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电子级低分子量聚苯醚行业分析
　　电子级低分子量聚苯醚行业分析

　　1.聚苯醚行业背景及发展情况概述

　　2023是AI元年，AI的快速发展催生了大量的算力需求，国内外各大互联网公司开始大模型的竞争，使得AI服务器的需求量极速上涨。

　　为了保证人工智能、机器学习和信息分析等使用要求，这部分服务器需要使用高带宽，高传输效率的PCIe5.0总线标准，如此巨大的数据处理量对PCB的基板材料提出了新的要求，再叠加国内国外5G设施的稳步建设，5G+工业互联网、车联网等全新使用场景，以及6G的超前布局，快速拉动了高频高速覆铜板的需求。

　　高频高速板正是低分子量聚苯醚材料应用最主要的行业，在高频电路中，传统PCB基材的树脂基体、填料和纤维增强等各组分的化学机构和物理结构所决定的材料的介电性能不能够满足高频信号传输质量要求，信号会因传输损耗过大而产生失真现象。

　　所以为了满足高频电路需求，就要对树脂进行改性：采取极性更低、介电常数（Dk）/损耗因子（Df）更小的树脂体系，端基改性低分子量聚苯醚（MLPPO）凭借自身优异的电性能，以及优异的相容性和交联反应活性，成为高频高速热固性覆铜板性能改进的重要材料。

　　聚苯醚树脂为五大通用工程塑料之一，具有良好的力学性能、电气绝缘性、耐热性、阻燃性、耐水性以及化学稳定性等，成为高性能覆铜板基板材料首选的树脂基体。

　　但是常规分子量PPO也有着致命的缺点：耐溶剂性能差，易溶胀，熔体粘度大，流动性差。

　　为了解决这些不足，业界一般都倾向于使用低分子量的PPO，低分子量PPO除了保持原有的一切优良性质外，黏度低、流动性好，与许多树脂有良好的相容性，并且具有较高的玻璃化转变温度。

　　低分子量PPO-2OH是热塑性树脂，直接用于覆铜板中存在以下缺点：①耐溶剂性差，在覆铜板制作过程中溶剂清洗或有溶剂的环境中，易造成导线附着不牢或脱落；②耐热性不够，难以承受覆铜板工艺要求的260℃以上的锡焊操作。

　　因此，PPO-2OH树脂必须经热固性改性后才能满足覆铜板的使用要求。PPO-2OH树脂的热固性改性一般有两种途径：①通过共混或互穿网络(IPN)技术改性，引入其他热固性树脂，形成相容共混的热固性PPO树脂体系；②在PPO分子结构上引入可交联的活性基团，使之成为热固性树脂。实际应用中往往是以官能化改性为主。

　　由于聚苯醚原粉生产技术壁垒较高，国外仅有美国SABIC、日本三菱瓦斯、日本旭化成等几家企业可以实现稳定供货，产能相对较小，导致国际市场聚苯醚呈现供不应求的局面，这与低分子量聚苯醚产品认证周期长、流程复杂不无关系。

　　近年来，随着下游需求的不断扩大，中国企业也加强了对于核心技术的攻克，已经有多家企业在开展端基改性聚苯醚合成技术的研究。随着通讯和电子信息产业的不断发展，必将出现以需求增长推动行业进步的模式。

　　受益于全球PCB产能向中国转移以及下游蓬勃发展的电子终端产品制造的影响，中国PCB行业整体呈现较快的发展趋势，近年国内覆铜板龙头企业生益科技、华正新材、南亚新材等在高频、高速材料领域获得较大突破，部分产品可与Rogers（主打高频）、松下（主打高速）等同类产品媲美，填补国内中高端产品空白。

　　未来随着下游需求领域的扩展，聚苯醚行业市场规模也将进一步的扩张，中国聚苯醚企业将迎来新的发展机遇，打破国外企业的垄断。

　　中国聚苯醚原粉企业产能的逐步释放，市场规模也逐年上升。国内的技术水平与国外的差距会逐步缩小，预计在下一代主流改性产品出现时，国内的生产技术将达到世界先进水平，并逐步实现进口材料的替代，向完全国产化迈进。

　　2.聚苯醚产业发展大环境及相关政策

　　着眼世界经济发展大势，我国正日益走向舞台中央，从国际看，百年未有的变局加速演变期，我国已成为推动世界格局演变的主要力量，国际格局发展战略总体呈现有利态势。

　　但近两年全球经济处于恢复期，不稳定性不确定性仍然存在。新一轮科技革命、产业变革以及全球供应链的重组成为全球经济增长的最大动力，技术创新周期、产业更迭周期不断缩短，新材料、新能源、生物技术和以5G、人工智能、大数据、物联网等为代表的新一代信息技术开启应用，人类社会加速迈入数字经济时代。

