专栏名称: 刘翔电子研究
国信电子行业分析师:刘翔、蓝逸翔、马红丽、唐泓翼,关注中国电子产业在全球产业链中角色的渐进式升级,致力于为A股二级市场机构投资者提供专业的电子板块股票投资咨询,为中国电子产业与资本共荣尽一己绵薄之力。
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[80页深度]PCB系列专题报告之一——旺季再临,产业链龙头乘势而上(一)

刘翔电子研究  · 公众号  ·  · 2017-07-16 23:19

正文

投资机会分析:

自2016年以来PCB行业整体回暖,产业链供需关系发生深刻变化,我们认为当前PCB行业正处于新一轮景气周期,从以下几方面来看:

上游原材料:

铜箔自2016下半年进入涨价周期,最高曾达110元/KG,自今年4月份以来,由于下游价格承受压力及库存处理等综合因素影响,铜箔价格出现下调,目前价位约为60-70元/KG。近日我们从产业链得到确切消息,多家铜箔供应商上调订单价格1000~2000元/吨,涨价效应正在凸显。我们认为此前原材料价格下调有超跌成分,考虑到行业淡季将过,同时铜箔厂商必将进行产能调整,而通畅的价格传导机制将使得具备议价优势的龙头覆铜板及PCB厂商得以顺势转嫁原材料成本上涨的压力,从而获得较大的业绩弹性提升空间。

下游应用:

多个细分行业PCB市场需求年增速达两位数以上,成为带动产业链景气度上行的新动能:①汽车新能源化及电子化趋势加速,车用PCB市场规模将达千亿以上;汽车电子认证周期长、门槛高,新能源汽车有望拉动PCB市场百亿增量;②小间距LED市场景气度持续上行,多层PCB板需求旺盛;③移动通讯技术迭代迅速,高密度小基站建设带动高附加值PCB需求;④中国高端服务器市场高速增长,高规格PCB产品需求量日益提升。此外,消费/汽车电子轻薄化带动FPC量价齐升,国内优秀厂商有望乘势而起。

    我们认为,未来PCB上市企业将延续针对下游市场需求不断进行产品结构调整的发展策略,持续提升公司整体盈利能力;另一方面,相较于上游铜箔、覆铜板行业,国内PCB公司众多,产品品质及产能产效参差不齐,竞争过度分散,考虑资源获取及环保因素的双重考量,未来一定时期内无效产能将逐步淘汰,行业集中度进一步提升,而中国优质PCB厂商则有望凭借资源倾斜、低成本等优势脱颖而出,加速全球PCB产业转移,取代海外大厂成为全球龙头。

    我们坚定看好PCB产业链【铜箔→覆铜板→PCB】新一轮上行周期所带来的板块性投资机遇。相关公司主要包括:国内锂电铜箔龙头供应商诺德股份;布局超薄高精度锂电铜箔的垂直一体化供应商超华科技;规模优势显著且议价能力强的覆铜板龙头金安国纪、生益科技;针对下游高成长性应用领域率先布局汽车板、通讯板等高附加值产品的PCB供应商依顿电子;因消费电子轻薄化、便携式发展以及汽车电子化趋势而显著受益的FPC相关厂商景旺电子、弘信电子、东山精密等。



 





一、全球PCB产值700多亿美元,中国产值增速最快

(一)印刷线路板(PCB)产业链梳理

印制线路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制组件的印制板。PCB产品的主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接,起到中继传输的作用。


作为电子零件装载的基板和关键互连件,印刷电路板的制造品质不但直接影响电子产品的可靠性,而且影响系统产品整体竞争力,因此被称为“电子系统产品之母”。印刷电路板产业的发展水平一定程度上反映一个国家或地区电子产业的发展速度与技术水准。

制作PCB的上游原材料主要为铜箔、铜球、覆铜板、半固化片、油墨和干膜等,PCB产品下游应用领域为消费电子、通讯设备、汽车电子、工控设备、医疗电子、清洁能源、智能安防、航空航天及军工产品等。上游原材料的供应情况和价格水平决定PCB企业的生产成本,下游行业的变化将直接影响印刷线路板的需求和价格水平。


(二)多层板/FPC/刚挠结合板潜力大,普通HDI板盈利薄如纸

按照印刷线路板按照层数可分为单面板、双面板、多层板、HDI板等;按照结构分类,包括刚性版、柔性线路板、软硬结合板等。

据Prismark 2015年发布的数据,全球PCB产值中占比最大的3类产品依次为多层板、柔性电路板、HDI板,其产值增速亦领先。

产值增速一定程度上反应供给端情形,但并不适合据此判断对应产品的发展前景。我们认为,HDI最大的市场为手机市场,行业增速放缓,普通HDI产品盈利性并不乐观。

HDI是高密度互联(High Density Interconnector)的缩写,HDI板是使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板。因提高pcb密度最有效的方法是减少通孔的数量,及精确设置盲孔、埋孔来实现,高密度集成(HDI)技术可以使终端产品设计更加小型化,同时满足电子性能和效率的更高标准。HDI目前广泛应用于手机、数码(摄)像机、MP3、MP4、笔记本电脑等消费电子及IC载板中,其中手机市场为最大的应用市场。

