金属新材料行业2025年度策略：材料赋能新质生产力

行业报告|行业投资策略 金属与材料 证券研究报告 2024年12月26日 金属新材料行业2025年度策略：材料赋能新质生产力 作者： 分析师刘奕町SAC执业证书编号：S1110523050001 联系人吴亚宁 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 摘要 金属新材料2025年可能有哪些主线？ 主线一：特朗普归来，国内金属新材料自主可控至关重要。2018中美贸易摩擦以来，美国对华不同产业采取针对性制裁手段，对以半导体和AI为代表的技术密集型产业采取严厉的技术封锁与投资限制，特朗普再次当选美国总统，上任后或将加剧贸易摩擦与技术封锁，自主可控至关重要。半导体产业链为自主可控的核心环节，建议关注半导体材料相关投资机会。 主线二：材料赋能战略新兴产业发展。在新一轮科技革命和产业变革浪潮中，我们多次强调重点关注AI算力提升和功率器件高功率密度两大发展趋势，对应电子与电力两大高景气行业。AI算力需求正引领材料变革方向，高功率、高频、高散热性能成为主要需求。同时AI赋能消费电子 迭代升级，高端化推动需求增量。而高功率密度趋势下，高性能半导体材料、磁材等成为优选。此外，AI应用开拓新蓝海，其中人形机器人产业趋势逐步确立，带来轻量化材料及稀土永磁增量机会。把握电子、电力和人形机器人行业应运而生的新材料成长机会。 核心关注哪些细分方向？ 半导体产业链：自主可控核心环节，材料国产化时不我待。以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料推动功率半导体向高频化转变；高纯金属溅射靶材是集成电路金属化工艺中采用PVD方法制备薄膜的关键功能性材料；引线框架为微电子封装专用材料。建议关注：1）三代半：中瓷电子（通信组联合覆盖）；2）金属靶材：有研新材、贵研铂业、东方钽业；3）封装材料：博威合金（电子组联合覆盖）。 电子场景：AI算力引领材料变革，消费电子复苏&高端化推动需求增量。芯片电感满足小体积、高功率需求；羰基铁粉受益汽车电子、汽车智能悬架、显卡等增量需求；钨铜基板材料散热能力提升受益光模块升级需求。消费电子高端化需求推动增量创新，其中折叠屏渗透率提升，MLCC开启新一轮成长新周期，钽电容高端应用不可或缺。建议关注：1）芯片电感及磁粉：铂科新材、悦安新材；2）钨铜基板：斯瑞新材；3）MIM：东睦股份（机械组联合覆盖）；4）MLCC镍粉及陶瓷粉：博迁新材、国瓷材料；5）钽电容钽粉：东方钽业。 电力场景：新能源需求持续景气，高性能电机推动材料升级。金属软磁粉芯兼具铁氧体和硅钢片优势，适用于相对高频率高功率的工作环境，新能源等终端应用场景被不断打开；光伏铜代银降本趋势明显，行业铜浆技术再获突破；高性能电机正推动材料环节升级，非晶电机功率密度和高效节能优势显著，而轴向磁通电机适用于机器人、无人机等对体积重量有特殊要求的应用领域。建议关注：1）金属软磁粉芯：铂科新材、东睦股份（机械组联合覆盖）；2）光伏铜代银：博迁新材；3）非晶合金：云路股份；4）轴向磁通电机：东睦股份（间接持股小象电动，为其提供零件+组装）。 人形机器人：AI赋能人形机器人，产业趋势逐步确立，关注材料增量机会。高强度轻量化新材料对人形机器人运动性能和动态特性至关重要；而人形机器人电机侧重高效、高动态和高功率密度，对电机提出更高的要求，高性能磁材或成为人形机器人的关键材料。建议关注：1）轻量化：宝武镁业、光威复材、吉林碳谷、中复神鹰（建材组覆盖）、中研股份；2）高性能稀土永磁：金力永磁、宁波韵升、正海磁材。 风险提示：主观判断风险，上游原材料波动风险，中美贸易摩擦导致的经营风险，扩产不及预期风险，新产品拓展不及预期风险，下游需求不 及预期风险 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2 1-金属新材料2025年可能有哪些主线？ 3 资料来源：《中美经贸关系发展：回顾、现状与趋势(2018-2024)》雷少华，天风证券研究所 4 2018中美贸易摩擦以来，美国对华不同产业采取针对性制裁手段。