蓝宝石衬底行业分析报告文案Word文件下载.docx
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3、晶棒生长技术壁垒高
欧美日一直稳稳地占据该环节的主导地位的一大因素在于拥有关键的长晶技术。
虽单晶长晶技术路线较多，但目前具有商业化意义的长晶技术主要为：
提拉法和泡生法。
（1）提拉法
先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长单晶。
晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随一定的旋转速度。
随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固与晶种的液固界面，进行形成单晶晶锭。
该方法的最大优点为能用较快的速度生长高质量的晶体，但具有较高的位错密度。
目前主要应用于日本的制造厂商。
（2）泡生法（又称KY法）
这一方法是对提拉法的改进，基本原理差不多，但在晶种往上拉晶一段时间形成晶颈后停止拉伸，仅以控制冷却速度方式使单晶从上方逐渐往下凝固，最后形成一整个单晶晶锭。
该方法大大降低了晶体的缺陷密度，并且具有较低的生长成本。
因此该方法生长的蓝宝石晶体占据了70%以上的份额。
通过对全球长晶技术的疏理我们发现，美国和日本一直对技术具有较强的封锁，国和地区现有的长晶技术主要是来源于俄罗斯和乌克兰的泡生法。
与此同时，随着近年来大中华地区强调自主技术的研发，不少企业也逐渐自主研制特色长晶技术，如蓝晶自主研发改进的坩埚下降法、哈工大奥瑞德具有知识产权的冷心放肩微量提拉法等。
然而，目前基本上所有的长晶技术均未达到机械化，存在大量依赖技术师经验的人为因素，因而蓝宝石晶体生产品质还存在不稳定且成本较高的不足特点。
这无疑对新进入提出了较高的技术要求，从而对产业企业的市场地位形成一定的保护。
二、需求：
传统应用蓄势待发，新兴应用将引爆市场
1、蓝宝石衬底受益于LED照明市场的开启
近年来快速兴起的LED是以氮化镓（GaN）为代表的宽禁带第三代半导体材料。
由于该种材料具有发光效率高、导热率良好、耐高温、抗辐射、高强度和高硬度等特性，应用市场前景广泛。
但氮化镓（GaN）材料本身不能生长出单晶，必须生长在与其结构相类似的衬底材料上。
（1）蓝宝石材料是LED上游衬底的最优的选择
在LED衬底材料的选择上，除了蓝宝石，还有硅、碳化硅、氧化锌和锗等。
其中，凭借较低的成本与可大尺寸发展两大优势，最具有威胁性的硅衬底吸引不少国外厂商。
就成本而言，一方面是得益于硅材料自身的低成本，另一方面由于硅具有较好的导电和导热性，该材料可降低后续工序的成本。
据Yole的测算，200mm的硅基板要比100mm蓝宝石基板的成本还低60%。
然而硅晶格匹配常数为17%、热膨胀系数54%，与氮化镓有很大差异，会造成下游制造过程中LED外延片龟裂或是弯曲，从而使之久久不能抢占市场。
与此同时，对于蓝宝石基板而言，近年来随着技术的不断提升，一方面该晶体已经可以沿C面在轴上生长，并且可以像切面包一样对晶体进行切片，原料成品率从原来的不足30%提高到了85％，从而显著降低了生产成本，另一方面PSS等技术的大规模应用大幅度提高了LED的亮度。
因此，基于蓝宝石不断提升的性价比来看，我们认为硅等其他材料追赶蓝宝石基板的难度还是明显的，在目前与可预计的未来几年，蓝宝石将是LED上游衬底材料的最优选择。
（2）LED照明市场即将爆发
2013年是LED照明市场迅猛发展的一年，大幅度产值的提升主要得益于LED在普通照明市场的快速渗透。
根据麦肯锡的调查分析，可将普通照明市场划分为7大类，进一步可以划分为三大类：
