去年12月底,来自中国台湾半导体供应链的一则信息在算力硬件领域引起了不小的关注:英伟达为其下一代Rubin机柜的Switchtray所采用的PCB材料体系确认升级,从原先的M(MEGTRON)9树脂+第二代玻璃纤维布方案,升级为性能更高的M9树脂+Q布(第三代电子布)方案。消息的来源尚未找到权威出处,但根据本轮算力硬件的技术迭代大趋势,以及本周上市公司菲利华(300395.SZ)的市场表现,至少资本市场短期是坚定看好国内第三代电子布Q布龙头的业绩预期。
目前英伟达与谷歌先后代表着GPGPU和ASIC两条算力服务器的路线,分歧虽不小,但无论下游GPU和ASIC的竞争格局如何变化,AI Infra追求更高计算效率和更大互联带宽的趋势是不变的,而这背后是技术对硬件材料升级的需求,其实也是AI算力的硬件向着更高密度、更高频率、更低损耗演进过程中的必然选择,所以说未来产业链会对上游低介电性能材料的技术探索将是可持续的。从券商研报的表格中,明显可以看出的趋势是:随着交换机速率的不断提升,对覆铜板和电子布的介电损耗(Df)要求越来越高。
这也标志着以Q布为代表的第三代电子布(又称“扁平布”“低介电电子布”)的应用比例与战略价值将迎来实质性飞跃。在迭代背景下,市场预期中短期Q布将处于供给紧缺的状态,而二代布作为主流高速材料,因产能转向及需求爆发,供需持续紧张,价格保持强势上涨。国内的大陆供应商凭借产能资源优势,国产替代的叙事逻辑依旧很强,菲利华也因此被市场关注;
01技术迭代逻辑:从“支撑材料”到“功能材料”演进
何为电子布?其技术更迭的逻辑何在?电子布的技术迭代始终遵循着电子信息产业对信号传输速率和集成度要求的提升规律。在印刷电路板(PCB)的构成中,增强材料(主要为玻璃纤维布)与树脂共同决定了基板的机械强度、尺寸稳定性、耐热性及至关重要的电学性能(如介电常数Dk和介电损耗因子Df)。而随着算力芯片和数据速率向800G、1.6T乃至更高迈进,信号完整性要求愈发严苛,对PCB材料的低介电、低损耗特性提出了极限挑战。
第一代电子布(E-glass):最为通用,但介电常数相对较高主要应用于传统计算机、家电等低频PCB领域,主要功能是绝缘和支撑;
第二代电子布(NE-glass等):通过改进玻璃成分,降低了介电常数和损耗,广泛应用于主流高速板;
第三代电子布(如Q布、扁平布):在第二代基础上,通过极致细纱化、扁平化织造等工艺,进一步显著降低介电常数(Dk)和介电损耗(Df)。其核心逻辑在于:更细、更扁平的纤维纱线意味着树脂浸润更充分,形成的界面更均匀,从而极大减少了信号传输中的能量损耗和延迟,满足800G/1.6T光模块、高端交换机、更高端的AI算力服务器、载板等对超低损耗PCB的刚性需求。
具体来看,当前市场正在向第三代电子布的演进,主要由于三大趋势驱动:
首先是AI算力革命,AI服务器数据传输速率从112Gbps向224Gbps甚至更高速度发展,传统材料会导致信号严重损耗和延迟,而当前芯片厂商已开展224G高速互联技术研究,224G主板以高速PCB为主,对PCB材料的介质损耗要求极高。数据中心是224G的主要应用领域之一,涉及服务器、网络路由器、存储等设备,需要大量高速PCB;
其次是功耗密度危机,Rubin CPX整机功耗达350kW,是上一代Hopper平台的2倍,局部热点温度超过120℃,对材料热稳定性提出极高要求;
最后是系统复杂度跃升,Rubin Ultra采用三块26层板压合为78层正交背板,对层间对准精度、信号串扰控制提出苛刻要求。这一演进背后的本质是电子布从单纯的“支撑材料”向“功能材料”的转变,其性能直接决定了PCB板的信号传输效率和系统可靠性,成为AI算力基础设施的关键瓶颈之一。
对比三代电子布的性能,不仅要在高速状态下,还需要高频的10GHz条件下,第三代石英纤维(Q布)的介电常数可降至4以下,介电损耗极限值为0.0001,而传统玻纤的介电损耗门槛是0.001。覆铜板等级标准(如松下的M5 M9)中,M9标准对介电损耗要求为9/10000以下,需突破1/1000的瓶颈,传统玻纤受限,由此石英纤维方案正在逐渐成为明确方向,当然在当前1.6T高速主流交换机的材料解决方案中,一代和二代布也是够用的,只是说三代将是未来的主流。
根据福邦投顾对供应链调研结果,预计2026年全球Low-Dk一代布需求量约1500万米/月;Low-Dk二代布需求量约250万米/月;Low-DK三代布(石英纤维布)需求量约100万米/月;然而从供应端来看,2025主要厂商(日东纺/Asahi/台玻/泰玻)低介电电子布的总产能约550万—600万米/月,预计2026年将增长至1000万米/月。主要厂商的低介电电子布产能和需求相比存在缺口,如果考虑良率对交期的影响则供给缺口问题更甚。
02菲利华为什么是国产电子布龙头?
