1、证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 千亿盛宴千亿盛宴,PI 定义柔性显示新时代定义柔性显示新时代 化工行业电子化学品专题报告(四)2019.4.29 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 王喆王喆 首席化工分析师 S1010513110001 袁健聪袁健聪 化工分析师 S1010517080005 OLED 显示技术由刚性向柔性快速发展,带动上游材料的切换和需求增长,显示技术由刚性向柔性快速发展,带动上游材料的切换和需求增长,PI关键材料市场空间预计将达千亿级。国产企业积极关键材料市场空间预计将达千亿级。国产企业积极布局,布局,有望实现进口替代,有望实现进口替代,重点推荐相关
2、受益标的鼎龙股份、新纶科技重点推荐相关受益标的鼎龙股份、新纶科技。柔性柔性 OLED 引领显示引领显示潮流潮流,市场规模快速扩大市场规模快速扩大。OLED 凭借柔性可折叠的特性,有望成为未来主流显示技术。随着三星、华为陆续推出可折叠手机,柔性 OLED产业呈现快速发展的态势。根据 IHS 数据,2018 年全球 OLED 柔性屏出货量182 百万片,预计到 2019 年 OLED 柔性屏出货量将达 249 百万片,同比增长36.81%。其中,可折叠 OLED 屏 2019 年预计出货量 1.5 百万片,未来 5 年复合增速在 80%以上。PI 为柔性显示关键材料,为柔性显示关键材料,取代原有刚
3、性材料取代原有刚性材料。PI 适应高温加工制程(350),耐弯折性能优异(10 万次以上弯折),同时具备高透明、低热膨胀系数的特性,是目前少有的能够满足柔性显示高性能要求的有机薄膜材料。随着 OLED 技术由刚性向柔性转变,原本的玻璃、PET 等材料已无法满足需求,未来盖板、触控、基底材料都将切换为 PI 材料。产能释放产能释放拉动材料需求,未来拉动材料需求,未来 PI 市场空间将达千亿市场空间将达千亿。2018 年柔性基底 PI 需求达 2687 吨,预计 2019 年柔性基底所需的 PI 量将达 3507 吨,同比增长 31%。从柔性 OLED 产能建设上来看,仅京东方一条产能 48k/月
4、的 6 代线,满产下 PI材料需求就达到 4800 吨。而未来全球柔性 OLED 产线的理论产能合计达 3722万平,满产下对 PI 材料的需求量高达 11.17 万吨,预计 PI 材料的市场空间将在千亿元以上。技术壁垒高企,国产企业有望打开局面技术壁垒高企,国产企业有望打开局面。PI 在世界范围内呈寡头垄断局面,技术封锁严密,主要生产企业集中在国外,如杜邦、宇部兴产、钟渊化学、科隆、SKC 等。国内高端 PI 高度依赖进口,光学级 CPI 薄膜尚没有企业能够实现规模化量产。但随着整个行业的快速发展,不少企业积极布局,通过持续的研发投入、技术引进和吸收,提升制造技术和产品质量,未来有望在聚酰亚
5、胺(PI)高端市场取得一席之地。国产龙头企业有望实现进口替代,享受市场红利。风险因素:风险因素:OLED 面板产能建设不及预期,柔性屏出货量不及预期,技术研发缓慢,市场竞争加剧。投资策略。投资策略。柔性显示产业快速发展,核心材料 PI 国产化大势所趋,建议把握行业发展契机,布局领先企业,重点推荐相关受益标的鼎龙股份、新纶科技。重点公司盈利预测、估值及投资评级重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称简称 收盘价(元)收盘价(元)EPS(元)(元)PE 评级评级 2018 2019E 2020E 2018 2019E 2020E 鼎龙股份 8.95 0.31 0.39 0.45 29 23 20 买
6、入 新纶科技 9.82 0.26 0.51 0.72 45 19 14 买入 资料来源:Wind,中信证券研究部预测 注:股价为 2019 年 4 月 26 日收盘价 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录目录 投资聚焦投资聚焦.1 投资逻辑.1 投资策略.1 风险因素.1 OLED,打开柔性新视界,打开柔性新视界.2 柔性 OLED 主导显示新方向.2 柔性显示市场快速增长.4 PI 的千亿盛宴:柔性时代关键材料的千亿
