一、LCP：性能優異且應用廣泛 供給集中于日、美兩地
1.LCP 的定義及分類
LCP材料特殊的分子結構決定了其優異的宏觀性能。LCP（Liquid Crystal Polymer，即液晶聚合物/高分子）是一種由剛性高分子鏈結構組成的全芳族液晶聚酯類高分子材料。由于分子結構的特殊性，其擁有良好的振動吸收特性、低介電特性、自我增強效果、良好的耐藥品性和耐熱性、熔融粘度低、線膨脹率小、成型收縮率小、自熄滅性以及不易產生飛邊等優異性能。
根據形成液晶的條件，LCP 可分為溶致型液晶（LLCP）和熱致型液晶（TLCP）。其中 LLCP 可溶解于溶液中并在一定濃度下按一定規律有序排列，呈現出部分晶體性質，根據此特性 LLCP 一般用作纖維和涂料；而 TLCP 則是在熱熔融時進入液晶態，具備優異的加工性能，除用作高性能纖維外，還可通過注塑、擠出等加工方式形成各種制品，比起 LLCP 應用范圍更加廣闊，TLCP 也因此在短短幾十年間在電子信息、航空航天、汽車、機械、化工和醫療等領域獲得重要應用，被譽為“超級工程材料”。基于此，我們本文主要討論的是 TLCP。
通常按耐熱性不同，我們把 LCP 分為 I、II 和 III 型，分別對應耐熱性高、中、低三檔，其中 II 型是天線材料首選的薄膜基體樹脂。1）I 型 LCP 主要是由對羥基苯甲酸，聯苯二酚/對苯二酚，對苯二甲酸/間苯二甲酸等單體聚合而成，由于其具有較多的剛性結構苯環，因此耐熱性較好，被廣泛應用于連接器等電子電氣領域，代表性商品主要是住友化學的 SumikaSuper 和索爾維的 Xydar。2）II 型LCP 主要是由對羥基苯甲酸和 6-羥基-2-萘甲酸作為單體聚合而成，其低于 I 型的耐熱性帶來更好的加工性能，是制備 LCP 薄膜（用于天線）的最佳基體樹脂，該技術主要由寶理塑料和塞拉尼斯（泰科納）掌握。3）III 型 LCP 因為分子結構中含有 PET，其柔性酯基的加入進一步降低了材料的耐熱性能，代表性商品主要是日本尤尼奇卡的 Rodrun 和日本東麗的 Novaccurate。
2.LCP材料的發展歷史
全球 LCP 材料行業經過整合后主要以美、日企業為主，近年來中國企業逐步切入樹脂生產領域。LCP 作為產品登上塑料舞臺最早可追溯到美國 Carborundum 公司將其生產的聚對羥基苯甲酸酯以商品名稱 Ekono1 在市場銷售。后來隨著歷史變遷及行業內公司的逐漸整合，目前全球范圍內較為知名的 LCP 樹脂材料制造商主要有塞拉尼斯（泰科納）、日本寶理、日本住友、日本東麗等企業，其中塞拉尼斯于 2011 年收購杜邦的 LCP 業務，目前規模全球最大。近年來中國企業也逐步切入 LCP 樹脂生產，代表性企業有金發科技、沃特股份、普利特和寧波聚嘉新材料等。
3.LCP 樹脂供給主要集中在美、日兩國，傳統領域需求保持較快增長
從具體數據看，全球 LCP 樹脂生產主要集中在美、日兩地，其中美國塞拉尼斯、日本寶理和日本住友是全球主要供應商，三者產能占比 63%。塞拉尼斯在收購杜邦原 LCP 業務后全球產能達到 2.2 萬噸，占比近 30%；而塞拉尼斯、寶理、住友三家企業產能占比達 63%，行業集中度較高。目前國內具備規模量產能力的代表性企業為金發科技、普利特、沃特股份、臺灣長春等。
近年來LCP需求呈較快增長態勢，且應用主要集中在電子電氣領域。從總量上看，根據前瞻產業研究院，2018 年全球 LCP需求量7 萬噸，同比+7.7%，其中 2014-2018需求量年均復合增速為 9.8%，呈較快增長態勢。從結構上看，LCP 應用廣泛，但大部分集中于電子電氣領域，其在該領域的應用主要是用作計算機及通訊設備上的連接器，這是因為 LCP 能夠滿足連接器在高溫焊接、耐油耐熱、耐輻射等極端環境下的穩定性及其他優異性能。
