表面處理零部件產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻

表面處理零部件產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前瞻中國(guó)先進(jìn)陶瓷行業(yè)現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，迫切要求研制與發(fā)展具有特殊性能的新一代先進(jìn)陶瓷材料。這是由于先進(jìn)陶瓷具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕以及優(yōu)異的電學(xué)性能、光學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性等優(yōu)點(diǎn)。歷經(jīng)60余年發(fā)展，2021年，我國(guó)先進(jìn)陶瓷行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到890億元，同比增長(zhǎng)6．33%。按材料劃分，先進(jìn)陶瓷可分為氧化物、氮化物和碳化物陶瓷等。其中，氧化物陶瓷（尤其是氧化鋁陶瓷）研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用較早，目前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛，使用規(guī)模也最大。2021年我國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模約為890億元，其中功能陶瓷701億元，占中國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)的79%；結(jié)構(gòu)陶瓷為189億元，占中國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)的21%。中國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)起步較晚，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2015年中國(guó)先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷國(guó)產(chǎn)化率僅約為5%，到2021年已提高至約20%，行業(yè)多項(xiàng)產(chǎn)品不同程度上實(shí)現(xiàn)了。但目前國(guó)內(nèi)晶圓廠(chǎng)所使用制造設(shè)備的先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷零部件國(guó)產(chǎn)化水平仍然較低。表面處理行業(yè)概況（一）表面處理概述表面處理既可應(yīng)用于泛半導(dǎo)體設(shè)備零部件新品制造中，是陶瓷、硅、石英和金屬等多種材質(zhì)零部件新品生產(chǎn)的工序之一；也可用于清潔零部件使用中形成的污染，是保障工藝制程穩(wěn)定和制造良率的重要配套服務(wù)；還可用于對(duì)消耗性部件再生改造，改善或克服基材弱點(diǎn)，如陶瓷材料質(zhì)脆、裂紋敏感、抗熱震性能差、高溫機(jī)械性能下滑。其中，針對(duì)新品制造的表面處理服務(wù)需求規(guī)模相對(duì)較?。▋H考慮由設(shè)備制造原廠(chǎng)委托專(zhuān)業(yè)第三方表面處理服務(wù)廠(chǎng)商的部分，不包括設(shè)備制造原廠(chǎng)自行實(shí)施的部分），僅約占整體市場(chǎng)規(guī)模的5%；對(duì)使用后零部件的表面處理約占整體市場(chǎng)規(guī)模的95%，是行業(yè)主要需求來(lái)源。表面處理行業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)鏈分工演化過(guò)程。半導(dǎo)體、顯示面板行業(yè)發(fā)展初期，表面處理作為設(shè)備銷(xiāo)售的重要配套服務(wù)之一，僅由設(shè)備制造原廠(chǎng)實(shí)施。二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著全球半導(dǎo)體、顯示面板行業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)制造分工逐漸細(xì)化，開(kāi)始出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)第三方表面處理供應(yīng)商，將表面處理（尤其是精密清洗）外包逐漸成為行業(yè)趨勢(shì)。在設(shè)備的質(zhì)保期內(nèi)，晶圓廠(chǎng)和顯示面板制造商基本仍由設(shè)備制造原廠(chǎng)提供表面處理服務(wù)，或由其分包予第三方企業(yè)，而質(zhì)保期外的表面處理服務(wù)則由設(shè)備制造原廠(chǎng)、第三方表面處理廠(chǎng)商開(kāi)展市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。