金屬新材料年度策略：AI大時代下核心材料有望受益

內(nèi)容目錄一、AIGC快速發(fā)展，核心金屬材料有望收益 4電子元器件產(chǎn)業(yè)鏈：關注半導體靶材、芯片電感等 4芯片電感：高算力高功率的AI場景下的最佳選擇 4濺射靶材：PVD核心耗材，銅靶在先進制程下滲透率提升 7錫焊料：電子組裝關鍵連接材料 9引線框架材料：封測環(huán)節(jié)重要基礎材料 11光模塊產(chǎn)業(yè)鏈：關注光芯片襯底材料、基座載體材料等 11磷化銦、砷化鎵：主流光芯片襯底方案 13鈮酸鋰晶片：高速率解決方案 14鎢銅合金基座：高速率場景下滲透率提升 15二、消費電子不斷更新迭代，新興材料需求增長 16結構件：關注手機中框鈦合金、折疊屏鉸鏈材料 16粉末：關注3D打印粉末材料 18三、風險提示 19圖表目錄圖表1：電子元器件產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司 4圖表2：2017-2023年全球服務器出貨量預測趨勢圖 5圖表3：2018-2023年中國服務器出貨量預測趨勢圖 5圖表4：、FPGA、特點對比 5圖表5：AMDGPU功耗發(fā)展 5圖表6：IntelNBCPU功耗發(fā)展 5圖表7：芯片TDP隨著工藝發(fā)展不斷提升 6圖表8：隨著摩爾定律發(fā)展對功耗要求更高 6圖表9：鉑科新材芯片電感產(chǎn)品 6圖表10：濺射靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)用“金屬化”過程中 7圖表11：高端制程中主要用銅靶 7圖表12：中國半導體材料市場規(guī)模（億元） 8圖表13：22年中國大陸半導體材料在全球占比18 8圖表14：靶材在半導體材料中價值量占比3 8圖表15：中國半導體靶材市場規(guī)模預計維持10-15增長率（億元） 8圖表16：有研新材下游主要客戶 9圖表17：有研新材靶材產(chǎn)能規(guī)劃達到7.3萬塊/年 9圖表18：2022年全球錫資源儲量占比 9圖表19：2022年全球錫礦產(chǎn)量占比 9圖表20：錫下游消費占比 10圖表21：錫價走勢 10圖表22：錫焊料終端市場消費結構 10圖表23：全球微電子焊接材料市場銷售額及增長率 10圖表24：全球封測產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模 11圖表25：半導體封測材料市場分布 11圖表26：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司 12圖表27：2024年全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心超個 12圖表28：2025年全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場達億美元 12圖表29：光芯片可分為激光器芯片和探測器芯片 13圖表30：2019-2025年全球VCSEL器件砷化鎵襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元） 14圖表31：2019-2025年全球激光器件砷化鎵襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元） 14圖表32：2019-2026年全球光模塊器件磷化銦襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元14圖表33：2019-2025年全球射頻器件磷化銦襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元14圖表34：鈮酸鋰片上集成激光器示意圖 15圖表35：富士通200G薄膜鈮酸鋰調(diào)制器 15圖表36：斯瑞新材生產(chǎn)的光模塊基座材料 16圖表37：消費電子產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司 16圖表38：鈦合金性能優(yōu)異 17圖表39：全球智能手機出貨量（百萬臺） 17圖表40：中國折疊屏手機出貨量（千臺）與增速 17圖表41：MIM全球市場規(guī)模（億美元）及增速） 18圖表42：MIM國內(nèi)市場規(guī)模（億元）及增速） 18圖表43：3D打印原材料分類 18圖表44：不同3D打印工藝對金屬粉體的要求 19一、AIGC快速發(fā)展，核心金屬材料有望收益AIOpenAIChatGPTAIGCAIG（人工智能與圖形計算技術的快速發(fā)展源于深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡算法的突破，使1AIGCAIGC2電子元器件產(chǎn)業(yè)鏈：關注半導體靶材、芯片電感等圖表1：電子元器件產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司來源：CSDN，芯片電感：高算力高功率的AI場景下的最佳選擇GPU、FPGA、PC、礦機等領域。