　　世界产业结构重塑加快，我国对外开放持续推进，整体局面虽然乐观，但也不可避免的面临着外需紧缩、规制排挤、高技术“卡脖子”、产业链转移等一系列新挑战。

　　从国内看，我国已转向高质量发展阶段，正在构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，坚持把扩大内需作为战略基点，使生产、分配、流通、消费更多依托国内市场；同时资源环境等发展要素趋紧，倒逼后发地区加快转变发展路径、发展方式。

　　从宏观政策看，央行逐步下调金融机构存款准备金率，长期释放资金，将有效增加金融机构支持实体经济的稳定资金来源；《中共中央国务院关于营造更好发展环境支持民营企业改革发展的意见》《优化营商环境条例》等相继出台，政策红利将持续释放。

　　与此同时，我国正在经历由中等收入国家迈向高收入国家、由高速增长转向高质量发展阶段。整体呈现经济持续向好，高端产业快速发展的趋势。

　　聚苯醚材料实现国产化供应，是国内人工智能、电子信息产业发展必不可少的一块基石，也是当前变幻莫测的国际局势下的一层有力保障。

　　聚苯醚材料是国家鼓励、倡导发展的新型化工材料，相关项目的实施过程能在一定程度上获得国家政策的倾斜。

　　国家发改委在《产业结构调整指导目录(2019年本)》指出，聚苯醚（PPO）生产和技术开发及应用属于“鼓励类”。石化和化学工业发展规划（2016-2020年）指出，发展印制电路板用特种环氧树脂、聚酰亚胺树脂、热固性聚苯醚树脂等为刚性板配套的特种树脂，以及为柔性板配套的聚酰亚胺薄膜、特种聚酯薄膜和导电涂料等，聚苯醚属于提倡发展的化工新材料。

　　另外，在鼓励外商投资产业目录(2019年版)和“十四五”化工新材料产业发展战略中均有聚苯醚的相关政策文件，鼓励发展聚苯醚技术开发和应用。

　　3.技术现状

　　3.1低分子量双端羟基聚苯醚的合成技术

　　低分子量双端羟基聚苯醚，在保有低分子量聚苯醚全部性能的基础上，每个分子量增加一个羟基，这大大提高了改性反应活性，增强了改性效果。

　　低分子量PPO-2OH的合成方法可以归结为3种:①偶联法，例如低分子量PPO与3，3，5，5-四甲基联苯二醌偶联(TMDPQ)反应；②单体共聚，例如2，6-二甲基苯酚(DMP)与四甲基双酚A(TMBPA)氧化共聚；③直接用高分子量PPO再分配。

　　由于偶联法要先制得低分子量PPO与TMDPQ，路线较长，所以研究较少。目前研究较多的是第2，3种方法，特别是单体共聚法，一步到位，更是近年来研究的热门，也是该产品的主流生产工艺。

　　当然，第2，3种方法也存在着不足，共聚法的不足就是共聚时出现DMP的均聚形成单官能度的PPO，导致产物不纯，因此对反应物配比、反应物纯度，以及纯化工艺要求较高。

　　再分配虽然能制得完美的双官能度PPO-2OH，但是得到的聚合物分子量不均一，分布较宽，需要后续的分级处理，工艺流程相对复杂。

　　3.2官能化低分子量聚苯醚的合成技术

　　官能化改性是指利用酚羟基的反应活性，引入一些可交联或可反应的活性基团，通过自身固化或与其他热固性树脂反应来得到性能优异的改性体系，能够最大限度的体现PPO优异的电学性能，是PPO-2OH改性中最有前景的一种。所用改性剂一般带有活波的卤原子或酰氯基团，与PPO-2OH的端羟基溶于溶剂中，吡啶、三乙胺等碱性物质做酸接受剂，脱去卤化氢，分别形成端基为酸酐基、环氧基、烯丙基、卤代甲基苯乙烯等基团的PPO。

　　3.3水性合成体系研究现状

　　传统的聚苯醚合成以及改性技术已经发展多年，技术相对成熟，工艺相对稳定，随着环境问题的出现，新型环保合成体系成为新的探索方向，水性聚苯醚（PPO）合成体系的研究近年来受到了广泛，传统的聚苯醚合成方法往往使用有机溶剂，不仅对环境造成污染，还增加了生产成本。

