金屬靶材行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢

金屬靶材行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢?yōu)R射靶材應(yīng)用場景半導(dǎo)體芯片是對濺射靶材的成分、組織和性能要求的最高的領(lǐng)域。具體來講，半導(dǎo)體芯片的制作過程可分為硅片制造、晶圓制造和芯片封裝等三大環(huán)節(jié)，其中，在晶圓制造和芯片封裝這兩個(gè)環(huán)節(jié)中都需要用到金屬濺射靶材。靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)主要被用作金屬濺鍍，常采用PVD工藝進(jìn)行鍍膜，通常使用純度在99．9995%（5N5）及以上的銅靶、鋁靶、鉭靶、鈦靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封裝環(huán)節(jié)常用作貼片焊線的鍍膜，常采用高純及超高純金屬銅靶、鋁靶、鉭靶等。具體來看，半導(dǎo)體領(lǐng)域用量較多的濺射靶材主要有鉭靶、銅靶、鋁靶、鈦靶等，其中銅靶和鉭靶多配合起來使用，分別用于生成銅導(dǎo)電層和鉭阻擋層，在110nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)中大量使用；鋁靶和鈦靶則主要用于8英寸晶圓110nm以上技術(shù)節(jié)點(diǎn)中導(dǎo)電層和阻擋層的制備。隨著芯片制程持續(xù)微縮，銅靶和鉭靶需求有望持續(xù)增長，而汽車芯片等仍廣泛使用成熟制程，鋁靶和鈦靶仍有大量應(yīng)用。半導(dǎo)體芯片用金屬濺射靶材的作用，就是給芯片上制作傳遞信息的金屬導(dǎo)線。具體工藝過程為，在完成濺射工藝后，使各種靶材表面的原子一層一層地沉積在半導(dǎo)體芯片的表面上，然后再通過的特殊加工工藝，將沉積在芯片表面的金屬薄膜刻蝕成納米級別的金屬線，將芯片內(nèi)部數(shù)以億計(jì)的微型晶體管相互連接起來，從而起到傳遞信號的作用。太陽能電池行業(yè)（一）濺射靶材在太陽能電池行業(yè)的應(yīng)用濺射靶材主要應(yīng)用于薄膜太陽能電池的背電極環(huán)節(jié)以及異質(zhì)結(jié)電池的導(dǎo)體層。薄膜太陽能電池由于自身特點(diǎn)目前未成為市場主流的技術(shù)路線，對靶材的整體需求影響相對有限；而異質(zhì)結(jié)電池因其具備能量轉(zhuǎn)化高、成本降低空間大等兩項(xiàng)核心優(yōu)勢，被廣泛認(rèn)為是下一代主流電池片技術(shù)。異質(zhì)結(jié)電池的透明導(dǎo)電膜（TCO）沉積工序需大量使用濺射靶材沉積形成TCO透明金屬氧化物導(dǎo)電膜（主要為75-80nm厚的ITO氧化銦錫膜），未來受異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)能快速擴(kuò)張的帶動(dòng)，太陽能電池用靶材，尤其是ITO靶材的需求將有望進(jìn)一步增長。（二）太陽能電池行業(yè)概述隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，全球能源需求持續(xù)增長，能源資源和環(huán)境問題日益突出，加快開發(fā)利用可再生能源已成為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的能源環(huán)境問題的必由之路。光伏是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)（photovoltaicpowersystem）的簡稱，是一種利用半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。光伏產(chǎn)業(yè)的價(jià)值得到了眾多國家的普遍認(rèn)可，是未來全球先進(jìn)產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。光伏產(chǎn)業(yè)鏈分為硅料、硅片、太陽能電池、組件、光伏發(fā)電系統(tǒng)五個(gè)環(huán)節(jié)，其中太陽能電池是光伏行業(yè)的重要組成部分。隨著前沿的下一代晶體硅電池技術(shù)異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的逐步成熟，異質(zhì)結(jié)電池市場規(guī)模有望快速擴(kuò)大，其在生產(chǎn)過程中需應(yīng)用濺射靶材，是未來太陽能電池領(lǐng)域用濺射靶材市場需求的主要增長點(diǎn)。1、太陽能電池行業(yè)發(fā)展歷程太陽能電池作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展歷程與光伏產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。