国内高端石英玻璃领先企业，产品覆盖航空航天及半导体等高端领域。公司立足于石英玻璃领域，专注开发气/电熔石英玻璃、合成石英玻璃与石英玻璃纤维及制品，其产品广泛应用于半导体、航空航天等领域。
　　石英玻璃材料综合性能突出，广泛用于高端装备领域。航空航天领域，石英纤维具有良好介电性能、耐高温特性，强化其在航空航天装备领域的应用价值，是不可或缺的战略材料之一。半导体领域，由于石英玻璃制品具有高纯度、无污染、耐高温等优良特性，其应用贯穿半导体产业链的主要环节，同时下游客户的通过认证难度高且周期长。
　　核心投资逻辑：（1）航空航天、半导体和光学领域石英材料龙头企业。公司是全球少数几家具有石英玻璃纤维批量生产能力的制造商之一，也是国内航空航天领域用石英玻璃纤维的主导供应商，半导体领域获国内外核心半导体原厂设备商认证。（2）航空航天装备升级换代高景气持续，半导体领域国产替代等空间广阔。石英玻璃纤维是航空航天领域不可或缺的战略材料之一，装备现代化建设有望持续催化行业需求高景气；半导体领域国产替代牵引较广阔空间。（3）从材料到制品，积极布局产业链一体化，打开成长空间。公司兼顾产能扩张、品类拓展及一体化布局，如半导体市场，专注开发气熔、电熔及合成石英玻璃及制品；航空航天领域，积极布局从石英玻璃纤维材料到复合材料一体化产业链，降低成本、提升附加值，打开成长空间。
　　盈利预测与投资建议：我们预计22/23/24年EPS分别为0.97、1.31、1.78元/股。考虑当前航空装备景气度、公司竞争优势等，维持合理价值为76.40元/股不变，对应23年PE为58倍，维持“增持”评级。
　　风险提示：疫情超预期，市场需求不及预期，市场拓展不及预期；政策波动；市场竞争加剧风险等。

研究报告全文：TablePage公司深度研究航空装备证券研究报告菲利华TableTitle300395SZ公司评级TableInvest增持当前价格5256元航空航天半导体双驱动一体化延伸可期合理价值7640元前次评级增持TableSummary报告日期2023-03-06核心观点国内高端石英玻璃领先企业产品覆盖航空航天及半导体等高端领域基本数据TableBaseInfo公司立足于石英玻璃领域专注开发气电熔石英玻璃合成石英玻璃总股本流通股本百万股5160147722与石英玻璃纤维及制品其产品广泛应用于半导体航空航天等领域总市值流通市值百万元27121722508291石英玻璃材料综合性能突出广泛用于高端装备领域航空航天领域一年内最高最低元67403700石英纤维具有良好介电性能耐高温特性强化其在航空航天装备领30日日均成交量成交额百万60930223域的应用价值是不可或缺的战略材料之一半导体领域由于石英近3个月6个月涨跌幅-303-1172玻璃制品具有高纯度无污染耐高温等优良特性其应用贯穿半导体产业链的主要环节同时下游客户的通过认证难度高且周期长相对市场TablePicQuote表现核心投资逻辑1航空航天半导体和光学领域石英材料龙头企业公司是全球少数几家具有石英玻璃纤维批量生产能力的制造商之一9270也是国内航空航天领域用石英玻璃纤维的主导供应商半导体领域获47国内外核心半导体原厂设备商认证2航空航天装备升级换代高景25气持续半导体领域国产替代等空间广阔石英玻璃纤维是航空航天3-20032205220722092211220123领域不可或缺的战略材料之一装备现代化建设有望持续催化行业需菲利华沪深300求高景气半导体领域国产替代牵引较广阔空间3从材料到制品积极布局产业链一体化打开成长空间公司兼顾产能扩张品类拓展及一体化布局如半导体市场专注开发气熔电熔及合成石英玻分析师TableAuthor孟祥杰璃及制品航空航天领域积极布局从石英玻璃纤维材料到复合材料SAC执证号S0260521040002一体化产业链降低成本提升附加值打开成长空间SFCCENoBRF275盈利预测与投资建议我们预计222324年EPS分别为097131010-59136693178元股考虑当前航空装备景气度公司竞争优势等维持合理价mengxiangjiegfcomcn值为7640元股不变对应23年PE为58倍维持增持评级分析师吴坤其风险提示疫情超预期市场需求不及预期市场拓展不及预期政SAC执证号S0260522120001策波动市场竞争加剧风险等SFCCENoBRT139010-59136693盈利预测wukunqigfcomcnTableFinance2020A2021A2022E2023E2024E分析师邱净博营业收入百万元8641224170722803037SAC执证号S0260522120005增长率109417395335332010-59136693EBITDA百万元3344946558591131qiujingbogfcomcn归母净利润百万元238370492678917请注意邱净博并非香港证券及期货事务监察委员会的注增长率243554330377353册持牌人不可在香港从事受监管活动EPS元股070110097131178市盈率x84926003541440022958相关研究TableDocReportROE114150158141160菲利华300395SZ营收持2022-10-28EVEBITDAx59274365393229052174续快速增长龙头成长可期数据来源公司财务报表广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明TableContacts138TablePageText菲利华公司深度研究目录索引一公司简介航空航天半导体高端石英材料龙头5二石英玻璃综合性能突出广泛用于高端装备领域10三航空航天国防建设引领航空航天行业持续高景气17一良好介电性能耐高温特性等强化石英纤维在航空航天应用价值17二国防建设推进航空航天高景气装备现代化有望抬高增长中枢20四半导体获主要设备厂商认证国产替代加速可期23一公司产品已获主要半导体设备厂商认证