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引言：“一代材料 一代装备”日本在工业制造业长期保持世界先进水平和其发达的材料和装备制造体系密不可分，据日本 NIMS 数据显示，日本主要新材料的全球市占率：飞机、汽车用碳纤维 70%，海水淡化逆渗透薄膜 50%，有机 EL 材料 90%，用于燃料电池的氧化锆 60%，用于汽车、电子的合成镁氧 70%。其中日本拥有世界上最完整的半导体产业链，在上中游产业，日本厂商有着极高的市占率。以半导体材料为例，根据国际半导体产业协会（SEMI）的数据，日本企业在全球半导体材料市场所占的份额为 52%，而北美和欧洲仅仅各占 15%左右。日本企业在全球新购半导体制造设备市场占有率超过 30%，稳居产业链上游。信越化学、 SUMCO、JSR、东京应化工业、大阳日酸等日企，构成了全球半导体制造的关键环节。因此，我们试图分析日本的材料产业、关键部件和设备产业的竞争优势，得到其产业发展的成功经验和对我国新材料产业发展的启示。日本三大优势材料产业包括碳纤维、半导体材料、显示材料，优势部件及设备产业包括高端被动器件及半导体生产设备。
1、 日本三大优势材料产业：碳纤维、半导体材料、显示材料1.1 碳纤维：日本在技术、质量和规模上均为世界领先
1.1.1 碳纤维：新型纤维材料，主要应用为航空航天
被誉为新材料之王的碳纤维，具有强度高、模量高、密度低等优异性能，是一种含碳量在 90%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”，柔软可加工，质量比铝轻，强度却高于钢铁，对支撑我国制造业转型和保障国防安全等方面具有重要意义。
碳纤维作为新型复合材料广泛运用于航空航天、汽车轻量化、工业智能化、核能利用、海洋工程、军事工业、医疗器材等方面，市场前景广阔。就最主要的航空航天应用领域来说，1）在商用飞机领域，以空客 A320 为代表，碳纤维复合材料占比超 50%。相比于铝合金，用碳纤维复合材料来制造飞机结构，可减重 20％～40％。2）在航天领域，复合材料广泛应用于航天器结构件，包括卫星中心承力筒、各种仪器安装结构板等。在运载火箭上可用于火箭的排气锥体，发动机的盖、燃烧室壳体、喷管、喉衬、扩散段，以及整流罩等部位，与铝合金相比重量可减轻 10％～25％。航空航天领域对“轻量化价值”的追求不止，碳纤维追求高强、高模、高韧的发展趋势也不会停止。
1.1.2 碳纤维产业格局：原丝到复材 日本拥有技术、规模等优势
日本是全球最大的碳纤维生产国，其碳纤维在技术水准、质量和数量上均处于世界领先地位。全球主要碳纤维生产企业有：日本的东丽、三菱、东邦，美国的赫氏、氰特，德国的西格里，土耳其的陶氏阿克萨等企业。全球碳纤维企业可分为三个梯队：1）兼具规模和技术优势的企业，日本东丽、日本东邦等为典型代表；2）在特定领域具备较强竞争力的企业，比如德国西格里在汽车领域；3）具备成本优势的企业，比如台塑、土耳其陶氏阿克萨、韩国晓星等。
根据《2018 全球碳纤维及复合材料市场报告》， 主要碳纤维生产企业中，产能最大的前五家分别是东丽（日本）、卓尔泰克（美国）、西格里（德国）、三菱丽阳（日本）、东邦（日本）,合计产能为 8.7 万吨，占全球总产能 56%。2018 年全球碳纤维理论产能为 15.48 万吨,其中东丽公司产能 (含卓尔泰克)达到 4.7 万吨，占比 30%，远超其他碳纤维厂家。在小丝束碳纤维市场上，东丽、帝人（东邦母公司）和三菱合计占据全球 49%的市场份额；在大丝束碳纤维市场上，东丽和三菱合计占据全球 54%的市场份额。2013 年，东丽收购美国第一大大丝束生产商卓尔泰克，成功进入低成本大丝束碳纤维领域，成为当之无愧的碳纤维巨无霸。
三大碳纤维日企东丽、三菱丽阳和东邦：东丽公司通过自己遍布全球的运营网络，生产基地遍布日本、美国、欧洲，产品型号包括 T 和 M 两个系列，T 系列是拉伸强度，M 系列是模量，其中 T1000 型碳纤维技术领先，在产能上东丽也远超其他企业。日本三菱丽阳是三菱化学控股集团旗下企业，碳纤维产品分为高强度、中模高强、高模量三个系列。日本东邦隶属于帝人集团，有着较完整的产品线，高强型碳纤维包括 HTA40、HTS40、UTS50 等，中等模量高强型包括 IMS40、IMS60,高模量碳纤维有 HMA35、UMS40、UMS55。
