2019年中國液晶高分子（LCP）格局與發(fā)展需求趨勢分析：LCP樹脂、薄膜級LCP樹脂、注塑級LCP樹脂及LCP下游應用領域[圖]

    液晶高分子（LCP）是指在一定條件下能以液晶相存在的高分子，其特點為分子具有較高的分子量又具有取向有序。LCP材料性能優(yōu)異，低介電損耗的優(yōu)質特性帶動LCP在5G高頻信號傳輸的應用場景中加速應用；良好的撓性材料方便組合設計，滿足電子產品小型化的趨勢要求；良好的機械性能將有望拓展LCP在工程領域的應用空間。LCP主要以LCP樹脂材料作為主要的前下游應用產品，由于應用領域和要求不同，目前LCP樹脂主要分為注塑加工產品、薄膜加工產品和纖維產品。

    目前全球LCP樹脂材料產能約7.6萬噸，主要集中在日本、美國和中國，占比分別為45%、34%和21%，其中美國和日本企業(yè)在20世紀80年代就開始量產LCP材料，我國進入LCP領域較晚，長期依賴美日進口，近幾年來隨著金發(fā)科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企業(yè)陸續(xù)投產，LCP材料產能快速增長。從具體生產企業(yè)看，目前塞拉尼斯、寶理塑料以及住友三家企業(yè)差能超過了1萬噸，前三家企業(yè)產能占比高達63%，行業(yè)集中度較高。

全球LCP樹脂產能占比

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全球LCP樹脂廠家占比

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    2018年全球LCP需求量約7萬噸，隨著5G技術的推進，LCP市場將保持持續(xù)增長的勢頭，預計到2020年，其全球市場規(guī)?？蛇_7.8萬噸。此外，LCP應用領域有望不斷擴寬，在電子電器領域，可應用于高密度連接器、線圈架、線軸、基片載體、電容器外殼等；在汽車工業(yè)領域，可用于汽車燃燒系統(tǒng)元件、燃燒泵、隔熱部件、精密元件、電子元件等；在航空航天領域，可用于雷達天線屏蔽罩、耐高溫耐輻射殼體等領域，未來伴隨著應用領域的不斷拓寬，LCP市場規(guī)模將不斷增長。

LCP下游應用領域

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    一、格局

    目前全球LCP樹脂材料產能約7.6萬噸/年，全部集中在日本、美國和中國，產能分別為3.4萬噸、2.6萬噸和1.6萬噸，占比分別為45%、34%和21%，其中美國和日本企業(yè)在20世紀80年代就開始量產LCP材料，我國進入LCP領域較晚，長期依賴美日進口，近幾年來隨著金發(fā)科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企業(yè)陸續(xù)投產，LCP材料產能快速增長。隨著5G時代到來，未來LCP材料需求將有望迎來快速增長。

全球LCP樹脂材料產能

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    1、薄膜級LCP樹脂

    5G時代信息傳播速度與4G相比將提升10倍以上，傳輸速率將達到1Gb/s，這就需要更高的頻譜帶寬來保證高效的信息傳輸。無線通信主要是使用電磁波進行信息傳播，低頻段電磁波較高頻段傳輸距離更遠，因而2G、3G、4G都普遍采用6GHz以下的中低頻段，然而隨著通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展和部署可以用于移動通信的6GHz以下的頻譜資源已經非常稀缺，難以提供有效的頻段資源以滿足5G高速傳播的頻段要求，因而為了滿足5G高速的傳播要求，5G時代一方面需要提升中低頻譜的利用效率，同時還需要進行高頻領域的布局，因而毫米波高頻段成為5G技術的主要頻段選擇。

    不同于2G、3G、4G技術是在低頻領域的技術升級，5G技術是巨大的技術變革，天線長度降低到毫米級，需要重新進行天線產品設計。隨著5G技術的逐漸推廣，過度階段的產品不僅需要進行5G高頻段的天線合理設計，還需要搭載可以接收3G、4G信號的天線，而智能手機的性能不斷提升，兼具輕、薄的產品要求，其為天線預留的空間十分有限。

    1G通訊時代，移動電話只能承載語音通信，為了保證通信信號的質量，手機主要采用外置天線形式。而隨著技術的不斷提升，手機搭載的產品性能不斷增多，手機需要搭載的天線數量不斷增多，天線要求持續(xù)朝著輕量化方向發(fā)展，手機天線系統(tǒng)也開始內置，彈片天線、FPC天線、金屬框架天線和LDS天線等多種移動終端天線生產工藝逐漸發(fā)展。目前使用較為廣泛的是FPC天線、金屬框天線和LDS天線，而伴隨著5G時代的來臨，高頻高速傳輸要求將開啟新的天線時代，新的天線材料將逐漸獲得持續(xù)的應用拓展。