LCP傳統應用領域較為廣泛。其中，LCP 作為工程塑料可用于手機、電腦等電子設備中的連接器，汽車的大燈殼體，高溫烤盤和蛋糕模具；作為纖維可以用于宇宙飛船的安全氣囊、輪胎的增強材料、防割手套以及光纖；制成合金可以用于耐腐蝕的化工泵、汽車剎車片以及高端音響拾音器等。
二、LCP有望成為5G天線的核心膜材 遠期市場空間可達233億元
1. 5G 時代對天線模組中電路板基材提出更高要求
3GPP 定義了 5G 的頻率范圍，分為 Sub-6G 和毫米波。根據 3GPP 的定義，5G NR包括了兩大頻譜范圍，分別是 FR1（對應 450MHz 到 6000MHz，通常被稱作 Sub-6G）和 FR2（24250MHz 到 52600MHz）。按頻段分類，FR1 屬于厘米波，而 FR2 則屬于毫米波。（波長=光速/頻率，即頻率越高，波長越短）。
除美國外大部分國家和地區優先發展 Sub-6G 頻段，再逐步過渡到毫米波。根據各國情況，中、歐等地主要先發展 Sub-6G，再逐步過渡到毫米波；而美國則由于軍用頻譜是 Sub-6G 的原因，則直接選擇了毫米波路線，但值得注意的是，近日美國聯邦通信委員會（FCC）決定斥資 97 億美元加速回購 3.7GHz-4.2GHz 頻譜，并將其用于5G網絡建設，這一消息可能意味著美國或將重新規劃 5G 布局，前期重心有望轉移至 Sub-6G。
由于 5G 高速、高頻等特點，為保證可靠性、減少信號在傳輸過程中的損耗，5G通信對天線材料的介電常數、介質損耗因子等指標有更高要求。目前 4G 時代手機天線所用的柔性電路板（FPC）基材主要是聚酰亞胺（PI），這是綜合考慮了PI 其優良的機械強度、彎折性能、持續穩定性、耐熱性、絕緣特性等優點。但是，由于 PI 基材吸水率太大，介電常數（Dk）和介質損耗因子（Df）也較大，尤其對工作頻率超過 10GHz 的產品影響顯著，因此很難滿足 5G 時代對天線材料的要求。
目前主流的解決方式有兩種：改性 PI（MPI）或者 LCP，其中 MPI 在 Sub-6G 具備一定綜合優勢，但隨著5G商用化進程的推進，毫米波階段仍將以 LCP 為主。傳輸可靠性方面，LCP>MPI>PI；防潮性方面，LCP>MPI>PI；但成本方面，目前 LCP薄膜受制于產品良率和薄膜供應壟斷，成本最高，經濟性最低，而 PI 膜作為成熟應用產品成本最低，但無法用于 5G 時代的天線傳輸。經過改性后的 MPI 在Sub-6G 階段能夠和 LCP 分庭抗禮，但在毫米波頻段損耗較 LCP 差距進一步拉大，因此在毫米波階段 LCP 仍將是主要天線膜材。下文將就此詳細闡述。
2.低介質損耗和極低吸水率賦予 LCP 材料優異的信號傳輸性能
相較于 PI，LCP 可大幅減少高頻傳輸損耗。根據住友電氣工業數據，LCP 和 PI材料相比，在 5GHz 頻率時傳輸損耗更小，且隨著頻率的逐漸提升，損耗減少幅度進一步擴大。
LCP 材料的極低吸水率注定其成為 5G 天線傳輸的核心膜材。相比 PI，除了 LCP擁有較低的介質損耗因子 Df 外，還有一個重要指標便是其吸水率極低，即幾乎不會吸潮，因此其基材的損耗-頻率曲線在吸濕前后遷移并不明顯，相反 PI 基材的損耗-頻率曲線在吸濕前后遷移較為明顯，傳輸損耗較大。
3.改性 PI（即 MPI）在 Sub-6G 頻段具備和LCP分庭抗禮的能力