菲利华的前身是地方国有企业荆州石英玻璃总厂,1999年改制为荆州市菲利华石英玻璃有限公司,2006年改制为股份有限公司。上市公司主体早期算是半个军工企业,主要是做航空航天石英纤维产品及研发的,1979年启动军工级石英纤维技术攻关,成为国内航空航天领域,如雷达、隐身涂层、隔热罩的重要供应商,也是高超音速导弹耐高温部件的唯一供应商,市场格局稳定,这样看还有商业航天的概念。
后面几次重要的资本运作,让公司开始扩张,逐渐布局了一整条产业链。
2015年先是收购上海石创,切入石英玻璃制品领域;随后在2017年增资控股武汉理航,增加对石英复合材料的投入;电子布相关业务是在2021年收购中益科技后,菲利华持有中益科技55.84%股份,进而布局电子级石英布业务,前瞻瞄准AI算力芯片的PCB基材市场;
2019年菲利华通过全资子公司潜江菲利华在体内孵化了融鉴科技,并持股51%;2022年菲利华宣布对融鉴科技增资,用于投资新建“年产20000吨超高纯石英砂项目”。在此次增资中,其他两位少数股东放弃了同比例增资的权利,因此菲利华的持股比例被动提升至70%;
资料来源:玻纤技术信息,南亚新材招股说明书,前瞻产业研究院,中银证券
至此,电子布这一细分赛道中,菲利华实现了产业链的布局。上游原材料石英矿、石英砂由融鉴科技提供,中游从熔融石英棒到石英纤维由母公司菲利华负责,而中益科技将石英纤维颗粒拉丝后制成石英纤维(棒)进而制成Q适应纤维布,继续深加工就成了电子级石英纤维布。
这是产业链壁垒,而在技术壁垒方面,核心技术是石英纤维拉丝成石英纤维布这段。数据显示,普通玻璃纤维的二氧化硅含量通常在56%—60%,其余为氧化钙、氧化铝等辅助成分,普通玻璃纤维生产采用池窑拉丝法等成熟工艺,原料熔融温度约1200-1400℃,生产效率高、能耗较低;
而石英玻璃纤维的二氧化硅含量通常在99.95%以上,石英玻璃纤维生产需要在1900℃以上的高温中熔融高纯度石英晶体,且拉丝工艺对设备精度和环境控制要求极高,稍有不慎会导致纤维断裂或性能不达标,简言之,从石英纤维晶体拉丝到石英纤维(棒)是关键,从石英纤维布到介电损耗更低的布也是关键。根据公司公告,菲利华重要子公司中益科技主推的第二代超低损耗石英电子布采用棒拉法拉丝工艺,直接对标日本信越化学等国际巨头。
受工艺生产限制,石英纤维的生产设备投资大、能耗高,国内仅少数企业具备规划量产能力。根据菲利华官网信息,公司是全球少数几家具有石英纤维批量生产能力的企业。在2024年年报中,公司表示在以石英玻璃纤维为基材的复合材料领域取得突破,研发并生产出运用于半导体、航空航天、光学、光伏、光通讯等领域的多样化产品,公司已打造石英玻璃纤维材料、石英玻璃纤维立体编织材料、以石英玻璃纤维为基材的复合材料的全产业链生产优势。
低介电损耗的电子级石英纤维布的应用场景非常多,不过目前市场主要炒作的是AI服务器的高端PCB迭代这块。中益科技与下游PCB厂商属于同步进行配套研发,其第二代超低损耗石英电子布采用棒拉法拉丝工艺,对标全球龙头(信越化学),2025年上半年业务实现收入1312万元,进入小批量测试阶段,现菲利华已启动扩产,因为菲利华涉及军工航天供应,所以具备二级保密资质和军品生产许可证,因此在每期年报中很多项目是可以不披露的,看不到重要在建项目的情况;
但从12月18日的投资者管理互动上,菲利华披露了产能布局,提到了湖北鼎益的产能规划,而这个湖北鼎益新材料是2025年菲利华新成立的全资子公司,正是为了卡位高端电子布产业,目前正在投建的1000吨产能的石英电子纱产线,按照良率转换,预计高端的石英纤维电子布产能在1000万米-1500万米左右,供给端放量预期较强。
再看价值端,在PCB电路板的成本结构中,原材料占比约60%,这里覆铜板约25%,而铜箔、电子布、树脂则是覆铜板的主要原材料,其中电子布预计成本占比在20%以上,综合估算高端电子布占PCB成本的3.5%—5%。如果供需缺口较大,高端电子布也会跟随高端PCB的价格水涨船高。根据Prismark数据显示,2024—2029年复合年增长率约5.2%,2029年产值有望达946亿美元。 中国大陆占比超56%,那高端AI用电子布的市场规模长期将在数百亿以上。
当然以上都是估算和思路,只是提供一个数量级的参考。
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