    LCP介電常數和介電損耗極低，在毫米波傳輸中有效降低信號損耗。毫米波的繞射能力較差，接近于直線傳播，對于智能手機的天線接收方向設計有更高的要求。LCP產品具有良好的電絕緣性，介電常數極低，具有極小的介電損耗（頻率在60GHz，損耗角正切值只有0.002-0.004）和導體損耗，在接受和發(fā)射毫米波信號時在基板材料上的損耗較小，可以顯著提高信號傳遞的質量。

    5G時代，信號接收端不僅需要能夠進行高頻信號接收，還應實現(xiàn)3G、4G信號的同步接收處理，因而天線設計極為復雜，單層設計遠遠不能滿足要求。而LCP為撓性材料，可以進行立體結構應用，通過多層結構設計，不僅能夠滿足信號接收的復雜要求，同時能夠有效地將射頻前端的同軸連接器進行整合，減少天線占用空間?？梢哉fLCP是良好的5G天線使用材料。

    而蘋果作為高端智能手里的領軍品牌之一，已經率先開啟了新一代天線的應用，伴隨著多個品牌5G手機的逐步推廣，LCP天線以其優(yōu)質的信號傳輸性能和可彎曲特性將有望在5G手機中逐步獲得推廣?，F(xiàn)階段LCP材料的供給還相對有限，多數高端產能還掌握在美國、日本廠家手中，材料價格相對較高，僅有部分高端手機實現(xiàn)了材料的更新替換。伴隨國內企業(yè)逐步在LCP材料及薄膜工藝上實現(xiàn)突破，有望逐步提升國內企業(yè)生產能力，逐步降低產品的生產成本，帶動LCP天線的快速滲透。

手機天線產業(yè)鏈

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    伴隨5G手機銷售加速和LCP天線的滲透率提升，LCP材料市場有望進入快速增長期。現(xiàn)階段，LCP生產企業(yè)相對較少，國內企業(yè)仍在持續(xù)進行技術優(yōu)化，在產品應用前期成本相對較高；而原PI生產企業(yè)可以通過技術升級進行MPI產品生產，技術難度相對較小，成本較低，因而在15GHz下，MPI的應用仍將持續(xù)。但是隨著LCP天線的成本的不斷優(yōu)化以及5G毫米波頻段的逐步應用，LCP天線在手機的滲透率將有望不斷提升，同時5G手機經技術沉淀和產品推廣，將逐步進入放量階段，滲透率和出口量的雙重影響下，LCP天線需求有望進入爆發(fā)階段，帶動前段薄膜級LCP樹脂需求持續(xù)增長。來預期若未來5G手機滲透率提升至80%，LCP天線滲透率提升至80%，LCP需求量將有望超過4000噸，形成接近40億市場空間。

薄膜級LCP在手機天線中的空間預測

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    雖然不同主體發(fā)展無人駕駛路徑略有不同，但進入高階發(fā)展階段，都需要單車智能和交通智能的雙重配合。經過多年的發(fā)展，無人駕駛仍未實現(xiàn)高階水平的應用，其中的重要原因之一來自于現(xiàn)有的通訊技術尚未提供有效的信號傳輸支持。伴隨著5G時代的來臨，智能交通的推進速度有望不斷加快，高頻、高速、低時滯的信號傳輸將成為每輛智能汽車的必備要求，因而在5G時代下，汽車的信號傳輸過程中同樣需要配備能接受毫米波，減少介電損耗的LCP天線。而相比于汽車的制造成本，LCP的天線單體價值量占比將極其微小，在智能汽車的推廣過程中，有望實現(xiàn)LCP天線的同步快速滲透。

    毫米波雷達作為單車智能的重要設備，有望提升汽車中LCP天線的使用量。毫米波雷達具有體積小、方向性好、易集成、探測距離遠和空間分辨率高的特點，受到的環(huán)境的影響較小，可以一定程度上辨別行人。而毫米波雷達成本較低，性價比高，搭配其他傳感器將成為無人駕駛的主要配置方案，在無人駕駛測距時的精確度較高。隨著無人駕駛程度的逐漸提升，對于駕駛感測的精度要求不斷提升，毫米波雷達的應用也將有現(xiàn)階段的中高端市場滲透到中低端市場。伴隨著毫米波雷達的應用，其反射的信號接收裝置也有望帶動LCP天線在單車中的使用量。
可穿戴設備連接5G通信，通信傳輸疊加空間要求帶動LCP天線應用。近年來可穿戴設備持續(xù)保持高速增長勢頭，而隨著5G時代的來臨，智能手表等部分可穿戴設備作為另一類通訊終端，亦需要進行高頻信號的同步接收，LCP天線將有望獲得快速滲透。不僅如此，作為可穿戴設備，體積小，重量輕的要求更為迫切，伴隨著5G應用場景的推廣以及5G配套的網絡內容的增加，可穿戴設備的信號傳輸要求亦在同步提升，終端產品對LCP天線乃至以LCP載板的應用亦將快速提升，帶動薄膜級LCP樹脂的市場擴展。