7、盛宴:柔性时代关键材料.6 PI 是目前最适合柔性显示的材料.6 柔性显示为 PI 材料带来千亿市场.10 百舸争流,先行者有望享受市场红利百舸争流,先行者有望享受市场红利.11 高端 PI 膜依赖进口,国际巨头垄断市场.11 PI 行业快速发展,龙头企业有望享受替代红利.13 投资建议投资建议.14 行业观点.14 投资策略.14 风险因素风险因素.15 重点公司重点公司.15 鼎龙股份:柔性显示先落一子,PI 浆料实现量产.15 新纶科技:布局柔性显示,新材料业务多点开花.16 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业
8、行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录插图目录 图 1:未来将是柔性显示的时代.2 图 2:显示技术向柔性发展.3 图 3:三星 Galaxy Fold 可折叠手机.3 图 4:华为 Mate X 可折叠手机.3 图 5:LG Signature OLED TV R 可卷曲电视.4 图 6:柔性屏出货量及占比快速提升.5 图 7:可折叠 OLED 屏出货量预计高速增长.5 图 8:PI 是实现柔性显示的最佳材料.6 图 9:透明聚合物光学薄膜的耐热性能比较.7 图 10:PI 的制备过程.8 图 11:透明聚酰亚胺薄膜日本市场
9、主要生产厂商的技术领域分布.9 图 12:刚性 OLED 到柔性 OLED 的变化.10 图 13:以 PI 为基底的 OLED 模组制造.10 图 14:OLED 触控从刚性到柔性对应材料的变化.11 图 15:基底用 PI 的量.11 表格目录表格目录 表 1:全球 OLED 产线布局(包括投产、在建、规划).5 表 2:几种基底材料的性能对比.7 表 3:聚合物薄膜基板性能对比.8 表 4:几种 PI 薄膜的性能比较.9 表 5:国外主要 PI 薄膜生产厂商.12 表 6:全球部分聚酰亚胺薄膜制造厂商的产能数据.12 表 7:国内部分 PI 薄膜制造厂商.13 表 8:适合于透明聚酰亚胺
10、薄膜的关键技术指标.13 表 9:上市公司 PI 材料布局.14 表 10:PI 材料重点公司盈利预测.15 表 11:鼎龙股份财务状况.16 表 12:新纶科技财务状况.17 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 投资聚焦投资聚焦 投资逻辑投资逻辑 三星、华为于 2019 年陆续推出 OLED 可折叠屏幕智能手机,柔性显示产业呈现快速发展的态势。根据 IHS 数据,2018 年全球 OLED 柔性屏出货量 182 百万
11、片,预计到 2019年 OLED 柔性屏出货量将达 249 百万片,同比增长 36.81%。其中,可折叠 OLED 屏 2019年预计出货量 1.5 百万片,未来 5 年复合增速在 80%以上。随着 OLED 技术由刚性向柔性转变,原本的玻璃、PET 等材料已无法满足需求,未来盖板、触控、基底材料都将切换为 PI 材料。2018 年柔性基底用的 PI 的量就达到 2687 吨,预计 2019 年柔性基底所用的 PI 量将达 3507 吨,同比增长 31%。长远来看,京东方 48k/月的 6 代线满产下的 PI 材料需求即达到 4800 吨,而全球柔性 OLED 产线的理论产能合计达 3722
12、万平,满产下对 PI 材料的需求量高达 11.17 万吨。PI 材料的市场规模未来将在千亿元以上。国内在光学级 CPI 薄膜领域相对落后,尚没有企业能够实现规模化量产。但随着整个行业的快速发展,不少企业在积极布局,通过持续的研发投入、技术引进和吸收,提升制造技术和产品质量,有望在 PI 高端市场取得一席之地。未来国产龙头企业有望实现进口替代,享受市场红利。投资策略投资策略 中国是近几年显示产业发展速度最快的市场,柔性显示技术的出现催生出对上游材料的迫切需求,国内外厂商争先布局高端 PI 材料,抢占先发优势进入客户供应体系。而具备核心原材料的自主供应能力对我国显示产业的整体竞争力抬升尤为重要,在
