作者：慧博智能投研
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应用领域细分
1、半导体靶材：产业转移加速靶材国产替代，技术革新推动铜钽需求提升
半导体芯片行业是金属溅射靶材的主要应用领域之一，也是对靶材的成分、组织和性能要求最高的领域，靶材纯度要求通常达99.9995%（5N5）甚至99.9999%（6N）以上。半导体芯片的制作分为芯片设计、晶圆制造、芯片封装和芯片测试四大环节，其中，在晶圆制造和芯片封装这两个环节中都需要用到金属溅射靶材。靶材在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀，常采用PVD工艺进行镀膜，通常使用纯度在5N5及以上的铜靶、铝靶、钽靶、钛靶以及部分合金靶等；靶材在芯片封装环节常用作贴片焊线的镀膜，常采用高纯及超高纯金属铜靶、铝靶、钽靶等。
半导体芯片用金属溅射靶材的作用，就是给芯片上制作传递信息的金属导线。具体工艺过程为，在完成溅射工艺后，使各种靶材表面的原子一层一层地沉积在半导体芯片的表面上，然后再通过的特殊加工工艺，将沉积在芯片表面的金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线，将芯片内部数以亿计的微型晶体管相互连接起来，从而起到传递信号的作用。
半导体靶材市场在半导体晶圆制造材料市场中占比约2.6%，在封装材料市场中占比约2.7%。据SEMI统计，2011-2015年，在晶圆制造材料中，溅射靶材约占晶圆制造材料市场的2.6%。在封装测试材料中，溅射靶材约占封装测试材料市场的2.7%。全球半导体靶材市场规模与全球半导体材料市场规模变化趋势相近。
（1）需求：晶圆产能加速向中国大陆转移，21-25年我国靶材需求增速或达9.2%
1）全球半导体靶材市场规模预测
半导体行业已步入新一轮景气周期，预计2025年全球半导体晶圆制造材料销售额预计将达到604亿美元，封装材料销售额将达到248亿美元。根据wind及SEMI数据显示，2011-2020年，全球半导体晶圆制造材料销售额年均复合增长率为4.1%，封装材料销售额年均复合增长率为-1.6%，2020年，因5G普及、新冠肺炎疫情推升宅经济需求，全球半导体需求攀高，全球半导体材料销售额年增4.9%至553亿美元，其中晶圆制造材料占比63%，销售额为349亿美元；半导体封装材料204亿美元。据Gartner，经过2019年的周期性调整，半导体行业已步入新一轮景气周期。
若2020-2025年全球半导体晶圆制造材料销售额CAGR与IC Insights预测全球晶圆制造市场规模CAGR基本保持一致，为11.6%，预计2025年全球半导体晶圆制造材料销售额预计将达到604亿美元，同时若21-25年全球半导体封测材料销售额CAGR与Frost&Sullivan预测全球封测行业市场规模CAGR保持一致，为4.0%，封装材料销售额将达到248亿美元。
假设2016-2025年溅射靶材占晶圆制造材料销售额的比例维持在2.6%。在封装测试材料中，溅射靶材占封装测试材料的比例维持在2.7%。预计2025年全球半导体靶材市场规模将达到22.4亿美元。
2）中国半导体靶材市场规模预测
半导体产业加速向国内转移，靶材行业正步入快速发展期，预计2025年我国半导体靶材市场规模将达到43亿元（折合6.7亿美元）。在政府政策的支持和我国相对巨大的成本及市场优势下，半导体从正加速向中国大陆转移，一方面包括台积电、联电等在内的多家晶圆代工企业将在大陆投放产线，另一方面大陆晶圆代工厂包括中芯国际、华力微电子等也有多条产线投产。随着半导体晶圆产能陆续向中国转移，国内半导体制造行业的体量将迅速扩张，靶材行业也步入了快速发展期，据MIR睿工业数据显示，2020年我国半导体靶材市场规模约29.86亿元（折合4.33亿美元），2013-2020年CAGR约16.15%。
据IC Insights的预测，到2025年中国大陆半导体芯片市场规模将达到2230亿美元，2020-2025年间的年复合增长率将达9.2%。若半导体材料增速与大陆生产半导体芯片市场规模增速持平，且2021-2025年靶材在半导体材料销售额中的占比与2020年持平，维持在4.5%。预计2025年我国半导体靶材市场规模将达到43亿元（折合6.7亿美元）。
（2）供给：日美厂商占比约占90%，国产铜、铝等靶材已取得定点突破
日矿金属、东曹公司以及美国的霍尼韦尔、普莱克斯公司，四家靶材制造国际巨头，占据了全球半导体芯片用靶材市场约90%的份额。
