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TUhjnbcbe - 2021/2/6 14:23:00
天津市白癜风医院 http://baidianfeng.39.net/a_ht/160722/4908480.html

公司通过内生外延,形成强大的研发、生产、销售和管理体系,成长为高端铜合金平台公司,产品释放进入高峰期。

报告日期:年08月24日

重要观点

1、产业布局基本完成。下游集中在电子等制造业,技术更新较快,交货周期短,定制化属性明显,需要销售人员、研发人员与客户密切互动。需要一定的规模效应,来组建庞大的销售网络和研发团队。高端合金产品推介也需要跟客户之间多部门协作,以及较长的(以年计)认证周期。公司以普通产品为“敲门砖”,切入客户供应链,形成规模效应(规模也是细分行业龙头),借此完成自身销售、研发、生产、以及人才等体系化布局。普通产品为“盾”,摊销公司固定支出,高端合金产品为“矛”,高端销售占比快速提升,实现公司盈利增速远高于收入增长。2、精密制造耗材霸主。精密线切割加工为新型高精密数控加工技术,广泛应用于模具制造、汽车、医疗器械、工业机器人等高端精密制造领域。电极丝是加工耗材,可分为高速走丝和慢走丝,慢走丝精度高,成为欧美日本等国家主流。博威合金的精密切割丝为慢走丝,基材为铜合金,全球年销量约12万吨,市场规模约60亿元,潜在市场空间约-亿元之间,公司市占率约13%左右。公司在中端和高端领域大幅领先的市占率和技术统治力,未来成长空间大:(1)全球尤其中国慢走丝技术市占率提升;(2)精度提升切割丝损耗提升;(3)切割丝高端化诉求强烈,高端产品附加值为普通产品数倍。3、高端铜合金板带进入爆发期。铜合金板带全球产量约多万吨,国内万吨;年我国产量占全球约65.9%,复合增速约5%左右,下游集中在连接器、半导体、电气等领域。行业产能分散,高端产品集中在德国、日本和美国等国家。5G技术、半导体、消费电子和汽车电子等技术发展催生高强高导铜板带等高端需求。博威合金自主研发能力强,以高端板带为主,受益于进口替代,盈利能力大幅高于同行业。原有产能2万吨,年新增1.8万吨,正在加快实施5万吨铜板带材项目,远期产能8.8万吨。4、合金线材毛利率仍在提升。全球铜合金线材产量估计超过50万吨,我国全球占比约74%左右。*铜线占比约70%,其余的有青铜、白铜等。铜合金线线材下游应用有铜合金焊丝、汽车电气连接线、接插线、电极丝等。博威合金的线材有普通*铜、铅锌白铜、青铜、特殊青铜、高锌*铜、高镍白铜等。尽管普通*铜销量占比50%左右,但BVA占比不到30%。公司年产线材2万多吨。年公司线材整体毛利率16%,较年提高2个百分点。公司线材毛利率从年的11%稳步提升到年的16.45%。主要依靠高端产品占比提升。5、棒材高端产品占比超越市场预期。年国内产量约万吨,年至年复合增速5%。公司7万吨产能,国内第二,普通*铜棒材销量占比较高,但加工费较低,由此资本市场多认为棒材整体较为低端,但*铜棒材的作用主要是摊薄公司的固定开支,高端合金铜棒才是公司业务模式的核心。无铅*铜、青铜、铬锆铜、铜镍硅等高端棒材加工费是普通产品的3-5倍。公司高端产品占比持续提升(20%左右),但BVA(产品增加值,可理解为加工费)占比已经超过40%。6、在成长性行业复制确定性。业务模式国内缺乏竞争对手。公司从合金技术起家,纵向合金高端化:铬锆铜、铜镍硅、钛铜等。横向开拓种类:棒材→线材→板带→切割丝。两方面的壁垒不断加深。伴随高端化和品类增长,公司与客户的合作关系日趋紧密,公司护城河以提升。同时公司扩展地理范围:国内→外贸→东南亚建厂→欧洲收购,并在欧洲设立研发中心。公司的人才构成也完成了国际化配置,吸纳全欧顶级专家。成为中国有色合金材料形成自主知识产权体系企业。公司目前已经成长为全球领先的铜合金平台型公司,未来具备向其他合金领域延伸的可行性。

尽管公司产品的加工费较高,但铜等原材料昂贵,致使产品毛利率看起来较低,但这不妨碍公司实际的盈利能力,如果仅把加工费确认为收入,公司的产品毛利率可能会超过50%。从年到年,伴随公司毛利率从年的9.9%提升到年Q1的17.36%,公司ROE从年的3.5%增长到年11.8%。预计公司-年实现净利润5.30、6.71、8.44亿元净利润,同比增长20%、27%、26%,对应市盈率18.9、15.0、11.9倍。维持“强烈推荐-A”评级。

风险提示:(1)受中美贸易影响下游需求严重不及预期,公司的新产品和老产品销量下滑;(2)铜加工新增产能投产不及预期;(3)光伏需求大幅下滑,公司光伏组件销量下滑;(4)地缘*治,造成公司经营遇阻。

一、博威合金:以合金为本,开疆新材料

宁波博威合金材料股份有限公司创建于年,于年1月在上交所主板上市。公司致力于高性能、高精度有色合金棒、线、板带新材料的研发、生产和销售,产品广泛应用于航空航天、高速列车、智能终端产品、电子通讯、汽车等30个多个行业。年公司实现了对宁波康奈特及旗下新能源资产的%收购,利润得到大幅提升,业务也变成以“新材料”为主,国际新能源为辅的发展战略。

公司董事长谢识才通过一致行动人博威集团、博威亚太、谢朝春等控股博威合金,合计持股比例约53.7%。博威合金独家专利产品

公司的产品可分为两大类:铜材料和光伏。年公司收入75.9亿元,其中铜材料收入57.5亿元,光伏收入16.8亿元,分别占比76%和22%;毛利共8.6亿元,铜材料6.3亿元,光伏2亿元,分别占比77%和20%。

铜合金产品又可划分为:板带、线材和棒材。公司年收购了博德高科,生产精密切割丝、精密电子线和焊条,这些产品大类上仍可划分到铜线材,本文统称为精密细丝。精密细丝业务年实现收入主营业务12.3亿元,下降0.57%;扣非净利润9,万元,同比增长58.6%。板带业务年主营业务收入约11.3亿元,增长13.9%;净利润9,万元,增长26.9%。

铜合金加工企业的盈利模式主要是成本加成,收入(报价)包含原材料成本和加工费。原材料以铜为主,掺杂一些铝、镍、锰等小金属元素。作为原材料的有色金属成本公开透明,加工企业创造的价值则以加工费的形式体现。由于完全套期保值,铜等金属价格波动对公司的盈利影响比较小,公司稳定赚取新材料的加工费用。

尽管博威合金的毛利率在铜加工行业处于顶级水平,但其年毛利率也仅15%,由于铜价昂贵,铜锌等直接材料在公司成本中占比达到90%以上。公司铜产品毛利率会显得较低。这使得投资者直觉上误认为公司产品壁垒低,公司并非是新材料公司。但如果采用加工费作为收入核算,则公司的毛利率可达到50%以上。

内生外延,公司收入从年至今增长了2倍,净利润增长了4.2倍。

铜合金现已经广泛应用于航空航天、高速列车、电子通讯、汽车制造、船舶工业、工程机械、精密模具、引线框架等30多个行业。

公司全面继承了博威集团的研发创新实力,依托博威集团的国家首批“创新型企业”、“国家技术创新示范企业”、“国家认定企业技术中心”、国家“博士后科研工作站”、“国家认可实验室”、“国家地方联合工程研究中心”等研发创新平台,是国家“高新技术企业”、国际有色金属加工协会(IWCC)董事单位和技术委员会委员,成为高端合金材料智能制造企业。根据公司战略,博威合金构建起“新材料”、“新能源”、“资本合作”三轮驱动的产业格局。近年来完成新材料创新项目50多项,目前已申报86项发明专利,其中47项授权国家发明专利,3项国际发明专利,成为国家知识产权优势企业;公司主导或参与我国有色合金棒、线18项国家标准、4项行业标准编制,推动我国有色合金材料产业快速发展。

二、博德高科-切割丝全球龙头

博德高科收购德国BK成就霸主地位

年5月,博威合金收购博德高科%的股份,交易对方为博威集团、金石投资、博金隽立乾威95%石瑞晟浚隽瑞投资、乾浚投资、立晟富盈等5名博德高科原股东。标的资产评估值为99,万集投投富投元,经交易各方友好协商团,交易作价为资9.90亿资元。支盈付对资价方式为50%采用股份支付,50%采用现金支付。