　　因此，开发水性聚苯醚合成体系具有重要意义。与溶液法相对，水性体系的合成过程相对更加环保，但目前仍存在分子量难以控制，纯度低，选择性差等问题。目前，水性聚苯醚合成体系的研究主要集中在以下几个方面：新型催化体系的开发、乳化剂的选择与优化、控制工艺的改进等。

　　4.国内外竞争分析

　　4.1国外聚苯醚供应商

　　沙特基础工业公司（SABIC）

　　从90年代以来，一直占据着聚苯醚行业的垄断地位，占有整个行业70%以上的市场份额，产品品质稳定，工艺先进，是目前市场占有量最大，被下游认证数量最多的供应商。2022年仅SA9000这一牌号产品的出货量就有1000吨，并且其在2019年就公布了扩产计划，截止目前，SABIC的产能很有可能突破2000吨/年。

　　旭化成（AsahiKASEI）

　　旭化成主要供应主链烯丙基化的产品，产能未知，产品主要供应一些有特殊需求的客户，市场占有率很小。

　　三菱瓦斯化学株式会社（MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY）

　　三菱瓦斯主要产品为OPE-2ST，这是一款双乙烯基苄基端基改性的产品，相比于烯丙基改性的SA9000，其具有更低的介电损耗和介电常数，可以适配超低损耗型CCL，比如松下M系列覆铜板的M8。但是这款产品由于后端需求还没有释放，所以目前占市场份额较低。

　　4.2国内聚苯醚供应商

　　圣泉集团

　　圣泉集团在2019年开始进行低分子量聚苯醚产品的布局，2021年建成300吨的中试装置，中试装置运行同时年产1000吨官能化聚苯醚项目已正式启动， 该项目位于济南市刁镇化工产业园济南圣泉集团股份有限公司北厂区内，项目总投资9500万元。圣泉集团研发和认证流程顺畅，是国内聚苯醚企业中最先一批进入下游供应链认证的。目前，其名义产能可达1300吨

　　星顺新材料

　　项目由广东生益科技投资建设，是集成电子电路新材料产业链上的关键节点项目设计建设年产250吨BVPE、2000吨MPPO、2000吨LC9000和2000吨特种电子级硅烷偶联剂。其中，BVPE产品是全球唯一生产厂家，是5G 高端电子产品和6G电子产品高速高频覆铜板关键原材料，此产品能使电子产品的信号传输速度由现在224G提高到800G的颠覆性突破；MPPO又称改性聚苯醚，剥离强度高于进口的MPPO介电常数，介电损耗低于进口产品指标；LC9000对标美国SA-9000产品，各项指标均高于美国。MPPO和LC9000产品打破了美国对国内市场的封锁；特种电子级硅烷偶联剂是玻纤覆铜板的关键原料，打破了美国近10年的垄断。项目2022年５月份开工建设。

　　健馨生物

　　河北健馨生物科技有限公司依靠昆山聚计能新材料有限公司研发团队低分子量PPO生产技术，于2019年在河北沧州投资5000万建设1000吨JJN9000型聚苯醚，已经批量向客户供货。

　　硕博电子

　　陕西硕博电子材料有限公司凭借自己在PI行业积累的客户资源及生产技术，通过自主研发，于2019年在陕西渭南建设3500吨低分子量PPO及改性低分子量PPO生产线。

　　宏昌电子

　　名义产能500吨，该公司获得英特尔认证的高频高速板，使用了自行研究开发PPO聚苯醚材料。目前该公司聚苯醚相关产品，已经可以批量生产供应，持续量化推广中。

　　同宇新材

　　同宇新材自主研发羟基化聚苯醚树脂以及官能化改性聚苯醚树脂已完成研发工作，处于中试阶段，拟建1000吨产能。

　　东材科技

　　在“年产5200吨高频高速印制电路板用特种树脂材料项目”中有1000吨聚苯醚的产能规划，目前已经具备PPO中试的产能，并实现小批量的供货。未来会根据市场需求，适时产业化。

　　奥丽格化工

　　2022年初开始建设300吨/年中试装置，技术来源为上海载正。

　　台湾晋一化工

　　台湾晋一是由台湾立大开发投资股份有限公司与日本第一工业制药株式会社共同投资设立，主要从事电子材料生产、销售，有生产低分子量PPO，如丙烯基改性聚苯醚树脂。

　　4.3竞争情况分析

　　近两年，SABIC的国内及国外专利陆续到期，多家企业都看好聚苯醚行业的发展，提前布局。经过这3-5年的技术攻关，陆续出现了一批在品质和生产稳定性上能与SA9000相媲美的低分子量聚苯醚新产品。

