当前位置： 工艺门 >> 工艺门资源 >> 阿石创研究报告拓展业务布局,打造国产靶材
1.1.产品种类齐全，靶材业务一马当先
辛勤耕耘二十载，全面布局PVD薄膜材料。阿石创是一家专门从事于PVD薄膜材料研发、生产和销售的高新技术企业。公司成立于年，主要从事光学精密仪器镀膜材料研发生产，年开始进入靶材市场应用于光学元器件行业。年完成股份制改革，同时研究生产高世代平板显示用溅射靶材，在TFT-LCD和OLED用靶材取得重大突破。公司前身为福州阿石创光电子材料有限公司，年在深圳证券交易所首次公开发行A股上市。年成立全资子公司—福建顶创控股有限公司。年授权顶创成立两家全资孙公司：福建顶创金属材料有限责任公司和福建顶创再生资源有限责任公司。年和年授权全资子公司福建顶创控股有限公司以自有资金分别收购常州苏晶电子材料有限公司37.26%和15.61%的股权，年通过收购福建顶翎新材料间接持有常州苏晶31.91%股权，总体持股比例达到84.79%，持续扩展溅射靶材产品业务。
公司股权集中，高效决策助力公司快速发展。公司实际控制人为陈钦忠和陈秀梅夫妇，陈钦忠先生担任公司董事长兼总经理，直接持有公司31.61%股份，通过福州科拓投资持股5.15%，共计36.76%，陈秀梅女士持有7.49%股份。公司副总陈本宋先生持有公司2.91%股份，为一致行动人。公司实控人及其一致行动人持股共计47.16%，股权较为集中，有助于决策高效执行。
溅射靶材为主，产品线丰富。公司主营产品包括溅射靶材、蒸镀材料、镀膜配件三大业务。主要应用于光学、光通信、平板显示、触控面板、集成电路、LED芯片、Low-E玻璃、装饰镀膜、工具镀膜、光伏太阳能、光磁存储等领域。年溅射靶材业务营收占比54%，为公司第一大业务；蒸镀材料营收占比23%，共计占据公司总营收的77%。作为国内为数不多能同时提供平板显示所需溅射靶材和蒸镀材料的全品类供应商，公司溅射靶材产品有金属/非金属单质靶材、合金靶材、化合物靶材，主要应用领域为平板显示、光学元器件、节能玻璃等行业。蒸镀材料有防水膜、硅、铝、镁、镍、钛、铜、金、银等，主要应用于光学/光通讯以及各种功能膜。
1.2.营收稳步增长，研发投入增加构筑竞争优势
营收持续增长，盈利能力短期承压。-年公司营业收入由1.75亿元上升至6.10亿元，CAGR为28%。年公司实现营收6.95亿元，同比增长13.84%，营收增长主要来自于合金及金属材料产品，其年营收为1.30亿元，同比增长81%。年公司实现归母净利润0.14亿元，同比下滑20%，归母净利润下滑的主要原因系光学光通讯、节能玻璃产品的毛利率有所下滑。Q1公司实现营收2.09亿元，同比增长17.38%；实现归母净利润-0.03亿元，同比减少.32%，归母净利润下滑较多的主要原因系营业成本、销售费用、管理费用增加，同时投资收益减少。
产能扩张实现规模效应，利润率有望迎来改善。公司-年净利率由20.6%下降至2.1%，主要原因系各类产品毛利率下行，新厂搬迁致使产能利用率降低及折旧增加。-年净利率下滑的主要原因系蒸镀材料、合金及金属材料产品的毛利率下降。年前，国内靶材绝大部分由国外厂商提供，随着国内厂商逐步进入，行业竞争加剧，产品价格下降，使得靶材毛利率大幅下滑。公司营收大多来自面板、玻璃等低毛利率领域，同时上游原材料价格走高，整体毛利率跌幅较大。随着产能的持续扩张，规模效应增强，有望实现利润率的改善。
溅射靶材销售单价下滑，蒸镀材料销售单价提升。靶材市场原材料成本占比较大，约为80%-85%，且多为进口高纯金属粉末或金属锭，受上游市场影响较大。-年公司蒸镀材料售价提升，而溅射靶材由于市场竞争加剧和原材料价格走低导致售价下跌，总体毛利率处于下降水平。据公司公告披露，预计新建产线投产后，将会丰富供应商结构，减小上游原材料价格波动的影响，溅射靶材毛利率有望回升。
研发投入增加构筑竞争优势。年公司各项费率有所下滑，其中财务费用率下降的主要原因系借款利率下降。公司建有福建省镀膜靶材研究中心和院士专家工作站，研发投入近年来保持增加，平板显示用ITO靶材技术多次获得国家级奖项。
