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5G商用如火如荼的进行中,带动高频CCL率先放量。目前,国内传统类覆铜板产量过剩,高频高速覆铜板产能不足,仍需要大量进口, 国产替代空间广阔。

兴业证券电子行业首席分析师谢恒在进门财经路时认为,高速CCL对FR4产能挤压,叠加上游原材料景气复苏,FR4价格和盈利均有望回升。

一、精细化管理和技术积淀构筑CCL行业壁垒,集中度较高

1、FR4占比大,高频高速是主要增长动力

覆铜板(CCL)是下游PCB的核心原材料,在材料成本中占比40%以上。CCL是将电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂,一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料,其主要原材料为铜箔、玻璃纤维布、树脂等。

其中,CCL的原材料采购成本中,电子铜箔占40%左右,玻纤布占27%左右,树脂占23%左右。各个品种的覆铜板在性能上的不同,主要表现在它所使用的树脂、铜箔、纤维增强材料上的差异。

根据采用的增强材料和树脂不同,刚性CCL主要分为FR4(又分为常规FR4、高TgFR4、无卤FR4),纸基、复合基,专用及特殊树脂基等。

根据Prismark数据,2018年全球刚性CCL销售额124亿美元。FR4的销售额为77.4亿美元,占比62.4%,用量最大。

纸基、复合基CCL销售额10.2亿美元,占比8.2%,逐渐萎缩;专用及特殊树脂基CCL销售额29.6亿美元,主要包括高速CCL、高频CCL、封装载板用CCL、高耐热性CCL等,占比23.9%,持续提升。

2011-2018年全球刚性CCL销售额复合增速为3.1%,专用及特殊树脂基CCL复合增速为11.6%,是CCL行业的主要增长动力。

2精细化管理和技术积淀并重,整体集中度较高

CCL的生产工艺流程主要包括调胶、上胶、裁片、排版、压合、裁切和检验等,整体流程较为简洁。

1)常规产品注重精细化管理和成本管控能力

对于用量较大的FR4而言,制造工艺已经十分成熟,关键在于各个厂商的精细化管理能力。均是以FR4为主的CCL龙头厂商,生益科技近年来毛利率持续提升,超过了台光、联茂、金安国纪等竞争对手,主要得益于生益科技一直以来践行精细化管理,成本管控能力强大,运行效率持续提升。

2)原材料配方和工艺Know-how积累构筑高端产品核心壁垒

高速和高频CCL的生产,除了精细化管理外,对介质损耗因子Df、介电常数Dk等有严格的要求,技术壁垒高。等级越高的高速CCL,Df越小;高频CCL,则需要Dk、Df两个指标都尽可能小。

CCL的介质损耗因子Df和介电常数Dk主要取决于原材料的选择,配方,以及工艺控制,需要供应商长期的研发投入和技术储备,对原材料的特性有深刻的理解,工艺流程中积累丰富的know-how,这也是高速和高频CCL的核心技术壁垒。

CCL的三大原材料树脂、玻纤布、铜箔的选择对于Df、Dk均有不同程度的影响。其中,NE-玻纤布比E-玻纤布的性能好,树脂中PTFE的Df和Dk最低,但是成本也最高。

其次是配方,调胶过程中,将树脂、溶剂、填料按一定比例通过管道用泵打入到混胶桶中进行搅拌,需物料搅拌配置成带流动性的粘稠状胶液。

比例的控制,填料的选择对CCL性能至关重要,比如作为功能填料的熔融硅微粉和球形硅微粉,性能与高频高速CCL的技术要求相匹配,主要作用是进一步精细调节高频高速CCL的介电常数、降低线性膨胀系数、提高尺寸稳定性等。

工艺流程中有丰富的know-how,即使获取到配方,如果工艺能力不足,也是无济于事。以压合为例,需要选择合适的压合条件(二段温二段压),控制升温速率,不同的配方比例对胶化时间和树脂粘度都有影响,从而影响Dk、Df的稳定性,因此需要视配方不同调整压合条件。

3)行业集中度较高,高频高速国产替代空间广阔

与下游PCB行业不同,CCL中FR4、纸基及复合基产品占比70%以上,定制化程度不高,且制造工艺成熟,经过充分竞争后格局逐渐稳定,行业整体集中度较高。

根据Prismark数据,2018年全球刚性CCL市场CR5、CR10分别达到51%、73%。香港的建滔,大陆的生益科技、金安国纪,台湾的南亚、联茂、台光、台燿,以及日本的松下、日立化成市占率居前。