    2、注塑級LCP樹脂

    注塑級LCP是LCP的另一種形態(tài)，具有耐高溫、天然阻燃、超高機械強度、電絕緣性能好等特性，可以實現(xiàn)在多場景的應用。

注塑級LCP特點

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    PCB（印刷電路板）是電子元器件電氣連接的載體，主要由絕緣基材與導體兩類材料構成，在電子設備中起到支撐以及互聯(lián)的作用，其中撓性電路板又被稱為軟板，是一種用PI做基材制成的印刷電路，可以任意進行彎折、撓曲，從而能在狹窄的空間中堆嵌大量精密元件。當前，撓性電路應用之廣泛正以驚人的速度發(fā)展。

    低頻信號傳輸過程中，PCB基材基本上選擇FR-4一種介質材料，未來高頻高速信號傳輸場景將不斷增加，例如5G在一開始是6GHz頻率，其后就到了28GHz的毫米波；例如超過77GHz的雷達也需要用到高頻信號。高頻信號的傳輸對于PCB基材有了新的要求，因為頻率要高得多，所以材料損耗要小得多。PCB基材中影響介電常數、介質損耗的主要是樹脂類型，由此來看，低損耗材料的LCP更有優(yōu)勢。

    隨著電子裝置的復雜化和小型化發(fā)展，PCB有更多的集成電路，需要更為復雜的多層PCB，其密度不斷增加，尺寸不斷縮小。目前使用LCP可以制造25mm線寬/線距的LCP電路板，包括撓性板、剛撓結合板、封裝載板和高達20層的多層板，相信未來，伴隨著電子裝置的小型化發(fā)展，LCP基材應用場景會不斷擴寬。

    SMT(表面組裝技術)相較于傳統(tǒng)插裝技術，有著易于自動化，適用于高頻應用和高接腳密度等優(yōu)點。但是，SMT對材料的耐溫性能要求更高，需要焊接點附近的材料能在250℃下維持5s。此外SMT對材料的其他性能也要要求，例如尺寸穩(wěn)定性，阻燃性等。LCP有優(yōu)良的耐溫性，HDT可達230-300℃，高HDT的LCP是相當適用于SMT連接器。LCP也具有良好的耐化學性及耐候性，而且耐輻射，更具有優(yōu)異的阻燃性。相對于PA6T，LCP既可以在高溫下保持穩(wěn)定，且無吸濕后尺寸不穩(wěn)定的問題。

    LCP廣泛用于制造汽車發(fā)動機內各種零部件以及特殊的耐熱、隔熱部件和精密機械、儀器零件。本田混合動力車的功率模塊外殼通過采用LCP實現(xiàn)頂級的小型化和高輸出。Mazda開發(fā)LCP共混復合材料，用于制造汽車車身的面板。

    二、發(fā)展趨勢

    LCP纖維（6-羥基-2-萘酸和羥基苯甲酸）是一種通過聚合技術和纖維制作用技術，采用LCP樹脂原料形成的聚合物。，從材料本身的特性來看，LCP纖維具有以下優(yōu)勢特點：第一，LCP纖維的蠕變伸長率小，具有良好的尺寸穩(wěn)定性；第二，不同于現(xiàn)有的超強纖維，LCP纖維具有良好的遷移能力，在加捻后仍有較高的強度保持率，這意味著我們可以用較少的纖維根數獲得與常規(guī)材料強度相同的高強度產品，或采用與常規(guī)材料相同根數的新型纖維從而獲得更高強度的產品；第三，LCP纖維的抗彎曲性使得其強度保持率高于其他超強纖維，因此可用于需反復彎曲的產品中；第四，LCP纖維還具有良好的阻燃性、耐熱性、耐酸性及減振性，這也與其樹脂及薄膜形態(tài)下的性質相同。

各超強纖維的蠕變特性

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捻度系數80且經加工的超強纖維的強度保持率

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    LCP下游應用領域非常廣泛，首先其在電子電器領域，其可應用于高密度連接器、線圈架、線軸、基片載體、電容器外殼等領域;在汽車工業(yè)領域，可用于汽車燃燒系統(tǒng)元件、燃燒泵、隔熱部件、精密元件、電子元件等領域;在航空航天領域，可用于：雷達天線屏蔽罩、耐高溫耐輻射殼體等領域。廣泛的應用，也帶來了市場規(guī)模的增長，前瞻預計，2018年全球所需LCP7萬噸，未來，隨著5G技術的推進，LCP市場將保持持續(xù)增長的勢頭，預計到2020年，其全球市場規(guī)模可達7.8萬噸。

2012-2020年全球LCP材料需求規(guī)模及預測

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    相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國液晶聚合物LCP行業(yè)市場運營態(tài)勢及投資前景分析報告》