半导体硅片向大尺寸演进23二电子产品需求叠加进口替代加速提升半导体市场景气预期23三光掩膜版为集成电路制造关键部件公司技术突破助力业务增长25五优势客户覆盖广认证壁垒高一体化提附加值27一客户优势航空航天及半导体客户覆盖广多环节认证强化壁垒27二扩品类向下延伸布局航空航天复合材料以及半导体器件等29六盈利预测及投资建议32七风险提示34识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明238TablePageText菲利华公司深度研究图表索引图1公司主要产品5图2公司历史沿革6图3公司股权结构截至2022年三季报末6图42017-2021年菲利华营业收入及同比增速7图52017-2021年菲利华归母净利润及同比增速7图62021年公司营业收入结构7图72021年公司毛利润结构7图82017-2021年分项产品毛利及其增速8图92017-2021年销售毛利率变化情况8图10公司持续加大研发投入8图11事业部管理模式优化使管理费用率逐年降低8图12菲利华与石英股份固定资产投资对比9图132016-2021年菲利华购建固定资产相关现金流9图14石英材料产业链12图15四种气相沉积工艺的对比13图16主要石英玻璃材料及制品制造商14图17石英纤维系列15图18石英纤维编织产品15图19石英纤维及产品制备流程15图20半导体工艺流程与石英玻璃制品的应用16图21光通讯领域产品16图22石英纤维可应用于雷达天线罩18图23石英纤维可在航天飞行器中用作隔热材料18图24空军雷达某旅演练时架设雷达18图25雷达在民用领域用于气象监测18图26战斗机雷达天线罩19图27导弹天线罩19图282009-2020年中国国防军费支出情况21图29我国航空航天产业有关政策21图30一种舰空导弹的结构示意图22图312012-2022年我国航天发射次数22图32半导体硅片技术演进史23图33全球半导体销售额及增速24图342022年全球半导体产品结构预测24图352020年全球半导体市场份额24图36中国集成电路产销量及自给率24图37石英材料最大应用领域为电子与半导体领域25图38光掩膜版工作原理26图39半导体材料成本结构26识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明338TablePageText菲利华公司深度研究图40光掩膜版发展历程及对应下游26图41半导体石英产品的认证27图42近年来公司半导体领域相关产品营收增长保持较高增速28图43航空航天材料认证门槛较高29图44公司近年来积极布局航空航天下游复合材料领域30图45半导体领域石英制品在各个阶段的应用31图46近年上海石创营业收入实现稳健增长32表1公司募投项目情况9表2三次股权激励及解锁条件10表3石英玻璃类型11表4石英玻璃性能11表5高纯石英玻璃制备方法分类13表6气熔法和电熔法生产工艺对比14表7石英纤维在航空航天领域的应用场景17表8机载雷达天线罩常用透波纤维和参数指标19表9各种陶瓷材料的性能和特点20表10近年来公司半导体领域产品认证客户及数量持续增加28表11半导体制备不同工序对石英材料的性能要求不同31表12公司分业务拆分33识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明438TablePageText菲利华公司深度研究一公司简介航空航天半导体高端石英材料龙头公司主要从事石英玻璃材料石英玻璃制品石英玻璃纤维材料复合材料及制品的制造与销售其主要产品广泛应用于航空航天半导体光通讯及高端光学等领域公司立足于石英玻璃专注开发气熔石英玻璃合成石英玻璃电熔石英玻璃与石英玻璃纤维及制品公司自1966年进入石英玻璃领域现已成为国内首家获得国际半导体设备商认证的企业也是全球少数几家具有石英玻璃纤维批量生产能力的制造商之一公司主要产品应用广泛是航空航天半导体光通讯光学等行业和国家相关重大工程不可或缺的重要基础性材料具体来看石英玻璃材料及制品广泛应用于半导体芯片制程中是半导体蚀刻扩散氧化等工序所需的承载器件与腔体耗材石英玻璃把手棒用作光通讯领域光纤预制棒沉积及烧结和光纤拉制中的支撑材料石英玻璃炉芯管用作光通讯领域光纤预制棒烧结的耗材合成石英玻璃材料用作高端光学领域的透镜棱镜TFT-LCD高清显示器和IC用光掩膜基板材料石英玻璃纤维和以石英玻璃纤维为基材的复合材料具有优良的耐高温耐烧蚀高透波与电绝缘性能是广泛应用于航空航天与海洋装备领域的功能材料图1公司主要产品应用领域细分产品产品图片特性主要应用领域及用途主要客户光纤预制棒沉积及光纤拉制用石英支石英棒高纯度高强度耐高温住友电气亚洲有限公司撑材料光通讯用石英玻璃材料光纤预制棒沉积及光纤拉制用石英支长飞光纤光缆股份有限公司石英管高纯度高强度耐高温及制品撑材料江苏亨通光电股份有限公司光纤预制棒烧结脱气用大口径石英炉芯管高纯度高强度耐高温管光学用石英玻璃材料高端光学领域的透镜棱镜TFT-LCD合成石英玻璃具有良好的光学性能及制品高清显示器和IC用光掩膜基板材料半导体光通讯生产所需各类石英制石英锭石英筒高纯度耐高温高透过率杭州泰谷诺石英有限公司品的基材应用于半导体太阳能各种石英器件不透明石英材料纯度高耐高温性能强的隔热部件半导体用石英玻璃材料半导体行业的扩散炉及CVD炉元件的材及制品电熔石英材料纯度高耐高温性能强料广东昭信半导体装备制造有其他石英制品高纯度耐高温半导体制程生产工艺耗材限公司石英棉高纯度耐高温隔热效果好飞行器用隔热填充材料航空航天领域客户纯度高耐高温耐烧蚀高透飞行器耐高温增强透波部件用编织材石英纱航空航天领域客户波与优良的电绝缘性能料航空航天与海洋装备领域用石英纤维及制品纯度高耐高温耐烧蚀高透飞行器耐高温增强透波部件用结构材石英布航空航天领域客户波与优良的电绝缘性能料石英套管耐高温耐腐蚀汽车玻璃钢化设备配件福耀玻璃重庆有限公司数据来源公司招股说明书公司官网广发证券