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2022年LCP膜行业市场投资竞争规模前景预测及细分应用领域市场供需格局研究

2022LCP膜行业市场投资竞争规模前景预测及细分应用领域市场供需格局研究

 

(1)5G时代LCP天线发展:

①全球5G频率概况:5G的频率范围分为Sub-6G和毫米波,包括两大频谱范围,分别是FR1(对应450MHz到6000MHz,通常被称作Sub-6G)和FR2(24250MHz到52600MHz)。按频段分类,FR1属于厘米波,而FR2则属于毫米波。(波长=光速/频率,即频率越高,波长越短)

根据YOLE发布的5G发展路线图,未来通信频率将分两个阶段进行提升。第一阶段的目标是在2020年前将通信频率提升到6GHz,第二阶段的目标是在2020年后进一步提升到30-60GHz。在市场应用方面,智能手机等终端天线的信号频率不断提升,高频应用越来越多,高速大容量的需求也越来越多。

②5G频率对天线材料的要求:5G时代高频信号传输方式大幅提升了接收端的天线材料要求。5G的信息传播速率为1Gb/s,其传播速度为4G速度的10倍以上,为了保证更高效的信息传输效率,需要更好的频谱带宽。无线通信的信息传播主要是用电磁波,传统的3G、4G都是采用6GHz的中低段电磁波,低频段电磁波较高频段的传播距离更远,然而6GHz以下的频谱资源是非常稀缺的,难以有效的满足5G时代高速传播的需求。毫米波高频段既能提升中低频谱的利用效率,亦能进行高频领域的布局,从而成为5G技术的主要选择。不同于3G与4G技术仅是在低频领域间技术的升级,5G使用的天线长度降至毫米级是一种技术上的巨大变革,需要重新选择天线产品载体。而且在5G时代的初期,过度阶段的产品不仅需要满足5G传输的需求,亦要可接收3G、4G信号,于此同时,更轻更薄易于携带是智能手机发展不可改变的方向,因此给天线所预留的空间及其有限。在5G时代的初期,一方面要满足对天线材料的特殊要求,一方面又要控制天线占有的空间。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年LCP膜行业市场运行格局分析及投资战略可行性评估预测报告

随着天线技术的升级,天线材料变得越来越多样,主要包括PI、MPI以及LCP三种:

A.PI(Polyimide):PI材料具有优异的耐高温、耐低温、高电绝缘、耐腐蚀等优点,主要在FPC中被用作绝缘材料。但PI在2.4Ghz以上频率损耗偏大,不能用于10Ghz以上频率,且吸潮性较大、可靠性不足,将在高频的5G时代被逐渐替代。

B.MPI(ModifiedPolyimide):MPI是通过对PI的氟化物配方改良制得的高性能PI。MPI在10-15GHz的超高频甚至极高频的信号处理上的表现有望媲美LCP天线,且价格与LCP相比较低,故在5G发展前期,MPI可能成为天线主流材料。

C.LCP(LiquidCrystalPolymer):LCP是一种高性能特种工程塑料,可作为软板可靠地实现高频高速传递电磁波。LCP的电学性质十分优异:即使在极高频也能保持介电常数恒定,具有一致性;介质损耗与导体损耗小,能够应用于毫米波的处理;热可塑性强,容易实现多层叠层。随着高频高速的5G时代的到来,LCP应用前景巨大,有望替代PI成为新的软板材料。

③低介质损耗和极低吸水率赋予LCP材料优异的信号传输性能:LCP的介电常数Dk在2.9-3.1之间,可以在几乎全射频范围内保持恒定,且其传输损耗可达到PI的十分之一,能够有效降低信号损失、提高通信质量。另外,LCP的可弯折性较PI更好,厚度可降至传统天线的65%,可以提高设备内部的空间利用效率。

在Sub-6G的频段内,MPI材料和LCP材料的传输损耗差异并不明显,MPI在6-15GHz的频段内的传输效率略低于LCP材料,可满足5G时代天线传输的要求,但在15GHz以上的更高频段,MPI材料同LCP材料的差距逐渐拉大,且LCP材料极低的吸水率决定了MPI无法在毫米波阶段完全替代LCP作为天线用电路板基材。

(2)LCP手机天线产业链:LCP从树脂材料加工到天线模组需经过如下步骤:LCP树脂经过加工后成为LCP膜,LCP膜经过FCCL制造商覆铜后成为挠性覆铜板FCCL,软板企业再将FCCL加工成柔性电路板FPC,最后通过模组企业进行整合后出售给终端消费电子制造商。公司作为为产业链中的LCP膜生产制造商,是LCP产业链中的关键一环。

LCP膜产业链分析

 

