基础化工行业中期策略：持续看好进口替代及优质白马龙头

（报告出品方/作者：招商证券）

一、基础化工行业2023Q1盈利情况回顾

1、基础化工行业2023Q1盈利情况

2023 年 Q1 单季度实现营业总收入为 5969 亿元，同比下降 5.19%，环比下降 11.77%；实现归母净利润 391 亿元， 同比下降 48.58%，环比增长 17.73%。一季度恰逢春节，叠加疫情影响，下游开工平淡、需求较为疲软，基础化工 行业单季度收入同比和环比均下降，单季度归母净利润同比下降而环比边际上行，行业整体承压。

2023 年 Q1 单季度基础化工行业销售毛利率为 17.91%，同比下降 6.08 个百分点，环比下降 1.43 个百分点；经营性 净现金流为-31.76 亿元，同比下降 110.97%，环比下降 103.42%；净资产收益率 1.08%，同比下降 2.02 个百分点， 环比提高 1.03 个百分点。

2、各大子行业2023Q1盈利情况

从 2023Q1 单季度的收入来看，33 个子行业中，民爆用品（21.15%）、橡胶助剂（15.85%）、锂电化学品（11.08%）、 轮胎（9.71%）、碳纤维（5.80%）等 9 个子行业收入同比增长；环比 22Q4 来看，复合肥（25.11%）、聚氨酯（16.77%）、 碳纤维（11.78%）、钛白粉（9.02%）、氨纶（4.54%）等 10 个子行业实现增长。

从 2023Q1 单季度的归属母公司净利润来看，33 个子行业中，轮胎（422.67%）、日用化学品（27.36%）、民爆用品 （2.10%）共 3 个子行业同比增长，而粘胶（-147.57%）、绵纶（-96.98%）、其他化学原料（-87.71%）等子行业盈 利同比下滑明显；环比 22Q4 来看，钛白粉（2506.51%）、复合肥（1141.67%）、日用化学品（477.92%）、涂料油 墨颜料（269.38%）、农药（265.75%）等 23 个子行业环比增长，一季度国内外经济持续回暖，油价震荡回落，一系 列化工产品价格趋于稳定，子行业盈利环比大幅改善。

二、国产替代为新材料带来投资机会

中美供应链正加速脱钩。中美贸易摩擦开始， 美国对从中国进口的商品加征额外关税，并限制中国企业对美投资。随后美国在科技领域对中兴通讯、中芯国际、华 为等多家企业实施制裁，意图限制中国在高科技领域发展。随后几年，美国发布多项制裁措施，以各种借口限制外企 来华投资，并阻挠中国企业和世界其他国家企业进行合作。美国希望供应链不再依赖中国，同时阻挠中国发展，中美 产业正加速脱钩。

疫情后全球化进程放缓，世界各国从追求“效率”转为追求“安全”。2020 年新冠疫情爆发，全球供应链畅通受到 挑战。受到疫情影响，航运、物流时间大大延长，成本显著上升。一旦某一环节出现问题，全球整个供应链都受到影 响。各国开始担忧全球化进程中各国分工详细会对本国供应链产生影响，产品不再具有竞争力。各国纷纷追求产业链 本地化、短链化，保证自身安全。2022 年俄乌冲突爆发，原油等大宗商品暴涨，各国生产成本陡然上升。由于俄罗 斯作为一个资源型大国受到西方集体制裁，大量资源无法出口，其他地区资源供应紧张。国内对供应链安全的强调也 从科技转向了粮食、能源等国民经济的各个领域。

由于以上原因，以发达国家为代表的跨国公司纷纷调整全球产业布局，愈发谨慎地对待关键技术的输出。我国是制造 业大国，但部分核心技术还未取得突破，长期为国外企业垄断。为解决国外对我国技术封锁的问题，从政策端国家相 继出台许多政策，都在极力推动高精尖技术的发展。在 2022 年政府工作报告中出现了“专精特新”，报告提出要着力 培育“专精特新”企业，在资金、人才、孵化平台搭建等方面给予大力支持，通过关注细分领域并在这些领域获得竞争 优势，甚至拥有话语权，能有效解决产业链的“堵点”，建立中国的技术优势。我们认为在这种背景下，会涌现出许多 的投资机会。

根据 2018 年工信部调查，我国 32%的关键基础材料仍为空白，52%则全部依赖进口。新材料是高科技发展的基石， 没有硬件方面的支持，技术再好也无法得到发挥。因此新材料方面的技术封锁问题亟待解决。我们通过详细研究，认 为几种化工类的新材料产品在我国产业发展中有举足轻重的位置，而且需求量正快速提高，但对外依存度极高，我们 认为有巨大的投资价值。

三、聚烯烃弹性体（POE）进口依赖度高，亟待国内产能

1、POE在光伏领域应用空间巨大

POE（PolyolefinElastomer）指聚烯烃弹性体，是由乙烯或丙烯与 α 烯烃形成的无规共聚物。工业化应用 POE 所选 α 烯烃主要包括 1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等（光伏用 POE 通常选择高碳）。α 烯烃比例影响共聚物的弹性表现，随 α 烯烃碳数增多，共聚物弹性增加，通常 POE 中 α 烯烃比例超过 20%（共聚单体低于 20%构成 POP（聚烯烃塑性体））。 作为热塑性弹性体，POE 同时兼具橡胶和塑料的两种性能，易于加工成型，且常温下有橡胶特性。由于分子结构特 殊性，POE 因此具有良好的流变性和力学性能、抗 UV 性能，且低温韧性优，并和聚烯烃有较好的亲和性，下游应用广泛，可应用于 PP 的增韧改性、PP/PE 回料性能改善、聚合物发泡改性、光伏胶膜等。

POE 在光伏中的应用将快速提高。光伏组件长期稳定性受封装条件影响较大，好的封装胶膜能够极大延长组件的使 用寿命，转换效率等。目前主要的封装材料有 EVA、POE 材质，EVA 胶膜由于其高透明、低熔点、成本低廉等特点 被广泛使用。但是其存在着抗渗水性较弱、寿命较短等问题。而 POE 胶膜无论是抗渗水性、抗 PID 性、使用寿命等 特质均优于 EVA 胶膜，因此其渗透率近几年在逐渐提升。根据 CPIA 统计，2021 年国内 EVA 胶膜使用占比已经降 至 52%，未来可能会逐步下降。

另外 N 型电池和双玻组件对于 POE 胶膜的需求也在快速提高。N 型电池无论是从发 电效率还是使用寿命方面都要优于单玻组件，但是对于胶膜的要求也要更高，因此 POE 是其理想配套材料。传统单 玻组件在投用几年后会出现蜗牛纹、PID 衰减等问题，发电效率下降明显，双玻组件凭借更高的发电效率、可靠性、 耐用性等优势，渗透率在快速提高。同时其对于胶膜的水汽阻隔性要求也要更高，POE 目前能够更好地满足其要求。 我们预计到 25 年双面光伏组件占比有望达到 70%以上。

POE 粒子需求快速提高。我们假设 2022、2023 年光伏装机量为 240、350GW，POE 渗透率分别为 19%、24%， 估算 POE/EPE 胶膜需求量达到 8、16 亿平，POE 粒子需求量可能在 25、48 万吨上下。从 N 型组件角度出发，目 前已经投产+披露的 TOPCon 电池产能规划超过 200GW，考虑到大部分企业是首次大规模投建 TOPCon 产线，中性 估算 2023 年 N 型出货 80-100GW，对应 POE 胶膜需求近 8 亿平，粒子对应近 38 万吨。我国目前是光伏组件的生 产大国，随着未来 N 型电池的放量以及双玻组件的渗透率提高，对于 POE 粒子的需求有望快速提高。

2、POE亟待突破关键技术难点

我国是化工大国，但 POE 在国内尚未实现工业化生产，主要有以下几个方面的难度要攻克： 原材料α-烯烃的产能不足，1-辛烯没有成熟的工业化装置，主要依靠进口； 我国对茂金属催化剂的研究落后国外，尚无法规模化生产所需要的催化剂； POE 溶液聚合工艺对技术要求较高；

我国辛烯的合成工艺不成熟。POE 是一种乙烯与α烯烃的共聚物，而乙烯和 1-辛烯共聚所生产出来的弹性体性能是 最好的，所以通常生产 POE 会尽可能提高其中 1-辛烯含量。POE 所采用的主流路线一般是尽可能采用乙烯和 1-辛烯 进行共聚，辛烯的生产路线有乙烯选择性四聚、石蜡裂解法、萃取分离、丁二烯调聚等。石蜡裂解法原料复杂，产品 纯度低，已被淘汰；萃取分离法仅有南非 Sasol 公司采用，从 1-庚烯中获得 1-辛烯，但纯度也较低；丁二烯调聚工 艺流程复杂、成本价格高，并且对催化剂要求高，所以推行可能性也不大。目前 90%以上的 1-辛烯生产都是通过乙 烯选择性四聚法，其工艺有着高催化活性，产物选择性高等特点，辛烯产品含量能达到 60%以上。