從性能上看，MPI 在 Sub-6G 階段綜合表現并不輸 LCP，且供給可由原先 PI 廠商轉產。改性 PI（即 MPI）全稱 Modified PI，是通過引入氟原子、硅氧烷等方法制備而成。MPI 的介電常數、介質損耗因子指標要優于 PI、接近 LCP，吸水率也較 PI 大為改善、但仍不及 LCP。根據臺灣 Taimide 數據，在 Sub-6G 的頻段內，MPI 材料和 LCP 材料的傳輸損耗差異并不明顯，MPI 在 6-15GHz 的頻段內的表現也只是略微低于 LCP，可滿足 5G 時代天線傳輸的要求，但在 15GHz 以上的更高頻段，MPI 材料同 LCP 材料的差距逐漸明顯并拉大。需要注意的是，Taimide 的MPI 產品 LKA-025 在 25-30GHz 頻段內的損耗曲線幾乎和 LCP 相同，不過 LCP 極低的吸水率還是注定了 MPI 無法在毫米波階段替代 LCP 作為天線用電路板基材。
4.全球 5G 天線用 LCP 薄膜市場空間遠期可達 233 億元
實際應用中，蘋果 Apple 公司在 2017 年末新發行的 iPhone X 首次將 LCP 材料應用于天線，旨在提高天線高頻高速性能的同時減小空間的占用。根據電子發燒友等產業拆機報告，iPhone X 應用了兩組 LCP 天線，分別是上天線和下天線，此外上下天線仍各應用 1 組 PI 天線，整個手機中 LCP 和 PI 天線各有兩組。而 2018年 iPhone XS/XS Max/XR 則分別擁有 3/3/2 組 LCP 天線，但 2019 年的新機系列中，由于該系列仍不支持 5G 且受制于成本及供應商等因素，減少了 LCP 天線數目，使用 MPI 天線替代。蘋果此舉讓市場認為 Sub-6G 頻段下，MPI 由于供應商較多、性能夠用且經濟性更好，不失為過渡到 5G 毫米波頻段前的 LCP 替代材料。但長期看，隨著 5G 商業化逐步成熟后步入毫米波頻段，疊加 LCP 材料的產能和良率瓶頸打破后材料成本的進一步降低，LCP 終將是 5G 天線材料的最終歸宿。
單機天線用 LCP 薄膜使用量測算：以 iPhone X 為例，根據 Iparts Expert 數據，其下部天線的尺寸為 9cm*7cm，上部天線的尺寸為 6cm*4cm，則單機使用的雙層 FPC 所需的初始 LCP 薄膜耗材總面積為 174cm2。以雙層板結構單層 LCP 膜厚度 25 μm 和 LCP 材料密度 1.61g/cm3（取寶理公司某型號產品）計算可得到單機使用 的天線用 LCP 薄膜體積為 0.435cm3，質量為 0.70g。
天線用 LCP 薄膜價格：天線用 LCP 薄膜目前市場上主要由村田獨家供貨但以自用為主，我們認為其價格對未來放量后的情況并不具備太大參考性（樹脂廠商打破制膜壁壘進入、改進工藝提高良率等）。根據我們產業調研，當前 LCP 薄膜按等級價格分布在 300-1600 元/平米，我們空間測算選取的價格是 300 元/平米，主要是基于對未來產能和良率瓶頸提高后帶動滲透率和供貨商數目的提升導致價格逐步下跌的假設。
天線用 LCP 薄膜市場空間有望達到 233 億：根據 Counterpoint 數據,2019 年全球智能手機總出貨量為 14.86 億臺。我們以此為基數測算可得，當 LCP 天線滲透率達 100%時，若每部手機 6 根天線皆為 LCP 天線，遠期天線用 LCP 薄膜市場空間可達 233 億元；此外，測算得薄膜級樹脂遠期空間為 9.4 億元。
三、LCP天線產業鏈關鍵瓶頸之樹脂和薄膜環節制約終端放量
1.LCP 天線產業鏈一覽
