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2019年中国液晶高分子(LCP)产能占比及应用场景分析[图]

2020年01月07日 15:26:37字号:T|T

    液晶高分子(LCP)是指在一定条件下能以液晶相存在的高分子,其特点为分子具有较高的分子量且具有取向有序。LCP性能优异、介电损耗低,有望在5G高频信号传输中加速应用;良好的挠性材料方便组合设计,满足电子产品小型化的趋势要求;良好的机械性能将有望拓展LCP在工程领域的应用空间。

    LCP产能主要集中在日本和美国,行业集中度较高。2019年全球LCP树脂材料产能约7.6万吨,主要集中在日本、美国和中国,占比分别为45%、34%和21%,从具体生产企业看,塞拉尼斯、宝理塑料以及住友三家企业差能超过了1万吨,前三家企业产能占比高达63%,行业中度较高。我国进入LCP领域较晚,长期依赖美日进口,近几年来随着普利特、金发科技、沃特股份、聚嘉新材料等企业陆续投产,LCP材料产能快速增长。

全球LCP树脂产能占比情况

数据来源:公开资料整理

全球LCP树脂厂家占比情况

数据来源:公开资料整理

    智研咨询发布的 《2020-2026年中国LCP行业发展动态及投资商机预测报告》数据显示:LCP下游应用领域广泛,需求有望保持增长。2018年全球LCP需求量约7万吨,随着5G技术的推进,LCP市场将保持持续增长的势头,预计到2020年,其全球市场规模可达7.8万吨。此外,LCP应用领域有望不断扩宽,在电子电器领域,可应用于高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等;在汽车工业领域,可用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等;在航空航天领域,可用于雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体等领域,未来伴随着应领域的不断拓宽,LCP市场规模将不断增长。

LCP下游应用领域

数据来源:公开资料整理

2012-2020年LCP需求及预测(万吨)

数据来源:公开资料整理

    目前主流的天线基材主要是聚酰亚胺(PI),但是由于PI基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差,高频传输损耗严重、结构特性较差,已经无法适应当前高频高速的趋势,因而在信号传输频率不断提升过程中,MPI(改性聚酰亚胺)材料应运而生。由于PI在高频传输过程中的限制,生产企业通过将PI单体进行含氟量提升等方式对PI高聚物进行改性以满足10-15GHz的信号传输要求。然而伴随更高频率的毫米波段的逐步应用,MPI的传输亦将受到限制,在多层板设计方面不足将逐步凸显,更高频率的信号传输要求将促使LCP材料加速推广。

通讯技术不断升级带动手机天线持续更新

数据来源:公开资料整理

    LCP介电常数和介电损耗极低,在毫米波传输中有效降低信号损耗。毫米波的绕射能力较差,接近于直线传播,对于智能手机的天线接收方向设计有更高的要求。

    LCP产品具有良好的电绝缘性,介电常数极低,具有极小的介电损耗(频率在60GHz,损耗角正切值只有0.002-0.004)和导体损耗,在接受和发射毫米波信号时在基板材料上的损耗较小,可以显著提高信号传递的质量。

LCP具有低介电常数和介电损耗的性能

数据来源:公开资料整理

    LCP具有挠性,多层结构设计可以有效满足5G天线的复杂设计要求。5G时代,信号接收端不仅需要能够进行高频信号接收,还应实现3G、4G信号的同步接收处理,因而天线设计极为复杂,单层设计远远不能满足要求。而LCP为挠性材料,可以进行立体结构应用,通过多层结构设计,不仅能够满足信号接收的复杂要求,同时能够有效地将射频前端的同轴连接器进行整合,减少天线占用空间。可以说LCP是良好的5G天线使用材料。

    伴随5G手机销售加速和LCP天线的渗透率提升,LCP材料市场有望进入快速增长期。2017年苹果iPhoneX及iPhone8系列使用了2个LCP天线,实现了LCP天线在手机中的率先应用。苹果作为高端智能手里的领军品牌之一,开启了新一代天线的应用先河,伴随着多个品牌5G手机的逐步推广,LCP天线以其优质的信号传输性能和可弯曲特性将有望在5G手机中逐步获得推广。现阶段,LCP生产企业相对较少,国内企业仍在持续进行技术优化,在产品应用前期成本相对较高;而原PI生产企业可以通过技术升级进行MPI产品生产,技术难度相对较小,成本较低,因而在15GHz下,MPI的应用仍将持续。但是随着LCP天线的成本的不断优化以及5G毫米波频段的逐步应用,LCP天线在手机的渗透率将有望不断提升,同时5G手机经技术沉淀和产品推广,将逐步进入放量阶段,渗透率和出口量的双重影响下,LCP天线需求有望进入爆发阶段,带动前段薄膜级LCP树脂需求持续增长。预期若未来5G手机渗透率提升至80%,LCP天线渗透率提升至80%,LCP需求量将有望超过4000吨,形成接近40亿的市场空间。

全球智能手机出货量(百万部)

数据来源:公开资料整理

薄膜级LCP在手机天线中的空间预测

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    LCP纤维是第三种产品形态,新产品层出不穷。2017年,日本东丽公司宣布已研发出LCP纤维产品Siveras,并在2018年开始销售。未来随着更多规格长丝的推出,LCP纤维将具有更多的性能,应用场景也有望实现更多领域的突破。

LCP纤维用途

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