新材料行业深度研究：电子树脂行业报告二：看好高频高速树脂发展

本篇报告是树脂行业第二篇，第一篇介绍了树脂行业的基本概况，本篇报告重点测算了AI服务器、服务器升级、光模块、交换机等领域的发展对高频高速树脂需求的拉动，以及高频高速树脂的壁垒和相关树脂企业的进展。 高频高速覆铜板(CCL)的成长逻辑来源于高频高速PCB的需求。覆铜板为PCB电路板制造中的基板材料，对PCB主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。高频高速PCB广泛应用于通讯设备、汽车电子、计算机、消费电子等行业产品上，其中高频覆铜板主要应用于5G天线系统、汽车ADAS系统等主流领域，高速覆铜板主要应用于普通服务器和AI服务器。 电子树脂是覆铜板重要的原材料，从成本占比来说，电子树脂占覆铜板生产成本的比重约为25-30%，目前常见的高频高速覆铜板用特种树脂材料主要有碳氢树脂、PTFE、PPO、LCP、马来酰亚胺树脂、活性酯、环氧树脂等。PPO以其优异的化学性能，成为高频高速覆铜板核心树脂材料,我们对于PPO未来需求量测算如下：我们假设2023-2025年AI服务器台数为46万台、95万台、164万台,根据IDC数据，2023-2025年全球服务器出货量为1493万台、1626万台和1763万台，扣除前述预测的AI服务器出货量，则普通服务器出货量在2023-2025年将达到1447万台、1531 万台和1599万台。假设PCIE5.0在2023-2025年的渗透率分别达到20%、40%、60%，通过测算，我们预计23-25年AI服务器和普通服务器升级合计带来PPO增量为1546吨、3232吨和5207吨。 在供给端，目前全球仅有沙比克、旭化成、日本三菱瓦斯化学、圣泉集团等少数几家企业掌握了工业化生产PPO的能 力和改性能力。此外，PPO需要通过下游CCL、PCB和终端服务器厂商的三重认证，供应商资质难拿到，整个认证周期算下来起码要在1年以上甚至2年，我们预计，PPO在供给端有限的状态下，将整体呈现供需偏紧的局面。 聚苯醚树脂是高速覆铜板的首选材料，伴随则AI服务器、交换机、光模块等下游需求的增长以及国内厂家的技术升级，相关公司将迎来发展机遇,我们推荐东材科技、圣泉集团、联瑞新材、中兴通讯。东材科技：目前公司拥有特种环氧树脂7.5万吨，高频高速树脂5200吨，酚醛树脂11万吨，公司特种环氧树脂主要供应覆铜板客户，逐步弥补高性能树脂在国内市场的供应缺口。圣泉集团：公司是酚醛树脂的龙头企业，其中电子级酚醛树脂处于龙头地位，目前公司拥有PPO树脂300吨，公司后续拟扩产1000吨PPO树脂，将充分受益于PPO树脂带来的业绩增长。联瑞新材：硅微粉领域国家专精特新“小巨人”，产品广泛应用于芯片封装用环氧塑封材料（EMC）、液态塑封材料（LMC）和底部填充材料、印刷电路基板用覆铜板(CCL)，公司在硅微粉领域居龙头地位。中兴通讯：在电信行业，公司服务器及存储产品发货量蝉联第一，公司市场份额超过25%，是三大运营商的主流供应商，AI算力网络，服务器、交换机等ICT产品构建公司新成长曲线。 原材料价格上行；需求不及预期；中高端树脂研发不及预期；国产替代进程不及预期。 内容目录 一、电子树脂是生产覆铜板重要的原料，配方体系不断发展4 二、新兴领域带动高频高速树脂需求6 2.1覆铜板格局相对稳定6 2.25G基站和智能汽车需求增加8 2.3服务器迭代升级9 2.4AI服务器高速增长拉动高速树脂需求增长11 2.5AI驱动数据中心网络架构迭代，高速率交换机/光模块需求增长13 三、PPO树脂壁垒较高，相关企业将迎来发展机遇16 四、投资建议19 4.1东材科技19 4.2圣泉集团20 4.3联瑞新材22 4.4中兴通讯22 风险提示23 图表目录 图表1：电子树脂在覆铜板中的应用4 图表2：用于覆铜板生产的电子树脂产业链示意图4 图表3：电子树脂对覆铜板及PCB关键特性的影响5 图表4：电子树脂配方体系不断发展5 