我国茂金属催化剂研究起步晚，基础差。在催化剂方面，传统的 Z-N 催化剂共聚能力低，产物共单体插入率低，很难 达到 POE 的行业标准。而茂金属催化剂有着单活性中心、产物相对分子质量分布窄、活性高的特点，其活性是 Z-N 催化剂的 10 倍以上；并且其共聚能力强，共单体插入率高，很适合 POE 的聚合体系。另外，后茂金属催化剂因具有 单活性中心、高活性的特点，很多可用于乙烯与 α-烯烃共聚，在烯烃聚合领域也发挥了越来越重要的作用。国外从上 个世纪研发茂金属催化剂以来，对其专利技术严格保护。我国对于选择何种结构的催化剂、哪种助催化剂等方面仍存 在较多亟待攻克的难点。目前中石油、中石化、中科院等单位已经取得实验室突破，预计未来几年将会实现工业放大。

溶液聚合工艺技术难度高。聚烯烃弹性体一般采用溶液聚合工艺，传统的聚合工艺所需要温度不高，聚合温度一般选 择在 40～70℃。这可以使反应器内聚合物的浓度相对较低，以避免因黏度过高而影响体系的混合与传热。但是 POE 的生产采用的是茂金属催化剂，由于 POE 有结晶链段，在较低聚合温度下易被溶剂溶胀而结团、粘连，使聚合反应 无法继续进行下去。因此，它们的溶液聚合须在较高的温度（至少 120℃）下进行。同时，高的聚合温度有利于降低 反应器内物料的黏度，确保器内良好传热和传质。但过高的温度易导致催化剂失活变性，因此对于温度的把控，使聚 合反应在均相溶液状态尤为重要。

3、POE产能完全依靠进口，国际化工巨头垄断

POE 生产技术 POE 生产为国际化工巨头所垄断。目前根据相关统计，全球 POE 总产能约为 150 万吨上下。（由于生产 POE 的装 置并非专门生产 POE，往往会伴随着 LLDPE 产品共线，因此对于 POE 并没有一个严格的产能统计。）其中陶氏产 能 46 万吨；埃克森美孚和 SK，产能均为 20 万吨；三井化学拥有 17 万吨的产能；LG 拥有 28 万吨产能。分地域来 看，美国和韩国合计超过 50%，其余产能主要集中在新加坡和泰国。中国境内目前没有已经投产的 POE 产能，我国 所需要的 POE 粒子完全依赖进口，对外依存度 100%。

预计 2024 年前后我国 POE 对外依赖度过高问题有望解决。我国从上世纪 90 年代起开始研究茂金属催化剂，中国石 化北化院在 1985 年第一次开发了具有自主知识产权的茂金属加合技术。随后中国石油、中国科学院等单位先后成功 研究出来茂金属催化剂技术，在实验室阶段，已经实现茂金属催化剂的生产。虽然目前还没有 POE 大规模产能，但 多家公司已经完成 POE 中试，正在规划建设工业化装置。万华化学 2022 年 3 月宣布生产出合格中试产品，预计 2*20 万吨产能将于 2024 年逐步投产。

万华化学是我国最早研发出具有自主知识产权的 POE 装置之一，未来也有望最先 投产。东方盛虹子公司斯尔邦、中石化旗下茂名石化的 POE 中试装置均于 2022 年 9 月底试车成功，产出合格产品， 标志着掌握了 POE 催化剂及全套生产技术。另外荣盛石化、卫星化学、京博石化、惠生新材料等公司均表示要投资 建设 POE 装置，我们预计 2024 年后建迎来 POE 产能大规模释放期，但短期内 POE 材料仍依赖进口。

四、聚乳酸（PLA）关键技术得到突破，环保政策带来巨大空间

1、“限塑令”导致对聚乳酸（PLA）的需求快速提高

PLA（聚乳酸）是一种新型的降解材料，可以通过从可再生植物中提取淀粉，再经过生物发酵制得乳酸，最后经过化 学合成制备。PLA 具有很好的可降解性，最后能被微生物完全降解，由 PLA 制成的产品在使用后可完全降解成 CO2 和水，同时无毒、无刺激性，是被广泛认可的环境友好材料。PLA 具有与聚丙烯相似的力学性能，同时其光泽度、清 晰度和加工性与聚苯乙烯相似，加工温度比聚烯烃低，可以通过注塑、挤出、吸塑、吹塑、纺丝等通用塑料的加工方 法加工成各种包装材料、纤维和非织造物等。

PLA 的应用范围极为广泛，已经在塑料包装、生物医药以及纺织纤维等领域得到成功应用。PLA 的无害特性使得它 能在包装领域具有广泛的应用前景，主要可用作食品包装、制品包装和农业地膜等。PLA 表面光滑、透明性较好、阻 隔性能优异，在很多地方可以完全代替 PS（聚苯乙烯）和 PET（聚对苯二甲酸乙二酯），从而降低塑料污染问题。 PLA 降解纤维集降解性、导湿性、阻燃性于一身，同时兼有成型、应用及降解性，在纺织纤维领域应用广泛。同时， PLA 具有优越的生物相容性及良好的物理性能，其降解后生成二氧化碳和水，对人体无害且能自然降解，因此越来越 多地应用在生物医学领域，例如组织巩固（如骨螺丝钉，固定板和栓）、伤口包扎（如人造皮肤）、药物传送（如扩 散控制）以及伤口闭合（如应用缝合线）等多种用途。

受“限塑令”鼓励，PLA 市场空间巨大。目前聚乳酸下游最主要的消费领域是包装材料和餐具，占总需求量 66%， 其次为医疗用品。北美和欧洲现在是最大的消费市场，主要是因为这些地区环保政策推动不可降解塑料快速被淘汰， PLA 替代其中部分市场份额。我国自从 2020 年发布史上最严“限塑令”后，对于可降解塑料的需求也快速提高。从 可降解塑料产品种类来看，PLA 和 PBS／PBAT 是目前市面上主流的生物降解材料，根据智研咨询数据，近三年来， 淀粉基塑料占比高达 38%，使用量大，其次分别为 PBAT（25%）和 PLA（24%）。

近年来，随着国内禁限塑政策 逐步落地，可降解塑料市场需求增速不断升高。过去 5 年我国生物降解塑料消费量平均增速在 20％左右，2019 年， 国内生物降解塑料消费量由于受产量限制，基本与产量保持一致，消费量约为 26 万吨。在政策的强驱动下，未来可 降解塑料市场需求可能出现较大的增长，特别是快递包装和外卖、酒店等行业对一次性可降解塑料制品需求旺盛。按 当前增速，预计到 2024 年，我国生物降解塑料需求量将超过 200 万吨。考虑 2019 年以来国内“限塑”政策密集出台， 并逐步落地，可降解塑料市场需求增速将进一步升高，2024 年有望突破 400 万吨，可降解塑料迎来了新的发展机遇。

2、丙交酯合成技术是聚乳酸国产化难点

PLA 的制成方法总体可分为直接缩聚法和开环聚合法（丙交酯法）。直接缩聚法又称 PC 法或一步法，是在脱水基存 在的环境下，利用乳酸的活性，脱去羧基和羟基，使乳酸分子之间缩聚形成低分子聚合物，然后分子间利用高温脱水 直接缩合而成 PLA，之一过程常采用熔融聚合法、溶液聚合法和熔融—固相聚合法，其中熔融聚合法最为广泛。开环 聚合法也叫 ROP 法，即先将乳酸单体经过脱水环化合成丙交酯，之后将重结晶的丙交酯聚合方应得到 PLA，该法可 以得到分子质量极高的 PLA，一般为 70 万-100 万左右（低分子量 PLA 可以迅速降解，有利于药物释放，适用于医 学领域;高分子量的 PLA 则在纤维、纺织、塑料和包装行业具有重要的商业价值），因此是目前工业上主要使用的聚 乳酸合成工艺。

丙交酯生产工艺要求极高，主要是因为提纯较难，我国生产规模较小。目前，我国还未有规模较大生产聚乳酸的产能， 主要是因为从乳酸到丙交酯生产工艺要求较高。乳酸由于手性结构的原因存在 L-乳酸和 D-乳酸两种旋光异构体。因此发生缩聚反应后会产生四种聚乳酸聚合物，分别是 L-聚乳酸、D-聚乳酸、DL-聚乳酸、meso-聚乳酸。不同种类聚 乳酸含量会导致 PLA 产品性能、特点有所差异，目前国外普遍采用 L-乳酸为原料合成丙交酯进一步生产 L-型聚乳酸， 产品相对分子质量较高。而国内多是以 D-型乳酸和 L-型乳酸混合物为原料，合成的丙交酯中会含有 meso-丙交酯， 这种内消旋丙交酯在生产过程中极难提纯，导致产率很低，大大提高丙交酯生产成本。

