PCB行业深度:驱动因素、市场机遇、产业链及相关企业深度梳理(慧博出品) 作者:慧博智能投研PCB行业发展至今,其应用领域已几乎涉及所有的电子产品,主要涵盖通信、消费电子、汽车电子、服务器、工控... 

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PCB行业深度:驱动因素、市场机遇、产业链及相关企业深度梳理(慧博出品) 作者:慧博智能投研PCB行业发展至今,其应用领域已几乎涉及所有的电子产品,主要涵盖通信、消费电子、汽车电子、服务器、工控... 

2024-07-10 18:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

来源:雪球App,作者: 慧博,(https://xueqiu.com/3966435964/259100356)

作者:慧博智能投研

PCB行业发展至今,其应用领域已几乎涉及所有的电子产品,主要涵盖通信、消费电子、汽车电子、服务器、工控、医疗、航空航天等行业。PCB行业的成长与下游电子信息产业的发展势头密切相关,两者相互促进。未来,随着电子信息产业的持续发展,PCB的应用领域将越发广泛。

作为电子信息产业的基础,PCB印制电路板行业市场规模巨大。根据相关数据,2021年全球PCB市场规模为809.20亿美元,同比上升24.10%,包括多层板、HDI、封装基板等在内的各细分产品类别产值均实现了较快增速。随着下游应用领域的发展,预计未来五年,全球PCB产业仍将呈现稳健的增长趋势。

以下内容我们就聚焦PCB行业,对当下PCB行业基本情况、市场现状、驱动因素、所面临的机遇进行具体分析,同时对行业产业链情况、下游主要细分市场、相关企业及当下竞争格局进行进一步梳理,以帮助大家更细致地了解PCB行业。

01

行业概况

1、PCB:电子元器件支撑体

PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。

PCB的主要功能是使各种电子零组件按照预定电路连接,起电气连接作用。印制电路板是组装电子零件用的关键互连件,不仅为电子元器件提供电气连接,也承载着电子设备数字及模拟信号传输、电源供给和射频微波信号发射与接收等功能,绝大多数电子设备及产品均需配备,因而被称为“电子产品之母”。

PCB材料主要有PP半固态片和Core芯板两部分组成,再加上线路,器件,就构成了电路板。PP半固态片由半固态树脂材料和玻璃纤维组成,两者组合在一起,主要起到填充的作用,是多层印制板的内层导电图形的粘合材料及绝缘材料。Core芯板由铜箔、固态树脂材料和玻璃纤维组成,一般来说就是由PP和铜箔压制而成。铜箔层在生产中通过热量以及黏合剂将其压制到基材上面。铜层用重量做单位,一般采用铜均匀的覆盖一平方英尺的重量(盎司oz)来表示。其他还有在铜层上面的阻焊层和阻焊层上面的丝印层。

2、PCB有不同的分类方式,可广泛应用于通讯、消费电子等多领域

PCB按材质可以分为有机材质板和无机材质板,按结构不同可分为刚性板、挠性板、刚挠结合板和封装基板,按层数不同可分为单面板、双面板和多层板。主要应用于通讯、消费电子、汽车电子、工控、医疗、航空航天、国防和半导体封装等领域。

3、PCB向高密度发展,需求升级使得工艺难度显著增加

PCB板高密度、小孔径方向技术走向成熟。目前PCB从早期的单层/双层、多层板,向HDI Microvia PCBs,HDI AnyLayer PCBs,以及目前火热的类载板方向升级,产品线宽线距逐渐缩小。HDI对比传统PCB可以实现更小的孔径、更细的线宽、更少通孔数量,节约PCB可布线面积、大幅度提高元器件密度和改善射频干扰/电磁波干扰等。SLP(substrate-like PCB,类载板),相较于HDI板可将线宽/线距从HDI的40/50微米缩短到20/35微米,同样面积电子元器件承载数量可以达到HDI的两倍,已在苹果、三星等高端手机产品中使用。

PCB板产品工艺升级,覆铜板层数增加,关键技术指标表现水平提高。随着PCB的产品升级,生产工艺也随之调整变化,目前PCB和IC载板的制作工艺主要有三种,分别是减成法、加成法与改良型半加成法。减成法在精细线路制作中良率很低,而加成法虽然适合制作精细电路,但成本较高且工艺不成熟,半加成法可以使信号线布线更为紧密、导电路径之间的距离更短,可以大幅度提高成品率,主要用于SLP(substrate-likePCB,类载板)的生产。随着产品密集度的提高,覆铜板层数增加,覆铜板约占到PCB板总成本的30%,将显著影响PCB成本。覆铜板的性能直接影响PCB板中信号传输的速度和品质,一般以介电常数(Dk)和介质损耗因子(Df)作为考察指标,Dk影响信号的传播速度,Df值主要影响到信号传输的品质,目前在高速、高频、射频板产品中,Dk值和Df值都已实现显著水平的降低,保障信息传输。PCB板性能的提升对压机、钻机等核心设备的产能及技术水平要求也逐渐提升,对企业的资本投入要求提升。

02

市场现状及发展趋势

1、国内产值全球占比过半,产品逐步迈向高端

中国PCB产值占比过半,逐步成为全球PCB产业中心。据Prismark统计,2022年全球PCB产业总产值达817.41亿美元,同比增长1.0%,相较于2018年增长近2亿元美元。2022年中国PCB产业总产值可以达到442亿美元,占全球的54.1%。

