一、存在的问题
●半导体材料行业的企业规模小、技术相对落后、深加工能力低,设备引进一直受到国外制约,影响了行业竞争力的提高。
●我国是稀土材料资源大国但不是产业大国,由于存在重复建设、地方保护等问题,造成国内外市场严重过剩,价格下降。
●纳米材料的科学研究在世界上并不落后,但在产业化方面却是障碍多多,真正形成产品的多是初级产品,盈利更是不多。
●磁性材料方面我国具有一定的规模和技术优势,走出了具有特色的产业化道路;而在能源材料方面基本保持与国际同步。
半导体硅材料技术落后
硅是集成电路产业的基础,半导体材料中98%是硅,半导体硅工业产品包括多晶硅、单晶硅(直拉和区熔)、外延片和非晶硅等,其中,直拉硅单晶广泛应用于集成电路和中小功率器件。区域熔硅单晶目前主要用于大功率半导体器件,比如整流二极管,硅可控整流器,大功率晶体管等。单晶硅和多晶硅应用最广。
国内2000年和2001年单晶硅产量分别为400吨和500吨,2002年硅单晶年生产能力达到800吨以上,硅抛光片生产能力达1亿平方英寸以上。从理论上讲,这完全可以满足境内集成电路芯片厂家的需求。但境内的8英寸集成电路芯片厂完全使用进口硅片,6英寸芯片厂主要也使用进口硅片,出现这种状况主要有三个方面原因:
一是关键原材料需要进口。与国际先进企业相比,国内多晶硅企业在能耗和物耗上分别高2.5~23倍,生产手段落后,导致产品成本价格倒挂,生产企业由1984年的14家和144吨年产量降低到1999年的2家和60吨年产量,企业生存日渐艰难。
2001年,国内生产单晶硅500吨左右,需用多晶硅1000吨,而国内年产量在100吨左右,巨大缺口要依靠进口填补。由于技术引进的障碍,这种缺口暂时还难以克服。此外,集成电路生产所需的高纯化学试剂、特种气体也面临类似的严峻形势。见表1、图1)
二是国内厂家规模小,技术档次低。目前,国内硅材料厂家已超过35家,但产值超亿元的企业只有3家。硅材料产品中,用于太阳能用单晶硅和分立器件区熔硅单晶所占比例过高,用于集成电路的直拉单晶硅片只占很小的部分,而且国内目前硅片的商用化生产水平是100~150mm,只能小批生产200mm硅片,而国际主流的商用化水平是200mm,已经可以量产300mm硅片。
三是深加工能力低。直拉单晶硅的后续加工、腐蚀抛光,国产设备难以实现规模化生产,设备引进一直受到国外制约,难以向集成电路企业提供足量的合格产品,制约了产品价格和市场竞争力。
加入WTO以后,对国产硅片的保护不复存在,不同硅材料将受到不同程度的影响:
一、用于电力电子器件和分立器件的硅材料所受冲击较小。这类产品产量大,但档次低,附加值、产能和生产效率也比较低,竞争相对缓和,所受冲击较小;同时发达国家有将分立器件和相应硅材料工业向亚洲国家转移的趋势,这是入世后我国硅材料产业继续发展的重要基础。
二、集成电路用大尺寸硅外延片与抛光片受到巨大压力。这些产品利润最丰厚,但竞争也十分激烈。入世后,国内相关厂商与日本信越、德国WackerSiltranic、三菱住友、美国MEMC等国际一流厂商同台竞争,这对国内硅工业技术水平的提升形成巨大的压力。
稀土材料产能过剩
稀土是镧系元素和与其性质相似的钪、钇等元素的合称。由于其独特的化学性能和很强的活性,常被人们誉以"工业味精"的美称,被广泛应用于新材料(如永磁材料、高温超导材料、发光材料)、电子工业、冶金、石化、能源、环保、信息等行业。国内相关企业只有稀土高科一家。
我国是稀土生产大国,2000年与2001年我国稀土矿产品产量分别为7.3万吨与8.06万吨REO,稀土精矿产量分别占全世界的87.5%与88.5%,其中稀土产量的13出口,对国际稀土市场具有巨大影响。但在过去的20年中,我国稀土行业在市场上经历了三次大起大落,稀土产品出口价格一再下跌。以碳酸稀土为例,2000年市场处于高峰期时价格为1500美元吨,到2001年9月份已跌至890美元/吨,今年初更跌至490美元吨。
我国稀土行业一再陷入困境,除了亚洲金融危机和世界经济滑坡因素造成的需求减少外,国内产业自身存在诸多问题:
一是国内稀土企业分属冶金、有色、军工三大部委,分布在20多个省市,受利益驱动和地方保护主义的影响,稀土产业低水平重复建设问题、条块分割问题、地方争端问题较为严重,这使整个行业的管理、协调困难重重。
