一、行业相关概述
根据观研报告网发布的《中国铜球行业发展现状分析与投资前景预测报告(2024-2031年)》显示,铜球产品(以磷铜球为主)是铜电镀工序的主要物料,下游应用领域主要包括PCB制造、光伏电池板制造、五金电镀等。铜球的品质对镀层的品质和制造良品率具有重要的影响。近年随着技术的不断进步,主流阳极电镀铜材料完成了由从纯铜材料向添加了磷元素的磷铜合金材料转变。
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目前铜球系列产品生产相关核心技术包括磷铜球(角)自动化生产工艺技术、微晶处理技术、智能裁断连带铸造冷镦工艺、51mm及以上大规格微晶磷铜球生产工艺技术、超声波表面处理智能一体化生产线生产技术等。
不同生产技术其优势也各有不同。例如智能裁断连带铸造冷镦工艺相比传统的斜轧工艺,能够调节产品尺寸,提升成型良品率,降低生产能耗;相比传统液压工艺的“先切后镦”,大幅提升生产效率。超声波表面处理智能一体化生产线生产技术实现了高清洁度、无损伤磷铜球的连续化生产。
铜球系列产品生产相关核心技术在流程节点的使用情况和效果
核心技术名称 | 相关流程节点 | 核心技术使用情况及效果 |
磷铜球(角)自动化生产工艺技术 | 中频感应电炉熔铜、上引连铸、微晶纳米处理、冷镦、超声清洗 | (1)研发并应用了实现磷铜杆自动进料、成品自动计量包装等自动化生产工艺;(2)优化成分配方,将微晶磷铜球产品中的磷元素含量稳定控制在0.025~0.055%,并显著提高了磷分布的均匀性和一致性。 |
微晶处理技术 | 微晶纳米处理 | (1)采用定制化挤压机对铜杆进行挤压再结晶,再结晶过程中温度达到600~800度,生成粒径在50μm左右的微晶晶粒,具有晶格致密、磷分布均匀、无偏析、无气孔的特点;(2)经微晶纳米技术处理的磷铜球具有成膜快、磷铜膜薄而牢固、铜泥较少、铜耗较低等优点。 |
智能裁断连带铸造冷镦工艺 | 冷镦 | 相比传统的斜轧工艺,能够调节产品尺寸,提升成型良品率,降低生产能耗;(2)相比传统液压工艺的“先切后镦”,大幅提升生产效率。 |
Φ51mm及以上大规格微晶磷铜球生产工艺技术 | 冷镦 | (1)采用多工位冷镦工艺,大幅提升单位铜材加工率,实现持续自动化大规格磷铜球的生产;(2)大规格铜球晶格粒径在20μm左右,具有晶格致密、磷分布均匀、无偏析、无气孔的特点。 |
超声波表面处理智能一体化生产线生产技术 | 超声清洗 | 实现高清洁度、无损伤磷铜球的连续化生产。 |
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二、铜基新材料产业发展带动铜球市场发展
铜球属于铜基新材料,是铜基材料加工后的一种形态。铜基新材料是指以铜金属为基础材料加入其它功能性元素或物质形成的合金或复合材料,具有优异的导电、导热性,耐腐蚀、抑菌性,易切削、易加工性,以及色泽丰富多彩有极强的装饰性,是国民经济发展不可缺少的基础材料,也是科技进步和国防建设所需的战略性材料,是高技术竞争的关键领域。
铜基新材料作为国民经济发展的基石与科技进步、国防建设不可或缺的战略性资源,其地位在高端技术领域的竞争中尤为凸显。近年随着汽车电子、通信、工业控制、计算机、消费电子、医疗、航空航天等PCB下游产业的迅猛发展,PCB市场需求持续攀升,为铜基新材料提供了广阔的应用舞台。与此同时,光伏、锂电池、有机硅等前沿技术领域的技术革新不断加速,推动了相关行业的快速增长,进一步拉动了对铜球产品和氧化铜粉等铜基新材料的需求。
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目前我国铜基新材料产业已形成铜箔、铜板、铜带、铜条、铜线、铜棒等重点产业链,产品形态丰富多样。铜产业深度融合高端技术产业领域,铜基新材料行业规模持续增长,上、中、下游产业链价值不断攀升、应用场景多元、发展潜力大。因此,随着铜基新材料产业的不断发展,我国铜球市场也将得到发展。可见未来我国铜球市场发展可期。
三、PCB制造是当前铜球的最主要应用领域
铜球下游应用领域主要包括PCB制造、光伏电池板制造、五金电镀等。预计随着终端应用的不断加深以及行业整体规模的提升,铜球产品的市场规模亦会不断增长。
目前,PCB制造是铜球的最主要应用领域,也是对铜球产品技术要求最高的应用领域。据了解,原材料占据了PCB生产成本的60%,主要包括覆铜板、铜箔、铜球、油墨、金盐及其他化工材料。其中铜球是PCB制程中电镀工序的主要物料,其品质对PCB板的品质和制造良品率具有重要的影响,要占到PCB生产成本的6%。
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印制电路板简称“PCB”,又称印制线路板,是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。PCB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,因而也被称为“电子产品之母”,被广泛运用于通信、计算机、消费电子、汽车电子、工业控制和医疗、航空航天等行业。
PCB的制造品质不仅直接影响电子产品的可靠性,而且影响芯片与芯片之间信号传输的完整性,其产业的发展水平可在一定程度上反映一个国家或地区电子信息产业的发展速度与技术水平。