全球光伏發(fā)電大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用可追溯到2004年德國率先推出光伏激勵(lì)政策。全球光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了十余年啟動(dòng)、調(diào)整、醞釀后在2015年進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段，標(biāo)志性指標(biāo)為各國光伏發(fā)電逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)，行業(yè)從過去的補(bǔ)貼思維逆轉(zhuǎn)為市場化盈利思維，光伏行業(yè)因而持續(xù)保持穩(wěn)定增長。我國光伏產(chǎn)業(yè)起步略晚但發(fā)展迅速，經(jīng)過多年發(fā)展，我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈完整、制造能力和市場占比全球領(lǐng)先，2013年-2020年，我國光伏新增裝機(jī)容量連續(xù)8年位居世界第一，已成為全球最重要的光伏應(yīng)用市場之一。2、太陽能電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢（1）太陽能電池的主要技術(shù)路線太陽能電池是實(shí)現(xiàn)光能向電能轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為三大類：第一類為晶體硅太陽能電池，包括單晶硅和多晶硅，其研發(fā)及市場應(yīng)用較為深入，光電轉(zhuǎn)化效率高，占據(jù)了目前電池片主要市場份額；第二類為薄膜太陽能電池，包括硅基薄膜、化合物類以及有機(jī)類，但由于原材料稀缺或含毒性、轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，市場應(yīng)用較少；第三類為新型太陽能電池，新型太陽能電池以價(jià)格昂貴的稀土為原料且主要用于航空航天領(lǐng)域，現(xiàn)階段暫不在市場推廣之列。為進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率和降低制造成本，主流太陽能電池技術(shù)晶體硅電池的新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)，發(fā)展前景廣闊。根據(jù)硅襯底不同，晶體硅電池分為P型電池和N型電池。P型電池的PERC技術(shù)是當(dāng)前晶體硅電池的主流技術(shù)，N型技術(shù)是下一代晶體硅電池技術(shù)，具有制程短、轉(zhuǎn)換效率高、抗衰減、溫度系數(shù)低等特點(diǎn)，有利于提高光伏發(fā)電量、降低發(fā)電成本。N型技術(shù)中，異質(zhì)結(jié)（HJT）技術(shù)是一種將薄膜電池技術(shù)和晶體硅電池技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一種高效電池技術(shù)，與同質(zhì)結(jié)相比有更寬的禁帶寬度和電池效率提升潛力，性能優(yōu)勢明顯，是公認(rèn)的未來主流發(fā)展方向。異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)需大量應(yīng)用濺射靶材，是未來太陽能電池領(lǐng)域?yàn)R射靶材市場需求的主要增長點(diǎn)。（2）太陽能電池市場的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢雖然光伏等新能源產(chǎn)業(yè)總體保持了快速發(fā)展態(tài)勢，但傳統(tǒng)石化能源占能源總體消耗量的比例仍然較高，全球生態(tài)環(huán)境問題形勢依舊嚴(yán)峻。根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布的有關(guān)報(bào)告，可再生能源占一次能源總供應(yīng)量的份額必須從2017年的約14%增長到2050年的約65%，太陽能光伏將引領(lǐng)全球電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型。未來光伏產(chǎn)業(yè)的市場空間仍十分廣闊。隨著異質(zhì)結(jié)電池的量產(chǎn)工藝在近年來逐步成熟，國內(nèi)外企業(yè)均大量布局GW級別異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)線。根據(jù)中信證券不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年8月，全球異質(zhì)結(jié)電池的規(guī)劃產(chǎn)能已經(jīng)超過120GW，隨著設(shè)備、關(guān)鍵材料的進(jìn)一步降本和工藝提升，預(yù)計(jì)異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)節(jié)奏將進(jìn)一步加快，從而進(jìn)一步推動(dòng)太陽能電池用濺射靶材行業(yè)的增長。