我们认为,普通HDI产品的盈利性近年并不乐观,资本聚焦普通HDI的时代已经过去。

 

   普通HDI供不应求的局面已过,产品价格或将持续下滑

需求层面,全球手机市场呈衰退趋势,对于HDI板需求疲软;供给层面,伴随2009年左右智能手机渗透率迅速提升,消费电子市场爆发式增长,HDI技术出现以来渐成手机板主流,台湾、日本、韩国、中国的PCB厂纷纷大量投资扩产HDI板应以对市场旺盛需求,且伴随2001以来欧美手机及制作手机最多的EMS厂将制造中心转移到大陆,大部分HDI产能跟随由欧洲向大陆转移,中国大陆HDI板生产比重持续加大,成为产能重灾区,形成HDI产能过剩的局面,随着市场竞争日趋激烈,普通HDI产品价格下降趋势明显。

 

l  消费电子功能日益复杂,线路密度、孔密度等要求越来越高,HDI生产成本并未下降

随着手机功能的增加,手机的电路设计复杂度亦随之增加,加上消费者对手机轻薄短小的需求日增,手机所用线路板的技术层次不断演进。HDI板一般采用积层法(Build-up)制造,积层的次数越多,板件的技术档次越高。普通的HDI板一般为1次积层,高阶HDI采用2次或以上的积层技术,同时采用叠孔、电镀填孔、激光直接打孔等先进PCB技术,近年流行的任意层互联HDI更是需要投入巨大时间及设备资金,HDI板生产成本越来越高。

综上,在HDI板价格下滑,生产成本高企的背景下,普通HDI板的利润薄如纸,盈利性并不乐观,部分HDI供应商出现亏损局面,亦有一些PCB厂重新慎重考虑其HDI扩产计划。

相比之下,高多层板、柔性线路板(FPC)及软硬结合板应用领域广,价值量高,为当下及未来几年内PCB企业布局的重点领域,具备发展潜力。


(三)PCB行业竞争格局分散,中国为PCB行业第一制造大国

PCB行业格局高度分散,在2015年NTI-100全球百强PCB企业排行榜中,2015年全球排名前20的PCB供应商销售额共计27567百万美元,占2015年全球PCB总产值58880百万美元的46.8%,比重不到一半。

2000年以前,全球PCB产值的70%分布在欧美及日本等三个地区。进入21世纪,随着全球电子制造产业链加速向亚太地区转移,PCB产业重心不断东迁,形成新的产业格局。在本轮PCB产业转移的过程中,中国,及东南亚地区增长最快。据Prismark统计,从2006年开始,中国超过日本成为全球产值最大、增长最快的PCB制造基地,并已成为推动全球PCB行业发展的主要增长动力。到2019年,中国大陆的产值占比有望从2014年的45.6%提升至50.3%。


(四)全球PCB产值保持稳定增长,中国大陆产值增速最快

根据Prismark预测,未来几年全球PCB电路板行业产值将保持持续增长,到2022年全球PCB电路板行业产值将达到756亿美元。


目前在美洲、欧洲、日本、台湾、韩国等地区中,中国大陆已成为 PCB 行业增长速度最快的地区,据Prismark统计,2014年中国大陆的PCB产值约262亿美元,到2019年有望达336亿美元,2014-2019年CAGR约5.1%,高于PCB行业全球产值3.1%的增速。


在2015年NTI-100全球百强PCB企业排行榜中,中国大陆上榜的PCB企业有34家,其中建滔化工、深南电路、依顿电子、景旺电子、方正电路板、奥士康、五洲电路、兴森快捷、汕头超声、信达电子位列前 50名。


二、覆铜板是PCB制造最主要原材料,议价能力强,机会在龙头

(一)覆铜板是PCB制造最主要的原材料

生产PCB 所需的主要原材料包括覆铜板、半固化片、铜箔、氰化金钾、铜球和油墨等,其中,覆铜板是最为主要的原材料。以崇达技术为例,2016年1-3月覆铜板与半固化片总共占原材料采购总额比重约47%,占主营业务成本的36%。覆铜板及半固化片对PCB的成本影响最大,规模大的PCB公司会与覆铜板厂签订长期合同,减少原材料价格波动的影响。


覆铜板(CCL)的制造过程是将增强材料浸以有机树脂,经干燥加工形成半固化片。将数张半固化片叠合在一起的坯料,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料。各个品种的覆铜板之所以在性能上的不同,主要是表现在它所使用的纤维增强材料和树脂上的差异。


根据机械刚性划分,覆铜板可分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大类。刚性覆铜板是指不易弯曲,并具有一定硬度和韧度的覆铜板;挠性覆铜板是用具有可挠性增强材料(薄膜)覆以电解铜箔或压延铜箔制成,其优点是可以弯曲,便于电器部件的组装。机械刚性的变化主要由使用的树脂及配方进行调节。

