一、要点
1、玻璃基板的应用及市场需求
LCD显示中玻璃基板的应用:LCD显示包括非晶硅显示和低温多晶硅显示(LTPS),都会用到玻璃基板,一个面板中会用到两片,分别用于底层驱动电路(TFT)和彩色滤光片(color filter)。
全球面板厂产能约3亿多方,对应面板与玻璃基板的关系约为1比2或2.2。
OLED显示中玻璃基板的应用:高端OLED显示中,柔性OLED使用的玻璃基板作为载板玻璃(carrier glass),起到衬底作用,在玻璃上涂有机PI材料,制成后将玻璃撕掉,玻璃基板在OLED显示中不参与显示。
在LCD和OLED等显示领域,玻璃基板都是非常关键的材料。
玻璃基板的市场规模:目前全球玻璃基板规模约为7亿方,每年以2% - 3%的增长率增长,对应的市场规模约为70亿美金,折算成人民币约500亿左右,其中国内占绝大部分,接近400亿。
全球LCD制造中心在中国大陆,国内面板生产量产能已占到全球接近80%,对应的玻璃基板需求也占到全球份额的80%。
2、玻璃基板的行业格局
全球主要玻璃基板生产商:全球玻璃基板玩家集中在美国康宁,日本的AGC(旭硝子)、NEG电气硝子,国内的彩虹、东旭,以及中建材旗下的中光电(如成都中光电、蚌埠中光电)等。
康宁在全球玻璃基板需求量中占绝对的首位,市场份额在51% - 54%;NEG和AGC的市场份额基本在20%左右;国内的彩虹和东旭等加一起,瓜分剩下的7% - 8%的份额。
高世代线的竞争情况:8.5代和10.5代是玻璃基板的主流市场,在8.5代线方面,四五年前被康宁、NEG和AGC垄断,从17年、18年、19年开始,彩虹在8.5代线开始上有突破,实现了从0到1的国产化,目前彩虹在8.5代线市场的份额接近能达到10%几,未来国产化率前景乐观。
在10.5代线方面,目前国内市场基本被美国康宁、日本NEG和日本AGC这三家划分。
图源:沃格光电
3、玻璃基板的生产技术
玻璃基板生产技术分类:玻璃基板的生产技术主要分为浮法和溢流下拉法。
浮法工艺成熟,但核心工艺难点在于玻璃做出来后后端有一个面抛光研磨的过程,对研磨工艺、抛光工艺和成本控制要求非常高,目前只有NEG采用浮法技术路线。
溢流下拉法是玻璃从炉体里通过重力作用从上往下拉下来,其难点在于整个预留专的设计,包括炉体里成型状的工艺设计,溢流槽、通道单元、储蓄包等单元的设计,技术壁垒非常高。康宁是溢流下拉法专利的鼻祖,该专利20年前已过期,其他厂家在其基础上做了二次开发,且随着代次越高,难度呈指数级上升。
4、玻璃基板的投资相关信息
溢流下拉法产线投资情况:彩虹前几年公告在咸宁投八条8.5代线,八条8.5前工程,四条后工程,总体投资额度是91亿。
一条8.5代线,包括前面的热端窑炉和后段的冷加工,行业内投资金额差不多在10 - 12亿左右。
溢流下拉法成本结构:溢流下拉法成本结构中,前段占一条线投资的约80%,接近8个亿,其中有接近4到5个亿是整个贵金属通道,用于玻璃液的均化和出气泡,以保证玻璃品质的稳定性和良率,剩下的两三个亿是炉体里耐火材料等。后段的冷加工,包括公用工程、厂房、动力设备等,加一起差不多是三个亿左右。
玻璃基板成本结构:玻璃基板成本结构中,前期折旧占到整体成本接近40%以上,剩下的制造成本里,最大头的是能耗,占了接近34%,然后是人工费用超过20%,以及一些原材料和相对备品备件的耗材等。
窑炉折旧年限和检修节奏:玻璃基板行业中,窑炉存在冷修和热修的概念,折旧年限因类别而异。
厂房、动力设备等折旧年限较长,而窑炉的折旧年限统计口径因热修和冷修而有所不同。一般来说,窑炉从点火开始,到第四年会有一个热修过程,热修时会把窑炉的铂金通道、贵金属及耐火材料等拿出去重新加工提炼,这是一个折旧周期。