图表5：覆铜板剖面图6 图表6：覆铜板成本构成6 图表7：2014-2021年全球刚性覆铜板产值规模6 图表8：2014-2021年全球印刷电路板PCB产值规模6 图表9：PCB应用领域（亿美元）7 图表10：2021年全球刚性覆铜板市场格局7 图表11：2021年中国主要覆铜板企业对比7 图表12：毫米波雷达构成图8 图表13：4G&5G基站架构9 图表14：中国5G基站渗透率持续提升(万个）9 图表15：覆铜板的主要应用9 图表16：MEGTRON系列传输损耗性能排名10 图表17：MEGTRON系列应用领域10 图表18：PCIe5.0的速度是PCIe4.0的两倍10 图表19：全球AI服务器出货量11 图表20：AI服务器对于PPO树脂消耗量计算12 图表21：全球服务器带来的PPO增量12 图表22：数据中心网络架构从三层式向叶脊式升级13 图表23：光模块相对机柜用量倍数13 图表24：胖树网络架构示意图13 图表25：英伟达InfinBand计算网络架构14 图表26：计算网络节点数量统计14 图表27：A100采用第三代NVLink（左），H100采用第四代NVLink（右）15 图表28：高速率光模块带来的PPO增量15 图表29：1Q23全球以太网交换机市场收入100亿美元16 图表30：思科在全球交换机市场份额领先16 图表31：高速率交换机带来PPO市场需求增量16 图表32：高频高速覆铜板用特种树脂品类16 图表33：聚苯醚的优异性能17 图表34：PPO需要改性17 图表35：PPO的改性方向18 图表36：覆铜板用聚苯醚改性技术18 图表37：PPO竞争格局19 图表38：公司依托技术延伸新材料业务19 图表39：营业收入（百万元）及增速20 图表40：归母净利润（百万元）及增速20 图表41：公司产业链结构图21 图表42：公司营业收入（百万元）及增速21 图表43：公司归母净利润（百万元）及增速21 图表44：大庆秸秆综合利用项目原材料和主要产品情况22 图表45：高速CCL的发展趋势及供应格局22 图表46：双曲线发力，从发展到超越23 电子树脂主要用于生产PCB原料覆铜板。应用于覆铜板生产的电子树脂一般是指通过选择特定骨架结构的有机化合物（如四溴双酚A）和有反应活性官能团的单体（如环氧氯丙烷），经化学反应得到特定分子量范围的热固性树脂，是能够满足不同覆铜板所需要的物理化学特性需求的一类有机树脂材料。电子树脂在下游覆铜板行业（以玻纤布基覆铜板为例）及主要终端应用领域的展示如下： 图表1：电子树脂在覆铜板中的应用 来源：同宇新材招股书，国金证券研究所 由于终端应用领域广泛，加之覆铜板性能主要通过电子树脂的特性予以实现，覆铜板生产厂商需要根据具体应用场景和下游客户的要求，选择相应功能的电子树脂、调整其用量和比例，形成适配的胶液配方。 图表2：用于覆铜板生产的电子树脂产业链示意图 来源：《中国电子树脂行业发展趋势分析与未来前景预测报告（2023-2030年）》，国金证券研究所绘制 对于应用于覆铜板生产的电子树脂，从基团类型和化学结构来说，主要包括环氧树脂、酚醛树脂和苯并噁嗪树脂等；从胶液配方组成来说，可以分为树脂和固化剂，二者交联形成的网状立体结构体现出耐热、耐湿等性能。特种电子树脂指的是基于差异化性能需求专门设计的具有特殊的骨架结构和官能团的一系列新型热固性树脂，包括特种骨架结构的环氧树脂、含阻燃特性的酚醛树脂、苯并噁嗪树脂、马来酰亚胺类树脂、聚苯醚树脂等。 图表3：电子树脂对覆铜板及PCB关键特性的影响 电子树脂特性 覆铜板对应特性 PCB应用主要特性 极性基团结构以及固化方式 铜箔剥离强度 PCB加工可靠性 高苯环密度以及交联密度 玻璃化转变温度、尺寸稳定性、热膨胀系数 澳类、磷类阻燃元素含量 阻燃等级 PCB应用场景特性需求 分子结构高度规整对称以及低的极性基团含量 低信号损耗 高纯度低杂质 绝缘性能、长期耐环境可靠性 来源：《中国电子树脂行业发展趋势分析与未来前景预测报告（2023-2030年）》，国金证券研究所 （1）早期普通FR-4覆铜板使用的主要是低溴环氧树脂和传统固化剂双氰胺的搭配，满足基材绝缘、阻燃、支撑的基础功能，具有配方简单、成本低廉的优势。 （2）随着环保意识的加强，PCB行业的“无铅制程”要求覆铜板基材实现较高的耐热性，业内普遍以线性酚醛树脂替换双氰胺作为固化剂，但该体系存在脆性较差、铜箔粘结力不足等问题，所以业内开始使用具有各项特性的多种电子树脂配合的体系解决方案，由于在提升某一性能同时可能抑制其他性能（如过高的阻燃性将降低耐热性），覆铜板企业需要在各项性能和成本之间实现有效平衡。 （3）PCB行业使用无卤素环保材料提出了硬性要求，意味着电子树脂配方需启用新的阻燃剂以替代含卤阻燃剂，以DOPO这类含磷单体改性而成的环氧树脂或固化剂，搭配其他电子树脂作为无卤覆铜板的解决方案，同时亦能满足PCB无铅制程的要求。 （4）随着移动通信技术的发展，PCB行业对覆铜板的介电性能有着持续提升的要求，经特殊设计，具有规整分子构型和固化后较少极性基团产生的苯并噁嗪树脂、马来酰亚胺树脂、官能化聚苯醚树脂等新型电子树脂应运而生，形成具备优异介电性能和PCB加工可靠性的材料体系。 图表4：电子树脂配方体系不断发展 来源：同于新材招股书，国金证券研究所 覆铜板是将玻璃纤维布或其它增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压制成的板状材料。以玻璃纤维布基覆铜板为例，其主要原料为铜箔、纤维布、树脂，分别占成本的42%、26%和19%。5G通讯、新能源等领域推动PCB快速发展，带动电子电器用环氧树脂需求水涨船高。从成本占比来说，电子树脂占覆铜板生产成本的比重约为25-30%，在当前迅速发展的高速高频覆铜板中，电子树脂所占的成本比重将进一步提高。 图表5：覆铜板剖面图图表6：覆铜板成本构成 3.5%2.7% 6.5% 19.1% 26.1% 42.1% 铜箔树脂玻钎布制造人工其他原料 来源：金安国际招股书，国金证券研究所来源：南亚新材招股说明书，国金证券研究所 2.1覆铜板格局相对稳定 根据机械刚性，覆铜板可以分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大类，在刚性覆铜板中，以玻纤布和电子树脂制成的玻纤布基板（FR-4）是目前PCB制造中用量最大、应用最广的产品。全球刚性覆铜板产值从2014年的99亿美元提升至2021年的188亿美元，中国 大陆刚性覆铜板产值从2014年的61亿美元增长至2021年的139亿美元，中国大陆占全球比例进一步提升至73.9%。根据Prismark的统计，全球PCB行业产值从2014年的574亿美元，提升至2021年的809亿美元；2021年，我国PCB产值规模已达到全球规模50%以上。 图表7：2014-2021年全球刚性覆铜板产值规模图表8：2014-2021年全球印刷电路板PCB产值规模 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20142015201620172018201920202021 中国大陆产值（亿美元）全球产值（亿美元） 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 20142015201620172018201920202021 中国大陆产值（亿美元）全球产值（亿美元） 56% 54% 52% 50% 48% 46% 44% 42% 40% 中国大陆占全球比例 中国大陆占全球比例 来源：Prismark，国金证券研究所来源：Prismark，国金证券研究所 图表9：PCB应用领域（亿美元） 应用领域种类 2019年 2020年 2021年 2026年（F） 消费电子 224.86 234.16150.21 279.74190.96 353.00194.90 计算机 128.45 服务器/储存