按使用的增强材料划分,使用某种增强材料就将该覆铜板称为某材料基板,常用的刚性有机树脂覆铜板包括玻璃纤维布基覆铜板、纸基覆铜板、复合基覆铜板3大类。


(二)覆铜板市场格局相对集中,龙头厂商议价能力强

      覆铜板企业投资规模大,以生产覆铜板的重要生产设备压机为例,一台压机的价格在1200 万元以上,构建完整的生产线需要较大规模的资金投入,且随着产品更新换代速度加快、质量标准提高以及安全及环保标准提高,企业在生产工艺设备、安全及环保设备、研发设施以及人员储备方面的投资也会逐步增加。


另一方面,虽然不同类型的覆铜板共享一些基础工艺,但技术稳定性较高的产品需根据原材料材质、精度、结构、客户指定的其他专门要求来确定不同的生产工艺,厂家需要具备较高的技术水平才能完成高技术含量产品的生产。

总体来看,覆铜板行业集中度高,企业规模相对较大,全球已经形成相对集中和稳定的供应格局。Prismark 2016年5月统计显示,2015年全球覆铜板总产值约9579百万美元,其中排名前5家供应商市场份额约50.1%。



在上下游产业链结构中,覆铜板市场集中度高,龙头厂商议价能力强,不但能在玻纤布、铜箔等原材料采购中拥有较强的话语权,而且可在下游需求旺盛的市场环境中将成本上涨的压力转嫁下游PCB厂商,并在此过程中优化自身盈利水平。


(三)国内高技术高附加值CCL品种稀缺,龙头厂商率先突破,发展机遇大

在产品结构上,美欧中日台韩企业在不同档次的产品市场上的份额分割存在较大差异,中、台、韩的内资CCL企业覆铜板产品以中、低端为主,可以把日、美、欧的市场份额挤占得很小,但高端CCL市场仍由日、欧、美企业占据,其中像IC封装用CCL、高阶汽车电子用CCL,通讯领域的高速CCL,高阶FPC用的FCCL、高性能特殊树脂用CCL等产品仍是欧美、日本的天下。近年国内覆铜板龙头厂商生益科技、金安国纪等在一些高端产品品类上率先实现技术突破(如高速型CCL、金属基散热性CCL等),未来有望替代欧美、日韩份额。

我们以6类中、高端刚性CCL品种进行应用与市场分析:

l  无卤化型CCL

l  高Tg型CC

l  高频型CCL

通常将射频(RF)和微波(MW)这类工作频率在1GHz以上的电路定义为高频电路,它所用的基板材料称为高频化覆铜板,高频基材的基本特性必须达到以下两个要求:1)介电常数Dk必须小且稳定,通常是越小越好,信号的传送速率与材料介电常数的平方根成正比,高介电常数容易造成信号传输延迟。2)介质损耗Df必须小,这主要影响到信号传送的品质,介质损耗越小使信号损耗也越小。


高频覆铜板中聚四氟乙烯覆铜板(PTFE-CCL)近年市场需求加快,其中介电常数Dk在2.1-2.4(10GHz)的品种需求约占整个PTFE-CCL市场30%左右,代表更高技术水平档次。全球主要生产PTFE-CCL的企业主要为欧美      老牌厂家,包括罗杰斯、Park/Nelco、Arlon、Isola等公司,根据2013年的销售额数据,罗杰斯的销售额高达1.55亿美元,全球市场占有率最大,约44%。

高速型CCL

高速覆铜板是一类应用在高频下具有信号高速、低损耗传输特性的PCB基板材料,应用领域包括服务器、路由器、转换器、高端数据存储设备等产品。多年来高速化覆铜板市场主要由日本(Panasonic、Hitachi Chemical等)、美国(罗杰斯、Isola)的少数厂家占据,近年韩国(斗山)、台湾(联茂、台光电子、台耀等)、中国大陆(生益科技、上海南亚等)一些CCL厂家逐步进入市场,其中台资以台光电子的产品质量最为上乘。

 封装载板用CCL

以薄型化、适应顶级高密度互连为主要性能特点的封装载板用CCL产品与高速覆铜板并列成为当今世界上体现最尖端CCL制造技术的两种品类,其工艺群体现了最新原材料的应用、板的工艺加工技术、性能控制与均衡技术、测试技术的集成。与高速CCL相比,这类CCL市场更加集中,供应商数量不多,主要有日本的三菱瓦斯(BT树脂CCL)、松下电工(R-1515D、R-1515U)、住友电木(LαZ)、日立化成(MCL-E-770G(LH)、MCL-E-770G)、台湾的南亚塑胶、韩国的斗山电子等。我国的封装载板业目前还很薄弱,但市场前景良好,未来封装载板用CCL将直接受益。

散热型CCL

LED照明、背光源模块等基板及发电设备(太阳能发电、风力发电、电动车的发电设备等)等市场的快速发展带动了高导热型基板材料的需求,近年许多CCL厂商将开发导热型CCL作为重要课题。以LED市场为例,不仅驱动了金属基CCL市场得以显著增大,而且未来还会对导热型FR-4、导热型CEM-3等带来很大需求。目前导热型FR-4、导热型CEM-1、导热型CEM-3新品不断问世。除了日本、韩国、台湾的一些大型CCL企业从事高导热型CCL产品的研发销售,国内多家大中型刚性CCL企业,如华正新材料、金安国纪等均已涉足金属基CCL的生产和销售。