13、产品质量符合要求的情况下,材料的国产化为大势所趋。当前具备 PI 材料研发和生产能力的国产企业较少,相关材料上市公司呈现出显著的技术优势和资金优势,在 PI 的产业化布局上处于国内前列,并不断追赶全球领先水平。随着柔性显示市场的蓬勃发展,龙头公司通过在 PI 浆料-PI 薄膜-CPI 薄膜的产品布局上进行渗透,有望逐步占据市场份额,提升公司的技术实力和市场影响力,获得最终胜出。我们建议把握行业发展契机,布局柔性显示板块,重点推荐相关受益标的鼎龙股份、新纶科技,建议关注时代新材、丹邦科技、国风塑业。风险因素风险因素 OLED 面板产能建设不及预期,柔性屏出货量不及预期,技术研发缓慢,市场竞争加剧
14、。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 OLED,打开柔性新视界打开柔性新视界 柔性柔性 OLED 主导显示新方向主导显示新方向 从 19 世纪 80 年代至今,显示产业经历了由 CRT 时代向平板时代,如今再向柔性显示时代发展的过程。电子技术的革新与消费体验的升级催生出日趋完善的显示产品,柔性显示由于具有轻薄、省电、移动化、多样化、操作简单、容易携带的特点,符合人体工程学设计要求,未来有望重新定义众多电子产品,甚至在汽
15、车、建材、家居等领域开拓更多的消费需求,引领显示新方向。图 1:未来将是柔性显示的时代 资料来源:中信证券研究部 OLED 是实现柔性显示的最佳技术,OLED 面板不需要背光模组,结构上比 LCD 简单得多,只要将玻璃基板等刚性材料换成柔性材料就可以实现柔性显示。OLED 面板产业不断地进行着技术升级与迭代,第一代 OLED 产品为刚性 OLED,第二代为可弯曲 OLED,第三代为可折叠可卷曲 OLED。自 2016 年以来,智能手机方面的柔性 AMOLED 面板需求就在快速增长。主流智能手机品牌一直在高端产品中推广柔性 AMOLED 屏幕,以便与刚性 AMOLED 和 LTPS-LCD面板的
16、外形设计形成差异化。未来柔性可折叠的 OLED 屏幕或将引领显示技术的潮流。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图 2:显示技术向柔性发展 资料来源:中信证券研究部 苹果公司在 2017 年首次将柔性 OLED 面板应用于 IphoneX。2018 年 10 月,中国柔宇公司推出了世界第一款具有 7.8 英寸 AMOLED 面板的可折叠屏幕智能手机。2019 年 2月 21 日三星在美国旧金山发布会上推出了折叠屏手机
17、Galaxy Fold。三星 Galaxy Fold 采用了一块 4.6 英寸 AMOLED 外屏,分辨率 1960840;一块 7.3 英寸 AMOLED 内屏,分辨率 21521536。2019 年 2 月 24 日,华为在世界移动通信大会正式发布了具有里程碑意义的 5G 折叠屏手机 Mate X。Mate X 采用一整张高强度柔性 OLED 显示屏及鹰翼式折叠设计,通过华为自主研发的铰链技术,实现一体化的折叠形态,兼容手机和平板两种形态,闭合后是 6.6 英寸的大屏幕手机,展开后是 8 英寸的平板,可分屏处理多任务。图 3:三星 Galaxy Fold 可折叠手机 图 4:华为 Mate
18、 X 可折叠手机 资料来源:CNET 资料来源:华为官网 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 过去几年,电视机的屏幕尺寸不断增大,在提供更震撼视觉体验的同时,也占用了更多的家居空间。为了解决这一问题,电视机厂商做过不少尝试,比如收窄边框、将电视机脚架做得更加精致、使用定制线缆或无线传输减少电视机上插的线等。而可卷曲电视的出现则为这个问题提供了一个全新的答案。当 LG Signature OLED TV R 关机的时候,
19、电视将完全收入底座中。此外,在 AR、VR、车载应用等领域,OLED 显示屏由于其优异的性能受到下游厂商的青睐。根据 UBI Research 的报告,AR/VR OLED 显示屏 2018 年将占据 52%市场份额,到 2021 年市场份额将上升至 80%。在车载应用端,奔驰与 LGD 合作,预计 2022 年将12.3 英寸 FHD 柔性 AMOLED 显示器导入到奔驰 E-Class 车款。图 5:LG Signature OLED TV R 可卷曲电视 资料来源:中关村在线,中信证券研究部 柔性显示市场快速增长柔性显示市场快速增长 市场规模方面,根据 IHS 数据,2018 年全球 O
