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高頻通信已成趨勢,國產(chǎn)高頻通信材料前景如何?

2020-06-01 09:31 張繼文

導(dǎo)讀:高頻通信材料將會迎來新變革。這一變革會帶動哪些新機遇?國產(chǎn)通信材料廠商的發(fā)展前景如何?

高頻化已成通信行業(yè)的必然趨勢,而傳統(tǒng)的通信材料很難達(dá)到高頻通信的要求。因此,高頻通信材料將會迎來新變革。這一變革會帶動哪些新機遇?國產(chǎn)通信材料廠商的發(fā)展前景如何?

兩會召開之際,“新基建”成為熱門話題,5G建設(shè)更是大家關(guān)注的核心。如今,5G正處于建設(shè)期,建設(shè)期涉及的細(xì)分行業(yè)都在悄然發(fā)生改變,而這些變化都離不開“高頻通訊”。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)不斷迭代,低頻率無線電異常擁擠。因此,通信網(wǎng)絡(luò)不得不向更高頻段發(fā)展,而5G網(wǎng)絡(luò)更是高頻通信的典型代表?,F(xiàn)在,高頻化已成通信行業(yè)的必然趨勢,而傳統(tǒng)的通信材料很難達(dá)到高頻通信的要求。因此,高頻通信材料將會迎來新變革。這一變革會帶動哪些新機遇?國產(chǎn)通信材料廠商的發(fā)展前景如何?

高頻化帶來的新機遇

一般來說,電磁波的波長與頻率成反比,頻率越高,波長越短,如果電磁波受到物體阻擋,信號衰減更快。目前,5G網(wǎng)絡(luò)逐漸走向高頻化,電子信號在電路中傳輸會產(chǎn)生損耗。如果不能解決高頻通信的問題,5G信號質(zhì)量以及通信效果就會受到影響。

因此,信號傳輸問題是設(shè)備商最需解決的問題,而這一問題可以在材料端解決。從技術(shù)角度來看,電子材料需具備精準(zhǔn)且穩(wěn)定的介電常數(shù)(Dk)和更小的介質(zhì)損耗(Df),才能有效解決信號傳輸損耗的問題。

據(jù)了解,精準(zhǔn)的介電常數(shù)有利于提高電路設(shè)計的匹配度;穩(wěn)定的介電常數(shù)可以保障信號傳輸?shù)目焖俸头€(wěn)定性;更小的介質(zhì)損耗可以極大地降低傳播中的信號損失。因此,具備這幾項標(biāo)準(zhǔn)的電子材料將是通信高頻化發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

多方測試后發(fā)現(xiàn),聚四氟乙烯(PTFE)是介電常數(shù)最低的高分子材料之一,而且,信號在該材料中傳輸?shù)耐暾砸埠糜谄渌牧稀R虼?,聚四氟乙烯(PTFE)行業(yè)很有可能成為5G建設(shè)期的熱門行業(yè),其未來前景也十分廣闊。

目前,PTFE已經(jīng)應(yīng)用于5G基站的元器件。因此,我們可以用5G基站數(shù)量來推算PTFE材料的市場規(guī)模。

據(jù)工信部數(shù)據(jù),截至2018年,我國已有的4G基站總數(shù)達(dá)到372萬個,5G單站覆蓋面積更小,按照5G基站數(shù)量是4G基站的1.2-2倍計算,中國5G基站保有量為446-744萬。

據(jù)了解,單基站用天線數(shù)量有望從單基站用量4-8根增長至128-158根,基站的天線、高頻覆銅板、雷達(dá)天線、同軸電纜環(huán)節(jié)均要用到材料PTFE。

如果我們按照單個基站中PCB板面積為0.65平方米計算,那么,5G基站所需要的PCB板總面積將達(dá)到為289.9-483.6萬平方米。假設(shè)每平臺米PTFE材料的價格為600元,那么,中國基站建設(shè)所用PTFE的需求空間為17.34-29.01億元。

而且,PTFE材料用作絕緣層,可以很好地保護信號。因此,隨著5G網(wǎng)絡(luò)逐漸走向商用化,汽車電子、移動通信、智能家居、軍用電子、航空行業(yè)等行業(yè)均會采用PTFE材料。由此可見,PTFE材料行業(yè)的市場規(guī)模有望迎來爆發(fā)式增長。