1.3.强强联手，重点布局平板显示
收购苏晶电子53%的股权，拓宽靶材业务格局。年，公司授权下属全资子公司福建顶创控股有限公司以自有资金公开摘牌收购常州苏晶电子材料有限公司（简称：“苏晶电子”）37.26%的股权，5月13日股权过户完成。年12月再次收购苏晶15.61%的股权，合计持股52.87%。苏晶电子主要从事平面显示器、太阳能面板和半导体集成电路制造中用的薄膜材料的研发、制造和销售。深耕平板显示，苏晶电子钼、铝靶已销海外。苏晶电子是年8月创建的海归领军高新技术企业，是目前国内进入平板显示面板制造用真空溅射薄膜材料世界市场的中国企业之一。产品包括平板显示面板制造中使用的大型高纯钼靶、铝靶、铜靶、钛靶等。苏晶电子有望逐步打破国外垄断，填补我国在平板显示高纯溅射靶材领域的空白。
平板显示业务体量增加，募投项目结项提升产能。收购苏晶电子后阿石创在平板显示领域业务规模进一步扩大。年将募投项目中铜靶材和ITO靶材生产线投入转为提升钼靶材、铝靶材和硅靶材的产量。根据年报，新建募投“平板显示溅射靶材项目”已经结项，相关产品处于产能爬坡期。目前一期厂房主要应用于ITO靶材生产，处于改造扩产状态。二期厂房主要应用于金属靶材生产，产能大幅释放。
2.需求端：下游产业迅猛发展，靶材领域具备长期成长潜力2.1.PVD技术应用广泛，市场需求增加
PVD是一种工业制造的工艺，主要利用物理技术来沉积薄膜。PVD技术多用在各种需要薄膜材料的机械，光学以及电子器件，主要分为真空溅射、真空蒸镀和离子束辅助沉积。其中真空蒸镀主要通过热蒸发或使用电子束、激光加热材料使其升华，接触衬底表面后冷却形成薄膜。真空溅射通过高压电场产生高能离子流，高能离子轰击靶阴极产生原材料分子或原子，使原材料附着在目标衬底上。在真空溅射的基础上，通过外加磁场和电场，大幅改善溅射的效率和原子密度，目前已广泛应用。
位处产业链中游，靶材是PVD镀膜关键耗材。靶材产业链可分为原料提纯，靶材制造，镀膜以及应用。金属/非金属原材料经过开采，提纯，形成高纯金属/非金属单质。蒸镀靶材通常为块状，需要对高纯金属粉末进行进一步冶炼、加工、定型。溅射靶材的制造工艺则更加复杂，除了对于金属粉末的冶炼提纯外，还需要进行特定形状的轧制，与溅射背板绑定等过程。
溅射靶材种类丰富，对应下游多种需求。在真空溅射过程中离子轰击目标材料表面发生物质交换，使目标材料沉积在基底表面，进而实现多种功能。溅射靶材按化学成分可分为金属靶材、化合物靶材、合金靶材等；在形状上则有长靶、方靶、圆靶等。不同种类的溅射靶材具有不同的下游应用场景，如半导体、光伏、平板显示、信息存储等多种需求。
下游需求强劲，国内外靶材市场规模不断扩大。靶材主要应用于半导体芯片、平板显示、太阳能电池、光学元器件、智能玻璃等领域。受益于相关下游需求的增长，国内国外靶材市场规模快速发展。年全球靶材市场规模预计达到亿美元，同比增长8.67%。年至年我国靶材市场规模由亿元增至亿元，CAGR为15.89%，预计年中国靶材市场达到亿元，增速约为7.03%。
2.2.平板显示成为我国第三大制造，国产化趋势明朗
各应用场景差异化要求，国内市场平板显示份额居多。平板显示、存储、太阳能、半导体是溅射靶材四大应用市场。其中半导体市场对溅射靶材的原材料纯度、金属微结构、靶材面板均匀度等方面要求最为严苛，主要用于晶圆加工和封装测试过程中的金属走线（Al、Cu、Ti、Ta）。平板显示和太阳能电池对溅射靶材原材料纯度要求较低，主要用于透明导电电极（ITO）和面板金属走线（Al、Cu、Mo）。存储材料中多用磁性材料靶材（Ni、Co、Fe、Mn基合金）作为介质层和磁头，用金属材料靶材（Ag、Al）作为电极材料。从我国市场来看，平板显示占据下游约45%市场，磁性存储记录约占36%，太阳能电池、半导体和智能玻璃分别占9%、8%和2%。
