LCP天线产业链、5G天线材料产业及天线用薄膜核心技术分析[图]

    一、LCP天线产业链

    随着5G手机市场出货速度进入高速增长期，LCP天线需求也将进入爆发式增长阶段。业内人士表示，从当前5G通信和技术需求来看，苹果用回LCP天线是必然，也将引发安卓系手机厂商的踊跃跟进，华为已在旗舰机Mate30中已使用了一根LCP天线，三星等厂也均有意向在5G时代采用LCP天线，LCP天线将成为5G手机天线的主流工艺。

    手机天线行业产业链上游为天线设计行业，及天线原材料，中游为天线制造业，下游为产品组装及应用市场。其中，天线原材料因天线种类不同而变化，包括FCCL板、LDS颗粒材料、LCP基板及其他辅助材料等。

    1、上游：LCP材料在5G时代具有良好应用前景

    智研咨询发布的《2020-2026年中国LCP天线行业竞争现状及投资盈利分析报告》显示：全随着天线技术的升级，手机天线材料变得越来越多样。最早的天线由铜和合金等金属制成，后来随着FPC工艺的出现，4G时代的天线制造材料开始采用PI膜(聚酰亚胺)。但PI在10Ghz以上损耗明显，无法满足5G终端的需求，凭借介子损耗与导体损耗更小，具备灵活性、密封性等特性，LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)逐渐得到应用。

    基于LCP材料的低损耗(频率为60GHz时，损耗角正切值0.002-0.004)、灵活性、密封性(吸水率小于0.004%)等优点，非常适用于制造微波，毫米波设备，因而采用LCP工艺技术的天线在5G时代具有非常好的应用前景。

    不过，同时LCP造价昂贵、工艺复杂，使得价格适中的MPI(Modified Polyimide，改良的聚酰亚胺)在5G发展前期，有望替代部分PI，成为天线的重要过渡材料。

手机天线主要材料对比

数据来源：公开资料整理

    2、中游：LDS天线可能成为未来手机天线的主流

    根据生产工艺的不同，手机天线可分为螺旋式外置天线、不锈钢天线、陶瓷天线、FPC天线、LDS天线和LTC天线等。其中，FPC、LDS工艺为当前主流移动天线工艺，技术含量较高，应用较广。

    随着手机全面屏的设计逐渐普及，手机顶部空间逐渐缩小，手机天线空间将受到影响。而LDS天线可以大幅度减小天线尺寸，这使得LDS工艺再一次受到行业的关注，LDS手机天线可能成为未来手机天线的主流趋势。

    3、下游：手机出货量下降，价格持续走低，5G时代成为行业希望

    移动电话用户数总体已经超过中国人口数量，增量市场变为存量市场

    截止到2019年6月30日，中国移动电话用户数已经达到15.86亿，按照中国人口数14亿计算，中国的移动电话用户数已经大于1。2013-2018年中国电话用户数和移动电话用户数总体呈增加趋势变动，其中移动电话用户数增加量只有2000万。2018年，全国电话用户净增1.37亿户，总数达到17.48亿户，比上年末增长8.5%。全年净增移动电话用户达到1.49亿户，总数达到15.86亿户。截至2019年6月底，全国电话用户达到17.78亿户，其中移动电话用户数达15.86亿户，占比89.2%。

    2013-2019年中国电话用户数及移动电话用户数(单位：亿户)