20、LED 柔性屏出货量 182 百万片,预计到 2019 年 OLED 柔性屏出货量将达 249 百万片,同比增长 36.81%。其中,可折叠 OLED屏 2019 年预计出货量 1.5 百万片,预计至 2025 年,可折叠 OLED 屏出货量将达 53.4 百万平,年复合增速 81.37%。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 图 6:柔性屏出货量及占比快速提升 图 7:可折叠 OLED 屏出货量预计高速增长 资料来源:
21、IHS(含预测),中信证券研究部 资料来源:IHS(含预测),中信证券研究部 从全球的 OLED 屏幕产能上来看,仅考虑柔性屏,全球总计 23 条产线(包括投产、在建及规划)。以京东方产能 48k/月的 6 代线为例,满产下其 1 年生产的 OLED 柔性屏面积就可达到 160 万平。满产情况下,全球柔性 OLED 产线的理论产能合计达 3722 万平。随着 OLED 柔性屏产能的逐步建设和落地,对柔性材料的需求也将迎来快速增长。表 1:全球 OLED 产线布局(包括投产、在建、规划)地点地点 厂商厂商 世代线世代线 技术技术 产能(产能(K/月)月)鄂尔多斯 京东方 G5.5 硬屏 4 成都
22、 京东方 G6 柔性 48 绵阳 京东方 G6 柔性 48 重庆 京东方 G6 柔性 48 武汉 华星光电 G6 柔性 45 武汉 天马 G6 柔性/硬屏 30 上海 天马 G4.5 硬屏 7.5 上海 天马 G5.5 硬屏 15 上海 和辉光电 G6 柔性 30 上海 和辉光电 G4.5 硬屏 15 固安 维信诺 G6 柔性 30 昆山 维信诺 G5.5 柔性/硬屏 15 合肥 维信诺 G6 柔性 30 惠州 信利 G4.5 硬屏 30 眉山 信利 G6 柔性 15 深圳 柔宇 G5.5 柔性 15 广州 LGD G8.5 柔性 60 莆田 华佳彩 G6 柔性 15 台湾桃园 友达 G3.5
23、 硬屏 10 新加坡 友达 G4.5 硬屏 35 韩国牙山 A1 三星显示 G4.5 硬屏 45 韩国牙山 A2 三星显示 G5.5 柔性/硬屏 165 韩国牙山 A2-E 三星显示 G5.5 硬屏 8 韩国牙山 A3 三星显示 G6 柔性 135 韩国牙山 A4 三星显示 G6 柔性 30 01002003004005006007008002015 2016 2017 2018 2019E2020E2021E2022ERigidFlexible1.5 8.3 17.5 24.4 38 46.2 53.4 01020304050602019E 2020E 2021E 2022E 2023E 2
24、024E 2025E2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 地点地点 厂商厂商 世代线世代线 技术技术 产能(产能(K/月)月)韩国牙山 A5 三星显示 G6 柔性 270 韩国龟尾 E2 LGD G4.5 柔性 14 韩国龟尾 E5 LGD G6 柔性 22.5 韩国坡州 E6 LGD G6 柔性 30 韩国坡州 E7 LGD G6 柔性 15 日本茂源 JOLED G6 柔性 15 日本 Sakai 夏普 G4.5 柔
25、性/硬屏 7.5 资料来源:IHS,TrendBank,中信证券研究部 PI 的千亿盛宴的千亿盛宴:柔性时代柔性时代关键材料关键材料 PI 是目前最适合柔性显示的材料是目前最适合柔性显示的材料 柔性 OLED 显示是基于聚合物柔性基板制造,目前柔性 OLED 显示技术正由曲面向可折叠、可卷曲方向发展。在这一发展进程中,OLED 显示屏中不仅显示单元需要实现柔性化,包括导电电极、触屏单元在内的其他功能层也需要柔性化,而实现柔性化的关键材料是聚酰亚胺薄膜。未来显示屏幕采用可折叠或者可卷曲形式时,屏幕中的其他硬质材料层也将陆续被聚酰亚胺(PI)或透明聚酰亚胺薄膜所取代。图 8:PI 是实现柔性显示的
26、最佳材料 资料来源:IPITECH,中信证券研究部 聚酰亚胺(PI)是一类分子链中含有环状酰亚胺基团的高分子聚合物,一般由二元酸酐和二元胺经过缩合聚合制备。聚酰亚胺按其化学结构的组成,可以分为脂肪族 PI、半芳香族 PI、芳香族 PI 三大类,我们所说的聚酰亚胺通常是指芳香族 PI。聚酰亚胺具有 6 大特2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 点:(1)耐高温:耐高温达 400以上,长期使用温度范围-200300,无明显熔
