表面处理零部件全景调研与发展战略研究.docx

表面处理零部件全景调研与发展战略研究一、 表面处理行业概况（一）表面处理概述表面处理既可应用于泛半导体设备零部件新品制造中，是陶瓷、硅、石英和金属等多种材质零部件新品生产的工序之一；也可用于清洁零部件使用中形成的污染，是保障工艺制程稳定和制造良率的重要配套服务；还可用于对消耗性部件再生改造，改善或克服基材弱点，如陶瓷材料质脆、裂纹敏感、抗热震性能差、高温机械性能下滑其中，针对新品制造的表面处理服务需求规模相对较小（仅考虑由设备制造原厂委托专业第三方表面处理服务厂商的部分，不包括设备制造原厂自行实施的部分），仅约占整体市场规模的5%；对使用后零部件的表面处理约占整体市场规模的95%，是行业主要需求来源表面处理行业经历了产业链分工演化过程半导体、显示面板行业发展初期，表面处理作为设备销售的重要配套服务之一，仅由设备制造原厂实施二十世纪九十年代以来，随着全球半导体、显示面板行业快速发展，行业制造分工逐渐细化，开始出现专业第三方表面处理供应商，将表面处理（尤其是精密清洗）外包逐渐成为行业趋势在设备的质保期内，晶圆厂和显示面板制造商基本仍由设备制造原厂提供表面处理服务，或由其分包予第三方企业，而质保期外的表面处理服务则由设备制造原厂、第三方表面处理厂商开展市场化竞争。

在质保期外市场，第三方表面处理厂商相比设备制造原厂具备属地配套服务、交付及时和快速响应等诸多优势，在产业链专业化分工的趋势下，专业表面处理厂商的市场地位得到进一步巩固第三方厂商业务包括精密清洗、阳极氧化和熔射等在泛半导体设备制造和使用过程中，污染物会附着在设备零部件表面，尤其是腔室内零部件由于直接暴露在工艺反应中，表面会吸附多种副产物为保证泛半导体制造良率以及工艺稳定性，需要阶段性洗净零部件以有效控制污染物，因此精密清洗是泛半导体制造过程中必不可少的配套服务污染物主要包括颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等目前，精密清洗主要采用物理清洗、化学清洗等方式去除设备零部件的表面污染物通过设计药液配方，并合理安排处理工序、处理时间和处理温度等，满足高效、批量和低成本的洗净需求阳极氧化是铝和铝合金材质零部件常用的表面处理方法，将金属置于特定环境下电解液中作为阳极，使其表面形成几十至几百微米的氧化膜，通过精确管控涂层粗糙度、膜厚等，可有效提高腔室部件对工艺反应环境的耐电压性能和耐腐蚀性能熔射是设备零部件表面改性（性能改良）的重要技术手段，使用少量材料制备特殊功能的涂层，可起到大量、昂贵的整体块材难以起到的作用，同时极大地降低成本。

具体包括等离子熔射、电弧熔射、火焰熔射和爆炸熔射等产业化较为成熟的熔射工艺之一等离子喷枪将电能转化为热能，氧化钇、氧化铝、氟化钇或氟氧化钇等粉料经高温熔化后，形成中心温度达到10，000~50，000℃高温的高速等离子焰流，熔化并沉积到各类材质的零部件基体表面，以提高其耐腐蚀性利用大电流产生的电弧熔化两股线状铝材，使用高速气流将熔化的铝雾化，并加速喷向陶瓷基材，从而在氧化铝陶瓷零部件表面涂覆铝层，达到增加部件表面粗糙度的效果，提高陶瓷零部件在泛半导体工艺中的吸附能力二）表面处理市场情况表面处理市场规模随着中国大陆下游晶圆厂和显示面板制造商加大投资而持续增长，同时LED等领域新出现的表面处理需求也进一步带动了行业增长根据弗若斯特沙利文数据，2021年中国泛半导体设备零部件表面处理服务市场规模为37亿元，预计2022年至2026年市场规模复合增速为14%按下游应用分，2021年半导体和显示面板设备零部件的表面处理市场规模分别占泛半导体表面处理总需求的57%和43%在显示面板设备的表面处理中，按零部件所属设备类型分，刻蚀、CVD表面处理需求量较大，其2021年市场规模分别占显示面板表面处理市场规模的45%、43%；按显示面板技术路线，可分为a-Si/金属氧化物TFTLCD、OLED、LTPSTFT-LCD，其2021年市场规模分别占显示面板表面处理市场规模的63%、25%和12%，其中LTPSTFT-LCD、OLED等显示面板新技术路线对服务商的技术要求较高。

