5G产业链化工新材料专题报告：5G新基建进入加速期，核心化工新材料国产替代迎来良机.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 行业研究 Page 1 证券研究报告深度报告 基础化工 Table_IndustryInfo 5G产业链化工新材料专题报告 超配 （维持评级） 2020年03月26日 一年该行业与上证综指走势比较 行业专题 5G新基建进入加速期，核心化工新材料国产替代迎来良机 5G商用初期设备端集中投入，相关化工新材料加速发展 我们对 5G 新基建相关的化工新材料产业链进行了全面的梳理，盘点了核心零部件所需的关键材料及其对应市场空间，整理了各材料主要相关标的以及相关产业链投资图谱。5G新基建产业链可以大致分为基站建设和终端设备两个部分，其核心零部件需求量提升主要集中在光纤光缆、射频前端、散热技术、电磁屏蔽、电子用胶等领域，我们认为这些领域所需要的关键化工新材料将在未来几年加速发展。 运营商CAPEX回暖，2020年开始5G建设进入加速期 5G商用前期设备建设加速，运营商 CAPEX逐渐回暖。由于 4G扩容和5G建设启动，三大运营商资本开支经历连续三年下滑后开始复苏，2019年为5G建设元年，预计2020-2022年5G基站建设规模将迎来大爆发。三大运营商 2020 年资本开支总额约 3348 亿元，2020 年预计同比提升12%，行业景气度提升。国内新建 5G 基站数量 2019 年达到 15 万站，2020年预计新建65万站，2021年-2023年将每年新建超过100万站。我们预计 2020 年国内 5G 基站部署总量有望达到 80 万站左右，未来两年进入快速部署期。 5G新基建对材料性能要求提升，核心化工新材料国产空间广阔 5G时代由于传输信号向高频高速发展，对核心化工新材料的性能要求明显提升。其中在 5G 产业链中有重大应用的化工新材料包括光固化涂料（光纤光缆涂覆用）、 高纯四氯化硅（光纤预制棒用）、 PTFE（高频高速PCB板用）、 LCP/mPI（FPC天线和基站振子用）、 PI（石墨散热片用）、陶瓷背板/PC和 PMMA复合板（背板材料用）、胶粘剂（导电导热及UV压敏胶等电子用胶）。这些产品目前都属于高端化工新材料，国产占比较小，市场规模还有较大的增长空间。我们认为未来随着 5G 新基建的逐步实施到位，toB和toC等领域的终端设备的数量急速增长，有望带动核心化工新材料的需求爆发。 风险提示 1、国内5G新基建建设增速不及预期； 2、关键化工新材料的国产渗透率低于预期； 3、宏观经济政策波动，国家对 5G新基建产业链的政策支持力度下降。 相关研究报告： 基础化工行业3月份投资策略：国际油价巨震，关注改性塑料和化工新材料 2020-03-13 化工产业链梳理专题报告：化繁为简，看懂化工产业链 2020-02-26 湿电子化学品行业梳理报告：当风轻借力，一举入高空 2020-02-24 半导体产业链系列研究十二：中芯国际14nm量产，国产配套产业链迎来历史性机遇 2020-02-24 半导体材料专题报告：市场空间巨大，国产替代大有所为 2020-01-09 证券分析师：龚诚 电话： 010-88005306 E-MAIL： gongchengguosen 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519040001 证券分析师：商艾华 电话： E-MAIL： shangaihuaguosen 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519090001 证券分析师：欧阳仕华 电话： 0755-81981821 E-MAIL： ouyangsh1guosen 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980517080002 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，其结论不受其它任何第三方的授意、影响，特此声明 0.60.81.01.21.41.6M/19 M/19 J/19 S/19 N/19 J/20上证综指 基础化工请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 关键结论与投资建议 我们对 5G 新基建相关的化工新材料产业链进行了全面的梳理，并总结出相关产业链投资图谱。5G新基建可以大致分为5G基站的建设和下游设备两个部分，其中射频前端材料主要是用于 5G 信号的发射与接收，光纤光缆主要用于基站之间的信息通讯。其核心部分需求量提升主要集中在光纤光缆、射频前端、散热技术、电磁屏蔽、电子用胶等领域。 