2021年干式真空泵行業市場細分應用前景規模研究預測及發展戰略規劃可行性
?
①真空泵產業的發展進程:工業領域,在中低真空度范圍內,早期主要使用油封式機械泵構建組成真空系統,但該類真空系統由于泵內含油,因而存在明顯缺陷:不適宜在含氧氣量過高、有爆炸性、有腐蝕性、對泵油起化學反應、存在顆粒塵埃的環境下工作。
半導體產品制造過程中所需的真空系統,需要具備抽除腐蝕性氣體、粉塵顆粒物、有毒氣體等功能,因此油封式機械泵無法滿足半導體產業的需要。受半導體產業的驅動,干式真空泵于上世紀80年代出現,受益于下游集成電路、光伏、LED等行業的持續發展進步,干式真空泵的產品類型不斷增加,性能、控制集成度等指標參數顯著改善。截至目前,發達國家的半導體相關產業已全部使用干式真空泵,我國近年來也呈現明顯的干式真空泵替代油泵的趨勢,國內的高端半導體行業已基本使用干式真空泵。
除半導體產業以外,制藥、化工、食品行業對真空泵的需求較大,以往使用油封式機械泵會產生油污染。近年來國家對環境保護高度重視,由于干式真空泵能夠顯著減少油污染,且使用干式真空泵可實現溶媒回收提高利用率,因此制藥、化工、食品等行業對干式真空泵產生了大量新增以及替代原有存量油封式機械泵的需求。
②干式真空泵市場規模:中金企信統計數據顯示:2018年全球干式真空泵市場規模為57億美元,預計2019-2027年干式真空泵市場規模的年復合增長率為5.5%。報告認為,全球干式真空泵市場規模增長的主要驅動因素來自于制藥業,制藥企業利用干式真空泵在藥品、中間體、原料的制造過程中保持適宜的反應環境,以及用于不斷增長的新藥研發活動。亞太地區是干式真空泵市場增速最快的區域,主要驅動因素是持續增長的半導體和電子產業發展。
A、集成電路領域干式真空泵市場規模:干式真空泵是半導體各制程中必備的通用設備,應用于單晶拉晶、Load-Lock、刻蝕、CVD、原子層沉積(ALD)、封裝、測試等清潔或嚴苛制程。受益于近年來集成電路產業的穩定增長,干式真空泵產業也保持著持續穩步的發展態勢。以12英寸晶圓生產線為例,每3.5萬片/月產能需要約2,000臺真空泵。根據統計數據,2019年全球晶圓在運產能折合12英寸約869萬片/月,假設存量干式真空泵每年更換20%(晶圓制造企業對干式真空泵的折舊年限一般為5年),按單臺干式真空泵均價10萬元估算,2019年全球集成電路領域干式真空泵存量替換市場規模約100億元。
根據中金企信統計數據:2019年12中國大陸晶圓在運產能折合12英寸約116萬片/月,據此測算2019年中國大陸集成電路領域干式真空泵存量替換市場規模約15億元。截至2019年末中國大陸在建及規劃晶圓制造廠共計26座,新增產能合計折合12英寸晶圓約92.6萬片/月,按2020年、2021年分別投產42.6萬片/月、50萬片/月測算,中國大陸集成電路用干式真空泵市場規模合計(包括存量替換和增量采購)2020年、2021年將分別達到約40億元和50億元。
B、光伏領域干式真空泵市場規模:干式真空泵是光伏產業的晶體生長和硅片生產的必備設備。中國光伏行業協會《2019-2020年中國光伏產業年度報告》統計數據顯示,2019年度中國大陸硅片產能173.7GW,晶體生長和硅片生產每GW需要約200臺干式真空泵。在不考慮新增產能的情況下,假設存量干式真空泵每年更換20%(硅片制造企業對干式真空泵的折舊年限一般為5年),按單臺干式真空泵均價7萬元估算,2019年中國大陸光伏硅片領域干式真空泵存量替換市場規模約5億元。新增產能方面,受益于我國對可再生能源發展的大力推動、2030年非化石能源消費占比達20%的戰略目標,以及光伏硅片不斷向大尺寸方向發展的趨勢,根據隆基股份(601012.SH)、中環股份(002129.SZ)、晶澳科技(002459.SZ)、晶科能源(JKS.N)等光伏產品制造商的公告,預計2020年-2022年每年將新增硅片產能約50GW,亦即每年因新增硅片產能增加干式真空泵市場需求約7億元。綜上,預計未來幾年光伏產業對干式真空泵的市場需求為每年12-15億元。
