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2017年中國面板產能投放加速、檢測設備需求快速增長及進口替代空間極大分析
2017/5/17 10:35:15 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:精測電子是行業內少數幾家能夠基于“光、機、電”一體化的整體解決方案的公司。 公司主營產品包括模組檢測系統、面板檢測系統、OLED 檢測系統、AOI 光學檢測系統、 Touch Panel 檢測系統和平板顯示自動化設備精測電子是行業內少數幾家能夠基于“光、機、電”一體化的整體解決方案的公司。 公司主營產品包括模組檢測系統、面板檢測系統、OLED 檢測系統、AOI 光學檢測系統、 Touch Panel 檢測系統和平板顯示自動化設備。基于“光、機、電”’一體化的整體方 案解決能力優勢,公司產品覆蓋了平板顯示各類主要檢測系統;從檢測對象來看,公司 產品覆蓋 LCD、PDP、OLED 等各類平板顯示器件,能提供基于 LTPS、IGZO 等新型 顯示技術以及 4K 屏等高分辨率的平板顯示檢測系統,并能提供觸摸屏檢測系統,滿足 客戶的各類檢測系統需求;從生產制程來看,公司產品已覆蓋 Module 制程的檢測系統, 并成功實現了 Cell 制程的規模銷售,Array 制程的產品亦已完成開發,部分產品實現了 銷售,是行業內少數幾家能夠提供平板顯示三大制程檢測系統的企業。
平板顯示檢測系統涉及基于機器視覺的光學檢測、自動化控制以及基于電訊技術的 信號檢測(即“光、機、電”)等多項技術,涵蓋電路優化涉及、精密光學、集成控制 與信息處理等多個領域,具有跨專業、多技術融匯的特點,技術門檻較高。我國平板顯 示檢測行業起步較晚,行業核心技術早期主要被境外廠商壟斷。隨著我國平板顯示產業 規模的壯大和技術水平的提升,我國相關專業檢測系統的需求逐漸增加,但供給仍顯不 足。目前,我國部分平板顯示檢測系統廠商在檢測信號種類、檢測系統開發、檢測工藝 等方面的技術水平與國際先進廠商相比差距已顯著縮小,價格具有明顯優勢,且快速響 應優勢突出。精測電子已獲得京東方、中電熊貓等主流平板顯示廠商的廣泛認可,逐步 具備與韓國、臺灣、日本等地企業競爭的實力。
一、面板產能向中國轉移,產能投放加速,檢測設備需求快速增長
全球平板顯示產能保持增長,近年來增長主要來自中國。受全球消費電子持續 增長影響,全球平板顯示市場保持增長,根據 Displaysearch/HIS 資料,全球面板 產能持續增加,且新增產能主要來自中國,國際大廠商三星、LG 等陸續關閉 LCD 生 產線,國內如京東方、華星光電等一系列廠商正通過不斷布局加速占據國際市場份 額。根據群智咨詢發布的調查數據,目前中國大陸面板廠商在出貨量上已緊逼韓企 在全球市場的份額,占據三成,首次超越中國臺灣。從出貨面積上看,京東方 2016 年上半年出貨面積占比已達 13.6%,較 2015 年的 8.3%大幅提升,華星光電出貨面 積占比也由 15 年的 5.1%上升至 7.8%。
全球面板產能(2011-2017 年)
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2017E 面板產能分布
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全球面板廠商市場份額變化情況
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各地區面板企業數量變化(家)
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2016 上半年全球主要面板廠出貨面積占有率
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大陸面板廠面板生產線數量(單位:條)
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大陸面板廠產能面積(單位:1000m2/月)
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全球 LCD 產業向中國轉移,多條高世代產線在建,設備生產商料將長期受益。今 年二季度京東方福州 8.5 代線、惠科重慶 8.5 代線即將投產,到 18 年底中電熊貓 8.5 代線、京東方合肥 10.5 代線等也將陸續投產,屆時我國高世代 LCD 產線將達 14 條以 上。
