PCB行业应用领域的发展状况分析

PCB行业应用领域的发展状况分析一、 PCB行业应用领域的发展状况1、通信发展状况通信是PCB最主要的下游应用领域，通信领域的PCB需求分为通信设备和通讯终端。通信设备包括通信基站、传输设备、路由器、交换机、光纤到户设备等，通讯终端主要为智能手机。通信设备的PCB需求以多层板、高频高速板为主，通讯终端的PCB需求以HDI板、挠性板和封装基板为主。对于通信设备而言，目前5G已成为通信行业未来发展的聚焦热点，国家对5G发展高度重视，5G建设相关政策密集出台，不断加码。十三五国家信息化规划提出要加快推进5G技术研究和产业化。2018年12月，5G被首次列入经济工作会议中，为5大新基建工作之一。2019年6月，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家运营商发放5G商用牌照，我国5G商用迈出了关键一步。2020年12月28日，工信部部长在2021年全国工业和信息化工作会议宣布，2021年将有序推进5G网络建设及应用，加快主要城市5G覆盖，推进共建共享，新建5G基站60万个以上。5G在技术上主要体现在毫米波、小基站、大规模天线技术（MassiveMIMO）等，这些技术有效解决了无线高速传输数据的问题，同时其对通信设备的材料要求更高、需求量更大，带动PCB量价齐升。5G所采用的毫米波穿透能力差、可覆盖范围小，未来小基站替代宏基站将成为趋势，预计为实现5G深度覆盖，小基站的数目需要达到数千万个，对相关基础设施投入包括PCB需求将会明显提升；同时，基站结构由4G时代的BBU（基带处理单元）+RRU（射频拉远单元）+天馈系统升级为5G时代的DU（分布单元）+CU（单元）+AAU（有源天线处理单元），单个宏基站对于PCB的需求量将比4G基站大幅增加；并且，由于5G基站的发射功率较大、频段较高，对板材散热功能要求和介质传输损耗要求更高，对高频高速板需求量较大，对PCB的材料性能、稳定性、制造工艺等方面都会有更高的要求，将大幅提升PCB附加值。根据2020年12月中国信息通信研究院发布的中国5G发展和经济社会影响白皮书，截至2020年10月，中国已累计建设5G基站超70万个，5G终端连接数超过18亿个。2020年全球5G网络市场规模超过100亿美元，基站出货量超过100万个。我国5G基站在全球市场份额保持领先。未来2-3年我国5G网络建设仍将呈持续推进趋势，具有5G特性的消费级创新应用可能在2022-2023年规模增长，并且5G会加速人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的扩散速度。对于通讯终端而言，目前5G手机渗透率提升迅速，根据工信部数据，2020年12月我国5G手机出货量1，820万部，占同期手机出货量的6843%；2020年我国整体5G手机出货量达到163亿台，占手机出货量5286%。随着5G布局逐步完善，4G手机将会面临淘汰，有望催生新一轮手机换机潮，带动后续手机市场的持续增长。同时，指纹识别、3DTouch、全面屏、双摄、人脸识别、折叠屏等智能手机创新点不断涌现，各大手机品牌商不断丰富产品功能、优化使用体验以激发消费者换机需求，抢夺市场份额。随着智能手机功能集成需求越来越大，功能模块越来越多，单机所需PCB尤其是高端PCB的价值越来越高，以智能手机为代表的通讯终端领域的PCB产品需求仍将是PCB行业增长的主要驱动力之一。2、消费电子发展状况消费电子包括家用电器、智能移动终端、可穿戴设备等细分领域。消费电子用PCB产品通常具有大批量、轻薄化、智能化、小型化等特性，以单面板/双层板、多层板、HDI板和挠性板为主。