发展研究中心公司历史悠久是国内石英玻璃行业佼佼者公司始建于1966年前身为湖北荆州沙市石英玻璃总厂1999年改制为有限责任公司并更名为荆州市菲利华石英玻璃有限公司开始发展航天航空等高科技产品2006年公司由原自然人出资的有限责任公司变更为股份有限公司此后于2014年9月10日在深交所创业板挂牌上市现拥有荆州潜江上海三个生产基地以及上海技术研究院公司实际控制人为创识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明538TablePageText菲利华公司深度研究始人邓家贵和现任董事长吴学民截止2022年三季报末邓家贵吴学民二人分别持股777639为第一二大股东公司下设7家子公司分别为潜江菲利华石英玻璃材料有限公司湖北安懿佳科技投资有限公司武汉菲利华新材料科技有限公司中益泰兴环保科技有限公司本颢上海国际贸易有限公司上海菲利华石创科技有限公司和北京宇甲新材料科技有限公司进一步扩充半导体用石英材料产能并布局新材料研发公司2022年12月公告2022年度以简易程序向特定对象发行股票预案修订稿根据本次发行竞价结果本次拟发行的股票数量为56402万股本次发行募集资金总额约为3亿元人民币在扣除发行费用后的募集资金净额将全部用于半导体用石英玻璃材料扩产项目新材料研发项目补充流动资金图2公司历史沿革公司气熔石英玻璃材料通子公司增资用于投资前身湖北荆州沙市石英玻公司通过ISO9001国际质公司成功在深交所创业板成立复合材料产品研发过世界第二大半导体设备上市获得应用材料公司新建年产20000吨超璃总厂成立量体系认证中心控股本颢上海商东京电子株式会社半认证高纯石英砂项目导体材料认证国际贸易有限公司19961999200020062011201320142015201720192022公司前身荆州市菲利华公司改制为湖北菲利华全资收购上海石创石英玻控股湖北菲利华融鉴科技石英玻璃有限公司由石英玻璃股份有限公司公司获得泛林研发认证石英总厂改制设立注册完成股份制改造注册资璃有限公司有限公司资本296万元本增加至2020万元数据来源公司官网公司公告关于控股子公司投资建设半导体用高纯石英制品加工项目的公告广发证券发展研究中心图3公司股权结构截至2022年三季报末吴北京全国全国学南方汇宝社保社保华夏邓民军工金源基金基金军工胡国家改革董投资四零四零灵活华贵灵活事管理六组二组配置长配置中心合合777639613449288192179158湖北菲利华石英玻璃股份有限公司10010010060605749潜江湖北武汉中益本颢上海北京菲利安懿菲利泰上菲利宇甲华石佳科华新兴海华石新材英玻技投材料环保国际创科料科璃材资有科技科技贸易技有技有料有限公有限有限有限限公限公限公司公司公司公司司司司数据来源天眼查广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明638TablePageText菲利华公司深度研究受益于下游需求增长公司自2017年各年度营业收入及归母净利润均维持正增长2017-2021年来公司营业收入从545亿元增加到1224亿元复合增长率为22392021年全年营业收入同比增速4168归母净利润由122亿元攀升至370亿元复合增长率为32042021年全年归母净利润同比增速5544公司主要产品中2021年全年公司石英玻璃材料营业收入为921亿元占总营收7527石英玻璃制品营业收入为248亿元占总营收2026图42017-2021年菲利华营业收入及同比增速图52017-2021年菲利华归母净利润及同比增速营业总收入亿元左轴同比增速右轴归属母公司股东的净利润亿元左轴同比增速右轴14450043706000122455444000124168500035003103241864300023840007798722250032391922371230001616545200024301500122200041883110861000127278810002500000000002017201820192020202120172018201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心图62021年公司营业收入结构图72021年公司毛利润结构其他业务447其他业务276石英玻璃制石英玻璃制品1379品2026石英玻璃材料7527石英玻璃材料8346数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心石英玻璃材料毛利率维持50以上为公司毛利润主要来源毛利端石英玻璃材料为公司主要毛利来源2017-2022年石英玻璃材料毛利从163亿元上升到519亿元2021年占公司毛利总额的83462017-2021年石英玻璃制品毛利较为稳定从095亿元略微下降为086亿元2021年同比增速3030从毛利率角度看近五年石英玻璃材料毛利率维持在50以上同期石英玻璃制品毛利率约在35-40之间2021年公司石英玻璃材料毛利率约为5631石英玻璃制品毛利率约为3456识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明738TablePageText菲利华公司深度研究图82017-2021年分项产品毛利及其增速图92017-2021年销售毛利率变化情况销售毛利率销售净利率石英玻璃材料毛利率石英玻璃制品毛利率石英玻璃材料亿元左轴石英玻璃制品亿元左轴石英玻璃材料增速右轴石英玻璃制品增速右轴60576455475631650548255519527837704054973520736365033013050792553275030304792380420454542205313981039173276403842036132173534562163-1537-103554108095092086-2030277310663071