目前全球 PLA 产能为 65.35 万吨左右，主要 PLA 生产企业主要集中在美国、中国、泰国、日本等国家。2020 年， 全球生物降解塑料的产能约为 122.7 万吨/年，生产装置主要集中在亚洲、南美、北美。美国 NatureWorks 是全球最 大的 PLA 生产企业，年产能达 18 万吨，占全球 PLA 产能 30%左右。

我国已经初步突破丙交酯合成技术难点。我国 PLA 生产起步相对较晚，主要的丙交酯原料主要依赖进口。部分 PLA 装置由于技术原因或原料丙交酯缺乏，无法稳定运行或处于关停状态，实际有效产能约为 4.8 万吨/年，产量约 1.8 万 吨/年，丙交酯生产技术长期为国外所垄断。在 2021 年 3 月，万华化学表示实现将丙交酯的合成推进到中试阶段。 在 2022 年 3 月 22 日万华聚乳酸项目正式进行环评公示，标志着万华已经完全掌握丙交酯合成技术，可以实 现从乳酸到聚乳酸规模化生产。其在四川眉山投资建设 7.5 万吨聚乳酸项目预计将于 2024 年前后投产。

五、己二腈从对外依存度100%到实现国产化突破，未来空间巨大

1、尼龙66是己二腈最主要的下游应用

尼龙 66 是聚酰胺的俗称，英文 Polyamide，简称 PA。由于其具有良好的耐疲劳性、高强度、耐热性，往往被用于工 程塑料领域。使用尼龙 66 做成的工程塑料密度小、化学性能稳定、力学性能良好、电绝缘性能优越，因此被广泛应 用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域。尼龙 66 和尼龙 6 是尼龙产品中最主要的两种产品，二者占比合计 超过 80%，不同点在于尼龙 66 下游主要用于工程塑料，尼龙 6 主要用于纺织领域。

我国尼龙 66 产量销量迅速增长。随着我国经济的快速发展，尼龙工程塑料行业高速增长，尼龙纤维需求持续扩大， 尤其是以高速发展的汽车行业为代表的消费市场的推动，使得国内对尼龙 66 的需求量逐年上升。2013 年我国尼龙 66 的表观需求量为 39.9 万吨，2020 年增长到 59.2 万吨，年平均增长率为 5.06%。由于消费量的不断增长，以及发 达国家在专注于以工程塑料、薄膜和地毯长丝等高附加值产品的同时，将利润微薄的纺织长丝和工业长丝的应用生产 逐渐转向我国、印度等发展中国家，近几年我国尼龙 66 产能和产量的规模增长较快。2013 年我国尼龙产量为 17.7 万吨，2020 年增长到 38.7 万吨，年平均增长率超过 10%。2013-2020 年，我国尼龙 66 产量的年平均增长率比表观 需求量年平均增长率高了将近 1 倍，预计到 2025 年我国尼龙 66 产量将达到 52.0 万吨。

2、己二腈严重依赖国外进口

伴随着我国对于尼龙 66 材料需求的快速提升的是己二腈原材料严重依赖国外进口。尼龙 66 目前采用的最主流的生 产工艺是己二酸和己二胺反应，原料里己二酸来源于纯苯，生产工艺成熟；己二胺主要采用己二腈进行生产。己二腈 生产技术壁垒极高，目前己二腈的先进生产技术被英威达、奥升德和索尔维所控制，尤其是英威达几乎垄断了全球己 二腈的对外供应，另外两家的己二腈主要用于自用。我国己二腈全部依赖于进口，所以己二腈的供给成为决定我国下 游尼龙 66 扩产和开工情况的关键因素。实现己二腈的国产化，打破国外技术封锁是我国尼龙 66 产业需要攻克的重点 难题。

丁二烯法是目前成本最低，也是最主流的己二腈合成路线。全球己二腈生产技术路线主要有 4 种：己二酸催化氨化法、 丙烯腈二聚法、丁二烯法和己内酰胺法。由于己二酸催化氨化法副产物较多、成本较高已经逐渐停产，目前运行中的 和新建的装置基本都采用副产物较少、原料消耗相对较低的丙烯腈电解二聚法和丁二烯法。丙烯腈电解法具有污染小、 流程短、投资少、建设规模灵活、原料品种单一且来源较为广泛、技术相对简单且便于生产管理等优点，但由于丙烯 腈价格较高、电解能耗大，难以量产，盈利空间小，所以并不是最优路线。丁二烯直接氰化法具有原料成本低、无污 染、产品质量及收率高、工艺路线短、相对投资较低等特点，但剧毒的氢氰酸使得大部分研究机构、研发人员望而却 步。该法是目前己二腈工业化技术中最先进的己二腈生产技术，适合大规模工业化生产，分别在美国、法国建有三套 装置。

3、我国初步打破技术封锁，国产化装置投产

我国实现己二腈自主化生产，打破国外技术封锁。中国从上世纪 70 年代起就开始通过自主研发、引进国外技术等多 种方式试图突破己二腈生产壁垒，但始终没有成功。2015 年，中国化学旗下的中国天辰研发出具有自主知识产权的 己二腈生产技术，并且中试装置开车成功，生产出合格产品。2017 年 2000 吨/年的己二腈全球里程中试装置开车成 功，打通所有流程。2022 年 7 月底，天辰和齐翔腾达在淄博建设的一期 20 万吨己二腈项目建成投产。这是我国第一 套具有自主知识产权的丁二烯法己二腈项目，打破了国外对我们己二腈技术的封锁和垄断。预计未来将再投产 30 万 吨产能。 天辰公司具有自主知识产权的己二腈生产技术终于研发成功，并于 2015 年 9 月 28 日通过了中国石油和化学工业联 合会组织的科技成果鉴定，技术水平达到国内领先水平。

六、高端光刻胶高度依赖进口，国产替代空间巨大

1、光刻胶主要应用于集成电路和半导体器件细微图形加工

光刻胶及配套材料是工艺中的关键，主要应用于集成电路和半导体分立器件细微图形加工。光刻胶是利用光化学反应 经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等 主要化学品成分和其他助剂组成，在紫外光、深紫外光、电子束、离子束等光照或辐射下，其溶解度发生变化，经适 当溶剂处理，溶去可溶性部分，最终得到所需图像。其被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，是微 细加工技术的关键性材料。在光刻工艺中，光刻胶被均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同的衬底上，经曝光、显影和 蚀刻等工序将掩膜版上的图形转移到薄膜上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。

光刻胶按显示的效果，可分为正性光刻胶和负性光刻胶，如果显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相 同，称为正性光刻胶；如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反，称为负性光刻胶。 依照曝光波长分类，光刻胶可分为紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、极紫外光刻胶（EUV， 13.5nm）、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X 射线光刻胶等。光刻胶在不同曝光波长的情况下，适用的光刻极限分辨 率也不尽相同，在加工方法一致时，波长越小加工分辨率更佳。

因此，不同波长光源的光刻机需要搭配相应波长的光 刻胶进去光刻。目前半导体光刻胶最常使用曝光波长分类，主要有 g 线、i 线、KrF、ArF 和最先进的 EUV 光刻胶， 其中 DUV 光刻机分为干法和浸润式，因此 ArF 光刻胶也对应分为干法和浸润式两类。越先进制程相应需要使用越短 曝光波长光刻胶，以达到特征尺寸微小化。

光刻胶的主要性能指标包括灵敏度、对比度、分辨率等。灵敏度决定了光刻胶上产生一个良好图形所需一定波长光的 最小能量值；对比度是指光刻胶从曝光区到非曝光区的陡度，对比度越高，陡度越大，意味着形成图形的侧壁越陡峭， 图形完成度更好；分辨率是光刻胶实现器件的关键尺寸（比如器件的线宽）的衡量值，光刻胶分辨率越高，形成图形 的关键尺寸越小。一般而言，优秀的光刻胶需要具备高灵敏度、高对比度、高分辨率，从而能够保证将精密的图像从 掩膜版转移到硅片上。此外，光刻胶的技术要求较高，需要进行评判的性能指标较多，除上述三个硬性指标之外，还 需要从抗蚀性、纯度、粘附性、粘度、表面张力、针孔等层面对光刻胶进行检测。

光刻胶的发展是摩尔定律运行的核心驱动力量，当前，193nm 光刻技术占据光刻工艺的主流地位。随着半导体工业 集成电路的尺寸越来越小，集成度越来越高，并且能够按照摩尔定律向前发展，其内在驱动力就是光刻技术的不断进 步。目前来看，较为先进的光刻技术是 193nm 浸没式光刻，配合双重曝光技术可以达到 32nm 节点，配合四重曝光 技术可以达到更为精确的 14nm 节点，其缺点在于技术难度更高增加了光刻的步骤和困难，从而提高了光刻成本，降 低了生产能力。

