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當前位置:首頁 > 新聞中心> 企業動態 > 創新成為推動潔凈室行業發展新引擎
作者: 來源: 日期:2016-5-11 22:55:54 人氣:

  潔凈室工程行業是一個需求驅動的行業,需求端技術要求的不斷提高為潔凈室行業提出了更多更新的要求,推動潔凈室行業技術創新。作為現代技術的支持性行業,現代技術向微觀化、集成化的發展,對潔凈技術和整個潔凈行業提出了更迫切的要求。當前半導體技術已經進入了納米的層次,平板顯示技術從TFT向AMOLED等新型顯示技術方向發展,納米新材料技術在各方面的應用,基因技術的發展和普及,以及航天航空技術、智能制造技術等都無不對潔凈技術提出新的要求。這種迅速變革的需求也正在促進整個潔凈室工程行業的轉型升級,成為推動我國,以至于全球潔凈行業的推動力量。而傳統領域對潔凈技術的需求雖然也有所提高,如食品生產和流通、醫療制藥、精密儀器、數據中心、生物工程中心、化妝品生產等領域,但是增長速度維持在一定的水平,屬于傳統的潔凈室需求領域,其對潔凈室技術的要求也相對較低。因此未來潔凈室工程行業將面臨行業分化的發展狀況,不排除在一些高端領域形成專業性較強公司在一定范圍內壟斷的局面。

       1.全球技術變革和產業升級對潔凈工程提出新的技術要求

       當前全球正處于由工業社會向信息社會轉型的時期,各種新型技術層出不窮地出現,而傳統技術卻在迅速地退出市場。在這種轉變的過程中,最明顯的變化是各種新型信息技術向生產生活領域的廣泛滲透。與此相伴是材料技術、能源技術、生物制藥技術、基因技術等的新技術的協同發展,共同催生了當前社會形態和生產方式的急劇變革。如物聯網技術、航空航天等空間探測技術、新型顯示技術、智能制造技術、機器人技術、深海探測技術、增材制造技術、量子計算技術等都以新的形態出現在現代生產生活中。而這些新型技術都對生產環境提出了更高、更新的要求,傳統的潔凈技術已經不能夠滿足新技術對微加工、微集成、零干擾等方面提出的要求,亟待新型潔凈技術為這些新技術提供新的生產環境。

       1.1半導體技術的升級和市場需求的擴展將引領未來潔凈技術的發展
      首先從技術方面來看,半導體技術已經即將進入更先進的5納米階段,近期Intel公司提出的下一代晶體管結構是納米線FET,臺積電也已經宣布在該領域的研發成果已經進入到在不久的將來可以量產的發展階段,對于5納米的生產線來說,根據16/14納米的經驗,以每1000硅片需要1.5億至1.6億美元計,推測未來的5納米制程,未來建設一條芯片生產線需要100億美元是完全有可能的。這樣即使潔凈室工程費用按照生產線的10%計算,未來每建一條生產線所需要的潔凈室的費用也達到60億元人民幣。
       信息處理技術正在推動半導體產業進入更寬廣的應用領域。物聯網技術的發展促進對傳感器和微機電系統的需求,另外智能手機等移動終端、機器人的普及也引發了對相關傳感器和微機電系統等的需求。而且這樣的需求增長非常迅速,智能手機的增長率盡管2015年有所下滑,但是也維持在20%左右。在政策扶持和市場應用的推動下,國內傳感器市場規模迅速增長,從2010年的397億元上升至2014年的865億元,年均增長率達21.4%。未來幾年,在可穿戴設備、物聯網、汽車和醫療等領域的傳感器應用的增速將高于全球平均水平,并有望在2020年超過3000億元。杰里米﹒里夫金在其所著的《零邊際成本社會》一書中表示,2007年,全球大約有1000萬個傳感器將各種類型的人類發明連接到物聯網上。2013年,該數據達到35億個,到2030年預計將達到100萬億個。這些需求都呈現快速增長的態勢。
       1.2顯示技術向AMOLED的變遷成為潔凈行業未來重要的市場增長點
       顯示市場目前正在蓬勃發展,并且不斷出現新的產品,消費者對各種產品的需求也在持續提升。在過去的幾年內,大部分消費者可以在自己的已經積累了不少擁有顯示屏的科技產品,從PC到筆記本電腦、智能手機、電視、平板電腦甚至是智能手表和健身腕帶等。隨著未來移動網絡的發展,以及各種應用的不斷成熟,這樣的顯示屏將會快速增加。
       在預期市場需求快速增長的背景下,顯示技術由傳統的TFT技術向AM-OLED演進的趨勢已經非常明顯。隨著技術的發展,目前的LCD技術將會消亡,取而代之的將會是CCFL管背光和擴展色域(extended gammut)技術,之后有LED背光技術,再之后是OLED技術。相比傳統TFT材質屏幕,AM-OLED屏幕具備著響應速度快,自發光,顯示效果優異以及更低電能消耗的優點。而早期AM-OLED屏幕所面臨的面板尺寸有限以及壽命相比TFT較短的缺陷也在不斷革新的技術支持下差距不斷縮小。目前AM-OLED技術已經取得了實質性進展,蘋果手機已經計劃于2018年推出AM-OLED手機。和輝光電、天馬、友達光電都已經開發出了AM-OLED面板。相關行業專家預計,未來10年將是AM-OLED技術逐漸替代目前TFT技術的關鍵時期。
       目前困擾AM-OLED技術的是其不良率,即使如三星等企業其良品率也僅為70%-80%。在工藝方面已經基本成熟之后,則相關潔凈技術的發展將會是制約AM-OLED普及的一個重要瓶頸。AM-OLED的基礎是有機物發光體,成千上萬個只能發出紅、綠或藍色這三種顏色之中一種的光源被以一種特定的形式安放在屏幕的基板上,這些發光體在被施加電壓的時候會發出紅、綠或者藍色光。而技術的進一步微型化,增加了對潔凈室技術的挑戰。
1.3傳統需求持續增長及其對節能的要求帶來潔凈室工程市場的底層技術革新
       除去這些新需求之外,全球范圍內如生物制藥、醫療衛生、食品飲料、化妝品等傳統的潔凈室需求隨著人們生活水平的提高也在進一步穩定增長,而制造技術的變革引發的3D技術,汽車、飛機、游艇和深度潛水工具的普及,尤其是科研實驗室、化工技術、材料技術、新能源技術等的發展,為全球潔凈室開拓了新的、更大的空間。尤其是材料技術向納米技術的不斷邁進,以及基因技術在醫藥領域的應用等都向全球潔凈室市場釋放出快速增長的需求。
       隨著人們生活水平的提高和生產向精益和微型化發展,尤其是在高端需求領域不斷的技術突破所釋放的新需求的推動下,全球潔凈室市場保持穩健快速增長的態勢。近年來全球經濟的增長速度不足3%,而潔凈室的增長速度保持在10%以上的速度增長。并且相信隨著人們生活水平的進一步提高,以及技術不斷地向微觀化、精益化的縱深發展,潔凈室生產規模會進一步穩定發展,為人類的生產和生活提供更清潔、更干凈的環境。
從技術的角度來看,市場競爭的加劇以及人們環境保護意識的提高,大多數傳統的潔凈技術行業面臨著節能改造的要求。畢竟對于很多潔凈技術企業而言,潔凈方面的能源消耗占到了企業經營成本的一個較大部分,采用節能技術能夠為企業帶來直接的經濟效益。而且傳統工藝的改進,也帶來了潔凈技術的改進要求。