在政策引导和支持下，我国半导体用铜、铝、钛等靶材已实现定点突破，江丰电子（铝靶、钛靶、钽靶）、有研新材（铜靶、钴靶）是国内半导体用溅射靶材的龙头企业。截至22年4月，江丰电子拥有半导体或平板显示用高纯铝靶材36920块、高纯钛靶材11895块、高纯铜靶材1000块、高纯钨靶材500块、高纯钴靶材1000块，高纯钽靶材4614块。2021年12月公司向特定对象发行股票拟募集资金总额不超过16.52亿元，用于建设宁波江丰电子年产5.2万个超大规模集成电路用超高纯金属溅射靶材产业化项目、浙江海宁年产1.8万个超大规模集成电路用超高纯金属溅射靶材产业化项目。项目建成后预计将新增7万块半导体靶材产能。有研新材拥有约2万吨半导体产能。公司年产30吨集成电路用超高纯铜新材料项目也正稳步推进，此外2022年3月公司也发布了有研亿金靶材扩产项目公告，拟投资6.46亿元新建山东德州新建生产基地和改扩建昌平基地项目，预计将在2025年底前达产，项目达产后公司产能将扩充73000块/年。
（3）应用趋势：下游技术革新，溅射靶材逐步向大尺寸、多品种、高纯度化发展
溅射靶材的技术发展趋势与下游应用领域的技术革新息息相关，随着应用市场在薄膜产品或元件上的技术进步，溅射靶材也需要随之变化，随着半导体技术的不断发展，集成电路中的晶体管和线宽的尺寸越来越小。芯片制程工艺已经从130nm提升至7nm，与之对应的晶圆尺寸也已实现了8英寸到12英寸的转变，此外台积电、三星等企业也正在加速推进更高端的芯片制程工艺研发与生产。为了满足现代芯片高精度、小尺寸的需求，对电极和连接器件的布线金属薄膜的性能要求越来越高，这就对溅射靶材的性能提出了更高的要求。推动溅射靶材逐步向大尺寸、多品种、高纯度化发展。
1）大尺寸
大尺寸是靶材的重要发展方向，但随尺寸增加，靶材在晶粒晶向控制难度呈指数级增加，对技术要求就越高。晶圆尺寸越大，可利用效率越高。12英寸晶圆拥有较大的晶方使用面积，得以达到效率最佳化，相对于8英寸晶圆而言，12英寸的可使用面积超过两倍。大尺寸晶圆要求靶材也朝着大尺寸方向发展。
2）多品种
半导体芯片行业常用的金属溅射靶材主要种类包括：铜、钽、铝、钛、钴和钨等高纯溅射靶材，以及镍铂、钨钛等合金类的溅射靶材，其中铝与铜为两大主流导线工艺。目前芯片生产所使用的主流工艺中同时存在铝和铜两种导线工艺，一般来说110nm晶圆技术节点以上使用铝导线，110nm晶圆技术节点以下使用铜导线。钛靶和铝靶通常配合起来使用，常作为铝导线的阻挡层的薄膜材料，钽靶则配合铜靶使用，作为铜导线的阻挡层的薄膜材料。
随着晶圆制造朝着更小的制程方向发展，铜导线工艺的应用量在逐步增大，因此，铜和钽靶材的需求将有望持续增长。在晶圆制程选择上，从全球晶圆厂产能建设情况来看，12寸晶圆厂是目前主流建设方向。随着晶圆制造朝着更小的制程方向发展，铜导线由于具有更低的电迁移效应，及更低的电阻，有降低功耗、提高运算速度等作用，应用量在逐步增大。据SEMI数据显示，如今12英寸晶圆约占64%，8英寸晶圆占比达26%，其他尺寸晶圆占比10%。12英寸晶圆已经成为市场的主流。
但传统的铝靶由于在可靠性和抗干扰性等方面的性能依然较为突出，也仍然具有巨大的市场空间。如汽车电子领域的芯片大量使用铝钛材料的110nm以上工艺以确保可靠性。因此，芯片制程工艺的进步并不意味着原有制程工艺及其材料被淘汰，因可靠性、抗干扰性、低成本等优势，110nm以上技术节点的芯片产品也具有巨大的市场空间。
3）高纯化
高纯度甚至超高纯度靶材是高端集成电路半导体芯片的必备材料，通常半导体靶材纯度要求通常达99.9995%（5N5）甚至99.9999%（6N）以上。在下游应用领域中，半导体产业对溅射靶材和溅射薄膜的品质要求最高，随着更大尺寸的硅晶圆片制造出来，相应地要求溅射靶材也朝着大尺寸方向发展，同时也对溅射靶材的晶粒晶向控制提出了更高的要求。溅射薄膜的纯度与溅射靶材的纯度密切相关，为了满足半导体更高精度、更细小微米工艺的需求，所需要的溅射靶材纯度不断攀升，通常半导体靶材纯度要求通常达99.9995%（5N5）甚至99.9999%（6N）以上。
目前国内溅射靶材的高纯金属原料多数依靠日美进口。但部分企业在部分金属提纯方面已取得了重大突破。全球范围内，美、日等国凭借着先发优势和技术专利壁垒，依托先进的提纯技术在产业链中居于十分有利的地位，议价能力强，国内溅射靶材的高纯金属原料多数也依靠日美进口。但经过多年的靶材技术开发，近年来部分企业已在部分金属提纯方面已取得了重大突破，已开始逐步实现国产替代。
2、平板显示靶材：国产替代+产品迭代，我国显示面板靶材需求有望持续高速