三、PCB上游铜箔进入涨价周期,带来CCL与PCB企业新的定价机会

(一)电解铜箔为覆铜板(CCL)及PCB的重要组成材料

1)铜箔分为压延铜箔与电解铜箔两大类,电解铜箔主要用于锂离子电池、印刷线路板(PCB)、覆铜板(CCL)的制造等领域

电子铜箔(Electronical Copper Foil)由采用不同工艺制造方法制出的电解铜箔(Electrodeposited  copper  foil, 简称ED铜箔)和压延铜箔(Rolled copper foil,简称RD铜箔)构成。它作为PCB制造中的主要原材料之一,在PCB中起到导电、散热等重要功效,是电子信息产业不可或缺的材料。


压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔,并根据要求进行粗化处理。受到加工工艺限制,压延铜箔的宽度很难满足刚性覆铜板的要求,但其耐折性和弹性系数优于电解铜箔,故一般适用于柔性覆铜板上。

电解铜箔是将铜先经溶解制成溶液,再在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下,电沉积而制成原箔,然后根据要求对原箔进行表面处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。电解铜箔的制造成本较压延铜箔更低。根据应用领域及功率规格的不同,电解铜箔可分为锂电铜箔(7-20μm)、标准铜箔(12-70μm)、超厚铜箔(105-420μm),其中,锂电铜箔是电动新能源工业的基础材料之一,主要应用在锂离子电池领域,如电力工业系统用屏蔽板和电力多层板、动力用大功率锂电池、汽车电控系统用挠性线路板、手机用锂电池和新能源汽车锂电池等。锂电池内部需大量使用厚度为6μm到10μm的铜箔,随着新能源汽车的迅速发展,对高精度锂电铜箔等基础材料需求也将不断加大。标准铜箔与超厚铜箔根据其自身厚度及技术应用于不同功率的印制线路板,在印制线路板上,电解铜箔充当电子元器件之间互连的导线,不可或缺。

 

2)电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制线路板(PCB)制造重要原材料

电解铜箔是PCB及PCB的组成材料覆铜板CCL的重要原材料:

在覆铜板整体成本中,直接原材料占比80%-90%(根据生益科技、超华科技等上市公司年报披露数据计算),而在CCL三大原材料铜箔、玻纤布、树脂中,铜箔占比约50%(薄覆铜板),综合计算铜箔在覆铜板营业成本中的比重约40%。


在PCB整体成本中,根据崇达技术、依顿电子等PCB上市公司披露的主要原材料占主营业务成本比重的数据取均值,铜箔占PCB营业成本约3%,覆铜板占PCB营业成本24%,而铜箔占覆铜板营业成本约40%,覆铜板毛利率为20%左右,据此估算铜箔及覆铜板中的铜箔合计占PCB营业成本约11%。


(二)铜箔厂商扩厂周期较慢,产能利用率逐步提升

产能方面,2015年全球电解铜箔产能年增长率为-3.8%,年产能约达到59.6万吨,主要归因于近2-3年,美国、日本铜箔企业的产能在持续大幅削减,而中国内地产能在2015年与前一年基本持平。产量方面,2015年全世界电解铜箔年产量粗略估计为42.7万吨,年增长率达5.4% ,其中,中国大陆的电解铜箔产量2015年同比增速达10.5%,拉动全球铜箔产量的增长。产能利用率方面,2015年,全球电解铜箔的产能利用率达到72%,2012-2015年电解铜箔全球的产能利用率呈现逐年增长态势。


根据电子铜箔协会(CCFA)调查统计,2015年我国电解铜箔的产量达23.85万吨,占全球总产量的比重由2010年的40.5%增长到2015年的55.9%。我国电解铜箔的产能为28.45万吨,占全球总产能的比重由2010年的38.3%增加到2015年的47.7%。2015年我国电解铜箔的产能利用率由2014年的75.6%提高到83.9%。


(三)新能源汽车爆发式增长,锂电铜箔市场出现供需缺口

电解铜箔被用作锂离子电池负极材料的集流体,其对电池的一致性、稳定性等影响重大,占电池成本的5%-6%。


近年在政策扶持及环保转型大方向的驱动下,我国新能源汽车产业呈现爆发式增长。据工信部统计,2015年我国新能源汽车累计产量37.9万辆,同比增长4倍。伴随新能源汽车销量的快速释放,锂离子动力电池需求强劲,锂电池产业增长迅猛。高工产研锂电研究所(GGII)统计显示,2016上半年中国锂电池产量25.3GWh,同比增长54%,其中,动力电池产量12.72GWh,同比增长201%。预计未来几年中国锂电池产量将持续增加。


锂电池尤其动力锂电市场的持续火爆带动上游锂电铜箔需求量大幅增加,在锂电铜箔供不应求,下游需求旺盛,且锂电铜箔利润空间较CCL与PCB铜箔更高的情况下,部分国内外铜箔供应商将部分或全部产能由PCB铜箔转移至锂电铜箔。由2016年底数据来看,台湾的南亚、长春、金居,日本的三井、古河,韩国的日进、LSM,及中国的铜冠铜箔、灵宝华鑫、青海电子、江铜、联合铜箔等铜箔大厂均有锂电铜箔转产计划。