PCB行业集中度低,头部效应不明显。2021年全球印制电路板(PCB)行业CR3集中度超过15%,CR5集中度约25%,而CR10集中度接近40%。从市场规模看,2021年全球PCB行业市场规模809亿美元,其中前十大PCB厂商收入合计为284.04亿美元。

普通多层板为主流产品,高阶产品逐年增加。高端产品供给主要来自欧美日韩,我国PCB供给总体集中于低端多层板。目前发达国家本土已经逐步退出中低端产品生产,美国制造的PCB产品以18层以上的高层板为主,欧洲产品服务当地工业仪表和控制、医疗、航空航天和汽车工业等产业;日本PCB技术领先主要产品系多层板、挠性板和封装基板;台湾PCB以高阶HDI、IC载板、类载板等产品为主。整体来看,与日本、韩国等国家相比,我国PCB产品中高端印制电路板占比较低,2021年多层板占比达47.6%,单双面板占比15.5%;其次是HDI板,占比达16.6%,柔性板占比为15%,封装基板占据比重较少,为5.3%。在技术含量更高的产品方面还具有较大的提升空间。

国内PCB板厂商实现技术突破,产品逐步迈向高端沪电股份、深南电路、生益电子等厂商供给产品的最高层数可达到40层,深南电路背板样品采用材料混压、局部混压等工艺,最高层数可达120层,批量生产层数可达68层,处于行业领先地位。沪电股份与深南电路目前都已具备Eagle Stream服务器PCB产品的批量生产能力,可适配服务器龙头厂商Intel的生产需求。在高端服务器领域,其他厂商也在积极布局,鹏鼎控股研发新技术包含云端高性能计算及AI服务器主板技术等,崇达技术胜宏科技的针对高端服务器的相关产品都已陆续出货应用。

2、国产厂商积极布局AI服务器用PCB,取得积极进展

国内厂商积极布局AI服务器相关PCB产品,部分产品实现量产。国际地缘政治冲突加剧等复杂动荡的外部环境促使下游厂商积极推进国产化进程。浪潮在AI服务器领域市占率位居全球第一,百度是其重要客户。随着国内人工智能领域需求的高涨,国产PCB厂商积极推进AI服务器相关产品的研发,高多层板领域沪电股份的EGS级服务器产品已规模化量产。

3、市场空间:预计2027年全球产值将达到983.88亿美元

根据Prismark数据,2015-2021年全球PCB产值由553.25亿美元增长至809.20亿美元,总体呈增长态势,CAGR为6.54%。2021年受益于疫情阶段性缓解、需求复苏、居家办公业态兴起等因素,下游产业大幅增长,带动PCB销量、单价上升,全球产值同比增长24.07%。2022年半导体行业景气度下行,但PCB下游订单稳定,受波动影响小,预计PCB全球产值817.41亿美元,同比增长1.01%。2023年高通胀引发下游消费电子需求低迷,经销商库存高企,全球产值预计同比下降4.13%。未来5G、人工智能、物联网、工业4.0、云端服务器、存储设备、汽车电子将驱动PCB需求增长,预计2024年PCB产值恢复增长,2027年全球产值将达到983.88亿美元。

2021年刚性板中的多层板市场规模最大,占比38.37%,其次是封装基板占比17.81%。Prismark预测,2021年至2026年,封装基板将成为增长最为迅速的产品类型,复合增长率为8.27%,HDI板、柔性板、多层板和单/双面板复合增长率分别为4.91%、4.09%、3.65%和2.37%。

4、发展趋势

(1)产业趋势:由发达地区向劳动力成本低地区转移

20世纪末,全球PCB产业以欧美日为主,21世纪全球电子信息产业由发达国家向劳动力成本更低的新兴经济体转移。全球PCB市场已经历由欧美向日韩、中国台湾,以及欧美日韩、中国台湾向中国大陆的两次产业转移。2016年以来,中国大陆PCB产值规模在全球的比重保持在50%以上,成为全球PCB主要生产地。2021年,全球PCB产值中亚洲地区占比86.39%,中国大陆PCB产值占全球PCB产值的54.56%,PCB产业已经形成以亚洲为主导、中国大陆为核心的产业格局。

根据Prismark统计,2021年中国大陆PCB产值达到441.50亿美元,同比增长25.70%。受通讯设备、计算机、汽车电子、消费电子、工业控制等下游领域需求刺激,预计未来五年中国大陆PCB产值将继续稳定增长,2021年至2026年CAGR为4.34%,2026年产值将达到546.05亿美元。

中国大陆PCB产业主要集中于长三角、珠三角、环渤海等电子科技发达地区,目前正逐步向劳动力成本更低的内陆省市转移,尤以湖南、湖北、江西、重庆等经济产业带为主,中西部产能快速增长。

(2)技术趋势:PCB技术发展趋势主要体现在微型化、高层化、柔性化和智能化方面

微型化是指随着消费电子产品的小型化和功能多样化发展,PCB需要搭载更多元器件并缩小尺寸,要求PCB具有更高的精密度和微细化能力。高层化是指随着计算机和服务器领域在5G和AI时代的高速高频发展,PCB需要高频高速工作、性能稳定,并承担更复杂的功能,要求PCB具有更多的层数和更复杂的结构。柔性化是指随着可穿戴设备和柔性显示屏等新兴应用的兴起,PCB需要具有良好的柔韧性和可弯曲性以适应不同形状和空间,要求PCB具有更好的柔性和可靠性。智能化是指随着物联网、智能汽车等领域的发展,PCB需要具有更强的数据处理能力和智能控制能力,以实现设备之间的互联互通和自动化管理,要求PCB有更高的集成度和智能度。