PTFE材料行業(yè)的挑戰(zhàn)

雖然PTFE材料的市場前景廣闊,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)情況卻不盡如人意。智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國聚四氟乙烯(PTFE)行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及市場發(fā)展前景報告》顯示:截至2019年底,PTFE國內(nèi)總產(chǎn)能11.2萬噸,約占全球40%以上的供給,以注塑級的低端產(chǎn)能為主。

目前,國內(nèi)低端PTFE多應(yīng)用于電子電器、化工、機械、防粘涂層等領(lǐng)域,產(chǎn)能占比分別占比30%、28%、20%、12%。同時,國內(nèi)還會進口PTFE,而且每年會保持在5000-6000噸,其中70%-80%的進口PTFE為高性能的改性產(chǎn)品。

更重要的是,進口PTFE的價格較為昂貴,2019年國內(nèi)進口PTFE均價較出口PTFE均價貴約2400美元/噸。而且,國際環(huán)境充滿了諸多不確定性,國內(nèi)企業(yè)過多依賴進口PTFE會增加企業(yè)運營和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不確定性。

如今,低端PTFE過剩嚴(yán)重,高端產(chǎn)品依賴進口已經(jīng)成為國產(chǎn)PTFE行業(yè)的典型特征。而國產(chǎn)PTFE行業(yè)與國際有著較大差距,與PTFE行業(yè)的產(chǎn)業(yè)屬性有著極大關(guān)系。PTFE行業(yè)屬于技術(shù)要素、人才要素、資源要素密集型行業(yè)。

在技術(shù)要素和人才要素方面,由于生產(chǎn)PTFE并非易事,該行業(yè)對技術(shù)人員的要求比較高。PTFE含氟聚合物,而氟化物的腐蝕性非常強,氟聚合時容易爆炸,生產(chǎn)時存在一定的安全隱患。因此,PTFE的生產(chǎn)過程少不了經(jīng)驗豐富且技術(shù)過硬的人支持。而且,生產(chǎn)高端PTFE產(chǎn)品也需要企業(yè)具備較長時間的技術(shù)積累。

據(jù)了解,我國企業(yè)的科研投入占銷售收入的比例與國際大型氟化工企業(yè)差距懸殊。國際化工巨頭杜邦公司2017年研發(fā)費用為26億美元,占據(jù)年度收入的10%,而國內(nèi)巨頭之一東岳集團的研發(fā)比例僅為0.99%。所以,美國杜邦公司、日本大金等公司的產(chǎn)品質(zhì)量遙遙領(lǐng)先。

在資源要素方面,PTFE的生產(chǎn)需要投入大量的土地和原料,其中,原料所占成本的比重較大。PTFE所需的螢石資源較為稀缺,而我國螢石儲采量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球水平。所以,關(guān)鍵原材料仍需依靠進口。

面對當(dāng)前情況,電子材料業(yè)內(nèi)人士、中科納通董事總經(jīng)理殷文鋼告訴億歐科創(chuàng):“在核心原材料領(lǐng)域,中國與美國、日本、歐洲均有著較大差距,但是5G建設(shè)的重心在中國,這對于中國企業(yè)來說是一次發(fā)展良機。”

隨著5G向高頻通信發(fā)展,加之汽車、新能源、航空行業(yè)等產(chǎn)業(yè)對高附加值、高性能PTFE的需求十分迫切。因此,國產(chǎn)PTFE企業(yè)可以與上游關(guān)鍵原材料企業(yè)共同合作,定制化開發(fā)關(guān)鍵原材料,從而保障原材料性能領(lǐng)先和安全穩(wěn)定供應(yīng)。

雖然,國產(chǎn)PTFE走向高端化困難重重,但國內(nèi)仍有一批優(yōu)秀的企業(yè)開始向高端PTFE進軍,如昊華科技公司。據(jù)了解,該公司的PTFE信號傳輸速度快、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好、阻燃性好,而且該公司5000噸/年的高端PTFE產(chǎn)線正在建設(shè)。

從市場需求來看,國產(chǎn)PTFE廠商只有不斷加大技術(shù)創(chuàng)新、提高高端產(chǎn)品產(chǎn)能,才有望抓住5G帶來的市場機遇;從行業(yè)特性來看,PTFE行業(yè)的最先受益者仍是具有創(chuàng)新精神和有研發(fā)實力的公司。