服務器市場規(guī)模持續(xù)增大，對于電感性能要求升級。TrendForce20211354，20221423.65G、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等七大領域新型5G2021年，我國服務器市場出貨量達到412萬臺，同比增長17.71；廠商收入達到264.5億美元，同比增長15.4。預計2023年我國服務器出貨量將增至449萬臺。圖表2：2017-2023年全球服務器出貨量預測趨勢圖 圖表3：2018-2023年中國服務器出貨量預測趨勢圖來源：TrendForce，觀知海內(nèi)咨詢， 來源：TrendForce，觀知海內(nèi)咨詢，ChatGPTAITrendForce2022GPUAI年在ChatGPT等人工智能應用加持下，AI服務器出貨量有望同比增長2022-2026CAGR10.8，AIGPU，H100、A100、A800（主要出貨中國）AMDMI250、MI250XAMD8：2。圖表4：GPU、FPGA、ASIC特點對比類別GPUFPGAASIC特點功耗高通用性好可編程性、靈活功耗和通用性介于GPU與ASIC之間定制化設計性能穩(wěn)定優(yōu)秀的功耗控制代表公司英偉達、AMD賽靈思寒武紀、地平線、比特大陸、谷歌（來源：ADLINK，AIIC10nm7nm3nm3DGPU、IntelNBCPUGPU380W、150W530W圖表5：AMDGPU功耗發(fā)展 圖6：IntelNBCPU功耗發(fā)展來源：AMD， 來源：Intel，圖表7：芯片TDP隨著工藝發(fā)展不斷提升 圖表8：隨著摩爾定律發(fā)展對功耗要求更高來源：半導體芯科技， 來源：雙鴻法說會，芯片電感重點關注公司：鉑科新材——英偉達H100批量供應，產(chǎn)能持續(xù)擴張鉑科新材研發(fā)的芯片電感在材料和工藝上和傳統(tǒng)電感均有差別材料上，鐵氧體作為一種多功能磁性材料，幾乎可以制作任何感性器件。公司區(qū)別于Bs300℃的情況下工作。工藝上，相較于傳統(tǒng)繞線類工藝、一體成型工藝，公司采用獨創(chuàng)的高壓成型結合銅鐵FA075A檢測、浸潤、噴涂等工序，制成合金軟磁粉芯。與鐵氧體電感相比，F(xiàn)A075A大幅度減小體積節(jié)省了50~75的空間能夠滿足客戶對于電路板空間的需求效率與鐵氧體電圖表9：鉑科新材芯片電感產(chǎn)品來源：公司可轉債募集說明書，DC/AC，AC/AC，AC/DC，DC/DC）全覆蓋的產(chǎn)品線布局。預計隨著下Intel、AMD、HUAWEI等芯片廠GPUAIGPU-H100，目前正持續(xù)擴大產(chǎn)能緊張交付中。23500/月，241000-1500/2658.51229.17。濺射靶材：PVD核心耗材，銅靶在先進制程下滲透率提升濺射工藝屬于物理氣相沉積（PVD）技術的一種，是制備電子薄膜材料的主要技術之一，（或微米5N（99.999）4N5（99.995圖表10：濺射靶材在晶圓制造環(huán)節(jié)用于“金屬化”過程中來源：SAMSUNG，（200mm）晶圓生產(chǎn)中用到的鋁靶和鈦靶較多，鋁靶主要用110nm12（300mm）110nm圖表11：高端制程中主要用銅靶材料應用說明用途銅靶導電層110nm以下被大量用作布線材料鉭靶阻擋層12英寸晶圓90nm以下的高端芯片鋁靶導電層110nm術節(jié)點中很少應用鈦靶阻擋層用在8英寸晶圓片130和180nm技術節(jié)點上鎳鉑合金靶接觸層可與芯片表面的硅層生成一層薄膜，起到接觸作用鈷靶接觸層可與芯片表面的硅層生成一層薄膜，起到接觸作用鎢鈦合金靶接觸層接觸層材料用在芯片的門電路中來源：《半導體芯片行業(yè)用金屬濺射靶材市場分析》，近年來，得益于政府對半導體行業(yè)的支持，我國晶圓制造能力持續(xù)提升，并推動半導體材料市場規(guī)模持續(xù)快速增長。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，22年國內(nèi)半導體材料市場規(guī)模約914.40億元，同增21.9，預計23年將增至1024.34億元。