高频和高速两个细分CCL行业由于技术壁垒高,集中度也非常高。高频CCL主要被美国企业垄断,2018年罗杰斯、泰康尼、依索拉三家占比70%左右。高速CCL主要由日本的松下,台湾的联茂、台燿,和美国的依索拉供应,2018年四家占比在65%左右。

国内的生益科技在高频和高速CCL领域均有深厚的储备,2019年开始也逐渐放量,未来份额有望持续提升。

二、受益5G基建和ADAS渗透率提升,高频CCL率先放量

根据Prismark数据,2017年高频CCL市场规模4亿美金,在专用及特殊树脂基CCL中占比18%。罗杰斯的财报显示,高频CCL的下游应用中,无线基础设施占比44%,ADAS占比22%,是两个主要的也是有增量的应用领域。

1、5G基站建设进入高峰期,高频CCL需求旺盛

我们在上一篇通信PCB报告《格局优化,5G和云计算带动通信板持续爆发》已经详述5G基站的结构,主要在AAU的天线底板和功放板两部分使用了高频PCB:

1)天线底板,面积0.3平米,2-4层高频板;

2)功放板,面积0.027平米,4块,双面高频板。

单基站3副AAU的高频PCB价值量约为3600元左右,假设高频CCL价值量占比40%左右,单站高频CCL价值量1450元左右。

截至19年上半年,我国4G基站数目达到445个,占全球一半以上,预计全球5G基站数目在700万以上,参考4G基站建设的节奏,我们预计2020-2022年将是5G基站建设高峰期,预计每年新增基站数量150万个左右。

假设2021年开始高频CCL价格每年下降5%,预计5G基站建设将带动高频CCL市场规模100亿元左右,建设高峰期2020、2021、2022年分别能达到20、25、20亿元。

2、ADAS渗透率提升,雷达板高频CCL用量快速增长

高频CCL的另一主要应用领域是ADAS系统的毫米波雷达,毫米波雷达是ADAS系统中用于感知的传感器,与普通车载传感器相比,毫米波雷达具有探测性能稳定、探测距离长,以及环境适应性好等优点。

目前毫米波雷达主要有24GHz中短距和77GHz-79GHz中长距两种:前者可实现盲点检测、车道偏离预警、车道保持辅助、泊车辅助等功能,而后者可实现自适应巡航、自动紧急刹车、前撞预警等功能。想实现L3等级的ADAS一般需要安装6个以上的毫米波雷达。

核心硬件天线高频PCB尺寸在0.005平米左右,77GHz产品一般采用多层板结构设计(4L-6L),我们预估高频板单价在7000元/平米以上,高频CCL基材主要由罗杰斯、泰康尼和生益等提供。

根据IHS数据,2018年汽车毫米波雷达出货量4100万左右,随着ADAS渗透率提升,2023年将达到1亿,我们预估使用的高频CCL规模从2018年的6.4亿增长至14.7亿元。

三、数据中心主板升级叠加需求回暖,高速CCL市场迎爆发

1、数据中心主板升级叠加需求回暖,高速CCL增量空间200亿以上

1)北美云巨头资本开支拐点出现,服务器需求量有望回暖

Prismark数据显示,目前高速CCL市场规模超过高频CCL的两倍,高速CCL的主要应用领域在数据中心。我们已经进入了一个数据爆炸的时代,云计算的需求越来越大。根据Cisco数据,2021年全球数据中心IP流量将达到20.6ZB,2016年-2021年复合增速达到25%。

相应的,超大规模数据中心(Synergy定义为:拥有几十万台,甚至是数百万台服务器的数据中心)数目将迎来快速增长,根据Cisco数据,2017年全球超大规模数据中心数目达到386个,占比32%,2021年将达到628个,占比53%。

从北美五大云巨头(谷歌、Facebook、微软、苹果、亚马逊)的资本开支中也可以得到验证,根据财报,2018年五个厂商资本开支780亿美元左右,同比增长超过50%,19年Q1短暂回落、Q2跌幅收窄,最新三季报显示,五大厂商资本开支200亿美元左右,同比恢复增长。我们认为云计算、存储需求的增长是不可逆的,未来云相关资本开支有望持续增长。

服务器作为数据中心资本开支最大的部分,与之密切关联。根据IDC数据,2018年全球X86服务器出货量1175万台,同比增长15.4%,成为过去几年增长最快的一年。

19年受资本开支回落影响,前三季度服务器出货量同比有所下滑,不过Q3出货量307万台,同比下滑3%,跌幅已经收窄。我们判断,随着数据中心资本开支恢复增长,服务器、交换机、路由器、存储器等ICT设备出货量也将恢复并保持增长态势,拉动高速PCB和CCL的需求。