家用照明、商办照明和户外照明。
就2010年的数据显示，家用照明市场占据了全球照明市场40%的市场份额。
户外照明份额相对较小，仅占据了10%的市场份额。
其余细分市场由于性质较为相近，我们暂且统称为商办照明，占据了将近一半的市场份额。
由此可见，只有当商办市场和家用市场大规模使用LED灯源时，我们才可真正称LED照明时代开启了。
麦肯锡预测2010年至2016年LED在各市场的渗透率都将有较大幅度的提升，其中家用市场从6%上升至49%，户外照明从5%上升至40%，而商用照明将呈现最大的发展，从2%上升至51%。
这一渗透的过程即是LED与各细分市场主导地位产品相互较量的过程。
2014年将是LED照明大举渗透商办市场和户外市场的时点，我们认为期盼已久的LED照明时代可谓在2013年底正式开启，并且在2014年继续处于上升通道。
正如我们前面分析所示，由于照明细分市场的消费群体特质不同，LED在各市场上的渗透速度不尽一样。
其中，主要应用于商业场所的射灯渗透率最快，在2014年为28.8%。
主要应用于户外照明的路灯紧随其后，在2014可达20.8%。
家用照明市场：
白炽灯禁用计划推行为LED留出了充足的空间。
家用照明市场由于具有较高的价格敏感性，购臵成本低廉的白炽灯在该细分市场占据了主导地位。
LED照明在这一市场的前景可谓受到了节能环保政策的大举推动。
随着全球白炽灯禁用计划路线图发布和实施的加快，2012年成为众多国家全面禁用白炽灯的期限，我们预计这会在2013和2014年分别释放47亿和36亿欧元的市场空间。
LED能否打败其他替换产品（如高性价比的节能灯等）成功获得大份额市场，关键还在于其成本的下降幅度。
按照目前7WLED每只13.6美元的成本和平均0.158千瓦时/美元的电费来估算，家用LED较节能灯的成本回收期超过4年。
根据LED摩尔定律，以每年LED成本可下降25%的速度估计，2014年回收期将至3.5年，2015年回收期则将至2.5年。
加上LED灯源较节能灯10倍的使用寿命，我们认为2015年前后普通照明市场中的家用照明细分市场将大规模开启。
商用照明市场：
成本回收周期将至2年以，LED有望迅速突围。
商办照明市场上荧光灯占据主要地位。
在这一市场上，由于使用频率和使用时间都较家用市场大大提高，因此LED节能的优势得到较大的展现。
我们以商办场所每天平均照明12小时为假设，同样依据目前7WLED每只13.6美元的成本和平均0.158千瓦时/美元的电费来估算，LED较卤素灯成本回收期为3.5个月，LED较节能灯为1.8年。
这样的成本差距大大提高了商业使用消费者的购买意愿。
因此，我们预计LED将在近两年首先快速抢占商办照明市场，市值超过百亿美元。
户外照明市场：
政府率先行动，LED路灯大显身手。
在户外照明市场上，目前大规模使用的主要产品为HID。
随着LED技术的发展，目前LED灯源的发光亮度可完全达到基本公用设施的要求。
不少政府以身作则，在市政照明举推进LED的使用规模。
LEDinside报告指出，2013-2015年将为全球LED户外照明换装潮，其中以亚太的中国、日本、最为积极。
其中，2013年全球户外照明产值将达24.78亿美元，年增长率将达46%以上。
其他新兴市场国家，如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区，也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。
LED照明爆发，对蓝宝石衬底需求在2013、2014年可分别达537万、906万片。
随着下游LED照明需求的不断上升，上游蓝宝石衬底的需求也将呈现大幅上涨的行情。