-2822-30247225223822380-40201720182019202020212020172018201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心公司不断加大研发投入以创新驱动发展2021年公司研发支出约095亿元同比增长2911占当年营业收入的7762017-2021年公司研发支出年均复合增长率达2808占营收比重自647上升至2021年的776公司致力于石英玻璃及石英玻璃纤维的前沿研究在不断开发高端石英玻璃及石英玻璃纤维产品的同时培养高端专业技术人才2021年公司研发人员占比为2004创新为公司发展的核心驱动力截至20211231公司取得国家发明专利22项实用新型专利50项其中国际专利1项从三费率来看公司管理费用率受益于事业部制管理模式优化逐年降低2021年为923销售费用率保持稳定近年来略有下降财务费用率受利息收入和汇兑损失影响2021年为-065图10公司持续加大研发投入图11事业部管理模式优化使管理费用率逐年降低1706研发支出亿元左轴同比增长右轴占营收比重右轴18100954016360014091219351207120807310423121923291130100724980602580622610486052042352310403522015139123203128-051023-0651006470220172018201920202021851-2769776501664-111-4000销售费用率管理费用率财务费用率20172018201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心募投项目建设进展顺利公司不断扩大半导体用石英玻璃和石英纤维产能2021年公司石英玻璃材料及制品产能建设按期完成主要募投项目高性能纤维增强复合材料制品生产建设项目和集成电路及光学用高性能石英玻璃项目均已验收完成转固石英玻璃纤维新车间全面投入使用石英玻璃纤维产能快速提升控股子公司上海菲利华石创科技有限公司计划投资3亿元的半导体用高纯石英制品加工项目开工建识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明838TablePageText菲利华公司深度研究设投产后预计半导体高纯石英制品年产值将达26亿元公司收购中益泰兴环保科技有限公司将公司石英玻璃纤维制品推向精细化纺织领域提升公司石英玻璃纤维深加工领域的竞争力中益科技投资新建的电子专用材料制造项目已进入封顶阶段预计2022年四季度投入使用表1公司募投项目情况投资总额达产后年均新增营收达产后年均新增净利税前项目投资回收期项目名称新增年产能亿元亿元亿元含建设期集成电路及光学用高性120吨合成石英玻璃锭3032047年能石英玻璃项目650吨电熔石英玻璃锭高性能纤维增强复合材270363吨高性能纤维增强复合材料2056年料制品生产建设项目数据来源公司公告非公开发行A股股票预案修订稿广发证券发展研究中心加速固定资产投资成立子公司建设TFT-LCD及半导体用光掩膜版精密加工项目打通面板光掩膜版产业链公司加速固定资产投资向产业链下游延伸实现转型升级从固定资产投资看菲利华固定资产2016-2021年年均复合增长率为3411从购建固定资产相关现金流出看菲利华购建固定资产无形资产和其他长期资产支付的现金呈波动性增长例如2020年10月26日菲利华全资子公司上海石创拟以全资子公司合肥光威光电科技有限公司在合肥高新技术产业开发区投资建设TFT-LCD及半导体用光掩膜版精密加工项目项目总投资约3亿元人民币预计将填补光掩膜版精加工领域的国内空白有效完善国内光掩膜版行业的产业链提升光掩膜版行业的自主可控性图12菲利华与石英股份固定资产投资对比图132016-2021年菲利华购建固定资产相关现金流菲利华固定资产亿元左轴石英股份固定资产亿元左轴购建固定资产无形资产和其他长期资产支付的现金亿元左轴菲利华固定资产投资增长率右轴石英股份固定资产投资增长率右轴购建固定资产无形资产和其他长期资产支付的现金增速右轴1207035250602331997060100556556553019535200502515080403710204201006065803060524264754015676384662128479201435714565942515130501275403443503401238106710100810224225-917-115020-67805-4821-50-1000-2000-100201620172018201920202021201620172018201920202021数据来源Wind广发证券发展研究中心数据来源Wind广发证券发展研究中心地区优势氢气资源带来产品成本优势规模效应将优势进一步扩大公司主要产品生产以氢气为燃料氢气广泛使用于汽炼制锭和石英热加工工艺中在氢气的获取途径上公司主要厂区靠近沙隆达江汉盐化总厂等化工企业通过铺设专用管道签署长期使用协议来使用化工企业生产的氢气副产品氢气作为这些化工厂商生产的副产品其他的处理方式不仅增加化工厂商的成本还存在安全隐患因此双方的合作互利共赢符合国家可持续发展战略和循环经济的发展方向全球领先的石英公司如日本Tosoh等在生产布局上均采用自建或靠近化工厂的模式获得长期稳识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明938TablePageText菲利华公司深度研究定的氢气资源并且沙隆达江汉盐化总厂均为央企下属公司经营较为稳定公司氢气采购途径可持续考虑到其他石英玻璃材料及制品厂商难以获得此类价格低廉的燃料获取途径这样稳定长效价格适宜的能源气体为产品制造带来了较高的成本优势形成了一定的资源壁垒并且在原材料采购上公司与美国Unimin等主要石英砂供应商建立稳定的原材料采购渠道产品生产成本优势凸显随着生