计依旧为立讯精密和安费诺，高频信号传输下模组与主板的传输线依旧为 LCP，预计仍有村田供货。 1.1. 介质谐振天线是5G高频小尺寸优势天线方案 介质谐振天线是什么？在毫米波等高频段更高带宽的要求下，介质谐振天线是 5G 高频段下的小尺寸增益天线方案。介质谐振器天线（Dielectric Resonator Antennas， DRA）是由由低损耗、高介电常数的介质材料构成的谐振式天线，一般通过微带线、微带缝隙或探针等馈电结构对其馈电，其谐振频率取决于谐振器尺寸、形状和材料的介电常数。性能角度分析，介质谐振器天线 DRA 除馈线以外无导体损耗和表面波损耗、具有较高的辐射效率、公差要求较低，且可以通过选择不同介电常数材料，灵活控制天线尺寸和带宽，实现小型化设计，与微带天线相比在 5G 高频段下具有特殊的优势。目前的介质谐振天线方案主要有宽带超宽带介质谐振器天线、圆双极化介质谐振器天线、毫米波介质谐振器天线、高阶模高增益介质谐振器天线等，从形态上则有矩形、圆柱、多片、阵列等天线结构形态。 图 1：圆柱介质谐振天线的结构 图 2：介质谐振天线阵的结构 资料来源：介质谐振天线的发展、天风证券研究所 资料来源：介质谐振天线的发展，天风证券研究所 在高频段中，介质谐振天线用作小尺寸的增益天线具有特殊优势： 1. 通过选择不同介电常数材料，灵活控制天线尺寸和带宽：与一般天线相比，介质谐振天线相对介电常数越大，介质尺寸越小。谐振频率率取决于谐振器尺寸、形状和材料的介电常数，可选择高介电常数实现天线小型化设计。 2. 辐射频率高，介质损耗小：不存在表面波损耗，且处于谐振状态，所以 DRA 的辐射效率很高（可达 95）。 3. 具有多种馈电机制：一般有口径耦合馈电，微带线耦合馈电，同轴探针馈电, 共面波导馈电等方式。 4. 谐振模式丰富：每种形状的介质谐振天线都具有不同的谐振模式，可以利用不同的谐振模式提高天线性能； 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 5. 具有更宽的阻抗带宽：通过除地面以外的整个谐振器表面辐射，且没有导体和表面波损耗，因而具有较宽的阻抗带宽且介质谐振天线品质因数(Q 值)比较高，在微波波段可达103-104，且振荡频率的稳定性好。 6. 更易实现多频特性：相比传统天线，多频介质谐振器天线可以通过引入多个谐振单元、优化馈电方式和利用谐振器本身多模谐振特性等方式实现。 1.2. 陶瓷作为谐振天线微波介质的优势 陶瓷介质谐振天线：为什么选取陶瓷材料？微波介质陶瓷是指应用于微波频率(主要是300MHz30GHz频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，是制造谐振器、滤波器、介质基片、介质天线等的关键材料。它具有高介电常数、低介电损耗、温度系数小等优良性能，适于制造多种微波元器件，能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。按照其介电性能大小的不同，微波介质陶瓷可分为低介、中介和高介电常数类3大类。从应用来看，以更高Q 值(品质因数)的陶瓷作微波介质，按照一定的要求进行馈电和空间排列构成天线阵列的介质谐振天线叫做陶瓷介质谐振阵列天线，可在手机中作内置天线，也可以广泛用于局域网系统等其它领域。 图 3：微波介质陶瓷应用领域 资料来源：新材料在线、天风证券研究所 微波介质陶瓷优势： 高介电系数有利于实现小型化：谐振器的尺寸和电介质材料的介电常数的平方根成反比，微波介质陶瓷材料的高介电常数有利于微波介质滤波器的小型化。 高稳定性：微波介质材料的谐振频率随温度变化较小，频率温度系数f较小稳定性高。 低损耗：微波介质材料Q值与介质损耗tan成反比关系Q(=1/tan)。Q值越大，滤波器的插入损耗就越低。 2. 高性能陶瓷材料，持续受益5G全周期建设 2.1. 功能陶瓷：原料和加工门槛高，应用广阔国产化空间大 功能陶瓷为多特性、能实现相互转化的高性能材料，电子陶瓷在功能陶瓷中占比最大。陶瓷与金属材料、高分子材料并列为当代三大固体材料，陶瓷分为普通陶瓷与先进陶瓷两大类。其中先进陶瓷是采用高度精选或合成的原料，按照便于控制的制造技术加工生成的具有精确控制的化学组成、便于进行结构设计的特性优异陶瓷，因其具备高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、电子、机械、航天、生物医学等各个领域。