我们利用NDPDisplaySearch对2012-2016年LED照明对芯片需求的预测数据，并以每片2”蓝宝石衬底可制作6280个（假设良率为80%，后面测算皆同）芯片（其统计使用的500um*500um）为换算依据，得出照明市场对蓝宝石的需求在2013年较2012年翻了一番。
2014年LED照明需求可带来906万片的蓝宝石衬底需求，是2012年该细分市场规模的3.4倍。
2、LED背光源：
渗透率逐渐见顶，蓝宝石衬底需求维持稳定
LED光源在背光应用最主要的四个方面是：
LCD-TV、LCDMonitor、NB/Tablet和SmartPhone。
LED需求在背光市场主要受到了两方面的挑战：
（1）受经济形势的影响，大尺寸液晶面板需求增长较为缓慢；
（2）随着LED光效的提升，单位产品的LED颗粒需求量有所下降。
尽管如此，根据NDPDisplaySearch的市场调查可预计，LED价格的快速下降使得2013年LED背光渗透率在此类应用中都将达最高点，其中显示器从2012年的70%提升到92%，电视应用则是从70%到90%，这在一定程度上对冲了促使需求下降的不利因素。
因此，我们认为背光应用方面蓝宝石衬底需求将在2013-2014年处于较为平稳的状态。
下面我们将对各方面背光源对蓝宝石衬底的需求进行测算，以佐证我们的判断。
（1）LCDTV：
低阶直下式产品快速提高渗透，蓝宝石衬底需求平稳增长
为了得到由LCDTV需求带来的蓝宝石衬底需求，我们首先根据LCDTV的出货量（来源于NDPDisplayResearch）和LED在该产品的渗透率（来源于Witview）情况，得出2011-2016年使用了LED作为背光源的液晶电视出货量情况。
进而，我们根据目前主流尺寸为42寸的假设、直下式与侧入式各占一半的市场情况（假设未来两年也维持这个比例）以与各自单台电视需要的LED颗粒数，得出液晶电视需要的LED晶粒的总颗数。
直下式和侧入式LCDTV的背光用LED目前主流封装尺寸为3528和7020，对应芯片大小分别为23mil*45mil和20mil*40mil，所以一片2寸蓝宝石衬底可制作芯片数分别为2275个和3140个，从而我们可以测算出，2013、2014和2015年LCDTV背光用LED消耗蓝宝石衬底分别为812万片、916万片和1009万片。
这种平衡较快的增长主要得益于以下两方面的因素：
一方面，对比CCFL的成本优势，低价直下式LED背光将快速在入门级和主流液晶电视市场渗透，并带动2013年LED背光在液晶电视领域渗透率增速达到顶峰，由2011年的45%大幅提升至90%以上，可望在2015年达到100%的市场渗透率。
从而即使LCDTV整体出货量出现缓慢增长等不利情况，LED需求仍然保持。
另一方面，替代性产品OLED在2016年前难以造成实质威胁。
由于2013年OLED电视才进入批量生产计划，目前销售价格仍较高，预计2012年其出货量仅为500台，2013年为5万台，2016年通过大批量生产有望增长至900万台，但市场渗透率依然不足4%。
由此可见，LCDTV在较长的一段时期依然保持着全球电视出货量的主导地位，从而保证了LED颗粒的需求。
（2）LCDMonitor：
伴随终端出货量减少，蓝宝石衬底需求稍有下降
根据NDPDisplaySearch预测，LCD显示器面板在2013年出货量下降15%，仅为157百万片。
从需求来看，导致显示器下降的因素主要有两个：
（1）全球经济表现仍充满不确定性，消费倾向仍偏向保守；
（2）产品走向轻薄时尚，NB和平板电脑迅速侵蚀该市场。
从供给来看，由于面板厂策略性的将产能转至利润较好的产品，如液晶电视与平板电脑，这将持续减少液晶显示器面板的产量。