27、点。(2)高绝缘性能:103Hz 下介电常数 4.0,介电损耗仅 0.0040.007,属于 F 至 H 级绝缘材料。(3)优良的机械性能:未填充的塑料的抗张强度都在 100Mpa 以上。(4)自熄性:聚酰亚胺是自熄性聚合物,发烟率低。(5)无毒:聚酰亚胺无毒,并经得起数千次消毒。(6)稳定性:一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂,对稀酸稳定,一般的品种不大耐水解。在柔性显示方面,对比几种常用的基底材料,PI 材料具备明显的优势。PET 的形变量较大,但在长期的弯折下会产生塑性变形。CPI 的形变量大,性能最佳,作为柔性电极、触控基板、显示基板或盖板的光学透明薄膜,需要能够适应高温加工制程以及 10
28、 万次以上的耐弯折性能,而且要求高透明、低热膨胀系数。目前透明聚酰亚胺薄膜是少有的能够满足这些高性能要求的有机薄膜材料。因此,布局智能手机折叠屏的柔性材料多采用 CPI。表 2:几种基底材料的性能对比 材料材料 弹性模量(弹性模量(Gpa)拉伸强度(拉伸强度(Mpa)形变量形变量 SUS 180 860 4.78 Special SUS 185 1700 9.19 Ti-6Al-4V 113.8 950 8.35 玻璃 70 50 0.71 PET 2.7 55 20.37 CPI 4 116 29 资料来源:牛膜网,中信证券研究部 在聚合物领域,PI 同样展现出显著的优势。在 AMOLED
29、显示器件制造过程中,为了制得高品质的 TFT 背板,需要使用 LTPS 等制程,其工艺温度往往超过 350,这就需要作为柔性基板的聚合物光学薄膜材料能够在该工艺温度下保持良好的性能。传统的聚合物光学薄膜,如 PET(Tg78)、PEN(Tg122)等均无法满足应用需求。而 PI 可耐受高温,同时具备良好的力学性能和耐化学稳定性,是理想的柔性 OLED 材料。图 9:透明聚合物光学薄膜的耐热性能比较 资料来源:无色透明耐高温聚合物光学薄膜研究与应用(刘金刚,倪洪江,周伟峰,宋勇志,杨士勇),中信证券研究部 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9
30、:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 表 3:聚合物薄膜基板性能对比 基板材料基板材料 厚度厚度/mm 透光率透光率/%折射率折射率 Tg/CTE/(ppm/)吸湿率吸湿率/%水汽透过率水汽透过率/(g/m2/天)天)PET 0.1 90.4 1.66 78 33 0.5 9 PEN 0.1 87 1.75 122 20 0.4 2 PC 0.1 92 1.56 145 75 0.2 50 COC 0.1 94.5 1.51 164 70 0.2-PES 0.1 89 1.6 223 54 1.4 80 PI
31、 0.1 30-60 1.76 300 8-20 2.0-3.0-无色 PI 0.1 85 1.6 303 58 2.1 93 资料来源:无色透明耐高温聚合物光学薄膜研究与应用(刘金刚,倪洪江,周伟峰,宋勇志,杨士勇),中信证券研究部 为兼顾透明性和耐热性需求,CPI 薄膜采用了不同于传统 PI 薄膜的制造工艺。一般CPI 薄膜采用两步法制造工艺:(1)化学亚胺化制造可溶性透明聚酰亚胺树脂;(2)聚酰亚胺树脂溶液流涎-双向拉伸,生产透明薄膜。因此,在透明聚酰亚胺的结构设计上,除了透明性、耐热性等性能需求外,溶解性也是需要考虑的因素。含氟基团、酯环结构等主要结构设计单元的配合使用是透明聚酰亚胺分
32、子结构设计的主要方法。国内 PI 薄膜的制备通常先需缩聚合成预聚体聚酰胺酸(PAA)溶液,然后利用 PAA 溶液涂膜,进行脱水闭环亚胺化。图 10:PI 的制备过程 资料来源:IPITECH 传统 PI 之所以呈现特征黄色并在可见光区的透光率较差,是由于其主链上存在共轭的芳香环结构,分子内和分子间容易生成电荷转移络合物。为了增加 PI 透明性,减少分子内或分子间的电荷作用,通常会避免或减少共轭单元,主要方法有:(1)引入含氟基团;(2)引入体积较大的取代基;(3)引入脂环结构单元;(4)采用能使主链弯曲的单体;(5)导入不对称结构;(6)减少共轭双键结构等。2 0 5 5 9 3 5 1/3