13.5nm 的极紫外光（EUV）光刻技术将会是下一代光刻技术的研究重点，其可以达到 22nm 节点甚 至是小于 10nm 的节点，代表着未来光刻技术的发展方向。然而 EUV 光刻技术中使用的光源、光刻胶、掩膜以及光 刻环境与现有光刻体系有很大差别，即 EUV 技术有可能带来光刻领域的革命性进步，但也正因如此，导致 EUV 光刻 技术目前仍进展缓慢，其商业化进程推进较慢，193nm 技术在未来一段时间内仍会占据市场主流地位。

半导体光刻胶是光刻胶成长性最好、技术难度最高的细分领域。按照下游应用，光刻胶可分为半导体光刻胶、面板光 刻胶、PCB 光刻胶等，占比分别在 22%、28%、23%左右，市场分布较为均衡。光刻胶在电子元器件加工行业是核 心材料，虽然整体市场规模不大，占比不突出，却是成长性最好以及技术难度最高的细分市场。半导体光刻胶细分市 场方面，ArFi 光刻胶（即浸没式 ArF 光刻胶）和 KrF 光刻胶的市场份额最大，合计占比 70%以上，其次是 g/i 光刻 胶，市场份额约为 17%，EUV 及其它类型半导体光刻胶合计仅有 1%左右。但从未来发展趋势看，EUV 光刻胶是先 进集成电路的关键耗材，对将芯片制程推进至 5nm 以下起关键作用，具备较为确定的成长性。

2、高端光刻胶高度依赖进口，国产替代空间广阔

随着国内晶圆产能持续提升，将带动光刻机需求持续提升。光刻胶是光刻环节的重要耗材，成本占芯片制造的 30%， 时间占 50%，是 IC 制造中耗时最大、难度最高的工艺。随着市场对晶圆的需求量增加，相应的对于晶圆制造上游材 料的的需求也在逐步上升。随着半导体产业重心向中国转移，我国已成为全球最大的半导体市场，据 SIA，2021 年中国半导体市场销售额为 1925 亿美元，同比增长 27.1%。据芯思想数据，2021 年中国内地 12 英寸、8 英寸和 6 英 寸以下晶圆制造线共 210 条，其中已投产 12 英寸晶圆制造线 29 条，合计装机月产能约 131 万片，中国大陆在全球 晶圆产能份额占比达 16%，仅次于韩国和中国台湾地区。

国内光刻胶市场规模快速增长，远超全球平均水平。2021 年，全球光刻胶市场总规模已接近 45 亿美元，其中我国市 场接近 190 亿元人民币。据 SEMI 统计，2021 年全球半导体光刻胶市场规模达 24.71 亿美元，同比增长 19.49%， 2015-2021 年复合增长率为 12.03%；2021 年中国大陆半导体光刻胶市场规模达 4.93 亿美元，较上年同期增长 43.69%， 远超全球增速。随着半导体线路图形越来越小、半导体产业向中国转移及光刻工艺对光刻胶的需求提升，预计光刻胶 市场规模将快速增长。

全球光刻胶市场主要被日、美、韩企业所垄断。光刻胶市场主要被日、美、韩企业所占据。2021 年东京应化市场份 额为 27%，位居全球第一；氏化学占比 17%，位居全球第二；JSR、住友化学、韩国东进、富士胶片分别占比为 13%、 12%、11%、8%，行业前六共占据 88%的市场份额。从 ArF 光刻胶来看，主要被日美企业所占据，且市场集中度更 高，JSR、信越化学、东京应化、住友化学、富士胶片、陶氏化学分别占据 24%、23%、20%、15%、8%、4%的市 场份额，行业 CR6 为 94%。

目前我国高端光刻胶高度依赖进口，国产替代空间巨大。当前，我国半导体领域用于 6 英寸晶圆的集成电路制造的 g 线、i 线光刻胶基本可以实现自给，而更为高端的 KrF、ArF 光刻胶高度依赖进口，国内半导体光刻胶企业份额仅占约 5%，存在巨大的国产替代空间。中国光刻胶供应厂商主要有彤程新材、晶瑞电材、雅克科技、南大光电等，预计随 着 KrF、ArF 光刻胶的研发和验证完成后，国产光刻胶将进入国产替代的高峰期。

七、特气是半导体领域的关键材料，国产替代空间广阔

1、特种气体主要应用于半导体、化工、医疗、高端制造等领域

特气广泛应用于半导体、化工、医疗、环保、高端装备制造等领域。特种气体按其应用可分为电子特种气体、医疗气 体、标准气体、激光气体、食品气体、电光源气体等，广泛应用于电子半导体、化工、医疗、环保、高端装备制造等 领域。目前，特种气体的应用领域及需求量正逐步扩大，品种日增。据不完全统计，现有单元特种气体达 260 个品种， 按气体可混性，又可配制成 25,000 多种混合气，成为高科技领域及其他科学研究与技术应用领域不可缺少的基本原材料。

预计 2022 年中国特气市场规模将达 411 亿元。根据卓创资讯统计，2017 年中国特种气体市场规模约 178 亿元（全 球特种气体市场规模约 241 亿美元），其中集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等半导体领域的特种气体市场 规模约 100 亿元。此外，卓创资讯预计 2022 年中国特种气体市场规模将达到 411 亿元，2018 年至 2022 年行业复合 增速为 19%，预计 2022-2025 年行业仍将维持 15%以上的高增长。半导体、高端制造等产业的蓬勃发展均会带动特 种气体需求的快速增长。

2、电子气体是半导体器件制造的关键材料，市场规模高速增长

电子气体的质量与电子半导体器件性能优劣息息相关。电子气体,是指用于半导体、显示面板、光伏及其它电子产品 生产的气体。电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、 液晶面板、LED 及光伏等材料的“粮食”和“源”。 随着半导体产业的高速发展，电子气体市场将快速增长。电子气体是仅次于大硅片的第二大市场需求半导体材料，电 子气体在半导体材料市场占比达 14%。据 SIA 数据，2021 年中国大陆半导体销售金额为 1925 亿美元，同比增长 27.1%， 是全球最大的半导体消费市场。国内半导体的产量在 2021 年增长了 33%，是去年同期增长率的两倍。随着国内半导 体行业快速发展，电子气体市场将快速增长。

电子特气在电子气体中的成本占比约 5 成。电子气体可细分为电子特种气体和电子大宗气体。在集成电路、LED、光 伏领域等领域，虽然电子特气的用量不及电子大宗气体，但其在气体成本中的比例仍达到了 5 成以上，电子特气品种 繁多，每种气体用量较小，价格较高，客户轻易不会更换供应商。

我国电子特气市场规模高速增长，预计 2025 年将达 317 亿元。据 techcet，2021 年全球电子特气的市场规模为 45.4 亿美元，预计 2022 年将增长至 50 亿美元，2025 年将达 60.2 亿美元。据 SEMI 统计，2021 年我国电子特气市场规 模达 196 亿元，预计 2022 年将达 220.8 亿元，2025 年将达 316.6 亿元。其中，集成电路及器件领域占比 43%；显 示面板领域占比 21%；LED 占比 13%；光伏占比 6%。

随着下游产业技术快速迭代，对电子特气的要求持续提高。电子半导体领域对特种气体的纯度和质量稳定性要求最高。 近年来下游产业技术快速更迭，特别是在集成电路制造领域，制程节点不断减小，从 28nm 制程到 7nm 制程，晶圆 尺寸从 8 寸晶圆到 12 寸晶圆。作为集成电路制造的关键材料，伴随着下游产业技术的快速迭代，特种气体对纯度和 精度的要求持续提高，比如在纯度方面，普通工业气体要求在 99.99%左右，但是在先进制程的集成电路制造过程中， 气体纯度要求通常在 6N（99.9999%）以上。

3、电子特气国产化替代需求迫切

国际巨头占据国内特气主要市场，国内特气生产商正在加速追赶。2020 年全球电子特气市场中，空气化工、普莱克 斯、林德集团、液化空气和大阳日酸等五大公司控制着全球近五成的市场份额。在国内，电子特气市场同样主要被国 际巨头所占据，其中，空气化工占比 24.8%，林德占比 22.6%，液化空气占比 22.3%，大阳日酸占比 16.1%，合计 占比 85.8%，国内气体公司市场份额合计仅占 14.2%。随着电子半导体行业的产品精细化程度不断提高，客户所需的 产品定制化特点明显，要求气体供应商能够根据其需求进行定制化生产，对气体供应商的技术与工艺水平提出了较高 要求。

此外，由于气体产品的特殊性，其使用过程中的包装物、管道以及供气系统的处理均会对最终使用的产品性能 产生影响，因此客户更希望供应商能够提供气体包装物的处理、检测、维修，供气系统、洁净管道的建设、维护等全 面的专业性增值服务，目前电子半导体领域的气体供应系统运维服务也主要被几大外资气体巨头所垄断。