若根据工艺的不同，平面显示行业用靶材也可大致分为溅射用靶材和蒸镀用靶材。其中溅射用靶材主要为Cu、Al、Mo和IGZO（氧化铟镓）等材料。IGZO为TFT激活层，一般用于手机LTPO OLED技术和大尺寸OLED技术。IGZO也可以被用于LCD的制造和X-ray探测器的制造。在国内的LCD生产中，BOEB18和B19用IGZO作为TFT激活层。在老旧产线中，京东方也利用IGZO来替代a-Si以生产精度更高的X-ray探测器。ITO和IZO为透明导电电极。其中ITO被广泛的运用于OLED和LCD的制造中，而IZO时而会被用于顶发射OLED的阴极来使用。Cu、Al、Mo和Ti等金属则做为金属走线，被广泛的运用于Array的TFT生产中，其中钼或者合金材料靶材常作为OLED器件的阴极使用，此外铝靶也可作为阴极使用。
蒸镀用靶材一般为Ag和Mg两种金属。Ag和Mg合金一般用于小尺寸OLED面板产线中的阴极制作。除此以外，Ag也可以作为顶发射OLED器件中的阳极反射层使用。
其中薄膜晶体管液晶显示面板（TFT-LCD）是当前的主流平面显示技术，金属溅射靶材则是制造TFT-LCD过程中最关键的材料之一。薄膜晶体管阵列的制作原理，是在真空条件下，利用离子束流去轰击固体，使固体表面的原子电离后沉积在玻璃基板上，经过反复多次的“沉积+刻蚀”，一层层（一般为7－12层）地堆积制作出薄膜晶体管阵列。这种被轰击的固体，即用溅射法沉积薄膜的原材料，就被称作溅射靶材。除LCD外，近年来快速发展的OLED面板产业靶材需求增长也十分明显。OLED典型结构是在氧化铟锡（ITO）玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料，ITO透明电极作为器件的阳极，钼或者合金材料作为器件的阴极。
平板显示制造中主要使用的靶材为钼铝铜金属靶材和氧化铟锡（ITO）靶材，部分平板显示企业也会用到钛靶、钽靶、铌靶、铬靶以及银靶等。其中钼靶材和ITO靶材合计需求占比在60%~70%左右。但由于各家企业所采用的溅射工艺不同，其所选的溅射靶材也有区别。如，京东方用铜靶、铝靶、钼靶和钼铌靶，韩国三星用钽靶、钛靶，但不用钼铌靶，中电熊猫用钛靶，但不用钼靶、钽靶等。以8.5代液晶显示面板生产线为例，一条8.5代线每年靶材的大致消耗120套铝靶、110套铜靶、60套钼靶、5套钼铌10靶。此外据新材料产业《新型显示产业的ITO靶材市场探讨》，目前国内单条8.5代线ITO靶材年需求量约40吨，6代线ITO靶材年需求量约20吨。
（1）需求：预计25年我国市场规模约为50亿美元，21-25年CAGR为18.9%
受益平板显示面板需求上涨和我国平板显示面板国产替代提升，预计2025年我国FDP用靶材市场规模将达到320亿元（折合约50亿美元），预计21-25年CAGR为18.9%。整体来看，全球显示面板出货量增长已趋于平稳，参考Frost&Sullivan数据，2021-2025年全球显示面板出货量增速不断降低，预计2024年全球显示面板出货量将达到2.73亿平方米，2020-2024年年均复合增速仅为2.9%。我国平板显示面板出货量增速明显快于全球显示面板增速，2020-2024年年均复合增速为6.3%，国产替代趋势明显，预计2024年我国显示面板出货量将占全球显示面板出货量的42.5%。
受益平板显示面板需求上涨和我国平板显示面板国产替代提升，我国显示面板靶材市场预计也将保持较快增长，参考IHS预测，预计2025年我国FDP用靶材市场规模将达到320亿元（折合约50亿美元），预计21-25年CAGR为18.9%。在全球显示面板靶材中的占比将提升到57.7%。
（2）供给：日企占据国内市场主导地位，国产替代逐渐提速
我国显示面板靶材高度依赖进口，日企在国内市场仍然占据主导地位，但国产替代逐渐提速。当前该领域竞争格局以攀时、世泰科、贺利氏、爱发科、住友化学、JX金属等为代表的国外少数几家跨国集团占据主导地位，其中攀时、世泰科等厂商是全球钼靶材的主要供应商，住友化学、爱发科等厂商占据了全球铝靶材的大部分市场，三井矿业、JX金属、优美科等厂商是全球ITO靶材的主要供应商，爱发科、JX金属等厂商是全球铜靶材的主要供应商。国内以隆华科技、江丰电子、阿石创、有研新材、先导稀材为主，国产替代正逐渐加速。
1）铝靶
目前国内液晶显示行业用铝靶材主要被日资企业主导，由于价格较低，是平板显示行业常用的溅射靶材，但近年来正逐步被铜靶所替代。外企方面：爱发科电子材料（苏州）有限公司大约占据国内50%左右的市场份额。其次，住友化学也占有一部分市场份额。国产方面：江丰电子从2013年左右开始介入铝靶材，目前已大批量供货，是国产化铝靶材的龙头企业。另外，南山铝业、新疆众和等企业也具备高纯铝的生产能力。
2）铜靶