从特朗普政府1.0开始，美国试图将中国排除出全球关键领域供应链，阻止中国产业结构升级，针对劳动密集型、资本密集型与技术密集型产业分别采取不同制裁手段，其中，对以半导体和AI为代表的技术密集型产业采取严厉的技术封锁与投资限制，拜登政府延续其对华贸易政策。 特朗普再次当选美国总统，上任后或将加剧贸易摩擦与技术封锁，自主可控至关重要。回顾特朗普上一任期贸易政策：贸易 保护方面，特朗普政府曾先后对两千亿美元的中国商品加征关税；出口管制方面，强化技术封锁，2018年特朗普签署《出口管制改革法案》（ECRA），对人工智能、芯片、量子计算等多个前沿技术领域产品进行出口限制，技术封锁持续升级。特朗普归来，对前沿技术的封锁存在进一步加深可能，自主可控和国产替代至关重要。 投资建议：半导体产业链为自主可控的核心环节，建议关注半导体材料相关投资机会。 表：2018年以来美国对华不同产业制裁手段一览 产业类型 制裁手段具体内容 劳动密集型产业 特朗普政府1.0对两千亿美元的中国商品加征关税，并以“存在强迫劳动”等污名化高关税与污名化手段，迫使跨国企业无法使用原产于中国的原料或产品；拜登政府延续其政策，并 推动产业链转移。 资本密集型产业 “去风险”与禁准入采取“泛安全化”方式，以“去风险”为由，禁止中国5G通讯设备、新能源车等产品进入美国和欧洲市场 技术密集型产业 技术封锁与投资限制尤其在半导体与AI领域，联合其他拥有相关技术的国家，组建技术联盟，对华进行技术封锁；同时限制美国风险投资和私募基金向部分中国高科技企业进行投融资。 5 在新一轮科技革命和产业变革浪潮中，我们多次强调重点关注AI算力提升和功率器件高功率密度两大发展趋势，对应电子与电力两大高景气行业。近年来，金属新材料公司顺应电子、电力行业发展趋势，对现有技术和产品的延伸不断增强，积极推陈出新，通过新产品/新技术/新工艺打开增量/替代市场空间，打开新材料方面的第二成长曲线。此外，AI应用开拓新蓝海，其中人形机器人产业趋势逐步确立，带来轻量化材料及稀土永磁增量机会。 AI算力提升趋势：从物理学本质来说，AI算力的提升有赖于计算芯片的升级，主要围绕芯片制造和数据传输2个方向。（1）芯片制造层面：不断提升芯片制程，集成更多的晶体管，提升芯片单点算力。经过几十年的发展，摩尔定律目前已经逐渐走向物理瓶颈，算力的提升不仅仅是制程数字持续缩小，还是材料、设备、芯片架构、制造工艺、供电技术、封装技术的全面升级。（2）数据传输层面：高能效数据传输能够进一步提升算力。单张GPU卡的计算能力存在极限，因此需要采用多GPU组合方式来提高计算性能，而GPU之间需要高效的通信，速度更快、可扩展性更强的互连已成为当前的迫切需求，光模块有望充分受益。AI算力需求正引领材料变革方向，高功率、高频、高散热性能成为主要需求。同时AI赋能消费电子迭代升级，高端化推动需求增量。 功率器件高功率密度趋势：随新能源产业发展，各类下游终端市场（如新能源车、光伏、储能）对电源系统的功率输出、空间占比等提出更高的要求，从主动+被动元件的角度出发，实现高功率密度有减小体积和提升功率2种方案。（1）减小体积：主要通过开关高频化，但同时会加大功率损耗，主动元件方面，半导体材料的性质直接决定了开关损耗的大小，以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体方兴未艾；被动元件方面，提升软磁材料电阻和缩小粒径尺寸可有效降低电感的涡流损耗。（2）提升功率：通过增大电容电感容量匹配高功率，需要相应增大功率转换器内电容、电感的储存能力，选用高性能的组成材料可提升电容以及电感的容量，具备高Bs值（即更大容量）的软磁材料不可或缺。 AI赋能人形机器人，产业趋势逐步确立：AI大模型的加速迭代对人形机器人的产业化进程产生了显著推动作用，一方面促进其智能化程度提升，另一方面降低研发成本与缩短开发周期，微软、谷歌、英伟达等企业大模型在人形机器人领域的应用均已取得一定进展。