日本主要碳纤维公司近年扩产情况：（据中国化工新材料产业发展报告统计）东 丽公司：1）旗下卓尔泰克 17 年宣布扩产计划—匈牙利工厂产能从 1.0 万吨提升 到 1.5 万吨，墨西哥产能从 0.5 万吨提升至 1.0 万吨。2）由于波音等航空航天用户及亚洲市场用户增加，在韩国和美国分别扩产 2000t 和 2500t 小丝束产能。 东邦公司：17 年宣布 3.2 亿美元扩建计划—日本原丝产能和美国南加州碳化工 厂，计划 2020 年生产。三菱公司：计划 18 年投资 1.22 亿美元、2000t 产能大丝束产品。
PAN 基碳纤维技术主要由日企掌握。碳纤维的种类多样，按照不同的前驱体，可以形成聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维、黏胶基碳纤维；其中，聚丙烯腈（PAN）基碳纤维占整个碳纤维产能的 90%以上。PAN（聚丙烯腈）是生产碳纤维的原料，1960 年代开始，日本东丽公司开始使用此方法生产碳纤维，此后全球多家大型碳纤维厂商也以 PAN 为生产原料。目前，世界上 PAN 基碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、三菱人造丝公司和东邦公司中，包括 PAN 原丝生产中的聚合、喷丝、牵引等几个步骤，以及碳化过程中的低温碳化、高温碳化两个环节。
机构专利情况：日本非常重视保持在该领域的优势,尤其重视高性能 PAN 基碳纤维以及能源和环境友好相关技术的研发。近年各国都比较重视碳纤维领域的研究投入，相关论文发表和专利申请都呈逐年上升趋势。日本东丽公司专利数量为511 项，位列第一。
1.1.3 日本碳纤维主要企业：东丽集团 从纺织到高性能纤维材料的转型
日本东丽集团创立于 1926 年，业务范围广，包括纤维和纺织品、高性能化学品、碳纤维复合材料、环境工程、生命科学等多类业务，在碳纤维领域有着广泛的控制力，覆盖了从 PAN 原丝到复合材料等产业链上各阶段产品。2018 年全球的碳纤维生产中，东丽产能(含卓尔泰克)达到 4.7 万吨。2018 年，东丽在匈牙利和墨西哥再投资 200 亿日元，预计提高 20%左右的自身产能。近年来，东丽大举展开收购；2013 年收购美国第一大大丝束生产商卓尔泰克，成功进入低成本大丝束碳纤维领域，成为当之无愧的碳纤维巨无霸；同年收购韩国熊津化学；2018年再斥资 9.3 亿欧元收购荷兰昙卡先进复合材料公司。公司纵向延伸与横向扩张并举，不断巩固自身优势地位。2018 年，东丽已在 26 个国家地区建立了商业基地，海外营收占比达到 54%。
2018 财年东丽实现营收 2.39 万亿日元，同比增长 8.34%，实现净利润 793.73 亿日元，同比下跌 17.25%；在欧美与本国市场经济仍处于复苏期的背景下，原料和原油价格上涨是影响东丽集团净利润的主要因素。
2018 年，东丽集团主要业务是纤维与纺织（40%）、 高性能化学品（39%）和碳纤维复合材料（11%）等。纤维与纺织业务的增长主要受益于工业需求的增强；高性能化学业务主要是由于树脂、锂电池分离片、OLED 等出货量的增加；在碳纤维复合材料领域，航空领域需求仍然强劲，碳纤维的工业应用也呈现复苏趋势，主要是环境和能源相关领域有复苏迹象，然而原材料价格上涨和竞争加剧是影响碳纤维业务的主要不利因素。
东丽集团将每年研发投入保持在 600 亿日元的水平，以维持自己的技术优势地位。2017 年的全部研发投入中，32%用于高性能化学品的研发，11%用于碳纤维。核心技术方面，东丽集团拥有“有机合成化学”、“聚合物化学”、“生物技术”和“纳米技术”四大板块的优势技术，拥有 5800 多项专利，打造了自己的独立研发机构，不断提升自身核心能力。
日企在市场上的优势与其产品的优良性能、技术水准紧密相关，尤其是在航空领域，以东丽为首的日本企业提供的高品质碳纤维在航空工业买家中有着无可替代的地位。日本东丽公司的碳纤维产品性能优异，东丽生产的碳纤维环氧树脂预浸料用于波音 787“梦想”客机的机翼和尾翼结构中。除了航空航天领域，碳纤维在体育用品、汽车、土木建筑、压力容器、叶轮等领域都有着广泛用途。
1.2 半导体材料：日本拥有从晶圆制造到封装环节重要材料的绝对优势
1.2.1 半导体材料：细分领域多，技术门槛高