四年过后的再过个三年或者四年,会有一个冷修,会把炉子整体拆掉,铂金通道也会拿去再提炼,折旧会更大一点。平均以全生命周期来看,一个窑炉从热修到冷修基本在七年左右。
5、玻璃基板的盈利能力
康宁的盈利能力:康宁8.5代整体的净利润至少百分之三四十,毛利则有百分之五六十。前些年玻璃基板价格高时,净利润能超过50%。近些年,日元对美元的汇率对其有一定影响,且其部分窑炉在日本、台湾和韩国,运输费用较高。但康宁一直在加大在大陆国内的本土化建厂,以拉平整体利润率。
彩虹的盈利能力:彩虹目前折旧压力较大,未形成规模效应,但随着其产线陆续铺开,摊销会下降,整体折旧压力会减轻。
个人判断,按照其目前的价格水平和发展势头,达到20%的净利率是很有希望的,尤其是其最新的大吨位8.5代线窑炉,在不增加单线成本的前提下提升了20%的产能,对利润提升很有帮助。
6、玻璃基板的供应情况
京东方的玻璃基板采购金额及供应商结构:京东方一年的玻璃基板采购金额接近150亿(满产情况下),若稍微控制节奏,会有20% - 30%的波动,2024年其玻璃采购金额120亿 - 130亿肯定没问题。
京东方目前最大的玻璃基板供应商是康宁,在满产150亿采购金额里面,康宁占了100亿,占比70%以上,最高时曾占到85%以上。
近些年,京东方也在引入国内供应商,如彩虹、南玻等,以分摊风险,但目前仍高度依赖康宁。
彩虹在京东方供应体系中的占比:彩虹目前在京东方供应体系中占比不多,其8.5代线的最大客户是华星,在华星T1T2工厂占比已非常高,而在京东方的福清B10和成都B19有一些供应,不多,只有几万片,这可能是因为京东方考虑到康宁的原因。
7、彩虹股份的发展情况
彩虹股份的产品认可度:彩虹的玻璃基板已批量供到华星的T1和T2两个8.5代的工厂,得到了大批量客户的认可,其产品品质经过了市场检验,与竞争对手相比,在品质上没有特别大的差异。
彩虹股份在京东方的供应份额问题:京东方引入彩虹的8.5代玻璃基板是必然趋势,但步伐相对华星要慢一些。
这是因为京东方过于依赖康宁,需要等待彩虹产能爬坡到一定程度,如能占到京东方需求的40%左右的份额,京东方就敢大批量使用彩虹。
同时,京东方也在利用日本的NEG制衡康宁,但美日企业在关键时刻靠不住,最终还是要依靠国内企业。预计这个时间节点可能还会有个两三年,甚至三四年。
彩虹股份的投产和爬坡节奏:咸阳本部的第四条线已量产,整体爬坡速度快,预计明年至少会点两条8.5代线。
咸阳一期规划八条线,资金已到位,后面还规划了12条,整体有20条的规划。若合肥的7.5代线部分改建成8.5代线,未来彩虹可能会有26条8.5代线,产能约为一个月一百五六十万片,能占到国内需求量的接近40%,具有重要的战略意义。
彩虹股份在国产8.5代线量产供应中的地位:目前来看,彩虹是国内8.5代线量产供应中比较成熟的,已经经过国内主流面板厂的大批量应用,具备产业化复制能力,且在往大吨位快速迭代,技术成熟度和产能最高。
国内其他企业如中建材、东旭等,在规模和客户业务面上不如彩虹。因此,彩虹在未来几年8.5代线量产供应中是比较靠谱的。
8、半导体领域玻璃基板的应用
半导体玻璃基板的特点和区别:半导体玻璃基板的热膨胀系数要求更低,耐酸性、耐碱性要求更高,电磁干扰性能要求更高。
目前显示面板用的玻璃基板在半导体封装中有试用,但性能离高端封装还有一些差别。
半导体封装玻璃分窄板玻璃和TGV玻璃,窄板玻璃显示用玻璃基板可应用,TGV玻璃用于芯片叠加封装,起到信号传输和绝缘作用,对玻璃基板的热膨胀系数、电学性能、离子掺杂等要求更高。
半导体玻璃基板的市场情况:半导体封装玻璃市场相对小众,需求量小,虽然概念好,但市场规模还较小。
从技术难度角度来说,对做玻璃基板的厂家来说都可以做,但存在规模化投入和收益的问题。
二、问答交流
Q:玻璃基板在显示面板领域的哪些环节会被使用到?