虽然与欧洲、美洲、日本等国家和地区相比,我国PCB制造行业的发展起步较晚,但近年发展速度较快。尤其是进入二十一世纪以来,凭借亚洲尤其是中国大陆在劳动力、资源、政策、产业聚集等方面的优势,全球电子制造业产能向中国大陆等亚洲地区进行转移,我国成为了全球PCB产业增长的动力引擎,并迅速发展成为全球PCB制造中心。
自2006年开始,我国大陆超越日本成为全球第一大PCB生产地区,并持续保持全球制造中心地位,PCB产量和产值均稳居世界第一。尤其是2021年,在我国PCB上游覆铜板、半固化片和铜球等原材料价格上涨,以及下游5G、集成电路和新能源汽车等行业的政策支持和快速增长的共同驱动下,我国大陆地区的PCB市场产值增长至441.50亿美元,较2020年大幅增长26.17%。虽然在2022年2023年这两年在全球PCB市场增速减缓情况下,我国大陆PCB产值出现下降,但在全球PCB产业中仍占据重要地位。2023年我国大陆PCB产值为377.94亿美元(同比下降13.3%),占全球PCB产值的比例为54.37%。
数据来源:公开数据整理,观研天下整理
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目前我国已形成了较为成熟的电子信息产业链,同时具备内需市场广阔、人力成本较低、投资环境良好等优势,吸引了大量外资企业将生产重心向中国大陆转移。珠三角地区、长三角地区由于下游产业集中,并具备良好的区位条件,成为了我国PCB生产的核心区域。
综上来看,随着PCB市场的不断发展,对铜球的需求也在不断增长,从而也将带动市场规模增长。以PCB行业相关数据计算PCB制造用铜球市场空间如下:铜球约占PCB成本的6%;而2023年全球PCB产值为695.17亿美元,国内PCB产值为377.94亿美元。据此测算,2023年全球铜球市场规模约为人民币235.14亿元,国内铜球市场规模约人民币127.84亿元。
但值得注意的是,在PCB领域,铜球产品和技术具有被替代危险。目前行业内有企业正在研发蚀刻液铜循环再生技术,将蚀刻液中的铜提取出来形成电镀用含铜产品,回用于PCB镀铜制程。目前,相关技术尚处于早期实验阶段,行业内未普遍掌握该技术,未实现量产应用。在未来的行业发展过程中,如果该技术出现重大突破,并且在行业内普遍认可应用,可能导致PCB镀铜工艺的铜源发生变化。
四、铜球行业具有一定壁垒,市场集中度相对较高
作为PCB的主要原材料之一,铜球的生产厂商主要分布在PCB产业较为聚集的国家和地区,以中国、日本和美国为主。其中,在PCB产能向中国等亚洲国家和地区转移的背景下,中国现在已经是全世界铜球的最大生产国。
由于铜球行业较为重视规模化生产管控能力,具有一定的技术、资源和资金门槛,使得行业集中度相对较高。目前铜球的主要生产厂商包括江南新材、金昌镍都矿山实业有限公司、佛山市承安集团股份有限公司、日本三菱化学株式会社、美国优耐公司等。
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其中江南新材实现了铜球系列产品的规模化生产,产品市场占有率连续多年位居市场第一,成为国内市场龙头企业。据中国电子电路行业协会发布的信息,江南新材在“第二十三届(2023)中国电子电路行业主要企业榜单”的铜基类专用材料榜单排名第一;同时,“综合PCB百强企业排名”中综合排名前30的PCB企业有28家为江南新材客户,综合排名前100的PCB企业中有83家为江南新材客户,市场地位和在铜基新材料领域的代表性不言而喻。(WW)
第二十三届(2023)中国电子电路行业主要企业榜单(单位:亿元)
序号 | 公司名称 | 2023年收入 | 2022年收入 | 主要产品类型 |
1 | 江南新材 | 68.18(铜球59.35) | 62.30(铜球55.61) | 铜球、氧化铜粉、高精密铜基散热片 |
2 | 金昌镍都矿山实业有限公司 | 65.46 | 61.84 | 铜球、铜带、高性能电缆铜带、电工铜排、紫铜棒等 |
3 | 九江德福科技股份有限公司 | 65.31 | 63.81 | 电解铜箔 |
4 | 广东嘉元科技股份有限公司 | 49.69 | 46.41 | 电解铜箔 |
5 | 佛山市承安铜业有限公司 | 41.49(铜球36.69) | 36.88(铜球31.26) | 铜球、锡球、铜回收设备 |
6 | 安徽铜冠铜箔集团股份有限公司 | 37.85 | 38.75 | 电解铜箔 |
7 | 湖北中一科技股份有限公司 | 34.15 | 28.95 | 电解铜箔 |
8 | 广东盈华电子科技有限公司 | 13.89 | 3.31 | 电解铜箔、覆铜板 |
9 | 江西鑫铂瑞科技有限公司 | 12.83 | 7 | 电解铜箔 |
10 | 赣州逸豪新材料股份有限公司 | 12.77 | 13.35 | 电解铜箔 |
11 | 广东超华科技股份有限公司 | 6.77 | 17.27 | 包含铜箔、CCL、PCB,其中铜箔为主 |
注:(1)上表数据主要来自中国电子电路行业协会发布的《第二十三届(2023)中国电子电路行业主要企业榜单》以及上市公司或挂牌公司披露的年度报告;
(2)金昌镍都矿山实业有限公司经营范围较广,其铜球业务收入较上表收入小。
资料来源:中国电子电路行业协会,观研天下整理(WW)
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