記錄媒體靶材應(yīng)用場景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可分為光存儲(chǔ)、磁存儲(chǔ)與半導(dǎo)體存儲(chǔ)，近年來半導(dǎo)體存儲(chǔ)發(fā)展迅速。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量來看，目前磁記錄仍然占據(jù)主導(dǎo)記錄。按記錄媒體的機(jī)械形狀和驅(qū)動(dòng)方式的不同，磁記錄可分為磁鼓、磁帶（錄音機(jī)、錄像機(jī)、數(shù)據(jù)記錄）、磁盤（硬盤、軟盤）、磁卡等，其中，高密度硬盤領(lǐng)域的磁性薄膜幾乎都是以濺射法制作的，這些磁記錄薄膜材料有很高的記錄密度。因此也要求濺射靶材具有高純度、低氣體含量、細(xì)晶微結(jié)構(gòu)、均勻的金相、高磁穿透和使用率、優(yōu)異的電性與機(jī)械特性等特點(diǎn)。磁記錄靶材常用材料為鈷（3N）/鎳/鐵合金/鉻/碲、硒（4N）/稀土-遷移金屬（3N）等，主要包括鉻靶、鎳靶、鈷靶。濺射靶材中游分析（一）濺射靶材市場規(guī)模在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)下，我國芯片、光伏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展，隨著市場需求不斷釋放，濺射靶材行業(yè)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。在應(yīng)用需求帶動(dòng)下，我國濺射靶材市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2021年我國濺射靶材市場規(guī)模達(dá)375．8億元，同比增長9．7％。（二）高性能濺射靶材市場規(guī)模中國高性能濺射靶材行業(yè)在國家戰(zhàn)略政策支持以及下游眾多應(yīng)用領(lǐng)域需求的支撐下，行業(yè)技術(shù)不斷突破，產(chǎn)品性能不斷提升，帶動(dòng)高性能濺射靶材市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。中國高性能濺射靶材市場規(guī)模由2016年的98．9億元增長至2020年的201．5億元，年均復(fù)合增長率為19．47%，預(yù)計(jì)2022年市場規(guī)模將達(dá)288．1億元。（三）ITO靶材市場規(guī)模中國已成為世界上最大的銦靶材需求國。2019年至2021年，我國ITO靶材市場容量從639噸增長到1002噸，年復(fù)合增長率為25．22%。未來2-3年內(nèi)，雖然國內(nèi)平面顯示行業(yè)的固定資產(chǎn)投資增速將有所放緩，但由于平面顯示行業(yè)存量需求及太陽能光伏電池的增量需求，國內(nèi)ITO靶材市場容量仍將保持一定幅度的增長。預(yù)計(jì)2022年能達(dá)到1067噸，2024年達(dá)到1207噸。（四）濺射靶材競爭格局全球靶材市場呈寡頭競爭格局，日美在高端濺射靶材領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。目前，全球?yàn)R射靶材市場主要有四家企業(yè)，分別是JX日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯，市場份額分別為30%、20%、20%和10%，合計(jì)壟斷了全球80%的市場份額。濺射靶材在其他行業(yè)的應(yīng)用（一）濺射靶材在記錄媒體的應(yīng)用記錄媒體領(lǐng)域，光記錄媒體與磁記錄媒體均需要采用濺射鍍膜工藝進(jìn)行鍍膜。光記錄媒體以光盤為代表，磁記錄媒體包括機(jī)械硬盤、磁帶等，其中機(jī)械硬盤記錄媒體市場中的占比最高。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)幾何級增長，數(shù)據(jù)中心固定投資不斷增加。據(jù)國際數(shù)據(jù)（IDC）預(yù)測，全球數(shù)據(jù)總量預(yù)計(jì)2020年達(dá)到44ZB，我國數(shù)據(jù)量將達(dá)到8，060EB，占全球數(shù)據(jù)總量的18%。機(jī)械硬盤容量大、價(jià)格低、寫入次數(shù)不限、數(shù)據(jù)恢復(fù)簡單，在服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的優(yōu)勢無可替代，因而數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長將為記錄媒體用濺射靶材帶來巨大的需求空間。