行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 按其特性和用途，先进陶瓷可分为结构陶瓷与功能陶瓷两大类，结构陶瓷具有机械/热/部分化学功能；功能陶瓷具有电/磁/光/声/滑雪/生物等特性，具有相互转化功能，在先进陶瓷中约占 70%的市场份额。从行业来看，电子工业是功能陶瓷产业最大的终端应用市场，因此电子陶瓷是功能陶瓷的最大的细分分支，市场份额达到80%。 表 1：陶瓷的分类 一级分类 二级分类 三级分类 主要产品 主要应用领域 先进陶瓷 功能陶瓷 电子陶瓷 绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷等 微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等 热/光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷、吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维等 冶金行业、核工业、现代通信行业等 生物/抗菌陶瓷 生物硬质组织的代用品、无机抗菌剂、有机抗菌剂、光催化型抗菌剂等 骨科、整形外科、口腔外科、眼科、家庭用品、家用电器、玩具等 多孔陶瓷 汽车尾气处理、工业污水处理、熔融金属过滤、催化剂载体、隔热、隔音材料等 航空领域、电子领域、医用材料领域及生物领域等 结构陶瓷 氧化物陶瓷 真空器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、可控硅和固体电路外壳、火花塞绝缘体、磨料磨具、纺织瓷件、刀具等 冶金、散热、绝缘等领域 非氧化物陶瓷 化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等 石油工业、化学工业、汽车、飞机、火箭、机械矿业、造纸工业、热处理、高温构件、热交换材料、浇注模具材料等 纳米陶瓷 防护材料、高温材料、人工器官的制造、临床应用、以碳化硅为吸收剂的吸收材料、以陶瓷粉末为吸收剂的吸收材料等 微包覆、超级过滤、吸附、除臭、触媒、固定氧、传感器、光学功能元件、电磁功能元件等 资料来源：中国腐蚀与防护网，天风证券研究所 表 2：陶瓷产品性能优势 种类 产品 性能优势 结构陶瓷 高温陶瓷 800长期使用，超高温短期使用 高强陶瓷 韧性大、强度高、抗冲击性良好 超硬陶瓷 热稳定性高、化学稳定性好、弹性模量优良 耐腐蚀陶瓷 化学稳定性优良、耐冲刷 功能陶瓷 电子陶瓷 具有压电、光电、热释电、铁电和绝缘性 生物陶瓷 具备与血液、器官良好的生物相容性 光学陶瓷 具备透波性能、透明性、荧光性 超导陶瓷 具备超导特性、耐低温 磁性陶瓷 具备磁导率、矫顽力大、硬度高 资料来源：新材料，天风证券研究所 以电子陶瓷为例看产业链的情况：工序长门槛高，原材料成本占比大、进口依赖严重，成品供应商同样集中在日美欧。电子陶瓷产业的上游包括电子陶瓷基础粉、配方粉、中游包括电子陶瓷材料及其元器件、下游包括 3C/通讯/汽车等； 工艺环节主要包括：前端粉体浆料成型烧结后加工等，从成本占比来看，原材料、成型与烧结、后期加工分别占比约 30%、20%、35%。具体分析，上游：陶瓷原材料包括氧化铝、氧化锆等，陶瓷粉产能主要集中在欧美和日本，国内进口依赖严重，电子陶瓷粉 CR3=51%（日本 Sakai、NCI、FujiTi）， 纳米氧化锆 CR3=31%(法国圣戈班、日本第一稀元素、日本东曹)。从下游供应商格局来看，全球电子陶瓷供应商集中在日美欧，日本、美国及欧洲市场份额分别为 50%、30%、10%。国内看，粉体环节主要厂商有国瓷材料、东方锆业等，陶瓷产品供应商主要有三环集团、比亚迪电子等，两家均能实现粉体自制。 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 图 4：电子陶瓷制备 图 5：电子陶瓷产业链 资料来源：niccic，天风证券研究所 资料来源：先进陶瓷展，天风证券研究所 图 6：全球主要电子陶瓷粉厂商市场份额 图 7：全球纳米复合氧化锆主要厂商格局（%） 资料来源：上海硅酸盐工业协会网，天风证券研究所 资料来源：新材料，天风证券研究所 图 8：全球电子陶瓷市场份额 资料来源：中国产业信息网，天风证券研究所 表 3：陶瓷产业链（氧化锆）各环节覆盖情况 粉体 浆料 成型 烧结 后加工 三环集团 国瓷材料 顺络电子 蓝思科技 12%12%7%3%1%2%6%1%56%法国圣戈班 日本第一稀元素 日本东曹比利时索尔维 日本住友大阪水泥 日本昭和电工东方锆业 国瓷材料 其他行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 伯恩光学 比亚迪电子 东方锆业 资料来源：金智创新，天风证券研究所 2.2. 