LCP 從樹脂材料到最后的手機天線模組應用需經過如下步驟：LCP 樹脂—薄膜—撓性覆銅板 FCCL—柔性電路板 FPC—天線模組。LCP 樹脂經過加工后得到 LCP 薄膜， LCP 薄膜經過 FCCL 制造商覆銅后得到 FCCL，軟板企業再將 FCCL 加工成FPC，最后通過模組企業進行整合后出售給終端手機制造商。
2.天線用薄膜制備技術壁壘極高，核心技術由少數日本企業掌握
因對原材料樹脂性能的高要求，以及薄膜本身較高的工藝壁壘，LCP 天線產業鏈各環節供應商中薄膜生產企業較為稀缺。從技術層面看，目前主要制約 LCP 產能和成本的瓶頸在于薄膜的生產環節。原因主要有：1）LCP 薄膜的加工技術壁壘較高；2）薄膜制備對制膜樹脂也有較高要求，目前市面上能夠量產用于天線模組的 LCP 薄膜的樹脂供貨商并不多，高端膜級樹脂主要集中在日本寶理、塞拉尼斯和住友等美日企業。
LCP 制膜核心技術由少數日本企業掌握，且能夠實現成熟應用的更少。薄膜技術按商業化成熟度可分為實驗品（樣品）——產品（符合要求）——商品（成熟應用）三個階段。根據我們產業調研，目前市場上掌握天線用 LCP 制膜核心技術的企業主要是日本村田、日本可樂麗以及日本千代田，而能夠真正達到商品階段的就屬日本村田和可樂麗。
主流廠家以吹膜法以及流延、雙向拉伸制膜技術解決制膜過程中 LCP 分子取向問題。由于 LCP 分子剛性強、排列規整，分子鏈易取向，所以往往成膜后在寬幅（TD）方向受力易破膜，因此現有的制膜技術都是以打亂分子取向為出發點。美國Superex 公司最早投入 LCP 薄膜制作，通過旋轉摸頭來破壞分子排列的順向性，其產品主要應用于食品包裝；同時，比較有代表性的就是日本村田 Murata 通過雙軸延伸二次加工方式來增加 TD 方向分子排列；此外日本住友擁有涂布加工制膜的專利技術。
四、國內LCP樹脂/薄膜材料相關公司及產業化進展
從產業化進展看，目前國內仍然沒有能夠自主量產滿足天線用 LCP 薄膜或者膜級LCP 樹脂材料的企業。其中，沃特股份的薄膜級 LCP 仍處在測試階段；普利特已研發出薄膜級 LCP，正和下游行業知名客戶聯合研發 LCP 薄膜產品；金發科技的薄膜級樹脂產品已小批量出口到日本，同時與國內知名 5G 通信設備商共同開發天線產品；寧波聚嘉新材料已開發出膜級 LCP，薄膜產品目前仍處在中試階段。我們認為，隨著國內企業研發投入和工藝改進的持續推進，天線用 LCP 薄膜材料量產瓶頸有望突破，建議持續關注以上企業的產業化進展和客戶認證進度。
1.沃特股份：薄膜級樹脂處于測試驗證階段
國內改性塑料領先企業，業績實現快速增長。公司主要從事改性工程塑料、改性通用塑料以及高性能功能高分子材料的研、產、銷售及技術服務，主要產品包括特種及新型工程高分子、高性能復合材料、碳纖維及碳納米管復合材料、含氟高分子材料。其中，公司 LCP 材料、聚四氟乙烯材料（PTFE）、改性聚苯醚（PPE）系列產品以及碳纖維、碳納米管復合材料在業內具有領先的技術水平。根據業績快報，公司 2019 年實現營業收入 9.0億（ +11.4%），歸母凈利潤 0.46 億（ +30.7%）。
收購韓國三星精密化學 LCP 產線，薄膜級樹脂處于測試驗證階段。公司于 2014年完成收購韓國三星精密化學 LCP 生產線及相關無形資產，目前是全球唯一一家擁有連續法生產 I 型、II 型、III 型全系列 LCP 樹脂及其復合材料制備技術的企業，產品技術已達國際領先水平，目前年產能 3000 噸。除傳統注塑級 LCP 外，公司已有多項專利可用于制備纖維級和薄膜級LCP。根據互動易平臺，截至2020.2.24，公司薄膜級 LCP 處于客戶測試及認證階段。
