湿电子化学品(Wet Chemicals)是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的重要液体化工材料,又称超净高纯试剂或工艺化学品。按照组成成分和应用工艺的不同,湿电子化学品可分为两大类别。通用湿电子化学品以超净高纯试剂为主,一般为单组份、单功能、被大量使用的液体化学品,最重要的包含酸类(氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、磷酸等)、碱类(氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等)、有机溶剂类(甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等)及其他类(如双氧水)。功能湿电子化学品则指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复配类化学品,如剥离液、显影液、蚀刻液、清洗液等。
湿电子化学品是化学试剂中纯度要求最高的领域,其核心指标是超净和高纯。国际上采用SEMI标准等级来区分湿电子化学品的纯度,从G1到G5等级依次提高,其中半导体集成电路制造对湿电子化学品的等级要求最高,基本集中在G3及以上水平。随着集成电路制程不断缩小至纳米级别,对湿电子化学品的纯度要求也慢慢变得高,一般认为,产生集成电路断丝、短路等物理性故障的杂质分子大小为最小线。湿电子化学品的主要功能包括清洗、蚀刻、显影和剥离等,在半导体芯片制造、显示面板、太阳能电池等领域的生产工艺中不可或缺。
湿电子化学品行业具有技术壁垒高、产品更新换代快、客户认证周期长等特点。湿电子化学品生产工艺主要包括纯化工艺和混配工艺,其中纯化工艺的核心是提纯技术和分析检测技术,需要采用精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、等温蒸馏、减压蒸馏、低温蒸馏、升华、气体吸收、化学处理、树脂交换、膜处理等多种技术组合。混配工艺的关键在于配方,需要长期经验积累,通过不断的调配、试制及测试才能形成满足客户特定需求的功能性产品。
湿电子化学品位于电子信息产业链偏中上游的材料领域,上承基础化工产业,下接电子信息产业。其上游是基础化工产品,下游应用领域广泛,包括信息通讯、消费电子、家用电器、汽车电子、LED、平板显示、太阳能电池、军工等,以集成电路、平板显示、太阳能电池为主要应用领域,三者占比分别为43.0%、32.9%和24.1%(2018年全球数据)。湿电子化学品的成本构成中原材料占比较高,普遍在70%-90%,呈现出“料重工轻”的结构特点。
湿电子化学品的产业链结构清晰明确。上游为基础化工行业,提供氢氟酸、硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钾、氢氧化钠、有机溶剂等基础化工原料。中游为湿电子化学品的生产和纯化环节,包括提纯工艺和混配工艺两大核心技术。下游应用领域主要包括半导体集成电路、显示面板和太阳能光伏三大板块,其中半导体集成电路对湿电子化学品的品质要求最高,价值也最大。
从价值链分布来看,湿电子化学品的价值随着产品纯度等级的提升而显著增加。以硝酸为例,工业级硝酸价格一般为1,200-1,500元/吨,而达到半导体级别的超净高纯硝酸售价可达2,300-2,600元/吨,附加值显著提升。功能湿电子化学品由于技术含量更高,盈利能力也更强,例如江化微的功能湿电子化学品毛利率较单一纯化产品高出约5-10个百分点。