从溅射工艺的发展趋势上来讲，对铜靶材的需求比例一直在逐步增加，加之，近几年国内液晶显示行业的市场规模整体上有所扩大，因此，平板显示行业对铜靶材的需求量将继续呈上升趋势。外企方面：爱发科电子材料（苏州）有限公司几乎垄断着国内铜靶材市场，市场占有率在80%以上，且该公司近几年营收的增加额，主要来自于铜靶材销量的增加。国产方面：有研新材具备高纯铜原料生产能力，但目前主要致力于半导体行业用圆形靶材生产，对液晶显示行业铜靶仅有500吨产能；洛铜集团具备高纯铜生产能力但不生产靶材，且高纯铜原料价格和进口原料相比，在价格方面无明显竞争优势，江丰电子引进海外高端人才，致力于开发高纯铜原料和铜靶材，即将批量生产。
3）钼靶
钼靶材国内需求占全球超过一半，国产化率约有50%。钼靶具体可分为条靶、宽靶和管靶3种，其中，4.5代、5.5代和6代线一般使用宽幅钼靶，而8.5代及以上世代线用使用组合条靶或管靶。
组合条靶：外企方面国外的奥地利攀时、德国世泰科、日本爱发科等企业已基本退出了这部分市场。国产方面钼靶材企业主要集中在洛阳地区，其中，隆华节能下属的洛阳高新四丰电子材料有限公司占据了国内60%多的市场份额，另外，洛阳高科钼钨材料有限公司占据了国内大约10%左右的市场份额。
宽幅钼靶：外企方面攀石、世泰科等企业在国内宽幅钼靶材市场占据较大市场。国产方面四丰电子大尺寸宽幅钼靶已经开始批量供货；阿石创和金钼股份两家上市公司也充分利用各自在宽幅靶材轧制和靶材加工及销售方面的优势开展紧密合作，金钼股份向阿石创销售宽幅钼靶坯和条形钼靶坯（条形靶坯由宽幅靶坯切割而成），阿石创负责后续绑定等工序和成品销售工作。
钼管靶：8.5代线及以上常用钼靶，每套包含12根，每根单重约为300kg，每套重量约为3600kg。由于钼管靶的实际利用率约为70%，因此，每套钼管靶的成膜重量约为2500kg。每条8.5代线对钼管靶的需求量约为30吨/年。另外，钼管靶的供应商，除了要通过其面板生产企业的认证外，还要通过钼管靶溅射设备生产商美国AKT公司的认证，并且要被收取钼管靶售价约5%的认证费。截止2017年底，国内采用管靶溅射设备的生产线只有1条，业内也普遍认为钼管靶的发展空间并不大。
4）钼铌10合金靶
西部材料下属西安瑞福莱钨钼有限公司和爱发科公司合作，经多次试验攻关，已于2017年成功轧制出了氧含量小于1000×10－6，致密度达99.3%的Mo-Nb合金靶坯。此外金钼集团也已实现高纯大尺寸钼铌管状靶材顺利交付，攻克了大规格钼铌合金靶材制粉、烧结、加工等关键工艺难题，掌握了大尺寸靶材的核心制备技术。经第三方机构检测，制备出的钼铌合金靶材各项指标达到要求。在此基础上，项目组又承接了用户管状靶材的订购需求，顺利交付了3套高纯大尺寸钼铌合金管状靶材，且品质优良。钼铌合金管状靶材直径大于150毫米、长度达到2100毫米，纯度可达99.99%，氧含量小于500ppm。
5）ITO靶材
ITO靶材是由90%的氧化铟与10%的氧化锡配比而成，相对密度要求大于99.5%。目前全球铟消耗量中40%～50%以上是用于制备加工ITO靶材。
外企方面，据新思界2020年8月发布的《国内ITO靶材需求量5成依赖进口国产替代需求较高》一文介绍，全球ITO靶材市场主要供应商有日矿金属、三井矿业、优美科等，其中日矿和三井几乎占据了高端TFT-LCD市场用ITO靶材的全部份额和大部分触摸屏面板市场，爱发科也有相关产品，东曹、日立、住友、VMC、三星、康宁等企业也掌握核心技术。目前中国ITO靶材供应约一半左右依赖进口。本土厂商生产的ITO靶材主要供应中低端市场，约占国内市场30%的份额；而高端TFT-LCD、触摸屏用ITO靶材几乎全部从日本、韩国进口。
国产方面，近年来，国内多家厂商宣布进入ITO靶材领域，但实际量产和导入并不顺利，也尚未实现批量供应。据调研，目前国内有能力量产并供货的ITO靶材厂商有先导稀材，其ITO靶材产能预计已经达1100吨/年（清远200吨LCD用ITO靶材，100吨5G手机ITO靶材，合肥800吨），隆华科技全资子公司晶联光电的ITO靶材产能已经达到100吨/年，且在建200吨/年，映日科技的ITO靶材产能已经达到120吨/年，戊电科技的ITO靶材产能已经达到50吨/年等，而阿石创ITO靶材产能实际占比较小。
近年来部分国内企业目前也已通过相关认证，在下游市场得到较为广泛的应用。国内的靶材厂商都正在不断提升技术工艺和生产设备，努力通过TFT-LCD试镀测试打开高端OLED显示领域的大门。
（3）应用趋势：预计OLED用钼靶与低电阻铜靶成长空间广阔