平板显示用靶材市场需求最大，增速稳定。平板显示中主要使用高纯铝靶、铜靶、钼靶和ITO靶，其中ITO靶用于透明导电电极，铝、铜、钼则作为金属导线，用于TFT阵列中。随着高刷屏和超大屏电视、手机的需求日益增加，我国平板显示用溅射靶材市场规模持续增长，-年由81亿元增至亿元，CAGR约为16%。近期消费电子需求下行，平板显示业务暂时承压。
LCD仍是面板主流，OLED份额保持上升。LCD（液晶显示器）面板发展较早，其中TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）面板市场占有率稳定保持在70%以上。随着科技的不断革新进步与柔性材料的发展，OLED市场迅猛崛起，特别是AMOLED（有源矩阵有机发光二极管）面板的市场份额正在迅速提升，其市场份额已经从年的2%上升至年的14%。特别是在智能手机显示屏领域，年AMOLED份额已占据40%。不论是AMOLED还是TFT-LCD面板显示器，TFT（薄膜晶体管）阵列都是必备的基础元件。在TFT的制备中，铝、铜、钼、钛通常配合使用作为其中的栅极走线，而ITO靶材则通常作为透明电极用来制作储存电容。此外，ITO、AZO还应用于LCD彩色滤光片的导电膜。
产能区域转移，LCD面板国产化脚步加快。近20年LCD面板产业链区域几经变迁，从日本发展到韩国超越，再到中国台湾崛起，至近年来大陆赶超。年大陆LCD产能占比已达到50%，多家公司快速进行产能布局，迅速抢占市场份额。目前国内多家公司已有完善的8.5代生产线，京东方、中电、华星等正积极布局10.5代生产线。凭借成本低，高质量的优势，我国LCD产能将进一步增加，同时相关靶材市场需求也将持续扩大。
产能持续增长，OLED国产替代进程加快。相比较于LCD，我国在OLED技术上与国外相差不大。据CINNO预测，中国大陆年OLED产能将占全球产能76%。目前京东方有4条AMOLED生产线；深天马拥有3条AMOLED生产线；维信诺拥有3条AMOLED生产线；华星拥有2条；和辉拥有1条。随着OLED面板国产化进程的加速，靶材市场的需求也会随之扩大。
2.3.芯片制造加速扩张，高纯靶材必不可少
溅射靶材广泛用于半导体芯片制造，需求量随半导体高速发展迅速上升。半导体芯片的制作过程可分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装等三大环节。其中靶材用于“晶圆制造”和“芯片封装”两个环节，在晶圆制造环节主要被用于金属溅镀形成电极，在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜和金属走线。
半导体用靶材质量要求高，技术难度大。半导体芯片行业用的金属溅射靶材主要种类包括：铜、钽、铝、钛、钴和钨等高纯溅射靶材，以及镍铂、钨钛等合金类的溅射靶材，其中铜靶和钽靶通常配合起来使用。目前晶圆的制造正朝着更小的制程方向发展，铜导线工艺的纯度和应用量在逐步增大，钽靶需求也随之增加。而铝靶和钛靶通常配合起来用在汽车电子芯片等需要nm以上技术节点领域，为了保证芯片具有很好的稳定性和鲁棒性，需要大量使用铝、钛靶材。
半导体靶材市场占比稳定，随半导体材料市场波动。据SEMI统计，半导体用溅射靶材市场约占晶圆制造材料的2.6%，约占封装材料的2.7%。全球半导体靶材市场规模与全球半导体材料市场规模呈现类似的增长趋势。-年市场规模变化不大，年和年市场规模增长加速，年增速下降。随着晶圆厂产能的不断提升，靶材等核心耗材的用量将会快速提升。年，全球半导体用靶材市场规模已经达到15亿美元，预计到年，将会增至22.5亿美元，年复合增速10.7%。受益于国产替代下晶圆厂快速扩产，国内半导体靶材市场快速增长。从总体上来看，我国半导体材料市场和半导体用靶材市场与全球变化趋势相同。但得益于半导体材料国产替代进程加快，以及我国各大晶圆厂不断扩产，半导体用靶材需求随之增加。随着国产溅射靶材技术的成熟，尤其是国产溅射靶材具备较高的性价比优势，并且符合溅射靶材国产化的政策导向，预计-年，我国半导体靶材的市场规模将保持10％-15％增长率。
2.4.HIT电池发展迅猛，带动靶材需求持续增长