　　从整个市场格局来看，圣泉集团和健馨生物在技术上突破较早，并且是最早一批获得下游客户认可的供应商，在工艺稳定性，研发储备，以及市场开拓方面具有一定的优势。

　　星顺新材料是广东生益科技投资建设，有可能其产品已经得到生益科技及其下游PCB厂商的认可，并且其规划了多种高频高速覆铜板相关产品，在整个产业链的布局上较为领先。

　　台湾晋一化工与日本第一制药合作，完全可以利用合作关系，在评测和认证上制造一些优势，进一步快速打入CCL头部市场。

　　SABIC作为长期垄断聚苯醚市场的存在，其技术储备丰厚，并且已经与下游厂商建立了完善的合作机制，由于聚苯醚产品本身的替换成本较高，在整体价值相近的情况下，下游厂商仍会优先选择SABIC的产品，这是所有新进厂商都不具备的关键优势。

　　AI的高速发展为低分子量聚苯醚带来了新的市场发展空间。最近三年，全球低分子量聚苯醚产能不断攀升，但需求量的增长速度并不能完全消化目前10000吨以上的名义产能。

　　SA9000毕竟是个成熟的产品，随着时间的推移，各厂商的技术差距只会越来越小，价格战在所难免，并且除了SABIC之外，其他供应商都是最近几年进入的聚苯醚市场，在技术储备上差距较小。

　　因此，实际成本较为接近，要想在竞争中胜出有两个关键点。一是自身体量够大，即使在不赚钱的情况下也能够支持项目走过这一阶段；二是产业链或技术的绝对优势，上游的2,6-二甲基苯酚、四甲基双酚A、对氯甲基苯乙烯、甲基丙烯酸酐等关键原料具有独立生产能力或有紧密合作的供应商，下游CCL厂商深度合作，进一步压低成本。

　　5.市场前景分析

　　低分子量聚苯醚是理想的高速覆铜板材料。PPO分子结构中无强极性基团，使其具有低介电常数和介电损耗，且在一个宽的温度和频率的变化范围内其介电性几乎不受影响。

　　其分子链中含有大量的苯环结构致使分子具备较强的刚性。PPO分子中无可水解的基团，在各种环境中耐水性都很优秀，且PPO阻燃性和耐热性良好，具有可自熄性。

　　更重要的是，作为覆铜板基体树脂可沿用传统环氧树脂基材的成型工艺及设备。因此PPO被认为是覆铜板类电子电气领域最有应用潜力的基体树脂之一，是胜任M6、M7、M8等级覆铜板的理想材料。

　　5.1 5G、5G+建设常规需求

　　截止到2022年底，低分子量聚苯醚的主要应用场景仍然是5G相关的光模块和交换机，据财联社报道，2022年SABIC作为全球唯一主流电子级PPO供应商，销量仅约1000余吨，按照这个数据，并扣除服务器领域需求，估算2022年其他领域（光模块、交换机）需求约750吨。

　　由于5G、5G+建设目前是平稳推进的态势，对PPO需求拉动相对有限，假设2023-2025三年该领域需求量保持10%左右增速。

　　5.2服务器架构升级需求

　　PCIe总线标准持续演进升级，迄今为止该标准已经历了5代的更新迭代。按照数据传输技术的发展，PCIe也大致按照三年一代的速度更新演进。目前处于PCIe5.0大规模提升渗透率的前夕。

　　虽然PCIe 3.0和PCIe 4.0仍占据市场大多数份额，但PCIe 5.0已成为各大厂商竞争布局的热点，未来随着产品成本的不断优化和终端设备需求朝向高端方向演进，PCIe 5.0的主流价值将日益凸显。

　　PCIe 5.0传输速度可达PCIe 4.0的两倍，不仅可以提供高速、可靠的数据传输通道，同时还具备了灵活的扩展性以满足大量信息的处理需求，包括人工智能、机器学习和信息分析。PCIe 5.0加速推进中，覆铜板材料等级要求升高。

　　英特尔数据中心发布会于2023年1月10日举行，发布第四代至强处理器Sapphire Rapids。新处理器将加快PCIe 5.0和DDR5在服务器市场的渗透。

　　Sapphire Rapids是为新平台“EagleStream”设计，主要用于数据中心，将支持PCIe 5.0和DDR5技术。Intel作为全球服务器市场的龙头，Sapphire Rapids的发布将大大加速DDR5在服务器的渗透，PCIe 5.0平台也将快速成为市场主流。