显示面板用靶材的发展趋势是：大尺寸、低电阻、高纯度、高密度化，高效率化。平板显示器对于溅射靶材的纯度和技术要求仅次于半导体，一般在4N甚至5N（99.999%）以上。在溅射靶材应用领域中，半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等最为严苛。相较于半导体芯片，平板显示器对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹，但随着靶材尺寸的增大，对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。
1）钼靶
钼溅射靶材作为OLED显示屏中的关键核心原材料，预计未来会有较快幅度的增长，据DSCC测算，到2025年，中国大陆的Gen6 OLED产线将消耗约248Ton高纯Mo。钼靶及其合计靶材作为OLED阴极常用材料，通常来看是OLED屏幕使用最多的靶材原料，2019年之前，钼溅射靶材由国外供应商独家供应，国产化率极低，钼靶原材料的瓶颈也阻碍这我国OLED显示行业的发展。但近年来，金钼股份等国内企业已突破了钼溅射靶材行业壁垒。
据悉2019年金钼股份钼靶材产品销售同比增长222%，跻身成为三星全球第二大供应商。2020年钼靶材产品销量同比增加47%。预计随着OLED的快速崛起，钼靶未来将保持较高增长。参考DSCC数据，预计2025年，中国大陆的Gen6 OLED产线大约需要消耗46Ton的Al和248Ton高纯Mo。其中京东方、深天马和华星大致会消耗总量的37%、20%和17%。
2）铜靶
得益于优异的电学性能，铜靶将在显示屏生产得到广泛运用，据DSCC测算，中国大陆Gen10.5工厂对高纯Cu的需求会从2021年599吨，逐步增加到2025年的976吨。G8.5+产线对高纯Cu的需求将会超过8000吨。据悉，为满足超高清电视性能需要和未来4K、8K产业规划，现在国内所有的Gen10.5代产线均已采取铜制程。同时，也为了进一步增加高端IT产品的刷新率和分辨率，一些较小的产线也逐步开始进行Cu制程的改建，不少Gen8.5和Gen8.5代线也在逐渐的全部或者部分转向Cu制程。预计到2025年，所有G8.5+的产线均会采用Cu制程。
随着Cu制程的进一步推广，显示面板厂对Cu的需求和依赖也会进一步推高。根据DSCC测算，中国大陆Gen10.5工厂对高纯Cu的需求将会从2021年599吨，逐步增加到2025年的976吨。若考虑到G8.5+产线，预计中国大陆G8.5+产线每年对高纯Cu的需求会超过8000吨。
与Al不同，Cu的氧化物不能形成致密保护膜，耐腐蚀较差且扩散性较强，所以在采取Cu工艺时，一般会用Mo和Ti进行保护。据DSCC测算，假设Gen10.5代线均以Ti来保护Cu线，则在2025年大致一年会消耗38吨的高纯Ti。若考虑到G8.5+产线，假设在2025年，G8.5+的产线一半采用Mo，而一般采用Ti，则在2025年，大约需要消耗640吨高纯Mo，372吨高纯Ti。
3）面板ITO靶材
预计整体需求相对稳定，但高端ITO靶材国产替代需求强劲。ITO靶材技术难壁垒高，长期以来一直被外商高度垄断，国产化进展十分缓慢。目前中国ITO靶材供应超一半左右依赖进口。本土厂商生产的ITO靶材主要供应中低端市场；而高端TFT-LCD、触摸屏用ITO等靶材几乎全部从日本、韩国进口。据Research In China数据显示，2018中国ITO靶材需求已超过1000吨。但其中一半仍需进口，其中多为高端ITO靶材，本土企业实现进口替代的空间很大。但考虑到OLED产业对于ITO靶材需求相对较小，预计未来面板用ITO靶材市场将维持相对稳定。
3、光伏靶材：薄膜电池产业化加速，溅射靶材需求有望大涨
光伏领域对靶材的使用主要是薄膜电池和HJT光伏电池。以HJT电池片为例，在HJT电池片结构中具有TCO薄膜层，该薄膜承担着透光以及导电的重要作用。应用物理气相沉积（PVD）技术，使离子和靶材表面的原子离开靶材，在基底上形成透明导电薄膜。以钙钛矿电池结构为例，钙钛矿电池是由多层薄膜以及玻璃等构成。例如ITO薄膜就需要光伏靶材进行制备。
薄膜较为常用的溅射靶材包括铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及ITO靶、AZO靶（氧化铝锌）等，ITO靶材是当前太阳能电池主要的溅射靶材。薄膜电池中透明导电膜至关重要，承担着透光和导电的双重作用。从ITO靶材的优势来看，氧化铟锡（ITO）是N型半导体材料，具有高导电率、高可见光透过率、较强的机械硬度和良好的化学稳定性等优点。因此，在光伏领域中，ITO靶材为原材料所制成的ITO薄膜具有较好的光学特性和电学特性。
（1）需求：预估2025年中国太阳能电池靶材市场规模预计将达到约38亿美元
1）全球光伏靶材市场规模预测