数据来源：公开资料整理

    手机出货量下降，款式以及数量均同比减少

    2018年，中国手机出货量为4.14亿部，较上年同比下降15.68%。其中4G手机3.91亿部，同比下降15.3%。在出货量下降的同时，新上市机型也在减少。

    2018年，上市新机型764款，同比下降27.5%，上市新机型中含2G手机171款、3G手机3款，4G手机590款。

    2019年1-6月，国内手机市场总体出货量1.86亿部，同比下降5.1%，其中4G手机1.78亿部，同比下降4.2%。

    2012-2019年中国手机市场总体出货量情况

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    手机价格持续走低，5G时代成为行业希望

    国内市场由于竞争激烈，手机价格也在往下走。虽然近年来一些手机品牌的高端产品售价不断拉升，但那些真正走量的产品价格一直在降。有的号称全面屏、后置双摄像头、支持人脸识别的手机，价格已经降到一千元以下。好在5G时代即将到来，用户需要更换手机才能使用5G，这会给广大手机厂商注入一支强心剂。业界用高速率、低时延、大容量来描述5G通信的特征，其带来的不仅仅的上网速率的提升，新的应用场景会涌现。4G更多专注于人与人之间的连接，而在5G时代，人与物、物与物的大范围连接迎来爆发。从5G产业链来看，行业上游包含基站、天线、光缆、芯片、射频器件等通信设备，中游为各大电信运营商，面对用户的是手机等各类终端设备。5G产业链的成熟需要多方的协同，其中一环出现短板都影响最终手机等终端的普及。

    二、5G天线材料产业分析

    LCP天线价值主要在软板环节，据相关数据估算，模组环节约占LCP天线价值的30%，软板环节价值占比约为70%。其中LCP材料价值占比达到LCP软板成本15%

LCP天线成本结构

数据来源：公开资料整理

LCP软板本结构

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2017-2019年iPhone LCP天线价值链分布（亿美元）

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    二、天线用薄膜制备技术壁垒极高，核心技术由少数日本企业掌握

    LCP从树脂材料到最后的手机天线模组应用需经过如下步骤：LCP树脂—薄膜—挠性覆铜板FCCL—柔性电路板FPC—天线模组。LCP树脂经过加工后得到LCP薄膜，LCP薄膜经过FCCL制造商覆铜后得到FCCL，软板企业再将FCCL加工成FPC，最后通过模组企业进行整合后出售给终端手机制造商。

    因对原材料树脂性能的高要求，以及薄膜本身较高的工艺壁垒，LCP天线产业链各环节供应商中薄膜生产企业较为稀缺。从技术层面看，目前主要制约LCP产能和成本的瓶颈在于薄膜的生产环节。原因主要有：1）LCP薄膜的加工技术壁垒较高；2）薄膜制备对制膜树脂也有较高要求，目前市面上能够量产用于天线模组的LCP薄膜的树脂供货商并不多，高端膜级树脂主要集中在日本宝理、塞拉尼斯和住友等美日企业。

LPC天线产业链各环节供应商

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    LCP制膜核心技术由少数日本企业掌握，且能够实现成熟应用的更少。

    薄膜技术按商业化成熟度可分为实验品（样品）——产品（符合要求）——商品（成熟应用）三个阶段。目前市场上掌握天线用LCP制膜核心技术的企业主要是日本村田、日本可乐丽以及日本千代田，而能够真正达到商品阶段的就属日本村田和可乐丽。

    主流厂家以吹膜法以及流延、双向拉伸制膜技术解决制膜过程中LCP分子取向问题。由于LCP分子刚性强、排列规整，分子链易取向，所以往往成膜后在宽幅（TD）方向受力易破膜，因此现有的制膜技术都是以打乱分子取向为出发点。美国Superex公司最早投入LCP薄膜制作，通过旋转摸头来破坏分子排列的顺向性，其产品主要应用于食品包装；同时，比较有代表性的就是日本村田Murata通过双轴延伸二次加工方式来增加TD方向分子排列；此外日本住友拥有涂布加工制。

掌握LCP制膜核心技术的公司

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    三、国内LCP树脂/薄膜材料相关公司及产业化进展

    从产业化进展看，目前国内仍然没有能够自主量产满足天线用LCP薄膜或者膜级LCP树脂材料的企业。其中，沃特股份的薄膜级LCP仍处在测试阶段；普利特已研发出薄膜级LCP，正和下游行业知名客户联合研发LCP薄膜产品；金发科技的薄膜级树脂产品已小批量出口到日本，同时与国内知名5G通信设备商共同开发天线产品；宁波聚嘉新材料已开发出膜级LCP，薄膜产品目前仍处在中试阶段。