　　新一代服务器架构以PPO树脂为主。相较于上一代服务器，新一代服务器区别在于：1）CCL材料等级从M4升级到M6+；2）PCB层数由12-16层提升至16-20层。预计随着服务器更新换代，PPO树脂用量有望实现快速提升。

　　参考一般PCB板堆叠结构测算，其单台PCIe5.0服务器树脂用量约0.34kg。

　　5.3 AI 模型推动行业发展

　　GPU计算特性同AI服务器较为匹配。GPU不仅拥有较多的计算核心，更有独立存储功能。单台服务器上可以安装多块GPU卡。

　　训练AI模型的过程需要同时对所有数据样本执行几乎相同的操作，而GPU的架构设计具有快速同时处理多个任务所需的并行处理能力，因为针对AI模型的AI服务器大多采用GPU芯片架构。

　　ChatGPT火热拉动AI芯片需求快速增长，英伟达GPU供应紧缺。ChatGPT推出不久即在全球范围火爆，用户访问数量不断增长拉动算力需求激增。

　　根据OpenAI训练集群模型估算结果，1746亿参数的GPT-3模型大约需要3000-5000张A100 GPU。推理方面，以A100 GPU单卡单字输出需要350ms为基准计算，假设每日访问客户数量为2000万人，单客户每日发问ChatGPT应用10次，单次需要50字回答，则每日消耗GPU的计算时间约为97万小时，对应的GPU需求数量约为4.1万个。

　　当前，微软与OpenAI等企业正在消耗大量GPU用于AI推理，英伟达GPU产品供应持续紧缺，随着ChatGPT等新兴AI应用的落地将带来巨大算力需求，算力芯片将持续受益。

　　AI服务器单台PPO树脂耗用量高于普通服务器。相较普通服务器，AI服务器增加了GPU加速卡，将在两方面带动树脂用量的提升：1）PCB层数增加，AI服务器用PCB一般具有20-28层，PCIe5.0服务器一般为16-20层，而普通服务器则在12-16层。取相应PCB层数的中位数，即假设AI服务器GPU、CPU主板和PCIe5.0服务器CPU主板用PCB层数分别约24层、18层、18层（对应半固化片23层、17层、17层）。

　　2）PCB板面积增加，GPU模块加入使得AI服务器新增GPU模组板并需要更大面积的主板，推动PCB整体面积增加。据诺德新材专利说明书，一般制造一片半固化片需要PPO树脂约15-50g，考虑到AI服务器面积更大，我们谨慎假设AI服务器GPU、CPU主板和PCIe5.0服务器CPU主板的PCB单层耗用量分别约40g、40g、20g。

　　综上，测算得出单台AI服务器和PCIe5.0普通服务器的PPO耗用量分别约1.60kg、0.34kg

　　5.4电子级PPO市场空间测算

　　据中泰证券2023年4月发布的《AI服务器拆解，产业链核心受益梳理》一文，2023-2025年全球服务器出货量预计为1549、1679、1793万台，CAGR+5.7%。

　　其中，AI服务器渗透率自2022年的0.8%逐步提升至2025年的3%，服务器数量达到54万台；PCIe5.0服务器渗透率自2022年的5%提升至2025年的65%，服务器数量达到1165万台。

　　据前文分析，单台AI服务器和PCIe5.0普通服务器的PPO耗用量分别为1.60kg、0.34kg。据此我们得到，至2025年，全球AI服务器和PCIe5.0服务器升级带来的PPO树脂需求增量分别达到861吨及3963吨。

　　6.主流产品分析

　　6.1主流产品情况分析

　　SA9000这一产品，为当前市场主要流通产品，约占电子级低分子量聚苯醚产品的90%以上。随着反倾销的最终裁定，以及整个市场的供需关系偏紧，SA9000的价格逐步提高。

　　OPE-2ST这一产品是三菱瓦斯率先研发推广的，目标在于下一代CCL，即M8系列覆铜板，相比SA9000，具有更高的附加值。其关键原材料对氯甲基苯乙烯的自主生产对成本控制至关重要。这一产品当下的需求量很低，随着电子行业的要求进一步提高，终将迎来它的需求高峰。

　　6.2产品生命周期分析

　　在AI快速发展之前，聚苯醚产品已经处于成长期到成熟期的过渡阶段，其技术和市场空间都渐渐进入瓶颈期。人工智能技术的爆发，带来了新的需求，催生出了聚苯醚产品的第二生命周期，目前正处于市场容量快速释放的阶段，现在进入这一市场虽然相对较晚，但在未形成固定局面之前，还都有机会。

　　6.3 风险矩阵分析

　　所有数据来源于研报、财报、政府披露文件、各企业公告等公共网络可信息。

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