在質(zhì)保期外市場(chǎng)，第三方表面處理廠(chǎng)商相比設(shè)備制造原廠(chǎng)具備屬地配套服務(wù)、交付及時(shí)和快速響應(yīng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)化分工的趨勢(shì)下，專(zhuān)業(yè)表面處理廠(chǎng)商的市場(chǎng)地位得到進(jìn)一步鞏固。第三方廠(chǎng)商業(yè)務(wù)包括精密清洗、陽(yáng)極氧化和熔射等。在泛半導(dǎo)體設(shè)備制造和使用過(guò)程中，污染物會(huì)附著在設(shè)備零部件表面，尤其是腔室內(nèi)零部件由于直接暴露在工藝反應(yīng)中，表面會(huì)吸附多種副產(chǎn)物。為保證泛半導(dǎo)體制造良率以及工藝穩(wěn)定性，需要階段性洗凈零部件以有效控制污染物，因此精密清洗是泛半導(dǎo)體制造過(guò)程中必不可少的配套服務(wù)。污染物主要包括顆粒、自然氧化層、金屬污染、有機(jī)物、犧牲層、拋光殘留物等。目前，精密清洗主要采用物理清洗、化學(xué)清洗等方式去除設(shè)備零部件的表面污染物。通過(guò)設(shè)計(jì)藥液配方，并合理安排處理工序、處理時(shí)間和處理溫度等，滿(mǎn)足高效、批量和低成本的洗凈需求。陽(yáng)極氧化是鋁和鋁合金材質(zhì)零部件常用的表面處理方法，將金屬置于特定環(huán)境下電解液中作為陽(yáng)極，使其表面形成幾十至幾百微米的氧化膜，通過(guò)精確管控涂層粗糙度、膜厚等，可有效提高腔室部件對(duì)工藝反應(yīng)環(huán)境的耐電壓性能和耐腐蝕性能。熔射是設(shè)備零部件表面改性（性能改良）的重要技術(shù)手段，使用少量材料制備特殊功能的涂層，可起到大量、昂貴的整體塊材難以起到的作用，同時(shí)極大地降低成本。具體包括等離子熔射、電弧熔射、火焰熔射和爆炸熔射等。產(chǎn)業(yè)化較為成熟的熔射工藝之一。等離子噴槍將電能轉(zhuǎn)化為熱能，氧化釔、氧化鋁、氟化釔或氟氧化釔等粉料經(jīng)高溫熔化后，形成中心溫度達(dá)到10，000~50，000℃高溫的高速等離子焰流，熔化并沉積到各類(lèi)材質(zhì)的零部件基體表面，以提高其耐腐蝕性。利用大電流產(chǎn)生的電弧熔化兩股線(xiàn)狀鋁材，使用高速氣流將熔化的鋁霧化，并加速?lài)娤蛱沾苫?，從而在氧化鋁陶瓷零部件表面涂覆鋁層，達(dá)到增加部件表面粗糙度的效果，提高陶瓷零部件在泛半導(dǎo)體工藝中的吸附能力。（二）表面處理市場(chǎng)情況表面處理市場(chǎng)規(guī)模隨著中國(guó)大陸下游晶圓廠(chǎng)和顯示面板制造商加大投資而持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)LED等領(lǐng)域新出現(xiàn)的表面處理需求也進(jìn)一步帶動(dòng)了行業(yè)增長(zhǎng)。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)泛半導(dǎo)體設(shè)備零部件表面處理服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模為37億元，預(yù)計(jì)2022年至2026年市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為14%。按下游應(yīng)用分，2021年半導(dǎo)體和顯示面板設(shè)備零部件的表面處理市場(chǎng)規(guī)模分別占泛半導(dǎo)體表面處理總需求的57%和43%。在顯示面板設(shè)備的表面處理中，按零部件所屬設(shè)備類(lèi)型分，刻蝕、CVD表面處理需求量較大，其2021年市場(chǎng)規(guī)模分別占顯示面板表面處理市場(chǎng)規(guī)模的45%、43%；按顯示面板技術(shù)路線(xiàn)，可分為a-Si/金屬氧化物TFTLCD、OLED、LTPSTFT-LCD，其2021年市場(chǎng)規(guī)模分別占顯示面板表面處理市場(chǎng)規(guī)模的63%、25%和12%，其中LTPSTFT-LCD、OLED等顯示面板新技術(shù)路線(xiàn)對(duì)服務(wù)商的技術(shù)要求較高。先進(jìn)陶瓷行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局國(guó)內(nèi)先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量雖多，但規(guī)模普遍較小，核心技術(shù)基本依賴(lài)引進(jìn)，從電子陶瓷的應(yīng)用來(lái)看，雖然多種電子陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界首位，但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的材料僅少部分用于高端元器件產(chǎn)品，大部分用于中低端元器件產(chǎn)品，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈。民品方面，我國(guó)的電子陶瓷及其元器件產(chǎn)品生產(chǎn)基地已經(jīng)形成了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，并擁有國(guó)際先進(jìn)的生產(chǎn)水平，典型企業(yè)包括風(fēng)華高科、三環(huán)集團(tuán)等陶瓷電子元器件行業(yè)中的龍頭骨干企業(yè)。軍品方面，以MLCC產(chǎn)業(yè)為例，目前已經(jīng)形成了宏明電子、鴻遠(yuǎn)電子、火炬電子等幾家比較穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)格局，各自綁定下游型號(hào)客戶(hù)。除此之外，一些電子陶瓷公司還包括中瓷電子、振華云科（振華科技子公司）等。結(jié)構(gòu)陶瓷方面，主要還是集中在陶瓷基復(fù)材，比如剎車(chē)耐磨的碳陶材料應(yīng)用，以及航天火箭耐燒蝕材料的應(yīng)用等，企業(yè)如西安鑫垚、博云新材、超碼科技等公司。先進(jìn)陶瓷細(xì)分市場(chǎng)結(jié)構(gòu)2021年全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到3818億元，其中先進(jìn)功能陶瓷市場(chǎng)規(guī)模為2752億元，占比約72%；先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模為1067億元，占比約28%。先進(jìn)陶瓷行業(yè)發(fā)展?jié)摿?guó)內(nèi)先進(jìn)陶瓷行業(yè)與國(guó)際市場(chǎng)相比，還有很大的上升空間。無(wú)論是中國(guó)還是國(guó)際市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)陶瓷粉體與產(chǎn)品需求依然強(qiáng)勁，中國(guó)先進(jìn)陶瓷企業(yè)仍然具有很多發(fā)展機(jī)會(huì)和潛力。特別是近幾年隨著我國(guó)5G基站、5G通信、新能源汽車(chē)、消費(fèi)電子、生物醫(yī)療、軌道交通、半導(dǎo)體芯片與封裝、機(jī)器人與人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的加速發(fā)展，對(duì)電子功能陶瓷、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、納米陶瓷粉體、高端電子陶瓷元器件和機(jī)構(gòu)陶瓷零部件需求巨大，中國(guó)已成為全球最大的先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)。未來(lái)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一個(gè)新的爆發(fā)增長(zhǎng)期，這也為我國(guó)先進(jìn)陶瓷的新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)新的機(jī)遇。陶瓷材料是指用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬材料，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)，可用作結(jié)構(gòu)材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。按陶瓷的制備技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)，可分為傳統(tǒng)陶瓷材料和先進(jìn)陶瓷材料。其中，先進(jìn)陶瓷材料已進(jìn)入提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力階段，并且逐步成為新材料的重要組成部分，成為陶瓷材料行業(yè)最具發(fā)展?jié)摿Φ馁惖溃瑐涫車(chē)?guó)家極大關(guān)注。由于先進(jìn)陶瓷特定的精細(xì)結(jié)構(gòu)和其高強(qiáng)、高硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電、絕緣、磁性、透光、半導(dǎo)體及壓電、鐵電、聲光、超導(dǎo)、生物相容等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、化工、冶金、電子、機(jī)械、航空、航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。