消费电子具有覆盖面广、下游需求变化快、产品迭代周期短、新品类不断涌现等特点，每一次新的消费热点出现都将引领一轮消费电子产品迭代升级，拉动PCB的需求增长，目前以人工智能、物联网、智能家居等概念为代表的智能产品开启了消费电子的新时代和发展潮流。根据IDC数据，2019年全球可穿戴设备出货量达到337亿台，预计2020年增加至396亿台，2023年增加至482亿台，2019-2023年均复合增长率可达到936%，这为PCB产业带来巨大的市场空间。3、计算机发展状况计算机主要包括服务器/存储器、个人电脑及外部设备等细分领域。个人电脑及外部设备的PCB需求主要包括二至十六层板、HDI板、挠性板和封装基板，服务器/存储器的PCB需求以六至十六层板和封装基板为主，高端服务器所用PCB一般要求高层数、高纵横比、高密度和高传输速度。根据IDC数据，2019年全球个人电脑出货量为267亿台，同比增长274%；2020年全球个人电脑出货量达到303亿台，同比增长1348%，其中2020年第四季度全球个人电脑出货量达到9，160万台，同比增长261%。根据Wind数据，2018年全球服务器出货量达到1，26303万台，同比增长1030%；2018年全球服务器营业收入达到84450亿美元，同比增长4132%。根据IDC数据，2019年第四季度全球服务器出货量同比增长14%至340万台，服务器营业收入同比增长75%至254亿美元。近年来，随着云计算、大数据等技术发展，互联网数据中心作为处理、存储、备份数据的重要物理载体快速发展，而云计算集中化和价格下降也倒逼互联网数据中心朝着大规模/超大规模发展，拉动了互联网数据中心的建设需求，同时带动了服务器和存储器的增长，该细分领域的PCB需求将大幅增加。4、汽车电子发展状况汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的统称，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统。基于物联网背景下的电动汽车、智慧汽车等作为汽车行业未来发展趋势，车用电子搭载率将会进一步上升，车用PCB用量也将提升。随着汽车向轻量小型化、电子化、智能化等方向发展，车用PCB需求将由单/双面板、多层板逐步向挠性板、HDI板转移。不同车型的汽车电子成本占整车成本的比例有所差别，低档车型的汽车电子成本占比约15%，中高档车型的汽车电子成本占比约28%，混合动力汽车和纯电动汽车的汽车电子成本占比分别约为47%、65%。随着汽车消费升级、新能源汽车的推广以及法律法规对安全控制的要求提高，汽车电动化和智能化将成为新趋势，势必会加大汽车电子配置的需求，促进汽车电子行业迎来快速增长期。根据Prismark预测，全球汽车电子持续稳定发展，2017年全球汽车产量为9，730万辆，预计2022年全球汽车产量将达到10，760万辆，年均复合增长率约为20%；2017年每车电子含量为2，180美元，预计2022年每车电子含量将达到2，715美元，年均复合增长率约45%；全球汽车电子销售预计从2017年的2，100亿美元，增长至2022年的2，890亿美元，年均复合增长率将达到66%。随着新能源汽车市场的兴起，汽车电子PCB需求大幅上升。相对于传统汽车，新能源汽车增加充电、储能和能量转换设备等，据统计，根据新能源汽车电子化程度的不同，其PCB用量是传统汽车的2到4倍。根据中国汽车工业协会数据，2020年我国新能源汽车销量达到13670万辆，在汽车销量占比为540%。在新能源汽车的带动下，汽车电子PCB需求大幅上升。5、工业控制发展状况工业控制是指利用电子电气、机械和软件组合实现工业自动化控制，以使工厂的生产和制造过程更加自动化和精确化，并具有可控性及可视性。工业自动化可以大致分为三大类，包括离散控制（主要用于机械制造领域）、过程控制（主要用于石化领域）、间隙控制（主要用于电火花加工）。