圖表12：中國半導體材料市場規(guī)模（億元） 圖表13：22年中國大陸半導體材料在全球占比18來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院， 來源：觀研報告網(wǎng)，靶材在半導體材料中價值量占比3。在晶圓制造材料中，按照半導體材料類別的不同晶3317光掩膜15137375201710-1533圖表14：靶材在半導體材料中價值量占比3 圖表15：中國半導體靶材市場規(guī)模預計維持10-15增長率（億元）來源：千際投行，資產(chǎn)信息網(wǎng) 來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，半導體靶材重點關注公司：有研新材——高端銅系靶產(chǎn)能逐步釋放，原料實現(xiàn)自供有研新材主要產(chǎn)品包括8-12英寸用銅、鈷、鋁、鈦、鉭、貴金屬和高純鎳鉑合金靶材，1240芯國際、長江存儲、華虹、華力等重要客戶全面上量，CuAl、CuMn產(chǎn)品取得大批訂單，3.5/4.3萬塊產(chǎn)能，239圖表16：有研新材下游主要客戶 圖表17：有研新材靶材產(chǎn)能規(guī)劃達到7.3萬塊/年來源：公司年報， 來源：投資建設有研億金靶材擴產(chǎn)項目的公告，錫焊料：電子組裝關鍵連接材料USGS20228017.3，其次中7215.6。202231.459.5圖表18：2022年全球錫資源儲量占比 圖表19：2022年全球錫礦產(chǎn)量占比來源：USGS，中商產(chǎn)業(yè)研究院， 來源：USGS，中商產(chǎn)業(yè)研究院，ITA5016，12，青銅/7，7，2，6。從供應端來看，10圖表20：錫下游消費占比 圖表21：錫價走勢來源：上海金屬網(wǎng)，ITA， 來源：同花順ifind，852021車電子的比例分別為26、24、19和16。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)63.11.32。圖表22：錫焊料終端市場消費結構 圖表23：全球微電子焊接材料市場銷售額及增長率來源：上海金屬網(wǎng)，ITA， 來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，錫焊料重點關注公司：錫業(yè)股份、華錫有色、唯特偶2005202247.7822.54ITA2022PCBALED引線框架材料：封測環(huán)節(jié)重要基礎材料（實現(xiàn)芯LED、根據(jù)集微咨詢預測，2022年全球封裝測試市場規(guī)模為815億美元左右，汽車電子、人工智能、數(shù)據(jù)中心等應用領域的快速發(fā)展將推動全球封測市場持續(xù)高走，預計到2026年將達到961億美元。半導體封裝市場放量與自主開發(fā)共振，有望帶動引線框架市場規(guī)模持續(xù)提升。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會封裝分會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，半導體主要封裝材料包括封裝基板、引線框架等，其中引線框架占比約為15。圖表24：全球封測產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模 圖表25：半導體封測材料市場分布來源：Yole，集微咨詢， 來源：中國半導體行業(yè)協(xié)會封裝分會，新恒匯招股說明書，銅帶是引線框架最主要的原材料，自主開發(fā)+蝕刻引線框架放量帶動對應銅合金需求提升。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，引線框架原材料中銅帶占比達46，是其最主要的原材料。由于蝕刻型引線框架對銅帶性能要求較高，具備高品質(zhì)銅合金生產(chǎn)能力的國產(chǎn)廠商有望率先受益自主開發(fā)。引線框架重點關注公司：博威合金、鑫科材料boway19400,boway70250光模塊產(chǎn)業(yè)鏈：關注光芯片襯底材料、基座載體材料等光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中，光芯片是決定傳輸速率的核心，建議重點關注光芯片襯底材料砷化鎵、磷化銦、鈮酸鋰；光芯片基座載體材料鎢銅合金等。圖表26：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司來源：/光芯片重要性持續(xù)凸顯。人工SynergyResearchGroup20241000LightCounting43.873.321-25CAGR14。