2)新一代服务器芯片PCIe接口升级,主板CCL价值量大幅提升

过去英特尔一直采用“Tick-Tock”战略发布芯片,Tick是指CPU工艺升级,Tock则是CPU架构升级,二者轮流交替,两年为一个周期。由于摩尔定律放缓,14nm的Skylake延期,英特尔的发布战略也改为“制程-架构-优化”三步走,即每一代制程沿用三年,共发布三代CPU。

10nm芯片经过多次跳票后,于2019年年底发布PC端处理器芯片,服务器CPU芯片Icelake需要等今年发布,核心数提升至38,支持8通道DDR4,PCIe升级至4.0,支持64条通道;AMD则在2019年发布了7nm服务器CPU芯片ROME,核心数从32翻倍至64,支持8通道DDR4,PCIe升级至4.0,支持128条通道。

从英特尔的数据中心业务情况来看,当芯片工艺升级时,收入同比会出现快速增长。我们判断,随着今年下半年英特尔10nm服务器CPU芯片的推出,14nm后累积了4年的需求有望集中释放。

无论是AMD的ROME,还是英特尔的Icelake,这次工艺升级都将首次支持PCIe4.0。PCIe是最早由英特尔提出的新一代的总线标准,用于取代之前的PCI等接口。

PCIe插槽可以用于独立显卡,独立声卡,独立网卡以及固态等硬件,插槽越多扩展能力越强,这也判断主板强力的一个标准。

PCIe的插槽规格多样,常见的是x1、x4、x8和x16这几个,x16是指有16条Lane(数据通路),基于PCIe的链路确定,部分服务器最高可达32条。

目前市面上的PCIe已经经历了1.0、2.0和3.0版本。以PCIe3.0为例,传输速率达到8GT/s,采用128b/130b编码方案,每条Lane支持984.6MB/s的速率,x16的可用带宽为15.75GB/s。

PCIe3.0规范在2010年发布,2012年在英特尔的SandyBridge首次支持,距离现在已经8年之久,PCIe4.0在2017年发布,传输速率翻倍至16GT/s,编码模式不变,支持带宽也翻倍。

目前PCIe3.0的服务器主板材料以FR4为主,MidLoss等级,升级至PCIe4.0后,主板板材将迎来大变革,升级至LowLoss等级,对应松下M4、生益S7439、联茂的IT-958G等材料。

我们认为,随着英特尔的新一代服务器CPU推出,更新需求有望集中释放,未来3-4年主板板材从FR4升级为高速CCL(MidLoss到Lowloss),将带动高速CCL需求爆发。

另外,2019年PCIe5.0已经发布,传输速率进一步翻倍至32GT/s,届时板材Loss将继续升级至UltraLowLoss,对应M6、M7等级。我们测算,新一代CPU替换完毕后(2025年左右),服务器市场将带动每年160亿元以上的高速CCL增量,成为高速CCL最主要的增长动力。

3)交换机、路由器持续高速化,带动板材进一步升级

高速化在交换机、路由器和光模块的趋势也十分明显,由于对传输速率的要求越来越高,每两年网络设备的带宽密度翻倍,高速交换机、路由器、光模块占比持续提升。

虽然今年Q1、Q2数据中心资本开支微幅下滑,但是以太网交换机的营收规模持续增长,今年Q1-Q3营收分别达到68、70.7、73.2亿美元,同比增速分别为7.8%、4.8%、0.1%,主要得益于向100G高速交换机的切换,19Q3全球100G交换机销售额同比增长32.8%达到14.4亿美元,市占率从去年同期的14.8%提升至19.6%。

18年年底,全球最大的交换机厂商思科推出了400G交换机,博通于19年年底推出新款交换机芯片Tomahawk4,具备25.6Tbps交换能力,我们预计今年400光模块、交换机有望迎来放量。

从10G到40G,再到100G、400G,端口速率的快速提升,带动高速CCL的价值量大幅增加:40G、100G一般使用松下M4、M6高速板材(LowLoss、VeryLowLoss),400G需要使用松下M7等级(UltraLowLoss),我们预估未来(2025年左右)交换机、路由器相关高速CCL年增量有望超过35亿元。

25G基站建设同样拉动高速CCL用量

在5G基站上,高速板主要应用于BBU(DU+CU)中,单站面积0.45平米,20层以上,单基站BBU高速PCB价值量2700元左右,假设高速CCL价值量占比30%左右,对应高速CCL价值量800元以上,预计5G基站建设将带动高频CCL市场规模70亿元左右(AAU的TRX板方案设计有变化,保守预计一部分在内)。