A:显示面板领域主流路线分为液晶显示(LCD)和新一代的OLED显示。
在LCD显示中,传统的非晶硅显示(代次从4.5代到10.5代)以及细分的低温多晶硅(LTPS)显示市场都会用到玻璃基板。
OLED显示中,柔性OLED会用到玻璃基板作为载板玻璃(carrier glass),起衬底作用。
一个LCD面板会用到两片玻璃基板,一片用于底层驱动电路(TFT),另一片用于彩色滤光片(color filter);柔性OLED主要用到一片玻璃基板。
Q:玻璃基板在LCD面板成本中的占比情况如何?
A:前些年,两片玻璃基板占到整个LCD面板成本的接近20%。随着整体国产化,目前占比至少10%几,接近12% - 13%,是LCD面板材料里采购金额占比第一大的材料。
Q:全球玻璃基板行业的主要玩家有哪些,市场份额情况如何?
A:全球玻璃基板行业玩家集中在美国的康宁,日本的AGC(旭硝子)、NEG(电气硝子),国内的彩虹、东旭,以及中建材旗下的中光电(如成都中光电、蚌埠中光电 )等。
其中,美国康宁在全球玻璃基板市场占比最高,高的时候能达到53% - 54%;NEG和AGC基本在20%左右;
国内彩虹、东旭等加起来瓜分不到10%的份额。旭硝子在2017 - 2018年被印度财团收购后基本边缘化。
中光电在4.5代线有一些量产,8.5代线虽有消息但实际未量产,仅有样品。
Q:玻璃基板不同代次的市场需求情况如何,哪些代次是主流?
A:目前全球玻璃基板市场容量约7亿方左右,其中10.5代和8.5代需求占接近6亿方,是目前玻璃基板需求的主流,销售收入也主要来源于此,8.5代和10.5代是玻璃基板行业的主流市场。
Q:8.5代和10.5代玻璃基板的竞争格局怎样?
A:8.5代和10.5代是玻璃基板生产商的竞争焦点,壁垒较高且竞争激烈。10.5代线国内市场基本由美国康宁、日本NEG和日本AGC三家划分。四五年前8.5代线也基本被这三家垄断,但从2017 - 2019年开始,彩虹在8.5代线取得突破,实现国产化。近些年彩虹在8.5代线发展势头猛,合肥几条线满产满销,咸阳7月份新点的线也已达成,目前彩虹在8.5代线市场份额从零接近达到10%几。彩虹还在咸阳规划了20条8.5代线,未来8.5代线国产化率前景乐观。
Q:玻璃基板制造技术主要分为哪几类,各技术路线有哪些企业采用?
A:玻璃基板整体技术主要分三类,其中浮法技术目前只有NEG采用;溢流下拉法被NEG、AGC、康宁、东旭彩虹、中建材这五家采用。
Q:浮法和溢流下拉法的技术难点分别是什么?