(四)锂电铜箔分流下,CCL与PCB铜箔产能紧缺,或持续至2018年

据CCFA统计数据显示,“十三五”期间行业内外企业正在改造及计划新建的锂电池铜箔项目已达到20万吨以上,预计“十三五”末我国将形成锂电池铜箔产能25-30万吨——更多企业抢食锂电池铜箔的蛋糕将显著影响CCL与PCB用铜箔的供需关系。

在铜箔下游应用领域中,覆铜板(CCL)的需求量最大,约31.2万吨/年,占总需求的60%,PCB+FPC(柔性线路板)+FCCL(柔性覆铜板)的铜箔需求量约9.6万吨/年,锂电池铜箔需求量约10.8万吨/年。在现有铜箔厂产能扩张缓慢的情况下,部分铜箔厂家生产线转产锂电铜箔,将导致CCL与PCB铜箔供应锐减,无法满足下游生产需求。


目前全球88.7%的铜箔产能集中在前16家供应商手中,铜箔生产所需的技术和资本门槛高,扩产时间周期较长,相对需求端的增长存在滞后性,预计锂电铜箔需求拉动下,铜箔厂短期内扩产存在瓶颈,铜箔供应短缺局面或将维持1-2年至2018年6月。


   技术壁垒高

电解铜箔大致生产流程包括溶铜造液—电解生箔—表面处理—分切包装四个步骤,需要同时满足多项技术指标才能保证铜箔的品质,如铜箔厚度、均匀度、表面粗糙度、抗拉强度、抗剥离强度、耐化学腐蚀性(分为光面和毛面两个部分的特性)、毛面颜色、抗氧化性、外观缺陷控制等。铜箔生产中复杂的控制环节复杂为铜箔厂商技术与工艺水平带来挑战,形成壁垒。

    投资成本高

铜箔生产过程中的设备十分昂贵,且原材料铜需要现金购买,铜箔企业需要庞大的资金流来维持运转。

   核心设备购置依赖进口,交货周期长

电解铜箔核心生产设备为钛阴极辊,具体作用是让在电解槽里电解液中的铜离子在外电场作用下,电沉积在钛阴极辊表面生长成铜箔,阴极辊被称为是电解铜箔的母体,目前绝大多数的钛阴极辊源自日本进口,设备交货周期在1年以上,铜箔厂短期内扩产面临设备采购瓶颈。


(五)铜箔价格上涨,为CCL与PCB厂商带来新的定价机会

1)上游铜箔价格持续上扬逐步传导至覆铜板及PCB

锂电铜箔分流下,CCL与PCB铜箔供应紧张,已引起相应铜箔价格上涨(主要是铜箔加工费上涨)。2015年前三季度,电子铜箔市场表现温和,第四季度以来,铜箔价格逐渐上扬,据产业链调研信息,CCL、PCB用铜箔2016年年初价格在50-60元/kg,到目前为止,国内铜箔厂的报价在65-70元/kg,台湾铜箔厂的报价在70-75元/kg,价格涨幅保守估计30%。

更重要的是,上游铜箔价格持续上扬逐步传导至覆铜板产业及PCB产业,产业链涨价效应传导顺畅。

  铜箔涨价效应首先传导至覆铜板

覆铜板供应商中广东建滔积层板、南亚、生益科技、金安国纪等纷纷开始调增产品价格,其中建滔化工3月最早开始涨价,部分板材累计涨幅高达30.5%,生益科技8月中下旬开始调价,平均5%-8%,保守预计15%,后继仍有涨价预期。


   之后覆铜板涨价效应进一步传导至PCB:

覆铜板CCL占PCB总成本的25%左右,为转移原材料成本上涨压力,部分PCB厂于2016年9月陆续发布涨价通知,并于此后继续上调价格。


2)龙头覆铜板企业及PCB供应商具备成本转嫁的能力

在PCB上下游产业链结构中,覆铜板厂商议价能力较强,不但能在玻纤布、铜箔等原材料采购中拥有较强的话语权,而且可在下游需求旺盛的市场环境中将成本上涨的压力转嫁下游给PCB厂商,并在此过程中优化自身盈利水平(弹性测算详见下文相关公司分析)。

PCB行业市场竞争充分,相对于上下游而言议价能力相对较弱,但不同的技术能力、生产规模等也决定了PCB厂商内部同样存在议价能力的差别。技术水平相对较低、生产规模不大的PCB企业转嫁能力相对较弱,在原材料成本快速上涨的环境下生存艰难;生产规模较大的企业由于具有规模优势,转嫁成本能力较强,利润率能保持平稳。而在IC封装基板、HDI板、刚柔结合板和高多层通信背板、汽车板等高端产品领域,由于资金投入较大、技术门槛较高,一定程度上限制了新进入者的数量和进入速度,能够将原材料涨价成本转嫁至下游客户,将产品毛利率维持在较高水平。

除议价能力外,铜箔持续涨价下,资源获取能力也成为PCB企业竞争实力的直接体现。国内优质PCB公司已经开始与其上游铜箔供应商若能签订长期合作协,利于原材料电解铜箔采购的稳定。未来中国优质PCB企业有望以更多资源、更低成本参与到PCB行业激烈的竞争中并脱颖而出,取代台韩日及欧美大厂成为全球龙头。

