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5G时代飞速发展的电子产品背后,电子材料产业链的机遇

5G时代飞速发展的电子产品背后,电子材料产业链的机遇

作者: 小商帮 | 来源:发表于2017-10-26 16:15 被阅读12次

来源:小商帮科技(公众号:xiaoshangbang)作者:左刀

在高科技发达的今天,很少有人会去追究,组成这些高科技产品的矿石和金属是从哪里来的,背后又有什么样的故事。

2011年,丹麦纪录片导演弗兰克·波尔森(Frank Piasechi Polsen)深入刚果拍摄了名为《血手机》(Blood in the Mobile)的纪录片,揭露我们使用的手机与刚果内战、手机奴隶之间的关系。

根据网易科技的报道,2014年,刚果和卢旺达的钽精矿产量合计占全球产量的近70%。卢旺达成为世界上最大的钽精矿出口国,主要的出口对象是中国。

为了能够得到更多的矿产资源,不管是政府军还是反政府军,都会利用各种方法,让平民百姓去挖矿,如果不听就直接打死。

而以钽金属为代表的小金属挖掘,得到了国际手机巨头的资助,可以毫不夸张的说,钽金属为代表的科技产品矿石,在历史上曾经是沾满了非洲人民鲜血的,而使用了这些矿石的手机,你我可能都曾经用过。

在现代文明对于奴隶制度越来越抵制的今天,非洲大陆上为了价格高昂的矿石,依然会不断爆发冲突和战争,而随着高科技在文明社会的不断普及,电子产品的形式不断丰富,对于各类矿石的需求量越来越大。

以近期价格不断飙涨的内存价格为例,随着这些年全球手机市场的不断增长,高端手机的不断涌现,手机内存条的需求极为强劲,供需的失衡,加上全球内存三大厂商的垄断定价,推动了内存价格的上涨。(三种不同的内存DRAM、NAND Flash和Nor Flash上涨逻辑有区别,但总体都是产能跟不上需求所导致)。

而内存、硬盘等电子基础部件的需求上升,也推动了原材料的上涨。以12英寸硅片为例,日本信越(ShinEtsu)、SUMCO等硅晶圆主要供应商硅片签约价已提高到每片120美元,相比去年年底的75美元上涨60%。

目前全球半导体产业硅晶圆厂主要集中在前五大供货商手中,包括信越半导体、升高、环球晶、Silitronic、LG等,全球市占率已达92%。而其中占据半壁江山的日本厂商,优先供应美国、日本、中国台湾厂商。这就导致了中国大陆的硅晶圆涨幅更加的明显。

PC时代,人类靠一台PC机加上电视机,最多加上笔记本,基本就能满足日常的各种工作、生活和娱乐需求,而到了移动互联网时代,除了这些之外,手机已经成为了标配,而到了下一个万物互联的物联网时代,电子设备可能无处不在,而且电子设备的内存容量越来越大,运算速度越来越快,社会对于电子产品的需求将会再次出现极为快速的增长。

根据美国消费技术协会的预测,2017年,传统的PC、笔记本和电视等的消费将会出现小幅下滑,而可穿戴设备市场将爆发式增长。可穿戴设备销量今年将达到1.84亿台,同比增长50%。其中,智能手表销量将翻一番至7500万台。

而另外一方面,随着无人驾驶技术的不断完善,无人驾驶产业链也将会在未来迎来大爆发。麦肯锡预计,到2030年,出行服务与汽车数据服务能为汽车经济额外带来1.5万亿美元的营收,加上传统汽车业务从目前的3.5万亿增长到5.2万亿,整个汽车经济盘子可达6.7万亿美元。

摩根大通估计到2025年,用于无人驾驶汽车的半导体器件销售额可达73亿美元,从2017年到2025年的年复合增长率高达62.5%。这是什么概念?2015年全球汽车半导体总销售额也不过300亿美元,所以摩根估计平均每部车用到的芯片价值将从现在的300至400美元增长到2025年400至500美元。

摩根大通对于无人驾驶汽车市场趋势的预测

所有的一切都表明,在即将到来的5G和物联网时代,电子产品将会再度出现爆发式的增长,而这种增长的背后,对于各种高科技产品所需的矿石产量将会提出巨大的挑战。

以物联网时代不可或缺的传感器为例,不管是工业4.0,还是家庭物联网,亦或是汽车传感器,智慧城市等等,传感器在5G+物联网时代将无处不在。其增长速度将远远超过我们的想象。

以汽车传感器为例,根据Isuppli的预测,2016年全球ADAS市场规模约60亿美金,而到2020年全球ADAS市场规模将达300亿美金,增长幅度极为惊人!

2014-2020年全球ADAS市场规模走势

按照当前的技术,传感器分为分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类。

以半导体材料的传感器为例,半导体传感器材料主要是硅材料,其次是锗、砷化镓、锑化铟、碲化铅、硫化镉等。主要用于制造力敏、热敏、光敏、磁敏、射线敏等传感器。

硅晶圆将会一直紧缺,比如世界几大知名硅晶圆厂商的订单已经排到了2019年,而随着万物互联时代的来临,硅晶圆的紧缺将会有增无减,甚至会加快紧缺。虽然有部分材料,比如石墨烯,砷化镓能部分替代硅材料,但鉴于技术和成本的考虑,硅材料短期内依然不可被完全替代。

除了硅材料之外,其中很多材料是稀有金属。

锗、砷化镓、锑化铟、碲化铅、硫化镉,光看这些名字,你就知道并不常见。

以不是那么稀缺的锗为例,全球锗的资源比较贫乏,全球已探明的锗保有储量仅为8600吨,按照目前200吨/年的速度开采,则43年后全球存量锗就会耗尽,如果需求量增加的情况下,要么开采速度加快,要么就会涨价,这两者都会导致锗的出货总价值上涨。

而在半导体产业中,随着技术水平的不断提升,对于材料的要求也在进行着变革。根据半导体材料演进的路径图,我们可以看到:

第一代材料Si,就是目前广泛应用的硅材料,广泛应用于集成电路领域。第二代材料还包括锗元素(Ge);

第二代材料GaAs,就是砷化镓,在高频通信领域优势明显。第二代材料还包括锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,还被广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和GPS导航等领域。

第三代材料GaN(氮化镓),SiC(碳化硅),应用于高压高频功率器件领域,其中,GaN适用于智能终端、通信等中低压高频领域,SiC适用于电力铁路牵引系统等高压大功率应用。第三代材料还包括氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等。

当前阶段,正是下一轮技术革命的临界点,人工智能、AR/VR、可穿戴设备、物联网、云计算,大数据,智慧城市、产业互联网等等新兴领域即将迎来高速的发展,而中国正在推进的“一带一路”,也为第三代材料提供了更为广阔的发展前景。可以肯定的是,从中长期来看,GaAs,GaN,SiC等材料在接下来的新一轮技术变革中,将会起到非常积极的作用,可以长期看好。而第二代的产品在一段时间内也依然具有非常广阔的前景。

从另外一个角度来看,伴随原材料价格的上涨,资源的不断稀缺,电子回收产业将会迎来新的机遇,也难怪随着内存价格的上涨,近来上门收电脑的小贩明显增多了。

总结一下:5G时代,电子产品高速发展,传感器、芯片相关的电子材料、二手电子产品回收加工等领域都存在巨大的投资和创业的机会,而且这些机会比电子产品本身更具有确定性,值得长线投资。

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