因此，我们认为2014-2016年显示器出货量每年大约以10%的速率下降。
基于市场供给与需求双方面分析，我们认为LCD显示器在未来一段时间依旧不能扭转流失的市场，因此给予其出货量每年10%的下降速度。
同时我们选取了21.5寸作为估算的主流显示器尺寸得出单台显示器背光需要LED的颗数，再根据3020主流封装（芯片尺寸：
23mil*10mil，即每单位2”蓝宝石衬底可制作10922的所需芯片）的数据，得到蓝宝石衬底需求自2013、2014和2015年分别为79万、75万和69万片，需求稍有下降。
NB/Tablet：
平板电脑异军突起，蓝宝石衬底需求增速可观。
中小尺寸背光市场主要涉与笔记本电脑和平板电脑两类。
由于面板尺寸相对较小，对背光的光效相对较低，LED较早在这一领域的达到几乎全渗透状态，因而我们在该领域的估算中我们采用了LED渗透率为100%的假设。
同样的，根据出货量、主流终端产品尺寸、单位产品LED使用颗粒数、主流封装型号，估算出2011-2016年蓝宝石衬底的需求情况。
结果显示，蓝宝石衬底需求在2012年到达高峰。
进入2013年以来，一方面笔记本电脑市场的逐渐萎缩，另一方面平板电脑市场迅猛发展，两方面因素相抵，2”相当量蓝宝石衬底需求继续保持23.49%的增长率，达到357万片的规模。
（3）智能手机：
2013年首超功能机，背光和补光灯双向带动蓝宝石衬底需求
虽然LED背光在手机背光市场较早便达到了全渗透状态，但我们需要明确传统功能手机与智能手机在LED需求上存在较大的差异。
在智能手机中，触摸屏的背光源要求亮度更高、功率更大的芯片。
除此之外，TrendForce表示，目前约8成手机都搭载相机模组，虽然不是每台手机相机都搭配发光二极体（LED）闪光灯，但500万像素到现在主流800万像素，以与2013年继续进阶到千万像素以上的态势下，需要基本配备FlashLED。
基于这两方面的考虑，我们在估算时同时加入单位智能手机LED背光需求和单位手机闪光灯的LED需求，以IHS公布的对未来智能手机出货量的预测数据为基础，得到2011-2016年智能手机对LED的总需求量。
进而按照两者平均的封装型号，我们得到了估算的蓝宝石衬底需求数据。
结果显示，蓝宝石衬底需求在近两年保持20%以上的增速，在2014年达到165万片的需求量。
3、新兴应用：
iPhone引领行业带来大规模潜在市场
高硬度的物理属性使蓝宝石具有不易破碎、耐磨损等特性，但由于成本较高，其一直以来的应用围主要局限于军用、航空航天等高端设备的窗口材料与部分奢侈品手机、手表的保护盖。
随着近年来蓝宝石生长技术的提升、生长规模的扩大，蓝宝石的价格逐渐下降，具备了大规模普与民用市场的潜质。
追随消费者对手机拍照功能需求的不断提高，苹果公司一方面从手机像素部构件提升性能，另一方面也通过在iPhone5全面使用的高透光性的双抛光蓝宝石作为镜头保护盖来进一步提高音像的清晰性，在已推出的iPhone5S和iPhone5C中继续适用。
作为智能手机行业潮流引领者的苹果公司，其发展方向常常成为整个行业转变的风向标。
这一创新同样也引起了手机其他厂商的效仿。
目前，除苹果外，系品牌LG和三星在高阶机种中也先行导入，中国品牌如中兴、华为，台厂宏达电等也处于积极的研发中。
除此之外，为了配合指纹辨识系统使用，适应防刮抗污和高透光性的要求，蓝宝石将是智能手机新产品Home键的最佳的材质选择。
我们结合智能手机出货量预测数据、主要品牌市占情况与各品牌手机中蓝宝石渗透率情况，首先得出2012-2016年每年使用蓝宝石衬底的智能手机出货量，进而根据单位手机蓝宝石衬底需求量得到每年蓝宝石衬底需求量数据。
由预测数据可见，由保护盖市场带来的蓝宝石衬底需求将在2014年增长超过135%，达2547万片，约占到蓝宝石衬底总需求的一半。
