新材料作為高新技術的先導和基石，是“發(fā)明之母”和“產業(yè)糧食”，更是國家科技水平前瞻性指標。目前我國新材料產業(yè)規(guī)模、技術水平、發(fā)展機制等方面與國外仍存在較大差距。

我國新材料的進口率高達86%，自給率僅14%；

化工新材料產業(yè)國內保障能力只有50%；

用量較大的工程塑料和特種橡膠自給率僅30%；

高端高溫合金主要要依賴進口；

……

新材料產業(yè)國產化需求迫切，具有技術優(yōu)勢的國產替代材料將獲得未來市場，進口替代仍將是未來一段時間新材料投資的主要邏輯。

新材料在線針對我國重點應用領域急需的新材料產業(yè)情況進行了研究與分析，整理了50+種高度依賴進口的新材料清單：

表1 高度依賴進口的新材料清單

Source：新材料在線

半導體和顯示行業(yè)的核心材料、器件、設備幾乎全部依賴進口。對于本土投資者、創(chuàng)業(yè)者來說，這是一次鳳凰涅槃的巨大機會。數據顯示，半導體材料國產化率普遍偏低，進口替代空間巨大。

表2 半導體材料進口替代市場數據

Source：公開資料整理

以下為半導體及顯示行業(yè)10大高度依賴進口的關鍵材料分析：

一 大硅片

硅片也稱硅晶圓，是制造半導體芯片最重要的基本材料，其最主要的原料為單晶硅。硅片直徑越大，其所能刻制的集成電路則越多，芯片的成本也隨之降低。大尺寸硅片對技術的要求很高，良品率極低，企業(yè)進入壁壘極高，全球大硅片市場形成寡頭壟斷的競爭格局。目前中國大陸自主生產的硅片以6英寸（150mm）為主，產品主要應用領域仍然是光伏和低端分立器件制造，8英寸（200mm）和12英寸（300mm）的大尺寸集成電路級硅片依然嚴重依賴進口。

▉ 全球大硅片產業(yè)競爭格局▉

集成電路用硅片是制造技術門檻極高的尖端高科技產品，全球只有大約10家企業(yè)能夠制造，市場基本被日韓廠商壟斷。

表3 全球知名大硅片制造企業(yè)競爭格局及主營產品

Source：公開資料整理

▉國內大硅片知名企業(yè)布局▉

表4 2018年中國大尺寸硅片在建產能

Source：前瞻產業(yè)研究院

二 光刻膠

Source：新材料在線

光刻膠是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料之一，其成本約占整個芯片制造工藝的30%，耗費時間約占整個芯片制造工藝的40%-60%，是半導體制造中最核心的工藝。

目前國內光刻膠自給率僅10%，主要集中于技術含量相對較低的PCB領域。6英寸硅片的g/i線光刻膠的自給率約為20%，8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率不足5%，12寸硅片的ArF光刻膠目前尚無國內企業(yè)可以大規(guī)模生產。

▉全球光刻膠產業(yè)競爭格局▉

表5 全球光刻膠知名企業(yè)競爭格局

Source：公開資料整理

▉國內光刻膠知名企業(yè)▉

表6 光刻膠國內化情況

Source：產業(yè)信息網、國海證券研究院

三 偏光片

偏光片是一種可以使天然光變成偏振光的光學元件，是制造液晶顯示屏的必備部件，主要由PVA膜、TAC膜、壓敏膠、離型膜和保護膜等復合而成。偏光片最核心的原材料是 PVA 膜和 TAC 膜，核心膜材 PVA 負責偏振作用，TAC 膜則起到對延伸的 PVA 膜的支撐和保護，二者約占總成本的 60%~70%。目前，兩種膜材的主要供應商均為日韓企業(yè)。

▉全球偏光片產業(yè)競爭格局▉

表7 全球知名偏光片企業(yè)業(yè)務一覽

ource：公開資料整理

▉國內偏光片知名企業(yè)▉

表8 國內現有及建設中偏光片產能

Source：民生證券研究院

四 OLED發(fā)光材料

OLED材料主要包括兩部分：發(fā)光材料和基礎材料。OLED發(fā)光材料主要包括紅光主體／客體材料、綠光主體／客體材料、藍光主體／客體材料等，OLED顯示技術實現自發(fā)光的基礎。目前，OLED發(fā)光材料中的最核心發(fā)光材料具有較高的專利壁壘，主要被韓日德美企業(yè)所掌控，國內企業(yè)主要從事OLED 中間體和單體粗品生產。