二、 先进陶瓷和表面处理的新业态新模式发展趋势先进陶瓷领域，随着先进陶瓷下游应用领域技术水平发展，对先进陶瓷供应商综合能力要求大幅提高一方面，要求先进陶瓷生产企业具备跨材料体系开发能力，依托多种材料体系能力，满足客户对各类先进陶瓷材料零部件的高性能要求；另一方面，高精尖陶瓷产品的国产化对先进陶瓷生产企业的表面特种形貌喷砂、新品熔射等表面处理能力也提出了新的要求表面处理领域，出于降本增效目的，半导体和显示面板领域客户对一站式精密清洗、阳极氧化和熔射等综合服务能力要求日趋提高表面处理企业需要全面掌握多种业务技术能力，以增强客户粘性，应对日趋激烈的市场竞争伴随技术的不断发展和国内产业链的日益完善，近年来国内一些小规模企业先后涌现先进陶瓷行业相对低端产品的供应商数量有所增加，表面处理在显示面板部分领域出现较激烈价格竞争在当前的行业环境下，本土企业的竞争策略出现了明显的分化行业中部分企业通过价格竞争等手段快速进入技术已经较成熟的领域，谋求快速提升市场份额；其他部分企业在中高端领域、高附加值细分领域加大研发和投入，增强技术实力，扩展业务领域，实现差异化竞争三、 先进陶瓷材料发展历程在市场规模方面，根据数据显示，2021年我国先进陶瓷行业市场规模达到890亿元，约占全球23%的市场份额，但国产化仍然较低，约20%，细分市场中先进结构陶瓷市场规模为189亿元，占先进陶瓷市场的21%；预计2022年国内先进结构陶瓷市场规模922亿元，其中先进功能陶瓷和先进结构陶瓷分别将达713亿元和209亿元。

四、 中国泛半导体先进结构陶瓷市场情况国内半导体、显示面板产线建设极大拉动了国产设备需求根据弗若斯特沙利文数据，2021年中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模为66亿元，占全球市场规模的18%，预计2022年至2026年中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模复合增速为14%，到2026年中国市场规模将达到125亿元，占全球市场规模的比例将提高至24%五、 先进陶瓷行业的需求有望稳定增长陶瓷是一种被很多人忽视的重要材料，它和金属材料、高分子材料并称为三大固体材料陶瓷可以分为传统陶瓷和先进陶瓷，传统陶瓷不用多说，比如咱们日常生活中用的厨房卫浴这些日用瓷器，他们的核心特征是以天然矿物为原料而先进陶瓷就是采用高纯度的人工合成或精选的无机化合物为原料，是新材料领域的一个重要赛道虽然叫陶瓷，但先进陶瓷的性能已经和传统陶瓷完全不在一个量级上先进陶瓷的技术含量很高，是绝对的高科技新材料传统陶瓷缺点很多，太脆，不便于机械加工以及焊接，几乎不能用于工业生产而先进陶瓷通过精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计完美的解决了这些问题，具有很多其他材料无法比拟的优势：一是强度很高，耐磨损、重量轻、耐高温，这是很多高端制造业梦寐以求的新材料特性。

二是具有声、电、光、热和磁等许多方面的特殊性能，比如用在发光器、激光器件中的光学陶瓷有很好的透明性，用在超导电缆中的超导陶瓷具有超导性能，用在陶瓷牙齿、骨骼中的生物陶瓷具有很好的适应人类身体的生物相容性先进陶瓷有很多不同的种类，根据性能和应用的不同，可以分为结构陶瓷与功能陶瓷两大类：所谓结构陶瓷，就是以强度、刚性、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能为特征的材料，比如刚才讲的用在发动机里的陶瓷而所谓功能陶瓷，就是以声、光、电、磁、热等物理性能为特征的材料，比如刚才讲的陶瓷牙齿这两大门类中，功能陶瓷应用更多，占比超过70%而功能陶瓷按照终端应用的不同，又可以分为电子陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷、生物陶瓷、磁性陶瓷、储能陶瓷等等从需求端来看，先进陶瓷的终端应用主要是电子产业，全球需求占比达到57%此外，汽车和医药也是先进陶瓷的主流应用，占比都在10%以上根据美国权威调查机构GrandViewResearch数据，2018年全球先进陶瓷市场规模为727．4亿美元，2015-2018年复合增长率为8．7%，并预测至2025年全球先进陶瓷市场将达1339亿美元，2019-2025年复合增长率达到9%，算是一个稳定增长的行业。