特气国产化趋势明显。近年来国家相继发布《十三五国家战略新兴产业发展规划》《新材料产业指南》等指导性文件， 旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。因此，在技术进步、需求拉动、政策刺激等多重因素的影响下，特种 气体国产化势在必行。 特气国产化替代需求迫切，国产特气产品竞争力有待持续优化。

国内特种气体发展的初期由于技术、工艺、设备等多方面差距明显，产品大多依赖进口。随着技术的逐步突破，国内气体公司在电光源气体、激光气体、消毒气等领域发 展迅速，但与国外气体公司相比，大部分国内气体公司的供应产品仍较为单一，纯度级别不高，尤其在集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等高端领域相关特种气体产品主要依赖进口。根据中国工业气体工业协会统计，目前集成电路生产用的特种气体，我国仅能生产约20%的品种，其余均依赖进口。目前我国国内企业所能批量生产的特种气体仍主要集中在集成电路的清洗、蚀刻、光刻等工艺环节，对掺杂、沉积等工艺的特种气体仅有少部分品种取得突破。

国内知名的电子气体生产企业主要有华特气体、金宏气体、绿菱气体、派瑞特气、雅克科技、昊华科技、南大光电等。 相比于外资气体公司，国内电子气体生产企业由于技术及资金实力较弱，产品品种相对单一，各家公司分别在某些细 分产品领域占据优势。 由于各公司的研究发展路径不同，国内主要特种气体公司的产品存在较大差异。如超纯氨、高纯氧化亚氮、高纯二氧 化碳等在半导体行业生产中主要用于化学气相沉积等环节的反应气；含氟气体等在电子半导体领域生产中主要用于清 洗和蚀刻工艺。

八、全球润滑油添加剂市场空间大，国内企业发展空间广阔

1、润滑油添加剂可改善润滑油性能，具有较高的进入壁垒

润滑油添加剂可以改善润滑油产品质量和性能，分为单剂和复合剂两种。润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以 减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用；润 滑油主要由润滑油添加剂及基础油组成，其中润滑油添加剂一般占润滑油质量比例约 2%~30%。润滑油添加剂分为 单剂和复合剂，可在一定程度上改善润滑油产品质量和性能，比如能够提高润滑油在机械系统中的效率并增强其性能， 或延长润滑剂的使用寿命和提高稳定性。公司生产的润滑油添加剂可广泛用于汽车发动机（包括天然气发动机）润滑 油、航空航天发动机油、铁路机车发动机油、船舶发动机油、工业润滑油、润滑脂、乳化炸药等领域。

（1）单剂是润滑油添加剂按功能分类后具有单一特性的添加剂产品，通常对于润滑油的性能改善只具有单一的功效， 单剂产品主要有清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂（ZDDP）、高温抗氧剂等。 （2）复合剂通常具有复合效应，主要为多种上述单剂产品混合加工而成，为各类机械和应用提供综合解决方案，主 要包括：车用油复合剂、工业油复合剂、船用油复合剂等。 （3）按润滑油添加剂的主要应用领域分类，全球约有 70%的润滑油添加剂应用于机动车领域（主要有乘用车发动机 润滑油、重负荷发动机润滑油及其他车用润滑油）；其次是金属加工液和工业发动机润滑油，共占比 27%；还有一小 部分用于通用工业润滑油以及润滑脂等。

目前大多数润滑油生产使用复合剂，复合剂的技术核心是配方。复合剂是按照产品配方和工艺要求，将各种润滑油添 加剂单剂及功能助剂、基础油等加入调和釜，经搅拌调和制成。复合剂的配方原理具有通用性，但由于复合剂是由多 种单剂组配而成，除要求配方科学，更注重各单剂之间的配伍性、协调效应以及能否达到各项性能的平衡，同时还要 考虑单剂与基础油的适应性，故各大公司的复合剂产品相互独立，具体配方保密，自成体系。

润滑油添加剂行业具有明显的技术壁垒、规模壁垒、资金壁垒、市场准入壁垒、品牌和渠道壁垒。 （1）技术壁垒：润滑油添加剂细分产品种类繁多，技术含量及产品质量要求较高，升级换代快，每种产品对于各项 指标要求均不同，配方千差万别，需要企业具备丰富的生产经验以及先进的生产控制设备。企业不仅需要较为齐全的 研发、检测和试验设备而且还需要打造一支能够及时根据终端客户的实际需要，量身定做符合其特定需求产品的研发 队伍，从而取得市场竞争优势，以实现更强的盈利能力。

（2）规模壁垒：润滑油添加剂行业具有明显的规模效应，大型润滑油添加剂生产企业规模效益显著，可有效降低成 本，形成价格优势，同时提高了行业集中度。 （3）资金壁垒：一方面，生产设备和设施需要较大规模的资金投资，同时在新产品研发过程中，公司需要投入较大 资金进行台架试验、行车试验、产品 API 认证等；另一方面，企业需要一定规模的资金进行周转，除购进正常生产所 需原材料外，通常会对主要原材料保留一定的安全储备量，因此润滑油添加剂生产企业需要较多资金予以周转，构成 了进入该行业的资金壁垒。

（4）市场准入壁垒：润滑油添加剂用户特别是大型润滑油企业，在选择润滑油添加剂供应商时均有严格评审条件， 主要通过企业规模、品牌形象、信用等级、质量管理、产品研发、检测检验、生产技术以及保障供应能力等方面进行综合考察和评审，并进行长期严格测试，对添加剂的选择有非常苛刻的标准和定制化要求，一旦进入则倾向于建立长 期稳固的合作关系，因此具有较高的客户开发成本。 （5）品牌和渠道壁垒：对目标客户有针对性的进行品牌形象宣传、建立有效的市场渗透渠道和高效的售后服务体系， 成为高品质润滑油添加剂生产企业持续发展的必备途径。品牌宣传和渠道建设需要通过长期的市场实践和客户维系， 对于新进入企业存在较高要求。

2、中国润滑油添加剂市场有望持续增长，进口替代空间大

全球润滑油添加剂市场规模和需求空间大，未来有望保持持续增长。2020 年受新冠肺炎疫情冲击，全球润滑油添加 剂市场规模 144 亿美元，同比下降 4.6%，市场需求量 435 万吨，同比下降 6.5%。未来随着全球经济增长，以及全 球润滑油重心向亚太区域转移，润滑油添加剂的实际消耗量将进入了新一轮增长周期，预计到 2025 年全球润滑油添 加剂的市场规模将达到 195 亿美元，需求量达到 570 万吨，年均复合增速分别为 6.3%、5.6%。

国际市场润滑油添加剂行业集中度较高，形成了以四大跨国公司为主的竞争格局。路博润（Lubrizol）、润英联 （Infineum）、雪佛龙奥伦耐（ChevronOronite）、雅富顿（Afton）这几大添加剂公司均拥有较长的发展历史，在技 术研发和市场拓展方面有深厚的积淀，控制了全球润滑油添加剂市场份额 85%左右。四大润滑油添加剂公司以销售复 合剂为主，其生产的单剂一般都是自用，同时向外部单剂厂商采购其不生产或产能不足的单剂产品。

国内市场国企及 地方民企生产的润滑油产品已经占据国内市场份额 70%左右，但目前使用的润滑油复合剂产品仍然主要依赖进口及国 内合资企业的生产，国际四大润滑油添加剂公司纷纷在国内建立生产基地，其终端产品以复合剂为主，其中路博润、 润英联和雪佛龙在国内的复合剂年产能分别为 17.5 万吨、10 万吨、10 万吨；路博润单剂年产能为 7.12 万吨。

中国润滑油添加剂企业以生产单剂为主，复合剂市场主要由外资企业控制。中国已经成为仅次于美国的全球第二大润滑油消费市场，2020 年国内润滑油添加剂产量 73.2 万吨，同比增长 3.3%，年均复合增长率为 6.1%；国内润滑油添 加剂进口量 32.2 万吨，出口量 10.6 万吨，出口保持较快增长。 （1）国内民营企业逐渐成为中国单剂市场主力军。国内单剂市场曾经是大型石油公司下属企业和民营企业各占半壁 江山，近几年民营企业快速发展，逐渐成为国内润滑油添加剂生产的主力军。早期国内民营小型单剂生产厂商的产品 品种主要为分散剂、清净剂、抗氧剂等，虽然产品质量仍存一定差距，但性价比高于国外同类产品。近年来，国内企 业逐步开始在部分高端产品市场上与国外单剂厂商展开竞争，但技术含量高、具有一定特色的单剂市占率仍较低。

（2）中国复合剂市场中外资企业占绝对控制地位。国内复合剂市场份额主要被国外润滑油添加剂公司或其在国内设 立的合资企业所占据，尤其是技术水平相对较高的高端复合剂产品，主要原因是：首先复合剂配方的研发、测试以及 认证需要大量的资金投入、不断的技术积累、辅以繁琐的试验程序并通过花费较高的技术认证；其次润滑油添加剂技 术的改进或升级往往需要与发动机新技术的研发相匹配，而先进发动机的研发大都被国际大型企业所垄断，与之配套 的润滑油标准更是由国外制定，目前国内主要引用美国 API 标准。