▉全球OLED發(fā)光材料產業(yè)競爭格局▉

表9 全球OLED發(fā)光材料主要代表廠商

Source：公開資料整理

▉國內OLED發(fā)光材料知名企業(yè)▉

表10 國內OLED廠商產品情況

Source：公開資料整理

五 精細金屬掩模板

Source：新材料在線

精細金屬掩膜版（Fine Metal Mask，簡稱FMM）是OLED蒸鍍工藝中的消耗性核心零部件，主要材料是金屬或金屬+樹脂。其主要作用是在OLED生產過程中沉積RGB有機物質并形成像素，在需要的地方準確和精細地沉積有機物質，提高分辨率和良率。

如果需要制造高精度FMM，就需要更高級的INVAR合金（Super INVAR alloy）?，F在市面上唯一能提供滿足FMM使用要求的Super INVAR alloy合金廠商是Hitachi Metals。目前國內FMM材料處于初始研發(fā)階段，并不具備量產條件。

表11 FMM產業(yè)鏈競爭格局

Source：OLED industry

六 濕電子化學品

濕電子化學品指為微電子、光電子濕法工藝(主要包括濕法刻蝕、濕法清洗)制程中使用的各種電子化工材料，是集成電路工藝制程中的關鍵性基礎化工材料。不同線寬的集成電路制程工藝中必須使用不同規(guī)格的超凈高純試劑進行蝕刻和清洗，其關鍵生產技術包括混配技術、分離技術、純化技術以及與其生產相配套的分析檢驗技術、環(huán)境處理與監(jiān)測技術等、包裝技術等。在半導體濕化學品供應商方面，市場份額主要掌握在歐美、日本、韓國等國家的企業(yè)手中，高端產品市場依賴進口。

▉全球濕電子化學品產業(yè)競爭格局▉

在半導體濕化學品供應商方面，市場份額主要掌握在歐美、日本、韓國等國家的企業(yè)手中，包括德國巴斯夫，美國亞什蘭化學、Arch 化學，日本關東化學、三菱化學、京都化工、住友化學、和光純藥工業(yè)，臺灣鑫林科技，韓國東友精細化工等，上述公司占全球市場份額的85%以上。

表12 全球濕電子化學品主要生產企業(yè)

Source：公開資料整理

▉國內濕電子化學品知名企業(yè)▉

濕電子化學品領域與國外尚有較大差距，高端市場主要集中在美、日、歐等少數大廠商手中，比如在對電子化學品純度等級要求較高的半導體和平板顯示領域，我國內資企業(yè)市場占有率僅達到 25%左右。

表13國內濕電子化學品知名企業(yè)

Source：公開資料整理

七 電子特種氣體

電子氣體是指用于半導體及相關電子產品生產的特種氣體，被廣泛應用于國防軍事、航空航天、新型太陽能電池、電子產品等領域，是電子工業(yè)體系的核心關鍵原材料之一，市場準入條件高。其行業(yè)技術壁壘在于從生產到分離提純以及運輸供應階段，一直受到歐美發(fā)達國家的技術封鎖。電子特種氣體行業(yè)集中度高，美電子特種氣體行業(yè)集中度高，美國氣體化工、美國普萊克斯、法國液化空氣、日本大陽日酸株式會社和德國林德集團五家公司壟斷全球特種氣體91%的市場份額。國內企業(yè)主要集中在中低端市場。

▉全球電子特種氣體產業(yè)競爭格局▉

表14 全球電子特種氣體知名企業(yè)

Source：semi

▉國內電子特種氣體知名企業(yè)▉

表15 國內電子特種氣體知名企業(yè)

Source：公開資料整理

八 高純?yōu)R射靶材

Source：圖蟲創(chuàng)意

利用離子源產生的離子轟擊固體表面，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體稱為濺射靶材, 是集成電路制造過程中的關鍵材料，根據應用領域，分為半導體靶材、面板靶材、光伏靶材等。高純?yōu)R射靶材制造環(huán)節(jié)技術門檻高、設備投資大，在濺射靶材產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)數量呈現金字塔型分布，半導體濺射靶材行業(yè)集中度很高，前五大廠商占比超過80%。具有規(guī)模化生產能力的企業(yè)數量相對較少，主要分布在美國、日本等國家和地區(qū)。