产规模的进一步扩大规模效应使得单位产品的成本更低产品成本优势进一步扩大三次实施股权激励计划提升公司内生动力2015年8月20日公司发布关于向激励对象授予限制性股票的公告于2015年8月20日向40名高管及骨干员工首次授予限制性股票80万股2017年11月18日公司发布关于向第二次股权激励计划激励对象授予限制性股票的公告于2017年10月27日向90名高管及骨干员工首次授予限制性股票405万股2021年8月27日公司发布关于向公司2021年限制性股票激励计划激励对象首次授予限制性股票的公告于2021年8月27日向符合授予条件的397名在任的董事高级管理人员中层管理人员核心团队人员首次授予77440万股第二类限制性股票三次股权激励计划激励对象越来越多激励数量越来越大解锁所需的业绩条件越来越高有利于调动公司员工积极性为公司实现战略及保持竞争力提供内生动力表2三次股权激励及解锁条件解锁条件相对基激励对象激励数量首次授予日解锁次数年的营收增长率第一次解锁15公司中层管理人员核第一次股权激励计划180万股2015年8月20日第二次解锁35心团队人员共40人第三次解锁55第一次解锁15公司董事高管中层第二次股权激励计划管理人员核心团队人405万股2017年10月27日第二次解锁35员共90人第三次解锁55第一次解锁23公司董事高管中层第二次解锁53第三次股权激励计划管理人员核心团队人7744万股2021年8月27日员共397人第三次解锁89第四次解锁134数据来源Wind广发证券发展研究中心三次股权激励解锁条件基年分别为2014年2016年2020年二石英玻璃综合性能突出广泛用于高端装备领域石英玻璃被业内称为玻璃王以天然结晶石英或硅化合物为原料在洁净环境中经高温溶制而成石英玻璃的分类方法较多根据制备方法的不同石英玻璃可分为天然石英玻璃和合成石英玻璃天然石英玻璃通过天然石英原料溶制而成合成石英玻璃通过含硅化合物SiCl4或其他硅化物经化学气相沉积合成此外可通过外观光谱特征制备工艺进行分类国际学术和工业领域通用的石英玻璃分类方法为按照其制备工艺进行分类根据制备工业和性质的不同通常可以将透明石英玻璃分为以下四类以天然石英为原料在真空或惰性气体环境下通过电熔方法制得的透明石英玻璃以天然石英为原料通过燃烧器火焰熔制得到的透明石英玻璃以SiCl4为原料在氢氧火焰中通过水解反应制得的合成石英玻璃以SiCl4为原料在等离子火焰中热解制得的合成石英玻璃识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1038TablePageText菲利华公司深度研究表3石英玻璃类型分类方法石英玻璃类型特征天然石英玻璃通过天然石英原料溶制而成纯度在999以上制备方法通过含硅化合物SiCl4或其他硅化物经化学气相沉积合成纯度在合成石英玻璃999999以上透明石英玻璃气泡含量很少其外观为透明状制备条件严苛应用范围广外观不透明石英玻璃含有一定浓度的微气泡其为白色浑浊的非透明状光谱紫外石英玻璃红外石英玻璃外石英玻璃可见光谱石英玻璃以及宽光谱石英玻璃以天然石英为原料在真空或惰性气体环境下通过电熔方法制得的透明类石英玻璃制备工艺类以天然石英为原料通过燃烧器火焰熔制得到的透明石英玻璃类以SiCl4为原料在氢氧火焰中通过水解反应制得的合成石英玻璃类以SiCl4为原料在等离子火焰中热解制得的合成石英玻璃数据来源高纯石英玻璃制备过程的研究和工艺优化马千里2020年广发证券发展研究中心石英玻璃综合性能突出广泛用于航空航天半导体光纤行业石英玻璃具有较为突出的优越性能即低热导率良好抗热振性高变形温度和软化温度使其可以应用在航天飞机表面充当隔热层半导体行业的芯片制造光纤制造的辅材工业高温炉的观察窗大功率电光源等低热膨胀系数使得石英玻璃可以应用于精密仪器大型天文望远镜的镜头材料从紫外线到红外线的极宽的光谱范围内的光学透过能力优异的光谱透过性和光学性能使得石英玻璃广泛应用于半导体光刻和精密光学器件领域较高的性能使其价格相对昂贵并且石英玻璃也存在一定的缺陷在石英玻璃的制备过程中不可避免的会引入各种杂质进而导致石英玻璃中缺陷的产生和性质的改变因此在实际生产中需要对制备工艺进行严格的控制表4石英玻璃性能性能特点在紫外可见红外全波段都有极高的透过率具有最佳的透紫外光谱性能以及透可见透光性能光及近红外光谱性能耐高温性能透明的耐火材料使用温度高达1100膨胀系数极低为5510-7相当于普通玻璃的二十分之一热稳定性能特别好3毫米厚的石英玻璃加热到1100投入到20水中不会炸裂电真空性能真空度可达10-6帕电绝缘性电阻率20时为181019欧姆厘米800时为16106欧姆厘米耐腐蚀性除氢氟酸和热磷酸外对其他任何酸均表现为惰性是最好的耐酸材料数据来源公司招股说明书广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1138TablePageText菲利华公司深度研究全产业链看高纯石英砂选矿和制备工艺是整个产业链的核心环节优质矿石稀少技术壁垒高整个产业链从基础原材料开始从石英块天然水晶含硅化合物中提纯出普通高纯度石英砂高纯度石英砂生产与高品质矿源密切相关低品质矿源提纯较为困难因此选矿作为石英玻璃原料生产的第一个环节也是最重要的一个环节水晶分级和硅石分级方法以人工目测为主只有拥有高品位大储量的水晶硅石才能生产出稳定高纯的石英玻璃原料目前全球能够批量供应高纯石英砂的工厂较少美国Unimin在行业中处于垄断地位俄罗斯德国日本等国家具有高纯砂的提纯技术但至今未有形成较大的供应能力因此一旦出现原料供应紧张或产能不足的情况高纯石英砂原料采购就会出现紧缺菲利华与美国Unimin建立了长期有效的合作关系采购渠道较为稳定以及随着市场需求的旺盛多个国家企业纷纷投入资金人力进入高纯度石英砂的提纯制造领域有望打破美国Unimin长期垄断局面图14石英材料产业链上游石英材料石英制品下游石英锭石英坩埚半导体石英砂SiO2石英棒石英舟电光源石英管扩散管