 

3)历史上2008.12-2011.2铜箔涨价带来覆铜板及PCB企业毛利率的提升

铜箔的成本价格一般按照成本加成方式(即原铜价格+加工费),历史上,铜箔价格在原铜价格上涨驱动下,2009-2011年也曾出现过价格上涨大行情:LME铜价自2008年12月金融危机后一路走扬,3月场内盘结算价格自2008年12月24日的2817美元/吨上涨到2011年2月14日的价格高点,约10160美元/吨,在加工费约3000美元/吨的情况下,相应铜箔价格上涨粗略估计自6000美元/吨上涨至最高13000美元/吨。


2008年12月-2011年2月由原铜价格上涨引起的铜箔价格涨价带来部分覆铜板及PCB企业毛利率的提升。我们观察覆铜板龙头生益科技及PCB大厂超声电子(上市时间均在2000年以前)的单季度毛利率波动,发现生益科技、及超声电子单季度毛利率均值分别由2006.12-2008.12的13%、16%,提升至2009.3-2011.3的17%、20%,均提高了4-5%。



4)历史上2008.12-2011.2铜箔涨价带来覆铜板及PCB企业股价3-5倍大行情

更重要的是,2008年12月-2011年2月由原铜价格上涨引起的铜箔涨价周期带来覆铜板与PCB企业长达1.5-2年的股价上涨3-5倍大行情,且PCB企业股价上涨时间窗口更长、弹性更高。

l  生益科技股价(前复权)由2008年11月7日的最低价2.17元/股暴涨至2010年4月28日的最高价8.43元/股,涨幅288%。


超声电子股价由(前复权)由2008年10月28日最低价3.32元涨至2010年11月23日最高价19.13元,涨幅476%。


我们认为,在PCB下游应用领域,2008-2011年为智能手机爆发式增长的前夕,对于PCB需求拉动有限,当前PCB下游市场需求较2008-2011年业已发生了深刻的变化,汽车电子、新能源汽车、LED小间距、高端服务器、小基站建设等高成长性领域对于PCB产业形成显著的拉动作用。因此在此轮涨价周期下,PCB产业链内相关公司业绩与二级市场表现弹性提升将更为强劲。


四、下游应用多轮驱动PCB市场回暖,电子产品轻薄化助力FPC放量在即

(一)全球FPC产值向大陆转移,消费/汽车电子催生千亿市场

电子产品高端化、小型化、可穿戴趋势加速,FPC性能出众市场趋热。FPC (Flexible Printed Circuit board)即柔性印制线路板,主要功能是连接各种电子零组件形成预定电路,是电子零件基板和电子产品信号传输的媒介。与传统的刚性印制线路板(PCB)相比,FPC配线密度高、重量轻、厚度薄,可以自由弯曲、卷绕、折叠,依照空间布局要求任意安排,并在三维空间任意移动和伸缩,从而达到元器件装配和导线连接的一体化。


采用FPC 柔性板可大大缩小电子产品的体积,可满足电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需求,因此近年来几乎所有高科技电子产品都大量采用FPC产品,如智能手机,平板电脑,可穿戴设备,智能汽车,医疗监护设备,液晶显示,VR/AR等。


当前全球FPC 产业继续向大陆转移,中国产值已位居全球第一。据PrisMark数据统计,全球FPC 产值由2000年约40亿美元增长至2014年的115亿美元。预计2017年FPC产值可达128亿美元,2019 年将超过130 亿美元,年均增长率达3.8%。据印制电路信息统计,中国地区FPC 产值持续增长,2014 年产值达41.08 亿美元,同比增长7.4%,占全球产值35.8%;预计2017年将达56.71 亿美元,全球占比将提升至36%。


21世纪初,消费电子产业推动FPC 产业进入高速发展期。由于欧美国家生产成本不断提高,FPC 生产重心逐渐向亚洲具备良好制造业基础及生产经验的日本、韩国、台湾等国家和地区转移,形成第一轮FPC 产业转移浪潮。近年来,随着日本、韩国和台湾生产成本持续攀升,FPC 产业开始新一轮转移热潮,发达国家FPC 制造商纷纷在中国投资设厂,中国作为FPC 产业主要承接国而显著受益。


(二)汽车电子化趋势带动车用PCB市场快速发展,认证周期长、门槛高

 汽车电子化水平日益提高,2016年全球汽车电子规模将达到2348亿美元

随着汽车需求的增加以及智能化发展,汽车的电子化水平日益提高,占整车成本的比重也越来越大。目前中高档轿车中汽车电子成本占比达到28%,新能源汽车则高达47%。在联网、娱乐、节能及安全等四大发展趋势的驱动下,未来汽车电子化程度将越来越高。


汽车电子装置分为非车载与车载两部分,KPMG预计,自2015年到2020年,全球汽车市场在发展中国家购买力的驱动下总体呈增长趋势,预计2017年突破1亿辆销量。而在汽车设计上,汽车电子辅助行车安全的趋势非常明确,TPMS、倒车影像、自动刹车等新应用崛起,汽车电子化包括行车操控、车况显示、车用娱乐系统等所运用的电子设备日益增多。根据德勤测算,2016年全球汽车电子规模将达到2348亿美元,2012-2016年复合增长率达到9.8%。