光伏大规模建设，光伏靶材市场空间广阔。从年开始，我国的太阳能光伏产业迎来了井喷式爆发，年至年之间，中国光伏装机容量从年的17.45GW发展到年的.46GW，扩张了十倍之多。太阳能电池靶材市场规模也保持高速发展，从年3.5亿元到年23.3亿元，CAGR为46.1%。目前国内光伏电池主要以硅片涂覆型太阳能电池为主，用到溅射靶材不多。随着HIT电池与薄膜电池渗透率的提升，年中国太阳能电池靶材市场规模预计将达到约38亿美元。
铜、钼、铝、ITO、AZO、铟基合金是薄膜太阳能电池的主要溅射靶材料。薄膜太阳能电池按吸收层分类，主要分为非晶硅（a-Si）、CdTe、CIGS，年来CdTe和CIGS由于出色的转换效率市场份额迅速增加。在薄膜太阳能电池中，铜、铝主要用于导电层薄膜，钼、铝主要用于背电极，ITO、AZO主要用于透明导电层，铟基合金和碲化镉则用于吸收层。随着我国光伏产业的持续发展，光伏累计装机容量的继续提升，太阳能电池用溅射靶材市场的规模有望继续高速增长。
TCO膜用于收集传输载流子，减少光学反射。HIT电池的工艺制程有四大环节，依次为清洗制绒、非晶硅沉积、TCO沉积、丝印固化。其中TCO沉积是指进入SPUTTER（磁控溅射）或者RPD（离子反应镀膜）设备，沉积金属氧化物导电层膜TCO。由于非晶硅层晶体呈无序结构，电子与空穴迁徙率较低，横向导电性较差，因此不利于光生载流子的收集。需要在正面掺杂层上方沉积一层75-80nm厚度的TCO，用于纵向收集载流子并向电极传输，同时减少光学反射。
异质结（HIT）太阳能电池的兴起带动ITO靶材市场快速增长。异质结太阳能电池同时结合了晶体硅和薄膜太阳能电池的优势，在N型硅片两侧依次为本征非晶硅薄膜、PN结、TCO透明导电薄膜和银电极。异质结电池具备高效率、低衰减、耐高温、高双面率四大优势，在未来有望被广泛使用。目前TCO导电膜主要用的材料为ITO靶材，在异质结太阳能电池成本中，ITO靶材占比约为4.5%。随着异质结太阳能电池产量的快速提升，将显著推动ITO靶材的规模。
2.5.复合集流体降本增效，未来成长可期
复合铜箔厚度降低，能量密度提升。电解铜箔作为动力电池的负极集流体材料，传统铜箔主要是由辊压或电解工艺生产而成。新型的复合铜箔是在基材厚度3-8μm的PET、PP、PI等材质表面，采用磁控溅射方式，制作一层30-70nm的金属层，实现基材表面金属化并保证膜层的致密度和结合力，再通过水电镀增厚的方式，将金属层加厚到1μm，得到的复合铜箔的总厚度在5-10μm。
磁控溅射+水介质电镀两步法制备复合铜箔。复合铜箔的工艺路线有一步法、两步法、三步法等路线。其中一步法有化学镀和PVD工艺两种，两步法为先PVD溅射再电镀加厚，三步法为PVD溅射后蒸镀再电镀加厚。以两步法为例，由于PET/PP表面不导电，无法直接电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化，溅射形成方阻小于2Ω的金属铜膜。磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）方法，将氩离子在真空和强电场条件下加速轰击铜靶表面，溅射的铜原子沉积在PET基膜表面形成30-70nm的薄铜层。水介质电镀是指PET基膜经过磁控溅射后具有导电性，在电镀液中正反两面通电，进行金属化沉积。水电镀速度快，生产效率高，微米级镀铜可以一次成型。
相比于传统铜箔，复合铜箔的具有高安全性、高能量密度、寿命长、兼容性强以及成本低的优点。1）安全性：传统铜箔在受力后容易断裂，刺破膜片导致内部短路。复合铜箔通过金属层与高分子层机械-电-热性能的多重耦合关系，能够在热失控之前及时切断短路电流回路，彻底解决因短路引发热失控的难题。2）能量密度：复合集流体中间层采用轻量化高分子材料，重量比纯金属集流体降低50-80%，厚度比纯金属集流体减少25-40%。将更多空间让渡给活性物质，电池能量密度提升5-10%。3）寿命：复合铜箔集成纳米铆接和三维导电修复技术，将金属层与高分子层间结合力提升10倍，同时修复金属层表面因裂纹诱发的导电衰减，实现15年使用寿命。4）兼容性：复合铜箔能够直接用于各种规格、不同体系的动力电池，如锂电池、固态电池、钠离子电池等。5）成本低：复合铜箔原材料成本占比约为40-50%，明显低于传统电解铜箔。