航空航天有机或无机硅化合物如SiCl4石英纤维石英法兰光伏石英基片石英视窗光通讯数据来源石英玻璃王玉芬等2007年菲利华招股书广发证券发展研究中心利用不同工艺制备的石英玻璃在SiO2纯度羟基含量等指标上存在差异从而呈现出不同材料性能对应差异化下游应用要求从原材料对制备方法进行分类采用天然石英原料溶制得到天然石英玻璃的工艺有电熔法气熔法等离子熔融法在电熔法中首先通过电加热将坩埚内的粉末状石英原料进行熔化随后经过快速冷却的玻璃化过程形成石英玻璃采用电熔法制备的石英玻璃其品质主要取决于原料的纯度因此电熔法可以制备出羟基含量较低的石英玻璃被广泛用于生产半导体芯片制造所需要的石英玻璃部件并且成本更低气熔法是指在氢氧焰中熔炼石英砂来制备石英玻璃材料另一类为以含硅化合物为原料通过化学反应合成得到合成石英玻璃的工艺可以称为气相沉积法根据反应原理的不同可以分为四类分别为化学气相沉积法VCD轴向气相沉积法VAD棒外化学气相沉积法OVD和等离子体化学气相沉积法PCVD此外实际工业应用中往往对石识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1238TablePageText菲利华公司深度研究英玻璃产品的形状有要求如半导体产业中经常用到高纯石英玻璃管石英玻璃棒等因此石英玻璃产品的改型在石英玻璃制造领域占有重要的地位目前石英玻璃改型主要采用的是热改型法表5高纯石英玻璃制备方法分类分类特点采用天然石英原料溶制电熔法气炼法等离子体溶制法热氧化反应PCVD法化学反应合成水解反应火焰中CVD法两步CVD法VAD法OVAD法水解反应水性介质中溶胶-凝胶法石英玻璃产品改型热改型法数据来源高纯石英玻璃制备过程的研究和工艺优化马千里2020年广发证券发展研究中心化学合成方法在工业中应用最广泛其区别在于制备工艺和产品的不同CVD法的原理是将含硅化合物在载料气体的带动下送入氢氧焰喷灯在高温作用下发生化学反应生产SiO2颗粒采用CVD法制备石英玻璃从本质上避免了金属杂质的引入适用于光学材料工程师们在CVD法的基础上进行改良发展出了两步CVD法也叫间接合成法可以制备出羟基含量极低的石英玻璃是工业界近年来的重点发展方向CVD和两步CVD法主要应用于制备大尺寸石英玻璃锭而VAD和OVA法主要用于制备石英玻璃光纤预制棒等等离子体化学气相沉积PCVD指SiCl4原料在无氢的等离子焰中高温氧化溶制成石英玻璃图15四种气相沉积工艺的对比VADOVDCVDPCVD原理示意图反应机理火焰水解火焰水解高温氧化低温氧化热源氢氧焰甲烷或氢氧焰氢氧焰等离子体沉积方向石英棒轴向石英棒表面衬管内壁衬管内壁沉积工艺连续间歇间歇间歇预制棒尺寸大大小小沉积速率较高较高较低较低折射率分布控制单模易多模难容易容易精准数据来源光纤生产制造技术与展望田越迎等2019广发证券发展研究中心不同制备方法影响生产成本和产品质量工艺门槛相对较高国际上美国迈图Momentive采用电熔工艺生产大规模石英锭德国贺利氏Heraeus采用电熔气熔工艺生产半导体用石英玻璃材料产品覆盖面广质量好日本东曹Tosoh采用电熔气熔两种工艺生产半导体用石英玻璃材料产品气泡含量少在不透明石英产品方面具有独特优势国内企业中菲利华主要采用气熔技术制备石英玻璃材料及制品产品气泡含量低利用率高但目前也正积极开发电熔工艺及制备相关产品石英股份主要采用电熔工艺制备石英玻璃材料及制品国内企业也积极推进合成石英玻璃材料的研发致力于形成气熔合成电熔石英材料门类齐全的半导体用石英材料整体配套服务体系识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1338TablePageText菲利华公司深度研究图16主要石英玻璃材料及制品制造商生产工艺技术特征主要石英产品应用领域美国迈图可生产大规模石英半导体石英管石英棒电熔半导体等锭生产效率高石英锭光纤用管等德国贺利士石英管石英棒不透明产品覆盖面广质光学光纤半电熔气熔石英半导体用石英坩埚量好导体光伏等石英锭等日本东曹产品气泡含量少熔融石英锭隔热石英锭电熔气熔不透明石英产品具石英舟石英法兰石英化工光学半有良好的热阻断性透镜等导体等能德国昆希半导体用环状石英光学石英片石英筒石电熔气熔玻璃材料方面有独半导体等英管石英锭等特工艺中国菲利华产品气泡含量少石英棒石英管石英锭气熔光通讯半导体利用率高质量稳石英筒石英棉石英管航空航天等定套等中国石英股份石英制造技术国内石英管石英棒石英砂电光源光伏光电熔领先石英坩埚等通讯半导体等数据来源公司招股说明书美国迈图公司官网德国贺利士公司官网日本东曹公司官网德国昆希公司官网菲利华公司官网企查查广发证券发展研究中心气熔法制备石英玻璃金属杂质少但羟基含量高电熔法则相反电熔和气熔工艺均是以高纯石英砂为原料经过1800以上高温熔制成石英玻璃气熔法的优点在于不需要金属盛器金属元素杂质含量低产品气泡少紫外线透过性能好抗结晶性能好但由于气熔法的热量来自氢气燃烧因此羟基含量较多产品软化点低于电熔石英玻璃无法在半导体制造外延扩散等高温环节使用电熔法生产的石英玻璃羟基含量低于气熔法成品软化点较其他制备方法高50-100耐温性更好更适合用于半导体生产工艺的高温阶段中但存在金属含量较高气泡气线难以消除的缺点表6气熔法和电熔法生产工艺对比项目气熔法电熔法原料天然水晶或石英砂天然水晶或石英砂制备工艺氢氧焰熔融电弧电连熔或真空加压电阻加热羟基含量180-250ppm铝含量少于20ppm羟基含量10-150ppm铝含量为13-100ppm性能碱金属含量低于5ppm碱金属含量1-10ppm热值利用率高原料损耗小产品气泡少紫外线透羟基含量低于气熔法成品软化点较其他制备方法高优点过性能好抗结晶性能好使用寿命长生产成本低50-100羟基含量高加工后的产品软化点低于电熔石英玻璃缺点金属含量较高气泡气线难以消除产品应用领域半导体刻蚀制程光纤通信半导体高温制程电光源数据来源公司2022年以简易程序向特定对象发行股票募集说明书广