参考CPIA预测，若HJT的市场份额将从2020年的3%增加至2025年的20%左右，同时参考前瞻产业研究院HJT成长变化情况，假设HJT靶材成本缓慢递减。2025年下降到0.041元/w，同时预计全球薄膜电池渗透率有望继续触底回升，每年提升0.5%，鉴于2020年薄膜电池内部结构变化相对已趋于稳定，选取2020年薄膜电池成本为2021-2025年基数，预计2025年全球太阳能电池靶材市场规模有望达到112亿美元。2020-2025年CAGR为28.8%。
2）中国光伏电池靶材市场规模预测
目前国内光伏电池主要以硅片涂覆型太阳能电池为主，薄膜电池以及 HJT 占比较低，但是未来增 长潜力较大。
国内薄膜电池企业数量偏少，主要为成都中建材、杭州龙焱和中山瑞科。HJT 电池方面，目前通威股份、爱康科技、彩虹新能源、汉能等上市公司相继布局 HJT 电池。若2025年中国薄膜电池产品类型结构开始与全球趋同，且HJT电池与薄膜电池渗透率中国与全球逐步趋同，预估2025年中国太阳能电池靶材市场规模预计将达到约38亿美元，20-25年CAGR为58.2%。
（2）应用趋势：ITO靶材发展趋势清晰，AZO靶材有望替代ITO靶材
1）ITO靶材的发展趋势
从ITO靶材的发展趋势来看：1）大尺寸化，在需要大面积镀膜时，通常将小尺寸靶材拼接焊接成大尺寸靶材，由于具有焊缝，靶材镀膜质量将降低；2）高密度化，在溅射过程中ITO靶材表面会出现结瘤现象，如果继续溅射，所制备的薄膜光学性能以及电学性能将降低。高密度的靶材具有较好的热传导性以及较小的界面电阻，因此结瘤现象出现的概率较小，所制备的ITO薄膜的质量较高，且生产效率、成本较低；3）提高靶材利用率，由于平面靶材在溅射过程中，中间部分难以被侵蚀，因此靶材利用效率相对较低。通过改变靶材形状，可以提高靶材的利用效率，从而降低制备ITO薄膜的成本。
2）AZO靶材有望替代ITO靶材
从整体上看，ITO在光电综合性能上高于AZO靶材，但AZO靶材的优势或将为靶材带来降本空间。在《AZO和ITO薄膜性能对比及其在太阳电池中的应用》的相关实验中利用AZO靶材和ITO靶材制备了3组实验薄膜（共6份样品）。实验中主要从光学性能和电学性能上对AZO薄膜和ITO薄膜进行了对比。
在特定情况下AZO靶材与ITO靶材电学性能差距缩小。根据最终实验数据来看，AZO薄膜和ITO薄膜的方块电阻以及电阻率随着薄膜的厚度增加而降低，并且随着薄膜厚度的增加，AZO薄膜与ITO薄膜方块电阻以及电阻率之间的差距逐步缩小。当AZO薄膜厚度为640nm时，方块电阻以及电阻率为32Ω•sq-1和20.48*10-4Ω•cm。
AZO薄膜光学性能优于ITO薄膜。ITO薄膜的光学性能随着厚度的增加明显变差，但是对于AZO薄膜，透射率并没有随着厚度的增加而明显下降，在厚度为395nm时，高透射率光谱范围最宽，可见光区平均透射率最高，光学总体性能最优，可充当透射率要求在85%以上的宽光谱透明导电薄膜的光学器件。
无铟化是靶材降本的主要途径。锌价远低于铟价，AZO靶材性价比高于ITO靶材。2020-2022年，铟价和锌价整体呈现上涨趋势，且涨幅较大。截至2022年10月13日，我国铟价为1425元/kg。截至2022年10月14日，我国锌价为25528元/吨。随着光伏行业对于ITO靶材的需求量不断增加，铟价或将持续走高。
4、记录媒体靶材：趋势难逆，磁记录靶材预计将逐步转向存储芯片靶材
（1）HDD转向数据中心存储获新生，磁记录靶材目前仍保持高速增长
数据存储可分为光存储、磁存储与半导体存储，近年来半导体存储发展迅速，预计光磁记录媒体市场会受到一定侵蚀。但从数据存储量来看，目前磁记录仍然占据主导记录，SSD短期仍然难以替代。传统的磁存储设备机械硬盘（HDD）由于其储存容量大、储存时间长且相对于SSD更加安全稳定的优点使得其在冷数据存储（占全部数据的80%）中方面优势较大，目前数据中心存储也依然以机械硬盘为主。伴随着全球数据量的快速增长，机械硬盘出货容量也保持快速增长。2020年全球机械硬盘出货容量已超1ZB。光存储技术是用激光照射介质，通过激光与介质的相互作用使介质发生物理、化学变化，将信息存储下来的技术，主要包括CD、VCD、DVD、BD蓝光等技术。整体上来看CD等技术占存储比例较低。
磁记录靶材则多以溅射法制作，常用材料为钴（3N）、镍、铁合金、铬、碲、硒（4N）、稀土-迁移金属（3N）等，主要包括铬靶、镍靶、钴靶。由于光记录媒体出货容量占比较小，因此主要讨论磁记录情况，按记录媒体的机械形状和驱动方式的不同，磁记录可分为磁鼓、磁带（录音机、录像机、数据记录）、磁盘（硬盘、软盘）、磁卡等，其中，高密度硬盘领域的磁性薄膜几乎都是以溅射法制作的，这些磁记录薄膜材料有很高的记录密度。因此也要求溅射靶材具有高纯度、低气体含量、细晶微结构、均匀的金相、高磁穿透和使用率、优异的电性与机械特性等特点。磁记录靶材常用材料为钴（3N）、镍、铁合金、铬、碲、硒（4N）、稀土-迁移金属（3N）等，主要包括铬靶、镍靶、钴靶。