03

驱动因素

1、AI服务器空间广阔,驱动PCB市场规模持续增长

(1)AIGC点燃数据中心算力需求,AI服务器成长空间广阔

AI服务器的核心为GPGPU/ASIC,单价较普通服务器大幅提升。通用服务器价格一般为几千美金/台,而主流AI服务器价格多在10-15万美金/台。AI服务器与通用服务器不同,除了2颗CPU外,一般还要配备4/8颗GPGPU。根据IDC数据,AI服务器硬件成本的主要构成为GPGPU,占比可高达70%。

AIGC大幅提升HPC算力需求,推动AI服务器增长。AIGC大模型训练和推理需要大量的高性能计算(HPC)算力支持,对AI服务器需求提升。据Trendforce数据,预估2022年搭载GPGPU的AI服务器年出货量占整体服务器比重近1%,即约14万台。预计2023年出货量年成长可达8%,2022~2026年CAGR达10.8%。AIGC技术有望提升智能手表、智能音箱等AIOT设备的交互体验,从而推动AIOTSOC的算力升级。

(2)PCB市场整体稳健,AI服务器需求驱动服务器用PCB高速增长

全球PCB市场中长期稳健增长,通信网络基础设施为主要应用。PCB被称为“电子产品之母”,在绝大多数电子产品中均需配备。根据Prismark的数据,2022年全球PCB市场规模估计为817亿美元,相比于2021年小幅增加1%,至2027年增加至984亿美元,CAGR3.1%,呈现稳定增长的态势。从下游应用来看,通信网络基础设施是PCB最重要的应用领域,据Technavio统计,2022年占比为25.63%,其它主要应用领域还包括消费电子22.51%、汽车电子17.25%及军用航天15.71%。

AI服务器需求驱动,服务器用PCB量价齐升市场高速增长。PCB板可以分为单/双面板、多层板、HDI、封装基板和挠性板等类型,其中多层板2022年市场规模据Prismark估计为298亿美元,占PCB市场份额的36.5%,为最主要的PCB板品类。作为承载服务器内各种走线的关键基材,随着服务器性能和算力升级,服务器对PCB板的性能和层数也提出了更高的要求,高层数PCB板的市场份额将继续迅速提升。AI服务器加速普及,预计随着AI服务器出货量以及在服务器中占比中不断提升,且AI服务器中PCB板面积、层数、材料提升促进价值量增长,驱动服务器用PCB量价齐升,市场持续高速增长。根据沪电股份2021年年报数据,服务器与数据存储领域PCB市场规模预计在2026年达到126亿美元,2020年到2026年CAGR为13.5%,高于同期PCB市场整体增速7.7%。

2、新能源汽车和汽车电子化提升PCB需求

智能汽车电动化、智能化、网联化和共享化的新发展趋势,将带动整体产业链的成长。当前,我国新能源汽车的渗透率高,汽车电子市场大。智能汽车电动化发展将赋能新能源汽车电池、电机、电控三大核心系统的发展。受益于汽车“四化”的驱动,单车PCB价值量提升至1200元-3000元左右。取价格中位区间2100元/车,预计中国新能源汽车车用PCB市场空间将从2019年的11.96亿元上涨至2025年的134.94亿元,CAGR为49.76%。

此外,汽车四化有望给国内PCB厂商带来新的卡位机会市场空间扩容,汽车四化趋势是PCB销售增量的来源。其中,电动化将推动国内厂商主导新能源汽车电池市场;智能化将推动国内光学厂商主导智能驾驶领域,并给国内厂商在智能座舱市场带来卡位机会。供应链格局变革,电池是新能源汽车物料清单中占比最高的部分(约为40%),当前国内市场多以国内厂商主导,宁德时代稳居第一梯队。整机厂格局变革,传统燃油汽车格局已经稳定,新能源汽车中国厂商参与度高,占据不可忽视的市场份额。国外主要厂商有:特斯拉、Rivian、Lucid等;国内主要厂商包括小鹏、蔚来、理想等。PCB认证维度,新能源车相较于传统车有更短的认证周期,且新能源国内新势力的发展有利于带动国内供应商的发展。

3、EGS新平台工艺难度升级,总线标准迭代推动PCB价值量倍增

近年来,由于一些高端消费类电子产品小型化的需要以及数通市场高速高频的产业趋势,PCB产业技术迭代趋势向高密度化和高性能化发展。高密度方面:由于芯片的集成度越来越高,BGA管脚间距越来越近(小于等于0.4pitch),PCB的布局也越来越紧凑,走线密度也越来越大。高性能方面:PCB层数更高。配线更短,电路阻抗更低,对稳定性要求更高。

Eagle Stream新一代服务器平台是一款基于FPGA的高性能计算平台,专为数据中心和云计算应用而设计。相比传统的CPU计算平台,Eagle Stream采用了FPGA加速技术,可实现更高效的计算和数据处理。Eagle Stream平台采用了第六代Xilinx UltraScale+FPGA,配备了高速网络接口和存储器,支持多种计算和存储需求。新产品将在芯片制程、内存标准、总线标准等方面发生较大变化。在服务器运行时,数据会在CPU、内存、硬盘、网卡等这些关键部件进行通信,控制这些通信活动的芯片被称为芯片组(包括内存控制芯片、PCIe控制芯片和I/O处理芯片等),为这些通信提供道路的线路即为总线(包括PCIe总线、USB总线和SPI总线等,其中PCIe是最主要的总线),最终合称CPU、芯片组和总线为整个服务器的平台方案。伴随平台切换,总线等级及传输速率升级:据NewSight资料显示,从2017年的Purley到Whitley再到即将量产Eagle Stream,对应的PCIe接口级别依次提升,从PCIe3.0升级至PCIe5.0,单lane速率由8GT/s升级32GT/s。