▉全球靶材產業(yè)企業(yè)競爭格局▉

表16 全球靶材知名企業(yè)

Source：公開資料整理

▉國內靶材知名上市企業(yè)▉

表17國內靶材知名上市公司

Source：公開資料整理

九 化學機械拋光（CMP）材料

Source：新材料在線

化學機械拋光（CMP）是集成電路制造過程中實現晶圓全局均勻平坦化的關鍵工藝，是通過化學作用和機械研磨的組合技術來實現晶圓表面微米/納米級不同材料的去除，從而達到晶圓表面的高度（納米級）平坦化效應。拋光材料是 CMP 工藝過程中必不可少的耗材，具有技術壁壘高，客戶認證時間長的特點，一直以來處于寡頭壟斷的格局。根據功能的不同，拋光材料可劃分為拋光墊、拋光液、調節(jié)器、以及清潔劑等，主要以拋光液和拋光墊為主。全球芯片拋光液市場主要被在美國、日本、韓國企業(yè)所壟斷。全球 CMP 拋光墊幾乎全部被陶氏所壟斷，占據80%的市場。

▉全球CMP材料產業(yè)競爭格局▉

全球芯片拋光液市場主要被美國、日本、韓國等企業(yè)壟斷，占全球高端市場份額90%以上。CMP拋光墊方面，陶氏杜邦占79%的市場份額。

表18 全球拋光材料知名企業(yè)

Source：公開資料整理

▉國內CMP材料知名企業(yè)▉

拋光液方面，目前中國在不銹鋼、鋁、鎢等中低端領域拋光液基本實現國產化。安集微電子率先在高品質拋光液技術方面打破國外壟斷，進入晶圓拋光液領域。拋光墊方面，中國企業(yè)在高端拋光墊市場幾乎屬于空白，近年來鼎龍股份逐步取得突破。

表19 國內拋光材料知名企業(yè)

Source：公開資料整理

十 碳化硅單晶

Source：圖蟲創(chuàng)意

碳化硅功率半導體產業(yè)鏈主要包含單晶材料、外延材料、器件、模塊和應用這幾個環(huán)節(jié)。碳化硅單晶是碳化硅功率半導體技術和產業(yè)的基礎，質量、大尺寸的碳化硅單晶材料是碳化硅技術發(fā)展首要解決的問題，持續(xù)增大晶圓尺寸、降低缺陷密度（微管、位錯、層錯等）是其重點發(fā)展方向。

碳化硅單晶材料主要有導通型襯底和半絕緣襯底兩種, 是第三代半導體材料技術成熟度最高的材料，目前基本被國外企業(yè)壟斷。

高導通型襯底材料是制造碳化硅功率半導體器件的基材。半絕緣襯底具備高電阻的同時可以承受更高的頻率，因此在5G通訊和新一代智能互聯，傳感感應器件上具備廣闊的應用空間。

▉全球氮化硅單晶產業(yè)競爭格局▉

表20 全球碳化硅單晶知名企業(yè)

Source：公開資料整理

▉國內氮化硅單晶知名企業(yè)▉

國內主要碳化硅單晶襯底材料企業(yè)和研發(fā)機構已經具備了成熟的4英寸零微管碳化硅單晶產品，并已經研發(fā)出了6英寸單晶樣品，但是在晶體材料質量和產業(yè)化能力方面距離國際先進水平存在一定差距。

表21 國內碳化硅單晶知名企業(yè)

Source：公開資料整理

當前，新一輪科技革命與產業(yè)變革蓄勢待發(fā)，全球新材料產業(yè)競爭格局正在進行重大調整。未來五年，是產業(yè)結構調整、制造業(yè)轉型升級的關鍵時期。

為此，新材料在線遴選出未來非常有發(fā)展前景100種潛力新材料，為行業(yè)人士判斷新材料現狀、了解未來發(fā)展趨勢、尋找新的機遇點、開拓新的業(yè)務，提供方向性的參考。其詳細目錄如下