中国润滑油添加剂需求量稳中有增，国内企业竞争力不断增强。我国是全球最大的润滑油消费国之一，2020 年我国 润滑油添加剂需求量 94.8 万吨，同比增长 1.3%，年均复合增长 3.4%。从需求结构来看，分散剂、黏度指数改进剂 以及清净剂三种润滑油添加剂占国内需求总量超过 65%。2016 年 9 月发动机润滑油中国标准开发创新联盟设立，行 业内将逐步推出符合中国发动机技术特点的润滑油标准体系和润滑油产品技术标准，此举将在一定程度上打破外资润 滑油添加剂产品的先发优势，增强国内润滑剂添加剂企业的竞争力。

国内厂商已具备生产全部单剂剂种的能力，高端产品进口替代空间大。传统单剂的化学反应原理与主体工艺路线已属 于通用技术，但由于其是混合物，故各生产厂家采用不同助剂、不同工艺控制所生产的单剂产品品质与性能差异较大， 并且难以通过检测指标验证，往往需要通过实际使用来验证产品。单剂方面，目前国内厂商已具备生产全部单剂剂种 的能力，部分产品品质与国际企业不相上下，但在新型或特色单剂方面，国内厂商研发仍然不足，也较难实现规模化 生产，仍需依赖进口。复合剂方面，受到研发能力和开发成本等因素限制，国内复合剂的生产仍然是技术追随者，有 能力实现开发或规模化生产的复合剂目前仍局限于中低端产品，高端复合剂产品主要依赖进口。近几年我国润滑油添 加剂进口依赖度逐步下降，但仍主要依赖外资企业，未来仍有较大的进口替代空间。

汽车和工程机械市场是润滑油产品最大的应用领域，持续拉动润滑油需求增长。汽车与工程机械是润滑油和润滑油添 加剂的重要消费市场和下游行业，直接影响润滑油及添加剂市场的供需关系。 （1）我国汽车工业的快速发展给车用润滑油市场带来广阔的增长空间。车用润滑油多应用于靠燃烧产生动力的内燃 机，添加剂占比大约为 10-15%左右。截至 2021 底，全国机动车保有量 3.95 亿辆，其中汽车 3.07 亿辆，随着我国 机动车保有量以及总行驶里程的持续增加，车用润滑油需求也逐步增加，为我国润滑油添加剂的发展提供了广大的市 场空间。混动力汽车对润滑油的需求与传统汽车类似，应用环节包括发动机、变速箱、连接件、减震、冷却系统、制 动系统；纯电动汽车除发动机环节外，其他环节均对润滑油存在需求，新能源汽车用润滑油的市场需求前景较为明朗。

（2）工程机械行业的稳步发展是润滑油需求的重要保障之一。工程机械是装备工业的重要组成部分，分为挖掘机械、 铲土运输机械、工程起重机械、工业车辆等，其中挖掘机、装载机、起重机为主要设备。2020 年我国工程机械设备 保有量的 906 万台，年均复合增长 7.32%，经过几十年的发展，我国工程机械行业已进入稳定发展阶段。

九、化学机械抛光材料是实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺，美日企业高度垄断

1、晶圆表面平坦化的关键工艺，半导体先进制程推动行业发展

化学机械抛光（CMP）是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。CMP 是在芯片制造制程和工艺 演进到一定程度（0.35μm）、摩尔定律因没有合适的抛光工艺无法继续推进之时诞生的一项新技术，直至目前最先 进的 5-3nm 制程仍采用 CMP 技术。它利用化学腐蚀与机械研磨的共同作用对硅晶片等衬底进行抛光，最终实现晶圆 表面的超高平整度，是目前唯一能兼顾表面全局和局部平坦化的抛光技术，在先进集成电路制造中被广泛应用，从而 让摩尔定律得以继续推进。作业过程中，研磨微粒填充在研磨垫的空隙中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光 垫上，抛光盘带动抛光垫旋转，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化。

CMP 的核心材料主要是抛光液和抛光垫，位于芯片产业链制造的上游环节。CMP 抛光材料位于产业链上游，核心材 料是抛光垫和抛光液，抛光垫的主要成分是聚氨酯，抛光液由研磨粒子、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等构成；产业 链中游为晶圆加工及芯片制造，终端应用在计算机、通讯、汽车电子等领域。对晶圆裸片进行初步加工得到晶圆，再 将光罩上的电路图刻蚀到晶圆上，工序包括扩散、薄膜生长、光刻、刻蚀、离子注入、抛光等，晶圆加工步骤众多， 设备要求极高，国内在高端设备及工艺领域尚未突破，包括光刻、离子注入和抛光（抛光垫）等。

CMP 工艺广泛应用在半导体的硅片制造、前道及后道环节中。集成电路制造产业链可分为硅片制造、集成电路设计、 集成电路制造、封装测试四大领域，CMP 工艺应用于除集成电路设计以外的其他三大领域。在硅片制造领域，CMP 工艺用于使抛光片平整洁净；集成电路制造是 CMP 工艺应用最主要的场景，工艺流程主要包括薄膜淀积、CMP、光 刻、刻蚀、离子注入等，由于集成电路元件普遍采用多层立体布线，前道工艺环节需要进行多次循环，对 CMP 材料 耗用量较高；封装测试领域中，硅通孔技术、扇出技术、2.5D 转接板、3D IC 等技术都将用到大量 CMP 工艺，这 将成为 CMP 工艺除 IC 制造领域外一个大的需求增长点。

CMP 抛光材料占晶圆制造总成本的 7%，抛光垫和抛光液占 CMP 材料总成本的 80%以上。晶圆制造材料的成本拆 分中，硅片占比最高，为 38%，其次是电子特气和光掩膜板，均占比 13%，光刻胶辅助材料和 CMP 抛光材料占比均 为 7%；而在 CMP 材料细分拆分中，根据 SEMI，CMP 抛光垫、CMP 抛光液、CMP 清洗液合计占 CMP 抛光材料 成本的 85%以上，其他抛光材料还包括抛光头、研磨盘、检测设备等。

全球半导体市场规模大体保持逐年增长趋势，我国半导体市场规模的全球占比呈现上升趋势。根据 SEMI 报告，2022 年半导体材料市场将成长 8.6％，创下 698 亿美元的市场规模新高，其中晶圆材料市场将成长 11.5％至 451 亿美 元。2016 年到 2021 年，全球半导体材料市场规模从 428 亿美元增长至 643 亿美元，除 2019 年外均保持逐年增长 态势，年复合增速为 8%，同期，中国半导体市场的年复合增速为 12%，中国半导体材料市场规模占全球的比重从 2016 年的 15.9%上升至 2021 年的 18.6%。

近年来全球及我国抛光材料市场规模不断扩大。根据 TECHCET，截至 2021 年，全球 CMP 材料市场规模达到 30 亿 美元，其中 CMP 抛光垫市场规模达到 11.3 亿美元，其中，中国抛光垫市场约 13 亿元规模。由于晶圆制造行业的快 速发展，2017 年到 2021 年，我国抛光垫市场规模复合增速达 10.2%。国产 CMP 材料供应商打入包括 12 寸晶圆厂 在内的新建产线，给行业快速扩张提供了良机。抛光液方面，根据卡博特的数据，中国抛光液市场销售额有望从 2016 年的 10 亿元市场规模，到 2025 年增加至 29 亿元，年复合增速达到 16%，远高于全球平均值 6~7%。

半导体先进制程推动 CMP 需求增加。芯片制造技术的发展，使得 CMP 工艺在集成电路生产流程中的应用次数逐步 增加，以逻辑芯片为例，250nm 制程芯片需经历约 8 道 CMP 步骤，而 5nm 制程所需的 CMP 处理增加为 34 道； 14nm 以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺均在 20 步以上，7nm 以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤超过 30 步。 同时，存储芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技术变革，也会使 CMP 抛光步骤数近乎翻倍。随着 CMP 工艺在整体 生产链条中的使用频次增加，抛光材料的使用将迎来可观增量。

2、全球抛光液和抛光垫市场主要由美、日企业垄断

抛光材料主要由美日龙头企业垄断，国产替代空间十分广阔。全球 CMP 抛光液市场的供应商，主要有美国的卡博特、 日本的日立和富士美等， 三家公司全球市占率一半以上，中国企业安集科技初步打破了抛光液的进口依赖局面，获 得了全球 2%的市占率，国产替代空间仍十分广阔；抛光垫市场的全球供给格局呈现出明显的一家独大特征，陶氏市 占率接近 80%，卡博特位居第二，市占率约 5%，鼎龙股份的抛光垫产品也在持续开拓市场，有望在全球抛光垫市场 中占据一席之地。