二是缺乏规模效益。我国有170家企业,但年处理能力在2000吨~5000吨的只有10家,其中年处理能力大于5000吨(REO)的只有3家。2001年稀土企业开工率约为60%,小企业太多,缺乏规模效应,使行业整体缺乏竞争力。
三是低、中附加值的稀土初级产品比重占75%以上,而高纯单一稀土氧化物,高级合金等高附加值产品仅占25%左右,利润率太低。
四是国内产学研脱节,许多成果产业化存在诸多困难,企业的科技更新速度慢。
这些问题的存在,使我国稀土产品在国际国内市场上严重过剩:国内稀土产量以年均25%左右的速度递增,远高于世界总体需求每年16%的增长幅度,年均供给能力大于年均需求68%。
2001年,受美国和日本等国家经济下滑的影响,世界稀土有效需求约为6.7万吨,供过于求达到2.9万吨之多,稀土产品出口2.27万吨,同比减少35%;目前全世界稀土消费量在7~8万吨REO之间,而我国稀土的生产能力已经达到了18万吨,远远超过了需求,而全国各地扩大产能的欲望仍很强烈。产销失衡的状态使稀土出口多头对外、低价竞销。以氧化钕为例,在市场行情好时每吨达到20万元左右,目前每吨仅为4万元左右。结果产品和资金积压,影响稀土产业的发展,国家企业均受损失。
光电子材料差距明显
光电子材料中,已经形成产业的包括光纤预制棒、液晶材料和LED用偏振片等。主要企业包括法尔胜、特发信息和长江通信、兆维科技、烽火通信、深天马等,还包括7家左右的中下游企业。由于主流预制棒生产技术和专利分别被康宁、古河、信越和阿尔卡特等国际大厂掌握,形成高度垄断和竞争的格局。而国内科研成果在产业化上存在一些障碍,实际上只作为谈判筹码,因此真正的产业化是从国外技术引进开始的。武汉长飞光纤光缆有限公司、江苏法尔胜和杭州富通昭和等先后巨资投建光预制棒生产基地,但国际主流大厂不愿对外转让该高利润业务,技术引进一波三折,同时受市场冲击等外在因素的影响,许多项目或提前终止、或变更资金投向,进展缓慢。长飞公司通过和荷兰德拉克公司合资,掌握了"PCVD+OVD法"的光预制棒制造技术并实现批量化生产,是少有的成功合作案例;法尔胜通过和澳大利亚合作,掌握了"MCVD+OVD法"的预制棒生产技术;民营杭州富通集团通过化学合成法自主研制成预制棒;日本住友电气工业株式会社最近立项投资2983万美元在深圳投产光纤光缆和预制棒项目。
从技术上来看,国内已有的预制棒技术在生产G.655等具有复杂折射率光预制棒方面有一定优势,而需求最大的G.652仍然需要进口,因此,国际大厂仍然独霸国内80%以上的市场。液晶技术日新月异,在国际上已经推出成熟的第五代产品,而目前国内只能生产普通TN液晶原料和部分ITO导电玻璃等第一代和第二代产品,中高档STN和TFT液晶原料、超薄ITO导电玻璃和偏振片仍然是空白,大量依赖进口。片式元器件行业的瓷粉、浆料、铝箔、电解纸等原料也类似存在依赖进口的现象。
今年第一季度以来,由于中国电信的订单同比大幅减少,众多中下游光纤光缆企业受到很大压力,一个重要原因是国际企业在国内市场上以低于本国的价格销售预制棒,压制了国内预制棒的成长,挤压了国内企业的产业链健康发展和技术升级。鉴于国内已经在预制棒生产技术方面获得突破,有必要逐步建立起光纤行业的反倾销调查机制,对某些国际公司产品予以调查,同时逐渐加大对国内企业预制棒的采购量,以扶持国内企业的发展。
液晶显示器和DRAM一样,属于国际投资过热产品,不少世界前列的日本企业在韩国和我国台湾省企业的强劲攻势下,节节退步,已有逐渐淡出该行业的迹象,部分企业将生产技术逐渐转移到我国台湾。最近,拥有广电电子和广电信息大股权的广电集团决定和日本NEC谈判,准备合作生产第五代TFT-LCD,长江三角洲和珠江三角洲地区的许多台资和韩资企业已经达到TFT-LCD水平,国内液晶原料企业有必要加快和这些企业的生产和技术联合,以促进相关企业的技术转让步伐。
纳米材料:研究虚火旺、产业化障碍大
纳米是一种计量单位,1纳米是十亿分之一米,纳米材料一般指由尺寸在1~100nm间的粒子组成的超微颗粒材料,由于纳米材料处在原子簇和亚微观的过渡区域,纳米材料显示出在光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的奇异特性。