33、6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 图 11:透明聚酰亚胺薄膜日本市场主要生产厂商的技术领域分布 资料来源:透明聚酰亚胺薄膜日本市场专利布局分析(孙兴春,李颀,郑凯,凌辉,李燕芳),中信证券研究部 PI 薄膜的涂膜方法按其工艺的不同可分为浸渍法、流延法和双向拉伸法。浸渍法是最早生产 PI 薄膜的方法之一,生产工艺简单,操作方便。不足之处主要是:采用铝箔为载体,生产需消耗大量铝箔;使用的 PAA 溶液固含量小(8.0%-12.0%),需消耗大量溶剂;薄膜剥
34、离困难,表面常粘有铝粉,产品平整度差;生产效率低,成本高等。流延法是国内 PI 薄膜的主流制造方式,制得的 PI 薄膜(PAA 固含量 15.0%-50.0%)均匀性好,表面平整干净,薄膜长度不受限制,可以连续化生产,薄膜的电气性能和机械性能较浸渍法有所提高。双向拉伸法除双轴定向系统外,其他与流延法相同。双轴定向分为纵向定位和横向定位,纵向定位是在 30-260温度条件下对 PAA 薄膜(固含量 15.0%-50.0%)进行机械方向的单点定位,横向定位是将 PAA 薄膜预热后进行横向扩幅定位、亚胺化、热定型等处理。采用该法制备的 PI 薄膜与流延法相比,物理性能、电气性能和热稳定性都有显著提高
35、。表 4:几种 PI 薄膜的性能比较 项目项目 浸渍法浸渍法 流延法流延法 双向拉伸法双向拉伸法 进口薄膜进口薄膜 产品厚度(m)30-80 25-80 12-125 7.5-125 结晶度(%)12.5 13 15.6 18 结晶取向(%)58 60 78 82 双折射率 0.04 0.06 0.1 0.11 拉伸强度(Mpa)135 152 175 180 资料来源:聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展(潘晓娣,戴钧明,钱明球),中信证券研究部 2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四
36、)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 柔性显示为柔性显示为 PI 材料带来千亿市场材料带来千亿市场 在刚性 OLED 向柔性 OLED 切换的过程中,部分材料由于其本身物理化学性质上的局限已不再适应柔性的需求。玻璃、ITO 等材料固有的脆性使其难以满足广泛的新兴应用场景,而向性能更加优异的 PI 进行切换。主要有以下变化:(1)玻璃基板切换为 PI 基板;(2)触控的 ITO+PET 基膜切换为纳米银线+PI 基膜;(3)玻璃或金属盖板切换为 PI 盖板。除基板可用黄色 PI 外,触控和盖板均需用 CPI,对光学属性要求高。图 12:刚性 OLED 到柔性 OLED 的
37、变化 资料来源:柔性 OLED 显示技术革命(袁红梅),中信证券研究部 PI 基板的制造包含几个步骤,首先在玻璃上涂布黄色 PI 浆料成膜,在 400-450的高温固化后做 TFT,再蒸镀 OLED 有机材料,封装后进行切割,最后从玻璃上剥离,则PI 为 OLED 衬底膜。图 13:以 PI 为基底的 OLED 模组制造 资料来源:新纶科技,中信证券研究部 在刚性面板中,ITO 薄膜与 OCA 是实现触控面板功能的核心材料。ITO 薄膜通常是在PET 膜或玻璃基板上溅射铟和锡。而在柔性面板中,对应的导电薄膜则通常是在 CPI 膜上涂布纳米银。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/
38、2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 图 14:OLED 触控从刚性到柔性对应材料的变化 资料来源:LG 化学官网 根据 IHS 数据,2018 年柔性基底用的 PI 的量达 2687 吨,预计 2019 年柔性基底所用的 PI 量将达 3507 吨,同比增长 31%。长远来看,以京东方产能 48k/月的 6 代线为例,考虑盖板、触控屏、基底三层材料均切换为 PI 材料,按每平米 PI 用量 3 公斤计算,仅京东方一条线的 PI材料需求即达到 4800吨。而全球柔性 O