半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液和其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质和热接口材料。相比于其他电子及制造领域相关材料，半导体材料的技术门槛一般要高，因为其纯度要求高、工艺复杂，在研发过程中需要下游进行批量测试。
半导体产业链：半导体产业从上游的材料、设备、IP 供应开始，经过 IC 设计、IC 制造与 IC 封测，再到下游的应用，产业链庞大到几乎不可能由单个企业或国家完成，需要各国之间的产业链相互合作、相互制约。材料和设备是半导体产业的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节，具有产业规模大、细分行业多、技术门槛高、更新速度快等特点；其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP 抛光材料（抛光液和抛光垫）等。
1.2.2 日本在全球半导体材料市场所占份额过半
日本在半导体材料领域有绝对优势，日本厂商在全球市场占有的综合份额达到52%，生产半导体必备的 19 种材料都离不开日本企业的生产。如在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、靶材料、保护涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、TAB（捲带式自动接合）、COF（薄膜复晶）、焊线、封装材料等 14 种重要材料方面，日本厂商均占有 50%以上份额；在陶瓷基板、树脂基板、金线键合、以及半导体封装等材料方面, 日本厂商的市场占有率甚至超过 80%, 占据垄断地位。据 SEMI数据，日本企业在全球半导体材料市场上所占综合份额约达到 52%，信越化学、SUMCO、JSR、东京应化工业、大阳日酸等日企，构成了全球半导体制造的关键环节。
（1）硅晶圆
硅晶圆是芯片制造中将后续添加的原子与基板固定在一起的关键材料，需要经过高度纯化和拉晶制作，晶圆材料是半导体生产的基石。作为全球最大的半导体材料输出国，日本硅晶圆厂商占全球硅晶圆市场的 53%。全球前五大硅晶圆供货商分别是日本信越半导体(市场占有率 27%, 其单晶硅可达到纯度所谓“11 个 9”的水平, 制造技术远超其他企业)、日本胜高 SUMCO (26%)、台湾环球晶圆 (17%)、德国 Silitronic (13%)、韩国 LG (9%)。
（2）硅片
未切割的单晶硅材料是一种薄型圆片叫晶圆片，割后叫硅片，通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成各种半导体器件。大硅片方面，日本同样占据着绝对的优势地位，日本信越化学与日本胜高(SUMCO)合计占超过 50%的全球份额。日本在这一领域的主要竞争优势体现在两个方面，第一是日本承接了最先开创这一行业的美国企业的业务，是较早进入硅片领域的国家，日本企业从 90 年代开始就保持着自己的专利与技术壁垒，控制着行业内的人才与资金流向。另一方面，日本企业利用硅片行业的规模效应，成本更低。
由于半导体硅片行业具有技术难度高、研发周期长、资本投入巨大、客户认证周期长等特点，全球半导体硅片行业集中度高（CR5 占比 93%） ,主要被日本、德国、韩国、中国台湾等地的知名企业占据。2018 年，全球前五大半导体硅片企业规模较大，合计销售额 7,403,516.48 万元，占全球半导体硅片行业销售额比重高达 93%。其中，日本信越化学市场份额 27.58%，日本 SUMCO 市场份额 24.33%，中国台湾环球晶圆市场份额为 16.28%，德国 Siltronic 市场份额 14.22%，韩国SK Siltron 市场份额占比为 10.16%。
（3）电子气体
电子气体指的是半导体工业中用到的气体，分为纯气体、高纯气和半导体特殊材料气体三类，是发展集成电路、光电子、微电子、超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件和半导体材料制造过程中必不可少的材料，从根本上影响和制约着电路器件的精确性。此前日本对韩国实施出口限制的高纯度氟化氢是半导体用的刻蚀气体，主要用于晶圆表面清洗、芯片加工过程的清洗和腐蚀。