我国磁记录靶材市场主要集中在东芝、西部数据、希捷三家企业，以海外供应为主。中国生产磁记录靶材企业数量和产能也非常有限。
受益于数据存储需求快速增长，全球磁记录媒体靶材依然维持较高增速，预估2025年全球记录媒体靶材金额约为101亿美元，2020-2025年年均复合增速约为10.6%。2013-2016年单位机械硬盘容量所需靶材金额约为0.049、0.048、0.053、0.056亿美元/EB，整体上相对稳定，因此若2017-2020年该金额与2016年相同，可计算出2020年的全球记录媒体靶材金额约为61亿美元，2013-2020年年均复合增速约为15.6%。若单位机械硬盘容量所需靶材金额继续维持不变，参考全球HDD出货量情况，预估2025年的全球记录媒体靶材金额约为101亿美元，20-25年年均复合增速约为10.6%。
预估2020年我国记录媒体溅射靶材市场规模为到97亿元（折合14亿美元），2013-2020年年均复合增速约为8.9%。由于机械硬盘国产化水平极低，因此预计我国机械硬盘靶材市场也增长较为缓慢，参考2013-2016年记录媒体靶材同比情况，若2017-2020年增速仍然维持在9%左右。预估2020年我国记录媒体溅射靶材市场规模已达到97亿元（折合14亿美元），我国记录媒体靶材市场规模较小，主要系我国机械硬盘国产化水平极低，以及记录媒体研发重心主要在半导体存储SSD，对传统的机械硬盘形成了一定替代。
（2）应用趋势：传统光磁记录媒体正转向半导体存储
固态硬盘替代机械硬盘已是大势所趋，传统光磁记录媒体靶材预计将逐步向半导体存储芯片靶材转移。作为新一代硬盘，SSD在性能、体积、噪音、震动等方面均远胜于HDD。近几年随着NAND闪存技术的不断发展，基于闪存存储的SSD性能不断提升，不仅寿命足以支持各类应用场景，其价格也在持续回落恢复到市场所认同的高性价比。但短期来看，HDD在数据中心等方面的优势依然较为突出，SDD仍有部分缺陷尚待攻克，受益于全球数据存储需求的高速增长，HDD与SSD在存储容量方面均将保持较快增速，但SSD对HDD逐步形成侵蚀已成必然。也将带动传统光磁记录媒体靶材预计将逐步向半导体存储芯片靶材转移。
存储芯片需求的上升预计将带来钴靶、钨靶、钽靶等靶材需求上升。据介绍，存储器芯片靶材使用和逻辑芯片的使用种类有很大区别。逻辑里用量大的是铜、钽、钛、铝、钴、镍铂等，这几种材料占到所有份额的95%以上，其中铜和钽占采购份额的85%。铜和钽是逻辑FAB里面用量最大的两种产品，若能掌握铜、钽靶材的生产工艺，则主导逻辑FAB靶材。
存储器芯片则分为两个方向，一个是DRAM，一个是NAND。DRAM厂主要种类是钨、钛、钽、铝、钴、铜，用量最大的是钛靶和铝靶，但单块金额较低。如能掌握钴靶、钨靶、钽靶的研发能力，预测便能掌握较大的DRAM份额。铝靶、钛靶的行业壁垒相对较低，使用较为成熟，国内的江丰、有研等在FAB采购份额也均占有一定的比例，对于高端的钨、钴、钽靶材供应商主要还是以nikko、Tosol等国外企业为主。3DNAND领域主要使用的靶材为钨，其次是钛，再其次是铜和钽的用量，钨靶的采购额占据3DNAND工厂的70%以上份额，此外我国的长江存储32层堆栈3DNAND闪存量产在即，国产3D-NAND加速崛起，钨靶在国内市场需求较大，也是目前我国亟需突破的一款靶材。江丰电子与章源钨业也在高纯钨及靶材方面取得了较大进步。
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相关公司
1、隆华科技
1995年，洛阳隆华制冷设备有限公司成立。公司前期主要以销售冷却（凝）设备为主。2011年，公司于深交所上市简称“隆华环保”，2018年更名为“隆华科技”。2015年起正式启动转型升级，全力布局新材料产业。目前公司在新材料领域的产业布局基本完善，已经形成了“电子新材料”+“高分子复合材料”的两大产业板块。
全资子公司丰联科光电率先打破高端靶材海外垄断，光伏靶材通过隆基等客户认证。2022年6月，公司全资子公司四丰电子与晶联光电进行了资产整合，设立“丰联科光电（洛阳）股份有限公司”。丰联科光电拥有丰富的靶材产品系列组合，研发生产的高纯钼及钼合金靶材、ITO靶材、银合金靶材等科技产品，填补了中国在相关领域的技术空白，率先打破长期以来高端靶材依赖进口的局面。显示面板领域，公司成功进入京东方、TCL华星、天马微电子、韩国LGD、台湾群创光电及友达光电等多家国际一流半导体显示面板企业的产品供应链，成为细分行业的技术引领者和标准制定者。光伏领域，公司开发的特殊比例光伏靶材已通过隆基等客户的认证，并同时进行着多种新型靶材的研究、开发及拓展工作。钙钛矿光伏领域，公司靶材产品可应用于钙钛矿电池的TCO层、空穴传输层和电子传输层。随着在不同用户端测试认证的增加和自身产能的快速提升，未来靶材出货量有望同步快速增长。