纳米技术迅速渗透到材料的各个领域,成为当前世界科学研究的热点。国内相关的科研论文已经位居世界第三,但是如果将纳米材料的成熟度随实验、小试、中试、批量生产、大规模生产五阶段,分布剧烈递减,则最终只有不到5%的科研成果有转化为规模化生产的可能。目前实现工业化生产的只有碳酸钙、白炭黑、氧化锌等纳米粉体材料类少数品种,其它基本上还停留在实验室水平,大规模应用预计要到5~10年以后。
科技部高新技术发展与产业化司的调查报告显示:我国已经投入资金大约30亿元,已有各类纳米企业300多家(其中包括48家公告涉及纳米领域投资的上市公司),已建有纳米材料生产线30多条,产品大多集中于纳米氧化物、纳米金属粉末、纳米复合粉体等初级纳米粉体产品,但最终成品并不是纳米材料。大部分企业处于低于净利润100万元的微利状态,经营亏损企业所占比例不在少数。
二、应采取的对策
就国内半导体硅材料看,应采取的对策是:
一、借入世的有利时机,实现国外技术转让和产业转移,使国内半导体材料生产技术不断升级。
二、利用开放市场的机会,降低国内企业成本,增强企业的竞争力。入世后,多晶硅价格将会下降,以此为原料的产品价格也将下降,企业在市场竞争中将有更多的主动性。
三、充分利用国内日益扩大的市场。受国内集成电路市场之吸引,上海贝岭、上海华虹、中芯国际、宏力及珠海、四川、北京、深圳等各地的项目纷纷上马,仅以上海为例,未来5年将至少形成10条以上的芯片生产线。加上已有的境内6家集成电路芯片厂,这是一个巨大的市场。由于国产硅片价格明显低于进口产品,因而只要质量过硬,对集成电路厂商而言,是具备强大吸引力的。当然,能否抓住机遇的关键在于:建立独立自主的多晶硅生产线;集中资金和人员力量投产已有技术基础、最具市场应用前景的200mm单晶硅建设,尤其需要消化进口深加工设备技术;加快项目进度和严抓产品质量。相关企业主要包括有研硅股和浙大海纳,其中浙大海纳进展相对较迅速。
稀土行业存在结构失调现象,在稀土材料方面就特别需要内部整合:
有关部门从1999年起采用稀土出口配额措施,使供过于求的状况得到缓解。最近,国家经贸委企业改革司集团处有关官员透露,为摆脱稀土资源大国没有成为稀土产业大国的尴尬,一场跨地域、行业、所有制的稀土产业大重组正在14个省的170家稀土企业之间展开,重组的核心是根据稀土资源的自身特征和地域性分布,成立中国南方稀土集团和中国北方稀土集团。从总体来看,这对遏制重复建设,加快业内调整和培育已有优势企业具有重大意义。持续低迷了4年的稀土市场,目前已明显见底,预计新一轮景气周期将从2002年下半年展开。
但是,国内稀土行业要走向健康发展的道路仍需要做好以下几方面的工作:一是为避免过剩生产能力进一步扩张,应严禁新企业的加入和重复建设,同时有必要"关、停、并、转"一批开采能力小、污染治理能力差的小企业,实际上这些小企业的高污染已造成了非常严重的环境公害。
二是改变当前以原料出口为主的局面,鼓励对高附加值产品的开发投入,发展核心技术,逐渐沿稀土-稀土材料-稀土电子元器件方向增加深加工能力(若稀土精矿产值为1,那么单一稀土氧化物的产值为6~9,若氧化钕产值为1,那么稀土永磁电机的产值是36)。
三是鉴于国内稀土生产能力严重过剩的情况短期内难以扭转,有必要加强行业协会的职能,增强价格协调能力。
对纳米材料,应该采取的对策
以纳米材料为代表的纳米技术必将对二十一世纪的经济和社会产生深刻影响。但是必须认识到,纳米材料的产业化需要风险资金的大量投入,以承担可能带来的高收益;另外,应认识到目前纳米材料产业化只能在个别项目上取得应用,任何过头的宣传或误导只能使投资者雾里看花或者产生反感抵触,这将是纳米技术产业化的真正灾难。超导材料同样面临研究虚火上升,产业化进展缓慢的"叫好不叫座"尴尬局面。
为了避免产业投资者的不必要损失,建议:1)加强技术甄别,区别出中试产品和成品的纳米化程度;2)应该提示该行业存在的高风险,目前只建议风险投资企业对该行业进行投资,以承担高风险的代价来获得可能的高收益;3)避免混同未来和和现实产业状况的过分的纳米技术宣传。