PCB以及其关键原材料覆铜板作为承载服务器内各种走线的关键基材,需要提高相应性能以适应服务器升级。

04

市场机遇

1、印制电路板行业获国家产业政策引导支持

电子信息产业是我国重点发展的战略性、基础性和先导性支柱产业,PCB行业则是电子信息产业中活跃且不可或缺的重要组成部分。近年来,国家致力于实现国民经济和社会的信息化发展,电子信息制造业规模持续快速增长,电子信息产业迎来难得的发展机遇。根据工信部、CPCA发布的中国电子信息制造业综合发展指数,近三年全国发展指数快速提升,呈现加速增长态势,其中研发创新、企业和产品竞争力指标表现突出。

我国出台了一系列PCB覆铜板等相关电子专用材料的支持政策。政策类型以新材料指导目录和产业结构指导目录为主,旨在加快发展集成电路用材料,其中包括覆铜板等,争取打破国外技术封锁及市场垄断,突破对进口依赖。

2、新技术运用将为行业带来新的发展动力

印制电路板的下游行业广泛,包括通讯、计算机、消费电子、汽车电子、服务器、工业控制、航空、医疗器械等。广泛的应用分布为印制电路板行业提供巨大的市场空间,降低了行业发展的风险。随着经济工作会议提出加强新型基础设施建设的要求,以人工智能、云计算、区块链为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施,以5G、物联网、工业互联网为代表的通信网络基础设施,将迎来新一轮的快速发展。在产业发展方向上布局并具有竞争力的PCB企业将迎来新的发展动力。

3、全世界PCB生产制造核心向中国内地迁移,为中国市场带来持续发展动能

亚洲各国在人力资本资源、销售市场及项目投资现行政策等领域的优点或对策,吸引住欧美国家加工制造业向东亚地区,尤其是中国内地迁移。现阶段,在我国电子信息技术加工制造业经营规模居世界第一,已基本完成类别齐备、全产业链健全、基本深厚、优化结构、自主创新能力不断提高的制造业管理体系,预估将来较长一段时间,全世界PCB生产能力向中国内地迁移的发展趋势仍将不断。现阶段,中国内地的PCB商品中科技含量较低的商品占比较大,与欧美国家、日本、韩、台湾省对比仍存有一定的技术性差别,将来伴随着中国内地PCB公司在企业规模、技术性工作能力、资产整体实力等领域的迅速发展趋势,大量中高档PCB生产能力将向中国内地迁移。

05

产业链分析

1、产业链概况

印制电路板产业链上游包括覆铜板、半固化片、铜箔、铜球、金盐、干膜、油墨等原材料;中游为印制电路板的制造,按照按板材的材质分类,可分为刚性板、挠性板、刚挠结合板、封装基板等类别;下游广泛应用于通信、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航空航天等领域。

2、上游原材料

上游原材料包括铜箔、树脂、玻璃纤维布、木浆、油墨、铜球等,其中铜箔、树脂和玻璃纤维布是三大主要原材料。

铜箔是制造覆铜板最主要的原材料,约占覆铜板成本的30%(厚板)和50%(薄板)。铜箔的价格取决于铜的价格变化,受国际铜价影响较大。铜箔是一种阴质性电解材料,沉淀于电路板基底层上,它作为PCB的导电体在PCB中起到导电、散热的作用。

玻纤布是覆铜板的第二大原材料,由玻纤纱纺织而成,在覆铜板中起到增加强度、绝缘的作用,占覆铜板的成本约为25%~40%。

合成树脂也是覆铜板的重要原材料,具有较好的力学性能、电性能和黏结性能,在覆铜板中起粘合作用,占覆铜板成本约为15%。

3、中游制造

(1)全球市场与中国市场

全球市场:在当前云技术、5G网络建设、汽车电子、大数据、人工智能、共享经济、工业4.0、物联网等加速演变的大环境下,作为“电子产品之母”的PCB行业将成为整个电子产业链中承上启下的基础力量。根据Prismark公开数据,2022年全球PCB市场规模达817.41亿美元,同比增长1.0%,预计2023年全球市场规模将达到783.64亿美元。

中国市场:以ChatGPT为代表的人工智能技术的快速发展,将推动AI服务器及人工智能领域产品的大爆发,未来5年,5G、人工智能、物联网、工业4.0、云端服务器、存储设备、汽车电子等将成为驱动PCB需求增长的新方向。与此同时,全球电子整机以及汽车行业需求疲软,将对PCB行业产生一定影响,预测2023年中国PCB市场增速将放缓,达到3096.63亿元。

(2)PCB产品结构

印制电路板细分市场主要产品包括刚性板、挠性板、刚挠结合板和封装基板。从各细分市场产值规模占比来看,2021年中国PCB市场产品以刚性板为主,包括多层板、单双面板、HDI板等,市场份额合计占比81%;挠性板占比14%;IC载板占比4%;刚挠结合板占比1%。整体来看,与日本、韩国等国家相比,我国PCB产品中高端印制电路板占比较低,具有较大的提升空间。

