1、 柔性印刷电子行业壁垒
作为运用柔性印刷电子技术进行生产的企业,需具备较高的产品设计能力、工艺研发能力和生产工艺水平,以满足客户高度定制化、快速的交货周期、高良率、低成本等要求,同时符合相关市场法规规定。
其次,从产品角度来说,笔记本电脑键盘线路的生产需根据终端笔记本电脑产品的特性进行产品设计,具有一定的定制化特性,对于产品的防水性、抗氧化性、耐用性、耐候性、精密性等要求较高;金融支付终端安全线路需要满足银联保密要求,能够保证终端硬件在遭受非法拆卸时能够自动报警、自毁,避免交易数据外泄。对新进入该行业的企业来说,保证生产过程中的技术稳定及产品质量存在难度。
最后,从工艺流程角度来说,柔性印刷电子产品的生产工艺涉及工序较多,对于生产企业的工艺流程设计能力、自动化生产水平和过程管控能力要求较高。对新进入该行业的企业来说,难以在较短时间内形成较高的产品设计能力、自动化生产能力及工艺优化能力。因此,该行业存在一定的技术壁垒。
(2)资金壁垒
柔性印刷电子产品工艺涉及工序较多,生产工艺需要大量机器设备投入,资金需求量较大,生产用地、厂房、设备、车间及研发均需投入大量资金,对流动资金也有一定需求。首先,柔性印刷电子产品生产工序较多,从原材料投放到成品出库经历多道工序,需要投入较多的机器设备;其次,生产过程中还需配置相应的检测设备以严格控制关键工序出品质量;再次,自动化生产及检测设备的研发、优化升级需要投入大量的资金;最后,生产工艺对生产车间也有较高的要求,车间设计时除考虑流水线设备组合外,还应综合考虑无尘要求、温控要求、操作便利性和安全性要求等因素,车间建设费用较高。因此,本行业具有较高的资金壁垒。
(3)客户壁垒
柔性印刷电子产品是一种基础电子组件,其产品品质和性能直接关系到终端产品的轻薄、便携需求是否被满足,传统电子产品的应用模式能否被改变。因此,选择柔性印刷电子产品的客户均存在较为严格的品质要求,以保证自己终端产品实现轻薄化需求,同时又成本可控。下游客户通常会在生产规模、质量管理、交期、自动化生产等能力上对供应商有特定要求,并设置一定期间的考核期。下游客户会对产品研发及设计能力、供应保障能力、产品品质、服务情况等方面进行长期的考察与评估,经认可后通常会建立长期、稳定的紧密合作关系,实现共同发展。
对于新进入该行业的企业来说,难以短时间内通过下游客户的筛选审核进入供应商体系,所以行业存在较高的客户壁垒。
柔性印刷电子产品具有定制化程度高、生产工序流程长的特点,企业必须具备较强的研发管理、工艺管理、品质管理、生产管理、客户管理、采购管理等综合运营管理能力才能确保自身的长远健康发展。柔性印刷电子行业的下游行业对线路精度、成本控制要求较高,产品质量不稳定或者交货不及时均会影响供需双方的合作关系,因此产品研发设计、工艺制程、规模生产水平、质量管理、按时交货能力、成本控制等方面都是企业核心竞争力的体现。新进入该行业的企业,难以短时间形成较为稳定的管理模式。组织架构合理、运营管理高效的管理体系需要企业在长期的生产经营过程中不断积累经验并持续改善,从而形成行业的管理能力壁垒。
2、柔性印刷电子行业发展概况
柔性印刷电子行业所运用的生产技术为柔性印刷电子技术,该技术是印刷电子技术在柔性印刷基底材料表面印刷功能性油墨或导电银浆的应用分支。印刷电子技术的研究、应用和发展的历史并不久远。2009 年以后,国际上开始出现了以印刷电子为专题的国际学术会议,标志着印刷电子在国际上开始成为一个独立的学科与技术领域。2010 年,国内第一个印刷电子技术研究中心在中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所成立,标志着我国的印刷电子发展开始起步。由于印刷电子技术在国内外均是一门新兴技术,理论研究和实际应用发展时间较短,因此柔性印刷电子行业属于一个较为新兴的行业。
