一、全球印制电路板行业发展状况
1、发展规模
作为电子信息产业的基础行业,印制电路板行业产业规模巨大,受宏观经济周期性波动影响较大。
根据观研天下《2018-2023年中国半导体产业市场现状规划调查与投资价值前景评估报告》分析,受全球性金融危机影响,全球PCB行业总产值由2008年的482.30亿美元降至2009年的412.26亿美元,同比下降14.52%;2010年,随着全球经济企稳回升,PCB行业总产值升至524.47亿美元,同比上涨27.22%;2011年至2016年,全球经济在低速增长中总体平稳,PCB行业总产值各年间小幅波动。近年来,我国已逐渐成为全球印制电路板的主要生产基地,国内印制电路板行业
受宏观经济环境变化的影响亦日趋明显。
纵观PCB的发展历史,全球PCB产业经历了由“欧美主导”转为“亚洲主导”的发展变化。全球PCB产业最早由欧美主导,随着日本加入主导行列,形成美欧日共同主导的格局;二十一世纪以来,由于劳动力成本相对低廉,亚洲地区成为全球最重要的电子产品制造基地,全球PCB产业重心亦逐渐向亚洲转移,形成了以亚洲(尤其是中国大陆)为中心、其它地区为辅的新格局。
2008年至2016年,美洲、欧洲和日本PCB产值在全球的占比不断下降,分别由2008年的9.30%、6.65%和21.12%降至2016年的5.08%、3.52%和9.69%;与此同时,中国大陆PCB产值全球占有率则不断攀升,由2008年的31.18%进一步增加至2016年的50.04%;除中国大陆和日本外的亚洲其他地区PCB产值全球占有率亦缓慢上升。全球PCB行业产能(尤其是高多层板、挠性板、封装基板等高技术含量PCB)进一步向中国大陆等亚洲地区集中。
从产品结构来看,当前PCB市场中多层板仍占主流地位。随着电子电路行业技术的迅速发展,元器件的集成功能日益广泛,电子产品对PCB的高密度化要求更为突出,高多层板、挠性板、HDI板和封装基板等高端PCB产品逐渐占据市场主导地位。
根据观研天下预测,在未来的一段时间内,多层板仍将保持首要的市场地位,为PCB产业的整体发展提供重要支持;预计到2021年,高多层板、挠性板、HDI板和封装基板等高技术含量PCB占比将达到60.58%,成为市场主流。
PCB行业发展至今,应用领域几乎涉及所有的电子产品,主要包括通信、航空航天、工控医疗、消费电子、汽车电子等行业。PCB行业的成长与下游电子信息产业的发展势头密切相关,两者相互促进。
2009年至2016年,全球PCB产品的应用领域及其变化情况如下图所示:
二、全球PCB行业竞争格局及行业内主要企业
1、印制电路板(含封装基板)行业
(1)国际市场竞争格局
目前,全球约有2800家PCB企业,主要集中在中国大陆、台湾地区、日本、韩国、美国和欧洲等六大区域。从产业技术水平来看,日本是全球最大的高端PCB生产地区,产品以高阶HDI板、封装基板、高层挠性板为主;美国保留了高复杂性PCB的研发和生产,产品以高端多层板为主,主要应用于军事、航空、通信等领域;韩国和台湾地区PCB企业也以附加值较高的封装基板和HDI板等产品为主;中国大陆的产品整体技术水平与美国、日本、韩国、台湾地区相比存在一定差距,但随着产业规模的快速扩张,中国大陆PCB产业的升级进程不断加快,高端多层板、挠性板、HDI板等产品的生产能力均实现了较大提升。
1)全球印制电路板前十大厂商
根据观研天下统计,2016年全球前十大印制电路板厂商排名如下表所示:
(2)国内市场竞争格局
中国PCB市场巨大的发展空间吸引了大量国际企业进入,绝大部分世界知名PCB生产企业均已在我国建立了生产基地,并积极扩张。目前,我国PCB企业大约有1500家,形成了台资、港资、美资、日资以及本土内资企业多方共同竞争的格局。其中,外资企业普遍投资规模较大,生产技术和产品专业性都有一定优势;内资企业数量众多,但企业规模和技术水平与外资企业相比仍存在一定差距。