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1438TablePageText菲利华公司深度研究石英玻璃纤维是将高纯硅石或天然水晶通过特殊的工艺方法制成的一种无机非金属纤维在航空航天领域具有较高的特种应用价值石英玻璃纤维的制备过程如下首先对天然水晶进行选矿磨碎及提纯形成石英粉其次将石英粉加工成熔融石英棒接着石英棒便可熔融制成石英纤维丝和石英棉最后石英纤维丝经过后期纺织工艺便可织成各种规格的石英纱石英布石英套管石英绳石英带等10多个品种的石英玻璃纤维制品图17石英纤维系列图18石英纤维编织产品数据来源公司官网广发证券发展研究中心数据来源公司官网广发证券发展研究中心图19石英纤维及产品制备流程天然水晶的选矿研磨及提纯石英粉加工成熔融石英棒熔融石英棒拉制成纤维纤维棉纤维毡根据不同用途添加浸润剂加单股或合纤维布或工成各种产品股纱套管成形包装无捻粗纱短切纤维数据来源石英玻璃纤维的性能和用途李刚2007广发证券发展研究中心石英玻璃具有高纯度无污染耐高温等优良特性在半导体产业链主要环节均有应用石英玻璃制品包括石英玻璃坩埚锭材棒材板材以及石英玻璃纤维和织物等产品这些产品被广泛应用于需要提供高温洁净耐蚀透光滤波等各种特定的高新产品生产工艺环境由于石英玻璃制品具有高纯度无污染耐高温等优良特性其应用贯穿半导体产业链的主要环节在半导体产业链中石英坩埚主要用于制备晶圆IC载体拉制单晶石英花篮和清洗槽用于硅片研磨以石英锭石英筒为原材料的石英扩散管石英法兰石英炉管石英舟和石英支架用于晶圆制备中的扩散氧化沉积和蚀刻等环节合成石英玻璃具有优良的光学性能是光掩膜版的主要基材光掩膜版则是平板显示技术中光刻环节的关键部件识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1538TablePageText菲利华公司深度研究图20半导体工艺流程与石英玻璃制品的应用前段制程后段制程后段工艺过程石英坩埚晶圆处理封装测试晶片切割晶圆针测粘晶光掩模基板光刻步骤间焊线剥离并清洁掺杂封胶石英玻璃扩散管石英玻璃舟石英花篮氧化剪切成形石英清洗槽石英支架薄膜淀积印字蚀刻检验数据来源半导体制造与工业发展崔圆圆2011石英玻璃王玉芬等化学工业出版社2006LamResearch官网广发证券发展研究中心光通讯领域石英玻璃材料主要应用于光纤预制棒和光纤辅材的生产是光纤制造过程中必需的材料光纤预制棒光纤和光缆是光通讯领域的主要产品石英玻璃材料主要用于光纤预制棒制作和预制棒拉纤时的支撑材料包括MCVDPCVD工艺中的头管尾管OVDVAD工艺中使用的把持棒石英玻璃烧结管预制棒拉丝过程使用的把手棒把手管石英罩杯等例如菲利华生产的石英玻璃把手棒用作光纤预制棒沉积及烧结和光纤拉制中的支撑材料石英玻璃炉芯管用作光通讯领域光纤预制棒烧结的耗材石英喷灯用作熔接抛光和化学积淀反应的辅助器材图21光通讯领域产品数据来源公司官网广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1638TablePageText菲利华公司深度研究三航空航天国防建设引领航空航天行业持续高景气一良好介电性能耐高温特性等强化石英纤维在航空航天应用价值石英纤维耐高温的特性和优越的透波性能使其在航空航天领域如雷达罩导弹头罩具有特种应用价值石英纤维由于具有强度高介电常数和介电损耗小耐高温膨胀系数小耐腐蚀可设计性能好等一系列特点是航天航空领域不可或缺的战略材料之一石英纤维在高频和700以下工作区域内保持最低而稳定的介电常数和介电损耗这种优异的性能可抵抗航天飞行器在飞行过程中因温度陡然变化对材料介电性能产生突变型的影响是理想透波材料因此石英纤维成为了多种航空航天飞行器关键部位的结构增强和透波材料应用于雷达天线罩等军用领域同时其耐高温的特性也使其成为了航天飞行器等的高温隔热材料表7石英纤维在航空航天领域的应用场景功能材料在航空航天领域的应用场景石英纤维织物无捻粗纱短切纤维和石英纤维三维织物仿形耐烧灼材料的增强材料织物与酚醛树脂等聚合物适用于航天飞行器再入大气层隔热罩火箭头锥体雷达天线罩喷管和排气管的制作石英纤维在高频和700以下工作区域内能保持最低而稳定的透波材料的增强材料介电常数和介电损耗可用于航天飞行器的电磁窗雷达天线罩的制作主要用作运载火箭防护系统火箭喷管宇宙再入飞船的烧蚀材石英玻璃棉料以及高温酸性液体与气体介质的过滤材料和反应堆的保温材料高温低密度石英玻璃纤维毡主要用作飞机发动机的高温隔热材料隔热石英玻璃针刺毡主要用作飞机发动机和工业炉的保温隔热材料材料石英玻璃纤维与无机黏合剂可加工面成100的无机材料主要石英刚性SiO2块材用作高温过滤高马赫雷达天线罩和再入式飞行器的防热材料石英玻璃纤维做成的印刷电路板的基板可用于航空航天军工覆箔板的增强材料及超级计算机等特殊要求的领域石英玻璃纤维布和纤维毡可制成飞行器表面防热材料RSI数据来源石英玻璃王玉芬等2007年广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1738TablePageText菲利华公司深度研究图22石英纤维可应用于雷达天线罩图23石英纤维可在航天飞行器中用作隔热材料数据来源哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司官网广发证券发数据来源HowNASAs2017OrionCapsuleDeep-Space展研究中心TestWorksspace2013广发证券发展研究中心雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备其在军事上不可或缺的同时也渗透进民用领域军用雷达主要由对空情报雷达对海警戒雷达机载预警雷达超视距雷达和弹道导弹预警雷达构成民用雷达主要包括了气象雷达航管雷达港口雷达以及其他监视和测量雷达据MarketsandMarkets的数据2021年全