       從區域市場發展來看,亞太地區由于近年來一直是全球增速較快的區域,而且集聚了全球絕大多數的半導體、顯示器生產企業等市場主要需求方。但是由于近年來中國經濟增長進入新常態,尤其是日本的半導體和顯示器生產企業經營狀況普遍不是很好,而韓國的相關企業也在半導體和顯示產業方面發力甚少,其次北美和歐洲各國市場已經趨于飽和。總之,潔凈室市場在2014年和2015年出現了增長趨緩的態勢,這主要是傳統技術市場已經趨于飽和,而新技術還處于產業化前期這樣的一個轉型階段的特有現象,而且整體市場基數已經逐年增大,所以同樣的增量顯示在增長率方面就會變小。相信隨著未來顯示技術、半導體技術,以及其他相關技術的逐漸成熟和大規模應用,會帶來潔凈室工程更高的技術要求和更快的市場增長。

       2.技術專業化發展誘發產業分化,潔凈室行業向專業化發展

       潔凈技術隨著應用領域的不同,其技術著眼點也存在差異。隨著市場空間的擴展和技術需求的專業化演進,潔凈室工程行業呈現出進一步專業化發展的態勢。

       2.1高端市場強調技術與服務,市場專業化發展趨勢明顯
       除了潔凈技術要求相對不是很高的食品、化工、醫療衛生、實驗室等行業的潔凈室市場依然由大量的中小潔凈室施工企業占有外,伴隨著半導體和顯示領域新技術的成熟,原先的一些大中型潔凈技術企業逐漸向專業化方向發展。這些大中型潔凈技術企業往往依托于自身的技術優勢,選擇自身的專業領域開拓市場,形成了良性發展的態勢。
        2.2 AMC、交叉污染防治和微震控制等成為潔凈技術發展的前沿
       從技術的角度來看,分子層面的污染控制、交叉污染防治,以及微震控制等技術成為當前潔凈技術發展的重要關注點。當然隨著潔凈技術應用領域的不同,其要求也會存在較大的差異,如潔凈室內壓力的控制,潔凈技術向AMHS(Automatic Material  Handling System)的延伸,以及潔凈室節能、氣流分析與控制等都會是潔凈技術提供企業需要關注的技術焦點。