工业控制系统结合运动控制器、伺服驱动器、电机、编码器等软硬件，通过控制电机使之按照设定的运动轨迹和参数运动，完成高速、高精度的生产过程，在机械制造领域运用广泛。根据Prismark统计，2019年全球工业控制产值为2，320亿美元，2024年预计将提升至2，600亿美元。6、医疗电子发展状况医疗电子市场在移动医疗、智慧医疗、远程医疗等医疗新模式的带动下，处于稳步增长阶段。医疗电子使用的PCB产品主要为单/双面板和多层板。根据Prismark统计，2019年全球医疗电子的市场规模为1，130亿美元，随着社会信息化的不断深入，医疗电子发展前景广阔，预计2023年医疗电子全球市场规模将达到1，310亿美元。二、 全球切削刀具行业发展总体规模2020年，全球切削刀具市场规模达到了2176885百万美元，预计2027年将达到3385151百万美元，年复合增长率（CAGR）为59%。未来几年，本行业具有很大不确定性，本文的2021-2027年的预测数据是基于过去几年的历史发展、行业专家观点、以及本文分析师观点，综合给出的预测。国际切削刀具市场主要集中在美国、日本和欧洲，这几个国家和地区既是切削工具的生产大国也是切削工具的消费大国。发达国家制造业近年来大量采用现代高效切削刀具来提高劳动生产率，每年为制造业节约成本达1000亿美元，远远高于在刀具上的投入。另外，在德、美、日等制造业强国，现代数控机床和高效刀具互相协调、平衡发展的规律十分明显，为制造业提供一个充分发挥装备潜力的最佳配置和解决方案。在发达国家，经济稳定发展的正常年份，每年的刀具消费规模，大体稳定在机床消费的1/2左右。国内切削刀具市场竞争日益激烈，日系市场份额占的偏大，具体包括三菱（MITSUBISHI）、京瓷（KYOCERA）、住友（SUMITOMO）、OSG等。其次是欧美刀具，欧美刀具虽然品质好，但售价偏高，对于国内模具制造业，接受程度略有保守，但这些似乎并没有影响到欧美刀具在国内的销售额，主要原因是使用者欧美刀具的客户主要以大中型企业、外资企业为主。而且，近年来，随着欧美先进机床引进的增多，拉动了欧美刀具的销售。从产品类型及技术方面来看，金属切削刀具主要包括硬质合金刀具、高速钢刀具和其他刀具（包括陶瓷，钻石等）。其中高速钢刀具和硬质合金刀具在切削刀具市场中占据重要地位。目前全球主要厂商包括Sandvik、IMCGroup、Mitsubishi、Kennametal和OSG等，2020年主要厂商份额占比超过41%，预计未来几年行业竞争将更加激烈，尤其在中国市场。三、 切削刀具行业发展趋势在预测期内，供应商之间的竞争将加剧。切削刀具行业是自由竞争行业，目前面临来自国内外对手的激烈竞争。一方面，以欧美日为首的老牌企业由于进入国内市场较早，凭借技术和资本优势，长期占据较高的市场份额。其中以日本住友、瑞典山特维克、美国肯纳金属为代表，这些跨国企业产品链较长，可以提供涵盖切削刀具上下游行业的全产业链服务，且资金雄厚。另一方面，中国切削刀具相关制造企业已超千家，主要分布于长江三角洲、珠江三角洲和环渤海等市场经济和民营经济较为发达的地区。供应商将在定价、环保、增值收益和服务组合的基础上竞争以在市场上提供竞争优势。在预测期内，预计这种竞争将随着产品扩展的增加而加剧。四、 刀具行业概况刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以刀具一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称为矿山刀具。从上游市场来看，刀具产业链上游有碳化钨粉、钴粉、钢铁、陶瓷、超硬材料等；从下游应用行业来看，刀具应用较多的为通用机械、汽车、航空航天、模具、机床工具、医疗等行业。