2、有研新材
有研新材是有色金属新材料行业骨干企业，公司原名有研半导体材料股份有限公司，是由北京有色金属研究总院独家发起，以募集方式设立的股份有限公司，主要从事稀土材料、微光电子用薄膜材料、生物医用材料、稀有金属及贵金属、红外光学及光电材料等新材料的研发与生产。子公司有研亿金为国内靶材龙头，具备从超高纯原材料到溅射靶材、蒸发膜材垂直一体化研发/生产能力的产业化平台。产品涵盖高纯铜、钛、钴、铝、镍、金、银、铂、钌及其合金等电子信息行业用全系列高纯金属材料、溅射靶材和蒸发膜材，广泛应用于半导体分离器件和集成电路等领域。
集中力量持续推广大尺寸高端靶材产品。2020年，有研亿金实现十余款12英寸高纯金属溅射靶材产品的关键技术突破，多款产品通过中芯国际、长江存储以及新加披、韩国等国内外高端集成电路厂商验证，并批量供货；公司大尺寸靶材占比持续增加，8-12英寸靶材占比达到靶材整体销量的三分之二。2021年公司持续推广12英寸高端靶材产品，产品类型成功转型升级并形成快速增长，8-12英寸产品销售数量占比快速增长。
铜、钴系列靶材占比上升。2021年山东高纯材料基地全面达产，为实现铜系列靶材、钴靶材等垂直一体化打下坚实基础。公司铜系列高端靶材产品全面实现技术突破，12英寸高纯铜及铜合金靶材、高纯镍铂靶材和高纯钴靶材的多款产品，通过多家集成电路高端客户认证，开始批量供货，铜系列靶材、钴靶材占比逐步上升。
3、阿石创
国内PVD镀膜材料领域的龙头。阿石创成立于2002年，总部位于福建福州。公司从事PVD镀膜材料的研发、生产与销售，自主研发200多款高端镀膜材料，主要产品包括ITO、钼、铜、铝、硅、钛、钽及各类合金与稀有金属靶材。公司为国内PVD镀膜材料行业设备齐全、技术先进、产品多元化的龙头企业之一。公司产品下游覆盖光学、光伏、半导体、平板显示等多个领域，客户包括京东方、华星光电、水晶光电、舜宇光学、群创光电等一线龙头企业。
公司在钙钛矿介孔层、致密层靶材环节已有成熟产品。ITO靶材被列为35项“卡脖子”技术之一，技术门槛极高，国内市场长期为日韩企业所垄断。公司对于ITO靶材研发布局多年，2017年ITO靶材量产线投产。光伏异质结领域，公司积极推动ITO靶材的扩产与验证。钙钛矿电池领域，在基础的介孔层、致密层用靶材环节，如TiO2等，公司已有成熟产品。
4、江丰电子
公司是国内高纯溅射靶材的龙头企业，业务遍布全球。公司自2005年成立以来一直从事高纯溅射靶材的研发生产和销售，通过多年技术积累，已经成为中芯国际、台积电、京东方、SunPower等国内外知名厂商的靶材供应商，是国内高纯溅射靶材的龙头企业。公司主要产品包括铝靶、钽靶、钛靶及半导体零部件等，2021年公司实现营收15.93亿元，其中钽靶、铝靶、钛靶营收分别为5.17亿元、2.76亿元、2.13亿元，占比分别为32.5%、17.4%、13.4%。公司业务遍布全球，产品远销海外，2021年，公司产品在国内和海外营收占比分别为43.4%和56.6%。
07
趋势展望
1、2025年靶材全球市场规模将达333亿美元
综上，靶材作为半导体、显示面板、光伏电池等的关键原料，预计2025年全球市场规模将达333亿美元，从下游来看，能够认为半导体靶材市场、显示面板靶材市场以及光伏面板靶材市场未来成长空间较大，国产替代需求强烈。
2、HJT电池靶材有望快速实现国产替代
国产靶材厂商有望在HJT电池时代实现靶材上的弯道超车。对于异质结电池这个全新领域，靶材还未大规模应用，考虑到电池厂商与海外企业合作研发效率较低，同时隆华科技等国内的靶材厂商品质已经在显示面板领域得到充分展现。因此从HJT电池靶材应用源头开始，HJT电池靶材国产化就已先行一步。
08
参考研报
1.东方证券-有色、钢铁行业新材料系列报告③：国产替代+技术革新，高端靶材需求强劲
2.东亚前海证券-综合电力设备商行业洞悉光伏辅材产业链系列三：HJT及薄膜太阳能电池迅猛发展，光伏靶材跻身重要原材料
3.民生证券-金属行业2023年度策略系列报告之新材料篇：材料自主可控强国之路，资源安全大势所趋
4.国信证券-半导体材料行业深度报告：借力国产替代东风，国内半导体材料加速进阶
5.银河证券-电子行业深度报告：景气度持续向上，半导体国产替代加速进行
6.华创证券-半导体材料行业深度研究报告：半导体材料景气持续，国产替代正当时
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