电子信息材料:高附加值产品逐步增加
我国信息产业的稳步、健康发展,电子信息材料成为不可或缺的重要组成部分。2006年电子信息材料全行业工业总值(销售收入)达到776亿元,同比增长约29.1%,出口额约27.2亿美元,其高速增长的主要原因是信息产业快速增长;新能源光伏产业需求的带动;新型元器件技术提升,规模扩大,对高附加值电子信息材料需求增加;提高了对自主创新的认识,高附加值电子信息材料产品逐步增加;材料价格有所上调等。本文对我国电子信息材料行业在2006年的发展现状作一回顾、分析,并对2007年的发展做一展望。
半导体材料:太阳能电池是热点
多晶硅:节能降耗是迫切任务
近几年由于市场需求的快速增长,作为半导体、光伏太阳能电池的重要原材料多晶硅材料,2006年市场供应紧张局面仍在继续。2006年世界多晶硅产量为32950吨,其中半导体用多晶硅产量约19250吨,太阳能电池用产量约13700吨。从需求来看,半导体用多晶硅需求约在20900吨,太阳能电池用多晶硅需求约在18000吨,总的需求量约为38900吨,产需缺口5950吨。预测世界多晶硅生产企业的产能扩大需要2年左右的时间。
据统计,2006年国内对多晶硅材料的需求约4947吨,供需差距很大,95%以上的多晶硅仍来自进口,提升突破多晶硅产业化技术,节能降耗是行业的迫切重要任务。多晶硅材料的短缺及其价格的上涨,带来国内对多晶硅投资、引资的强烈增长,因此为了保证多晶硅产业的健康、有序、快速的发展,我们建议:
1.全球7大多晶硅材料厂的扩产产能将在2008年陆续释放,另外一些新建的工厂也会有部分产量产出,多晶硅材料市场将会得到进一步的充实。
2.多晶硅产品纯度高,工艺要求严格,设备专用而且资金投入大,行业技术进步快,生产中的副产品回收利用、三废处理和循环经济投入大,需要加大研究费用的投入,才会显现产业链和规模的综合效应。
3.近几年国内多晶硅实际需求量约1万吨,对已有基础条件的多晶硅生产企业,加大产业化新技术的突破,同时新建2-3家多晶硅生产线,形成我国的多晶硅产业是必要的。
4.加强自主创新,加大对太阳能电池用低成本多晶硅生产技术研究开发的支持力度。
5.建议国家有关部门加强宏观引导。当前我国多晶硅工程投资过热,国内上马和筹建项目产能初步统计已达5万多吨,预计投放的资金量达400亿元以上,国内多晶硅产能将面临过剩的局面,新建项目设立和启动建设工程一定要慎重。
6.国内多晶硅厂家将在人才不足、生产成本、产品质量、价格和节能减排等方面面临严峻挑战;
7.为了规范行业和市场的发展,建议上下游行业企业紧密结合,组织半导体用多晶硅标准的修订,加快太阳能电池用多晶硅标准的制定。
单晶硅:中小尺寸为主
2006年国内硅单晶总产量为3739.7吨,总销售额约117.8亿元,其中半导体级硅单晶产量约551.4吨,太阳能级硅单晶约3188.3吨,太阳能级硅单晶占了总产量的85%。
太阳能级硅单晶产量的大幅增加主要是受太阳能电池市场快速增长的拉动,以及国产单晶炉质量提高、价格较国外单晶炉低等原因。半导体级硅单晶总的发展状况趋于平稳。2006年全球硅片总销售额约为103亿美元,我国销售收入总额达到117.8亿元,占世界总额的13.6%,与2005年相比有较大幅度上升,但所占世界比例仍较小。2006年我国单晶硅棒的出口量为1177.40吨,出口额为14805.65万美元,出口额比2005年增长了8.1%;单晶硅切片出口数量为408.043吨,出口额为20356.69万美元,出口额比2005年增长了74.38%,总的出口额约3.5亿美元。
在硅材料中,硅抛光片的技术含量高,抛光片的发展标志着国内硅产品的进步。我国的抛光片1996年产量为1620万平方英寸,到2006年上升到25540万平方英寸,抛光片主要以4、5、6英寸为主。2006年国内硅外延片产量6229万平方英寸,比2005年4580万平方英寸增长了36%;全球2006年硅外延片的产量为1821百万平方英寸,我国只占全球的3.3%。目前,我国绝大部分企业只能生产4~6英寸硅外延片,8英寸、12英寸硅外延片正在研究试制。
硅材料市场前景广阔,我国硅单晶的产量、销售收入近几年递增较快,以中小尺寸为主的硅片生产已成为国际公认的事实,为世界和我国集成电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。
砷化镓材料:向大直径长尺寸发展
随着GaAs IC集成度的提高和降低成本的需要,GaAs材料总的发展趋势是晶体大直径、长尺寸化。用于光电子领域的砷化镓材料采用水平布里其曼法(HB)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制备;半绝缘砷化镓材料主要应用于微电子领域,主要采用高压液封直拉法(HPLEC)、常压液封直拉法(LEC)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制备。VB/VGF技术在国际上已发展成为成熟的砷化镓晶体生长工艺,采用该技术生产的Ф76.2mm、Ф100mm的抛光片已商品化,目前国外半导体砷化镓材料的主流产品依然是Ф76.2mm。国内低阻砷化镓材料的主流产品为Ф50.8mm和Ф76.2mm。低阻砷化镓材料主要用来制造发光管(LED)、半导体激光器(LD)、高效太阳能电池、霍尔组件等。我国2006年度仅LED的需求量为150亿支,对砷化镓衬底材料的年需求量约50万片。随着国内汽车电子显示器件及高亮度LED尾灯的需要量增长,对这类材料的需求量还会大幅度增长。目前,在福建、广东、山东、江西及石家庄等地区已建成和正在兴建的Φ50.8mm器件生产线就有十几条,基本上全部从国外进口该衬底材料。因此预计,在未来3年~5年内,国内的年需求量将达到200万片左右。