    随着国内企业研发投入和工艺改进的持续推进，天线用LCP薄膜材料量产瓶颈有望突破，建议持续关注以上企业的产业化进展和客户认证进度。

    国内主要LCP树脂/薄膜生产企业产能

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国内主要LCP树脂/薄膜生产企业

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    1、沃特股份：薄膜级树脂处于测试验证阶段

    国内改性塑料领先企业，业绩实现快速增长。公司主要从事改性工程塑料、改性通用塑料以及高性能功能高分子材料的研、产、销售及技术服务，主要产品包括特种及新型工程高分子、高性能复合材料、碳纤维及碳纳米管复合材料、含氟高分子材料。其中，公司LCP材料、聚四氟乙烯材料（PTFE）、改性聚苯醚（PPE）系列产品以及碳纤维、碳纳米管复合材料在业内具有领先的技术水平。根据业绩快报，公司2019年实现营业收入9.0亿（+11.4%），归母净利润0.46亿（+30.7%）。

    公司营业收入变化

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    公司归母净利润变化

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    2、金发科技：薄膜树脂已小批量出口，与5G通信设备商开发天线产品

    亚太地区改性塑料龙头，收购宁波海越51%股权打通产业链一体化。公司主要产品分为改性塑料（186.5万吨）、完全生物降解塑料（7.1万吨）、特种工程塑料（2.0万吨）、高性能碳纤维及复合材料（1.5万吨）、环保高性能再生塑料（15万吨）和轻烃及氢能源六大类。其中，轻烃及氢能源业务来自宁波金发（收购前为宁波海越），该主体主要从事丙烯、异辛烷、甲乙酮等生产销售业务，未来将打造120万吨/年聚丙烯热塑性弹性体（PTPE）及改性新材料一体化项目。公司通过宁波金发打通聚丙烯生产全链条（即从上游基础化工原料丙烯到下游改性塑料），进一步加强公司的抗风险能力。
根据业绩预增公告，预计公司2019年实现归母净利润11.5-12.9亿。

    公司营业收入变化

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    公司归母净利润变化

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    3、普利特：成功研发出薄膜级树脂，正和下游客户共同开发LCP薄膜

    汽车用改性塑料巨头，业务布局全球。公司主要产品包括改性聚烯烃材料（改性PP）、改性ABS材料、改性聚碳酸脂合金材料（改性PC合金）、改性尼龙材料（改PA）、液晶高分子材料（TLCP）、特种工程材料等新材料产品，形成以汽车材料板块为主航道，并行发展特殊化学品板块以及特种新材料板块的战略路线。公司是国内极具竞争力的汽车用改性塑料企业，在北美及欧洲市场也具有举足轻重的地位，核心客户包括奔驰、宝马、福特、通用以及一汽、上汽、广汽等国内外知名车企。根据公司年报，公司2019年实现营业收入36.0亿（-1.8%），实现归母净利润1.6亿（+128%）。

    公司营业收入变化

数据来源：公开资料整理

    公司归母净利润变化

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    4、宁波聚嘉新材料：具备膜级LCP树脂生产能力，薄膜产品正在中试

    宁波聚嘉新材料科技有限公司2017年11月成立于宁波高新区，注册资本900万元，主营产品为新材料领域高端工程塑料液晶聚合物LCP及相关产品，如LCP薄膜和LCP纤维等。

    具备膜级LCP树脂生产能力，薄膜产品处于中试阶段。创始人王阳自2014年便开始组建LCP项目研究团队，目前公司已具备膜级LCP树脂生产能力，薄膜产品正在中试阶段。公司下设两个全资子公司，其中黑龙江聚嘉新材料科技开发有限公司，是高性能液晶聚合物的研发中心，拥有年产150吨LCP膜级纯树脂生产线；宁波甬仑聚嘉新材料科技有限公司拥有年产2000吨LCP膜级纯树脂生产线。