目前日本在氟化氢领域占据绝对领先地位，日本限制对韩出口将迫使韩国加快进口来源多元化，并致力于材料和零部件的国产化。氟化氢的全球主要供应商是日本的 StellaChemifa、昭和电工、关东电化、大阳日酸和中央硝子等。日本政府2019 年 7 月 4 日起加强对氟聚酰亚胺、抗蚀剂（光刻胶）和高纯度氟化氢三种半导体材料的出口管制，氟化氢对韩出口量 7 月环比骤减 83.7%。此前韩国超过90%的氟聚酰亚胺和抗蚀剂以及 40%以上的高纯度氟化氢均靠从日本进口。2019年一至五月份韩国进口的氟化氢，以总价额计分别为中国占 46.3%，日本 43.9%，中国台湾 9.7%，印度 0.1%。后经两国谈判，日本政府小幅放宽光刻胶对韩出口限制，但至今依然限制这 3 种材料的出口。
电子气体方面，日本的大阳日酸株式会社也是国际五大巨头之一，全球市场份额占比达 18%，另外四家分别是美国空气化工（25%）、法国液空（23%）、美国普莱克斯（17%）和林德集团（8%）。
（4）光刻胶
光刻胶是一种对光敏感的混合液体，通过曝光源的照射或辐射，经光刻工艺将设计所需要的微细图形从掩膜版上转移到待加工基片上，主要应用于集成电路芯片、发光二极管（LED）、晶圆级先进封装等制程上。光刻胶是半导体生产制造的核心材料，光刻工艺的成本约占整个芯片制造工艺的 35%，耗费时间约占整个芯片工艺的 40%～60%。光刻胶技术壁垒高，涉及光阻材料的核心技术也为日美企业所垄断。全球前五家厂商包括日本 JSR（28%）、东京应化（21%）、美国罗门哈斯（15%）、信越化学（13%）、富士电子材料（10%），其中四家日本厂商市占率达到 72%。
光刻胶行业门槛高，新兴企业较难进入。同时，作为半导体芯片产业的上游产品，光刻胶质量直接影响着下游芯片产品的质量。目前，光刻胶曝光波长有宽谱紫外向 g 线-i 线-KrF-ArF-EUV 的方向移动，KrF 和 ArF 光刻胶被日本、美国企业垄断。日本在这一领域的控制力极大增强了日本整体的半导体实力。
另外，光掩膜版和溅射靶材同样也是日美优势领域。全球半导体掩膜版 80%以上市场份额被日本凸版印刷 Toppan（32%）、 美国 Photronics（23%）、和日本 DNP（27%）三家占据，另外还有自产自销的台积电和三星。溅射靶材是高速荷能粒子轰击的目标材料，具有高纯度、高密度、多组元、晶粒均匀等特点，一般由靶坯和背板（或背管）组成。溅射靶材的主要国外厂商包括日本 JX 日矿金属（30%）和东曹（20%）、美国霍尼韦尔（20%）和普莱克斯（10%）、韩国三星等，日美企业占据领先优势，市占率超过 80%。
总体而言，日本企业在全球半导体材料市场上所占综合份额约达到 52%，信越化学、SUMCO、JSR、东京应化工业、大阳日酸等日企，构成了全球半导体制造的关键环节。其中, 信越化学工业在福岛和茨城设有两大生产基地, 仅其福岛基地的半导体晶圆供应量就占全球 20%的比例。
1.2.3 日本半导体材料主要企业：信越化学
日本信越化学工业株式会社成立于 1926 年，业务范围广泛，涉及硅片、稀土磁体、砷化镓等等多类材料。从 20 世纪六十年代开始，信越的国际业务开始扩张，在全世界建立起了自己的生产网络。目前信越拥有 85 个海外基地，70%的营收来自海外。2018 财年信越化学实现营收 1.59 万亿日元，同比增长 10.59%；实现净利润 3091 亿日元，同比增速达 16.11%。
信越化学的主要业务包括半导体硅（32.7%）、 PVC 化成品（26.4%）、电子功能材料（16.6%）和有机硅（14.5%）等。2018 年各项业务都获得相当增长，PVC 化成品营收实现 4.6%的增长，主要得益于欧美市场的稳定业务拓展；半导体硅营收增长 23.3%，主要由于价格调整与稳定的出货量；有机硅营收增长 13.1%，得益于世界市场需求增长，量价齐升。
1.3 显示材料：日本有多种关键材料做到全球独家供应
显示面板又称为平板显示（FPD） ，显示面板大致可分为发射型显示和非发射型显示。发射型显示包括有机发光二极管显示（OLED）、等离子显示（PDP）等。其中OLED 中根据矩阵不同，可分为主动矩阵（AMOLED）和被动矩阵（PMOLED）。非发射型显示主要为液晶显示（LCD），而 LCD 中最主要的技术为薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）。