博威集团等股东承诺博德高科年、年、年、年各会计年度经具有证券业务资格的会计师事务所审计的税后净利润(以合并报表中扣除非经常性损益后归属于母公司股东的净利润为计算依据)分别不得低于人民币7,万元、9,万元、10,万元、13,万元。

博德高科成立于6年7月,始终致力于精密细丝的设计、研发、生产和销售,主要产品包括精密切割丝、精密电子线、焊丝等。年博德高科(德国)收购BerkenhoffGmbH公司(BK,贝肯霍夫)。

精密线切割加工主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,目前在模具制造中应用较为广泛,在样板、凸轮、成形刀具、精密细小零件和特殊材料的加工中也得到日益广泛的应用。

精密电子线ELAS(英文ElectronicWis),是指一种在特殊工况条件下的通电导线,主要应用于电子技术、加热导体应用等领域。因各类客户需求的不同,产品特性(如导电性、抗腐蚀、抗拉强度、屈服强度、电镀、色泽等)各异,精密电子线适合按客户的需求定制化生产。高端精密电子线在全球范围内的竞争压力较小,产品附加值较高。

焊丝主要应用于结构件、零部件的焊接,要求焊接后结构件或零部件的强度、耐磨性都符合高标准,这对焊丝的表面光滑度、无氧化度和清洁度以及尺寸公差等要求极高。

焊丝可分为钢焊丝(包括碳钢焊丝、结构钢焊丝、不锈钢焊丝等)和非钢焊丝(包括镍:基焊丝、铜基焊丝和铝基焊丝等)。博德高科的焊丝均为非钢焊丝。

德国贝肯霍夫公司拥有年历史,在精密细丝领域积累了丰富的研发制造经验,为高端切割丝全球龙头,在高端领域具备绝对的话语权,专业从事精密细丝生产的制造商,拥有的“bedra”品牌在全球高科技精密细丝市场中享有较高声誉。

BK公司具备强大的技术研发力量,拥有独立的技术中心和应用实验室,并拥有多项重要的全球专利,如三倍镀层的高精密线MICROCUT?等。BK公司核心技术主要体现在前道工序材料组分的设计及后道工序的细丝制造工艺两个方面。以切割丝为例,工件被切割的同时切割丝也会被损耗,为了提高切割速度和切割精度,其组分设计的核心是切割丝外部的放电层组织及加工过程中火花放电。

BK产品有精密切割丝、精密电子线和焊丝,主要销售到欧洲、美国等发达地区。高端精密切割丝在我国的渗透率依然较低。

切割丝和精密电子线产品作为高端精密加工领域的关键材料,应用于各类航空航天、精密模具、汽车工业、工业机器人和医疗器械等行业,用途较广,终端用户分散;另一方面,精密切割丝系高端切割设备精密耗材,精密电子线亦系精密线材,该两类产品型号丰富,单位产品线径细,加工效率较高。

博德高科在收购BK公司之后,利用BK公司的技术优势,提高产品品质,进而提高产品售价和国内市占率。

另外博德高科和上市公司之间也有较多的技术协同。博德高科及其子公司BK公司在组分设计技术和精密制造工艺方面具有较强的实力,可被借鉴于提高上市公司新材料合金化技术和制造水平,丰富和细化上市公司现有特殊合金的牌号和种类,扩大产品的覆盖范围,从而显著提高上市公司新材料业务的整体技术水平和产品盈利能力。

切割丝——制造业升级利器

精密线切割加工属于电加工范畴,前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花精密线切割加工方法。自年前苏联首先研制出线切割加工机床,切割丝由此应运而生。

切割丝从最初使用的无氧铜丝切割到现在的镀层复合丝切割,经历了从低效率、低品质到高效率、高品质、自动化、专业化生产的漫长历程。线切割技术的发展,也离不开电极丝技术的同步发展。现在国际上流行的慢走丝机床设计理念就是根据电极丝性能进行设计,而电极丝技术的突破往往又会带动线切割机床设计的革新。

中国的精密数控线切割机起步较晚,于上世纪90年代通过香港首次引进中国,之后得到快速应用普及,目前中国是世界精密数控线切割机的主要市场之一,大多数世界知名精密数控线切割机制造商都在中国设立了生产基地。

精密加工技术广泛地应用于模具制造、汽车工业、医疗器械、工业机器人等高端精密制造领域。随着中国制造的实施,工业化要求的提升,精密切割丝在精度和效率方面提供不可替代的助力。

慢走丝切割精度高,代表了高端制造的方向

精密线切割加工是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的,利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM(ElectricalDischargeMachining)。加工过程大致可分为介质击穿和通道形成、能量转换和传递、电蚀产物抛出以及消电离这四个阶段。

精密切割丝通常为直径0.02-0.3mm的金属丝(电极丝),由走丝系统带动电极丝沿工作台的轴向移动。脉冲电源加在工件与电极丝之间,一般工件接正极,电极丝接负极。工件与电极丝之间用喷嘴喷入工作液(乳化液、去离子水等)。控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息,使工作台相应移动,工件与电极丝靠近。当两者接近到适当距离时(一般为0.01-0.04mm)便会产生火花放电,蚀除金属。金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大,控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序相匹配,不断地发出进给信号,使加工过程持续进行。

根据运行速度不同,电极丝的走丝方式通常分为两类:

(1)高速走丝(快走丝),即电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8~10m/s。高速走丝是中国独创的线切割加工模式,也曾是我国生产和使用的主要模式。它一般采用钼丝作电极丝,电极丝可重复使用。高速走丝的加工速度较高,但容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量、加工精度下降。

(2)低速走丝(又叫慢走丝),即电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s。低速走丝由欧美和日本发展,是欧美和日本主要的线切割加工模式。它一般采用铜合金丝作电极丝,电极丝放电后不再使用。低速走丝工作平稳、均匀、抖动小、加工精度较好,但成本较高。

由于慢走丝线切割所加工的工件表面光滑度、圆度误差、直线误差和尺寸误差的控制都较快走丝线切割优异,所以在加工高精度零件和模具时,慢走丝线切割得到了广泛应用,特别是在航空、汽车、医疗、精密仪器仪表等质量和精度要求较高的行业。随着中国工业的不断进步,慢走丝线切割逐渐成为线切割的主流模式。

电火花加工是与机械加工性质完全不同的一种新工艺、新技术。机械加工是通过机床部件的相对运动,使用比工件材料更硬的刀具去切除工件上多余的部分从而得到成品零件。但随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性、高粘性、高韧性、高纯度等性能的新材料不断出现,具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,机械加工无法完全适应工业和科技的发展。电火花加工因此应运而生,并得以迅速发展。

精密线切割加工除具有电火花加工的基本特点外,还有一些其他特点:(1)不需要制造形状复杂的工具电极,就能加工出以直线为母线的任何二维曲面;(2)能切割0.05毫米左右的窄缝;(3)加工中并不把全部多余材料加工成为废屑,提高了能源和材料的利用率;(4)加工精度高和表面较为光滑。

精密线切割加工主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,目前在模具制造中应用较为广泛,在样板、凸轮、成形刀具、精密细小零件和特殊材料的加工中也得到日益广泛的应用,目前国内外的精密线切割机床已占电加工机床总数的约60%以上。此外,在试制电机、电器等产品时,可直接用线切割加工某些零件,省去制造冲压模具的时间,缩短试制周期。

精密切割丝高端化趋势明显

电火花线切割效率和切割质量与电极丝的性能紧密相关。从年镀锌电极丝的发明至今,市场上不断出现各类性能更为优异的电极丝。根据使用条件及加工状况,切割丝可分为如下几种。

(1)*铜切割丝

*铜丝是为第一代专业电极丝。年,*铜丝开始进入市场。这种电极丝曾带来切割速度上的突破,当时对于厚度为50mm的工件,切割速度从10mm2/min提高到25mm2/min。*铜是紫铜与锌的合金,最常见的配比是65%的紫铜和35%的锌。当时发现*铜丝中的锌由于熔点较低(°C,而紫铜为°C)能够改善冲洗性。在切割过程中,锌由于高温而气化使得电极丝的温度降低并把热量传送到工件的加工面上。

*铜丝的应用场合:1加工量不大,对加工精度特别是表面精度要求不高的产品;2以加工小尺寸、薄厚度为主的产品。因为工件装夹调整的时间占总加工时间的比例较高,切割时间较少,对加工效率的影响不明显。3工件的材料硬度不高或厚度不超过80-mm。