球雷达市场预计达到325亿美元2026年达到410亿美元年复合增长率48雷达天线罩是保护罩内天线在恶劣环境条件下能够正常工作的一种设施具有透过电磁波的作用是发出和接收信号的通道被称为雷达天线系统的电磁窗口随着雷达技术的发展雷达天线罩对透波性能力学性能等要求越来越高而决定雷达天线罩这些性能的主要因素就是制备天线罩所使用的高温透波材料图24空军雷达某旅演练时架设雷达图25雷达在民用领域用于气象监测数据来源雷达天线罩电磁散射特性研究李西敏2009年数据来源中国华云官网广发证券发展研究中心广发证券发展研究中心导弹天线罩是导弹的重要组成部分是在恶劣情况下保护导弹引头天线能够正常工作的重要装置其结构通常由罩体和连接环组成既是导弹弹体的一个完整舱段又极大地关系到导弹制导精度在工作中承担着透波气动放热和承载的作用随着导弹飞行要求的不断提高导弹天线罩通常被要求具有更好的电气性能防热承载性能和高温稳定性其材料的选择也就更为严苛天线罩所用的高温透波材料是在恶劣使用环境条件下保护飞行器的通讯遥测制导引爆等系统正常工作的识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1838TablePageText菲利华公司深度研究一种多功能电介质材料广泛应用于雷达运载火箭飞船导弹及返回式卫星等再入飞行器中按照重要性排序天线罩所用的高温透波材料应具有1介电性能好2抗热震性好3力学性能高4抗雨水冲蚀性高5材料制造和加工的可行性高6重量轻7价格低等特征其中最主要的衡量标准为介电性能抗热震性和力学性能分别对应于透波防隔热和承载的要求具有低介电常数及介电损耗角正切值的材料通常具有较高的透波率图26战斗机雷达天线罩图27导弹天线罩数据来源中航沈飞官网广发证券发展研究中心数据来源中国新锐导弹首度公开科宣2014广发证券发展研究中心不同应用领域的天线罩材料选择不尽相同航空用天线罩领域石英纤维是高性能机载天线罩较为常用的增强纤维材料按照应用领域的不同可将军工领域的雷达天线罩分为适用于先进军机等航空装备的航空用天线罩和适用于导弹等航天装备的航天用天线罩通常天线罩使用场合不同其材料的选择也不尽相同航空用天线罩多选用树脂基纤维增强复合材料而航天用天线罩材料因为有耐高温等使用要求逐渐选择各种陶瓷基复合材料作为其候选材料在航空用天线罩领域石英纤维是高性能机载天线罩最常用的增强纤维材料它隔热性能优良与酚醛树脂环氧树脂都有很好的兼容性并且具有弹性模量随温度升高而增加的罕见特性并且介电性能十分优异值和tan值在玻璃纤维中最低并且在较宽的频带范围内基本不变化表8机载雷达天线罩常用透波纤维和参数指标无碱玻璃纤高强度玻璃高模量玻璃低介电玻璃高硅氧玻璃Spectra性能石英玻璃纤维Kevlar49维纤维纤维纤维纤维1000密度254249277216230220145097gcm3拉伸强度3454003724025017034530GPa杨氏模量720850916520520720137953GPa6135217040040037838523010GHztan000380006800039000260004800002000100000110GHz数据来源机载雷达天线罩常用透波复合材料研究进展李大进2011广发证券发展研究中心识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明1938TablePageText菲利华公司深度研究航天用天线罩领域石英陶瓷是目前性价比较高的陶瓷材料在所有天线罩中高超音速导弹天线罩对天线罩的性能要求最高因为它不但需要满足导弹的气动外形要求导弹飞行时所承受的热载荷和力学载荷的要求还必须满足导弹制导系统所提出的电气性能要求陶瓷天线罩也主要是为满足马赫数比较高的导弹天线罩发展起来的导弹天线罩材料的发展历程为纤维增强塑料氧化铝陶瓷微晶玻璃石英陶瓷氮化物陶瓷石英陶瓷抗热冲击性好介电性能稳定制作成本适中尽管氮化物陶瓷性能更为优异但其强度硬度较低制备工艺难尚处于研发阶段目前无法取代石英陶瓷石英纤维在先进军机和导弹天线罩中大量运用是航空用与航天用天线罩的核心材料表9各种陶瓷材料的性能和特点天线罩材料介电常数损耗角正切最大使用温度特性强度高硬度高抗雨蚀性能好弹性模量和线胀系数氧化铝940960000010000214001700大抗热冲击性能差仅适用于导弹飞行速度小于3马赫的天线罩强度高耐热性好线胀系数低成型工艺和条件复杂微晶玻璃55455600002680760难以控制介电常数和介电损耗很低对温度和电磁波频率稳定熔融石英陶瓷333420000413001600热膨胀系数低强度较低可通过加入短切绝缘陶瓷纤维注凝成型工艺改善介电常数低耐高温力学性能好反应烧结氮化硅的热压氮化硅788000200004010001400介电常数比热压氮化硅的低强度较低作为导弹天线反应烧结氮化硅56000500001011501500罩材料还处于研究阶段热稳定性和介电性能好抗雨蚀性差强度和硬度较低氮化硼420460000010000215001800制备工艺难数据来源天线罩材料研究进展杨薇薇2013天线罩材料的研究进展裴晓园2016广发证券发展研究中心注介电性能是在X波段下测试的二国防建设推进航空航天高景气装备现代化有望抬高增长中枢国防工业快速发展多项产业政策利好中国航空航天市场放量可期长期以来我国国防投入维持较低水平斯德哥尔摩国际和平研究所统计2021年中国军费开支占GDP比重18美国军费开支占其GDP比重35俄罗斯军费开支占其GDP比重41与美国等发达国家相比中国的国防开支占GDP的比重相对较低具备较大的增长空间国家发展和改革委员会在2021年发布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中提出要提高国防和军队现代化质量效益加速武器装备升级换代和智能化武器装备发展到2035年基本实现国防和军队现代化识别风险发现价值请务必阅读末页的免责声明2038