国家政策重视 CMP 抛光液和抛光垫的研发和应用。2019 年 12 月，根据工信部发布的《重点新材料首批次应用示范 指导目录（2019 年版）》，在集成电路应用领域，CMP 抛光液和 CMP 抛光垫均入选：抛光液一般由磨粒、去离子水、 各种化学添加剂等组成，是影响 CMP 中材料抛光质量的关键因素之一。抛光液的难点主要在于：一是抛光液的成分 复杂，包括氧化剂、磨粒、表面活性剂、缓蚀剂、pH 调节剂等，比例不唯一，需要长期试错；二是原材料壁垒，主 要原料磨粒，约占成本的 50~70%，核心技术被海外巨头垄断。抛光垫的难点在于使用寿命和表面纹理。抛光垫在使 用过程中会受化学及机械作用损伤，进而影响抛光效果；表面纹理需要兼顾平坦度和非均匀性。在国家政策的指引和 企业的研发推动下，抛光材料的生产难点有望逐步得到突破。

十、聚酰亚胺处于高分子材料金字塔顶端，高端电子级PI膜高度依赖进口

1、最耐高温的高分子材料，电子级薄膜产品进口依存度高

聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环（-CO-NR-CO-）的聚合物，性能优异、应用范围广泛。聚酰亚胺简称 PI，指分子中 含有酰亚胺基团的杂环聚合物，是迄今综合性能最高的聚合物品种之一。根据化学结构不同，聚酰亚胺可分为脂肪族 聚酰亚胺、半芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰亚胺三大类；根据产品形态不同，可分为薄膜、浆料、泡沫、树脂、纤维、 复合材料等类别；根据链间作用力不同，可分为交联型聚酰亚胺与非交联型聚酰亚胺两大类。聚酰亚胺性能优异，具 有耐高温性能强、绝缘性能高、耐低温性能好、耐酸性能强、热稳定值高、溶解度好、耐辐照性能高、介电性能好等 特点，主要应用于航空、微电子、汽车、医疗、绝缘材料、轨道交通、燃料电池等领域。

PI 处于高分子材料金字塔顶端，是严重影响我国高新技术产业快速发展的“卡脖子”材料。通用塑料一般只适用于 100℃ 以下的环境中；包括 PC、ABS、PMMA、PET 等在内的工程塑料可在 100℃到 200℃之间维持性能；而特种工程塑 料可用于 200℃以上的环境中，聚酰亚胺是目前能够实际应用的最耐高温的高分子材料，它具有优异的力学性能、电 学性能、化学稳定性、高辐射抗扰度、高低温抗扰度(-269℃至 400℃)，已广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭 导弹、原子能、电子电器工业等多个领域。

PI 薄膜是最早实现商业化应用的 PI 产品，主要用于电子、电机等领域。聚酰亚胺的薄膜形态是高分子材料中属于顶 端的存在，它价格高昂、技术壁垒高、性能优异，也被称为“黄金薄膜”， 与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高 技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。PI 薄膜在 PI 产品中占比超过 70%，是 PI 材料中市场规模最大、产业化程 度最高的细分领域，下游应用在电工、电子、热控、航天航空、柔性显示等领域。

随着行业的发展，具有高介电强度 和耐电晕特性的产品不断出现，从传统的电绝缘延伸到高铁交通、风能、以及新能源汽车等领域。在 PI 下游的诸多 领域中，除电工级外，其余种类均具备高性能的制备技术特点。PI 薄膜属于高技术壁垒行业，我国 PI 薄膜产品大都 集中在低端的电工级 PI 膜，而高端的电子级 PI 膜约 85%依赖进口。随着国家排放标准的日益严格，同时基于聚酰亚 胺纤维良好的耐热特性、抗拉强度，以及极佳的过滤效果，在今后用于国内大气污染治理的聚酰亚胺纤维及污水处理 的聚酰亚胺纳米纤维，聚酰亚胺行业市场前景广阔。

全球及我国 PI 薄膜市场均迎来高速发展期，我国高性能电子领域的 PI 仍有广阔的发展空间。2017 年到 2022 年（预 计），全球 PI 薄膜市场规模从 15.1 亿美元增长至 24.5 亿美元，年复合增速约 10.2%。柔性线路板是全球 PI 薄膜最 主要的应用领域，占下游需求 40%到 50%之间。同一时期，中国 PI 薄膜市场规模从 0.77 万吨发展至 1.24 万吨，年 复合增速为 9.9%；随着我国半导体产业的发展和柔性 OLED 手机及 5G 的推广应用，预计到 2029 年，我国 PI 薄膜 市场规模有望扩张至 2.12 万吨。目前我国 PI 薄膜市场仍存在产能相对分散、单线尺寸低、产品质量低的问题，多数 生产商以生产电工级产品（价格 10~30 万元/吨）为主，低端电绝缘 PI 薄膜市场基本已实现自给，但高性能电子级 PI 薄膜进口替代的市场空间可观。

2、美日韩企垄断全球供给，配方、工艺及装备构成生产壁垒

两步法是目前 PI 的主流制备方法，电子级以上的 PI 薄膜主要采用化学亚胺化法。聚酰亚胺主要制备方法有四大类， 分别为一步法、两步法、三步法与气相沉积法，目前两步法应用较广，其制备流程为以二酐和二胺为原材料制取聚 酰胺酸（PAA），再经加热或化学反应，在分子内脱水闭环生成聚酰亚胺。聚酰亚胺的主要原料是二元酐和二元胺， 这两种单体原料来源广，合成也较容易。聚酰亚胺薄膜的合成工艺采用两步法，具体有两种类型：适用于生产电子 级以下 PI 膜的热亚胺化法，和适用于电子级以上 PI 膜的化学亚胺化法。后者成品性能更佳，但目前国内仅有不到 10%的厂家采用该工艺，而国外基本已经完成了化学亚胺化法替代热亚胺化法。此外，三步法由于在热处理时不会 放出水等低分子物质，容易异构化成酰亚胺，并制得性能优良的聚酰亚胺，逐渐受到业界关注。

高性能 PI 薄膜制备壁垒包括配方、工艺及装备，不同 PI 膜价格差距较大。高性能 PI 膜包括耐电晕电工 PI 薄膜、 超薄电子 PI 薄膜、高导热石墨膜前驱体热控 PI 薄膜等多项产品。高性能 PI 膜的制备技术复杂，需对 PAA 树 脂配方进行设计，通过精确控制流涎热风干燥过程，获得厚度均匀的 PAA 凝胶膜，再以定向拉伸伴随亚胺化过程 制得，配方、工艺、装备构成完整制备技术的有机整体。受技术差异影响，不同类别 PI 膜价格相差较大，低端产品 价格呈下价趋势：低端电工 PI 薄膜和低端电子 PI 薄膜分别为 20 万元和 25 万元每吨；电子 PI 薄膜与热控 PI 薄膜 是 35-100 万元每吨；高端电子 PI 薄膜约 100-200 万元每吨，COF、CPI 等价格最高，可达到每吨 2000-3000 万元。

美、日、韩企占据全球近 80%的产能，以瑞华泰为代表的国产 PI 薄膜厂商跨入全球竞争行列。从全球市场来看， 包括美国杜邦、日本钟渊化学、日本东丽、日本宇部兴产和韩国 SKC Kolon PI 公司在内的美、日、韩企业占据了整 个行业近 80%的产能，其中，美国杜邦 2021 年产量约为 3500 吨，全球占比超过 20%。此外，来自中国台湾地区 的达迈科技和来自中国大陆的瑞华泰也分别获得了 15%和 4%的全球市占率。

中国大陆地区 PI 薄膜的应用领域主要 集中于传统电工绝缘，产能规模多在百吨上下，而国外 SKC、钟渊、杜邦等国外龙头各产能规模已经超过 2000 吨。 大陆仅少数企业（瑞华泰、时代新材等）具备高性能 PI 薄膜的稳定供应能力，行业供给高度集中，瑞华泰和时代新 材的全国市占率之和超过 70%，在高端 PI 薄膜方面，中国仍依赖从美、日、中国台湾等地区的进口，对外依存度在 80%以上，高性能膜的产业化之路任重而道远。

大陆 PI 膜生产企业在高端膜、生产规模及工艺上与国外有较大差距。以绝缘、耐热为目的的电工级 PI 薄膜国内基 本能满足需求；但高挠性、低膨胀系数的电子级 PI 薄膜仍与国际先进水平有较大差距。几乎所有的电子模块都需要 用到大量的柔性印刷电路板 FPC，而柔性覆铜板 FCCL 又是 FPC 的加工基板材料，随着超大规模集成电路制造与 封装产业和特种电力电器行业等的高速发展，高端 PI 膜对进口的严重依赖将影响我国高技术产业链的安全。且进口 价格昂贵，高端的电子级 PI 薄膜每吨上百万元，因此，加快推进关键材料国产化是必由之路，未来的 PI 薄膜将向 着轻薄均匀、低温合成、低介电常数、透明、可溶、低膨胀的方向发展。此外，国内几乎没有 CPI 和电子级 PI 浆料 原料的生产能力、设备生产规模较小、化学亚胺化法不够成熟，这些方面亟需突破西方国家技术垄断和封锁。