在液晶显示（LCD）市场上，我们可以看到日企的产能规模有限，主要是由于日本企业投资较为保守，但是日本拥有完整配套的显示产业链和强大的技术基础，在面板产业上游的材料和设备上占据主导优势，因此日企的实力仍然不容忽视。韩国凭借着技术优势、人才优势、专利优势居于领先地位，但由于自身市场过小，产能过剩，较依赖于全球市场尤其是中国市场。
在有机发光二极管显示（OLED）领域，日本显示产业主要企业有出光兴产、精工爱普生、松下、柯尼达美能达等，这些公司从 OLED 产品的上游原料到组装、生产等都有涉及，形成了一个完整的产业链。目前，韩国和日本在 OLED 领域的实力远远领先于别的国家。从 OLED 专利数量来看，韩国三星 SDI 拥有专利数最多，其次就是日本企业。
在显示产业部分关键材料领域，日本占据主导地位甚至是垄断地位。随着有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）显示屏迅速取代智能手机中的 LCD，精细金属掩膜版（FMM）材料占据了关键地位，其用于制造 RGB-AMOLED 的关键生产组件。精细金属掩模版（FMM）材料的主材是金属或金属 树脂，是中小尺寸 OLED 生产中不可或缺的材料，是形成高分辨率像素的必须零部件。三星显示进行了多年的攻关，但目前全球的 FMM 材料仍由日立金属独家供应；OLED 金属模板的全球唯一供应商也是大日本印刷公司(DNP)。另外，在设备领域，全球 OLED 蒸镀设备的供应为 日本的Canon Tokki所垄断，尽管三星电子占据了90%以上的中小尺寸OLED屏， 但却很大部分依然要依赖 Canon Tokki 的真空蒸镀机；佳能和尼康能供应的曝光机也在全球不可替代（国产稳定性较差） 。
日本关键部件及设备产业包括：高端被动器件和半导体生产设备。
2.1 高端被动器件（电阻、电容、电感等）：日本体现了强大的控制力
日本在许多高端被动器件（电阻、电容、电感等）体现了强大的控制力，例如日本村田、TDK 公司、Taiyo 公司、京瓷是全球 SAW 滤波器主要供应商，日本村田和 Taiyo 公司是电容电感主要供应商。在片式多层陶瓷电容器方面，日本村田市场占有率第一（31%），占据绝对优势。在铝电解兼容领域，前四大厂商均为日本企业，市场占比达到 56%。在天线开关方面，除了美国的 SKYWORKS（思佳讯）公司和 Qorvo 公司，日本的村田和松下是主要供应商。
目前铝电解电容器电解质固态化技术发展领先的国家是日本, 其三洋公司开发的 TCNQ 固态电解质及贵弥功株式会社与尼吉康株式会社开发的高质量固态电解质, 是目前在全球范围内使用的最主要的固态电解质。
2.2 半导体生产设备：日本三成以上设备具备竞争优势
半导体设备是半导体行业的支撑行业，可分为 IC 制造（前端设备）和 IC 封测（后道设备）两大领域。晶圆加工制造设备为主要设备，约占所有设备市场规模的80%。根据美国半导体产业调查公司 VLSI Research 2017 的数据，在晶圆加工制造设备中，份额排名前四的有刻蚀设备（占比 24%）、薄膜沉积设备（占比 20%） 、光刻设备（占比 18.4%）、前道检测设备（占比 10.4%）。
2.2.1 2020 年全球半导体设备市场有望复苏
2020 年半导体设备市场将从 2019 年疲软态势中复苏。据国际半导体产业协会(SEMI)公布的年度半导体设备预测报告，预估 2019 年全球半导体制造设备销售额将达 576 亿美元，较去年 644 亿美元历史高点下滑 10.5%，但 2020 年有望逐渐回温，并于 2021 年有望创历史新高。
2.2.2 全球半导体设备厂商前十强美日各占 4 家
在 2019 年全球前 10 名半导体生产设备厂商中，美日各占据 4 家。排名前四名厂商为设备产业顶级公司，营收达百亿美元。2019 年 4 家美国公司（应用材料、泛林半导体、科磊、泰瑞达）的总营收达 261 亿美元，相比 2018 年减少 25 亿美元，下滑增长 8.7%。 4 家日本公司（东京电子、爱德万测试、斯科半导体、日立高科）的总营收为 158 亿美元，相比 2018 年减少 20 亿美元，下滑 11%。
全球半导体设备竞争格局高度集中（CR5 占比 70%）。 其中前五大半导体设备制造厂商包括美国应用材料（AMAT）、荷兰阿斯麦（ASML）、美国泛林半导体（Lam Research）、日本东京电子（Tokyo Electron）和美国科磊（KLA-Tencor），它们由于起步较早，凭借资金、技术、客户资源等优势占据了全球半导体设备市场绝大部分份额。其中，阿斯麦在光刻机设备方面形成寡头垄断；应用材料、东京电子和泛林半导体是提供等离子体刻蚀和薄膜沉积等工艺设备的三强；科磊半导体是检测设备的龙头企业。