一方面随着 5G 商用前期基础设备建设加速，国内运营商资本开支逐渐回暖，我们预计2020年国内5G基站部署有望达到80万站左右，未来两年进入快速部署期。另一方面，5G时代传输信号的向高频高速发展，对核心材料的性能要求明显提升，带动高端化工新材料的需求量迅速爆发。我国 5G 通讯处于国际领先地位，随着国内高端化工新材料的突破，国产替代将成为必然趋势。 核心假设或逻辑 第一，当前处于5G商用早期，网络设备投资处于集中爆发期。由于4G扩容和5G 建设启动，三大运营商资本开支经历连续三年下滑后开始复苏，我们预计2019年资本开支增速 9%，2020年国内5G 基站部署有望达到 80万站左右，未来两年进入快速部署期。 第二，5G新基建带来的新需求巨大，核心化工新材料国产化正加速进行。其中5G 基站上游射频器行业 2018 年市场规模 300 亿左右，同比增速超过 10%。下游电子设备端，背板去金属化和散热系统优化促进了新材料需求，预计 2020年陶瓷背板市场超500亿元，2023年5G手机散热行业有31亿元规模。 第三，当前国家新基建明确提出加快 5G商用步伐，促进5G基建等行业长久发展。当前国内 5G 新基建多个核心材料已经技术突破，比如飞凯材料在紫外固化光纤光缆涂料全球市占率已经达到30%，回天新材等新电子胶粘剂产品也逐渐进入华为产业链，国产替代明显加速。 与市场预期不同之处 第一、市场目前对5G产业链相关的化工新材料重视程度不足。5G时代由于传输信号向高频高速发展，对核心材料的性能要求明显提升，化工新材料在 5G新基建产业链中的重要程度超出过去 3G和4G时代。 第二、化工新材料国产化进程有望超出市场预期。在传统观念中，市场普遍认为国内化工企业在新材料的研发进展上远落后于日韩欧美。我们认为国内化工企业在新材料领域近年突破较多，而且随着上游原材料端的产能已经逐渐充分饱和，各大龙头化工企业纷纷加大在下游材料端的研发支出或者并购优质项目的力度，高端材料的国产化进程已经明显加快。 股价变化的催化因素 1、国内运营商5G设备端建设资本开支增加； 2、5G新基建创造一大批新材料刚性需求； 3、国家新基建政策支持 5G行业长久发展。 核心假设或逻辑的主要风险 1、国内5G新基建建设增速不及预期； 2、贸易战加剧导致产业链核心受制于人，国产替代渗透率低于预期； 3、宏观经济政策波动，国家对5G新基建产业链的政策支持力度下降。 8ZcZqVtVnWkXmU9YzWoOoPbRaO6MoMqQtRnNjMoOnOfQoMsN9PoPsRMYpMoNuOtQtN请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 5G新基建加速建设，带动化工新材料国产化进程 . 5 5G新基建相关化工新材料全面梳理 . 5 运营商CAPEX回暖，2020年5G建设进入加速期 . 5 5G新基建硬件需求量激增，带动核心化工新材料的国产化加速. 7 5G新基建相关化工新材料盘点 . 7 射频前端 . 7 光纤光缆 . 10 电磁屏蔽 . 12 散热技术 . 14 电子用胶 . 16 风险提示： . 18 分析师承诺 . 19 风险提示 . 19 证券投资咨询业务的说明 . 19 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图表目录 图1：5G产业链相关的化工新材料梳理 . 5 图2：三大运营商资本开支 CAPEX统计（单位：亿元） . 6 图5：LCP材料的分子结构 . 8 图6：PI/LCP软板传送损耗的比较 . 8 图7：PTFE材料用于5G基站中的高频高速覆铜板示意图 . 9 图8：半柔同轴线缆结构示意图 . 10 图9：光纤涂覆材料 . 11 图10：光纤光缆产业链 . 11 图11：光纤级四氯化硅 . 12 图12：氧化锆陶瓷手机壳 . 13 图13：两层复合板的结构示意图 . 14 图14：华为 Mate 20 X 5G 散热技术 . 15 图15：石墨片散热方案示意图 . 16 图16：手机用胶粘剂类型 . 16 图17：各大有机硅胶粘剂企业在 5G领域布局 . 17 图18：全球智能手机出货量和预测 . 18 表1：运营商资本开支CAPEX结构（单位：亿元） . 6 表2：三大运营商每年新建 4G宏基站数统计 . 6 表3：三大运营商每年新建 5G宏基站数统计 . 7 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 5G新基建加速建设，带动化工新材料国产化进程 5G新基建相关化工新材料全面梳理 5G 新基建相关的化工新材料主要用于基站硬件设备和终端设备的核心部件的制造过程当中，目前仍以国外进口材料为主，我们认为国产化替代将成为未来主要趋势。 