     汽车电子的快速增长相应带来对车用PCB需求量的倍数式增长

PCB为电子信息产品不可或缺的基础支撑,汽车电子的快速增长带来相应车用PCB需求量倍数式增长。根据KPMG预测,2015-2018年全球轻型汽车的销量分别为90、95、100、104百万辆,根据世界汽车组织的统计,2008-2015年全球汽车产销比波动很小,均值约98.7% ,据此推算2015-2018年全球轻型汽车产量约91、96、101、105百万辆。


根据产业链调研数据,一辆豪华型汽车PCB使用面积约2.5-3平方米,中端车型PCB使用面积约为0.5-0.7平方米,经济型汽车PCB使用面积为0.3-0.4平方米。未来随着汽车电子化程度加深,相应车用PCB需求面积将会逐步增长。

目前车用每平方米平均价值3000元(数据来源:产业链调研),通过测算,车用PCB市场 2016-2018年需求价值量有望达1442、1878、2591亿元,复合增速约34%。我们对车用PCB的市场规模测算如下。


     汽车电子中动力系统PCB需求占比最大

车用PCB中,动力控制系统的需求量份额将超过50%(当前32%),主要包括发动机控制单元、启动器、发电机、传输控制装置、燃油喷射、动力转向系统等。尤其在新能源汽车中,逆变器和转换器的复杂、高电压、大电流及高温特性带来对PCB产品性能更高的要求。其次是占比约25%的车身电子系统,包括汽车照明、HVAC、动力门和座椅、无钥匙、TPMS等,其中,LED照明对于PCB产品的需求非常高,常采用金属基印刷线路板。第三是安全控制系统,占比约22%,主要包括ADAS、ABS、安全气囊等。最后是座舱系统,占比最小约3%,主要体现在仪表显示与娱乐装备的PCB需求。



可靠性、高温、高频、大电流为车用PCB的技术挑战

车用PCB对于产品的可靠性和良率要求非常高。在汽车行业的召回机制下,供应商需要承担劣质零件带来的风险,因此小厂商往往无力承担。我们认为,目前车用PCB的技术门槛在于可靠性、高温、高频及大电流。在汽车电子持续增长下,行业对高频板、厚铜板、微孔板的需求带动将更为明显。

应用于汽车发动机及变速箱的PCB产品要求耐150°C以上高温,因此陶瓷基板成为必须,高温共烧(氧化铝)陶瓷PCB的烧结温度在1600°C,导体是高熔点的钨或钼,可以同时烧结在一起。目前陶瓷基板供应商主要是日本的日本京瓷和Rogers。欧洲及美国车厂的PCB产品主要由德国的Schweizer、Duwel、Wurth及美国的TTM供应,而日本的车厂PCB产品主要供应商为日本的CMK与Meiko。

汽车安全系统尤其ABS主要采用MCPCB。汽车ADAS需要应用大量的雷达(车用雷达出货量将由2014年的1900万套增长至2020年的9600万套),因而带来对高频PCB板的强劲需求。高频PCB采用PTFE陶瓷材料,目前只有在高频领域经验丰富的美国、欧洲、日本大厂才有能力完成。

座舱系统的PCB通常由台湾厂商提供,车载娱乐设备趋于复杂化、大屏幕的特征将带来对HDI的需求增长。此外,车用显示屏数目的增加(宝马7系采用了7个显示屏)也将带动座舱系统PCB产品的需求。


 车用PCB进入门槛高,领先切入新应用者享有蜜月期

相对于消费类电子,汽车产品对于使用可靠度及依赖性要求高,尤其部门安全等级应用,如引擎控制、自动驾驶、防撞雷达、特殊刹车系统等,生产过程涉及特殊制程,且对材料特性掌握要求极高,因此行业进入门槛高,但通过认证采用后,客户粘性高,供应商享有2-3年以上的供货蜜月期。

车用PCB基本要求:

品质保证要求:PCB制造商要进入汽车电子市场,第一道门槛为通过符合TS16949质量管理体系标准认证,取得第三方认证证书。

性能基本要求:高可靠性,轻量化小型化

车用PCB性能特点:

车用PCB种类繁多:现代化汽车中不同部位有不同功能的电子装置,按照电子装置功能的不同所需要的PCB种类不同

不同PCB有不同的可靠性要求:汽车属高可靠性产品范畴,除了常规的PCB外观,尺寸和机械与电气性能要求外,所用PCB要经受一系列可靠性试验。

需要通过热循环、热冲击、湿热加偏压绝缘性试验。

在高进入门槛下,全球车用PCB市场形成相对集中且固化的竞争格局,2015年行业排名前6的厂商约占据47%的市场份额,2013-2015年行业排名前20的供应商几乎没有变动。