2.6.精密光学元器件市场广阔，镀膜材料空间持续向上
精密光学元器件表面必须镀膜才能实现相应功能。精密光电薄膜元器件是指在光学元器件或光电子元件表面通过PVD，CVD等方法沉积，利用光学干涉的物理原理改变光学特性来产生增透、反射、分光、分色、带通或截止等光学现象的各类膜系，是光电信息产业的基础和重要组成部分，是光感知的核心部件之一。光学薄膜所需材料种类多样丰富，金属/非金属单质，陶瓷材料，金属/非金属氧化物等都能通过溅射或蒸镀应用于光学元器件表面。滤光片是各类摄像头必备组件。在光学成像领域通常需要多种光学元器件组合如红外截止滤光片、光学窗口片、光学低通滤波器等来更好地还原图像真实色彩。目前手机摄像头呈现高像素、多摄化趋势，滤光片需求不断升级，同样将带动PVD靶材的需求增长。
疫情导致办公方式变化，居家办公拉动打印机、投影仪需求。反射膜元器件主要应用于办公类打印机、投影仪等领域。受疫情影响，居家办公逐渐成为主流趋势，国内打印机需求实现逆势增长，年我国打印机出货量增长至万台。
5G落地，带动更多光通信元器件需求。光通信滤光器是光通信的核心器件，主要依赖介质膜滤光片、光纤光栅、波导光栅、F-P或M-Z干涉系统来实现窄带滤波，这些系统均需要应用多种精密镀膜光学元器件。而光通信滤光器和TO管帽均是光模块的主要原材料，光模块则是光纤通信系统的核心器件之一，在5G基站、大数据等领域建设起到非常重要的作用。
3.供给端：PVD材料种类多壁垒高，阿石创重点突破3.1.高纯靶材制造难度大，市场高度集中
高纯金属原材料是靶材制造的基础。金属矿石经过开采后经过一系列化学方法进行提纯形成高纯金属粉末，再加工形成溅射靶材或蒸镀材料。金属粉末的纯度和质量决定了靶材的性能和质量。我国虽然拥有丰富的有色金属矿产资源，但我国高纯金属制备技术与国外相比仍存在一定差距，高纯金属原材料主要从国外进口。从国际市场上看，美日等国家的高纯金属提炼技术先进，产业链完善，具有较强的竞争力。近年来随着技术的发展，我国也出现了一些高纯金属生产企业，与美、日企业的差距正在缩小，但是产量和质量仍然较低，尤其是超高纯金属无法达到芯片制造的精度要求。
靶材制造流程复杂，技术要求较高。靶材的生产需要经过粉末冶炼、压制、烧结、轧制、热处理、切割、机械加工、清洗等多道工艺处理，塑性变形再结晶过程需要重复进行。其中超高纯金属提纯、晶粒晶向控制、靶材与异种金属背板焊接、金属的精密加工及特殊处理、以及靶材的清洗包装是目前靶材生产过程中的五大核心技术。
3.2.国外厂家产业链成熟，市场地位稳定
靶材市场呈寡头垄断，发展早市占率高。国际靶材份额主要由日、美企业垄断，美、日靶材企业发展早，技术成熟，产业链完善，且大都具有直接开采原材料进行提纯的能力。从矿材开采，金属提炼，到靶材制造均能独立完成。代表企业有JX日矿金属、霍尼韦尔（Honeywell）、东曹（Tosoh）、普莱克斯（Praxair）等。而我国靶材市场份额则大部分被美日企业占据，本土龙头靶材厂商只占据大陆靶材市场的一小部分。以年为例我国靶材市场规模约为亿，江丰电子、隆华科技、阿石创分别只占据中国大陆市场约3%、1%、1%的份额，国产化率仍处于较低水平。
海外企业靶材产品各有千秋，高质量占据高端市场。JX日矿金属产品主要以铜靶、钛靶为主，应用于大规模集成电路、平板显示、存储光盘等领域，综合实力居国际第一。霍尼韦尔主要销售铝靶，钛靶，铝靶，铜靶，钽靶等，应用于半导体和平板领域。东曹则以铝靶、ITO靶为主，用于半导体、平板和太阳能领域。普莱克斯则以铝靶、钛靶和各种合金靶为主，用于电子及半导体行业。
3.3.靶材技术备受
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