39、LED产线的理论产能合计达 3722万平,满产下对 PI 材料的需求量高达 11.17 万吨。PI 薄膜的市场价格达到每吨 60-300 万元人民币,其中双轴向拉伸电子膜市场价格均在每吨 100 万人民币以上,而用于柔性显示的 CPI 薄膜的价值量则更高。我们按均价每吨 180 万元计算,PI 材料的市场规模将在千亿元以上。图 15:基底用 PI 的量(吨)资料来源:IHS(含预测),中信证券研究部 百舸争流,先行者有望百舸争流,先行者有望享受市场红利享受市场红利 高端高端 PI 膜依赖进口,国际巨头垄断市场膜依赖进口,国际巨头垄断市场 PI 薄膜属于高技术壁垒行业,目前国内市场 PI 薄膜需
40、求快速增长,潜力巨大,但国内 PI 薄膜生产厂家的产品大多用于电学绝缘,高端电子级 PI 严重依赖进口,处于供不应求的状态。PI 合成难度极高、下游产品加工难度较大。在单体合成方面,尽管有相应的单体商品化,但成本非常昂贵,例如六氟二酐每千克达上万元;在聚合方法上,目前所用的01000200030004000500020142015201620172018E2019E2020ESDCLGDJDIBOESharpTianmaChina StarEDORoyoleAUOVisionoxCEC PandaFoxconn2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0
41、0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 二步法和一步法均使用高沸点的溶剂,价格高且后期难处理;在生产工艺上,浸渍法、双轴拉伸法生产成本高,流延法成本相对低但污染性大。PI 在世界范围内呈寡头垄断局面,技术封锁严密,全球产能主要由国外少数企业所垄断。PI 的研发和核心技术主要集中在国外,例如美国的杜邦公司,日本的宇部兴产、钟渊化学、东丽集团、三井东亚,韩国的科隆、SKC 公司等。其中杜邦、东丽、钟渊和宇部 4家企业占全球 PI 市场销售总额的 70%左右。表 5:国外主要 PI 薄膜生产厂商 制造商制造商
42、 产品特点产品特点 应用应用 杜邦 Kapton HN:普通型 机械部件、电气部件、电气绝缘、压敏胶带、光纤电缆 Kapton CR:耐电晕,耐击穿 牵引电机、变压器 Kapton PST:透明型,纵横差异小,介电性能好 压敏胶带 Kapton 200RS100:导电(黑色),耐辐射 航空、汽车、加热片 宇部兴产 Upilex-RN:传统型,高伸长率 高温绝缘、航空、汽车 Upilex-S:高温型,尺寸稳定性,化学稳定性,高模量 FPC、分离膜、电气绝缘、真空包装 Upilex-VT:优异粘结性能,焊接温度 300 FPC、HDD、陶瓷片替代、金属基材 PCB、加热片 钟渊化学 Apical
43、AH:传统型,自熄性,耐化学药品性,高柔性 高温绝缘、航空、3L-FCCL、覆盖、补强 Apical NPI:超尺寸,高模量,低 CTE 3L-FCCL、2L-FCCL、TAB、HDD 韩国 SKC IN,LV:普通型,柔性 高温绝缘、航空、3L-FCCL IF,LN:超高尺寸稳定性 3L-FCCL、覆盖、补强 LS:高柔性 半导体磁带、光学部件(CD)三菱瓦斯 Neopulim L:透明型,Tg300 平板显示器、传感器、光伏电池 三井化学 Type-A:透明型,高耐热(Tg260)透明耐热基材、透明 FCCL、光伏电池、白色 LED 反射基材 Type-B:透明型,高韧性(耐折次数超过 1
44、00 万次)Type-C:透明型,低 CTE(17ug.g-1.k-1)资料来源:聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展(潘晓娣,戴钧明,钱明球),中信证券研究部 表 6:全球部分聚酰亚胺薄膜制造厂商的产能数据 国家国家/地区地区 制造商制造商 商标商标 产线产线/条条 产能产能/kt 生产地生产地 美国 杜邦 Kapton 7 2.64 俄亥俄州、德克萨斯州 日本 东丽-杜邦 Kapton 5 2.52 爱知县东海市 宇部兴产 Upilex 12 2.02 山口县、酒井(大阪)钟渊化学 Apilex 9 3.2 日本志贺县、美国德克萨斯州、马来西亚(关丹)韩国 SKC-7 2.74 水原、忠北镇川、龟