全球湿电子化学品市场规模持续增长。根据行业数据,2020年全球湿电子化学品市场规模超过50亿美元,下游三大应用市场(半导体、显示面板、太阳能电池)需求量达378.3万吨,预计到2025年需求将达到624万吨。中国电子材料行业协会数据显示,2022年全球湿电子化学品总规模达到639.1亿元,2023年为684.02亿元,预计到2025年将增长至827.85亿元。中国市场的增长更为迅速,2020年中国湿电子化学品市场规模突破100亿元,2023年达到225亿元,预计到2027年将突破200亿元(另有数据预测2025年将达到292.75亿元)。
:随着全球半导体产业链第三次转移的深入推进,中国大陆正日益成为全球半导体产业研发制造中心。英特尔、三星、台积电、SK海力士、联华电子等全球半导体巨头纷纷到中国大陆投资设厂,带动了上游湿电子化学品需求的持续增长。
:集成电路制程的不断推进对湿电子化学品的技术要求持续提高。根据IHS数据,预计到2025年先进制程占比将过半,这将显著增加对高端湿电子化学品的需求。同时,晶圆尺寸向12英寸发展,也增加了单位产品的湿电子化学品消耗量。
:高世代面板生产线投产,特别是OLED产能的快速扩张,大幅增加了湿电子化学品的需求。根据中国电子材料行业协会报告,预计到2025年中国TFT-LCD用湿电子化学品市场需求量将增长至73.90万吨,OLED用湿电子化学品市场需求量将增长至36.80万吨。
:在碳中和目标推动下,全球光伏装机容量持续增长,带动了太阳能电池用湿电子化学品的需求。2021-2025年,中国湿电子化学品中光伏领域需求量复合增速预计达51.06%,远高于集成电路和显示面板领域。
全球湿电子化学品市场呈现多强并存的竞争格局,欧美和日本企业凭借技术优势占据主导地位。具体来看,全球市场主要由德国巴斯夫(BASF)、德国默克(Merck)、美国霍尼韦尔(Honeywell)、美国英特格(Entegris)等欧美企业,以及日本住友化学(Sumitomo Chemical)、三菱化学(Mitsubishi Chemical)、关东化学(Kanto Chemical)、Stella等日企主导。这些企业凭借长期技术积累和品牌优势,在全球及中国市场占据较高份额。据中国电子材料行业协会数据,2019年,这些跨国企业共同占据中国大陆63%的市场份额。
从地区技术优势来看,日本企业在超高纯度试剂方面领先,整体市场份额约为29%;欧美企业在功能湿电子化学品领域具有优势,市场份额约为31%;韩国、中国大陆及台湾地区企业占据剩余约38%的市场份额,主要集中在中低端产品领域。
中国湿电子化学品行业虽然起步较晚,但已涌现出一批具有竞争力的企业,主要包括兴福电子、晶瑞电材、江化微、格林达、中巨芯等。这些企业在各自细分领域形成了差异化竞争优势。
:作为国内湿电子化学品头部企业,在电子级磷酸和电子级硫酸领域具有显著优势。根据中国电子材料行业协会数据,2023年其电子级磷酸国内市场占有率达到69.69%,电子级硫酸市场占有率为31.22%。公司产品已进入中芯国际、长江存储、华虹集团、长鑫存储等国内主流集成电路企业,以及SK海力士、Globalfoundries等国际厂商供应链。
:产品线覆盖四大类微电子化学品,主要产品双氧水、氨水技术突破国际G5等级,业务模式以直销为主,经销为辅。
:产品种类较为齐全,涉及多类专用湿电子化学品,全部采用终端客户直销模式,下游客户主要集中在半导体行业。
:产品市场集中于显示面板领域,内销为主外销为辅,还存在定制OEM业务模式。
从经营规模看,晶瑞电材体量较大且成长性较快,2021年预计盈利1.7-2.2亿元,同比增长123%-186%。而兴福电子作为国内领先企业,2025年前三季度营业收入达10.63亿元,同比增长26.67%;归母净利润1.63亿元,同比增长24.67%。
