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高频通信已成趋势,国产高频通信材料前景如何?

来源:亿欧网 张继文
2020/5/30 9:20:43
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导读: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。
  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,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,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大型氟化工企业差距悬殊。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
 
  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和安全稳定供应。
 
  虽然,国产PTFE走向化困难重重,但国内仍有一批优秀的企业开始向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行业的受益者仍是具有创新精神和有研发实力的公司。

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