2.金發科技：薄膜樹脂已小批量出口，與 5G 通信設備商開發天線產品
亞太地區改性塑料龍頭，收購寧波海越 51%股權打通產業鏈一體化。公司主要產品分為改性塑料（186.5 萬噸）、完全生物降解塑料（7.1 萬噸）、特種工程塑料（2.0 萬噸）、高性能碳纖維及復合材料（1.5 萬噸）、環保高性能再生塑料（15萬噸）和輕烴及氫能源六大類。其中，輕烴及氫能源業務來自寧波金發（收購前為寧波海越），該主體主要從事丙烯、異辛烷、甲乙酮等生產銷售業務，未來將打造 120 萬噸/年聚丙烯熱塑性彈性體（PTPE）及改性新材料一體化項目。公司通過寧波金發打通聚丙烯生產全鏈條（即從上游基礎化工原料丙烯到下游改性塑料），進一步加強公司的抗風險能力。根據業績預增公告，預計公司 2019 年實現歸母凈利潤 11.5-12.9 億，同比+85~107%。
薄膜級 LCP 已小批量出口至日本，與國內 5G 通信設備商共同開發天線產品。公司自 2009 年開始自主研發 LCP 材料，目前已有產能 3000 噸，未來將擴至 6000噸。公司已開發出適用于 FPC 所需的低介電常數、低介電損耗和高尺寸穩定性的膜級 LCP 樹脂，在薄膜成型廠家經過了多次驗證和評估，材料性能能夠滿足應用需求，并已小批量出口到日本。公司與國內著名 5G 通信設備廠商簽訂技術保密協議，共同發展 LCP 柔性天線，此外還成功開發了以 LCP 為基材的 LDS 材料，作為 5G 通信的另外一種天線材料，并得到知名 LDS 天線廠商認可。
3.普利特：成功研發出薄膜級樹脂，正和下游客戶共同開發 LCP 薄膜
汽車用改性塑料巨頭，業務布局全球。公司主要產品包括改性聚烯烴材料（改性 PP）、改性 ABS 材料、改性聚碳酸脂合金材料（改性 PC 合金）、改性尼龍材料（改PA）、液晶高分子材料（TLCP）、特種工程材料等新材料產品，形成以汽車材料板塊為主航道，并行發展特殊化學品板塊以及特種新材料板塊的戰略路線。公司是國內極具競爭力的汽車用改性塑料企業，在北美及歐洲市場也具有舉足輕重的地位，核心客戶包括奔馳、寶馬、福特、通用以及一汽、上汽、廣汽等國內外知名車企。根據公司年報，公司 2019 年實現營業收入 36.0 億（-1.8%），實現歸母凈利潤 1.6 億（+128%） 。
已成功研發出薄膜級 LCP 樹脂，正和下游客戶共同開發薄膜產品。公司于 2007年收購上海科谷化工（復旦大學退休教授卜先生創建）切入 TLCP 領域，對 TLCP技術擁有完全自主知識產權，以及美國 PCT 專利。公司建有 TLCP 材料從樹脂聚合到復合改性的完整技術與生產體系。目前，公司已成功研發出注塑級、薄膜級和紡絲級 LCP 樹脂材料。其中，注塑級 LCP 樹脂已批量供貨至下游客戶，同時和下游行業知名客戶聯合研發 LCP 薄膜和 LCP 纖維等具體產品。
4.寧波聚嘉新材料：具備膜級 LCP 樹脂生產能力，薄膜產品正在中試
寧波聚嘉新材料科技有限公司 2017 年 11 月成立于寧波高新區，注冊資本 900 萬元，主營產品為新材料領域高端工程塑料液晶聚合物 LCP 及相關產品，如 LCP 薄膜和 LCP 纖維等。
具備膜級 LCP 樹脂生產能力，薄膜產品處于中試階段。創始人王陽自 2014 年便開始組建 LCP 項目研究團隊，目前公司已具備膜級 LCP 樹脂生產能力，薄膜產品正在中試階段。公司下設兩個全資子公司，其中黑龍江聚嘉新材料科技開發有限公司，是高性能液晶聚合物的研發中心，擁有年產150噸LCP膜級純樹脂生產線；寧波甬侖聚嘉新材料科技有限公司擁有年產 2000 噸 LCP 膜級純樹脂生產線。
來源：財通證券