五、 中国切削刀具制造行业供给市场：行业实现跨越式发展中国切削刀具行业起步较晚，但是随着汽车、航空、模具、制冷、电力等精密制造业的快速发展，近年来行业实现了跨越式发展。根据中国机床工具工业协会数据，中国刀具产值从2015年的7626亿元增长到2019年的11554亿元。六、 中国切削刀具市场前景光明在打造制造业强国的今天，中国政府已将机床行业提高到了战略性位置，把发展大型、精密、高速数控设备和功能部件列为国家重要的振兴目标之一。其中，金属切削刀具尤其是数控刀具的发展和应用水平的提升，对于制造业提升效率和降低成本的影响，正在被整个国家和行业予以更高的重视。中国切削刀具制造行业机遇与挑战并存，但是总体来看行业发展的有利因素占据了主导地位。结合国内外经济发展情况以及中国切削刀具行业自身的发展状况，预计未来几年刀具行业将迎来智能制造升级发展时期，我国刀具行业面临着由低端产品向高端产品过渡的时期。汽车模具航空航天等行业的高、精、尖的复杂刀具将是我国生产现代高效刀具的主要从业方向。预计到2026年，我国切削刀具行业消费市场规模将达到5565亿元。全球刀具市场增速保持稳步增加趋势。2019年全球切削刀具市场规模为359亿美元，2020年全球切削刀具市场规模为370亿美元，同比增速为3%。全球刀具市场中，硬质合金刀具仍占据主导地位。全球刀具市场中，主要还是硬质合金刀具和高速钢刀具，硬质合金刀具占据63%，高速钢刀具占据26%。刀具材料发展的整体趋势是硬质合金、高速钢刀具占比下降，陶瓷、立方氮化硼、人造金刚石材料刀具占比提升。第四届切削刀具用户调查分析报告指出，相较于第二届刀具用户调查情况，陶瓷材料刀具占比增加了6%，立方氮化硼材料刀具占比增加了4%，人造金刚石材料刀具占比增加3%，同时硬质合金刀具占比降低了11%，高速钢刀具占比下降了5%。刀具广泛应用于各行各业，下游涵盖了汽车、摩托车，机床工具，通用机械，模具，航空航天，工程机械等应用领域。金属加工调查资料中显示应用于汽车、摩托车领域的刀具占比最高，为209%，应用于机床工具领域的刀具占比为181%，通用机械领域占比为151%，其余行业的占比均不超过10%。从零部件的整个生产过程来看，刀具支出的占比并不大。从产品成本构成角度来看，当刀具费用支出分摊到产品制造的各个环节时，刀具费用占比仅为3%。机械零件生产成本中，人工费用和设备费用占比最高，分别为31%和27%，工件材料费用占比为17%，厂房折旧和管理费占比为22%。刀具在产品成本端占比低，但直接决定机械加工产品质量。从机械加工效率角度来说，刀具的性能对提高机床切削速度和进给速度具有关键作用，性能优异的刀具能提高数控机床的生产效率，降低制造成本。相比之下，以通用高速钢刀具产品为主的传统刀具价格低，加工效率低。高效刀具对企业降本增效的作用显著，明显提升切削加工效率的同时显著提高经济效益。硬质合金刀具的主要原材料为碳化钨，碳化钛等高硬度难熔金属碳化物粉、钴粉和其他配料，钴粉起粘合剂作用，占比不高。中国钴资源仅占世界储量1%，世界钴储量主要集中在刚果（金）、澳大利亚，我国生产钴的企业较少，主要依赖进口，但中国的钴冶炼工艺处于世界领先水平，是全球第一大精炼钴供应国。七、 全球切削刀具市场规模逐年上升国际切削刀具市场主要集中在美国、日本和德国，这几个国家既是切削工具的生产大国也是切削工具的消费大国。发达国家制造业近年来大量采用现代高效切削刀具来提高劳动生产率，每年为制造业节约成本达1000亿美元，远远高于在刀具上的投入。另外，在德、美、日等制造业强国，现代数控机床和高效刀具互相协调、平衡发展的规律十分明显，为制造业提供一个充分发挥装备潜力的最佳配置和解决方案。在发达国家，经济稳定发展的正常年份，每年的刀具消费规模，大体稳定在机床消费的1/2左右。根据QYResearch的数据，2018年全球切削工具消费量为349亿美元，初步估算2020年全球切削工具消费量约为370亿美元。