5G最强核心辅材：LCP！又一个可以闷声发大财的机会

6月18日，芯片巨头英伟达市值达到3.34万亿美元，超越微软，首次成为全球市值最高的公司。英伟达的表现很精彩，背后这家中国LCP材料供应商——沃特股份，故事同样精彩。


沃特股份（002886）成立于2001年，拥有发明专利300余项，荣获国家级专精特新企业。LCP、PTFE、PPA、PPSU、PES、PSU、长链尼龙、PPS、PEEK等特种高分子材料从合成到改性的整体配置，可为5G/6G、人工智能、新能源、电子电器、汽车交通、半导体、医疗健康等行业提供供应链自主可控产品。2024年第一季度营收约3.64亿元，同比增加5.91%；净利润约544万元，同比增加5.96%


1、解决卡脖子难题，在材料领域声名鹊起


1999年，从报业辞职，先后在深圳做过外企文员、银行信贷和服装生意的吴宪最终与丈夫何征一起，拿着2万元落下自己的事业之“锚”，创立沃特股份成为董事长，圆了自己的“老板梦”，这是一位深圳创业者最浓缩的剪影。


沃特选择了以PPE（聚苯醚）为根本做实业。PPE作为电子电气、汽车工业、机械工业、化工领域的关键材料，2002年以前还是“卡脖子”材料，若即若离的国外合作伙伴对沃特实施了销售封锁。


留给沃特的选择只有2个，要么坐以待毙，要么自己做。吴宪很着急，她倔强地想：“只要世界上有的技术，我们国家就能有。只要别人有的，沃特也一定能有。”


她马不停蹄地飞到欧洲各地调研，组织国外的专家团队研究对策，最后在技术路径上做了突破和创新，成功将“PPE”技术项目引进中国，填补了国内的空白。自此，沃特在材料领域声名鹊起。近十年来，新能源汽车迎来巨大风口，PPE材料成为新能源汽车动力电池的核心材料，沃特由此获得更好回报。


2、LCP 的加工方法主要包括以下 4 种


（1）注塑成型：注塑成型是 LCP 最主要的成型方法。LCP 不仅具有优异的加工流动 性，且固化速度快，适用于采用注塑成型方法加工。相对于聚苯硫醚（PPS）和耐高温尼 龙（HT-PA），制件具有无飞边等优势。但由于 LCP 分子链是刚性棒状的，易于沿流动方 向取向，从而导致成型制件在平行于流动方向与垂直于流动方向的性能差异以及熔接痕强。


度较差等缺点。近年来通过模具设计等方法在一定程度上改善了熔接痕强度差以及各向异 性等缺陷。


（2）挤出成型：挤出成型方法常用于生产塑料薄膜和管材等。由于 LCP 容易呈各向 异性，采用传统挤出工艺加工成型 LCP 薄膜在熔体流动的横向方向性能较弱。因此，目前 LCP 一般与其它各向同性的材料，如 PET、乙烯-乙烯醇共聚物( EVOH) 等通过共挤出加 工成型成多层薄膜或者管材。


（3）溶液浇注成型：LCP 具有较低的热膨胀系数、优良的尺寸稳定性、低吸湿性、 优异的高频特性和电绝缘性能，使其在高频电路基板得以广泛的应用。其中挠性印制板和嵌入式电路板需要布局灵活及高密度的布线，因而对成型工艺要求非常高。传统的注塑、 挤出等方法难以满足其工艺要求。住友化学通过特殊的分子设计生产 LCP 树脂，然后溶解 在特殊的溶剂中通过溶液浇注（solvent-cast）成型后可以得到强度和挠性非常好的薄膜。所采用的溶剂不同于目前所常用的含氟苯酚溶剂，可操作性强。而且通过溶液浇注成型后的制件避免了注塑、挤出成型所造成的各向异性的缺陷。同时可以成型更加复杂的基材， 且可以混入更多的填料。目前该方法加工成型的 LCP 薄膜制件正在电路板中推广使用。

（4）吹塑成型：LCP 具有优异的耐气体透过性和耐溶剂性能，可通过吹塑成型成阻 隔性能优良的中空成型制品或者薄膜制件，例如汽车部件中的油箱和各种配管。但 LCP 熔 体张力低而导致其垂伸严重，因此通过吹塑成型法制备所需形状的成型制品有一定的困难。


3、5G 时代来临，LCP 需求迎来爆发

5G 时代逐步来临，由于 5G 高频高速的特点，对材料的要求也进一步提高，尤其是 在信号传输过程中降低损耗显得非常重要。LCP 是目前工程塑料领域介电损耗最低的材料， 综合优势最强，我们认为未来在基站端和手机端都将大幅增加 LCP 材料的使用。