同时,今年SA独立组网开始规模建设,拉动传输网OTN设备、高阶交换机、路由器需求,需要使用大量的高速单板和背板,也将大幅拉动高速CCL的需求。

四、供给受挤压+原材料景气回升,FR4具备价格弹性

1、新增FR4产能有限,同时受高速CCL挤压

我们统计了建滔、生益、南亚塑胶、联茂、台光、金安国纪、台燿等全球前列的

刚性覆铜板厂商产能情况,近年来产能扩张有限,我们预估7家厂商2018-2020年产能增速分别为1.2%、2.4%、5.7%:建滔2019年扩出大约80万张/月;生益2019年江西二期项目和2020年的九江一期;台光黄石一期60万张/月2019年年底投产;联茂将于19Q4、20Q1分别投产30万张/月;金安国纪2020开始投产20万张/月;南亚塑胶110万张/月需要2022年底完工。

季度来看,大部分新扩项目在2019年年底和2020年年初开始投产,需要3-6个月爬坡期,因此在2020年下半年才能有较大贡献。

高频CCL与FR4一般不共线,高速CCL可以通过FR4改线生产。由于高速CCL的需求旺盛,大部分产品盈利能力优于FR4,因此具备高速CCL能力的厂商一般选择切换部分FR4产线生产高速CCL。

根据产业调研,覆铜板产线设计规划时,为充分发挥产线的效率,上胶机和压机等关键设备的比例和安装都已确定,后期更改较为困难。当产品由FR4向高速CCL切换时,在上胶环节存在瓶颈,导致产能有损耗(部分高速CCL上胶速度只有FR的一半,即有50%左右的损耗)。

据我们测算,2020年在基站、核心网,以及数据中心,高速CCL需求增量大约40亿左右,影响30亿左右FR4的产值(占产能5.5%左右)。

2、下游细分领域需求回暖,FR4具备价格弹性

CCL的主要下游与PCB类似,为数据通信、计算机、手机、消费电子、汽车等领域,2019年手机、消费电子、汽车等领域均表现低迷。

展望未来,数据通信领域继续保持高景气;5G换机驱动手机销量恢复增长;可穿戴、智能家居等产品带动消费电子市场增长;汽车销量也有望触底回升,尤其是电动车渗透率的提升带动汽车电子市场规模快速增长,整体CCL行业需求向好。

因此对于FR4,在产能扩张有限的情况下,供给端受到高速CCL挤压,在需求端回暖的情况下,产品价格具备一定弹性。

3、上游原材料景气回升,CCL企业盈利有望改善

铜箔和玻纤布都是CCL主要原材料,因为铜冶炼企业减产计划和环保等因素,近期价格都有上涨趋势,景气度也有回升。

铜箔方面,台湾铜箔龙头金居开发11月营收5.3亿新台币,同比大幅增长58.5%。玻纤布方面,台湾玻璃纱/布企业11月营收42亿新台币,三季度以来同比下滑幅度也有收窄。

由于中游CCL行业集中度高,厂商议价能力较强,能顺利传导上游原材料的涨价,同时提升自己的利润率水平。

复盘上一轮CCL景气周期,2016年下半年开始铜箔、玻纤布、树脂三大原材料均大幅涨价,而生益科技、金安国纪的毛利率却持续提升。根据生益科技可转债说明书,2017H1公司单位成本较上年增加22.45%,销售价格25.32%。

因此,如果上游原材料景气度持续回升,价格上涨,有望带动中游CCL价格上升,企业盈利能力改善。

结论

高频和高速CCL是行业规模增长的主要动力。5G基站建设、数据中心设备板材升级和需求回暖,带动高频和高速CCL市场高速增长;常规的FR4产品,也具备价格和盈利弹性。

继续推荐CCL龙头生益科技,市占率全球第二,受益高频高速CCL份额持续提升和FR4价格弹性。同时建议关注华正新材超华科技

生益科技:公司2019前三季度收入94.7亿元,同比增长5.53%,归母净利润10.42亿元,同比增长28.66%。公司是国内覆铜板行业当之无愧的龙头企业,是国内少有的具备高频高速CCL量产能力的厂商,未来份额有望持续提升。

PCB方面,公司在通讯板领域位于第一梯队,20H1大客户订单饱满,随着吉安生益电子项目投产,PCB业务也有望高速增长预计2019、2020年公司净利润分别为14.5亿元、19.4亿元。

文章主要内容为兴业证券电子行业首席分析师谢恒在进门财经路演核心观点