(2)镀层切割丝

由于低熔点的锌对于改善电极丝的放电性能有着明显的作用,而*铜中锌的比例又受到限制,所以工程师就在*铜丝外面再加一层锌,这就产生了镀锌切割丝。

镀层切割丝生产工艺主要有浸渍、电镀和扩散退火这三种方法。切割丝的芯材主要有*铜、紫铜和钢,镀层的材料则有锌、紫铜、铜锌合金和银。

目前市场上较为成熟的镀层切割丝按应用区分主要有以下几种:

A、普通镀锌切割丝

芯材为普通*铜,外面镀一层锌,由于锌在切割过程中的气化作用,这种电极丝的放电会比较稳定,切割表面比普通*铜丝光滑。

镀锌丝的主要优点:切割速度高,不易断丝;加工工件的表面质量好,无积铜,变质层得到改善,因此工件表面的硬度更高,模具的寿命延长;加工精度提高,特别是尖角部位的形状误差、厚工件的直线度误差等均比*铜丝有改善;导丝咀等部件的损耗较小。锌的硬度比*铜低,同时镀锌丝不象*铜丝那样有很多铜粉,不容易堵塞导丝咀,污染相关部件。

B、高精度加工用镀锌切割丝

这类切割丝大多采用电镀的方法制造,可较好控制镀锌层的厚度,放电性能稳定,不易断丝,适合四次切割以上的精密加工。切割速度一般可以比*铜丝快30%左右。韩国OPEC公司的ZINCO系列镀锌切割丝,运用了独特工艺,该工艺先将*铜芯材拉制到了接近最后直径的时候进行镀层,然后进行拉丝,其镀层由多层铜锌合金组成,锌的比例从里到外呈梯度渐变,以外层的锌为最多,且表面具有改善冲洗性能的微观多孔结构。

C、高速度加工用镀锌切割丝

这种切割丝以扩散退火工艺制作,是一种复合切割丝,有较厚的含有50%的锌和50%的紫铜的镀层。这种镀层需经过一系列的热处理过程,其颜色因镀层扩散而从亮银色变为*褐色。这种切割丝的芯为α结构而镀层则为β结构,最后经过一道拉伸加工通过冷压把镀层压进芯材中。扩散过的切割丝表面是多孔的,它有助于改善冲洗性。这种切割丝的切割速度是目前最快的,适合于高效率加工。

D、高难度加工用镀层切割丝

钢芯切割丝是一种复合丝,它由钢制的芯加上中间的紫铜镀层和外面的*铜镀层组成。钢芯在常温下的拉伸强度与*铜丝差不多,但是随着温度的升高*铜丝的拉伸强度迅速降低,而钢的拉伸强度则高于*铜丝。但是,由于钢的导电性能不好,因此在钢芯外面包了一层紫铜用以提高电导率,而外面的*铜层则起到了改善冲洗性能的作用。钢芯丝特别适合于困难条件下的加工,如超厚、大斜度、多层、冲水不良、石墨、单晶硅等难加工物质。

E、超精密加工用切割丝

*铜丝或镀层丝的直径一般在0.30mm至0.07mm之间,而对于一些电子、光学和钟表行业的微细零件或超精密的加工,要求切割丝的直径在0.10mm至0.02mm。过去这种切割丝是采用钨丝或钼丝制作的,价格昂贵。现在则普遍采用高拉伸强度的钢丝(碳钢琴线)外面加镀*铜来制作,这种切割丝的拉伸强度为一般切割丝的2倍。

在欧美和日本等发达国家,由于其始终发展的是慢走丝加工模式,*铜丝作为切割丝的主要用材,目前仍具有较为广泛的市场应用。镀层切割丝的优异性能使得其市场应用愈加广泛。

在国内,由于存续生产技术及设备的原因,还有相当一部分线切割机使用快走丝模式,但慢走丝越来越受到市场的认可,逐渐成为主流线切割模式。在慢走丝模式下,国内的切割线的发展趋势与欧美、日本一致,普通*铜线虽然仍有一定市场空间,但将逐渐被高性能切割丝所取代。

目前的线切割加工工艺比过去有更多的变量因素,从加工材料、切割速度、轮廓精度、表面质量到运行模式等等,只有选择合适的切割丝才能使工厂的加工效率、加工成本和加工质量进行合理优化。

博威高科技术、规模、成本领先行业,升级为整体方案解决商

年中国模具消费量达亿元人民币,约占世界模具消费的三分之一,推测全球模具消费量约亿元,每年增速约3.5%左右。根据行业的经验数据,模具产品中约35%是采用精密线切割加工工艺完成的,精密切割丝在精密线切割加工成本中的平均占比在3%左右。据此计算,模具用切割丝全球市场规模约80亿元,国内市场空间约28亿元。

另外精密切割丝在汽车、机器人和医疗等领域也有广发应用,该部分市场空间估计会接近20亿元(估算,仅供参考),考虑精密制造的发展,预计该部分需求增长较快。

根据草根调研,全球精密细丝慢走丝全球年产量约12万吨,按照单吨价格5万元测算,全球慢走丝市场规模约60亿元。因此我们判断全球慢走丝市场规模约60-亿元。在制造业升级背景下,精密切割丝的渗透率仍有较大的提升空间。

多次切割将大幅提升慢走丝用量。多次切割技术是提高慢走丝切割加工精度及表面质量的重要手段。它是设计制造技术、数控技术、智能化技术、脉冲电源技术、精密传动及控制技术的科学整合。一般是通过一次切割成形,二次切割提高精度,三次以上切割提高表面质量。原来为达到高质量的表面,切割的次数需高达7~9次。慢走丝属于耗材,切割一次就报废。

博德高科市占率约10%左右,为行业第一大公司。公司产量超过1.4万吨,大幅领域同行业公司。行业第二名公司为法国瑟摩,产量不足博德高科50%,且该公司80%左右产品销售给单一机床公司,市场竞争力,尤其是研发和销售能力相对博威较弱。行业第三名为韩国OPEC公司,年产量约为博德高科的15%左右。国内产能较为分散,仅广东就有超过10家公司生产,但产能小,产品较为低端。即使同类产品(低端)博威合金的售价也高出国内同行业50%以上。

博德高科在慢走丝领域的统治力不仅仅体现在规模上,在技术上也处于行业遥遥领先的地位。全球镀层丝市场规模约2万吨(草根调研数据,仅供参考),占整个市场规模约16%,博威合金在镀层丝领域市占率达到30%左右,可谓一支独大。究其原因是公司在技术和成本方面的领先。公司技术大约领先竞争对手一代。国内镀层丝规模仅约0多吨,占国内市场需求量不足10%,镀层丝渗透率提升空间很大。

博德高科在同行业仍在单一提供产品的时候,已经深度介入客户,为客户提供切割丝整体解决方案。公司是切割丝的开发者,也是最了解切割丝使用方案者,公司会根据客户的实际需求,提供最佳的解决切割丝方案,由此深度与客户绑定。

今年一季度,公司的2吨高端镀层丝项目完成全线试产,未来博德高科在高端市场的技术统治力进一步提升,同时的盈利也有望大幅提升。

精密电子线——未来有望实现进口替代

精密电子线是一种在特殊工况条件的下的通电导线,产品针对电子技术、加热导体应用等领域和其他特殊行业,是博德高科的核心产品之一,因各类客户需求的不同,不同产品的特性(如导电性、抗腐蚀、抗拉强度、屈服强度、电镀、色泽等)各异,适合按客户的需求定制化生产。高端精密电子线在全球范围内的竞争压力较小,产品附加值较高。

精密电子线的发展,不仅降低了传输信号线束的体积、重量,更大幅提升了线束的抗弯折性能,多条精密电子线绕制的线束也提高了信号传输的质量和稳定性。特别是随着飞机、汽车的轻量化要求,高级医疗设备、高端电子产品和多领域高精密设备的小型化和高质量信号传输的要求,对精密电子线导体和屏蔽细丝的性能、体积提出了更为严格的要求,使得导线向超微细的方向发展。

精密电子线产品主要有轻量化汽车线束、微型电缆电子线(航天、国防、民用飞机及特殊环境应用)、高端应用电阻线(精密仪器加热部件、高端除雾加热装备、高端民用加热产品)等。

国外精密电子线生产商主要以欧洲、美国的国际知名企业为代表,如博德高科子公司德国BK公司、法国特殊线公司、美国菲斯克公司等。这些公司规模大、技术实力强,市场优势明显、产品市场占有率较高。国内精密电子线生产企业由于工艺、技术和设备方面与国际存在较大差距,国内主要应用低端细丝或者进口高端。

汽车工业使用的汽车线束对金属丝的需求巨大,尤其是作为线束芯材的绞线,这对单丝产品的公差、表面质量有了较高要求。目前德国莱尼、美国德尔福等国外品牌产品质量较好,形成一定的品牌优势。