5G新基建可以大致分为5G基站的建设和下游设备这两个部分。在 5G基站建设中，主要包括网络搭建、网络运营、基站建设等。终端应用则主要包括手机、平板电脑、可穿戴设备等移动终端。由于 5G 时代相关硬件设备对高频高速信号的传送要求更高，随之而来的对材料的性能要求也大幅提高。 我们认为 5G 新基建带来的核心部分需求量提升主要集中在光纤光缆、射频前端、散热技术、电磁屏蔽、电子用胶等领域，其中涉及到的化工新材料主要是光固化涂料（光纤光缆涂覆）、四氯化硅（光纤预制棒） 一般可以把5G基站建设过程中使用的材料分为射频前端和光纤光缆这两大类，其中射频前端材料主要是用于 5G 信号的发射与接收，光纤光缆主要用于基站之间的信息通讯。下游应用环节主要有手机、平板电脑、可穿戴设备，其中手机是市场占比最大的一类。 图1：5G产业链相关的化工新材料梳理 资料来源：国信证券经济研究所整理 运营商CAPEX回暖，2020年5G建设进入加速期 今年是5G商用元年，由于4G扩容和5G建设启动，三大运营商资本开支经历三年持续下滑后开始复苏。三大运营商2020年资本开支总额约 3348亿元，其请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 中中移动1798亿，中国联通700亿，中国电信850亿 。2019 年资本开支同比增速5%左右，是行业复苏拐点，2020年预计同比提升 12%，行业景气度提升。4G 时期运营商资本开支自 2015 年达到顶峰后（4386 亿元）平稳回落，参考4G周期，我们认为20202022年将迎来行业投资高峰。 图2：三大运营商资本开支 CAPEX统计（单位：亿元） 资料来源: 运营商年报、国信证券经济研究所整理 具体拆开看，三大运营商在移动网络的投资方面均有不同幅度的增加，其中电信的力度最强；而在其它方面，则各有侧重，中移动在传输网方面投资力度不减，主要是增强其在固网和云计算方面的能力，中国联通同样加大了其在数据和带宽业务方面的投资，中国电信在带宽和网络方面的投资有所下滑，主要是其固网资源已经较为丰富；而在土建方面，移动和电信均表现出缩减投资的倾向。 表1：运营商资本开支CAPEX结构（单位：亿元） 中国移动 2019 2020E 同比增速 中国联通 2019 2020E 同比增速 中国电信 2019 2020E 同比增速 移动通信 820 883 8% 移动网络 299 399 33% 4G+5G 350 528 51% 传输网 450 519 15% 基础设施及传送网 180 203 12% 宽带与网络 192 112 -41% 业务支撑网 239 275 15% 宽带及数据 85 98 16% 信息及应用服务 109 124 14% 土建及动力 132 96 -27% IT 支撑 32 25 -22% 其他 18 25 39% 基建及其他 94 61 -35% 资料来源: 运营商年报、国信证券经济研究所分析师整理 4G 建设高峰期发生在 2014-2016 年，每年建设基站近百万，2018-2019 年，随着 2G 退网，中国电信（800M）和中国联通（900M）纷纷开启低频重耕，4G基站仍在迅速增长，2019年上半年三大运营商新建4G基站83万座。截至2019年，根据工信部数据，三大运营商合计拥有4G基站544万（与三大运营商年报数据存在误差）。 表2：三大运营商每年新建 4G宏基站数统计 单位：万 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 中国移动 7 63 40 41 36 55 中国电信 6 12 33 38 28 21 中国联通 1 8 31 34 11 14 合计 14 83 104 113 75 90 65 累计 14 97 201 314 389 479 544 建设比例 3% 18% 37% 58% 72% 88% 100% 资料来源：中国移动、中国电信、中国联通、国信证券经济研究所整理 我们保守预测，5G 宏基站数将是 4G 的 1.2倍（4G 基站数参照工信部 544万座的数据），达到 653 万座，2025 年完成 80%建设，建成基站 540 万。