國內主要 LCD 產線統計
名稱地點代數年產能(萬片)量產時間京東方成都4.5362010京東方北京51202005京東方合肥61202010京東方北京8.51322011京東方合肥8.51082015京東方重慶8.51082015京東方福州8.51442017京東方合肥10.51442018天馬上海4.5362007天馬武漢4.5362010天馬成都4.5362010天馬廈門5.5362012華星光電深圳8.51202011華星光電深圳8.51202015華星光電深圳111682019LGD廣州8.5722014中電熊貓南京6962011中電熊貓南京8.5722015深超光電深圳51202009龍騰光電昆山51322006三星電子蘇州8.5662013惠科重慶8.5722017惠科昆明11108–夏普鴻海廣州10.51082019富士康廣州10.51082019友達光電昆山6362016數據來源:公開資料整理
全球平板顯示廠商的設備投資情況經過 11 年的大幅下滑后,近年來 已逐漸回暖。
全球平板顯示廠商設備投資(2008-2015 年)
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平板顯示檢測是平板顯示產業的上游行業,平板顯示檢測是平板顯示器件生產各制 程中的必備環節,在 LCD、PDP 和 OLED 產品,以及 Touch Panel 產品等平板顯示器 件的生產過程中進行光學、信號、電氣性能等各種功能檢測,其主要用途為:(1)確認 生產制程是否完好,在線監控整個生產制造工藝的可行性和穩定性;(2)根據檢測的結 果來分辨平板顯示器件良品與否,避免不良品流入下道工序;(3)對每道工序上的不良 品進行復判,確認維修或者報廢;(4)對維修后的不良品進行再次檢測;(5)幫助研發 和品質部門評價質量水平,改善制程工藝和流程;(6)對不良品分類并加以解析,提升 產線良品率。
檢測設備在面板生產各個制程中應用廣泛。以 LCD 為例,生產工藝分為 Array 制 程、Cell 制程和 Module 制程。Array 制程主要是完成玻璃基板的生產;Cell 制程主 要是在玻璃基板上形成液晶空盒,注入液晶后根據需求進行分割,貼上偏光片并經載入 電信號作圖像檢查;Module 制程是將 Cell 制程后的玻璃與其他如背光板、電路、外框 等多種零組件組裝,經檢測即成為 LCD 模組。
不同制程所使用的檢測系統在檢測對象、檢測原理、信號類型等方面有所差異,應 用于平板顯示產品生產過程中不同的階段,相互之間無替代關系。應用于不同生產制程 的平板顯示檢測系統技術原理差異較大。Array 制程主要是對玻璃基板的生產加工,該 段制程的檢測主要是利用光學、電學原理對玻璃基板或偏光片進行各種檢測,如 AOI 光學檢測系統。Cell 制程主要是在 Array 制程完成的玻璃基板的基礎上生成液晶面板, 該段制程的檢測主要是利用電學原理對面板進行各種檢測,如亮點檢測系統、配向檢測 系統等。Module 制程主要是對面板加裝驅動芯片、信號基板、背光源和防護罩等組件, 該段制程的檢測主要是利用電訊技術對面板或模組進行信號檢測。另外,隨著行業技術 和平板顯示產品市場需求的發展,AOI 光學檢測系統和 Touch Panel 檢測系統的應用領 域也逐漸拓寬。
受平板顯示產業向中國轉移影響,近年來,包括平板顯示檢測系統在內的平板顯示 設備投資也主要集中在我國。
2009-2015 年全球分地區投資占比
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根據相關數據顯示,我國平板顯示廠商在生產設備上的投資占全球的比例從 2010 年的 22%,預計提高到 2017 年的 70%左右。
隨著京東方、華星光電、中電熊貓、深天馬、三星、 LG、友達、富士康等公司新增面板工廠的投產,與新增面板產能相配套,我國模組生 產線也會相應增加。據預計,2017 年我國平板顯示生產設備上 的投資占全球的比例將達到 70%,為我國平板顯示檢測行業帶來旺盛的需求。
二、OLED 布局廣泛良率低,檢測市場壁壘高,市場空間大
OLED 技術漸成下游終端流行趨勢,市場增速巨大。蘋果公司將在 2017 年應用 AMOLED 曲面屏于自家產品,這一消息給整個智能手機板塊帶來強大的示范效應。