4、下游应用

PCB的一个显著特点是下游应用领域覆盖面广泛,覆盖计算机、通信、消费电子、工控医疗、军事、半导体和汽车等行业,几乎涉及所有电子信息产品。其中,计算机、通信和消费电子是三大主要应用领域,占据了PCB行业产值的70%左右。

目前,PCB正迎来行业景气期,随着5G时代的到来,通信、消费电子以及汽车电子等领域将发生重大变化,从而带动相应PCB行业的发展。

通信领域:5G基站的特点是高频高速,需要采用频率更高且带宽更宽的毫米波波段。而毫米波信号衰减严重,传输距离短,只能通过增加基站数量解决问题。根据预测,2026年5G宏基站数量约475万个,小基站数是宏基站数的2倍,即950万个,宏基站和小基站数总计超过1400万个。如此大的基站数量,将给PCB带来广阔的市场空间。

消费电子领域:受益于5G的到来,手机市场将迎来换机潮。Canalys预测,未来5年,全球5G手机出货量将达到19亿部,其复合年均增长率达到179.9%。手机PCB将迎来高速发展期。

汽车电子领域:受益于5G的高传输速率和低延时特点,自动驾驶、智慧汽车等方向将得到迅猛发展,车用PCB需求将得到提升。

06

主要细分市场

1、服务器

近几年,全球云计算市场处于高速增长期。根据中国信息通信研究院《云计算白皮书(2021)》显示,2020年全球云计算市场规模达到2,093亿美元,同比增长13.69%。快速增长的云计算业务需求推动行业头部企业不断加强数据中心的建设力度。根据中国信息通信研究院《数据中心白皮书(2022年)》显示,2021年全球数据中心市场规模达679.30亿美元,同比增长9.80%。

国内市场方面,受益于互联网、云计算、人工智能等下游行业对云计算需求的快速增长,我国数据中心市场规模从2017年的512.80亿元增至2021年的1,500.20亿元,年复合增长率高达30.78%。同时,基于工业互联网、智慧城市等持续增长的业务需求,以及5G技术商用落地、中国互联网带宽持续扩容的预期下,我国数据中心行业有望持续增长。

作为数据中心的关键设备,服务器市场需求仍在增长。2020年初大量线下需求转移到线上,对服务器市场需求提升起到了明显的拉动作用。根据IDC数据统计,全球服务器规模从2015年的602亿美元增长至2020年的910.10亿美元,年复合增长率达到7.13%。

自从PCIe4.0标准落地后,服务器普遍应用高频高速多层板(高端服务器的高频高速多层板普遍在十层以上,其要求标准甚至高于5G基站配置的高频高速板),服务器的带宽及双向传输速度得到了显著提升。近年随着云计算、大数据、内存数据库等下游应用的发展,具备高速、大容量及云计算性能的高端服务器备受市场青睐,市场份额逐年扩大,作为高端服务器重要材料的高频高速多层板也因此受益。

2、5G通讯基站

5G时代的到来对通信PCB市场产生巨大影响。随着技术的不断演进,5G技术升级带动PCB产品的更新换代,高频PCB、高速PCB为适应下游产品的高密化、高速化发展趋势应运而生。由于5G数据量远超4G,5G基站需要使用高速高频电路板以提升数据处理能力,因此,对高频/高速PCB需求也将大幅提升。

具体而言,5G基站数量和单个基站所用PCB面板数量提升,将带来基站用PCB需求量的显著增加。一方面,为了提供更快的传输速度,5G所用频段向高频率(3GHz+)转移,而高频信号衰退速度快,为了满足覆盖范围的要求,运营商必须建造更多的基站。同时,5G基站系统包含许多微基站、MIMO高频天线、超快速的有线/无线以光纤传输为骨干的路由器系统、超大容量和超快计算的服务器系统、超庞大的数据存储系统等基础设施,使用PCB的数量和技术含量大幅提升。另一方面,5G基站AAU中数字电路和射频PCB、馈电网络和天线振子所用PCB的面积增大,也将带动PCB整体使用量的提升。

根据工信部《2022年通信业统计公报》,截至2022年底,全国移动通信基站总数达1083万个,较上年净增87万个。其中4G基站达603万个,5G基站为231万个(其中,2020、2021、2022年新建5G基站分别超60万、65万、88.7万个)。根据预测,5G基站数量将是4G基站的1.1-1.5倍,未来5G基站总数有望达到600-800万个。PCB作为基站建设的重要材料之一,将直接受益于基站数量及单基站使用面积的提升。

3、新能源汽车

全球车用PCB需求增速高于PCB整体需求。根据Prismark数据,车用PCB需求将从2020年65亿美元提升至2025年的95亿美元,年复合增长率为7.60%,高于PCB整体增速1.80%。车用PCB较高的需求增速原因在于:受益于产业进步,无论是全球还是国内的新能源汽车销量均呈现了高速增长态势,且渗透率不断提高。

随着新能源汽车智能化、电动化趋势的延续,单车PCB价值量逐年提高。受益于各国补贴政策、新能源汽车价格持续下降及供求驱动等因素的推动,全球新能源汽车销量持续保持高速增长的态势。根据市场研究机构EV Sales的数据显示,全球新能源汽车销量已从2017年的122万辆增至2021年的675万辆,年复合增长率高达53.27%,全球范围内的市场渗透率也由2017年的1.30%升至2021年的8.30%。另根据EV Sales的预测,到2025年全球新能源车的年销量有望达到1,150万辆的规模。