       AMC對當前的IC生產其潛在的污染控制范圍要比粒子污染要廣泛很多,粒子污染控制只要確定粒徑及個數,但對AMC控制而言,除了受芯片線寬的縮小而變化外,并受工藝、工藝設備、工藝材料及園片傳送系統等的影響,更有甚者,用于某一工序的各種工藝材料(化學品、特種氣體等)其微量的分子對下一工序往往可能就是污染物。目前半導體芯片加工工序當前已多于300多個獨立工序,對AMC控制指標的確定更是復雜。因此,IC生產對AMC的控制,對不同的產品、不同的工藝、不同的工序及不同的工藝材料會有不同的要求,對各種污染物質的要求當前總的說法是控制在亞pptm~1000pptm間,隨著相關工藝的進一步發展,這種控制范圍還需要進一步縮小。

       3.我國潔凈室工程市場需求分析

       我國是全球潔凈市場的重要組成部分,大致占到了全球潔凈市場的20%左右。尤其是隨著近年來我國在半導體和顯示產業領域的發力,以及醫療和科研改革的不斷深入,我國在潔凈工程市場方面更是表現出強勁的市場需求。
       3.1半導體產業對潔凈室工程未來市場的需求可期
       半導體技術是電子信息領域的基礎和核心,但是“缺芯少核”一直是困擾我國電子信息產業長期健康發展的重要障礙。這種狀況不僅導致我國半導體企業,甚至整個電子信息制造業利潤微薄,而且引發了諸如信息安全、國際貿易歧視等方面的問題。隨著國家對信息安全和自主知識產權的高度重視,未來幾年我國半導體產業將迎來產業轉型和政策扶持的雙重利好,具備高速成長的條件。
       3.2 AM-OLED等新型顯示技術日趨成熟,已近產業變革臨界點
       全球新型顯示產業主要集中在日本、韓國、我國臺灣地區,在全球薄膜晶體管液晶顯示產業競爭中,日本、韓國和我國臺灣地區已占據全球90%以上的份額。目前,韓國三星(SDI)和LG、臺灣友達和奇美、日本夏普排名全球薄膜晶體管液晶顯示面板廠商前五名。我國國內(大陸地區)新型顯示產業基地主要集中在環渤海灣、長三角、珠三角地區,以及合肥、武漢、成都、西安等地區。
         為推動我國制藥行業GMP的國際化進程,我國出臺新版GMP-2010,于2011年3月1日起實施,并設置不超過5年的過渡期,即2015年12月為過渡期的最后期限。根據目前的認證情況來看,大約近2000家企業由于沒有經過認證而退出該市場,所以未來幾年制藥企業潔凈室工程需求將減少,但是并不意味著未來幾年制藥企業就不需要潔凈室技術,畢竟很多企業還需要產能擴張,甚至建設新的藥廠,以及進行必要的改造和升級等。還有些制藥企業需要更高級別的潔凈技術相關認證等方面的需求。
       在藥品行業,中國是僅次于美國和日本的世界第三大市場,而且未來隨著人們健康意識的提高,增長潛力驚人。相關調查估計,2015年的藥品消費額已達750億美元,約合4653億元人民幣。自2009年以來,我國藥品銷售額的年復合增長率接近25%。收入的增長和老齡化的加速意味著中國對藥品的需求還將繼續飆升。醫保覆蓋范圍的擴大,理論上也會刺激藥品需求。外資在華建廠,正是看準了國內不斷增長的對藥物的需求。
    
       4.1  2015年我國潔凈室工程行業主要市場分析
      從2015年潔凈室工程的細分行業的角度看,電子行業依然是潔凈工程市場最大的需求方,但是在整個市場份額中的比重在逐漸下降,基本與醫療食品、高端制造等板塊形成了三足鼎立的格局。形成這樣情況的主要原因是智能制造、新能源、新材料等的發展,開創了新的市場空間。2015年集成電路、新型顯示和半導體照明等產業平穩增長,主要處于技術轉型的關鍵時期,平均年增長率維持在15%左右。太陽能電池在經歷國際市場的需求下滑之后于2014年開始逐步反彈,正處于市場恢復的階段,增長相對迅速。
       醫療衛生和食品加工行業增長平穩,但是國家放寬了民營醫院進入的門檻,促進了醫院的建設,但是很多民營醫院規模有限,對潔凈工程市場的需求有限,但還是從整體上高于食品行業潔凈室市場的增長。2015年由于是制藥及醫療器材行業我國國家新版GMP強制認證的最后一年,所以還是爆發出相對強烈的市場需求。當然也有很多制藥企業出于經濟效益的考量,最終放棄了GMP的認證。
       從我國“十三五”規劃來看,工業和信息化部將航空發動機及燃氣輪機、深海空間站、量子通信與量子計算機、腦科學與類腦研究、深空探測及空間飛行器在軌服務與維護系統、煤炭清潔高效利用、重點新材料研發及應用、天地一體化信息網絡、高檔數控機床、深海探測、核醫學影像設備、新能源汽車等近百項技術作為“十三五”期間的重點,而這些技術和應用會不同程度利用到潔凈室相關技術。這些都為潔凈技術的創新應用提出了新的要求,開拓出新的市場空間。

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