除此 之外,LG、三星、華為、OPPO、TCL 等國內外電子產品廠商都在加緊布局 OLED 相 關產業,在行業內形成了一股 OLED 圈地風暴。與此同時,OLED 在電視、汽車&航天、 可穿戴設備以及工業應用等方面依然有較大的增長潛力,其中 IDTechEx 預測,2015 年 至 2025 年之間汽車航天領域 OLED 年復合增長率達 45%,發展前景廣闊。
2015-2025 年 OLED 細分市場年復合增長率預測
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深度貼合 VR 終端要求,OLED 需求受益 VR 產品爆發。鑒于 VR 產品顯示模塊需 要快速反應的特征,傳統的 LCD 響應時間很難達到要求,AMOLED 屏是最符合其要求 的產品。清楚鮮亮的全彩顯示、超低的功耗等,是頭戴式顯示器發展的一大推動力,使 得 OLED 在頭戴顯示器的應用有非常大的上風,是其目前唯一的顯示選擇。隨著 VR 產 品的爆發,OLED 產品必將收獲第二個爆發點。
可繞式柔性屏,帶來 OLED 應用未來新方向。OLED 最大優勢,就是 flexible(軟 性)了。穿戴式設備的流行,將帶動曲面與可撓式柔性面板的市場需求。曲面(Curved)、 可卷曲式(Rollable)、可彎曲(Bendable)、可折疊(Foldable)等可撓式(flexible)面板技術與 觸控解決方案,將是未來電子產品配置的一大趨勢。由于其在工藝上非常復雜,所以也 導致了柔性屏的成本比一般的屏幕要貴很多。據 HIS 預測,至 2019 年柔性屏滲透率將 達到 27%,鑒于其高于剛性屏的定價,其市場空間仍然廣闊。
AMOLED 出貨量與柔性屏滲透率預測
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海外面板巨頭在 OLED 領域布局的生產線及產能
代表公司產線產能三星5代線(升級)天安5代線升級為OLED生產線15.5代線14年投產,產能為每月3.6萬片16代線14年投產,產能為每月5萬片18代線試驗今年投產LGD4.5代線(E2)產能為每月2萬片18代線(E3、E4)每年總產能3.4萬片16代線(E5)規劃月產7.5萬片19代以上線(P10)。預計2018年投產,將成為全球最大的以生產OLED為主的面板生產線JDI4代線16年一季度投產,產能為每月5000片。16代線17年三季度投產,產能為每月3萬片。AUO3.5代已量產14.5代已量產Sharp6代每月生產3萬塊面板數據來源:公開資料整理
大陸企業通過不斷加碼生產線, 釋放產能,有望追趕日韓企業,分得將來 OLED 的市場紅利。國內面板企業京東方在鄂 爾多斯以及華星光電在武漢的 OLED 面板產線分別已經投產和建設中,維信諾也已上馬 相關產線,正處于良率爬坡中,并且有小規模量產。
國內面板巨頭在 AMOLED 領域布局的生產線和產能
代表公司產線產能和輝光電6代線2015年4月啟動,項目主要生產以LTPS-AMOLED技術為主的中小尺寸顯示器件。項目計劃分兩期建設,一期總投資約273億元人民幣。和輝光電4.5代線2014年第四季度,和輝光電4.5代線投產,現在每月產量是2.1萬大片基板,可年產700萬片5.5英寸的AMOLED手機屏。上海天馬5.5代AMOLED2015年年底量產,每月產能1.5萬片成都京東方加碼6代線LTPS/AMOLED為主2015年5月,成都6代線項目啟動,預計2017年投產。京東方在一期投資220億元的基礎上增加二期投資245億元,并將主要產品變更為AMOLED顯示產品,建設第6代AMOLED(柔性)生產線,預計每月產能為4.8萬片。京東方鄂爾多斯5.5代線LTPS-LCD/AMOLED2013年11月21日,鄂爾多斯5.5代AMOLED生產線點亮投產。總投資220億元,設計產能為5.4萬片玻璃基板/月,產品定位主要為中小尺寸LTPS及AMOLED高端顯示器件。華星光電6代LTPS(Oxide)LCD/AMOLED2016年2月10日,6代線點亮啟動,項目投資總額160億元,2017年1月開始大規模量產。信利4.5代/5.5代一期建設4.5代AMOLED生產線,投資約63億元,總建筑面積約31萬平方米,預計2016年一季度實現量產。滿產后將實現月產能30KAMOLED及60KTFT-LCD4.5代面板,二期項目計劃建設6代AMOLED生產線,投資約188億元,計劃用地50萬平方米。柔宇科技柔性投資金額100億元以上國顯光電5.5代線2015年1月,位于江蘇省昆山市的5.5代AMOLED大規模生產線成功點亮。數據來源:公開資料整理