A:浮法技术相对好拉出玻璃,但核心工艺难点在后端的面抛光研磨。因为浮法玻璃浮在锡面上,锡会渗入玻璃表面影响后续面板制程,所以需要面抛光研磨。且浮法最大能做到6米宽幅,要实现8.5代线或10.5代线大宽幅的整体面研磨,对研磨工艺、抛光工艺及成本控制要求极高,目前只有NEG掌握此技术并能较好控制成本和工艺难点。溢流下拉法难点主要在于炉体里面玻璃成型状工艺的设计,包括溢流槽、通道单元、储蓄包等单元设计,技术壁垒高。随着代次越高,保持大宽幅玻璃厚度均匀性、核心品质参数稳定性及量产性的要求呈指数级上升。
Q:溢流法的大致产线投资情况如何,生产出来的产品成本占比结构怎样?
A:彩虹三年前公告在咸宁投八条8.5代线,八条8.5前工程,四条后工程,总体投资额度91亿。行业内一条8.5代线(包括前后端)投资金额在10 - 12亿左右。溢流下拉法成本结构中,前段占一条线投资(以11亿计)的约3/4(80%左右),即接近8亿。其中接近4 - 5亿是铂铑合金的贵金属通道,这是工艺核心部分,用于玻璃液均化和出气泡,保证玻璃品质和良率稳定性,8.5代线的铂铑合金接近一吨。炉体里耐火材料等约两三个亿。后段冷加工、公用工程、厂房、动力设备等加一起约三个亿。整体玻璃基板成本结构方面,前期折旧占整体成本接近40%以上,制造成本里能耗占比接近34%(在扣除折旧后的60%制造成本里,能耗占比),人工费用超过20%,还有原材料、备品备件等耗材及其他成本。前期玻璃基板折旧压力大,像康宁、旭硝子等进入8.5代和10.5代线早,产线折旧基本折完,利润率不错。彩虹前些年压力大些,不过再过3 - 4年到2027年、2028年,随着后续产线铺开,折旧摊销下去,经营压力会好很多,因为合肥投的几条8.5代线开始发挥作用。
Q:玻璃基板行业窑炉等资产的折旧年限和检修节奏是怎样的?
A:玻璃基板行业比较特殊,存在冷修和热修概念,不同类别资产折旧年限不同。厂房折旧年限基本是15年,窑炉折旧年限每家算法不太一样,有的按四年算,有的按七年算。四年的统计口径是从窑炉点火开始,到第四年进行热修,把窑炉铂金通道、贵金属等耐火材料拿出去重新加工提炼;四年过后再过三到四年会进行冷修,届时会把炉子整体拆掉,铂金通道拿去再提炼,折旧更大。以窑炉全生命周期来看,从热修到冷修基本在七年左右,之后重新点火。
Q:窑炉折旧在近五年左右是否会大幅下降?
A:越到后面整体折旧会越来越少,后面基本是维修费用的折旧,而非固定投资费用的折旧。
Q:康宁在8.5代玻璃基板业务的盈利能力如何?
A:康宁8.5代玻璃基板业务目前净利润至少有百分之三四十,毛利能达到百分之五六十,前些年玻璃基板业务好的时候净利润能超过50%。近些年受日元对美元汇率影响,且部分窑炉在日本、台湾、韩国,运输费用较高。不过其在加大在大陆的本土化建厂,整体拉平后净利润34%肯定没问题。
Q:彩虹在窑炉主体折旧减轻后,稳态下净利率大概能达到多少?
A:这取决于后续爬坡速率。按现在一年点三条或四条线的势头,规模越大,能耗和整体摊销会越来越低,单位制造成本会降低。合肥的几条线明后年折旧压力会减轻。其今年7月点的大吨位8.5代线窑炉,在单线成本不怎么增加的前提下产能提升20%,如果后续这些线能快速量产复制,对利润提升很有帮助。按照目前价格水平,达到20%净利率是很有希望的。
Q:全球和中国玻璃基板的市场空间有多大?