中国湿电子化学品国产化率整体呈现逐步提高的趋势,但在不同细分领域存在较大差异。根据中国电子材料行业协会统计,我国集成电路用湿电子化学品整体国产化率从2021年的35%上升至2023年的超过45%。在高端产品领域,国产化率仍有较大提升空间。
:超高纯度产品的纯化技术、分析检测技术、混配技术等都有较高要求,特别是对于G4、G5等级产品,国内企业仍需技术突破。
:下游半导体制造商对湿电子化学品的认证周期长、标准高,一旦进入供应链则形成稳定合作关系,对新进入者形成较高壁垒。
:湿电子化学品行业需要既懂化工又懂电子材料的复合型人才,此类人才培养周期长。
尽管面临挑战,但在国家政策支持、市场需求增长和供应链安全需求等多重因素推动下,湿电子化学品国产化率将持续提升。国内集成电路及显示面板企业处于供应链安全考虑,正积极导入国产湿电子化学品供应商,为国内企业带来发展契机。
兴福电子(证券代码:688545.SH)成立于2008年,是国内湿电子化学品领域的头部企业,于2025年1月22日正式登陆科创板。公司背靠控股股东兴发集团,拥有资源和技术协同优势。自成立以来,兴福电子专注于湿电子化学品的研发、生产和销售,通过持续的技术攻关,实现了在多个细分产品领域的国产替代。
兴福电子的技术发展历程体现了持续创新突破的特点。2013年,公司电子级磷酸产品达到SEMI电子级磷酸产品标准的最高等级G3等级;2017年,建成1万吨/年电子级硫酸产线年,电子级硫酸实现SEMI G5等级突破,成为国内较早一批实现SEMI G5等级技术突破且拥有自主知识产权的电子级硫酸生产企业;2023年,开始生产符合SEMI G5等级的电子级双氧水产品。截至2024年6月30日,兴福电子拥有116项专利,其中发明专利77项,体现了较强的技术实力。
兴福电子的产品体系完善,包括通用湿电子化学品和功能湿电子化学品两大类。通用湿电子化学品主要包括电子级磷酸、电子级硫酸、电子级双氧水等;功能湿电子化学品则包括蚀刻液、清洗剂、显影液、剥膜液、再生剂等。公司产品可应用于28nm及以下先进制程,满足高端芯片制造的需求。
在市场地位方面,兴福电子的主要产品市场占有率位居国内企业前列。根据中国电子材料行业协会数据,公司电子级磷酸产品国内市场占有率从2021年的39.25%提升至2023年的69.69%;电子级硫酸产品市场占有率从2021年的9.97%提升至2023年的31.22%,均呈现持续提升态势。公司的下游客户覆盖广泛,包括台积电、SK海力士、中芯国际、长江存储、华虹集团、长鑫存储等国内外知名集成电路企业。
兴福电子的经营业绩保持稳定增长态势。2021年至2023年,公司营业收入分别为5.29亿元、7.92亿元和8.78亿元;2025年前三季度,营业收入达10.63亿元,同比增长26.67%;归母净利润1.63亿元,同比增长24.67%。公司的盈利能力保持较高水平,2025年第三季度毛利率和净利率分别达到26.77%和15.5%。
在产能布局方面,兴福电子构建了相对完善的湿电子化学品产业体系。公司电子化学品及配套原材料总体产能规模37.4万吨/年,建成了电子级磷酸、电子级硫酸、电子级双氧水、功能湿电子化学品等一批引领行业的标杆项目。目前,公司正在加快推进多个产能扩建项目,包括5万吨/年电子级硫酸回收综合利用项目、1.5万吨/年电子级磷酸回收综合利用项目、165吨/年硅基前驱体项目、3万吨/年电子级双氧水改扩建(3改6)项目以及上海兴福4万吨/年超高纯电子化学品项目建设。
兴福电子此次IPO募投项目将进一步增强公司实力。公司拟募资12.1亿元用于3万吨/年电子级磷酸项目、4万吨/年超高纯电子化学品项目(上海)和2万吨/年电子级氨水联产1万吨/年电子级氨气项目,这些项目的实施将有助于公司满足日益增长的市场需求,提升产品结构和竞争力。