（二）濺射靶材在建筑節(jié)能的應(yīng)用建筑節(jié)能領(lǐng)域，濺射靶材主要用于低輻射鍍膜玻璃（Low-E玻璃），Low-E玻璃是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產(chǎn)品，該產(chǎn)品對可見光有較高的透射率，對紅外線（尤其是中遠(yuǎn)紅外）有較高的反射率，具有良好的隔熱性能，能達(dá)到控制陽光、節(jié)約能源、熱量控制調(diào)節(jié)及改善環(huán)境的作用，是目前全球主要的建筑節(jié)能玻璃。（三）濺射靶材在汽車鍍膜玻璃的應(yīng)用汽車鍍膜玻璃領(lǐng)域，濺射靶材主要用于汽車前風(fēng)窗玻璃，汽車鍍膜玻璃是采用濺射鍍膜技術(shù)，在玻璃內(nèi)表層鍍上多層納米級的金屬膜，使太陽光的紅外線有效的被反射，阻隔熱能進(jìn)入車體內(nèi)，降低空調(diào)負(fù)荷，同時(shí)維持良好的透光性，保持視野的清晰，較好的解決了貼膜玻璃存在的缺陷。在歐美等發(fā)達(dá)國家，鍍膜玻璃已作為中高檔轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置，隨著我國人民生活水平的提高，汽車鍍膜玻璃已得到越來越多汽車制造商和消費(fèi)者的青睞。濺射靶材行業(yè)概述濺射工藝是物理氣相沉積（PVD）技術(shù)的一種，是制備電子薄膜材料的主要技術(shù)之一，而濺射靶材正是該工藝的關(guān)鍵原材料。以晶圓制造為例，需要反復(fù)重復(fù)薄膜沉積工藝，用于導(dǎo)電層、阻擋層、接觸層、介電層等的制備，薄膜沉積工藝通常分為物理氣相沉積（PVD）技術(shù)和化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)，其中PVD常用來生長鋁、銅、鈦、鉭等金屬薄膜，CVD常用來制備氧化硅等絕緣薄膜。除鎢接觸層和銅互連層外的絕大多數(shù)金屬薄膜都是用PVD技術(shù)生成，而濺射則是目前最主流的PVD技術(shù)。濺射是利用離子源產(chǎn)生的離子，在真空中經(jīng)過加速聚集，而形成高速度能得離子束流，轟擊固體表面，離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面，被轟擊的固體是制備濺射法沉積薄膜的原材料，稱為濺射靶材。類似地，除晶圓制造外，顯示面板、薄膜太陽能電池等的制造過程中也都會(huì)用到濺射工藝以制備薄膜材料。高性能靶材主要指應(yīng)用于半導(dǎo)體、平板顯示、太陽能電池等領(lǐng)域的金屬純度為99．95%以上的濺射靶材。靶材制備位于產(chǎn)業(yè)鏈的中游，從產(chǎn)業(yè)鏈來看，靶材上游原材料材質(zhì)主要包括純金屬、合金以及陶瓷化合物三類。下游應(yīng)用市場則較為廣泛，但整體來看主要集中在平板顯示、信息存儲(chǔ)、太陽能電池、半導(dǎo)體四個(gè)領(lǐng)域。濺射靶材整體行業(yè)概況靶材是濺射薄膜制備的源頭材料，又稱濺射靶材，特別是高性能濺射靶材應(yīng)用于電子元器件制造的物理氣相沉積（PhysicalVaporDeposition，PVD）工藝，是制備半導(dǎo)體晶圓、顯示面板、太陽能電池等表面電子薄膜的關(guān)鍵材料。濺射工藝最早起源于國外。起初濺射過程具有工作氣壓高、濺射基體溫升高、濺射沉積速率低等缺點(diǎn)，不滿足工業(yè)化生產(chǎn)的條件。自20世紀(jì)80年代以來，隨著輔助電極、磁控濺射、脈沖電源等新技術(shù)的應(yīng)用，濺射工藝優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，應(yīng)用范圍不斷拓寬。目前濺射工藝已廣泛應(yīng)用于各種薄膜材料的工業(yè)化制備，是目前主流的鍍膜方法。在行業(yè)發(fā)展初期，濺射靶材及配套鍍膜設(shè)備均為國外廠商提供。由于國外濺射靶材廠商與設(shè)備廠商具有長期配套磨合的經(jīng)驗(yàn)，靶材在使用過程中的濺射效果能夠充分滿足下游客戶的需求，具有較強(qiáng)的先發(fā)優(yōu)勢及競爭優(yōu)勢。因此，全球?yàn)R射靶材的研發(fā)及生產(chǎn)主要集中于美國、日本及德國等國家的少數(shù)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)集中度較高。經(jīng)過幾十年的技術(shù)積淀，這些國外廠商憑借其雄厚的技術(shù)力量、精細(xì)的生產(chǎn)控制和過硬的產(chǎn)品質(zhì)量居于全球高端濺射靶材市場的主導(dǎo)地位。受到發(fā)展歷史及技術(shù)限制的影響，我國濺射靶材行業(yè)起步較晚，目前多數(shù)濺射靶材企業(yè)產(chǎn)品仍主要應(yīng)用于下游的中低端產(chǎn)品，高端濺射靶材產(chǎn)品則多為國外進(jìn)口。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017年全球?yàn)R射靶材