高端化工领域对细丝的超精密度、表面光洁度以及抗腐蚀性有特定的要求,最细的金属丝线直径仅为0.mm,并且表面无划痕。高精密、高弹性丝网的高端精密不锈钢微丝的主要供应商为日本、德国、瑞士的知名企业,市场环境较为稳定。金属镍丝主要应用在高精密要求、高耐蚀性环境下,生产企业同样以欧洲厂商为主;高精密铜丝丝网可应用在高精密、高清洁领域,产品质量和品牌同样由国际领先企业主导。

精密电阻丝领域(高精密镍丝、铜丝),高端需求市场主要在国外发达地区,中国需求较少,依赖进口。目前这个领域使用金属微丝线直经在0.1mm以下,最细达0.02mm,对生产工艺、设备及管理的要求较高。产品性能优异、稳定,产品利润率较高,市场竞争较为稳定。

精密电子线,包括微型电缆、汽车线束、高端化工领域丝网及精密电阻丝等产品随着未来工业和科技朝着智能化、自动化、精细化发展,市场容量大。同时这些领域对精密电子线导体和屏蔽细丝的性能、体积提出了严格的要求,使得导线向超微细的方向发展。国内年需求较大,且市场需求量仍在快速成长,更高技术的产品需求不断被提出,未来中国企业有较大的机会实现进口替代。

焊丝——轻量化推升需求,公司产能增长%

结构件、零部件的焊接在现代工业中必不可少,且结构件或零部件的强度、耐磨性都符合高标准。这对焊丝的表面光滑度、无氧化度和清洁度以及尺寸公差等要求极高。焊丝焊丝种类分为钢焊丝(包括碳钢焊丝、结构钢焊丝、不锈钢焊丝等)和非钢焊丝(包括镍基焊丝、铜基焊丝和铝基焊丝等)。博德高科的焊丝均为非钢焊丝。

工业应用对非钢焊丝要求较钢焊丝高,对焊接对焊接后的外观以及基体材质的性能要求都比较高,如高铁车身、汽车、阀体等的焊接,要求不改变材料基体性能,同时又要求优异的外观性、耐蚀性、耐磨性和一定的强度,因此需要使用镍基焊丝、铜基焊丝、铝基焊丝等。

为满足高铁车身、汽车、飞机等轻量化的要求,高强度、质量轻的铝基结构件或镁铝基结构件和零部件应用快速拓展,铝焊丝系列产品的需求明显提升,国内铝焊丝的市场潜力巨大。

目前高端焊丝产品(非钢焊丝)主要来自日本、意大利、德国、美国等技术积累深厚的国家。由于制造业升级,我国市场将成为高端焊丝市场的主要增长点。印度、泰国、马拉西亚等发展中国家也有很大的需求潜力。

公司原有产能3吨,年博德高科吨铝焊丝项目(产能增长%),完成设备的安装调试及试产工作,针对不同行业取得相关认证证书,并实现带量销售。

精密细丝行业壁垒高

精密细丝业务具备较高的技术壁垒、产品质量、市场和品牌壁垒,资金壁垒,人力资源壁垒,快速反应能力壁垒等。

1、技术壁垒

精密切割丝、精密电子线和焊丝的生产通常需要特定的工艺和技术,需要较长时间的技术基础积累以及实践的磨合。其中一项核心技术是超大加工率金属塑性拉伸技术,当细丝金属的综合加工率超过95%,生产过程中的工序周转成本、物料损耗、模具损耗将显著降低。

2、产品质量、市场和品牌壁垒

精密细丝的质量直接影响到加工模具和零件的质量,生产厂商需要进行一定的产品质量认证,产品获得相应的合格证书才能进入市场。客户口碑的积累、市场声誉的形成需要大量的成功案例。

3、资金壁垒

精密细丝是技术密集型行业,产品研发、设计需要大量的资金投入,以满足客户对于产品材料、性能、质量的需求。同时,精密细丝生产需要购置大量的高精度加工设备,需要企业持续加大对固定资产的投入。

4、人力资源壁垒

研究开发人员进行不断的技术更新和持续工艺改进,同时还需要经验丰富的专业设备维护保养人员对生产设备进行维护和改造,此外对一般技术工人的操作熟练程度也有较高要求。

5、快速反应能力壁垒

精密细丝产品下游应用领域众多,包括模具制造、汽车工业、医疗器械、工业机器人、电子通讯、高端化工、航空航天等。在面对下游客户时,公司需具有一定的快速反应能力,及时按照下游客户的需求改进自身产品的性能,以保持在市场中的竞争优势。下游客户的需求变化尤以电子通讯行业较为明显。

三、铜板带从进口替代到输出全球

铜板带是连接铜金属和终端需求的重要中间品,在电子、汽车等工业领域应用广泛,单个终端领域对铜板带的需求量往往是有限。这就使得按照电子行业的研究思路来研究公司,很容易陷入难以研究清楚的困境。

在路演中遇到最多的问题就是公司到底有多少产品应用于5G,在5G的那些领域,单位用量有多少。这些问题确实难以回答和研究清楚。因为铜板带有定制化产品,也存在大量标准化产品。如铜板带公司把产品销售给贸易商后,贸易商再销售给富士康,富士康用来生产电脑、手机、以及各种类型的连接器,由此公司很难统计到真正的终端需求。

铜板带市场规模巨大,高端需求高速增长

受 等负面因素影响,我国年铜带产量万吨,同比增长1.08%,占到我国铜加工材产量的10%。如果算上铜排板,则合计产量万吨,占到铜材产量的20%。

我国铜板带在中低端领域具备一定的成本优势,高端领域正在崛起,出口也将成为我国铜板带的销售方式(包括海外建厂)。全球铜板带产量约多万吨。正常情况下,全球铜合金带材的需求增速约3%左右,国内增速稍高(5%左右)。

铜板带材属于铜材中的重要高端品种。铜及铜合金板带材是铜加工材的重要品种,是《中国制造》“工业强基”工程中大力发展的关键基础材料,广泛应用于新一代电子信息、高端装备、新能源、交通运输、航空航天等各个高新领域。特别是随着电子信息产业的高速发展,铜及铜合金板带材,尤其是高精度板带消费量呈逐年上升的趋势。未来市场发展空间广阔。

铜合金板带主要产品为*铜带和磷青铜带,估计*铜板带的产量能占到整个铜合金板带的55%,磷铜板带的产量占到30%左右,其余15%为白铜带和其他铜合金带(年数据,粗略测算)。

依据强度和需求分布,铜合金板带主要有以下几类:

我国铜加工行业经历了三个阶段,目前进入了以C为代表的高性能材料阶段。以满足通讯、电子和汽车等行业的需求升级。但在高端领域我们每年仍需要大量进口,每年的进口量约13万。

高性能铜合金应具备有高的强度、优良的导电、抗应力松弛及导热性能,是航空航天、卫星导航系统、5G通讯、新型汽车、网络基站、智能家居、大规模集成电路等重点领域所必须和急需的关键基础材料,高强、高导、高弹、耐高温及抗应力松弛是高性能铜合金极为重要的特性,其制备技术更是代表铜加工技术的先进水平。

未来高性能铜合金的发展可能存在以下四个方向:(1)双70合金,抗拉强度MPa、

导电率70%IACS、厚度0.03-0.06mm;(2)环保型材料,抗拉强度0MPa、屈服强度MPa、导电率45%IACS;(3)复合类新型材料,利用各金属品种的特性及优势,实现综合性能的提升及成本的优化;(4)磁性导电材料,CFA铜铁合金产品、一般铁含量为15-50%。

由于高端需求拉动,预计高性能铜合金需求增速将大幅超越行业整体增长。

铜板带的重要下游——电子需求升级

铜板带的下游主要有电气设备领域、电子信息产业、耐用消费品等。对应的产品有讯电缆、电力电缆、变压器、双金属复合材料(铜包铝等)、引线框架、接插元件、散热器、热交换器、新能源等产品的重要材料。

在电子信息行业,涉及铜板带应用的产品接插件用电子电器铜带、计算机主板用换(散)热器铜带、射频线缆铜带、半导体封装用引线框架铜带等。

连接器用铜量超过万吨

截至年,全球连接器市场规模约亿美元,预计年市场规模接近亿美元。~年年均复合增长率达4.2%。9-年全球连接器市场规模复合年增长率达8.05%。

随着世界制造业向中国大陆的转移,全球连接器的生产重心也同步向中国大陆转移,中国连接器制造整体水平得到迅速提高,连接器市场规模逐年扩大,中国成为全球连接器市场最有发展潜力、增长最快的地区。国内市场规模近亿美元,所占份额已从8年的20.9%逐步提高至30%。且随着下游手机、通信、云计算、AI、智能驾驶产业的崛起为本土企业提供了巨大的成长空间。我国的市场份额未来有望进一步提升。中国连接器行业9-年复合增长率达13.59%,远高于全球同期8.05%的增速。