(三)新能源汽车带来PCB需求新的增量市场

1) 新能源汽车替代空间大,呈爆发式增长,带动相关汽车电子需求扩增

新能源汽车简单、高效、环保、节能,政府支持力度与市场接受度逐渐增强。根据全球能源署(IEA)统计,到2020年全球新能源汽车总销量将达到600万辆,全球新能源汽车的保有量将达2000万辆,渗透率达16%。目前我国新能源汽车在2014年中销量的渗透率还不足0.4%,即使在乐观预计下快速发展,到2020年达到250万辆销量,其渗透率依旧不足15%,增长空间巨大。



根据国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》,到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计销量超过500万辆。据中国产业信息网预测,2016至 2020年的新能源汽车产量分别达 56.7、72.1、108.4、140.5 和 215.6 万辆,累计产量分别达 106.4、178.5、286.9、427.4 和 643万辆。


2) BMS、VCU与MCU为新能源汽车特有核心单元,为PCB应用新的增长点

新能源汽车的平台架构有别于传统燃油汽车,其中,整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响,也是新能源汽车特有的电子单元。

 整车控制器VCU

VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元,一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,由VCU判断处理后,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,同时控制车载附件电力系统的工作模式;VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

下表中世界主流VCU供应商的技术参数代表VCU发展动态。主流VCU尺寸面积为0.023-0.037平方米,厚度为45-65毫米。


l  电机控制器MCU

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元,通过接收VCU的车辆行驶控制指令,控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时,MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。


下表中世界主流MCU硬件供应商的技术参数代表MCU发展动态。主流MCU尺寸面积为0.116-0.187平方米,厚度为108-183毫米。


电池包与BMS

电池包是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能,它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。电池包的组成包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和BMS。

BMS电池包是最关键的零部件,能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。BMS核心部分由硬件电路、底层软件和应用层软件组成,但BMS硬件由主板(BCU)和从板(BMU)两部分组成,从版安装于模组内部,用于检测单体电压、电流和均衡控制;主板安装位置比较灵活,用于继电器控制、荷电状态值(SOC)估计和电气伤害保护等。


3) BMS为电控系统中PCB使用量最多的电子单元

从技术路线来看,BMS产品的难点在于复杂的线束、一一对应的关系和大电流主动均衡的低成本实现。BMS系统的差异在各个车厂和各个应用平台之间较大,各个企业有自己的风格,目前有三种不同构型,分别为集中式管理系统、半分布式管理系统和分布式管理系统,车厂倾向于采用模块化策略。


集中式管理系统(大BMS方式):将所有的采集单体电压&电压备份和温度的单元全部集中在一块BMS板上,由整车控制器直接控制继电器控制盒。BMS和电池组之间只有连线,连线数量取决于电池组串数,在BMS电路板上的电池管理专用芯片数量也取决于电池组串数。优点是设计简单,成本低。缺点是单体采样的线束比较长,排线复杂,适用性较差,性能无法保证,只能适用于较小的电池包。



分布式管理系统(BMU+多个CSC方式):这种BMS是将信息采集传递的功能与其他功能独立分离,整个系统分成了CSC(单体管理单元)、BMU(电池管理控制器),CSC安装在单串电池上,负责本串电池信息采集和传递,每串电池的信息通过总线传入BMU。这种架构通过总线解决了线束复杂的难题,而且安装相对简单,效率高,柔性好,适合不同电池组规模大小。缺点是每个CSC上都需要MCU和带有隔离的通讯总线,价格要高于集中式架构BMS,尤其在低串数上优势不大。



半分布式管理系统(BMU+少量CSC方式):将整个电池组分为几个模组,每个模组采用专用芯片设计成的一个小BMS,然后通过总线连接到一个最终的控制器上。半分布式架构集中了分布式的线束少的优点和集中式的设计简单的优点,成为了BMS主流设计之一,但在三种方案中成本较高。

比较三种架构不难发现,集中式是最扁平化的管理结构,电池和BMS之间只有线束连接,但是也带来了线束复杂的问题,几十根甚至上百根线需要连接,而且线长不一,位置各异,不管对PACK厂还是整车厂,批量生产或许还要面对不同车型,都是一个需要付出巨大成本的任务。

而分布式和半分布式都是二级管理结构,即在每串电池上都有一个BMS的代理人,负责本串电池信息采集和传递,这样就避开了复杂的线束问题。同时也带来额外的PCB及其他电子元件的应用。


1) 新能源汽车电控系统新增PCB需求规模预测

结合以上论述,新能源汽车电控系统各控制单元的PCB需求面积分别大致如下:


由于不同控制单元对于PCB板的工艺要求不同,产品的价格也有较大差异,例如,BMS单元的主控线路板单价可高达20000元/平方米,子板价格则在1500-2000元/平米左右,而相较之下,VCU与MCU所用的PCB为普通板,附加值并不算高。根据我们的产业链调研信息,我们认为平均一辆新能源汽车电控系统PCB需求价值量保守估计在6590-14640元,平均价值为10615元。

据中国产业信息网预测,2016至 2020年的新能源汽车产量分别达 56.7、72.1、108.4、140.5 和 215.6 万辆,累计产量分别达 106.4、178.5、286.9、427.4 和 643万辆。


根据以上论述中新能源汽车PCB单车附加值计算,预计2020年,中国新能源汽车电控系统带来的PCB产品年需求市场规模将达229亿元,累计市场规模达683亿元。

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