湿电子化学品技术发展主要围绕更高纯度、更强功能性和更环保三个方向持续推进。随着半导体制造工艺向7nm、5nm、3nm等更先进制程发展,对湿电子化学品的纯度要求不断提高,颗粒控制从0.5μm向0.1μm乃至更高标准发展,金属杂质含量要求从ppm级向ppb甚至ppt级提升。同时,随着集成电路结构从二维向三维发展,对湿电子化学品的功能性要求也慢慢的升高,需要更精确的选择比控制技术和蚀刻速率调控技术。
在分析方法方面,随着湿电子化学品纯度不断提高和分析元素的增多,对分析检测技术的要求也越来越高,分析技术正从常量分析→微量分析→痕量分析→超痕量分析方向发展。激光光散法、电感耦合等离子体—质谱法(ICP-MS)、离子色谱法等高端分析技术将成为标准配置。
湿电子化学品的市场需求呈现结构性增长特点,不同应用领域和不同技术等级产品的需求增长存在差异。总体来看,半导体领域,特别是先进制程相关的湿电子化学品需求增长最为迅速。根据SEMI报告,2024年全球半导体材料市场收入增长3.8%,达675亿美元,其中晶圆制造材料收入增长3.3%,达429亿美元。受益于先进DRAM、3D NAND闪存和前沿逻辑集成电路(IC)所需的工艺复杂性和工序数量的增加,CMP、光刻胶及光刻胶辅助设备细分市场实现了强劲的两位数增长。
从区域市场看,中国市场的增长潜力最大。中国台湾地区以201亿美元的营收连续15年成为全世界最大的半导体材料消费地区,中国大陆地区位居第二,营收135亿美元,同比增长5.3%。随着中国大陆晶圆厂产能的持续扩张,对湿电子化学品的需求将进一步增长。
中国政府对湿电子化学品行业的政策支持力度不断加大。《国家集成电路产业发展推进纲要》、《新材料产业发展指南》等政策文件明确将电子化学品作为重点支持领域,加大对相关企业的研发投入补贴、税收优惠等政策扶持力度。这些政策为湿电子化学品产业的发展创造了良好的政策环境。
在中美贸易摩擦和供应链安全考虑背景下,湿电子化学品的国产替代进程加速推进。国内集成电路及显示面板企业出于供应链安全考虑,正积极导入国产湿电子化学品供应商,为国内企业带来发展契机。根据预测,我国集成电路用湿电子化学品整体国产化率将从2023年的超过45%进一步提升,到2025年有望突破50%。
湿电子化学品行业在发展过程中也面临一系列挑战,包括:高端产品技术壁垒亟待突破、原材料价格波动加大成本控制难度、环保要求不断提高、国际巨头竞争压力持续等。
湿电子化学品作为半导体产业链中的关键基础材料,随着半导体产业的快速发展和国产替代进程的加速,行业面临广阔的发展前景。从短期看,半导体行业的复苏和晶圆厂产能的持续扩张将为湿电子化学品行业带来增长动力;从中长期看,5G、物联网、人工智能、新能源汽车等新兴技术的快速发展,将为湿电子化学品行业提供持续的增长动力。
在中国市场,随着国家政策支持力度加大和国产替代需求增强,国内湿电子化学品企业有望进一步提升市场占有率和技术水平。像兴福电子这样的头部企业,凭借技术积累、产品布局和客户资源优势,有望在行业发展中受益最大。
未来,湿电子化学品行业将呈现高端化、绿色化、服务化的发展趋势,能够持续进行技术创新、满足下游客户不断变化需求的企业将在竞争中脱颖而出。同时,随着环保要求的提高和产业集中度的提升,行业整合可能加速,龙头企业优势将进一步凸显。
总体而言,湿电子化学品行业作为战略性新兴产业的重要组成部分,在中国半导体产业自主可控的大背景下,具有广阔的发展空间和投资价值。国内企业应抓住历史机遇,通过技术创新和产业协同,推动中国湿电子化学品行业实现从跟跑到并跑再到领跑的跨越式发展。
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