国内市场方面,近年来除2019年受补贴政策退坡的影响,我国新能源汽车销量占全球销量的比重降至50%以下外,其余年份我国新能源汽车销量占比多年维持50%以上的市场份额。此外,不同于欧美国家的持续性补贴,近几年,我国新能源汽车市场驱动已逐渐由补贴政策推动转换为市场需求驱动,市场发展的可持续更强。根据中汽协数据显示,2017年我国新能源汽车销量仅为77.70万辆,至2021年已增至352.05万辆,年复合增长率为45.90%,显现出较好的增长态势。

市场渗透率方面,我国新能源汽车的市场渗透率总体高于全球水平,2017年我国新能源汽车市场渗透率为2.70%,而全球仅为1.30%的水平;至2021年我国新能源汽车市场渗透率已达13.40%,亦远高于全球8.30%的水平。预计未来较长的一段时间内,在政策、技术、市场需求等多种因素的共同促进下,新能源汽车的渗透率仍将持续提升。

需求量方面,不同于传统燃油汽车,新能源汽车的电机控制器、逆变器等诸多基于PCB的电源系统以及代替传统电池线束的FPC,电子化程度更高,对车用PCB的需求量更大,通常情况下,新能源汽车的车用PCB需求量是传统燃油汽车的5倍以上。

同时,受益于汽车电子电气架构升级、高性能传感器、控制器等的广泛应用,车辆正逐渐由人类驾驶过渡到自动驾驶,此外,数字化升级和智能网联也推动着驾驶舱智能化的发展。预计未来随着以自动驾驶和智能驾驶舱为核心的服务生态网络的形成,汽车智能化市场规模将进一步扩大,作为承载电子元器件并连接电路的重要部件,车用PCB的需求有望得到进一步释放。

07

竞争格局

1、PCB市场竞争格局分散,多层板市场国内厂商占据优势

国内产值占比过半,多层板为国内厂商主要产品。中国大陆PCB行业产值达到511.66亿美元,占全球产值的比例达到57.35%,已经成为全球最重要的PCB生产国。从产品看,据WECC统计,2021年多层板在国内PCB市场的产值占比为49%,接近一半,为国内厂商最重要的产品类别。HDI、单/双面板、挠性板、封装基板、刚柔结合板占比分别为18%、14%、14%、4%、1%。

PCB市场竞争格局分散,多层板市场国内厂商占据优势。PCB市场竞争格局较为分散,2022年全球市场CR10为36.62%,头部厂商主要来自中国台湾、中国大陆、日本、美国和韩国,其中中国台湾的臻鼎和欣兴分列第1位和第2位,大陆厂商东山精密深南电路分列第3位和第9位。在多层板细分市场中,中国大陆厂商则具备明显优势,占全球市场比例73%。

2、供应链关系与产品性能是行业核心竞争要素

服务器信息传输速率增加,需要特定更高层数板和更低损耗材料PCB板,对厂商工艺水平提出要求。随着服务器传输协议的逐步升级和应用落地量产,PCB作为布线的基础,需要增加层数以增加阻抗、实现芯片间的高速信息传输,更高层数板和更低损耗材料将是主要增量市场。目前国内PCB厂商已具有较高水平的高层数板技术水平,头部PCB厂商如沪电股份、深南电路生益电子等都已实现在服务器领域的高层数版产品量产,未来PCIe 6.0实现逐步应用,对PCB的层数、材料和工艺还会提出更高要求,需要厂商不断提高产品技术水平。

PCB层数增加和材料升级,上游覆铜板供应是关键,影响PCB产品升级和成本。PCB成本结构中,覆铜板是最主要部分,随着PCB板的层数不断增加,覆铜板材料的用量随之增长,同时由于对厚度以及传输速率的要求,PCB板对于覆铜板的材料性能也提出了更高水平的需求,需要不断降低Df值和Dk值,覆铜板的供应将对于PCB的生产和成本造成显著影响。目前国内覆铜板厂商中生益科技作为龙头企业,目前已有一系列高频高速覆铜板产品,具有低介电常数和超低介质损耗等特性。目前兴森科技生益科技已达成战略合作,建立了稳定上游供应。生益电子是生益科技分拆上市,并且定位中高端通信设备和服务器应用领域。未来随着PCB的工艺不断革新,具有稳定高水平覆铜板产品合作伙伴的厂商可能会形成优势。

行业定制性强,各芯片和服务器厂商制定特定协议,与下游客户稳定合作保证出货需求。建立的推理/训练服务器需求测算模型中,在一定假设下,GPT-4参数量为万亿时,GPT-4推理发挥预期功效所需服务器数量为6652台,百万亿参数基础上,所需服务器数量将上升至66万台,庞大的服务器数量需求证明,未来算力的增长不仅需要服务器数量,还需要依靠更高算力芯片来解决。在未来高算力芯片增量市场背景下,竞争激烈、行业集中度低、受下游需求影响程度高、定制性强的PCB行业,厂商若能够与AI芯片厂商和头部服务器厂商建立长期稳定合作关系,其PCB板产品在接口卡槽处和芯片模块协议等方面针对特定厂商生产供给,将为PCB厂商带来稳定产量需求。