5G高频要求下，高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开 应用广泛，陶瓷下游领域涵盖七大新兴领域；高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开，有望持续受益 5G 全周期建设。凭借硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点，陶瓷材料下游应用范围广阔，涵盖 3C 电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车七大领域。展望未来，我们认为5G高频要求下，高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开，看好陶瓷天线、LTCC、陶瓷滤波器等持续受益 5G 全周期建设，下游行业有望迎来多维度成长，2014-2018 年，我国电子陶瓷行业市场规模由 346.6亿元增长至576.9亿元，预计2023年中国电子陶瓷行业市场规模达到1145.4亿元。 图 9：陶瓷下游应用领域 图 10：中国电子陶瓷行业市场规模（亿元） 资料来源：华研科技官网，天风证券研究所 资料来源：头豹科技创新网，天风证券研究所 1) 3C电子领域：我国已进入5G全面建设阶段，2020年5G手机将加速普及，同时叠加可穿戴市场兴起，电子陶瓷市场需求打开。在 3C 电子领域，陶瓷主要应用于手机及智能手表等场景中。预计陶瓷市场空间随着下游应用的成长而持续提高手机：2019年为5G手机元年，随5G建设进度推进，预计 2019-2023年全球5G手机渗透率由0.9%增长至51.4%；可穿戴：中国已成为全球第一智能可穿戴市场，预计2020-2022年中国可穿戴设备出货量由 8847万台增长至11380万台，市场规模由473亿元增长至607亿元。 表 4：陶瓷在3C电子领域中的应用 陶瓷部件 产品 手机 陶瓷背板 陶瓷中框 指纹识别陶瓷盖板 摄像模组陶瓷FC封装 陶瓷按键 陶瓷天线 0200400600800100012001400中国电子陶瓷行业市场规模行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 智能手表 陶瓷表圈 陶瓷表盘 陶瓷表带 陶瓷盖板 资料来源：中国钟表网，天风证券研究所整理 图 11：2019-2023年全球手机渗透率（%） 图 12：2017-2022年中国可穿戴设备出货量及市场规模 资料来源：mobile，天风证券研究所 资料来源：前瞻研究院，天风证券研究所 陶瓷天线满足小型化需求：与PCB天线等相比，陶瓷天线介电常数高，同时可以有效缩小天线尺寸，提升手机内部空间利用效率，同时能助力手机实现轻薄化。具体可分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。多层陶瓷基板(LTCC 天线)采用低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结，天线金属导体可以印在每一层陶瓷介质层上，从而有效缩小天线尺寸。 图 13：块状陶瓷天线和LTCC工艺陶瓷天线 资料来源：中国制造网，天风证券研究所 LTCC技术从单器件到集成模块应用广泛，5G高频化、小型化、一体化有望驱动LTCC 产品成长。低温共烧陶瓷技术（LTCC）是一种多层陶瓷微波材料技术，可以将无源元件内埋置到基板内部同时将有源元件贴装在基板表面、实现三维结构，在制成无源/有源器件、功能模块集成等方面有灵活性，具有操作简单、技术成熟、低损耗、优良的高频 Q 值、小型化等优势，可用于制作基板、器件及功能模块。0.911.827.339.551.401020304050602019 2020 2021 2022 2023全球5G手机渗透率（%）5000631475818847101