智能手机新兴应用持续保持上涨态势，蓝宝石衬底非LED应用将有助于缓解目前供需不平衡状况。
4、全球蓝宝石需求预测数据汇总
通过整合梳理各个细分市场对蓝宝石衬底需求的数据可知，在照明市场、智能手机摄像头和HOME键保护盖需求增长的情况下，2014蓝宝石衬底需求增速将达67%，达到5016万片的需求水平。
这一变化为有效缓解蓝宝石衬底市场供需不均衡的局面提供了有力的需求面支撑。
我们的预测仅考虑了蓝宝石衬底的LED应用与智能手机摄像头和HOME键保护盖应用。
但蓝宝石还具有其他领域的应用，如SOS（蓝宝石衬底上硅外延，主要应用于RF开关制造，航天和军工）、普通手表保护盖等，因此本文中所得的总需求数据可能偏保守。
三、供给：
市场趋于理性，集中度提高
全球蓝宝石产能主要划分为四大板块：
欧美日巨头、、国和中国大陆。
欧美日具有较为悠久的蓝宝石生长历史，拥有领先的长晶技术水平，偏向于产业链的上游部分。
而厂商主要涉与蓝宝石晶圆的加工，以与图案化基板的处理。
国和中国在近几年大力发展，其中国主要依靠政府支持迅速生长了STC、Astek等蓝宝石大企业，中国则在2011年LED兴起的浪潮中成立了规模不一的众多企业。
1、2013年前七大长晶厂商市占率将达85%
2013年全球蓝宝石主要长晶厂分别为Moncrystal、STC、Rubicon、台聚光电、Kyocera、Nanunki、鑫晶钻，前七大长晶厂商占全球晶棒产能的85%。
由于俄罗斯工业用电价格较低，所以俄罗斯厂商Monocrystal的产品在市场上有价格优势，目前市占率最高。
。
由于蓝宝石价格大幅下滑，Rubicon与STC在2012年的营收与2011年相比呈腰斩情形，其中，STC跌幅较深达60%。
2013年，Rubicon减少低价蓝宝石出货量，提升6寸与SOS应用生产，预估2013年营收将减速下滑17%，STC由于增加向海外客出货，预估2013年营收将大幅回升。
2、成本考验造就大者恒大的竞争格局
由于2011年后蓝宝石衬底行业毛利率大幅下降，厂商面临较为严峻的成本考验。
降低单位成本成为蓝宝石企业生存发展的首要任务，但不同区域的厂商采取的策略却存在较大的差异。
海外与地区：
一体化整合。
海外和厂商分别从横向和纵向两个方面进行了大规模的行业整合。
从横向扩展来看，较大厂商纷纷吸收合并产能较小的企业，从而在一体化的形式下寻求规模经济。
从纵向延伸来看，一方面厂商不断提高晶棒自制率，较好地稳定原材料的成本，另一方面不少厂商调整产品结构，进入毛利润较高PSS加工环节。
行业整合的结果呈现为市场集中度的进一步提升，未来供给在一定程度下将减少盲目扩产，据此蓝宝石衬底价格有望在得到一定程度的支撑。
大陆地区：
自身规模增长。
在2011年价格大幅下降时，中国大陆不少中小蓝宝石衬底企业选择了退出或暂停项目。
经历了两年低价格的困难期，当前幸存下来的企业均为实力可观的大企业。
这些企业为了达到降低成本的目的更多地采用了通过自身的规模增长的方式。
同样的，中国大陆蓝宝石产能聚集度也进一步提高，从而我们可以预计蓝宝石衬底的供给将会健康发展。
3、全球蓝宝石衬底产能供给测算
不管是垂直整合，还是自身扩，都将带来蓝宝石衬底市场趋高的市场集中度。
随着厂商数目的稳定，蓝宝石衬底制造企业间的竞争不再是盲目放量抢占市场，而更多将会为了保持一定的毛利水平而实施的适量生产。
由此，我们认为未来市场总体供给情况将逐步趋于理性，产业发展也呈现健康增长。
