
随着人工智能技术的迅猛发展,AI服务器需求呈现爆发式增长,这为上游关键材料——高速覆铜板树脂材料带来了前所未有的发展机遇。本报告深入分析了高速覆铜板树脂材料的市场现状、技术发展趋势及未来增长空间,重点探讨了在AI服务器需求驱动下,国内企业如何突破美日技术垄断,实现国产化替代。报告显示,2026年高速覆铜板树脂材料市场规模预计将达到30亿元,且随着AI服务器性能升级,这一数字还将持续扩大。
关键词:高速覆铜板树脂、AI服务器、国产化替代、介电性能、BMI树脂、PPO树脂、碳氢树脂、市场规模、技术壁垒、产业链转移
一、AI服务器需求爆发催生高速树脂材料新机遇
AI技术的快速发展对硬件性能提出了更高要求,特别是AI服务器需要处理海量数据和高速信号传输,这直接推动了覆铜板材料的升级换代。传统覆铜板使用的普通环氧树脂已无法满足高频高速信号环境下的性能需求,介电常数(Dk)和介电损耗(Df)更低的特种树脂材料成为必然选择。在AI服务器中,信号传输速率通常需要达到112Gbps甚至更高,这就要求覆铜板材料必须具备优异的电性能表现。
从材料性能指标来看,AI服务器用覆铜板主要采用M6及以上等级的材料。以英伟达DGX H100服务器为例,其GPU加速卡(OAM)使用M6级别材料,而GPU模组板(UBB)则需要更高等级的M7材料。最新Blackwell架构的GB200服务器对材料要求更为严苛,内部结构采用了更高等级的覆铜板材料。这些高性能需求直接带动了双马来酰亚胺(BMI)、聚苯醚(PPO)、碳氢树脂等低介电树脂的市场增长。
表:常见覆铜板用树脂的介电性能比较
基体树脂 | Dk(1 MHz) | Df(1 MHz) |
---|---|---|
环氧树脂 | 3.5~3.9 | 0.025 |
改性环氧树脂 | 3.4~3.6 | 0.02 |
PPO树脂 | 2.45 | 0.007 |
碳氢树脂 | 2.2~2.6 | 0.001~0.005 |
从产业链角度看,AI服务器不仅带动了GPU模组用覆铜板需求,其配套的交换机和光模块也在经历技术升级。800G交换机需要采用30层以上的PCB板,树脂材料等级也提升至M8级别。随着数据传输速率从100G向400G、800G乃至1.6T演进,对材料损耗等级的要求不断提高,这为高性能树脂材料创造了持续增长的市场空间。
二、高速覆铜板树脂材料市场空间与竞争格局演变
根据对AI服务器及其配套设备用树脂需求的测算,高速覆铜板树脂市场正在快速扩张。单台AI服务器的树脂用量约967克,其中GPU模组占比最大。随着AI服务器出货量预计从2023年的118万台增长至2026年的282万台,对应的高速树脂需求量将从2640吨增至6257吨。以单价50万元/吨计算,2026年市场规模将达到30亿元左右,而高等级树脂的实际价值可能更高。
表:高速覆铜板用绝缘树脂需求量预测(2023-2026E)
年份 | AI服务器出货量(万台) | 高速树脂总需求(吨) |
---|---|---|
2023 | 118 | 2640 |
2024 | 172 | 3863 |
2025E | 221 | 4959 |
2026E | 282 | 6257 |
从全球竞争格局来看,高速覆铜板市场正在经历显著变化。2017年日本松下占据30%的市场份额,而到2023年,其份额已下降至11%,台系厂商如台光电、联茂电子等迅速崛起,合计市场份额达47%。这种格局变动为上游材料供应商创造了新的机会,特别是对国内树脂企业而言,台系和大陆覆铜板厂商对本土材料商更为开放,有利于国内企业进入供应链。
在技术层面,高端电子树脂具有较高的技术壁垒。美日企业凭借早期在PCB产业的布局优势,长期垄断上游树脂材料市场。但随着产业链向中国大陆转移,加上国内企业在BMI、PPO等树脂技术上的突破,国产替代进程正在加速。以东材科技为例,其已建成全球最大的3700吨BMI树脂产能,2024年出货量预计达800吨,同比增长70%。圣泉集团也在PPO树脂领域取得进展,建成1300吨产能并规划2000吨扩建项目。
三、国内企业技术突破与产业链协同发展
在BMI树脂领域,国内企业已取得显著进展。东材科技不仅拥有3700吨产能,还规划了3500吨电子级马来酰亚胺树脂新产能。圣泉集团的新型马来酰亚胺树脂已实现批量供货,计划建设1000吨/年项目。这些突破打破了日本企业长期的技术垄断,为国内覆铜板产业提供了稳定的材料支持。
PPO树脂是另一个关键突破点。作为M7-M8高速板的主流材料,PPO树脂技术要求极高。国内企业如圣泉集团已建成1000吨PPO产能,东材科技也规划了5000吨项目。值得一提的是,生益科技与山东星顺新材料合作投资的高端覆铜板项目包含2000吨MPPO产能,显示了下游厂商对国产PPO树脂的信心。
碳氢树脂凭借最低的介电损耗(Df<0.002),在M8及以上等级覆铜板中具有不可替代的优势。虽然该领域仍由美日企业主导,但东材科技和圣泉集团已开始布局,分别规划了3500吨和1000吨碳氢树脂产能。随着国内覆铜板厂商如生益科技、南亚新材等实现碳氢覆铜板量产,上游树脂的国产化进程有望加速。
从产业链协同角度看,国内已形成从树脂材料到覆铜板再到PCB的完整产业链。下游覆铜板厂商的认证是材料企业发展的关键,东材科技的高速树脂已通过台光、生益等厂商认证,进入英伟达、华为等终端供应链;圣泉集团的电子化学品也获得生益、建滔等一线厂商认可。这种上下游紧密合作模式将有力推动整个产业链的技术进步和市场拓展。
常见问题解答(FAQs)
问:什么是高速覆铜板树脂材料?
答:高速覆铜板树脂材料是指具有低介电常数(Dk)和低介电损耗(Df)的特种树脂,包括BMI、PPO、碳氢树脂等,主要用于AI服务器、高速交换机等需要高频高速信号传输的电子设备。
问:为什么AI服务器发展会带动高速树脂需求?
答:AI服务器处理海量数据需要极高的信号传输速率(112Gbps以上),传统环氧树脂无法满足性能要求,必须使用Dk和Df更低的特种树脂材料,且服务器PCB层数增加也提高了单台树脂用量。
问:国内企业在高速树脂领域的技术水平如何?
答:国内企业在BMI树脂方面已实现规模化生产,东材科技产能全球最大;PPO和碳氢树脂也取得突破,圣泉集团已建成千吨级PPO产能。整体上正逐步缩小与美日企业的技术差距。
问:高速覆铜板树脂市场的主要增长驱动因素是什么?
答:主要驱动因素包括:1)AI服务器出货量快速增长;2)服务器平台升级带动材料等级提升;3)交换机和光模块向更高传输速率演进;4)国产替代进程加速。
问:不同类型树脂的应用场景有何区别?
答:BMI树脂主要用于M6级别覆铜板;PPO树脂是M7-M8板的主流选择;碳氢树脂因介电性能最优,主要用于M8及以上等级。不同树脂也常组合使用以达到最佳性能。