手机端，LCP 模组将有望成为手机天线端的终端解决方案


在 5G 领域手机端，LCP 凭借良好的传输损耗、可弯折性、尺寸稳定性及低吸水率， 是技术角度上最符合天线要求的材料。


目前 PI 基板 FPC 天线模组仍是目前手机主流设计方案。但是随着 5G 时代的来临， 预计 MPI 和 LCP 基板的 FPC 将加速替代。以 A 公司为例，在 iPhone8 首次引入 LCP 软 板的天线方案，2018 年三款机型 XR/XS/XS max 仍继续采用 LCP 天线方案，分别使用 3/3/2 个 LCP 天线。我们认为这是 A 公司在为 5G 时代进行提前布局。


目前，MPI 通过调整配方性能已大幅提升，在 Sub-6GHz 频谱下与 LCP 性能相当（但 在毫米波频谱下仍有差距），且成本低于 LCP 天线 20-30%。此外，从供应链的角度而言 目前 LCP 薄膜基本上被日本企业垄断，MPI 的供应商远多于 LCP，从供应链稳定性和议 价能力角度，A 公司短期降低了 LCP 天线的数量；但是考虑到长期国内产能的释放和技术 的逐步突破，我们认为随着 LCP 膜材的逐步国产化，LCP 基材的软板的成本将大幅下降， 市场将加速拓展。


根据 Yole 发布的 5G 发展路线图，未来通信频率将分两个阶段进行提升。第一阶段的 目标是在 2020 年前将通信频率提升到 6GHz，第二阶段的目标是在 2020 年后进一步提升到 30-60GHz。在市场应用方面，智能手机等终端天线的信号频率不断提升，高频应用越来越 多，高速大容量的需求也越来越多。为适应当前从无线网络到终端应用的高频高速趋势， 软板作为终端设备中的天线和传输线，我们认为其中的 MPI 天线可能只是过渡，未来主力 市场将是 LCP 天线。

基站端，LCP 的振子将有望成为主流路线


5G 基站对于振子有更严格的要求：（1）高度集成，主动天线单元（AAU）集成 RRU 和 AAU，支持更多天线频段需提升生产效率，SMT 成为 AAU 的制造工艺，天线振子材料 耐温超过 260℃。（2）大规模多入多出（Massive MIMO）及波束赋形天线技术，需要更 多的天线，材料需轻量化，塑料天线振子成为趋势。（3）毫米波段的电磁波衰减性大，要 求天线振子材料具有低介电损耗。


目前市场上天线振子类型可大致分为三种：金属压铸、PCB 贴片和塑料振子，其中塑 料振子又有 LDS（激光直接成型技术）和选择性电镀两种工艺方案。4G 时代的天线振子 以金属材质为主，制造工艺以铸造工艺和钣金工艺为主，重量和体积较大，信号传输精度 也不能很好地满足 5G 时代的要求；而 PCB 贴片虽然重量轻、成本可控，但是面损耗高， 对施工安装的要求也较高。


而通过改性塑料材料，用注塑成型的方式将天线振子形状一次性制造出来，再采用特 殊技术将振子的塑料表面金属化，与钣金、压铸式工艺相比，3D 塑料振子除了在重量上 具有优势，还能满足钣金和压铸工艺所不能实现的精度要求，能较好地适应 3.5GHz 以上 的高频场景，将成为 5G 时代天线振子的主流方案。


目前主流的振子使用的改性塑料方案以 PPS（聚苯硫醚）为主，相较于 PPS 材料， LCP 材料具有低介电损耗、耐候性好、综合成本低等优势，未来有望加速进入供应链体系。


4、市场空间超过百亿，价值量上薄膜优于树脂


我们按照手机端和基站端分别进行测算，来测算 LCP 未来市场的需求空间。


我们做了如下假设：

1）手机端， 2019、2020、2021、2022 和 2025 年，苹果系统渗透率分别是 50%、 75%、100%、100%和 100%；安卓系统渗透率分别是 0%、7%、14%、21%和 40%；


2）基站端，LCP 振子的市场占有率 2019、2020、2021、2022 和 2025 年分别为 0、 20%、30%、40%和 80%。


LCP 树脂需求将快速增长，预计未来 5 年行业的总需求量将翻番，其中适合拉膜的高 端牌号需求将快速增长。


在5G领域手机端，LCP凭借低且稳定的传输损耗、可弯折性、尺寸稳定性及低吸水率，是技术方面最符合天线要求的材料。以苹果公司为例，iPhone8首次引入LCP软板的天线方案，2018年的三款机型仍继续采用LCP天线方案，分别使用3/3/2个LCP天线。这是苹果公司在为5G时代进行提前布局。随着我国在5G产业的大力发展和电子产品产业链的完整性，对LCP薄膜的需求和用量必将与日剧增，应用前景广阔。


未来 LCP 市场将超过百亿，其中 LCP 薄膜的市场空间就超过百亿。目前， LCP 薄膜主要的生产企业仍是国外企业，但是国内一些树脂企业和拉膜企业已经在进行试 样并取得了良好的效果，目前正在工业化准备阶段，我们预计 2020 年下半年就会有企业 形成实质性的销售。


文章来源： 新材料研习社，全国能源信息平台，高分子物理学

原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_550952.html
来源：贤集网
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