印刷电子技术指利用传统印刷技术的原理,通过增材制造进行印刷加工,在刚性基底或柔性底上印刷功能性材料来制作电子器件或电路的技术。常见的印制电路板(PCB)制造技术,都是运用减材制造原理,即通过光刻、显影、刻蚀等技术将不需要的材料去除形成功能材料的图形结构,步骤复杂的同时还会产生一定的污染排放和原材料的损失。同时,受限于基材的厚度、硬度,其应用领域也存在一定的限制。而通过柔性印刷电子技术,可以将可印刷的功能材料以图形化方式沉积到柔性基底表面,只需要额外的烧结工艺,即可实现线路功能,过程中减少了原材料的浪费和腐蚀产生的污染,具有轻薄柔软、可弯折、制造成本低、绿色环保、下游应用领域丰富等特点。
柔性印刷电子行业上游原材料包括导电银浆、柔性基底材料、胶类、油墨等,上游生产设备有印刷电子专用设备等。其中,导电银浆已成为具有一定规模的产业,而印刷电子专用设备也具备一定的产业化程度,设备类型包括丝网印刷设备、喷墨打印设备、卷对卷连续印刷设备、用于导电浆料烧结的光子烧结设备等,国内外都已出现专门提供这些设备的供应商。柔性印刷电子产品具有更环保、成本更低、柔性更好的特点,与已有传统的电子产品、计算机、汽车、医疗、工业领域结合,便可对适用的传统产品可以进行性能改良,使传统领域催生出新的业态模式,如电子产品轻薄化、可穿戴化。目前,在需要多层电路、超细电路、大电流电路的领域中,柔性印刷电子产品已发挥了重大作用,如主要依赖丝网印刷导电银浆实现的触摸屏引线电路、POS 机安全线路、笔记本键盘线路、电子标签等。
柔性印刷电子行业与传统印制电路板行业具有相对平行的关系特点,共同存在于高度相关的产业链中。虽然该行业与传统印制电路板行业在生产技术、工艺特点、上游原材料等方面均存在一定差异,产品也存在不同的特征,但该行业下游可应用领域与传统印制电路板行业有较高的重合性。在具有绿色环保、降低成本、柔软轻薄等下游产品需求下,柔性印刷电子行业已体现出一定的传统印制电路板的替代潜力。
3、柔性印刷电子行业发展趋势
(1)产业政策支持行业发展
针对柔性印刷电子行业,国家已陆续出台利好政策,打造出鼓励、积极的宏观环境。2013 年底,科技部高新技术中心组织召集国内专家研讨中国发展印刷电子的方案;2016 年 7 月,国家发改委已在《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016 版征求意见稿中将高密度互连印制电路板、柔性多层印制板电路板列为新一代信息技术产业,并于 2019 年 8 月出台了《产业结构调整指导目录(2019 年本)》,将高密度印刷电路板和柔性电路板被列为鼓励类目录;2016 年 11 月,我国发布《十三五国家战略性新兴产业发展规划》,要提升关键芯片、后摩尔定律时代芯片、AMOLED、超高清(4K/8K)量子点液晶显示、柔性显示、电力电子、印刷电子、半导体照明、惯性导航、新型片式元件、光通信器件、专用电子材料等核心基础硬件供给能力。柔性印刷电子行业在政策支持下,将面临良好的发展机遇。
柔性印刷电子行业较传统印制电路板行业更具有环保优势,国家对环境保护的要求愈发严格的趋势给该行业带来了潜在的发展机会和方向。由于 PCB、FPC 在生产过程中使用硫酸、盐酸等化工原料,蚀刻、清洗等生产工艺存在废气、废水的排出,国家为保证生产企业清洁生产,设置了较高的环保准入门槛。我国陆续发布了《电子信息产品污染控制管理办法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《清洁生产标准——印制电路板制造业》《中华人民共和国环境保护税法》等一系列法律法规,要求印制电路板企业清洁生产,对绿色环保提出了更高要求。而柔性印刷电子产品的生产过程较为绿色,可以一定程度的减轻或者消除对人类健康和环境的危害,在环保方面较 PCB、FPC产品存在一定的市场优势。因此,柔性印刷电子行业的绿色发展趋势将更加明显,以符合环境保护要求,将发挥一定的市场替代优势。