先進(jìn)陶瓷行業(yè)基本情況（一）先進(jìn)陶瓷概述先進(jìn)陶瓷是在多個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。先進(jìn)陶瓷材料屬于陶瓷材料的一種。陶瓷材料具備優(yōu)良材料特性，與金屬材料、高分子材料并列為當(dāng)代三大固體材料。（二）先進(jìn)陶瓷分類(lèi)按照材料，先進(jìn)陶瓷主要分為氧化物、氮化物和碳化物陶瓷等。其中，氧化物陶瓷（尤其是氧化鋁陶瓷）研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用較早，目前應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛，使用規(guī)模也最大。按照用途，先進(jìn)陶瓷可分為主要具有強(qiáng)機(jī)械性能、耐腐蝕等理化特性的結(jié)構(gòu)陶瓷和具有電、磁等特性的功能陶瓷。（三）全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)情況全球先進(jìn)陶瓷發(fā)展歷史悠久，研發(fā)與工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)有超過(guò)100年的時(shí)間。二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，先進(jìn)陶瓷在全球得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。日本在先進(jìn)陶瓷的產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)、民用領(lǐng)域應(yīng)用方面占據(jù)領(lǐng)先地位，日資企業(yè)在全球先進(jìn)陶瓷領(lǐng)域占據(jù)約50%的市場(chǎng)份額。日本自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，將先進(jìn)陶瓷的研發(fā)制造放在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略性地位，不斷加大投資力度。在電子陶瓷、光導(dǎo)纖維、高韌性陶瓷、陶瓷敏感原件、泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑膠復(fù)合陶瓷、高性能陶瓷電池和陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域均處于國(guó)際領(lǐng)先地位。美國(guó)高溫結(jié)構(gòu)先進(jìn)陶瓷的發(fā)展良好，在航空航天和核能領(lǐng)域應(yīng)用處于領(lǐng)先地位。2000年，美國(guó)陶瓷協(xié)會(huì)和美國(guó)國(guó)家能源部聯(lián)合資助并實(shí)施了為期20年的美國(guó)先進(jìn)陶瓷發(fā)展計(jì)劃，旨在推動(dòng)先進(jìn)陶瓷成為一種經(jīng)濟(jì)適用的首選材料，并應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、高端裝備制造和新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中。歐洲在機(jī)械裝備領(lǐng)域先進(jìn)陶瓷處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)為應(yīng)用在發(fā)電設(shè)備中的新型材料技術(shù)，如陶瓷活塞蓋、排氣管里襯、渦輪增壓轉(zhuǎn)子和燃?xì)廨嗈D(zhuǎn)子等。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，2021年全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到3，818億元，其中先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷為1，067億元，占比28%；預(yù)計(jì)2022年至2026年全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為4%。進(jìn)入泛半導(dǎo)體行業(yè)的主要壁壘（一）泛半導(dǎo)體市場(chǎng)準(zhǔn)入壁壘在泛半導(dǎo)體行業(yè)，生產(chǎn)制造企業(yè)為充分保障產(chǎn)能快速擴(kuò)張下晶圓、顯示面板等產(chǎn)品的品質(zhì)，要求供應(yīng)商做到精確復(fù)制，該管理模式強(qiáng)調(diào)對(duì)使用的設(shè)備、設(shè)備零部件和原材料等供應(yīng)的可追溯性和生產(chǎn)過(guò)程驗(yàn)證?？