从供给端来看，全球先进陶瓷产业的格局依然由海外主导，北美和日本最强，占比达到85%目前国内先进陶瓷市场规模较小，产品以电子陶瓷为主但即便是擅长的电子陶瓷，目前国产化率也非常低上游的陶瓷粉末产能主要集中在日本和美国厂商手中，电子陶瓷粉前三大厂商市占率超过50%从下游供应商格局来看，全球电子陶瓷供应商同样集中在欧、美、日厂商手中，全球市占率分别为50%、30%、10%，加起来也垄断了90%的市场先进陶瓷材料产业链包括高纯超细原料、先进陶瓷制品及以先进陶瓷为核心材料的元器件或零部件的制备它是陶瓷产业转型升级的重要方向，这些年，醴陵市将其作为陶瓷产业经济增长的新引擎，予以悉心培育扶持如用于制造芯片的陶瓷绝缘材料、陶瓷基板材料、陶瓷封装材料以及用于制造电子器件的电容器陶瓷、压电陶瓷、铁氧体磁性材料等电子技术、大规模集成技术电路高性能低温烧结陶瓷电容器，离不开压电、铁电和磁性陶瓷;电子计算机的记忆系统需要具有方形磁滞回线的铁磁体陶瓷;高速硬盘转动系统需要陶瓷轴承;我国非常重视先进陶瓷材料的研发，在重大计划中专门设立研究项目，973、863计划中均有针对先进陶瓷材料的立项在全球数百亿美元的先进陶瓷年销售额中，中国销售额仅占1%～2%。

先进陶瓷材料是新材料的一个重要组成部分，广泛应用于通讯、电子、航空、航天等高技术领域，在信息与通讯技术方面有着重要的应用大部分功能陶瓷在电子工业中应用十分广泛，通常也称为电子陶瓷材料国内先进陶瓷产业主要集中在山东、江西、广东、江苏、浙江、河北、福建等几个省份其中，华东地区较大的先进陶瓷产业基地有山东淄博、江苏宜兴，华中地区较大的先进陶瓷产业基地有江西萍乡，华南地区较大的先进陶瓷产业基地有广东佛山先进陶瓷材料已逐步成为新材料的重要组成部分，成为许多高技术领域发展的重要关键材料，备受各工业发达国家的关注，其发展在很大程度上也影响着其他工业的发展和进步随着各种先进陶瓷功能的不断拓展和需求的不断增加，通信、电子、航空、航天等高技术领域产业，对先进陶瓷的需求更加迫切2021年，全球先进陶瓷市场规模约3819亿元，同比增长17．26%先进陶瓷的创新发展，给景德镇传统产业带来新的活力，打造先进陶瓷与传统陶瓷双双发力的发展格局，是该市陶瓷产业大发展的必由之路景德镇各类陶瓷企业、作坊、工作室等，75%为艺术陶瓷企业，15%左右为日用陶瓷企业，传统陶瓷产业占比90%景德镇陶瓷产业去年产值达516亿元，市场主体数量占比75%的艺术陶瓷企业，产值占比仅有36%，小微企业占据主导地位。

在火箭和导弹的发射中，鼻锥和透波陶瓷天线罩是关键部件，它要承受高温气流的摩擦和冲刷，要求材料具有高的高温强度和好的抗氧化性能，只有陶瓷材料才能满足这些要求;作为新能源的磁流体发电机，需要采用陶瓷做电极材料;高温燃料电池、高能量蓄电池，需要采用陶瓷块离子导体做隔膜材料等等作为中国陶瓷之都，醴陵现有规模以上陶瓷企业192家，陶瓷产品涵盖工业陶瓷、日用陶瓷、艺术陶瓷三大类4000多个品种，陶瓷产业集群产值约740亿元通过多年培育，醴陵目前有先进陶瓷材料企业110余家，其中规模以上企业88家，年产值近100亿元，初步形成了以超高压、特高压电瓷为主，高温耐磨陶瓷、新型环保陶瓷、电子陶瓷、生物医用陶瓷为辅的产业集群功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额，其余为结构陶瓷由于先进陶瓷各种功能的不断发现，在微电子工业、通讯产业、自动化控制和未来智能化技术等方面作为支撑材料的地位将日益明显，其市场容量将不断提升先进陶瓷在原料、工艺方面有别于传统陶瓷，通。