连接器应用范围非常广阔,汽车、电信与数据通信、消费电子(含电脑、手机、家电等)三大领域占连接器市场的2/3以上,预计未来将占到连接器市场的八成以上,国内连接器厂家多以消费电子连接器为主。

根据我们测算全球连接器用铜量约-万吨之间,对应市场规模约-0亿元。其中我国约占三分之一,对应约30-60万吨。接插件作为电连接器的核心部件,是组成桥梁的基石。而90%以上的接插件基体是铜合金带材。

铍铜系列C17、C17具有高强、高抗应力疲劳优良的成型性能等特性,是一种最理想电连接器接触件的合金材料,但由于其*性很大,对环境影响严重,对生产人员的健康存在较大威胁,且生产成本很高,只有在高档连接器中才会使用铍铜系列合金。

国内应用最广泛的连接器用铜合金材料是锡磷青铜系列C、C52、*铜系列C26和C、锡*铜C42等牌号;上述合金在屈服强度、抗应力松弛、导电率、成形性能等方面和铍铜、C存在不小的差距。因此此锡磷青铜和*铜带材在应用在中、低档电连接器上。

C是中等屈服强度、抗应力疲劳优良、成型性能好的一种铜合金,而且C的导电率远远优于C52、C42,是一种应用前景广阔的铜合金材料。

汽车连接器占据我国连接器行业半壁江山。消费电子连机器的国产化基本完成,汽车连接器的国产化率正在迅速推进,代表性公司有中航光电、永贵电器、立讯精密、得润电子、长盈精密。

从技术上来说,新能源汽车连接器为高压连接器,其连接器需要更强的高压和更大的电流,而传统汽车连接器为低压连接器,因此新能源汽车的连接器技术比传统汽车连接器要求更高。新能源汽车单车用铜量达到80kg,减重和降成本需求迫切。高强高导铜合金材料成为新能源汽车的必然选择。新能源汽车的发展为高强高导铜合金板带提供土壤。

半导体引线框架需求量约50-万吨

引线框架材料大多用于集成电路和半导体分立器件上,它的主要功能是支撑芯片、散失

热量和连接外部电路,是集成电路中极为关键的部件。

引线框架作为集成电路核心原材料之一,应具备以下条件:良好的导热、导电性能,较高的强度、硬度和高软化温度,好的耐热性、抗氧化性、耐蚀性、焊接性、塑封性能、反复弯曲性能和加工成型性能等。铜合金材料作为电子用引线框架材料,以其优良的导电性、导热性、加工工艺性能和适公司研究宜的强度及可镀性、可焊性、与封装材料的亲和性、较低的成本等,一经使用,迅速替代铁基材料,成为集成电路和半导体分立器件等电子信息产业的关键性材料。

引线框架作为铜板带的重要下游,按照1亿个集成电路需要铜板带-吨测算(根据CNKI报告而来)。年我国集成电路产量亿块,我国引线框架用铜材需求量约28万吨。全球集成电路产量约亿片,引线框架用铜量约万吨。

8年我国铜材进口量55万吨。经过我国多年研发努力,铜板带的国产化率大幅提升,但近些年板带材进口量维持在12万吨(不含半导体器件封装材料),或代表了较难替代的一部分高端产品。

代表高端需求的半导体封装材料(主要是铜板带),进口量从年的19,吨增长到年内的20,吨,增长了3%;而进口金额从1.79亿美金增长到2.71亿美金,增长了51%。产品单价大幅提升,而年至今铜价却大幅下跌。简单以产品价格减去铜价作为铜板带的“加工费”,则意味着产品加工费从年的美元提升到了年的美元,折合人民币近4.7万元每吨,远高于我们4元左右的加工费水平。这意味着我国对高端铜合金材料的需求在大幅提升。

半导体引线框架作为铜的高端下游,高端铜板带材的渗透率提升较为迅速。可预期的未来高强高导合金的渗透率将持续提升。尽管高强高导合金加工费大幅高于普通合金,但铜价昂贵,考虑到节约的材料价值,高强高导合金的成本与普通合金相差不大。考虑铜矿的供应趋紧,铜价大概率上涨,原材料成本提升,更有利于高强高导合金的推广应用。以年的铜价为例,均价50,元/吨。相同强度下,C成本为C的76%。而达到相同导电能力的情况,C成本为C的54%。

因为全球铜板带的市场基数较大,且伴随物联网、新能源汽车等新兴行业发展,高端铜板带市场空间巨大。且中国作为全球最大的市场和制造业基地,承载了新旧行业交替的重担,未来对高端铜板带的需求增速更加迅猛,即未来中国才是高端铜板带的主要市场。跟据调研情况反馈,我国的铜加工企业交货期短,对客户新产品相应及时,研发等沟通顺畅,在产品同等质量的情况,国内企业的竞争优势明显。且国外企业的先进产品不优先提供中国企业使用。具备强大研发能力的中国铜板带企业未来发展将会非常迅猛。

5G催生高端需求

5G时代数据量成指数级增长,数据传输要求更加高速、稳定和低能耗,这对连接器的材料强度、传输能力的支撑等提出严格要求。高强高导铜合金应用预计将快速提升。目前可预期的需求有:高速背板连接器、射频同轴连接器和屏蔽材料等。

预计5G手机的功耗相对4G手机提升30%左右,手机散热需求提升。前手机端的主要散热技术包括导热界面材料、导热片、热管/均温板三类。凭借良好的散热效果,预计未来均温板在5G手机占比不断提升。目前的均温板主要采用C和磷青铜,博威合金独家专利产品PW49的适用性好于C。高端领域采用C(单价略高),部分手机产商为了节约成本,采用磷青铜,但考虑强度和抗折弯性能等,多采用细晶磷青铜(加工费高于普通磷青铜)。博威合金的三种材料(PW49、C和细晶磷青铜)均有在手机散热领域有应用。

考虑到成材率等问题,假设每部5G手机用量均温板用铜量约9g,假设按照14亿部智能手机出货量测算,手机领域均温板用铜板带潜在市场空间约1.26万吨。

目前手机屏幕背光主要采用不锈钢和铝合金,因散热需求,未来有可能会采用铜合金板带,考虑对导热的要求较高,我们认为有可能采用C或者C这类材料。假设按照单个手机15g测算,对应潜在市场空间约2.1万吨。

全球笔记本电脑出货量2.6亿台,若未来均温板应用于笔记本电脑,假设按照单台电脑用量30g测算,铜板带潜在市场空间约0吨。

按照5G基站出货量万台测算,假设单个基站用铜板带g测算,铜板带需求量吨。

根据IHS预测,年采用Type-C接口的设备出货量约为20亿部,自年的CAGR高达%,包括在笔记本、台式机在内的渗透率在年有望达到80%,在智能手机和Pad等产品的渗透率在年有望达到50%,汽车应用进度虽慢,年也将占据20%以上的市场份额。按照单个接口用铜量(考虑到成材率之后)约12-18g,20亿接口需要耗铜量2.4-3.6万吨,type-C至少采用C以上的强度的铜材。

预计未来AR/VR和车辆网等众多新兴领域发展,将催生更多高端铜板带需求。

电气领域——干式变压器有望拉升板带需求

铜板带箔材在电气设备领域的应用主要涵盖电力电气、建筑电气、工业电气等方面,涉及的产品有变压器、电线电缆、电器开关、仪器仪表、电机等,是我国最主要的铜板带箔材产品消费领域之一。

电源、电网工程建设的持续投资,将对电气设备制造业起到强劲的拉动作用,变压器铜带、电线电缆铜带等上游产品的需求将随之相应增长。

干式变压器具有耐冲击电压、抗短路和过载能力强、效率高、免维护、运行成本低等特点,具有较高的使用安全性和环保适应性。目前,我国已成为世界上干式变压器产销量最大国之一。干式变压器在大、中城市中平均约占15%-20%,在北京、上海、广州、深圳等城市,约占到50%左右。我国农村配电网中,干式变压器的应用相对较少,整体上干式变压器占变压器应用的10%-15%。与当前发达国家相比仍有较大差距(50%)。一般情况下,低压侧干式变压器每0KVA容量使用铜带KG。若高低压侧全部采用铜带挠制,每0KVA容量使用铜带KG。目前,高低压全部用铜带约占总产量的20%,其余为低压用铜带、高压用铜线。