勺匪菪跃唧w表現(xiàn)為需要對(duì)供應(yīng)商所使用的原材料、采購(gòu)來(lái)源等進(jìn)行追溯，生產(chǎn)過(guò)程驗(yàn)證具體表現(xiàn)為對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行驗(yàn)廠(chǎng)，對(duì)其生產(chǎn)環(huán)境、技術(shù)水準(zhǔn)、工藝特征等進(jìn)行嚴(yán)格考察審核。要素確認(rèn)后，更換供應(yīng)商的成本較高、程序復(fù)雜，因此不會(huì)輕易更換供應(yīng)商。在嚴(yán)格的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻下，設(shè)備、設(shè)備零部件和原材料等供應(yīng)商需要具備高水平技術(shù)，并通過(guò)長(zhǎng)期、高質(zhì)量供貨以不斷積累客戶(hù)資源。供應(yīng)商在與客戶(hù)形成較穩(wěn)固合作關(guān)系后，短期難以被行業(yè)新進(jìn)入者取代。汽車(chē)制造和生物醫(yī)藥等行業(yè)均涉及消費(fèi)者使用安全，下游客戶(hù)尤為重視產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)先進(jìn)陶瓷企業(yè)進(jìn)入供應(yīng)鏈有嚴(yán)格的審核標(biāo)準(zhǔn)；供應(yīng)商在進(jìn)入客戶(hù)的合格供應(yīng)商名單后，在不發(fā)生重大質(zhì)量問(wèn)題的情況下，雙方一般將維持長(zhǎng)期和穩(wěn)定的合作關(guān)系。新進(jìn)入企業(yè)在缺乏對(duì)相關(guān)行業(yè)優(yōu)質(zhì)客戶(hù)認(rèn)證的情況下，難以在行業(yè)內(nèi)獲得快速發(fā)展。（二）泛半導(dǎo)體技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)壁壘先進(jìn)陶瓷和表面處理是技術(shù)密集型行業(yè)。為滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等特性要求，先進(jìn)陶瓷的生產(chǎn)對(duì)從上游粉料調(diào)配到生產(chǎn)工藝參數(shù)把控的技術(shù)要求非常高，表面處理亦需要嚴(yán)格控制所使用藥劑配方和處理過(guò)程工藝參數(shù)；下游泛半導(dǎo)體等行業(yè)的快速發(fā)展使得相關(guān)技術(shù)迭代也非常迅速；人員經(jīng)驗(yàn)及對(duì)生產(chǎn)設(shè)備操作的熟練度亦會(huì)影響企業(yè)制造水平。企業(yè)需要在批量生產(chǎn)實(shí)踐中長(zhǎng)期積累相關(guān)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)了解客戶(hù)的需求以不斷改進(jìn)相關(guān)配方和生產(chǎn)工藝。此外，先進(jìn)陶瓷主要為非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，需要通過(guò)與下游客戶(hù)長(zhǎng)期合作及自身經(jīng)驗(yàn)積累形成相關(guān)技術(shù)能力；表面處理業(yè)務(wù)面向泛半導(dǎo)體領(lǐng)域，其作業(yè)場(chǎng)地和產(chǎn)線(xiàn)均為專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，在精密度、潔凈度等方面均有較高要求，并需要通過(guò)客戶(hù)認(rèn)證，藥液配方、工藝參數(shù)亦需要通過(guò)長(zhǎng)期業(yè)務(wù)開(kāi)展的積累形成，達(dá)到持續(xù)改善服務(wù)品質(zhì)的目的。行業(yè)新進(jìn)入者難以在短期內(nèi)掌握全工藝流程和全面的專(zhuān)利與專(zhuān)有技術(shù)體系，在未接觸下游客戶(hù)群體的情況下無(wú)法保持與行業(yè)技術(shù)同步提升。因此對(duì)于新進(jìn)入市場(chǎng)的企業(yè)，先進(jìn)陶瓷和表面處理行業(yè)存在較高的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)門(mén)檻。近年來(lái)，行業(yè)技術(shù)水平不斷提高，表面處理行業(yè)分工更加細(xì)化，行業(yè)內(nèi)不同企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)能力差距日益拉大，技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)壁壘更加趨于明顯。（三）泛半導(dǎo)體資金及規(guī)模壁壘為保持技術(shù)工藝的領(lǐng)先性和產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，先進(jìn)陶瓷和表面處理行業(yè)內(nèi)的企業(yè)需要持續(xù)進(jìn)行研發(fā)投入