目前,LCP膜行业的生产应用尚处于早期阶段,距离大规模商业化生产应用需进一步发展,目前公司的技术水平与生产研发进度处于行业的领先水平。

中金企信国际咨询公布的《中国LCP天线行业市场深度调研及投资规划指导可行性预测报告(2022版)

(3)LCP天线产业发展现状:因对原材料树脂性能的高要求,以及薄膜本身较高的工艺壁垒,LCP天线产业链各环节供应商中薄膜生产企业较为稀缺。从技术层面看,目前制约LCP产能和成本的瓶颈在于薄膜的生产环节。原因主要有:①LCP薄膜的加工技术壁垒较高;②薄膜制备对制膜树脂也有较高要求,目前市面上能够量产用于天线模组的LCP薄膜的树脂供货商并不多,高端膜级树脂主要集中在日本宝理、塞拉尼斯和日本住友等美日企业。

LCP制膜核心技术由少数日本企业掌握,且能够实现成熟应用的更少。薄膜技术按商业化成熟度可分为实验品(样品)——产品(符合要求)——商品(成熟应用)三个阶段。目前市场上掌握天线用LCP制膜核心技术的企业主要是日本的村田制作所、可乐丽以及千代田,而能够真正达到商品阶段的仅村田制作所和可乐丽。

主流厂家以吹膜法以及流延、双向拉伸制膜技术解决制膜过程中LCP分子取向问题。由于LCP分子刚性强、排列规整,分子链易取向,所以往往成膜后在宽幅(TD)方向受力易破膜,因此现有的制膜技术都是以打乱分子取向为出发点。美国Superex公司最早投入LCP薄膜制作,通过旋转模头来破坏分子排列的顺向性;另外,比较有代表性的是村田制作所通过双轴延伸二次加工方式来增加TD方向分子排列,从而制备LCP膜。

从产业化进展看,目前我国仍然没有能够自主量产满足天线用LCP薄膜的企业。随着国内企业研发投入和工艺改进的持续推进,天线用LCP薄膜材料量产瓶颈有望突破。

(4)LCP膜下游市场发展情况:LCP膜早期应用较为单一,基本都是工业应用,后来随着科技发展逐渐拓宽,涵盖如电子电器、汽车工业、航空航天等多个领域,其中电子电器仍然是LCP膜的最主要应用领域。具体应用领域介绍如下:

①智能手机:5G时代逐步来临,由于5G高频高速的特点,对材料的要求也进一步提高,尤其是在信号传输过程中降低损耗显得非常重要。LCP是目前工程塑料领域介电损耗最低的材料,综合优势最强,因此未来在手机端将大幅使用LCP材料。

在2016年以前,全球智能手机出货量由于硬件的更新及3G、4G时代的普及,呈现快速上涨的趋势,全球智能手机出货量由2009年的1.73亿部在7年时间内快速增长到14.7亿部并达到近年来顶峰水准,增长率高达850%。2016年后由于4G普及率已达到较高水准,且各大手机厂商新款机型缺乏亮点,手机用户的更换欲望不高,智能手机出货量趋于平缓,2019年出货量为14.86亿,未来随着5G技术的逐渐成熟,全球智能手机的销售结构将被再次改变,手机出货量有望重新进入高速增长期。

LCP膜2018年在手机的应用比率为9%,2019年逐步增长至10%,LCP材料有望在手机端的渗透率不断提升,在远期或达到80%的应用水准。随着5G手机技术的技术沉淀及产品逐步推广,在产品出口率及LCP材料渗透率的双重利好加持下,LCP天线需求在近年将进入爆发阶段。

LCP膜智能手机市场容量分析

 

数据统计:中金企信国际咨询

②无人驾驶与可穿戴设备:无人驾驶技术经过多年的发展,仍未实现大面积普及与高端应用,其主要原因之一便是现有的通信技术无法稳定高效的提供信号传输支持。5G新时代的来临,高速,高频,低时滞的信号传输将大大提升无人驾驶技术的稳定性,LCP天线的毫米波雷达具有探测距离远,分辨率高,方向性较好,体积不大等优点,其受到天气环境影响较小,可有效辨别行人,且对驾驶感测精度有不错的提升,因而低介电损耗的LCP天线将成为无人驾驶汽车的绝佳选择。与汽车制造的高额成本相比,LCP天线的单体价格差异几乎可以忽略不计,因此在未来无人驾驶智能汽车的推广中,LCP天线有望亦将实现高速渗透,提高LCP市场需求。

可穿戴设备在近年来呈现持续增长势头。可穿戴智能手表作为通讯终端,需要高频信号的同步接收,且因其需要体积小重量轻的特殊性,对空间有较高要求,LCP天线具有成本较低,体积小,传输效率高且性价比高的优势,随着5G配套网络及应用场景的推广,LCP天线将随着可穿戴设备的增长实现同步高速增长。

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