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相关企业

1、沪电股份:产业布局平衡,深耕高端多年,新需求带动后续成长

沪电股份专注于PCB生产销售,产品以通信通讯设备、数据中心基础设施、汽车电子为核心应用领域,辅以工业设备、半导体芯片测试等应用领域,公司2022年实现收入83亿元,同比增加12%,营业收入中通讯板占比66%,汽车板占比23%,工业板占比6%,消费电子及其他占比5%,归母净利润达到14亿元,同比增加28%,毛利率30.3%,同比增加3.1pcts。

公司完成EGS等级服务器产品开发,受益中心服务器与数据公司服务。2022年公司研发投入约4.68亿元,先后取得5项发明专利、15项实用新型专利。公司与国内外终端客户展开多领域深度合作,直接或间接参与多个新产品、新工艺、新项目的研发,成功开发多款新产品并导入量产。其中,公司新一代EGS等级服务器产品开发实现使用Intel和AMD等新一代服务器产品规模化量产,进一步提升了公司在服务器产品市场竞争力。受益于公司外销客户对高速网络设备、数据存储、高速运算服务器、人工智能、ADAS等新兴市场领域的结构性需求,报告期公司外销营业收入同比大幅增长。

2、深南电路:国内PCB龙头,产品矩阵丰富

深耕PCB制造,产品多点开花。深南电路股份有限公司成立于1984年,坐落于中国广东省深圳市,主要生产基地位于中国深圳、江苏无锡及南通,业务遍及全球,在北美设有子公司,欧洲设有研发站点。公司1994年完成向通信领域的转型,开始生产双面板、多层板;1995年,公司搬迁至南山区华桥城南沙河工业区,生产面积扩大至6500平方米,生产能力扩大至4倍,首次实现国内最高端的12层板的批量加工;2001年,公司成为国内首家制作通信背板的PCB企业;2007年,公司龙岗制造基地PCB生产厂实现全流程连线试生产,深南电路由一厂运作模式转变为多厂运作模式;2008年,公司提出“3-in-one”战略:围绕电子互联布局PCB、封装基板、电子装联以及设计、一站式服务,布局业务转型;2010年,公司通过“国家企业技术中心”认定,成为印制电路板行业内首家国家级企业技术中心;2013年,无锡深南半导体封装基板项目开工;2015年,无锡深南半导体封装基板项目(一期)落成;2017年,公司首次公开发行A股上市。2019年,公司成为首批通过《印制电路板行业规范企业》的企业。

采取“3-in-one”战略,深耕PCB业务。经过多年布局,公司业务目前覆盖1级到3级封装产业链环节,1级封装主要为封装基板业务,2级封装主要为印制电路板业务和电子装联业务,3级封装包括数通、医疗等热门领域封装电子整机系统。公司形成“3-in-one”战略,能够开展方案设计、制造、电子装联、微组装和测试等全价值链服务,为客户提供一站式综合解决方案。

公司股权结构简单且稳定,实际控制人为中航国际实业控股有限公司。截至2023年Q1,中航国际控股有限公司作为国有法人对公司控股64.38%,公司母公司为中航国际,其最终控制方为国资委控股的中国航空工业集团有限公司,公司其余股东持股相对较少,股权结构简单稳定。

营收持续成长,封装基板占比增加。公司自2017年开始,除去2022年营收因为消费电子等业务需求下滑带来的影响外,营收保持较高增长,2017-2021年均收入复合增速达到25%,在2022年也能保持营收稳定不下滑。公司第一大业务为印制电路板,2022年营收占比达到63.06%;封装基板营收占比持续上升,扩产的封装基板项目逐渐释放产能。

“3-in-one”战略成果显著,公司业务三线并进。PCB业务稳定运营,持续优化产品布局。2022年,公司印制电路板业务实现主营业务收入88.25亿元,同比增长1.01%,占公司营业总收入的63.06%;毛利率28.12%,较去年同期提升2.84个百分点。通信领域,2022年国内通信市场需求放缓,海外通信需求上升。公司海外通信业务占比提升。数据中心领域,受产业需求走弱和Intel Eagle Stream平台服务器芯片发布延期的影响,2022下半年以来,公司数据中心领域订单短期承压。公司已配合主要客户完成新一代平台服务器PCB研发,已逐步进入中小批量供应阶段。汽车电子领域,公司通过深耕大客户和开发新客户,确保了汽车电子领域订单继续保持稳定上升趋势,2022年订单同比增长超60%,汽车电子专业工厂南通三期产能爬坡稳步推进、技术能力持续提升,2022年底已开始盈利。

封装基板业务FC-BGA技术能力突破,工厂建设顺利推进。2022年,公司封装基板业务实现主营业务收入25.20亿元,同比增长4.35%,占公司营业总收入的18.01%;毛利率26.98%。技术能力建设方面,公司FC-CSP封装基板产品在MSAP和ETS工艺方面达到行业先进技术能力;RF封装基板产品取得了显著技术突破,实现了产品全系列覆盖;FC-BGA封装基板已具备中阶产品样品制造能力,高阶产品技术研发按期顺利推进。新项目建设方面,广州封装基板项目和无锡基板二期项目建设推进顺利。无锡基板二期工厂已于2022年9月下旬连线投产并进入产能爬坡阶段。广州封装基板项目分两期建设,目前项目总体进展推进顺利,其中一期部分厂房及配套设施主体结构已封顶,有望于2023年第四季度连线投产。