竞争格局——欧美日占据高端,国内低端产能分散

国外的铜板带生产商有,德国威兰德(德国)、日矿金属(日本)、日本同和金属和美国奥林(已经被威兰德收购)等。因为中国的中低端产能竞争力较强,国外主要以高精度和高性能铜合金板带为主。

欧美板带历史悠久

德国维兰德集团(WielandGroup)是全球铜板带龙头,产品包括由铜和铜合金制成的铜带、铜板、铜棒、铜管、铜线、铜部件、滑动轴承、翅片管和热交换器等。拥有43家遍布在全球各地的生产部门、服务中心和子公司。年销售额约12亿欧元,员工人数约7人,产品销售数量约53万吨。维兰德于年在德国乌尔姆成立,已经成为在世界各个主要市场参与者的跨国公司。维兰德通过在欧洲、亚洲、南非和美国等全球30多个地区的生产基地、裁切中心、贸易公司,提供着高质量的产品和优质的服务。

德国KME公司成立于3年,是全球最大的半成品铜及铜合金产品(不包括铜线)制造商,占有30%的欧洲市场和7%的全球市场份额。

总部设在佛罗伦萨的KME集团成立于年在德国、意大利、法国、英国和西班牙拥有13座工厂,在中国亦有一座工厂,其主导产品分别为*铜制品、管道系统、轧制品和特殊产品,在欧洲和亚洲的十八个地区,每年生产量达到80万吨,特别是在铜板带技术方面世界领先,在全世界都拥有完善的销售网络,在当地市场拥有优秀的口碑并享誉国际。

奥卢比斯成立于年,是全球著名的铜冶炼、加工、生产企业。集团总部位于德国,拥有员工4人,主营产品包括铜合金带材、棒材、线材等,每年大约生产万吨电解铜和多万吨的铜产品。

奥特昆普集团公司(OutokumpuGroup)是一家国际领先的金属公司,总部设在芬兰的埃斯波,在全球40多个国家设有分支机构。奥特昆普集团公司主要从事不锈钢、有色金属业务,如铜加工产品,铜、锌金属产品及相关技术服务等。

日本看好高性能铜板带需求

日本铜合金板带年产量27万吨,应用主要集中在:(1)半导体引线框架,蚀刻类型的;(2)汽车连接器;(3)低插入力回流镀锡工艺;(4)手机用锡青铜、科森合金、钛铜、铍铜。需求好转和汽车电子的增长,日本企业开始了新一轮的投资。日本企业看好的下游:物联网、人工智能、大数据、自动驾驶、电动汽车等新兴行业。这些下游会长期推动高性能铜板带材需求。

压延铜箔行业日本技术雄厚,如日矿、三井金属、日本能源、古河电工、福田金属等企业规模和产量都非常大,占全球产量的50%,在我国的市场份额达40%左右。

日本的铜板带加工企业主要有:三菱伸铜、日本同和、JX金属、古河电工、三井住友矿山伸铜株式会社、日立NEOMAX(日立电线)、日本NGK、原田伸铜所、清峰金属工业、杉野金属工业、宇治伸铜、三谷伸铜等。

日本三菱(伸铜)是日本最大的铜带生产企业,也是日本最大的汽车接插件铜带供应商。年10月,日本的三菱材料/伸铜宣布成功收购诺尔达的特殊产品部,并于年5月完成了整个收购的项目交割,诺尔达的特殊产品部在全球7个国家有12个生产基地。

日本主要公司产量如下:神户制钢:月产量4-4吨,其中用在电子领域的铜板带产量占比97%,独家发明的合金牌号产量占比75%以上。

三菱伸铜:产能4吨每月,产量4吨每月。并购YAMAHA(-1吨每月),其中C-吨每月,吨每月,C吨每月,钛铜吨每月。

JX金属(日矿):产能4吨每月,其中锡青铜1吨每月,洋白铜吨每月,镀锡*铜-吨每月(准备放弃),科森合金吨每月,钛铜吨每月;另有NKC、NKC、高强度NKT和高导电NKT。

美国竞争力低于欧洲和日本

美国铜板带材的生产已有多年的历史。斯科维尔制造公司(SeovillManufacturingCo.)始建于2年,装备有现代化的连续式*铜板带材的生产线,是美国第一个装备有*铜连续铸造的铜加工厂。奥林*铜公司(OlinBrassCo.)是美国最大的铜板带材生产企业,成立于年,起初是一家武器制造商,年开始生产铜材。目前是除拥有铜板带箔材产能25万吨以外,还有铜合金零件制造,铜棒和焊接铜管制造以及铝和不锈钢带材生产等的多元化公司。奥林—同和*铜材料公司是奥林*铜公司与日本同和金属公司的合资公司,主要从事电子工业集成电路引线框架和汽车行业特种高性能铜合金板带材料的生产。

丰山公司是韩国主要产商

Poongsan(丰山)是韩国最大的铜材产品生产商,生产和销售范围广泛,它所生产的铜和铜合金产品包括铜板和铜带、铜管、棒材和线材,引线架合金和镀锡铜带,其中包括造币坯板、精密金属造币坯板、屋面瓦和其它产品。

国内处于产品升级关键节点

我国铜板带产量排名前20企业合计产量万吨,全国占比40%,其中前8家企业市场占有率(CR4)17%,前8家企业市场占有率(CR8)为25.8%,铜板带行业属于低集中竞争型。目前我国铜合金板带材产能大于5万吨的企业不足10家。龙头公司的楚江新材年产量19.6万吨,带材市占率10%。

尽管我国已经实现了多个型号铜板带的进口替代,但高精度和高性能铜合金板带与国外仍有差距。

博威的铜板带类型——研发体系完善,独家专利产品持续推出

下图中PW开头的合金均为博威合金的独家专利板带产品。这些产品要么在强度与同类相同的情况下导电率更强,要么导电率相同的情况强度更高。从而替代传统产品。

以下逐个对博威合金的主要铜板带产品做简单介绍。由于博威合金的主要产品为特殊合金,其毛利率相对同行业较高。

铁铜——引线框架较为基础的材料

因高端需求尚未全面爆发,铁铜在博威合金铜板带的产品中产量占比较高,但因加工费大幅低于其他高端产品,因此毛利占比较低(C的盈利能力大幅强于C)。

目前,用于引线框架的铜基合金材料主要有CuFe-P系、Cu-Ni-Si系及Cu-Cr-Zr系合金,并以Cu-Fe-P系为主。其中Cu-Fe-P系以C10及C为代表,约占铜基框架材料的80%以上,这其中又以C10为最多,目前约占该系列合金市场份额的70%左右。

Cu-Fe-P系为中强、高导合金,Cu-Ni-Si系为高强、中导合金,而Cu-Cr-Zr系(如C等)为高强、高导合金,是目前研制的唯一能够满足超大规模集成电路性能要求的框架材料。

C10产品分平带和异型带,主要用于半导体分立器件。随着下游冲制、电镀及封装技术进步,其产品质量及综合性能指标不断提高。C10产品基本全部实现了国产化。

C,该材料显著特点是:高强度、高导电、高精度和高的抗软化温度,又兼具适宜的加工性能,电镀钎焊性能。C产品作为框架材料其性能优于C10,用途也从最初的集成电路扩展至朝阳产业—LED行业。下游的加工工艺方面,由原来的用于冲制加工发展为冲制与蚀刻加工并存。因此从表面质量(包括微观表面质量)、性能均匀性、带材板型及残余应力等,均对带材产品提出了更高的要求。C大部分实现国产化,用于蚀刻的C产品由于残余应力问题,目前仍以进口为主。博威合金在近几年实现批量化供应能力。

作为LED的支架用框架材料,为了满足LED光源反光度97%以上的技术指标,对带材表面提出了高于普通IC用框架材料的苛刻要求。LED用框架材料主要为C带材C国内以博威合金、兴业盛泰铜业为代表的公司已经实现批量供应。而Cu-Zr系(Cu-Cr-Zr)合金板带国内仅博威合金等很少量公司具备批量化生产能力。

蚀刻用框架材料——博威开始量产

对于一些引脚更多、脚密度更大,制模困难、冲压法无法生产的框架材料,需要采用蚀刻的方式进行框架的加工。国内生产的框架均为冲制型框架带材,蚀刻带均为进口,使用量也较少。随着电子工业的发展,对蚀刻框架的需求不断增多。国内蚀刻生产线相继上马,国内才开始开发蚀刻型框架带材。蚀刻型框架带材,除了要满足一般框架带材的技术质量要求外,对带材的残余应力要求更为严格。国内蚀刻型框架材料的开发还处于起步阶段(张文芹,)。