A:面板需求与玻璃基板需求比例约为1比1到1比2.2,因为存在良品率问题。2024 - 2025年全球玻璃基板规模约7亿方,每年按2% - 3%增长,对应的全球市场规模约70亿美金(折合约500亿人民币),其中中国接近400亿。国内面板生产量产能占全球近80%,对应的玻璃基板需求也占全球份额的80%,国内玻璃基板采购金额接近五百多亿,8.5代线和10.5代线占绝大头。
Q:以京东方的供应体系为例,其每年玻璃基板的采购金额大概是多少,供应商结构是怎样的?
A:以满产计算,京东方一年玻璃基板采购金额接近150亿,若控制节奏会有20% - 30%波动,2024年采购金额120 - 130亿肯定没问题。华星整体产能与京东方相差不大,玻璃整体采购金额100亿以上,惠科大几十亿,天马、维信诺等加起来约170亿。京东方目前最大供应商是康宁,以面积算,满产150亿采购金额里康宁占100亿(70%),前些年最高占85%以上,近些年因中美贸易战等因素,京东方引入彩虹、南玻等国内供应商,但目前康宁仍占京东方整体玻璃采购金额的70%以上。
Q:彩虹在京东方供应体系里的占比如何?
A:彩虹在京东方供应体系里占比不多,目前在福清的B10和成都的B19有一些供应,也就几万片。彩虹目前几条8.5代线最大客户是华星,在华星深圳T1T2的8.5代线能占到百分之六七十的份额。
Q:彩虹8.5代玻璃基板的良率及行业认可度怎么样?
A:彩虹8.5代玻璃基板已得到大批量客户认可,产品品质经过市场检验。面板行业对玻璃基板认证严格,若玻璃基板有品质问题会影响面板良率,得不偿失。彩虹在TCL占60%以上份额,说明与竞争对手(如EC、NEG)相比,品质上没有特别大的差异。
Q:如何看待彩虹股份在京东方的供应份额问题,以及京东方引入彩虹八代玻璃基板的客户验证、产品导入进展和后续导入节奏?
A:京东方肯定会导入彩虹的产品,但会权衡比较多。目前京东方过于依赖康宁,在彩虹产能不足时贸然引入,若康宁断供,京东方难以承受。当彩虹能占到京东方需求的40%左右的产能份额时,京东方可能会加大切换力度。另外,京东方会利用日本NEG制衡康宁。实现这一局面的前提是彩虹10.5代线具备量产能力,且8.5代线再增加多条。这个时间节点可能还需要两三年甚至三四年。
Q:彩虹咸阳本部的大致投产与爬坡节奏是怎样的?
A:咸阳第四条线在12月底已量产,爬坡速度较快。后面四条线预计明年至少点亮三条,保底两条。咸阳一期规划八条线,资金已到位,后续还规划了12条,整体有20条的规划。
Q:彩虹在当下或未来几年,还是不是国产八代线量产供应的唯一选择?
A:目前来看,彩虹在量产方面比较成熟,已在国内主流面板厂大批量应用两三年,8.5代线建了多条,具备产业化复制能力,且在往大吨位快速迭代并取得成功。中建材发布的国内首批8.6代OLED面板,尚未经面板厂实战应用,其批量稳定性存疑。东旭虽有产品在做,但整体规模和客户业务面不如彩虹。所以未来几年,彩虹在8.5代线方面比较靠谱。
Q:玻璃基板在半导体领域有哪些主要应用?与显示领域用的玻璃基板在技术或程序上有何区别?