电子装联业务营收稳步增长,供应链管理能力进一步提升。2022年全球电子产业增长放缓,电子物料供应环境逐步改善,但汽车和工控等领域部分高端芯片的结构性短缺依然存在,电子装联业务在供应链层面依旧面临一定压力。公司积极应对外部环境变化,加大非通信领域客户的开发力度,在数据中心、工控医疗、汽车电子领域均取得相应突破。

3、鹏鼎控股:PCB板龙头,技术实力强劲服务全球大客户

鹏鼎控股为全球范围内少数同时具备各类PCB产品设计、研发、制造与销售能力的专业大型厂商,拥有优质多样的PCB产品线。公司连续多年位列中国第一,2017年-2021年连续五年位列全球最大PCB生产企业。公司2022年营收362.11亿元,同比增长8.7%,其中通讯用板营收226.74亿元,消费电子及计算机用板营收132.01亿元,汽车、服务器用板营收3.14亿元,公司归母净利润实现50.12亿元,同比增长51.1%,毛利率同比提升3.61ct至24.00%。

产品结构走向高端,持续与全球一流客户合作,加快布局服务器领域。公司研发新技术包含应用于高清显示技术、压敏传感技术、5G模块模组技术及云端高性能计算及AI服务器主板技术等,为公司下一阶段发展奠定技术基础。公司多年来秉持持续与全球一流客户、供应商合作,发展高阶,布局全球的策略,紧跟市场趋势与潮流,不断开发新产品并进行数字化转型优化产品结构,在终端市场需求萎缩的情况下,仍然取得了良好的业绩。公司目前在建的服务器专用生产线以及规划的服务器板项目,未来可新增服务器板年产能200万平方英尺,提升公司在服务器领域的供应能力与竞争力。

4、胜宏科技:高端多层板、HDI板领军企业

公司产品应用广泛,国内行业排名靠前。胜宏科技从事高密度PCB研发、生产和销售,2006年公司成立并规划筹建“百亿园区”,2008年月产能5万平米的“百亿园区”一期竣工投产,2015年创业板上市。2017年募资10.8亿投资新能源汽车及物联网用PCB,2021年又募资29.9亿投资高端多层板、高阶HDI板和IC封装基板。公司主要产品广泛用于新能源、汽车电子、5G新基建、大数据中心、人工智能、工业互联、医疗仪器、计算机、航空航天等领域。目前公司是CPCA副理事长单位,行业标准的制定单位之一,位居中国印制电路行业企业百强排行榜内资第4名,全球第21名,与全球160多家顶尖企业建立了长期稳定的合作关系。

高端多层板、HDI板技术领先,产品精准把控未来市场需求,战略布局新能源汽车、AI、新一代通信技术。公司2015年投资7.3亿元扩产高端高精密线路板项目,2021年投资29.9亿元用于高端多层、高阶HDI印制线路板及IC封装基板项目建设。根据公司2022年半年报,目前公司已具备70层高精密线路板、20层五阶HDI线路板的研发制造能力,高密度多层VGA(显卡)PCB、小间距LEDPCB市场份额全球第一。

公司营收利润短期承压,未来有望依靠产品结构调整改善。截至2022年三季度公司的营业收入达到59.66亿元,同比增长11%,归母净利润达到6.40亿元,同比增长3%。2022Q3营业收入19.73亿元,同比下降1.5%,归母净利1.86亿元,同比下降19.6%,主要由于公司过去产品以消费类为主,2022年下游消费电子需求不足影响公司业绩。

5、生益科技:业务发展迅速,市场份额持续提升

生益科技成立于1985年,是集研发、生产、销售、服务为一体的全球电子电路基材核心供应商,公司从事的主要业务为:设计、生产和销售覆铜板和粘结片、印制线路板,生产覆铜板、半固化片、绝缘层压板、金属基覆铜箔板、涂树脂铜箔、覆盖膜类等高端电子材料。

根据生益科技公司官网,公司目前已开发出不同介电损耗全系列高速产品,不同介电应用要求、多技术路线高频产品,并已实现多品种批量应用。公司的高速产品中介质损耗因子(Df)最低——0.0019、介电常数(Dk)最低——3.28的是Synamic 8GN,是一种高速电路用极低损耗、高耐热层、无卤多层层压板用材料。公司有两类高速产品达到M7级别,分别是Synamic 8GN和Synamic 6N,其余高速产品大多是M4级别。

公告披露,公司业务发展迅速,在2021之前收入规模不断扩大,市场份额持续提升。2021-2022年,公司营业收入分别约为202.74亿元、180.14亿元,归母净利润分别为28.30亿元、15.31亿元。

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参考研报

1. 长城证券-PCB行业专题:PCB系列专题之一,乘算力之风,看好电子工业的重要基石再起航

2. 东吴证券-电子行业深度报告:AI系列深度,国内厂商受益AI算力需求增长,PCB有望量价齐升

3. 国联证券-PCB行业转债推荐:AI需求超预期增长,PCB行业拐点将近

4. 广发证券-电子行业:“AI的iPhone时刻”系列11,AI服务器需求风起,PCB升级浪潮已至

5. 天风证券-电子行业:看好PCB多下游驱动有望进入新一轮成长周期

6. 安信证券-PCB行业深度分析:AI服务器/EGS平台升级拉动高速PCB需求,高速PCB产业链解析

7. 中银国际-算力行业深度之PCB:数通市场PCB迎双轮驱动,IC载板国产替代亦加速

8. 中信证券-电子行业PCB专题:底部明确,关注布局景气增量的优质公司

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