博威合金在近几年实现批量化供应能力。

随着封装技术的进步及提高生产效率的需要,现有亮光表面的框架材料产品存在以下问题,一方面光亮度越高的带材其表面的微小缺陷暴露越明显,更重要的是由于表面光亮、反光度过高,导致光感封装设备不能准确识别晶片位置而无法正常生产,不能满足晶片封装高效率、高精度定位的工艺要求,需要开发亚光表面的框架带材。目前生产亚光框架带材的国外企业为日本第一伸铜、台湾伸铜、维兰德等,国内还处于工艺探索阶段。

随着微电子工业技术的发展,电子封装技术必将向高效率、高精度的方向发展,而新的封装设备发展要求将引领框架铜带由光亮铜带向亚光面铜带发展。

锌白铜是优秀的电子屏蔽材料

锌白铜是由铜镍合金所形成的白铜合金中中加入锌组成的三元合金,标准成分为含镍15%、含锌20%的BZn15-20合金。锌白铜无磁性,即磁通导性很差,是优秀的电子屏蔽材料。富有银白色的金属光泽,具有良好的切削加工性、抗腐蚀性和机械性能,适合于冷压力加工,切削后表面光洁度高。

锌白铜广泛应用于晶体谐振器外壳、电磁屏蔽、电位器划片、电机电刷、高档钥匙坯,眼镜架,高档装饰材料,制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等。即下游主要集中在电子领域。5G建设拉动基站、机房建设需求,会催生锌白铜的需求。另外可穿戴、手机、笔记本等电子领域也有锌白铜需求。

目前能生产锌白铜的公司主要有:博威合金、兴业合金等。

由于电子领域对板带精度和表明光滑度要求较高,锌白铜加工费长期维持在相对高位。加工费高于C系列产品,能达到1.1万元/吨左右。

高铜合金板带是高端板带的明珠

C10产品由于强度较低,一般只能用在半导体分立器件上,而C在分立器件和一般IC集成电路上均可以使用。但在大规模、超大规模集成电路中,由于其集成度更高、功能更强大,需要的框架材料的强度也更高,C不能满足其要求。因此开发更高强度的框架材料成为必然。目前正在开发的新一代框架材料C0更适合应用在大规模及超大规模集成电路中。

高强高导铜合金板带代表了引线框架材料的未来发展方向。代表性才有有Cu-Cr-Zr系的C和Cu-Zr系的C15合金。博威合金的C已经实现批量化供应。公司年高强高导材料的销量达到吨,同比增长87%。

C属于高强中导合金,代表着国际上当前相对略为成熟的引线框架铜材技术。但目前国内的主流铜板带材仍然是集中在C19系列,能规模化生产C合金的公司仍非常稀缺,根据调研了解,国内也就2-3家,壁垒主要集中在板带表面光洁度、产品厚度均匀,批量化后的产品一致性等方面。行业加工费保持在较高水平,约2-3万元每吨。

国外生产Cu-Ni-Si合金主要企业有日本三菱申铜、古河电工、同和、住友电工、德国代敖、美国奥林、德国维兰德。屈服强度为~Mpa、导电率38~42%IACS的铜镍硅带材已经在这些企业实现了规模化工业化生产;部分企业实现了屈服强度≥Mpa、导电率≥45%IASC的铜镍硅带材的工业化生产。

博威合金在C的基础上,开发出PW系列产品,属于博威合金的独家专利,性能更优,且更能满足手机、5G的产品需求。加工费较C也有一定程度提升。目前已经在国内外著名手机和5G等客户中批量化应用,在散热等领域性能优异。PW49年销售量达到吨,或预算需求开始爆发。

C相比C19系列在强度上有明显的提升。但导电率明显低于C19系列。而C合金在强度大幅提升的同时,导电率与C19想当。C强度较C提升一倍,且具备良好的耐磨性、焊接性能和良好的冷热加工成型性,代表了引线框架的未来发展方向。而C带材,目前全球能批量化生产的有三家:日本三菱、欧洲KME和博威合金。

国内应用最广泛的连接器用铜合金材料是锡磷青铜系列C、C52、*铜系列C26和C、锡*铜C42等牌号;上述合金在屈服强度、抗应力松弛、导电率、成形性能等方面和铍铜、C存在不小的差距。因此此锡磷青铜和*铜带材在应用在中、低档电连接器上。C是中等屈服强度、抗应力疲劳优良、成型性能好的一种铜合金,而且C的导电率远远优于C52、C42,是一种应用前景广阔的铜合金材料。

PW具有高导电和高弹性模量性能的结合;相比C10产品,PW还具备较高的强度。PW1具有在高温工况作业能力(高温软化点-°C)。

在高温工况中传输端子温升较低,保证信号传输的高稳定性。端子的高弹性模量降低偏心位移,增大安全距离,提高大电流状态下传输的高可靠性。该合金满足汽车连接器对大功率、大电流的需求。同时也可广泛应用Type-C、CPU、5G、新能源、VR、AR等领域。

PW和C——适用于新能源汽车连接器

第一:提升铜合金材料的导电性能;导电性能提升,导热性能也会得到提升。博威合金推出的PW和C是一种时效强化型合金,导电率高达85%IACS,通过优化热处理工艺,在提高材料导电率的同时兼顾材料的强度,很好的满足了新能源汽车高压大电流对端子材料导电导热的需求,提高材料在高温工况中的稳定性。

第二:提升材料的耐热性;端子材料在高温的工况当中,长时间的使用,连接端子会出现松弛的现象,材料松弛后阻抗增加,温升随之增加,而PW和C高温性能非常优异,高温软化温度在°C以上,很好的满足了新能源汽车对端子材料的耐热性的要求。

另外,针对新能源汽车快充技术,博威合金从端子材料高强高导入手,解决户外充电桩应用需求。我们都知道,充电桩上的大电流连接器工况在户外,应用环境非常恶劣,电压达到V,温升低于°C,插拔次数需达到10次,这就要求端子同时具有高导电、高导热、高强度、耐疲劳和耐热性能。

博威合金所开发的新材料在该方面已经取得突破,所开发PW完全能满足充电桩的应用工况,降低端子材料的的温升,提高连接器的安全性、可靠性和稳定性。

PW49——C的升级,尤其适合3C散热

PW49也属于高铜合金大类。公司在铜镍硅系材料的基础自主开发了高精度铜镍磷板带(PW49)。PW49高耐久平衡性合金,在保持MPa屈服强度的同时具有65%IACS的导电率,表现出极好的平衡性。PW49具有很好的扩散焊可焊性、抗热应力松弛性能和抗高温软化性能(高温软化点°C),在高温、长时间工况下更可靠,更耐久。适用于对导电和强度同时又较高要求的工况。

可应用在汽车、消费电子等具有复杂环境的工况当中,更方便工程人员实现小型化、结构化、复杂化的设计。且废料可回收,对环境不产生任何污染,是一款环境友好型合金。

5G手机功耗较4G手机增加2倍以上,散热的问题成为行业痛点。手机的散热技术更新与迭代,从石墨散热、金属背板、边框散热、导热凝胶散热到热管散热,再到均温板散热。均温板逐步成为5G商用时代的主力散热解决方案。

VC液冷散热材料除了对材料的强度和导电导热性要求较高之外,对材料焊接、加工成型性能要求确实极高。

目前已经在高端智能手机、基站等对热传导较高的领域批量化供应。由于需求旺盛,该产品销售增速较高。

根据我们推测,若未来液冷技术应用于汽车自动驾驶的激光雷达,PW49有可能也是不错的选择。

PW49是公司自主研发的独家专利产品,加工费较高。

PW——磷青铜的升级产品

博威合金的独家专利产量,PW,是新一代高导电、高可靠性锡磷锌铜,耐高温性能、热应力松弛性能、耐腐蚀性能和耐磨性大大优于锡磷青铜,具有更高的可靠性。合金表面呈亮金色,较为美观。

PW主要利用Ni-Si析出相,提高导电率、屈服强度和抗应力松弛能力。屈服强度可达到Wpa,充分满足接插件的强度要求。

主要是锡磷青铜的高阶需求的替代产品,我国每年的锡磷青铜产量约40万吨(有调研数据说15万吨左右),主要用于生产连接器。随着连接器、开关、继电器等器件在大功率设备中的使用,弹性件对材料的导电、散热等要求越来越高,磷铜面临导电率提升的要求,PW直击磷铜痛点。

因为Sn含量低于磷青铜,PW的成本低于普通磷铜。电子材料的成材率普遍较低,废料在电子行业成本占比较高。而磷青铜在使用时由于需要镀锡或者镀镍,其废料不能直接回炉利用,废料价格便宜。而PW废料可直接回收利用,其废料回收价格较高,在一定程度上降低了下游客户成本。