根据CPCA公布的中国印制电路行业排行榜,2016年中国前十大PCB厂商排名如下表所示:
PCB制造属于技术密集型行业,制造工艺复杂,技术壁垒高,具体表现在如下几个方面:
首先,印制电路板是一个市场细分复杂的行业,产品种类亦十分繁杂,包括单/双面板、多层板、HDI、挠性板、特殊基材板和封装基板等。各类PCB产品虽具有一些共同的基本工艺,但更重要的是根据基材厚度和材质、线宽和线距的精度要求、设计结构和生产规模以及客户指定的其他专门要求,确定不同的生产工艺和设备,定制化程度非常高。尤其对于封装基板而言,因其直接与芯片相连,产品尺寸较小、精密度较高,在线路精细、孔距大小和信号干扰等方面要求更高,因此需要更精密的层间对位技术、电镀能力、钻孔技术。
其次,印制电路板生产流程繁杂,从产品投料到成品出库融合了材料、机械、光学、化学等多学科工艺技术,对工艺技术水平要求较高。PCB企业的工艺技术水平不仅取决于生产设备的配置,更来源于企业生产经验和技术基础的不断积累。对于新进企业而言,存在较高的技术障碍。
最后,在全球电子消费品及其他电子产品多功能化、小型化、轻量化发展趋势的带动下,印制电路板行业技术以微孔、高密度、高集成、高耐热、高散热以及环保材料等为主要发展方向,对PCB企业的技术水平亦提出了更高的要求。
2、资金壁垒
印制电路板和封装基板繁复的生产工艺需要大量设备投资,且大量设备需要进口,资金需求量高。下游客户在对封装基板厂商认证时,产能也是考核供应商的重要指标之一,设备上的高投资对新进入者构成障碍。
此外,为保持产品的持续竞争力,相关厂商必须不断对生产设备及工艺进行级改造,并保持较高的研发投入,以紧跟行业快速发展步伐。因此,PCB作为资金密集型行业,其前期投入和持续经营对于企业资金实力的要求相当高,对新进入者形成了较高的资金壁垒。
3、客户壁垒
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。因此,PCB产品下游客户尤其是大型客户为保证产品质量、生产规模和效率、供应链的安全性,对核心零部件采购,一般采用“合格供应商认证制度”,要求供应商有健全的运营网络,高效的信息化管理系统,丰富的行业经验和良好的品牌声誉,且需要通过严格的认证程序,认证过程复杂且周期较长。在既定的运营模式下,下游客户更换供应商的转换成本高且周期长,因此若无特殊情况,其往往会与PCB厂商保持长期规模化合作,这也对缺乏客户基础的新企业构成了较大的进入障碍。
4、环保壁垒
PCB的生产制造过程涉及多种化学和电化学反应,生产的材料中也包含铜、镍金、银等重金属,存在一定的环保风险。随着人类环保意识的增强,世界各国对环境保护越来越重视。近年来,包括政府、企业在内的各领域主体对印制电路板绿色制造要求提升。比如,欧盟制定了《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS)、《报废电子电气设备指令》(WEEE)、《化学品注册、评估、许可和限制》(REACH)、《关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令》等法规;中国政府也发布了《电子信息产品污染控制管理办法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《电子信息产品污染防治管理办法》(中国版RoHS)、《清洁生产标准——印刷电路制造业》等政策法规。日益严格的环保要求提高了PCB企业的投入和运营成本,抬高了准入门槛。
四、PCB行业下游发展分析
印制电路板行业是电子信息产业的基础行业,印制电路板在电子产品中不可或缺,其下游应用领域广泛,覆盖通信、工控医疗、航空航天、汽车电子、计算机等社会经济各个领域。
(1)通信领域需求分析