十一、超高分子量聚乙烯需求快速增长，进口依赖度呈上升趋势

1、UHMWPE综合性能优良，电池隔膜+纤维驱动行业成长

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。UHMWPE 是由乙烯、丁 二烯单体在催化剂的作用下，聚合而成的热塑性工程塑料，普通聚乙烯的分子量一般在 4-12 万，而超高分子量聚乙 烯可达到 150-600 万。

由于 UHMWPE 分子链很长，并且沿同一方向排列、相互缠绕，所以较长的分子链能够通过 强化分子之间的相互作用，更有效地将载荷传递给主链，使得 UHMWPE 具有很高的比模量和比强度；UHMWPE 耐 磨性也位居塑料之首，是普通聚乙烯的数十倍以上；摩擦系数小到可以与聚四氟乙烯相媲美，是理想的润滑材料，可 以用于人工关节方面；UHMWPE 还具有优良的抗水性能和耐冲击性能，比以耐冲击性能著称的聚碳酸酯还要高 3～5 倍；由于 UHMWPE 分子结构以直链为主，具有超拉伸取向必备的结构特征，其拉伸强度高达 3～3.5GPa，拉伸弹 性模量高达 100～125Gpa，保证了它耐应力开裂的特性；此外，UHMWPE 还具有优良的耐化学药品性、耐低温性、 不粘性、无毒、优良的电气绝缘性能、比 HDPE 更好的耐疲劳性及耐γ-射线能力等。

全球超高分子量聚乙烯市场规模不断扩张，中国是主要的消费国之一。根据 QYR，全球超高分子量聚乙烯 (UHMWPE) 的销量从 2017 年的 22 万吨增长到 2021 年的 36.7 万吨，年复合增速 15.04%；2022 年的增速为同比 6.19%，预计 到 2028 年，年复合增速有望达到 9.71%，全球超高分子量聚乙烯市场规模有望达到 1796.65 百万美元。

从地区来说， 超高分子量聚乙烯下游集中度较高，生产消费主要集中于中、美、日、韩、德等地，其中中国占据了 36.7%的消费市 场份额，预计到 2028 年这一份额将达到 44.5%。根据中国化工信息咨询，超高分子量聚乙烯消费自 2016 年以来一 直保持高速增长，产量已从 2016 年的 4.8 万吨增长至 2021 年的 10.3 万吨，年复合增速为 23.3%，中国市场规 模的持续扩张得益于中国经济持续的稳健增长和下游电动车市场的快速发展。但目前增速仍无法满足下游市场的消费 需求，因而我国超高分子量聚乙烯自给率逐年走低。

超高分子量聚乙烯消费需求提速，纤维+电池隔膜主导的市场结构形成。超高分子量聚乙烯应用非常广泛，下游主要 应用于 UHMWPE 板、挤出不规则产品、锂电池隔膜和 UHMWPE 纤维等。全球范围来看，2021 年，UHMWPE 板、 锂电池隔膜、挤出不规则产品三大领域分别占据 UHMWPE 总需求的 25.30%、28.27%和 15.47%。根据 QYR，未来 约有 45.05%的超高分子量聚乙烯将用于锂电池隔膜，全球超高分子量聚乙烯的需求增长主要是由锂电池隔膜带动。

就我国而言，2021 年我国超高分子量聚乙烯总消费量为 18.8 万吨，同比增长 19%，超高分子量聚乙烯纤维是最大 的下游应用领域，占比 31%；电池隔膜、板材和工业管材分别占比 28%、22% 和 15%。预计到 2026 年，超高分 子量聚乙烯树脂总消费量将达 41.2 万吨，CAGR 为 17%，电池隔膜将成为超高分子量聚乙烯最重要的增长领域， 纤维和电池隔膜总消费量占比将达四分之三。

电池隔膜对 UHMWPE 的需求快速增长，进口依赖度呈上升趋势。2022 年上半年，我国锂电隔膜出货量 54 亿平方米， 同比增长超 55％，对应 UHMWPE 树脂需求量约 11 万吨。预计到 2025 年，国内隔膜材料需求量年均复合增长率将 超过 30％，市场将迎来高速发展期。超高分子量聚乙烯隔膜具有很强的抗外力穿刺能力和耐热性能，可有效延长电 池使用寿命，提高电池安全性。

三元电池几乎都采用了湿法工艺的超高分子量聚乙烯隔膜，这种隔膜厚度更薄、均一 性更好、孔径大小更易控制，赋予隔膜更高的穿刺强度、更高的孔隙率和机械强度，提高薄膜的高温熔体完整性(HTMI)， 并显著提高破膜温度，对于提高插电式混合动力汽车的安全性具有重要意义。根据锂电产业通，2020 年，我国 UHMWPE 锂电池隔膜专用料进口量为 1.2 万吨，进口依存度 45%，进口料主要来自泰科纳（塞拉尼斯）、日本三井 和大韩油化三家企业；预计未来几年，隔膜用 UHMWPE 料进口量年均增速高达 15%左右，到 2025 年，进口量预 计将上升至 2.3 万吨，进口依存度将上升至 52%。目前电池隔膜用料的国产化仍具有难度：配方欠缺系统性、工艺流 程不够成熟、生产出的隔膜一致性、均匀性等比较差、产化能力有待进一步提高。

军事装备、海洋产业和安全防护等领域推动超高分子量聚乙烯纤维的需求量快速增长。超高分子量聚乙烯纤维是继碳 纤维、芳纶纤维之后的第三代高性能纤维，与普通的聚乙烯纤维相比，强度更高、韧性更好、抗冲击性和抗切割性更 优良、耐磨性和耐化学腐蚀性更好，被广泛应用于军事装备、海洋产业、安全防护、体育器材等领域。UHMWPE 纤 维是军民两用的重要战略物资，市场需求庞大。2017 年到 2021 年，我国 UHMWPE 纤维的需求量从 2.89 万吨增长 至5.78万吨，年复合增速为18.9%，到2025年，需求量有望达到10.37万吨，年复合增速为15.7%。欧美市场UHMWPE 纤维下游应用领域中，防弹衣和武器装备占比约 70%，绳缆、劳动防护、渔网等分别占比 20%、5%和 5%。

2、催化剂是核心工艺，高端产品由美、日企业垄断

超高分子量聚乙烯的合成主要采用 Hostalen 釜式工艺，工艺的核心是催化剂。乙烯聚合主要有高压聚合、气相聚合、 淤浆聚合与溶液聚合等工艺，目前 UHMWPE 树脂的工业装置大多采用淤浆聚合的方式，淤浆工艺主要包括搅拌釜工 艺与环管工艺，目前全球超过三分之二的 UHMWPE 聚合采用 Hostalen 釜式工艺，它的优点是对杂质的耐性好，对 原料纯度要求低，缺点是撤热方式不如环管工艺，且产能较低。

UHMWPE 生产工艺的核心是催化剂，乙烯聚合受到 聚合温度、压力、催化剂组成及用量等的影响，聚合产物平均分子量、分子量分布、堆密度、结晶度以及颗粒的大小 和形态等都与催化剂有关。目前主要催化剂有 Ziegler-Natta(Z-N)催化剂、茂金属催化剂和非茂过渡金属催化剂，Z-N 催化剂占主导地位，美国塞拉尼斯、日本三井石化、巴西 Braskem、荷兰 DSM、韩国油化等国际知名公司，以及包 括上海化工研究院在内的国内企业均选用 Z-N 催化剂生产 UHMWPE。但 Z-N 催化剂催化制备的树脂存在结构不易调 控等缺陷，核心的负载化过程有待解决，距离批量应用仍有距离。

全球超高分子量聚乙烯主要由美、日等企业垄断，中国对外依存度达 70%。CELANESE（塞拉尼斯）、Polialden（布 拉斯科）等巨头长期占据着世界 UHMWPE 主要供应商地位，此外还有帝斯曼、三井、旭化成等，行业集中度较高， CR2 超过 50%。塞拉尼斯是全球市场的领导者，市占率约 30%，也是我国最大的 UHMWPE 供应商。由于 UHMWPE 多用于军事用途和高科技领域，发达国家采取了严格的技术封锁措施，根据联泓新科公告，目前我国 UHMWPE 约 70%依赖进口。近年来，在国家政策扶持、科技赋能、企业布局等因素驱动下，我国 UHMWPE 行业发展迅速，主流 生产工艺已实现国产化，但高端产品严重依赖进口，行业具备高成长性和较大的国产替代空间。

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精选报告来源：【未来智库】「链接」