圖表27：2024年全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心超1000個 圖表28：2025年全球數(shù)據(jù)中心光模塊市場達73億美元來源：SynergyResearchGroup， 來源：LightCounting，源杰科技招股說明書，AI驅動算力需求爆發(fā)，海外云廠商的光模塊新一輪升級周期逐漸開啟，產(chǎn)品迭代推動800G800G交換機和交換芯片已量產(chǎn)發(fā)布，800G2010100G的交換芯片出2016年100G2017年首款400G交換芯片Tomahawk3送樣，2020年200G和400G2022年8月推出Tomahawk5交800G伴隨算力需求提升與網(wǎng)絡架構升級，數(shù)據(jù)中心各節(jié)點光模塊漸次升級，800G光模塊漸成行業(yè)主流。2023AI400G向800G升級，在DCI800G由100G向400G升級。從光模塊/光芯片的技術趨勢上來說，目前行業(yè)主流仍然以可插拔光模塊為主，采用光電CPO100Gbps以上的長距骨干網(wǎng)100/200Gbps的超高速數(shù)據(jù)中心中。LPO方案光模塊則是在傳統(tǒng)可插拔磷化銦、砷化鎵：主流光芯片襯底方案EEL）和面發(fā)射激光芯片VCSEL。探PIN和APD兩類。光芯片常使用三五族化合物磷化銦（InP）和砷化鎵（GaAs）作為芯片的襯底材料。以三五族元素的化合物構成的半導體材料具有高頻、高低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強、（InP）FPDFBEMLPINAPDVCSEL3D感測等領域。圖表29：光芯片可分為激光器芯片和探測器芯片來源：源杰科技招股說明書，從歷史上看，砷化鎵光電子是一個相對較小的市場，主要集中在數(shù)據(jù)通信應用上，但自2017AppleiPhoneX3DAndroidVCSEL25300萬片，CAGR達21.32;市場規(guī)模達5600萬美元，CAGR為17.76。Yole209220020253500，2019-20259.72；201920253.482019-2025CAGR9.67。圖表30：2019-2025年全球VCSEL器件砷化鎵襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元）

圖表31：2019-2025年全球激光器件砷化鎵襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元）來源：Yole，北京通美招股說明書， 來源：Yole，北京通美招股說明書，Yole（折合兩英寸預計銷量將超100，CAGR13.94，20261.5713.94，2019-20231500圖表32：2019-2026年全球光模塊器件磷化銦襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元）

圖表33：2019-2025年全球射頻器件磷化銦襯底預計銷量（萬片）和市場規(guī)模（百萬美元）來源：Yole，北京通美招股說明書， 來源：Yole，北京通美招股說明書，砷化鎵、磷化銦襯底重點關注企業(yè)：云南鍺業(yè)、中金嶺南VCSEL2247.60/30/（4、20/年660/3.55套/80/（2—415/（2—4。中金嶺南：截至2022年底，公司凡口鉛鋅礦保有鎵金屬760噸和鍺金屬128噸，規(guī)劃2023年生產(chǎn)電鎵16.5噸。2023年5月以來，韶關冶煉廠先后自主成功合成砷化鎵多晶、6N高純銦、高質(zhì)量砷化鎵單晶，為年產(chǎn)86萬片高純半導體襯底材料項目建成投產(chǎn)奠定堅實基礎。鈮酸鋰晶片：高速率解決方案體材料鈮酸鋰調(diào)制器是大容量光纖傳輸網(wǎng)絡和高速光電信息處理系統(tǒng)中的關鍵器件，具有CMOS據(jù)CignalAI預測，除高速相干骨干網(wǎng)光通信市場外，隨著高速相干光傳輸技術不斷從長途/干線下沉到區(qū)域/1.6T20224(SEASFreedomPhotonics和HyperLightHyperLight，產(chǎn)業(yè)尚未進入大規(guī)模量產(chǎn)階段。圖表34：鈮酸鋰片上集成激光器示意圖 圖表35：富士通200G薄膜鈮酸鋰調(diào)制器來源：哈佛大學SEAS， 來源：富士通，鈮酸鋰晶片重點關注企業(yè)：天通股份4-8寸鈮酸鋰、鉭酸鋰晶片（包含普通白片和低靜電黑化晶片，以聲表面濾波器為核心下游應用。目前34英寸和6酸鋰、摻雜鉭酸鋰晶片和黑化拋光晶片，并已開發(fā)8英寸壓電晶體材料。