金属新材料年度策略：AI大时代下，核心材料有望受益

投资逻辑 当前新一轮以AI为代表的科技革命正席卷全球，AIGC技术的快速发展源于深度学习和神经网络算法的突破，这些应 用需要高性能的计算和存储能力，推动了电子半导体与光通信行业的创新和增长，产业链中核心材料迎来发展机遇。 1、电子元器件产业链：AIGC技术需要更先进、更快速的芯片来满足其需求，带动半导体材料、芯片制造、封装测试、被动元器件等各个环节的技术创新和产业升级。建议重点关注： 1）芯片电感：高算力高功率的AI场景下的最佳选择。芯片电感更适用于如AI服务器相关的高功耗、高散热要求的场景，相较于铁氧体，金属软磁粉芯在耐受电流方面性能更好。铂科新材相较于传统绕线类工艺、一体成型工艺，采用独创的高压成型结合铜铁共烧工艺，较传统的铁氧体材质电感具有更高效率、更小体积、以及能够响应更大电流变化的优势，更适用于电源模块小型化、应用电流增加的发展趋势。产品可应用于所有高算力场景，包括英伟达、Intel、AMD、HUAWEI等芯片厂商的解决方案中，目前已批量用于英伟达AI芯片GPU-H100。产能布局方面，公司计划到23年 底可实现产能约500万片/月，24年将根据市场需求情况继续扩充到1000-1500万片/月。建议重点关注铂科新材。 2）晶圆制造环节，建议关注溅射靶材供应商有研新材；在封装测试环节，建议关注锡焊料与引线框架材料相关企业；被动元件环节，建议关注一体电感上游羰基铁粉供应商悦安新材。 2、光通信产业链：AIGC在数据传输和处理方面的需求，推动光通信产业链中的光源、光模块、光纤传输设备等环节的技术创新和升级，建议重点关注： 1）磷化铟、砷化镓：主流光芯片衬底方案。光芯片常使用三五族化合物磷化铟和砷化镓作为芯片的衬底材料。磷化铟衬底用于制作FP、DFB、EML边发射激光器芯片和PIN、APD探测器芯片，主要应用于电信、数据中心等中长距离传输；砷化镓衬底用于制作VCSEL面发射激光器芯片，主要应用于数据中心短距离传输、3D感测等领域。供应格局 集中，云南锗业砷化镓晶片产能为80万片/年，磷化铟晶片产能为15万片/年，建议重点关注云南锗业。 2）铌酸锂晶片：高速率解决方案。新一代薄膜铌酸锂调制器具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生产且与CMOS工艺兼容等优点，是未来高速光互连极具竞争力的解决方案。天通股份生产的铌酸锂晶圆是铌酸锂调制器芯片的上游关键原材料，同时可作为光电材料在光通讯中起到光调制作用。钨铜合金基座：高速率场景下渗透率提升。400G以上 光模块芯片对散热要求大幅提高，不同成份的钨铜合金可以满足400G、800G、1.6T光模块需求，建议关注斯瑞新材。 消费电子迭代升级正迫使市场对新型金属材料的需求迅速增长，建议关注手机中框钛合金材料、折叠屏铰链材料、3D打印粉末材料等。 1）钛合金比强度高、密度小、耐腐蚀及生物兼容性高，目前已有部分机型及穿戴设备在边框、背板、铰链等使用钛合金，如IPhone15pro系列、AppleWatchUltra、小米15pro钛系列、三星Watch5pro、荣耀MagicV2折叠屏等。 2）折叠屏手机铰链变化，采用了一体化设计、创新材料工艺、添加防尘设计，现有铰链制造已采用MIM、3D打印等工艺，也已采用液态金属（非晶合金）、钛合金、高强钢和碳纤维等材料。 3）金属3D打印粉末按基体的主要元素可分为铁基材料、镍基合金、钛与钛合金、钴铬合金、铝合金、铜合金等，制备方法包括雾化法和等离子法等。 风险提示 新兴行业的产业化风险；技术迭代风险；行业竞争加剧的风险；原材料价格波动风险等。 