20192375 2547299733843753438635623083 2869 2998 33487%18%13%11%17%-19%-13%-7%5%12%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%05001000150020002500300035004000450050002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E运营商资本开支合计（亿元） 增速请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 年为5G建设元年，预计2020/2021年5G基站建设规模将迎来大爆发，5G建设期预计从 2019 年到 2026 年，国内新建 5G 基站数量预计 2019 年超过 13万，2020 年 65 万，2021 年-2023 年超过 100 万。我们预计 2020 年国内 5G基站部署有望达到 80万站左右，未来两年进入快速部署期。 表3：三大运营商每年新建 5G宏基站数统计 单位：万 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 中国移动 5 30 60 65 56 48 38 30 电信联通合建数 10 35 60 60 56 46 35 21 合计 15 65 120 125 112 94 73 51 累计 15 80 200 325 437 531 604 655 建设比例 2% 12% 30% 50% 67% 81% 92% 100% 资料来源: 中国移动、中国电信、中国联通、国信证券经济研究所整理 中国移动的资本开支基本等于中国电信和中国联通之和，4G时期中国移动资本开支率先进入高峰期（2014年，TD-LTE牌照发放后一年），中国电信和中国联通资本开支高峰期在2015年（LTE FDD牌照发放当年）。移动网络支出占中国移动总支出超四成，传输网支出占总支出的三成，明年基站开始大规模部署，移动网络支出占比有望进一步提升，为 5G无线侧上游设备商带来成长机会。 5G新基建硬件需求量激增，带动核心化工新材料的国产化加速 在 5G 时代，由于信号频率的改变，手机等终端设备的结构设计也会做出相应的改变。由于需要减少高频信号的损耗和提高稳定性，将大量采用 LCP 或者mPI材料制成的FPC天线以及天线振子；为了避免干扰信号接收，金属外壳将被陶瓷外壳和 PC/PMMA 复合材料外壳所取代；由于 5G 手机散热量的激增，散热效率更高的热管/均温板也受到广泛的关注。 在 5G 基站建设的上游市场，我国的射频器件行业这几年呈现出较快的增长速度，射频器件行业市场规模由2013年的172亿元增长到2017年的270亿元，年均复合增长率达到 11.9%。2018年，我国射频器件市场规模约为 300亿元，增速超过10%。光纤光缆市场在我国也保持着15%的增速，据前瞻产业研究院发布的中国光纤光缆行业发展前景与投资预测分析报告数据显示，预计2018年，中国光纤光缆行业市场规模将达到 2316亿元，至2023年，行业市场规模有望达到3289亿元。 对于下游电子设备，5G手机的去金属背板化和散热系统优化已经成为行业的共识，假设智能手机中仅高端机（占比约 20%）采用陶瓷背板，以 2016 年全球智能手机 15 亿部测算，则采用陶瓷背板手机有望超过 3 亿部，目前每个背板售价300 元，假设 2020 年价格下降 50%，市场空间仍有望超过 500 亿元。其中，氧化锆陶瓷粉体市场容量4万吨，以目前国产粉体价格测算市场空间约 120亿元。根据IDC预测的手机出货量，预测 2022 年手机散热行业中 4G 手机能够达到 58 亿的市场规模，5G 手机能够具有 31亿的市场规模。 5G新基建相关化工新材料盘点 射频前端 LCP材料 液晶高分子（Liquid Crystal Polymer, LCP）是一种新型的高分子材料。LCP下游应用十分广泛，根据Prismaneconsulting统计，从产品应用上看，电子电请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 器及消费电子、工业、汽车是主要的下游应用领域，分别占据 80%、7%和6%，其中连接器用量近 2/3。LCP 在电子电器中的应用主要为高密度连接器(SMT)、天线、线圈、开关、插座等；在工业领域用于泵零件和阀零件，如化学装置中使用的阀门、泵、蒸馏塔填料、耦合器等装置；在汽车领域应用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等。 图3：LCP材料的分子结构 资料来源: 塑库网，国信证券经济研究所整理 受益于5G时代的到来，LCP市场将迎来快速增长。LCP材料具备低介电常数、高频传输损耗低、操作频带宽等特点，很适合用于 5G 时代的手机天线。除了LCP材料，目前用来作为手机天线的材料还有传统的 PI（聚酰亚胺）材料以及改良的MPI（Modified Polyimide，改性聚酰亚胺）材料。 