通信领域的PCB需求可分为通信设备和移动终端等细分领域,其中,通信设备主要指用于有线或无线网络传输的通信基础设施,包括通信基站、路由器、交换机、骨干网传输设备、微波传输设备、光纤到户设备等。在通信领域,公司主要生产通信设备用PCB、智能手机等移动终端用封装基板,其中通信设备PCB产品主要供应华为、诺基亚、中兴等全球通信行业领先制造商,移动终端用封装基板主要应用于苹果、三星等高端品牌手机。
通信设备的PCB需求主要以高多层板为主(8-16层板占比约为35.18%),并具有8.95%的封装基板需求;移动终端的PCB需求则主要集中于HDI、挠性板和封装基板,具体如下图所示:
①全球通信设备市场
2012年至2017年,全球通信设备产业规模变化情况如下图所示:
②国内通信设备市场
2009年,随着我国电信产业重组的完成以及3G网络的建设,无线基站、传输设备、网络设备等通信设备的投资大幅增长。2014年,4G网络的推广和普及使得我国通信设施投资再次迎来井喷式增长。仅以通信基站为例,2012年至2016年,我国移动通信基站设备产量变化如下图所示:
2)移动终端市场
2011年至2016年,全球智能手机出货量情况如下图所示:
(2)工控医疗领域需求分析
工控设备可被视为一种加固的增强型计算机,用于工业控制以保证工业环境的可靠运行。工控设备通常具有较高的防磁、防尘、防冲击等性能,拥有专用底板、较强抗干扰电源、连续长时间工作能力等特点,如高速公路、铁路、地铁等交通管控系统等。
医疗设备指单独或组合适用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其他物品,而医疗用电子产品主要表现为医疗器械中的高新技术医疗设备,其基本特征是数字化和计算机化,如超声仪、血液细胞分析仪、便携式医疗设备等。
据观研天下统计,2016年工控医疗领域的PCB需求约为37.70亿美元,预计2016年至2021年复合增长率约为3.87%。随着全球人口加速老龄化,使得便携式医疗、家用医疗设备的需求急剧增长,医疗设备拥有更为广阔的发展前景。工控医疗领域的PCB需求以16层及以下多层板和单/双面板为主,占比约为80.77%,具体如下图所示:
航空航天PCB产品主要用于航空航天的机载设备,机载设备又可分为航电系统和机电系统,其中航电系统主要包括飞行控制、飞行管理、座舱显示、导航、数据与语音通信、监视与告警等功能系统;机电系统主要包括电力系统、空气管理系统、燃油系统、液压系统等功能系统。
据观研天下统计,2016年航空航天领域的PCB需求约为23.64亿美元,预计2016年至2021年复合增长率约为3.59%。航空航天领域的PCB需求主要以高多层板为主,其中8-16层板的占比约为28.68%,挠性板占比亦相对较高,具体如下图所示:
汽车电子是车体汽车电子和车载汽车电子控制装置的总称,是由传感器、微处理器、执行器、电子元器件等组成的电子控制系统。随着汽车整体安全性、舒适性、娱乐性等需求日益提升,电子化、信息化、网络化和智能化成为汽车技术的发展方向;同时,新能源汽车、安全驾驶辅助以及无人驾驶技术的快速发展,使得更多高端的电子通信技术在汽车中得以应用,汽车电子系统占整车成本的比重不断提升。
据观研天下统计,2016年汽车电子领域的PCB需求约为50.43亿美元,2016年至2021年复合增长率约为4.26%。汽车电子领域的PCB需求主要以低层板、HDI板和挠性板为主,具体如下图所示:
计算机领域的PCB需求可分为个人电脑和服务/存储等细分领域,其中个人电脑的市场基本饱和,增速较为缓慢,而服务/存储的市场规模增长迅速。据观研天下统计,2016年计算机领域的PCB需求约为169.94亿美元,预计2016年至2021年复合增长率约为-0.11%。个人电脑的PCB需求主要集中于挠性板和封装基板,合计占比达48.17%;服务/存储的PCB需求以6-16层板和封装基板为主,具体如下图所示:
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