内容目录 一、AIGC快速发展，核心金属材料有望收益4 1.1电子元器件产业链：关注半导体靶材、芯片电感等4 1.1.1芯片电感：高算力高功率的AI场景下的最佳选择4 1.1.2溅射靶材：PVD核心耗材，铜靶在先进制程下渗透率提升7 1.1.3锡焊料：电子组装关键连接材料9 1.1.4引线框架材料：封测环节重要基础材料11 1.2光模块产业链：关注光芯片衬底材料、基座载体材料等11 1.2.1磷化铟、砷化镓：主流光芯片衬底方案13 1.2.2铌酸锂晶片：高速率解决方案14 1.2.3钨铜合金基座：高速率场景下渗透率提升15 二、消费电子不断更新迭代，新兴材料需求增长16 2.1结构件：关注手机中框钛合金、折叠屏铰链材料16 2.2粉末：关注3D打印粉末材料18 三、风险提示19 图表目录 图表1：电子元器件产业链中核心金属材料与对应公司4 图表2：2017-2023年全球服务器出货量预测趋势图5 图表3：2018-2023年中国服务器出货量预测趋势图5 图表4：GPU、FPGA、ASIC特点对比5 图表5：AMDGPU功耗发展5 图表6：IntelNBCPU功耗发展5 图表7：芯片TDP随着工艺发展不断提升6 图表8：随着摩尔定律发展对功耗要求更高6 图表9：铂科新材芯片电感产品6 图表10：溅射靶材在晶圆制造环节用于“金属化”过程中7 图表11：高端制程中主要用铜靶7 图表12：中国半导体材料市场规模（亿元）8 图表13：22年中国大陆半导体材料在全球占比18%8 图表14：靶材在半导体材料中价值量占比3%8 图表15：中国半导体靶材市场规模预计维持10%-15%增长率（亿元）8 图表16：有研新材下游主要客户9 图表17：有研新材靶材产能规划达到7.3万块/年9 图表18：2022年全球锡资源储量占比9 图表19：2022年全球锡矿产量占比9 图表20：锡下游消费占比10 图表21：锡价走势10 图表22：锡焊料终端市场消费结构10 图表23：全球微电子焊接材料市场销售额及增长率10 图表24：全球封测产业市场规模11 图表25：半导体封测材料市场分布11 图表26：光模块产业链中核心金属材料与对应公司12 图表27：2024年全球超大规模数据中心超1000个12 图表28：2025年全球数据中心光模块市场达73亿美元12 图表29：光芯片可分为激光器芯片和探测器芯片13 图表30：2019-2025年全球VCSEL器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）14 图表31：2019-2025年全球激光器件砷化镓衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）14 图表32：2019-2026年全球光模块器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）14 图表33：2019-2025年全球射频器件磷化铟衬底预计销量（万片）和市场规模（百万美元）14 图表34：铌酸锂片上集成激光器示意图15 图表35：富士通200G薄膜铌酸锂调制器15 图表36：斯瑞新材生产的光模块基座材料16 图表37：消费电子产业链中核心金属材料与对应公司16 图表38：钛合金性能优异17 图表39：全球智能手机出货量（百万台）17 图表40：中国折叠屏手机出货量（千台）与增速17 图表41：MIM全球市场规模（亿美元）及增速（%）18 图表42：MIM国内市场规模（亿元）及增速（%）18 图表43：3D打印原材料分类18 图表44：不同3D打印工艺对金属粉体的要求19 一、AIGC快速发展，核心金属材料有望收益 当前新一轮以AI为代表的科技革命正席卷全球，OpenAI开发的ChatGPT使得AIGC备受关注。AIGC（人工智能与图形计算）技术的快速发展源于深度学习和神经网络算法的突破，使得机器能够模拟人类智能，执行复杂任务，如图像识别、语音识别和自然语言处理。这些应用需要高性能的计算和存储能力，因此推动了电子半导体与光通信行业的创新和增长，同时也为产业链的各个环节提供了新的发展机遇。 1、电子元器件产业链：高性能的AIGC应用，如深度学习、神经网络算法和图形处理，对集成电路的计算和处理能力提出了巨大挑战，需要更先进、更快速的芯片来满足其需求。