电磁屏蔽且导热的先进电子封装材料研究取得进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所先进材料中心研究员田兴友和副研究员张献团队在同步实现导热绝缘及电磁屏蔽性能的先进电子封装材料制备方面取得新进展,相关成果发表在复合材料期刊Composites Part A117 (2019) 56–64上。
近年来,随着电子器件逐渐向大功率、小型化及高集成度方向发展,散热问题逐渐成为制约下一代高功率密度电子器件发展的瓶颈问题;同时,电子元件分布密度过高或高频电路造成的电磁干扰问题愈加严重,尤其是随着高频高速5G时代的到来,对电磁屏蔽材料提出了更高的要求。因此,如何同步实现电子封装材料的高导热绝缘与抗电磁干扰性能成为目前急需解决的关键技术问题。
电子封装材料在某些场合下具有电绝缘特性的要求,而目前碳系复合材料在改善导热性能的同时,通常会引起导电性能的提升,从而影响了封装材料的实际应用。该课题组以聚偏氟乙烯(PVDF)为研究对象,构筑了多壁碳纳米管(MWCNT)与氮化硼(BN)的隔离双网络结构,满足材料导热与抗干扰性能的同时,兼顾了电子封装材料的电绝缘性能。首先原位制备了PVDF@MWCNT复合微球,在微球内部形成了导电网络又提高了PVDF的导热性能;然后在微球外部,采用绝缘BN导热填料构建了完整的导热网络通路,并通过整体包覆降低了复合微球的导电性能,从而使得复合材料在实现导热和电磁屏蔽性能同步提升的基础上,兼具有良好的电绝缘性能。
该方法工艺简单、成本低廉,易于规模化,且获得的复合材料具有良好的导热绝缘及抗电磁干扰性能,有望在大功率集成电路、5G通讯、高功率雷达、太赫兹通信设备等领域广泛应用,满足新一代装备对电磁兼容与散热的迫切需求,具有广泛的应用前景。该研究工作得到国家重点研究发展计划、安徽省自然科学基金和安徽省环境友好型高分子材料重点实验室的项目支持。
复合材料隔离双网络结构的制备示意图及导热性能
复合材料的电绝缘与抗电磁干扰性能
5000亿光伏豪赌④:封装材料,小赛道背后有哪些大机会?
“封装材料中,与焊带和接线盒相比,EVA胶膜这一市场更有看点。” 长期跟踪光伏行业的羲和资产投资总监侯兵对界面新闻说。
从成本结构来看,电池片占组件整体成本的比例最高,达到61.16%;铝边框、EVA胶膜、玻璃、背板成本占比相对较高,单瓦成本占比分别为9%、8.4%、7.1%、5.2%。焊带和接线盒成本占比较低,分别为2.7%和2.6%。
先看 光伏胶膜 。
它是光伏组件封装不可或缺的材料,其充当着粘结剂的作用,将上下表面材料(通常是玻璃和背板)与电池片相连接,从而保护电池片免受水汽和机械损害。一旦电池组件的胶膜、背板开始变黄、龟裂,就会导致电池失效报废。因此,即使光伏胶膜在光伏组件总成本中的占比不高,却是决定光伏组件产品质量、寿命的关键性因素。在这一赛道中,3月25日登陆A股的鹿山新材在A股竞争格局中并不占优。
在EVA胶膜市场上,有福斯特(603806.SH)、海优新材(688680.SH)、赛伍技术(603212.SH)、上海天洋(603330.SH)等,胶膜市场高度集中,2020年TOP3 企业市场份额超过90%。其中福斯特常年稳居龙头地位,2020年市占率超过60%,远超行业其他企业。
截至4月1日,“光伏胶膜龙头”福斯特市值已超千亿,包括鹿山新材在内的其余4家上市公司市值在40亿元至170亿元之间,与福斯特相比相差甚远。
鹿山新材2021年营收和归母净利分别为16.93亿元和1.14亿元,营收和净利在前述5家企业中排名倒数第二。
A股上“胶膜三强”的格局是否会被打破,新秀又是否能弯道超车?把握住市场的风向标显然更为重要。
在分析师看来,光伏胶膜的需求也在增长,预计2022年和2023年需求量为25.3、32亿平方米。光伏胶膜企业们也在借资本市场持续扩产中。这是否会和上游硅料一样出现产能过剩的隐患?
自2021年以来,福斯特、海优新材、赛伍技术、上海天洋拟投入超65亿元用于光伏胶膜及相关领域的扩产。根据鹿山新材5.2亿元的募资计划,3亿元用于营运资金,用于再扩产的资金不超过2亿元。“相较于硅料和硅片,胶膜领域的产能过剩相对较轻 。主因是这一细分赛道技术和生产门槛相对高,市场对产品认证导入期较长。同时这一市场基本被福斯特、东方日升(300118.SZ)子公司斯威克等前三家所垄断,市场进入壁垒高;此外胶膜下游是大型组件厂,他们更倾向于选择从知名大厂采购。”侯兵说。
与EVA胶膜相比,焊带和接线盒这两个细分赛道研发投入小、门槛低,产能很容易上量。
焊带属于电气连接部件,应用于太阳能光伏电池片的串联或并联,发挥导电聚电的重要作用,其品质优劣直接影响光伏组件电流的收集效率,对光伏组件功率和光伏发电系统效率的影响较大。目前光伏焊带这一细分赛道很难产生大市值公司。 尽管国内市场竞争激烈,目前也只有同享科技(839167.BJ)一家公司于2021年11月15日登陆北交所,当前市值仅超14亿元。
此次欲要登陆A股的宇邦新材,早在2016年就盯上了创业板,因盈利能力下降、应收票据飙升等诸多问题于2017年IPO上会被否。2020年12月再次递交招股书,目前进展至IPO注册阶段。此次公司拟募集资金4.67亿元,用于年产光伏焊带13,500吨建设项目、研发中心建设项目、生产基地产线自动化改造项目以及补充流动资金。
最后 再看 接线盒 。
接线盒、连接器系光伏组件电流调控中枢,是光伏系统内组件、汇流箱和逆变器等主要设备相互连接的关键零部件,安全性要求高。光伏接线盒和连接器成本仅占电池板总成本约3%。快可电子2021年6月末递交了招股说明书,当前已至注册阶段。这一细分赛道也并未产生大市值公司。 尽管中国光伏连接器厂商较多,但国外公司占据全球主要市场,国产替代进程仍在进行。2021年12月在A股上市的通灵股份(301168.SZ)市值低于50亿元, 市盈率却高达55倍。
通灵股份呈现增收不增利的问题 。2020年营收为8.4亿元,归母净利为0.96亿元。2021年前三季度营收为9.27亿元,归母净利为0.63亿元。
即将上市的快可电子近期业绩还不及通灵股份 。2020年快可电子营收超8亿元,归母净利为0.79亿元。2021年前三季度营收达5.7亿元,归母净利为0.46亿元。
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