2.2.3 半导体设备市场呈寡头垄断格局，市场份额多为前三家占据
细分来看，各类半导体设备市场均呈现寡头竞争格局，市场份额多为前三家占据。例如光刻机方面，阿斯麦（ASML）专业从事光刻，占领 75%市场份额。应用材料（AMAT）作为全球最大的半导体设备商，在多种设备领域市占率领先，产品与服务已覆盖原子层沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、刻蚀、快速热处理、离子注入、测量和检测、清洗等生产步骤。
日本半导体厂商在半导体生产过程中所用的30种生产设备中至少在10种以上具有竞争优势, 且在一些装置方面如电子束描画、显影等形成垄断地位。如在洗净干燥、减压 CVD、氧化扩散炉、封装、存储检查、处理器检查等领域, 日本企业占有份额均超过 50%;而在电子束描画、显影、切割、探针检查等领域, 日本企业份额甚至超过 90%, 具备了垄断性竞争优势。
分类来看，在前端半导体设备中，日本在清洗设备占比 70%、氧化炉占比 83%、电子束描画设备市场占比 93%、涂布/显影设备占比 98%、减压 CVD 设备占比 79%。半导体后端设备中，成型机占比 54%、划片机占比 97%；后端检测设备中，处理器占比 56%、内探针器占比 90%、存测试机占比 50%。
2.2.4 日本半导体设备主要企业：日本东京电子
日本东京电子（Tokyo Electron/TEL）是全球第三大半导体制造设备供应商（全球市场份额约 19%，前两家分别是美国应用材料和荷兰阿斯麦）。公司成立于 1963年，主要产品为半导体生产设备和平板显示器（FPD）生产设备，在等离子体刻蚀和薄膜沉积等工艺设备上全球领先。东京电子拥有 34 家公司，广泛分布于 17个国家或地区。随着大数据和人工智能(AI)等新技术的日益普及，下一代 5G 电信标准的引入肯定会加速一个完全由数据驱动的社会的出现。半导体和平板显示器(FPD)的使用也在以前所未有的速度扩大，催生新的产业。东京电子的半导体和平板显示器(FPD)生产设备构成了这些新产业的基础，同时也是支持创新和推动广泛电子设备发展的核心技术。
近年来公司业绩持续增长。2018 财年，东京电子实现营收 12782.40 亿日元，同比增长 13.05%；实现净利润 2482.28 亿日元，同比增长 21.46%。
半导体设备的主要类别是涂布机/显影机，蚀刻系统，用于晶圆加工的沉积系统和清洗系统，以及晶圆测试过程中使用的晶圆探针，此外还提供用于封装工艺的晶片粘合机等。FPD 设备的主要类别包括涂布机/显影机和刻蚀系统。另外也提供喷墨打印系统制造 OLED 面板，以应对不断扩大的 OLED 显示器市场需求。
公司充分重视研究开发，研发支出逐年增长。2018 财年研发支出达 1139.80 亿日元，占营收比重为 8.92%，公司十年来研发支出占营收比重一直保持在 8%-15%。
2.2.5 启示：国内设备商成长之路少不了自主创新 并购整合
国际半导体设备龙头有着相似的发展路线，起步较早，且不断通过自主研发和并购整合来丰富产品线从而扩张版图，这为我国半导体设备国产化发展道路带来启示。持续的高研发投入和自主创新是企业立身之本，而并购整合加速了新技术集成和应用。在并购风格上，综合型设备公司偏好多样化并购，而专业型设备公司青睐公司所专注的领域相关的并购。例如光刻机巨头阿斯麦（ASML）历来注重研发投入和自主创新， 2010-2018 年研发费用率保持在 14%左右。应用材料（AMAT）在经过数次并购活动后，产品线基本覆盖了半导体前道制造的主要设备，包括原子层沉积 ALD、物理气相沉积 PVD、化学气相沉积 CVD、刻蚀 ETCH、离子注入、快速热处理 RTP、CMP、电镀、测量和圆片检测设备等。在半导体产业向大陆转移的过程中，半导体设备国产化是一项关键的战略举措，我国厂商有望通过持续的研发投入和外延并购不断壮大崛起。
3、 日本新材料企业发展的成功经验所带来的启示3.1 从龙头信越化学看半导体材料经营之道：精进技术 把握市场需求