高强度轻量化新材料对人形机器人运动性能和动态特性至关重要；而人形机器人电机侧重高效、高动态和高功率密度，对电机提出更高的要求，高性能磁材或成为人形机器人的关键材料。 投资建议：材料赋能战略新兴产业发展，把握电子、电力和人形机器人行业应运而生的新材料成长机会。 2-核心关注哪些细分方向？ 6 受益于下游新能源汽车、光伏发电、轨道交通等产业的扩张，第三代半导体功率器件市场规模快速增长。开关高频化是实现功率器件高功率密度普遍性的解决方案之一，高性能的半导体材料可以减小开关损耗，使开关频率突破瓶颈。目前的第三代半导体材料以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为主，推动功率半导体向高频化转变，已规模化应用于射频电子、功率电子和光电子领域。根据Yole的预测，2025年全球第三代半导体功率器件市场规模有望增长至25.6亿美元。 中瓷电子：精密陶瓷外壳龙头，进军第三代半导体。公司主营业务原为电子陶瓷材料及元件，通过资产重组进军第三代半导体器件及模块。电子陶瓷方面，IPO募投消费电子陶瓷产品产能爬坡中；陶瓷加热盘产品核心技术指标已达到国际同类产品水平并通过用户验证，已批量应用于国产半导体关键设备中，国产替代持续演绎。第三代半导体方面，子公司国联万众碳化硅器件通过比亚迪半导体的验证，OBC等用SICMOS产品目前批量供货，主驱用SICMOSFET产品已完成终端客户的各项实验 验证；博威公司积极推进5G-A、6G、星链通信等新一代通信系统用射频芯片与器件关键技术突破和研发工作。 图：半导体材料演进历程与应用领域图：全球及中国电子陶瓷市场规模稳步上升 2500 2000 1500 1000 500 0 201920202021202220232024E 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 资料来源：艾瑞咨询公众号，中商产业研究院公众号，天风证券研究所 7 全球市场规模(亿元)中国市场规模(亿元)中国份额 高纯金属溅射靶材是集成电路金属化工艺中采用PVD方法制备薄膜的关键功能性材料。根据应用领域，靶材主要可分为半导 体靶材、平板显示靶材、太阳能靶材，与平板显示、太阳能相比，半导体靶材技术要求最高。根据高纯金属类别，靶材分为 高纯铝靶、钛靶、钽靶、铜靶、钼靶等。 我国靶材市场规模持续扩张，国产替代空间广阔。据中商产业研究院预测，2023年中国靶材市场规模达431亿元，2018-2023年5年CAGR为12.1%。同时，受制于技术、资金及人才等方面的门槛，全球高纯溅射靶材市场长期由日本、美国的少数跨国企业所控制，呈现寡头竞争的格局。以竞争门槛最高的半导体靶材市场为例，根据前瞻产业研究院整理，2019年全球半导体靶材市场份额中，仅日矿、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯四家日、美企业便占据全球约80%的市场份额。随着政策资金加码，我国高纯金属靶材国产替代加速前进中。 表：高纯金属靶材主要应用领域及产品特点图：中国靶材市场规模持续扩张 资料来源：江丰电子公司公告，中商产业研究院公众号，天风证券研究所 8 500 应用领域金属靶材类型 性能特点 半导体金属靶材：超高纯铝靶、钛靶、钽靶等 技术要求最高、超高纯度金属（6N，≥99.9999%）、高精度尺寸、高集成度 平板显示器金属靶材：高纯铝靶、铜靶、钼靶等 陶瓷靶材：氧化铟锡（ITO）靶材 技术要求高、高纯度金属（4N，≥99.99%）靶材面积要求大、均匀程度要求高 太阳能电池金属靶材：高纯铝靶、铜靶、钼靶等 陶瓷靶材：氧化铟锡（ITO）靶材 技术要求高、高纯度金属（4N，≥99.99%）应用范围广 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 201820192020202120222023E 市场规模(亿元)同比(右) 20% 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% 9 有研新材：高纯金属靶材