(3)下游应用领域将更加广泛
经过多年发展,柔性印刷电子技术已经逐步从理论导向发展为应用导向,在印刷电子技术产业化过程中发挥了重要的作用。目前,运用柔性印刷电子技术中的丝网印刷生产方式,已可以实现规模化生产触摸屏引线电路、POS 机安全线路、笔记本键盘线路、电子标签等。柔性印刷电子行业可以对适用的传统产品进行性能改良,促使传统领域催生出新的业态模式,如电子产品轻薄化、可穿戴化。随着柔性印刷电子技术逐渐成熟、产业化进程加快,该技术的下游应用已逐步拓展到汽车电子、工控、医疗等领域。随着近年来我国人均可支配收入不断提高,人们对电子产品的需求不断上升,新能源汽车、智能家居、移动医疗、可穿戴设备等新兴电子产品市场快速崛起,加之该行业下游可应用领域与传统印制电路板行业有较高的重合性,具备一定的替代潜力,柔性印刷电子行业市场将迎来新的增长点,下游应用领域更加广泛。
4、细分行业发展趋势
1)产品的性能及功能日益提升
随着技术进步及客户需求的变化,笔记本产品的性能与功能也在不断演进。产品的防水性、抗氧化性、耐用性、耐候性等要求越来越高,尤其是针对特殊使用场景的性能要求更高,也相应促使生产企业不断改良生产工艺。同时,笔记本电脑向轻薄化发展,对于相关结构的薄度要求不断提升。该趋势也给键盘线路产品提出了更高的生产要求,如通过缩小导电线路的线宽和线间距实现短小化设计要求,为节约键盘的整体装机空间及实现轻薄化,线路的走线空间越来越窄,对于线路设计遵循最优化原则的要求不断提升。因此,笔记本电脑行业面临的性能更新,也给该领域企业的线路产品带来了机遇和挑战,以适应下游领域趋势变化。
笔记本电脑作为日常生活和工作的必需品,无论是商务应用市场,还是家庭应用市场,其需求带有显著的刚性特点,消费需求十分稳固。随着笔记本电脑差异化定位的明确以及商用笔记本市场的稳定发展,笔记本电脑市场出货量将保持稳定增长;同时,5G 技术普及、操作系统的迭代更新以及一些新技术的推广应用等也将促使更换需求增加,进一步刺激市场规模扩大。因此笔记本电脑未来市场发展稳定,键盘线路也将有稳定的发展空间。
(2)金融支付终端安全线路发展趋势
1)新型智能终端产品为行业带来新商机
随着我国移动支付等新兴方式的普及,支付终端的形态和功能也越来越丰富,借助移动支付和二维码支付市场规模的较快增长,支付终端行业积极顺应趋势,逐渐调整产品形态以符合不同类别商户的需求,在满足基础收单服务之上叠加其他数字化服务。POS 机制造厂商已大力推广智能 POS机产品的应用,区别于传统按键 POS 机,智能 POS 机采用触摸屏幕、搭载智能操作系统,操作方便、产品更便携。因此,金融支付终端行业面临新需求和新挑战,该领域企业也要抓住新商机,以适应下游领域趋势变化。
2)市场仍然保持不断增长的发展趋势
中国银联对移动支付的管控力度不减,无论未来金额支付终端产品的样式、功能不断更新发展,保护支付数据不被恶意窃取是一项被持续要求的产品性能。因此,为了同时满足客户需求和监管要求,安全仍将是金融支付终端的刚性需求,安全线路产品仍然具有一定的稳定需求。
5、 行业技术产业化的风险
柔性印刷电子技术是一项增材印刷制造技术,是印刷电子技术在柔性基材表面印刷导电材料的产业化技术分支,该技术目前已经可以在一些有柔软、轻薄、环保、低成本等需求的产品中发挥了重要的作用。但由于在 2009 年以后,印刷电子技术在国际上才开始成为一个独立的学科与技术领域,2010 年我国的印刷电子技术才开始起步发展,印刷电子技术在国内外均是一门新兴技术,理论研究和产业化应用发展时间较短,因此该技术和行业均处于发展初期,国内企业从事柔性印刷电子技术产业化并跨领域应用的企业较少,产业链和行业标准也有待健全和完善。
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