图4：PI/LCP软板传送损耗的比较 资料来源: 住友电工，国信证券经济研究所整理 我们将 PI、MPI、LCP 三种材料进行对比，性能比较来看，LCPMPIPI，而价格 LCP20PI、MPI70%LCP，所以当前 MPI 与 LCP 处于并存状态、共同应用于5G天线。但随着后期LCP生产规模扩大、生产成本降低，凭借其损Page 9 耗低等优势，有望获得5G天线材料领域最终胜利。 根据SEMI和IC Mtia数据，2016年总需求量达5.4万吨，规模达 9.5亿美元。根据Zion MarketResearch预测，2023年全球LCP市场规模将达14.5亿美元，2016-2023年复合增速为 6.2%。 目前全球 LCP 的生产主要集中在美国与日本地区，美国的塞拉尼斯公司,日本的宝理塑料以及住友化学是主要的供应商，约占全球产能的 70%。 相关上市公司有：沃特股份、金发科技、普利特 PTFE材料 聚四氟乙烯（PTFE）是由四氟乙烯单体经聚合而得的高分子，其分子结构可以看做聚乙烯中的氢原子被氟原子替代。由于强大 C-F 键的存在，PTFE 具备很多高分子材料欠缺的性能，如特别耐低温（-269.3C下性能不受影响）、特别耐腐蚀（各类酸、碱、氧化剂，甚至于王水都不能将它腐蚀）、特别难被浸湿（水中浸泡一年也不会膨胀）、高润滑（固体材料中摩擦系数最低）、不粘附（固体材料中表面张力最小，不粘附各种物质）等等。 高频高速覆铜板主要采用 PTFE 树脂作为主体材料：PTFE 树脂作为目前为止发现的介电常数最低的高分子材料，在覆铜板中表现出优异的介电性能，在高频、高速工况下的介电损耗满足 5G 通信基站要求。目前业内通常采用聚四氟乙烯作为主体材料制备高频高速覆铜板，全面代替 FR-4覆铜板用于5G天线的PCB板中。 图5：PTFE材料用于5G基站中的高频高速覆铜板示意图 资料来源: 参照智研咨询的数据，5G单个宏站耗用PCB板面积约为4 m2，如果按照PTFE高频高速覆铜板单位面积 600元/m2的均价计算，在 5G 宏站总量 600万套的情景假设下，我们预计用于5G宏站的PTFE材料市场规模约将达到 3040亿元。 除此之外，PTFE 材料还可以用作基站线缆的生产。轧纹同轴电缆采用发泡聚乙烯作为绝缘体，用于4G基站天线馈电系统中，由于5G基站电磁波信号频率更高，对同轴电缆的衰减屏蔽参数提出更高的要求。半柔同轴电缆采用 PTFE作为绝缘体，凭借 PTFE 超低介电损耗，表现出优异的衰减屏蔽性能。轧纹同轴电缆在3GHz频率下的衰减已经达到了 20.9dB/m，而半柔同轴电缆在 5GHz频率下的衰减也仅为0.6 dB/m。在5G基站建设过程中，半柔同轴电缆将全面取代轧纹同轴电缆，叠加馈线用半柔同轴电缆，半柔同轴电缆需求将随 5G 基站的建设爆发式增长，绝缘层 PTFE材料的需求也将同步增长。 Page 10 图6：半柔同轴线缆结构示意图 资料来源: CNKI，国信证券经济研究所整理 根据立木咨询的统计，2018 年全球移动通信用射频同轴电缆市场规模达 65 亿美元；根据Reportlinker的统计，2015年中国射频同轴线缆约占全球 50%，对应 4G 时代中国移动通信用射频同轴电缆市场规模约为 200 亿元。由于 5G 时代基站数量是 4G 的 1.52 倍，单个基站的天线数量是 4G 时代的 1.52 倍，由此得到5G时代射频同轴线缆用量约为 4G时代的3倍，所以我们预计5G通信用射频同轴线缆对应PTFE市场规模将达到7080亿元。 根据SEMI和IC Mtia数据，全球2014年全球PTFE的市场规模为19.661亿美元；预计 2020 年 PTFE 的消费量达 26.567 亿美元。2014 年 PTFE 在亚太地区的市场规模为 10.640 亿美元，占据全球总量的 54.11%，居第一位，西欧和北美分别为4.030、3.984亿美元位于第二、三位；预计到2020年该排名一直持续不变，且亚太地区市场规模为 15.968亿美元，占据全球市场的60.08%。 2015年预计全球产能为3.26亿磅，其中杜邦以0.52亿磅的产能占全球总产能的16.0%，居第一位，我国山东东岳集团以 0.51亿磅的产能仅次于杜邦，成为全球第二大PTFE生产厂家。 相关上市公司有：巨化股份、昊华科技、新宙邦、沃特股份、生益科技 光纤光缆 光纤涂覆材料 紫外固化光纤光缆涂覆材料是用于保护光导玻璃纤维免受外界环境影响、保持其足够的机械强度和光学性能的涂料，是主要由光纤拉制成型时涂覆的一层软的缓冲层、后来涂覆的一层较硬的坚韧、耐磨、耐化学品等特性的保护层组合以及着色涂层组成的多层保护体系。光纤光缆涂覆材料采用紫外固化技术，进一步提高了光纤质量，降低了光网成本。紫外固化光纤光缆涂覆材料的需求与光纤光缆产业的发展密切相关，随着 5G 的推广与加速，全球以及我国对光纤的需求量依然会呈现稳步增长的趋势。