高频通信已成趋势,国产高频通信材料前景如何?丨亿欧问答

两会召开之际,“新基建”成为热门话题,5G建设更是大家关注的核心。如今,5G正处于建设期,建设期涉及的细分行业都在悄然发生改变,而这些变化都离不开“高频通讯”。

随着通信网络不断迭代,低频率无线电异常拥挤。因此,通信网络不得不向更高频段发展,而5G网络更是高频通信的典型代表。现在,高频化已成通信行业的必然趋势,而传统的通信材料很难达到高频通信的要求。因此,高频通信材料将会迎来新变革。这一变革会带动哪些新机遇?国产通信材料厂商的发展前景如何?

高频化带来的新机遇

一般来说,电磁波的波长与频率成反比,频率越高,波长越短,如果电磁波受到物体阻挡,信号衰减更快。目前,5G网络逐渐走向高频化,电子信号在电路中传输会产生损耗。如果不能解决高频通信的问题,5G信号质量以及通信效果就会受到影响。

因此,信号传输问题是设备商最需解决的问题,而这一问题可以在材料端解决。从技术角度来看,电子材料需具备精准且稳定的介电常数(Dk)和更小的介质损耗(Df),才能有效解决信号传输损耗的问题。

据了解,精准的介电常数有利于提高电路设计的匹配度;稳定的介电常数可以保障信号传输的快速和稳定性;更小的介质损耗可以极大地降低传播中的信号损失。因此,具备这几项标准的电子材料将是通信高频化发展的重要基础。

多方测试后发现,聚四氟乙烯(PTFE)是介电常数最低的高分子材料之一,而且,信号在该材料中传输的完整性也好于其他材料。因此,聚四氟乙烯(PTFE)行业很有可能成为5G建设期的热门行业,其未来前景也十分广阔。

目前,PTFE已经应用于5G基站的元器件。因此,我们可以用5G基站数量来推算PTFE材料的市场规模。

据工信部数据,截至2018年,我国已有的4G基站总数达到372万个,5G单站覆盖面积更小,按照5G基站数量是4G基站的1.2-2倍计算,中国5G基站保有量为446-744万。

据了解,单基站用天线数量有望从单基站用量4-8根增长至128-158根,基站的天线、高频覆铜板、雷达天线、同轴电缆环节均要用到材料PTFE。

如果我们按照单个基站中PCB板面积为0.65平方米计算,那么,5G基站所需要的PCB板总面积将达到为289.9-483.6万平方米。假设每平台米PTFE材料的价格为600元,那么,中国基站建设所用PTFE的需求空间为17.34-29.01亿元。

而且,PTFE材料用作绝缘层,可以很好地保护信号。因此,随着5G网络逐渐走向商用化,汽车电子、移动通信、智能家居、军用电子、航空行业等行业均会采用PTFE材料。由此可见,PTFE材料行业的市场规模有望迎来爆发式增长。

PTFE材料行业的挑战

虽然PTFE材料的市场前景广阔,国内产业情况却不尽如人意。智研咨询发布的《2020-2026年中国聚四氟乙烯(PTFE)行业市场现状调研及市场发展前景报告》显示:截至2019年底,PTFE国内总产能11.2万吨,约占全球40%以上的供给,以注塑级的低端产能为主。

目前,国内低端PTFE多应用于电子电器、化工、机械、防粘涂层等领域,产能占比分别占比30%、28%、20%、12%。同时,国内还会进口PTFE,而且每年会保持在5000-6000吨,其中70%-80%的进口PTFE为高性能的改性产品。

更重要的是,进口PTFE的价格较为昂贵,2019年国内进口PTFE均价较出口PTFE均价贵约2400美元/吨。而且,国际环境充满了诸多不确定性,国内企业过多依赖进口PTFE会增加企业运营和产业发展的不确定性。

如今,低端PTFE过剩严重,高端产品依赖进口已经成为国产PTFE行业的典型特征。而国产PTFE行业与国际有着较大差距,与PTFE行业的产业属性有着极大关系。PTFE行业属于技术要素、人才要素、资源要素密集型行业。

在技术要素和人才要素方面,由于生产PTFE并非易事,该行业对技术人员的要求比较高。PTFE含氟聚合物,而氟化物的腐蚀性非常强,氟聚合时容易爆炸,生产时存在一定的安全隐患。因此,PTFE的生产过程少不了经验丰富且技术过硬的人支持。而且,生产高端PTFE产品也需要企业具备较长时间的技术积累。

据了解,我国企业的科研投入占销售收入的比例与国际大型氟化工企业差距悬殊。国际化工巨头杜邦公司2017年研发费用为26亿美元,占据年度收入的10%,而国内巨头之一东岳集团的研发比例仅为0.99%。所以,美国杜邦公司、日本大金等公司的产品质量遥遥领先。

在资源要素方面,PTFE的生产需要投入大量的土地和原料,其中,原料所占成本的比重较大。PTFE所需的萤石资源较为稀缺,而我国萤石储采量远远低于全球水平。所以,关键原材料仍需依靠进口。

面对当前情况,电子材料业内人士、中科纳通董事总经理殷文钢告诉亿欧科创:“在核心原材料领域,中国与美国、日本、欧洲均有着较大差距,但是5G建设的重心在中国,这对于中国企业来说是一次发展良机。”

随着5G向高频通信发展,加之汽车、新能源、航空行业等产业对高附加值、高性能PTFE的需求十分迫切。因此,国产PTFE企业可以与上游关键原材料企业共同合作,定制化开发关键原材料,从而保障原材料性能领先和安全稳定供应。

虽然,国产PTFE走向高端化困难重重,但国内仍有一批优秀的企业开始向高端PTFE进军,如昊华科技公司。据了解,该公司的PTFE信号传输速度快、耐腐蚀、热稳定性好、阻燃性好,而且该公司5000吨/年的高端PTFE产线正在建设。

从市场需求来看,国产PTFE厂商只有不断加大技术创新、提高高端产品产能,才有望抓住5G带来的市场机遇;从行业特性来看,PTFE行业的最先受益者仍是具有创新精神和有研发实力的公司。

本文来源于亿欧,原创文章,作者:张继文。转载或合作请点击 转载说明 ,违规转载法律必究。

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