45、尾 中国台湾 达迈 Pomiran 7 2.8 新竹县新埔、苗栗县铜锣 资料来源:聚酰亚胺产业专利态势分析(孙兴春,李颀,郑凯,凌辉,李燕芳)中信证券研究部 国内对 PI 的研究起步较晚,始于 1962 年,经过不懈的努力,已经开发出联苯型、均苯型、酮酐型、可溶性、无色透明性等多种 PI 品种。国内的研发及关键技术主要集中在中国科学院、长春应用化学研究所和相关高校等,以及桂林电科院、深圳瑞华泰、长春高崎、山东万达、江苏亚宝、溧阳华晶、宁波今山电子、江阴天华、无锡高拓、江苏先诺等公司。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业
46、行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 表 7:国内部分 PI 薄膜制造厂商 制造厂商制造厂商 制造工艺制造工艺 幅宽幅宽/mm 产产能能/(t.a-1)桂林电器科学研究院有限公司 双向拉伸 1040 1280 苏州亚宝绝缘材料股份有限公司 双向拉伸 1040 300 今山电子材料有限公司 流延 1040 200 溧阳华晶科技公司 双向拉伸 1040 230 深圳瑞华泰薄膜科技有限公司 双向拉伸 1040 1500 江阴天华科技有限公司 双向拉伸 1040 500 山东万达集团 双向拉伸 1040 240 莱芜义和信息科技有限公司
47、 双向拉伸 1040 1100 资料来源:聚酰亚胺薄膜的国内外开发进展(潘晓娣,戴钧明,钱明球),中信证券研究部 PI 行业快速发展,龙头企业有望享受替代红利行业快速发展,龙头企业有望享受替代红利 CPI 克服了传统聚酰亚胺薄膜带有浅黄或深黄颜色的缺点,是聚酰亚胺品种中较新的一种,其优异的热学性能很好地满足了光电材料新发展的需求,在柔性器件衬底膜等光电器件上具有重要作用。表 8:适合于透明聚酰亚胺薄膜的关键技术指标 性能性能 指标指标 玻璃化温度()250 5%热失重温度()400 拉伸强度(Mpa)80 拉伸模量(GPa)2.0 断裂伸长率(%)5 截至波长(nm)340 400nm 下光透
48、过率(%)80 资料来源:薄膜新材网,中信证券研究部 CPI 薄膜的工业化以三菱瓦斯、杜邦、三井化学、SKC、KOLON、东洋纺等为主要生产者。三菱瓦斯是最早商业化生产 CPI 薄膜的公司,SKC 和 KOLON 也在积极研发 CPI薄膜。国内在光学级透明聚酰亚胺薄膜领域相对落后,尚没有企业能够实现规模化量产。但随着整个行业的快速发展,不少企业在积极布局,通过持续的研发投入、技术引进和吸收,提升制造技术和产品质量,实现技术和产品的合理布局,未来有望在聚酰亚胺高端市场取得一席之地。国内布局了 PI 膜的上市企业主要有丹邦科技、时代新材、国风塑业、新纶科技、鼎龙股份等,随着技术的不断突破和产能的逐
49、步落地,国产聚酰亚胺产品的品质正逐步追赶国际水平,未来国产龙头企业有望实现进口替代,享受市场红利。2 0 5 5 9 3 5 1/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 4 3 0 0 9:3 0 化工化工行业行业电子化学品专题(四)电子化学品专题(四)2019.4.29 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 表 9:上市公司 PI 材料布局 上市公司上市公司 PI 项目项目状况状况 时代新材 2017 年 11 月,公司年产 500 吨聚酰亚胺薄膜生产线的建成投产。未来计划形成年产量超过2000 吨聚酰亚胺薄膜产能。鼎龙股份 公司已形成年产 300 吨柔性显示基板用 PI 浆料产能,年产
50、1000 吨柔性 OLED 基板用 PI 浆料生产大楼于 2018 年底完成主体封顶,预计 2019 年第四季度完成验收并进入调试阶段 国风塑业 投资建设的年产 180吨高性能微电子级聚酰亚胺膜材料项目于 2018年年底进入设备安装阶段,即将试生产 新纶科技 公司与苏州聚萃签署项目合作协议,拟共建 PI 树脂及薄膜产线,推进黄色 PI 和透明 PI 的产品研发及产业化。丹邦科技 公司“微电子级高性能聚酰亚胺研发与产业化项目”2017 年实现量产 资料来源:各公司公告,中信证券研究部 投资建议投资建议 行业观点行业观点 三星、华为于 2019 年陆续推出 OLED 可折叠屏幕智能手机,柔性显示产