我们对全球的蓝宝石衬底产能做了一个简单的测算，利用Digitimes全球前三大厂商的晶棒产能占据全球产能的56%的预测，而又据全球前三大晶棒厂商分别为STC、Rubicon、Monocrystal，它们目前蓝宝石晶棒产能分别约为140万mm/月、80万mm/月、80万mm/月，这样我们可以可测算出2013年全球蓝宝石晶棒产能约为（140+80+80）*12/56%=6428万mm，对应全球蓝宝石衬底2英寸约当量产能约为7714万片。
需要注意的是，此处的测算未考虑行业一些厂商的无效产能（良率不合要求，不能形成有效供应），所以实际的有效产能供给可能一定程度上低于此数字。
四、全球蓝宝石衬底供需状况改善，行业底部已过
1、LED照明和智能手机摄像头与HOME键保护盖拉动需求高增长
2014年可能是LED照明市场的爆发年，随着LED灯具价格持续下降，加上全球主要国家的白炽灯禁用政策的力度在14年明显加大，将拉动蓝宝石衬底的需求。
另外，以智能手机摄像头和HOME键保护盖为代表的蓝宝石衬底非LED应用也从明年起成为消耗蓝宝石衬底的主力军。
从行业厂商运营情况看，2013年各大蓝宝石基板厂在二季度和三季度的稼动率趋紧，如台厂兆远的平板基板加工和PSS基板加工生产线均达到了70%和90%。
这说明前期的存货已得到较好的释放，目前需要新产能的供给。
另外鑫晶钻、STC等苹果供应商也有扩产计划。
根据我们前述的测算，2014/2015年全球蓝宝石衬底的需求增速将高达67%和44%，而在供给方面，除了少数苹果供应商有扩产可能外，我们估计未来两年全球蓝宝石供应将整体保持规模稳定，所以我们认为全球市场的供需状况将有所改善，行业的底部已过，春天渐渐来临。
2、蓝宝石衬底价格探底回升也印证了供需状况开始好转的判断
近期市场也传出蓝宝石晶棒价格上扬的信息，全球4家主要的蓝宝石晶棒厂商的报价都有所上涨，其中蓝宝石大厂台聚光电被爆出2英寸蓝宝石晶棒价格7月单月报价涨幅达20%；
美国蓝宝石厂家RubiconTechnology的2英寸晶棒则调涨达15%；
俄罗斯的Monocrystal与中国大陆的哈工大也分别调涨10%。
蓝宝石衬底价格探底回升，也印证了我们对行业供需善开始好转的判断。
五、iPhone未来可能采用蓝宝石做屏幕保护盖，将进一步引起行业供需急剧反转
2013年11月初，美图极特先进技术公司（GTAT）宣布与苹果签订了一份多年期、价值5.78亿美元的高级蓝宝石材料供货协议。
这项交易的容，其中包括苹果计划在亚利桑那州建设一座专门用来加工蓝宝石材料的生产厂。
由于此项投资数额巨大，如果全部用于蓝宝石长晶炉采购，则可购买约2000台的设备，超过了目前全球前三大蓝宝石晶棒厂的产能之和，所以苹果此次的投资目的很可能在于手机屏幕盖板和iWatch屏幕盖板。
1、蓝宝石应用于手机或者智能手表屏幕有优势
蓝宝石材料拥有坚固、防刮、防污、透光性强等特性，在手机或智能手表屏幕应用相对目前的玻璃盖板有独特的优势。
手机或手机的保护盖板，最主要的要求在于硬度强防刮擦，而蓝宝石材料的硬度要明显好于Gorilla玻璃，使用过程中不需要贴屏幕膜，不用担心手机或手机屏幕被刮伤。
2、蓝宝石手机屏幕或引起对蓝宝石的需求急剧地增加
在我们前述测算中，在2014年蓝宝石衬底应用于摄像头+HOME键保护盖消耗蓝宝石衬底产能约为2547万片，约占蓝宝石总消耗量的一半。
但倘若苹果的手机屏幕也应用蓝宝石材料，以4英寸的屏幕面积是摄像头+HOME键保护盖的数倍，对蓝宝石需求将会急剧地增加，有使得蓝宝石行业供需状况急速反转的可能。
六、投资策略：
关注垂直一体化+掌握核心技术的企业
根据以上的分析，我们认为随着照明领域的大规模爆发和非LED应用的兴起，蓝宝石产业的供需状况将得到一定的缓解。
除非需求出现超预期的大幅增长，市场将难再现2010年蓝宝石衬底价格疯狂飙升的情
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