光电子信息材料:LED、LCD唱主角
半导体照明:关键设备还很薄弱
我国LED完整的产业链已基本形成,在上游外延生长、中游芯片、下游封装与应用各环节均已进入量产阶段,不过目前在相应的关键设备方面还非常薄弱。
上游外延材料已实现了量产,但产业化水平不高,而外延和芯片制造的关键设备主要还是依赖进口;中游芯片制造与国外差距不大,GaN基LED芯片依赖进口的局面正在改变,但企业规模与国外大公司相比差距较大;下游封装实现了大批量生产,我国正在成为世界重要的中低端LED封装基地;半导体照明光源及灯具已批量出口销售。
我国LED市场规模平均增长率为34%。2005年我国LED的生产数量近500亿只,封装销售值达到100亿元,2006年LED封装销售值提升至146亿元,已成为世界重要的中低端LED封装生产基地。在我国,LED产品系列中的高亮度、功率型LED及白光LED应用产品市场正在形成,并快速发展。
截至2006年12月,我国有十余家外延芯片厂商已经装备MOCVD,投入生产的总计数量为40台。“十五”期间,在“国家半导体照明工程”的组织实施过程中,通过自主技术创新,材料研究与开发方面取得了许多重要突破并达到世界先进或*水平;在材料的制备、结构与性能表征等基础研究方面取得了一批具有世界先进水平的成果。 2006年国内LED芯片市场分布:GaN芯片市值约占据43%,四元InGaAlP芯片市值约占据整个国内LED芯片的15%;其他种类LED芯片的市值约占据42%。2006年国内GaN芯片产值4.5亿元,同期国内GaN芯片需求总产值25亿元。国内非GaN芯片(普亮和四元)总产值6亿元,同期国内非GaN芯片需求总产值17亿元。合计国内芯片市场总需求42亿元。
液晶显示材料:*繁荣 2006年显示器市场显得*繁荣与活跃,又是一个快速成长年,我国原有的TN-LCD、STN-LCD产业在液晶全行业中依然占据十分重要的地位,尽管其总产值已低于TFT-LCD,但TN-LCD、STN-LCD产业基本上保持了平稳发展的态势,而与它相关的材料、制造设备业也得到相应的发展。
到目前为止,尽管我国LCD相关材料还不能完全满足TN、STN-LCD产业的需求,但是经过这些年的努力确有长足进步。首先是涉及的面宽了许多,几乎TN、STN-LCD产业所需的所有材料,国内都可以生产。其次产品质量上这几年也明显有所提高。第三,材料销售额在全行业的比重加大了,2006年全行业实现销售额约50亿元增加值,主要是材料的贡献。现在的问题是,我们的TFT器件产业起来了,但原材料大大地跟不上。现在除了背光源在相当程度上可满足TFT模块的要求外,几乎所有TFT器件生产所需要的材料都要进口。这就大大增加了成本,不利于产业健康发展。因此,大力发展TFT-LCD相关材料成了行业的共同任务和当务之急。
OLED有机发光材料:备受关注
随着OLED技术及产业化的兴起,制约OLED屏显示性能的有机发光材料成为显示屏制造的关键原材料,也因此受到众多研究学者和产业界更多的关注。
国内在有机发光材料领域走在产业化前面的为以长春应化所为研发背景的欧莱德化学材料有限公司,但其在自主创新材料的开发上离业界水平还有很大距离。其次,是以OLED器件研究为主的北京维信诺显示技术有限公司,维信诺同清华大学有机光电实验室合作,近两年来在创新材料的开发上取得了一系列的进展,尤其在红光材料和阴极电子注入材料的开发上获得了实用性的自主创新的材料,为昆山维信诺OLED量产线运行所需的有机发光材料产业化配套奠定了基础。此外,华南理工大学的曹镛院士在聚合物发光材料方面颇有建树,北京大学、吉林大学、东南大学、北京理工大学、中科院化学所也纷纷投入有机光电材料开发领域的研究工作,但未见到*世界水平的新材料报道。
光纤、光纤预制棒材料:市场需求旺盛 光通信是我国推行以信息化带动工业化,建设信息社会的基石;目前我国光纤年需求量约占全球1/4,产量约占全球1/3,能否在光通信领域掌握主动权直接关系到国家信息安全和国民经济能否健康稳定发展。“十五”期间,我国在光纤预制棒的研究和生产中取得显著的成果。长飞公司对PCVD进行优化改进,制备了120mm大尺寸光棒,低水峰光纤达到世界先进水平,同时正在开发世界上先进的RIC大尺寸光棒拉丝工艺技术,2006年长飞公司在世界光纤行业中排名已进入第二位。富通集团、法尔胜股份公司的光纤预制棒生产规模也有不同程度
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