这一需求带动了半导体材料、芯片制造、封装测试、电子元器件等各个环节的技术创新和产业升级，为产业链上的企业带来了新的增长机会。在晶圆制造环节，建议关注溅射靶材供应商有研新材；在封装测试环节，建议关注锡焊料供应商锡业股份、华锡有色，引线框架材料供应商博威合金。此外，高性能的AIGC应用需要大量的电容、电感、电阻和其他被动元件，以支持复杂的计算和高速数据传输，被动元件环节，建议关注芯片电感供应商铂科新材、羰基铁粉供应商悦安新材。 2、光通信产业链：AIGC应用的高性能要求，特别是在数据传输和处理方面，对光通信产业链提出了迫切的需求。这一需求推动了光通信产业链中的光源、光模块、光纤传输设备等环节的技术创新和升级，促进了光通信速率的提高，加速了光通信技术的普及与进步。同时，AIGC的发展也促使光通信产业链中的相关企业不断寻求创新，以满足更高速、更稳定的数据传输需求，为整个产业链带来了更广阔的发展前景。在光模块环节，建议关注光芯片磷化铟与砷化镓衬底材料供应商云南锗业、薄膜铌酸锂供应商天通股份、铜基合金基座供应商斯瑞新材等。 1.1电子元器件产业链：关注半导体靶材、芯片电感等 电子元器件产业链中金属材料，建议重点关注晶圆制造环节的溅射靶材；封测环节的锡焊料、引线框架；元器件中的芯片电感、羰基铁粉等。 图表1：电子元器件产业链中核心金属材料与对应公司 来源：CSDN，国金证券研究所 1.1.1芯片电感：高算力高功率的AI场景下的最佳选择 区别于传统的电感产品，芯片电感的本质区别在于材料，铁氧体升级为金属软磁，基于材料本身的属性，对应电感元器件的工艺要求、应用场景、下游空间及增速而有所差别。芯片电感产品主要用于芯片前端供电，应用领域主要涉及服务器、电源、GPU、FPGA、PC、矿机等领域。 服务器市场规模持续增大，对于电感性能要求升级。TrendForce数据显示，2021年全球服务器出货量达1354万台，2022年全球服务器出货量为1423.6万台。随着疫情结束后市场需求回暖以及国家将加快5G、大数据中心、工业互联网、人工智能等七大领域新型 基础设施的建设进度，以及云计算、人工智能、边缘计算和5G等新兴技术在行业的深度应用，中国服务器市场需求稳步上升，服务器出货量也随之不断增长。2021年，我国服务器市场出货量达到412万台，同比增长17.71%；厂商收入达到264.5亿美元，同比增 长15.4%。预计2023年我国服务器出货量将增至449万台。 图表2：2017-2023年全球服务器出货量预测趋势图图表3：2018-2023年中国服务器出货量预测趋势图 来源：TrendForce，观知海内咨询，国金证券研究所来源：TrendForce，观知海内咨询，国金证券研究所 大数据生成、业务模式变迁强调实时业务的重要性，导致高性能计算集群对于功耗、散热的要求提升。随着ChatGPT引爆新一轮人工智能应用的热情，海内外数据中心、云业务厂商纷纷开始推动AI基础设施建设，AI服务器出货量在全部服务器中的占比逐渐提高。根据TrendForce的数据，2022年搭载GPU的AI服务器年出货量占全部服务器的比重接近1%，2023年在ChatGPT等人工智能应用加持下，AI服务器出货量有望同比增长8%， 2022-2026年出货量CAGR有望达10.8%，AI服务器用GPU，主要以英伟达H100、A100、A800（主要出货中国）以及AMDMI250、MI250X系列为主，而英伟达与AMD的占比约8：2。 图表4：GPU、FPGA、ASIC特点对比 类别 GPU FPGA ASIC 特点 性能高、计算能力强功耗高 通用性好 可编程性、灵活功耗和通用性介于GPU与ASIC之间 定制化设计性能稳定 优秀的功耗控制 代表公司 英伟达、AMD 赛灵思 寒武纪、地平线、比特大陆、谷歌（TPU） 来源：ADLINK，国金证券研究所 芯片电感更适用于如AI服务器相关的高功耗、高散热要求的场景。摩尔定律发展晶体管数量增多，产品功耗瓦数升高，对于散热的要求提升。随着IC制程、晶片效能、小型化升级，芯片瓦数大幅提升，表面高单位密度发热，对于导热、散热的要求提