C、干式真空泵在其他產業應用情況除集成電路和光伏產業外,干式真空泵作為通用設備,由于其具備良好的潔凈真空特性和可靠性,因而是LED產業的外延片生長和芯片制造、平板顯示業PVD等工藝環節真空環境獲得的主要設備。此外,干式真空泵在鋰電池烘干工序,以及制藥、化工等產業中均有較為廣泛的應用。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國干式真空泵市場供需發展前景及投資戰略預測報告》
4、真空應用設備行業發展情況:
(1)大科學裝置:國家重大科技基礎設施作為推動我國科學事業發展和開展基礎科學研究的重要手段,是國家科技發展水平、尤其是基礎研究發展水平的重要標志,也是國家綜合國力的體現。我國從上世紀80年代啟動重大科技基礎設施建設,1990年建成運行的北京正負電子對撞機工程,是我國重大科技基礎設施建設的重要開端。20世紀90年代,長短波授時系統、蘭州重離子加速器、神光裝置、合肥同步輻射裝置、遙感衛星地面站等設施相繼建成,重大科技基礎設施建設開始向多學科領域擴展。“十一五”之后,我國形成了按“五年計劃”推進設施建設的局面,設施建設加速發展。散裂中子源、500米口徑球面射電望遠鏡、海洋科學綜合考察船、航空遙感系統等設施相繼建設。設施建設和開放共享水平大幅提升,科研產出能力不斷提高。“十二五”國家規劃部署了16項設施,“十三五”國家優先布局10項設施,投資超百億元。
2013年,國務院頒布《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012-203年)》,提出通過健全管理制度、保障資金投入、強化開放共享、協同推進預研加強人才培養、促進國際合作等多種保障措施,到2030年基本建成布局完整、技術先進、運行高效、支撐有力的重大科技基礎設施體系。2016年,中共中央、國務院頒布《國家創新驅動發展戰略綱要》,明確提出2020年進入創新型國家行列、2030年躋身創新型國家前列、2050年建成世界科技創新強國的戰略目標,同時要求加強面向國家戰略需求的基礎前沿和高技術研究,建設一批支撐高水平創新的基礎設施和平臺,研發高端科研儀器設備,提高科研裝備自給水平。近年來,我國重大科技基礎設施建設快速發展,呈現出“技術更先進、體系更完整、支撐更有力、產出更豐碩、集群更明顯”的發展態勢。
國家重大科技基礎設施的建設,極大地改善了我國的整體基礎研究條件,在提高我國知識創新能力、發展高新技術、推動學科發展、培養人才、維護國家安全、參與國際合作與競爭等方面,均發揮了重要作用。此外,國家重大科技基礎設施的投資建設,也是國家轉變經濟增長方式、提升綜合國力的重要舉措之一。國家重大科技基礎設施具有較強的產業關聯度,對國民經濟部門的“溢出效應顯著;同時,它所產生的產業集聚和輻射作用,是促進戰略新興產業發展的有效途徑之一。
(2)真空薄膜儀器設備
國內真空科研薄膜儀器設備經過數十年的發展,門類現已較為齊全,主要分為PVD和CVD,其中PVD主要包括熱蒸發沉積、濺射沉積、離子鍍和分子束外延,CVD主要包括熱化學氣相沉積、光化學氣相沉積、等離子體化學氣相沉積、物理-化學氣相沉積。科研用真空薄膜儀器設備廣泛應用于電子、機械、光學、能源、輕工、建筑等領域,在基礎科學發現、技術創新等方面具有巨大的市場需求。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國真空薄膜儀器設備行業市場調查及投資戰略預測報告》
(3)新材料制備設備:材料科學已成為與信息和能源并列的支持當今產業發展的三大支柱之一,是新技術發展的基礎,產業的革新與發展和材料及其制備技術的創新和發展密切相關。
新材料制備領域,尤其在金屬材料和半導體材料的制備工藝中,大部分需要真空物理條件。新材料制備設備包括單晶爐、電弧爐、熱壓爐、退火爐、定向凝固設備、納米粉制備設備和非晶體甩帶機等。其中單晶爐設備,包括高品質泡生法、直拉法、導模法藍寶石晶體生長爐及碳化硅晶體生長爐、鍺單晶爐等設備,廣泛用于LED照明、第三代半導體襯底、高功率激光器制造等領域。電弧爐、熱壓爐、納米粉制備設備和甩帶機主要應用于金屬新材料制備方面,適用于對金屬材料晶體晶格、非晶態、物理與機械性能的研究,可提供材料熔煉、結晶、退火、納米尺度顆粒等高端材料制備功能,促進了金屬材料在3D打印、磁性稀土等新材料領域的應用。近年來,隨著國家對基礎研究的重視程度不斷提升,科研院所、大專院校、企事業單位對科研用材料制備設備的需求不斷增加。