鎢銅合金基座：高速率場景下滲透率提升200G400G以上光模塊芯片對散熱要求大幅提高，需要具400G800G、1.6T1.6T鎢銅合金基座重點關注公司：斯瑞新材3D1.6TGPUFinisar、AOI、中際旭創(chuàng)、天孚通訊、新易盛等。公司的鎢銅合金光模塊基座材料已經(jīng)應用于全球最大、技術最先進的光通訊器件供應商菲尼薩的產(chǎn)品。圖表36：斯瑞新材生產(chǎn)的光模塊基座材料來源：斯瑞新材官網(wǎng)，二、消費電子不斷更新迭代，新興材料需求增長圖表37：消費電子產(chǎn)業(yè)鏈中核心金屬材料與對應公司來源：結構件：關注手機中框鈦合金、折疊屏鉸鏈材料鈦合金和其他金屬材料相比，具有下列特點：(1)在-253～600℃范圍內(nèi)，比強度(抗拉強1200～1400MPa600℃；(3)耐蝕性能優(yōu)異，在適當?shù)难趸原h(huán)境中可形成一種薄而堅固的氧化膜，有抵抗多種介質(zhì)侵蝕的能力；(4)低溫性能良好。鈦合金比強度高、密度小、耐腐蝕及生物兼容性高，用于3C電子可提升其堅固耐用性能圖表38：鈦合金性能優(yōu)異特點 具體介紹

同時具備輕量化屬性。目前已有部分機型及穿戴設備在邊框、背板、鉸鏈等使用鈦合金，如IPhone15pro系列、AppleWatchUltra、小米15proWatch5pro、榮耀MagicV2TrendForceiPhone15Pro603C用到鈦合金。密度小，比強度高密度為4.51g/cm3，約為銅的50，低碳鋼的57，而比強度（抗拉度/密度）非常高密度小，比強度高密度為4.51g/cm3，約為銅的50，低碳鋼的57，而比強度（抗拉度/密度）非常高耐腐蝕性

鈦表面易形成致密穩(wěn)定氧化膜，具有強烈鈍化傾向，耐腐蝕性強，對鹽酸、硫酸之耐腐蝕性優(yōu)于不銹鋼，僅次于鎳基超合金，對海水耐沖蝕性優(yōu)于鎳基超合金，不銹鋼及銅/鎳合金耐高溫、低溫 新型鈦合金可在600℃下或更高溫度長期使用，也可在-196--253℃低溫下保持較好的延展性和韌導熱系數(shù)小 導熱系數(shù)約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，鈦合金的導熱系數(shù)又比鈦的導熱系數(shù)低約50無磁性、無毒 在很大磁場中不會被磁化，且與人體組織及血液有良好相宏性來源：鑫錦金屬，

2022年全球智能手機總體銷量12.06億臺，同降11，2023年前三季度銷量8.37億臺，同降7根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)預估年的折疊屏手機出貨量約為萬部年增1.6IDC19690.4。圖表39：全球智能手機出貨量（百萬臺） 圖表40：中國折疊屏手機出貨量（千臺）與增速來源：wind， 來源：IDC，MIM、3D打印等工藝，也已采用液態(tài)金屬（非晶合金、鈦合金、高強鋼和碳纖維等材料。傳統(tǒng)鉸鏈技術MIMCNC技術具備設計自由度高、量產(chǎn)能力強、成本更低等綜合優(yōu)勢，已廣泛應用多種折疊屏終端。MIMMIMMIM技術適合小型化、復雜化精密部件應用化的良好詮釋。MIM31.92652.673229526141.4，22-2610.5。圖表41：MIM全球市場規(guī)模（億美元）及增速（） 圖表42：MIM國內(nèi)市場規(guī)模（億元）及增速（）來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，中國鋼協(xié)粉末冶金分會， 來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，中國鋼協(xié)粉末冶金分會，建議關注手機中框鈦合金公司：銀邦股份20236.332023H129.53建議關注折疊屏MIM鉸鏈公司：東睦股份公司將上海富馳定位為MIM行業(yè)的研發(fā)中心、營銷中心及生產(chǎn)制造示范中心，進一步培植技術優(yōu)勢，拓展MIM行業(yè)的應用面和客戶面；將東莞華晶（公司控股孫公司）建設成高品位、貼近產(chǎn)業(yè)鏈、大型現(xiàn)代化的華南MIM產(chǎn)業(yè)基地；將充分利用連云港的區(qū)位資源和特點，構建低成本、大型現(xiàn)代化的連云港MIM生產(chǎn)基地。東莞華晶合作品牌眾多，公司作為華為供應鏈企業(yè)，有望受益國內(nèi)份額領先折疊屏手機品牌放量。建議關注折疊屏液態(tài)金屬鉸鏈公司：宜安科技FaceID粉末：關注3D打印粉末材料3D3D3D3D3D3D圖表43：3D打印原材料分類類別特性應用領域高分子粉末具有較高的強度-重量比和良好的防火、防煙和防毒性能航空航天、汽車工業(yè)等光敏樹脂表面光滑，精度高，成品細節(jié)好航空航天、汽車發(fā)動機等鑄造用模具開發(fā)及功能零