日本信越化学工业株式会社是全球最大的半导体硅片供应商，2018 年其市场份额为 27.6%。信越化学业务共分为六大块：PVC 化成品事业、半导体硅事业、有机硅事业、电子功能材料事业、功能性化学品事业、和其他相关事业。其中，半导体硅业务占总营业利润的 33%。公司海外销售额比率高达 70%，全球据点超过20 个国家。
3.1.1 成长历程 产品开拓路径
1926 年信越化学前身“信越氮肥料株式会社”在日本创立，日本由于耕地面积少，对氮肥等肥料需求大，自此发家建立。1940 年，公司更名为“信越化学工业株式会社”。二战后，信越化学开始接触到美国的有机硅产业，1949 年，在东京证券交易所上市，并 开始有机硅的基础研究， 1953 年开始有机硅的工业生产，在日本政府的支持下，公司大力投入研发，1960 年开始生产高纯硅并开发出 RTV有机硅胶。有机硅广泛使用于汽车、电气、电子、化妆品、建筑、食品等领域，信越有机硅创出了超过 5000 种以上的产品。 1970-1985 年间，日本的有机硅产量从 6 千吨左右增长至 6 万吨，反超美国，转变为有机硅输出国。
在有机硅产品形成绝对优势后，公司围绕硅产品向半导体领域扩展产品品类。在半导体硅和电子功能材料两大事业部，公司着力布局半导体材料业务，逐渐成为全球领先的集成电路硅晶圆制造商，除了硅片外，另外提供用于半导体制造过程的光刻胶、光掩模用防尘盖及薄膜等。 1973 年，设立信越半导体“S.E.H. Malaysia Sdn. Bhd”，之后在美国、英国、台湾设立半导体分公司。1998 年实现光刻胶产品的商业化；2001 年开始 300mm 硅晶片的商业生产；2007 年与凸版印刷公司合作共同开发出最先进的光刻掩膜版。信越化学将用于半导体回路记录时的感光材料的准分子激光用光刻胶，实现了产品化，也成功开发了与准分子激光对应的光掩模用防尘盖及薄膜。由此，信越集团供应着半导体装置的光刻制造工序中所必须的主要材料。
作为全球领先的集成电路硅晶圆制造商，信越集团在大口径、高平直度晶圆的前沿技术上一直处于世界领先地位。在 300mm 晶圆和实现绝缘体硅片(SOl)晶圆的量产方面领先于其他公司，且供应稳定。公司除了高精度单晶技术和高水平的加工技术外，尖端图像传感器设备的高质量外延生长技术和产品质量控制和评估分析系统也受到各地客户的高度重视。同时，一贯化生产发光二极管中的 GaP（磷化镓），GaAs（砷化镓），AIGaInP（磷化铝镓铟）系化合物半导体单晶与切片，令人瞩目。
3.1.2 成功要素：重视研发、布局新兴领域
1) 重视研发，不断精进技术加深护城河
信越化工视研发力量为一项重要资产，日益精进的技术造就企业护城河。公司以营业，开发，制造的三位一体独创性研究开发体制来密切配合客户需求，并进行各项开发研究。通过营业活动，将获得的市场需求传达给开发部门，以此来设定研究主题。开发部门按照所设定的主题进行原料的开发，同时，在与制造部门密切配合的基础上，利用工厂设备，进行以量产化为目标的实践性开发研究。且为追求效率，信越化学将所有 R&D 据点设置于厂地内，并与各事业，制造部门紧密结合。
信越近三年每年的研发投入维持在 500 到 600 亿日元之间，拥有 3000 多项硅晶圆方面的专利，不断巩固自身领先地位。2018 财年,信越化学研发投入了 564 亿日元，占 FY2018 年度销售额的 3.5%。大约 5000 种新产品被引进，1779 项专利被授予，超过 30%的收入来自专利优势产品的销售。研发投资效率以最近 5 年的营业收入与之前 5 年的研发费用之比来衡量，在同行中是非常高的。
公司共设有七家研发中心：有机硅电子材料研究中心、先进功能材料研究中心、磁性材料研究中心、新型功能材料研究中心、半导体材料研究中心、特种化工材料研究中心和 PVC 研究中心。
2) 布局新兴领域，以满足时代需求
布局新兴领域，以具有独创性的原料开发，来创造崭新的价值。基于诸如“未来社会在寻找什么?”而进行产品布局，最重要的是必须能满足下一代的需求，并须具有前人未达的崭新独创性。经严格筛选的多项开发主题，成为“世界首次”开发的原料，并以优越的特性与出色的功能，解决各产业领域所存在的问题，带来飞跃性的革新。例如，半导体材料位于半导体整个产业链的上游，在整个产业发展中发挥着重要的基础性支撑作用，是产业发展的基石。公司看准半导体新材料发展的长远前景，于是在有机硅成为公司王牌产品后，围绕硅产品向半导体领域扩展产品品类。在半导体硅和电子功能材料两大事业部，着力布局半导体材料业务，逐渐成为全球首屈一指的集成电路硅晶圆制造商，除了硅片外，还提供用于半导体制造过程的光刻胶、光掩模用防尘盖及薄膜等，成绩令人瞩目。
