金刚石概念股
前言:有报道称,被称为「终极半导体」的金刚石半导体研发取得进展,有乡亲希望我能聊聊这个赛道,安排!金刚石半导体涉及到工业金刚石,本篇分两个部分,上篇介绍供需情况,下篇介绍具体产业链分布。
特别说明:
有看官对我各种系列觉得好奇,想问问我是如何分类的。这里统一回复下:
对于任何的题材实际都要经历四个阶段,分别是:萌芽、成长、爆发和衰退。我不同的系列实际对应的就是不同的阶段。
萌芽阶段:依赖于专业深度和人脉广度,像21年6月和大家全网首次分享「元宇宙」题材就是如此,限于规则关系,这部分内容我分享的很少,如果时机成熟,可以多分享一下。
成长阶段:依赖于资金厚度和政策力度,像连续2年的年度总结中我都谈到的储能就是如此。这是我分享的主要内容,也就是「前瞻系列」的由来。
爆发阶段:依赖于市场氛围和专业深度,像去年初和今年末爆发的数字经济概念就是如此,爆发阶段的确是大家已经熟悉的赛道,但赛道能不能挖掘出新意,决定了你的收获,像去年数字经济,我率先分享了温控赛道,这就是「风口系列」的由来。
衰退阶段:潮起就有潮落,这阶段或许还比较火,但问题就明显了,国内的投研圈也是报喜不报忧的多,有的也会被掩埋,我会尽我所能给大家做「吹哨人」。
本篇目录
1.事件背景
2.从半导体材料说起
3.认识工业金刚石
4.需求分析
5.供给分析
6.相关上市公司
7.独家核心提示
一,事件背景
财联社1月23日报道,近日,被称为“终极功率半导体”、使用金刚石的电力控制用半导体的开发取得进展。日本佐贺大学教授嘉数教授与精密零部件制造商日本Orbray合作开发出了用金刚石制成的功率半导体,并以1平方厘米875兆瓦的电力运行。
与作为新一代功率半导体的碳化硅(SiC)产品和氮化镓(GaN)产品相比,金刚石半导体耐高电压等性能出色,电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。=
二,从半导体材料说起
半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料,目前第三代宽禁带材料主要为碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(ALN)、氧化镓(Ga2O3)等,近 10 年世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起;展望未来,CVD 法人造金刚石可通过晶圆拼接方式制作大面积单晶晶圆,作为半导体芯片衬底可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性能,制造第四代“终极半导体”。
衬底为技术壁垒最高环节,价值量占比 40%-50%。半导体产业链由衬底、外延构成基础材料,通过芯片设计、制造、封测分装,最终应用于新能源、电子等诸多领域。其中衬底的制造是产业链技术壁垒最高、价值量最大环节,衬底材料选择将成为未来新一代半导体发展重要方向。
三,认识工业金刚石
金刚石俗称“金刚钻”,是钻石的原身,它是由碳元素组成的矿物。由于金刚石具有很高的硬度和耐磨性,是目前自然界中最硬的物质,因此金刚石除了雕琢成为钻石后应用于首饰领域,也常常被用于各类切割工具。金刚石工具按照使用方式一般可划分为锯切工具、磨削工具和钻进工具,其终端应用已涵盖建材石材、装备制造、汽车制造、家用电器、电子电器、清洁能源、勘探采掘等诸多领域。
我今天要聊的金刚石主要是用于工业领域中的人造金刚石,这里我要提示下,用于工业领域的人造金刚石和用于首饰领域的“培育钻石”其本质都是人造金刚石,不过其应用领域不同。
四,需求分析
1.传统建筑石材用金刚石切割工具需求稳定
通过切割、磨削等方式来加工石材等产品,属于工业金刚石传统应用加工领域,成本低廉,切割效果良好,是目前主流的建材切割工具;城市化进程加速和住宅更新换代的巨大需求下,中国建筑行业逆势增长将进一步激活,市场规模整体呈上升趋势,预计到2035 年,中国的城镇化率达 75%,工业金刚石工具随建筑工业发展平稳增长。
2.5G 信息化发展促新材料研发紧迫性提升:
随着 5G 通讯时代全面展开,金刚石单晶材料在半导体、高频功率器件中的应用日益凸显,目前全球各国都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作,其中日本已成功研发超高纯 2 英寸金刚石晶圆量产方法,其存储能力相当于 10亿张蓝光光盘。金刚石单晶及制品是超精密加工、智能电网等国家重大战略实施及智能制造、5G 通讯等产业群升级的重要材料基础,相关技术的突破与产业化对于智能制造、大数据产业自主安全具有重大意义。
3.高端制造促工业金刚石需求放量
以工业金刚石为原料制造的 PCD(聚晶金刚石)刀具/微钻等产品,广泛应用于下游多种精密机械加工,汽车、消费电子、钢铁加工、航空航天等多种领域,高端制造需求增加促机床数量增加+开工率提升,机床升级+老旧替换共促行业进入上行周期,金刚石刀具带来工业金刚石更多需求。
4.光伏大赛道,硅片切割精细化要求不断提升
因度电成本不断下降、综合优势明显,光伏发电量和渗透率在过去十年间增长迅猛,新增装机量 2010 年至 2020 年 10 年间增长将近 20 倍;预计 光伏装机需求未来十年迎来十倍增长,拥有巨大的市场空间;金刚线切割可以大幅降低硅片生产企业成本,提高硅片品质,未来金刚线需求有望随硅片放量大幅增长。
5.消费电子高景气,蓝宝石切割需求旺盛
随着 LED 厂商大幅扩产、智能手机用摄像头保护玻璃、指纹识别保护镜片的规模扩大,全球消费电子市场扩大+蓝宝石在智能设备领域渗透率的增加,蓝宝石衬底需求高景气发展;金刚线作为其核心切割耗材,需求同步大幅增加。
6. 新一代国防军工防御品
CVD 法制备的工业金刚石因其高硬度、强导热率与红外透光率等优异性能,未来有望在军事上有诸多用途。如用于抗热冲击、耐高温的导弹整流罩;红外透光率高、激光折射损耗度低的红外光学窗口;高强度、高硬度等性能可用于单兵防弹衣以及坦克、舰艇等外层防护层,军事上 CVD 法工业金刚石应用空间大。
五,供给分析
1.我国工业金刚石制造行业总产值至 2025 年约 103 亿元
2022-2025 年,行业主要工业金刚石供应商中兵红箭、黄河旋风、力量钻石三家合计产值同比增速分别为 26%、23%、19%、17%,复合增速 22%;2021 年上述三家企业工业金刚石制造总产值占市场 65%,至 2025 年合计市占率下降至60%;可推测出我国工业金刚石制造行业总产值至 2025 年约 103 亿元,2022-2025年行业复合增速 23%。
2.工业金刚石行业扩产决定因素有三点
一是单压机数量的扩产提升,通过线性增加压机数目增加产量产值;
二是设备升级,通过淘汰 650 等老旧型号设备,更换850 等型新款设备,合成腔室大型化促进单次产量上涨;
三是随着技术水平的提升,特等品产出占比提升,产品单克拉平均价格上涨,三者共促工业金刚石制造行业有效扩张。
3.全行业用于工业金刚石制造压机 7000-9000 台
截至 2021 年末,我国存量压机总数额约 1 万-1.2 万台,其中约 7000-9000 台用于工业金刚石生产制造;其中中兵红箭、黄河旋风通过采购关键零部件+自己组装制造压机,同时外采部分压机;力量钻石通过国机精工子公司三磨所购置设备
金刚石概念股
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