2015-2018 全球 AMOLED 產能面積統計(單位:Mn m2)
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OLED 投資加速,帶來對檢測設備的增量需求。UBI research 預測 2016 年到 2020 年五年間 AMOLED 設備價值空間約為 350 億美元。OLED 行 業目前正在進入一個巨大的產能增長階段,預計 2017 年 AMOLED 生產設備采購金額將 達 95 億美元,其中將近半數設備用于 TFT 背板設備,約 22 億元用于有機層沉積設備, 約 12 億元用于封裝工具市場。從 LCD 到 OLED 加工工藝的變化來看,前段 Array 制程 變化不大,中段 Cell 制程差異明顯,后段 Module 制程減少一次偏光貼附和背光貼合。 目前前中段設備技術壁壘高,被外國廠商壟斷,后段工藝設備國內廠商已具備進口替代 潛力,部分產品性能已能夠滿足需求,未來突圍概率極大。
2016-2018OLED 設備需求量(單位:億元)
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相比 LCD,OLED 良率低,設備需求量更大。以 AOI 設備為例,通常若 LCD 廠若 只需要一臺 AOI 的話,在 OLED 廠則需要三臺,因此,OLED 廠對 AOI 的需求是 LCD 廠的三倍。
根據產業調研,OLED 產線對檢測設備的需求空間約為產線投資的 5%。以此計算, 國內檢測設備市場空間約 15-60 億元。根據我們的統計,目前全球 OLED 在建產能投資 額約 3000 億元左右,對應檢測設備需求量 150 億元左右。目前檢測設備總的國產化率 較低,以 10%-30%計算,則對應國內廠商市場空間 15 億元-45 億元。
國內技術雖仍有差距,但有望利用服務優勢彎道超車。我國平板顯示檢測行業發展 初期,國內平板顯示廠商多從日本、韓國、臺灣地區進口檢測系統,不僅價格昂貴,而 且存在操作界面較為復雜、售后服務不及時、服務定制化程度差等問題。精測電子自設 立以來,堅持以客戶需求為導向,在客戶相對集中的地區,如蘇州、成都、合肥、北京、 深圳、廈門、重慶、南京等地配置了客戶服務小組,配備專門的技術支持人員,輻射全 國主要平板顯示器件生產基地,形成了較為完善的客戶服務體系,能夠迅速響應客戶的 需求。貼身式的服務一方面有助于為客戶提供全面的售后維護服務,及時解決可能發生 的問題,提升客戶的使用滿意度;另一方面,有助于公司深入理解客戶的需求,與客戶 形成研發互動,在客戶新建生產線或技術升級早期階段,即可通過研發的早期介入,了 解客戶的個性化需求,提升產品的客戶體驗水平,增強產品的市場競爭力。
3、制程由后段 Module 向前中段延伸,打開二十倍成長空間
應用于不同生產制程的平板顯示檢測系統技術原理差異較大。Array 制程主要是對 玻璃基板的生產加工,該段制程的檢測主要是利用光學、電學原理對玻璃基板或偏光片 進行各種檢測,如 AOI 光學檢測系統。Cell 制程主要是在 Array 制程完成的玻璃基板的 基礎上生成液晶面板,該段制程的檢測主要是利用電學原理對面板進行各種檢測,如亮 點檢測系統、配向檢測系統等。Module 制程主要是對面板加裝驅動芯片、信號基板、 背光源和防護罩等組件,該段制程的檢測主要是利用電訊技術對面板或模組進行信號檢 測。另外,隨著行業技術和平板顯示產品市場需求的發展,AOI 光學檢測系統和 Touch Panel 檢測系統的應用領域也逐漸拓寬。不同制程所使用的檢測系統在檢測對象、檢測 原理、信號類型等方面有所差異,應用于平板顯示產品生產過程中不同的階段,相互之 間無替代關系。
根據 Displaysearch/HIS 統計結果,在對平板顯示產品生產線新建或升級改造時, 前段的 Array 和 Cell 制程所需的設備投資較大,所需檢測設備也相應較多。2015 年, 全球 Array、Cell 和 Module 各制程設備投資分別為 385.7 千萬美元,111.7 千萬美元 和 22.9 千萬美元,占比分別為 74.13%、21.47%和 4.40%。
各制程投資額占比
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四、AOI 自動檢測大勢所趨,國內企業有望取得突破