3.2 总结：带给我国新材料产业发展的启示
日本新材料及设备公司的成功经验为我国新材料产业发展提供了发展方向和宝贵经验借鉴。譬如半导体业，在经历过多轮全球半导体产业转移后，尽管日本半导体芯片份额较其高峰期已经萎缩，但日本在半导体材料领域借助产业优势延续了辉煌，在全球保持着较大的市场份额。随着电子等新兴行业全球产能逐渐向国内转移集中，先进制造业所需的新材料行业也为国内化工企业提供了转型升级的方向。我们回顾日本新材料行业的发展进程，有三点启示值得借鉴。
3.2.1 启示一：产官学合作体制推动科研成果高效转化
日本独特的“产官学”合作体制推动科研成果高效转化，同时政府在产业化过程中提供税收优惠及研究经费支持。基于不同行业的特点，政府的支持策略也需因地制宜。例如根据半导体业的行业特点，企业需要连续性和逆周期性的政府支持，即使在行业低谷期，企业依旧需要资金等支持来持续研发，力求更新换代。此外，由政府主导创立产业研发联合体，使企业共同研发，可以促进科研成果产业化，正如日本的“产官学”合作体制即产业界、政府和学术界合作的科技发展体制。 上世纪 70 年代开始，日本政府通过 VLSI—超大规模集成电路开发项目（政府主 导研发）、税收优惠等政策大力推动日本半导体产业成为世界领先者。其间日本政府成为投资方，组织多家日本龙头企业和研究所合作进行了 VLSI 项目,成功获取了一千多项专利，日本半导体产业核心零部件也从对外依赖度 80%转变为国产化率 70%。
我国新材料产业崛起之进程离不开政府的保驾护航，由于我国半导体等诸多新兴产业尚在发展阶段,建立产业研发联合体可以统筹规划，免去重复的技术开发、有针对性的开展关键共性技术的产业化，这样才能做到规划高屋建瓴、问题突出 及行动明确。正如日本政府发布的《日本产业结构展望 2010》的报告以新成长 战略为指导，将包括高温超导、纳米技术、功能化学、碳纤维、高性能 IT 等 10 大关键共性技术产业确定为未来产业发展主要战略领域，就相关领域的现状和问 题、发展方向进行了分析，并提出了相应的行动计划。
3.2.2 启示二：产业联盟推进上下游协作、实现高质量增长
建立产业联盟来推进上下游协作、实现高质量增长。正如日本碳纤维联盟成员（即日本碳纤维协会）在生产和研发等各方面均有机会制定对其有利的竞争规则，从而形成会员间共同的竞争优势。日本碳纤维协会共有 10 名成员，包括生产 PAN基碳纤维的东丽、东邦、三菱丽阳，生产沥青基碳纤维的企业，中间材料制造和材料回收利用企业。联盟成员覆盖了整个碳纤维产业链，能够全面了解产业中存在的问题和需求，有效服务于产业的各个环节；联盟实行统一规划，使产业链上下游彼此制造体系相适应；联盟内部组织结构清晰，分工明确，能够有针对性地预防和解决产业发展过程中出现的新问题；联盟还制定上下游合作的产品质量标准，实现纤维产业低成本和高质量的技术突破，促进行业的可持续发展。日本碳纤维联盟在新材料产业的成功经验给我国发展带来以下启发：通过上下游企业各环节的有效沟通、协调机制的建立，能够一定程度规避产业同质化、产能过剩等问题。联盟能够引导企业建立通过产品创新、技术升级的竞争机制，有效推动了行业有序发展。
3.2.3 启示三：商社文化、产融结合为企业成长提供肥沃土壤
日本的商社文化、产融结合为日本新材料企业提供了成长的肥沃土壤。日本金融、贸易、制造业之间交叉持股的网状结构，增强了企业综合抗风险能力，同时凭借信息、资本、产业间协同等优势帮助成员企业转型发展。住友化学作为一家具有代表性的日本半导体材料生产商，背后不乏其商社的推动作用。住友化学控股的主要股东包括集团下属金融机构，住友生命保险、三井住友银行和住友信托等，下属子公司包括从事农化业务的 Nufarm、住友制药、住友精化、拉比格石化等子公司，子公司以及主要股东之间的股权关系呈现网状结构。
住友商社推动主要成员企业进行产业化投资，同时能够高效率开展产品认证、质量反馈，并最终导入到下游客户应用。住友商社利用自身在全球的业务网络、全球性的政商关系等优势为集团成员企业产业化投资提供信息和产业链整合资源，同时结合集团金融机构，能够帮助新材料企业快速进行业务转型并推动全球化布局。
……
（报告来源：财通证券）
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