由此,尽管PW的加工费大幅高于锡磷青铜,但下游客户的使用成本仍低于磷青铜。且因为导电能力强,和强度高,相比磷青铜,可降低用量。

主要应用于继电器、消费电子弹片、LCD端子、电源插座、继电器、电子连接器、通讯服务器等多个领域端子等领域。目前已经获得富士康、宏发、公牛、德润等公司技术认证。随着公司的产能扩张,PW的应用爆发可期。

以DDR4为例。DDR4内存是新一代的内存规格。年1月4日,三星电子完成史上第一条DDR4内存。DDR4相比DDR3最大的区别有三点:16bit预取机制(DDR3为8bit),同样内核频率下理论速度是DDR3的两倍;更可靠的传输规范,数据可靠性进一步提升;工作电压降为1.2V,更节能。

同样内核频率下DDR4理论速度是DDR3的两倍。速度提升的重要原因是DDR4内存的默认频率则达到了Mbps~Mbps之间,而DDR3内存的默认频率为/1MHz。

工艺一定的情况下,频率上升带来温度变高、工作稳定性降低、信号传输稳定性变差等问题。而导电率提升是降低发热的重要途径。

常用于DDR插槽的铜合金牌号有*铜H62、磷青铜C、铜镍硅合金C等。

*铜的强度较低,且容易发生应力松弛。随着工作温度的升高,易出现夹持端子软化,接触电阻增大产生更多的热,加剧温升的单恶化。磷青铜导电性能比*铜还要低,本身产生较多的热量,且热传导系数低。博威合金研发的替代磷青铜的新型合金材料PW,在导电率方面进行了提升,以改善DDR在信息传输工作中的发热现象。

细晶锡磷青铜适用于电子通讯领域

普通锡磷青铜加工费6-7元每吨(不含税)。

细晶锡磷青铜加工费15-00元每吨。

随着计算机、通讯设备和器件性能的更新换代,对互联器件性能的要求将变得更加具有挑战性。器件无误的工作要求在整个产品寿命过程中稳定的高性能铜合金材料来互连,未来互连技术的发展对铜合金材料提出了更高的工作温度、更高的导电性、更薄的材料等新的要求。

锡磷青铜是常用的弹性铜合金,通过Sn-P元素作用和冷加工硬化可获得较好的机械性能,易于加工冲制成各种复杂形状的弹性元件,它不仅具有优良的弹性性能,且具有耐腐蚀、耐磨、无磁性的特点,是目前铜基弹性合金材料中用量最大、用途最广的弹性材料。

内锡磷青铜带材生产技术基本成熟,市场竞争激烈,已生产该类产品的高精度带材厂家有福建紫金、安徽鑫科等。

相比国外先进国家,我国高精度高弹性锡磷青铜带的产品质量目前仍有不小的差距。尤其是大卷重、表面质量高的锡磷青铜铜带,以及屈服强度高于标准产品C且松弛应力特性和弯曲加工性能都良好的产品,目前国内厂家还没有实现批量稳定生产。

金属材料的性能与其晶粒尺寸大小有密切的联系,晶粒尺寸越小,材料的强度、硬度、塑性等机械性能就会越高。博威合金开发出细晶磷青铜,强度和塑性机械性能得以提升。

PW47——较C更高层级的产品

PW47具有35%IACS导电率的同时保持超高强度(MPa以上),抗热应松弛性能可匹配更严苛环境的弹性需求,同时具有极高寿命。属于C系列,是C的升级品,是铜镍硅家族性能水平最佳的材料,代表了下一代电子铜板带的应用发展方向。

是电子组件微细化及组装密实化的最佳选择。生产和应用均对环境友好,可替代部分铍青铜(性能优秀,生产过程污染严重)。可广泛应用于连接器、半导体元件、端子、断路器、继电器弹片等。

因为专利问题C售价昂贵,国外价格在10万元以上,最高接近20万元每吨。博威合金在专利方面取得突破,创立独家专利产品PW47,大幅降低C系列产品的使用门槛,有望推动C系列的产品的批量化规模化应用。

镀锡板带刚开始国产替代

热浸镀锡是一种环境友好型镀层工艺,该工艺基本无污染物排放,可以满足无铅化要求,产品适合回收利用,属于环保型产品。与电镀相比,极少发生晶须(电镀锡的皮膜所产生的胡须状单结晶,可能会导致电子设备部件出现短路故障),与基层金属黏附得非常牢固,因此可弯曲加工性也非常出色,可以解决部件的多元化和小型化所带来的加工问题。

铜及铜合金板带热浸镀锡生产工艺从上世纪七十年代起在欧美各国被广泛用于汽车、电气、电子部件等。近年来,日本的汽车厂家所采用热浸镀锡工艺。欧美、日本等国家有几十年的生产历史,工艺相对成熟,产品市场占有率较高。近年来,随着中国汽车以及电子行业的迅猛发展,对高精密镀锡铜带产品需求与日俱增,但是此高档镀锡铜带产品仅德、美、日等国极少数企业可以生产。国内企业由于缺乏技术,直到年后凯美龙、鑫科、兴业、博威合金等铜板带厂家通过引进和消化国外设备和工艺进行了热浸镀锡铜及铜合金板带的生产,但由于质量控制、成材率、市场接受度等问题,目前市场投放量都不大,远不能满足中国国内日益增长的市场需求。

由于需求旺盛,生产工艺仅为国内少数公司掌握,产能有限,生产也不够稳定。镀锡板带盈利能力较强。

四、线材-盈利依靠高端线材

铜线材是现代工业的重要基础材料之一,广泛用于电子、电气及通讯等工业。电线电缆生产主要采用新炼制的精铜线材(纯铜,不在此次讨论的范畴)。

铜合金线材产品一般是在铜合金中添加其它金属元素,改善原有铜合的性能:冷热加工性、延展性、耐蚀性、耐疲劳性、高弹性及电学性能和力学性能,广泛应用于潮湿和腐蚀介质中工作的结构件、弹性元件、精密仪器、通讯工业、晶体管壳体、手机、笔记本电脑等领域。具有多品种、小批量、高科技含量和高附加值特点。

铜线材有:铜合金焊丝、汽车电气连接线、接插线、电极丝等。广泛应用的铜及其合金,包括白铜(铜合金)、*铜(铜锌合金)、青铜(铜锡合金)

等共有余种。其中*铜占铜合金线材的65%左右(数据比较老)。

全球铜合金线材的生产地区有中国、日本、欧洲和美国。年这四个地区铜合金线材产量42.9万吨,其中中国产量31.5万吨,占到全球的74%。考虑到年之后的增长,估计年产量超过50万吨。

目前我国的铜合金线材企业有:博威合金、楚江新材、宁波金田等。

楚江新材国内铜合金线材销量国内第一,公司年精密铜合金线材产品销量4.34万吨,其中*铜线材占比90%左右,白铜占比10%左右。

博威合金的线材有铅锌白铜、青铜、特殊青铜、高锌*铜、高镍白铜等。公司年产线材2万多吨。年公司线材整体毛利率16%,较年提高2个百分点,与铜板带的毛利率相当。

普通*铜线材加工费较低,尽管产量占比超过50%,但BVA(产品增加值,类似于加工费)占比约25%左右。公司的BVA主要依靠青铜、铅锌白铜、其它白铜以及H66扁线构成。这些产品的加工费大幅高于普通*铜(整体约1-2倍)。公司利用普通*铜生产来摊销固定费用,盈利主要依靠高端铜线材。

*铜线材具有高强、耐蚀、易切削和低成本等特点,主要应用于制造各种建筑配件、制锁、接插件、端子、镜架、拉链、条帽和弹簧等领域。

青铜线材主要应用于制造弹性元件、高耐磨的接插件和端子、仪表游丝、张丝、养护焊接耐磨和耐蚀件、金属制网等领域。近年来,由于信息产业的迅猛发展,锡青铜线的需求量迅速增加。青铜线材作为高强度工件的氩弧焊接用焊丝,市场需求量近年来增长较快。

锌白铜具有耐蚀性能好、表面光洁、美观、强度中等以上、弹性好、易焊等优点,可作为结构体、紧固件、弹性元件、接插件等,广泛应用于眼镜配件、服装辅材、精密仪器、仪表、医疗器械和通讯等行业。

高毛利产品产量增长,提升销售占比,公司线材的毛利和毛利率皆会继续提升。

锌白铜线材为高端笔头专用的新型环保合金,解决了李克强总理近年来所
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