相較于人眼,機器視覺檢測精度高,速度快,無接觸,未來滲透率有望逐步提升。 機器視覺系統是通過機器視覺產品將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處 理系統,得到被攝目標的形態信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化 信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控 制現場的過程。通常機器視覺檢測系統可實現三大功能:1. 定位功能;2,測量功能; 3.缺陷檢測功能。相比人工或傳統檢測方式,機器視覺優勢明顯,可提高生產的柔性和 自動化程度,且在一些不適合人工作業的危險環境也可適用。適用機器視覺檢測可大幅 提高生產效率及自動化程度。
機器視覺替代人眼識別大勢所趨,中國尚處發展初期,未來成長空間大。機器視覺 是智能制造的基礎,是實現中國制造 2025 的核心之一。據立本信息研究中心統計,2013 年全球機器視覺系統及部件市場規模為34.01億美元,且機器視覺產業主要分布在北美、 歐洲及日本地區,其中北美占比 62%,歐洲占比 15%,日本占比 10%。預計到 2018 年,全球機器視覺市場有望達到 50.43 億美元,年復合增長率 8.2%。國內機器視覺起 步于上個世紀 80 年代,目前已有一定的應用,13 年市場規模 14.9 億元,但行業的滲 透率相比發達國家來說仍然非常低,未來有極大成長空間。
AOI 檢測替代人工將成為必然,增長潛力大。機器視覺技術應用于電子裝配生產中 即為 AOI 檢測設備,AOI(Automatic Optic Inspection)的全稱是自動光學檢測,是基 于光學原理及圖像識別等機器視覺技術對電子裝配生產中遇到的裝配及焊接缺陷進行 檢測的設備。AOI 檢測設備未來市場份額一定會有較大提升,首先是因為隨著電子產品 小型化發展步伐加快,很多元件不能用人工目視的方法裝配,必須使用 AOI;另外,人 工成本越來越高,也會加速 AOI 檢測替代人工目檢的進程。
國外 AOI 設備商的優勢在于技術、品牌、客戶群體等方面,國內設備商在價格、 服務、交貨周期等方面具備優勢。目前在 AOI 檢測領域,國內企業和國外龍頭在技術 實力方面仍有明顯差距,但隨著產能向中國轉移,國內企業近水樓臺先得月,盡享區位 優勢。精測電子自設立以來,堅持以客戶需求為導向,在客戶相對集中的地區配備客戶 服務小組,能夠迅速響應客戶需求,一方面有助于為客戶提供全面的售后維護服務,及 時解決可能發生的問題,提升客戶的使用滿意度;另一方面,有助于公司深入理解客戶 的需求,與客戶形成研發互動。也正是依托高效的客戶服務體系,公司已搶占部分國內 市場份額,與眾多大型面板和模組廠商建立合作關系,未來有望依靠技術提升進一步提 升市場份額。
五、外延預期提供想象空間,或搭上半導體產業崛起快車
公司擅長通過并購提升技術水平,擴大業務規模。14 年通過引進臺灣光達、宏瀨 光電的技術,收購 AOI 光學檢測業務,加快了公司 AOI 光學檢測系統的技術升級,提 升了公司的市場競爭力,增強公司的持續盈利能力。16 年上半年 AOI 業務的收入占比 從 15 年的 20.32%大幅增加至 55.70%,已經成為公司收入的主要來源,未來隨著機器視 覺的加速滲透,公司還將持續受益于此次外延戰略。
公司管理層認為對好技術的追求沒有止境,不排除公司未來通過外延并購進入半導 體測試設備產業,搭上半導體產業崛起的快車。目前國內半導體產業迎來巨大發展機會, 扶持產業發展已經成為國家意志。一方面全球半導體市場正在從海外向中國大陸、東南 亞等國家和地區轉移,國內大規模的建廠潮拉動了整個產業鏈的配套機會;另一方面, 整個行業正在進行產業鏈的大整合,國家成立投資基金促進資本助力產業發展,都將帶 動半導體的投資機會。近年來半導體行業并購事件頻發,對于我國半導體行業,在產業 鏈高度固化以及我國半導體產業短期內無法通過內部技術創新迎來大發展的情況下,利 用資本收購整合國內外優質標的,獲得先進技術以及客戶資源成為最佳出路。通過產業 鏈整合,我國半導體公司有望快速獲得國際先進廠商的技術經驗與客戶資源,迅速打開 半導體設備與材料市場,分享建廠潮帶來的大蛋糕。公司若能發揮產業優勢,通過并購 進入半導體行業,未來勢必將開拓更大市場空間,駛入新的藍海。
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