A:半导体玻璃基板有两个针对性个性化需求。
一是热膨胀系数要求更低,因半导体用于高性能终端,发热厉害,对玻璃在高温下的形变量和热膨胀系数要求高;
二是耐酸性、耐碱性要求更高,因其集成了很多芯片,芯片有特殊工作环境需求;
三是电磁干扰性能要求更高,玻璃基板本身介电常数不能太大,电信号干扰能力要强。
半导体封装玻璃分两类,窄板玻璃显示用玻璃基板有应用,更侧重低调场合;
TGV玻璃用于替代TSV的中介层,在芯片叠加封装等高性能封装中,起信号传输和绝缘作用,对热膨胀系数、电学性能、杂质离子含量要求更高。
目前行业内康宁、肖特、AGC、彩虹等都在研发。
半导体封装玻璃膨胀系数比显示基板更小,成分有差异,显示玻璃基板主要是硼硅玻璃,含铝等成分,半导体封装玻璃为使热膨胀系数更低、耐化性能更好,三氧化二铝含量降低,二氧化硅成分提高。
从技术难度角度,每家玻璃厂都可做半导体封装玻璃,但市场小众,与显示玻璃市场规模差距大,从玻璃本身制造难度来说不是很大。
Q:如果彩虹股份进入京东方供应体系或提升国产化进程,面板厂有什么动作反哺玻璃基板厂,促进工艺优化和技术加速迭代进步?
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序号 |
议题 |
公司 |
1 |
TGV集成三维互联核心材料技术 |
华中科技大学温州先进制造研究院李运钧研究员 |
2 |
涂布、干燥、贴膜工艺设备于玻璃基板及扇出型封装的应用趋势与挑战 |
群翊工業李志宏副總经理 |
3 |
Evatec先进封装基板FOPLP刻蚀和溅射方案 |
Evatec China 技术市场总监 陆原博士 |
4 |
TGV玻璃通孔激光加工中的基础问题和极限探究 |
南方科技大学教授徐少林 |
5 |
基于SLE(选择性激光蚀刻)工艺的精密玻璃加工——机遇、挑战与解决方案 |
Workshop of Photonics/凌云光技术股份有限公司 (VP of Business Development and Innovation) Martynas Dagys |
6 |
基于Holotomography(HT)的玻璃基板三维无损检测与良率提升策略 |
韩国Tomocube 销售经理 金泳周 |
7 |
玻璃基板封装关键工艺研究 |
中科岛晶产品经理徐椿景 |
8 |
Next in Advanced Packaging: Why Glass Core Substrates is emerging |
YOLE Bilal HACHEMI |
9 |
玻璃基板原材料的技术及其应用 |
拓科达科技(深圳)有限公司/NEG 日本电气硝子 蔡岱峯 技术总监 |
10 |
应用于三维封装的PVD 系统 |
深圳市矩阵多元科技有限公司董事长张晓军 |
11 |
高精度非接触测量机在玻璃基板已经ABF载板行业中的应用 |
Mitutoyo/三丰精密量仪(上海)有限公司 营业技术部部长 李斌 |
12 |
TGV导电互连全湿法制备技术 |
深圳大学教授符显珠 |
13 |
玻璃芯基板:新一代先进的封装技术(待定) |
安捷利美维电子(厦门)有限责任公司 |
14 |
化圆为方:面板级封装(PLP)实现异构集成芯未来 |
亚智系统科技(苏州)有限公司Manz亚智科技事业开发部副总经理 简伟铨 Adam |
15 |
薄膜沉积技术在TGV制造中的应用 |
广东汇成真空科技股份有限公司研发部项目经理覃志伟 |
16 |
议题拟定中 |
芯和半导体科技(上海)有限公司 |
17 |
议题拟定中 |
深圳先进材料研究院 |
19 |
议题拟定中 |
希盟科技(3个议题) |
20 |
议题拟定中 |
牛尾贸易(上海)有限公司 |
22 |
议题拟定中 |
施密德集团公司SCHMID Group N.V. |
加微信李小姐:18823755657(同微信)
邮箱:lirongrong@aibang.com

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