中鼎研究院 | 私募股权月报（2023年11月）

编辑丨中鼎控股集團

一、产品介绍

聚酰亚胺（Polyimide，简称PI）是一种含有酰亚胺基的耐热性有机高分子材料。是分子主链中含有（-CO-NH-CO-）的一类高分子聚合物，高性能PI的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。PI具有最高的阻燃等级（UL-94），良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘，且这些性能在很宽的温度范围（－269℃至400℃）内不会发生显著变化， 被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”、“解决问题的能手”，其性能居于高分子材料金字塔的顶端，与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。广泛应用于柔性屏幕、轨道交通、航空航天、防火阻燃、光刻胶、电子封装、风机叶片、汽车、武器装备等诸多领域。

PI产品类型多样，按照应用类型又可以分为PI薄膜、PI纤维、PI泡沫、PI树脂、PI基复合材料、光敏PI（PSPI）等。其中，PI薄膜是最早商业化、最成熟、市场容量最大的产品形式，并且具有生命周期长、功能多样化、应用领域不断拓宽等特点。由于其以上特性，目前PI薄膜基板被尝试应用于半导体先进封装（芯片载板与测试基板）、MEMS线路板以及可弯曲排线等领域。

在芯片载板应用上，与目前市场上先进封装使用的ABF载板相比，具备更窄的间距、更细线宽、更多的层数以及更低的厚度等优势；在测试基板应用上，与传统PCB技术相比，也具备更高的效率，更小的间距与更低的层数需求等优势。

二、产品生产工艺

PI薄膜生产在配方、工艺及设备等多个环节均具有较高的技术壁垒，其中生产工艺环节涉及多道工序。

①PI薄膜在配方上的难点主要体现在：配方设计在追求特定高性能要求的同时需要兼顾各项性能的平衡；配方设计需要与产业化相匹配，需有较高的可行性；配方设计需要对单体类型及配比、添加材料等进行大量的试验与筛选，新配方的研发周期通常在2年以上。

②PI薄膜在设备上的难点主要体现在：生产设备多为非标设备且精密度要求极高，由于国际巨头对设备工艺严格保密，国内厂商若自行设计难度很大，若进口整条产线则面临使用和运行过程中自主可控性较差的问题。

③PI薄膜在工艺上的难点主要体现在：PI薄膜的生产方法有一步法、二步法、三步法、气相沉积法四大类，其中主流的、相对成熟的工艺是二步法（分为合成聚酰胺酸和成膜亚胺化两步），通过二步法生产PI薄膜又涉及聚酰胺酸合成、成型（流延、拉伸）、亚胺化（热法、化学法）、后处理等多个环节，任意一个环节出现偏差都有可能影响PI薄膜成品的质量一致性和稳定性。

国内部分厂商已具备完整的二步法制备技术，PI薄膜国产化进程有望加快。国内PI薄膜行业的整体技术水平与杜邦、钟渊化学等国外先进企业存在差距，但随着中国PI薄膜产业化进程的发展，以瑞华泰为代表的国内企业逐步建立起较完善的核心技术体系，掌握了完整的PI薄膜制备技术，推动PI薄膜的国产化进程。随着越来越多国内上市公司进入PI 薄膜行业，国内高性能PI薄膜产业有望迎来快速发展，国产化趋势增强。

三、行业情况

1、芯片载板前景广阔

2020年全球高端芯片载板产值达到101.9亿美元。预计到2025年全球高端芯片载板产值将达到161.9亿美元。目前全球高端芯片载板100%使用日本味之素ABF载板，至2027年味之素ABF仍处于缺货阶段。中国大陆的芯片载板起步较晚正处于发力追赶阶段，占全球高端芯片载板市场的4-5%。PI薄膜基板颠覆性的芯片载板，其电性性能，多层，扇出能力，成本等皆优于ABF芯片载板，可以取而代之，是先进封装材料最佳选择之一。

2、国外头部厂商先发优势明显，国内厂商竞争力增强

目前，PI薄膜市场仍以美日韩企业为主，并且呈现出品类持续扩充或特定品类不断加强两大发展方向：

①美国杜邦是品类持续扩充的典型代表，其产品覆盖热控、电子、电工等诸多领域，但尚未补齐柔性显示CPI薄膜，原因可能是受到了前期公司合并与分拆的干扰；

②钟渊化学是日本企业中PI薄膜品类最丰富的一家，也覆盖热控、电子、电工等诸多领域，并且正在开发柔性显示盖板用CPI薄膜；

③宇部兴产深耕电子PI薄膜领域，其产品主要应用于FPC、COF及芯片封装等领域；

④住友化学仅从事柔性显示盖板用CPI薄膜的研发和生产，在日韩贸易战爆发之前曾是三星折叠屏智能手机的柔性盖板供应商。其中，中国大陆厂商在该领域起步较晚，主要的生产和研发企业包括：瑞华泰、时代华鑫、国风新材、中天科技、顺铉新材等，热控型PI薄膜属于高性能PI材料，具有较高的技术壁垒，但目前瑞华泰和时代华鑫等国内厂商已实现大规模量产，并且国产热控PI薄膜的性能优势正逐步显现。

3、下游各类需求不断上升

在国内各类PI薄膜需求中，电子级薄膜需求最高，特种级薄膜需求次之，导热级和电工级紧随其后。随着OLED取代LCD成为显示行业趋势，显示面板正沿着曲面→可折叠→可卷曲的方向前进。为了实现柔性可折叠，现有显示屏中的刚性材料要逐步替代为柔性材料。PI材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性，是最佳的应用方案。近年来，国内导热界面材料市场规模逐步扩大，从2014年的6.6亿元增长至2020年的12.7亿元，5G技术的驱动下，电子产品功耗增加，以热控PI膜为原料的高导热石墨膜需求提升。电工PI薄膜由于耐电晕、高绝缘等特性，常用于变频电机、发电机等高级绝缘系统，目前主要应用于高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。电工PI薄膜主要用于变频电机、发电机等高等级绝缘系统，最终应用于风力发电、高速轨道交通等领域。

四、小结

PI薄膜下游需求巨大，是当前炙手可热的材料之一，国家政策方面也支持PI薄膜的发展，我国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等明确将PI系列列为发展重点，但目前国产化进程并不理想，主要原因为量产能力不够且高端产品良品率不佳，考虑到尖端技术和工艺的不断突破与进步，国产替代进程有望进一步加快。