“十大領域用化工新材料發展研究”之
電子信息領域用化工新材料發展趨勢研究
霍正元 張皓瑋 齊景麗
化工新材料產業是支撐現代工業體系的物質基礎，其中電子信息領域用化工新材料是半導體、新能源等戰略性新興產業發展的關鍵支撐。這類材料的技術突破不僅直接關系到國家科技實力、經濟競爭力和國防安全，更已成為全球科技競爭的戰略制高點。在芯片制造、顯示面板、通信設備等高端電子產品的產業鏈中，光刻膠、高純電子氣體、半導體材料等關鍵材料的技術水平，不僅決定著電子信息產業的自主可控能力，更深刻影響著全球產業鏈格局的重構。當前，突破關鍵材料“卡脖子”技術、構建自主可控的材料體系，已成為實現產業高端化發展、保障產業鏈安全的戰略核心。
隨著新一代信息技術快速迭代，電子信息領域化工新材料（以下簡稱電子化學品）呈現出產品細分品種持續增加、質量標準不斷提升、對純度和痕量雜質控制要求日益嚴苛、產品附加值顯著提高的發展趨勢。在此背景下，強化我國電子化學品自主保障能力，加快實現關鍵品種國產替代，對國家安全、推動經濟高質量發展和促進產業升級具有多重戰略價值。
本研究立足我國電子化學品產業發展現狀，系統梳理重點細分領域核心品種，深入剖析產業發展面臨的瓶頸問題，提出提升核心技術競爭力、完善產業鏈協同機制的創新路徑，為提升產業國際競爭力提供決策參考。
一、發展電子化學品的戰略必要性
（一）構建戰略縱深保障產業安全，搶占未來科技制高點
實現電子化學品全面自主保障，關乎國家科技安全、產業重構和戰略新興產業發展。增強電子化學品產業競爭力，一是破解“卡脖子”困境，保障供應鏈安全自主可控。擺脫高端芯片制造、先進顯示等核心環節所需的光刻膠、電子特氣、高純濕電子化學品、CMP拋光材料等關鍵材料的進口依賴，是保障國家信息安全和國防安全的戰略生命線工程。二是支撐數字經濟發展，搶占科技革命制高點。5G/6G通信、人工智能、物聯網、云計算等數字時代基礎設施的功能升級，與高頻覆銅板樹脂、低介電常數聚酰亞胺、封裝塑封料等化工新材料的技術迭代緊密關聯。
（二）構建現代化產業體系，提升價值鏈核心競爭力
構建現代化產業體系，提升價值鏈核心競爭力，是我國實現從“制造大國”向“制造強國”躍遷的戰略支點。推進電子化學品產業升級，一是突破“微笑曲線”底端困境，向價值鏈上游攀升。推動國內半導體、顯示面板、消費電子等整機產業實現國產材料替代，是提升全產業鏈附加值和競爭力的關鍵。二是驅動“材料-器件-終端”全產業鏈協同升級。促進電子化學品生產研發與下游芯片制造、封裝測試等環節緊密協同，通過“材料先行”戰略可破解“不可用、不好用”的技術瓶頸，推進構建自主可控、安全高效、技術領先的現代化電子信息產業體系。
（三）打造原始創新策源地，構建學科融合創新范式
作為多學科交叉的戰略支點，電子化學品研發具有顯著的創新溢出效應。推動交叉學科創新研發，一是有助于催生前沿科學與技術的源頭創新。以材料研發帶動精密合成化學、高分子物理、界面科學、納米技術等基礎學科提升原始創新能力，有助于產生大量核心專利，形成技術壁壘。二是推動跨學科融合與創新范式變革。以電子化學品研發為切入點，示范AI應用和計算模擬篩選及設計，有助于形成“化工+電子+物理+數學”深度融合的研發范式，推動科研體系創新生態變革。
二、我國電子化學品產業現狀和發展趨勢
（一）電子化學品細分門類多，專業跨度大
電子化學品處于“基礎原料-功能材料-終端應用”的產業鏈核心環節。其上游為基礎化工原料，包括：烷烴及其派生物、烯烴及其衍生物、醌類物質、醛類物質、醇類物質、無機酸類物質、無機堿類物質、無機鹽類物質以及各式各樣的工業氣體等。下游應用于集成電路和分立器件、晶體硅太陽能、印制線路板、液晶顯示器件、光電子器件、移動通訊設備等電子元器件，零部件和整機生產與組裝，以及新能源電池等諸多領域。
電子化學品已形成超2萬余種細分品類的龐大體系，具有質量要求高、批次用量小、對環境潔凈度要求苛刻、產品更新換代快、資金投入量大、產品附加值較高等特點。典型的半導體用電子化學品為：光刻膠（又稱光致抗蝕劑）、濕電子化學品、電子特氣、封裝材料；FPD平板顯示（含TFT-LCD、CF、TP、OLED、PDP等）所需濾光片、偏光片、液晶、光學膜等，以及基板、印刷電路板（PCB）專用化學品。
光刻膠用于光刻工藝，是決定芯片電路精度的關鍵材料；濕電子化學品用于晶圓清洗、蝕刻等工序，直接影響芯片良率；電子特氣用于離子注入、薄膜沉積等工藝。
數據來源：根據公開資料整理。
圖1 半導體材料產品分類結構圖
表1 電子工業重點領域電子化學品品種
數據來源：根據公開資料整理。
（二）我國高端產品國產化進程持續快速推進
全球市場維持歐、美、日等國企業長期主導格局，在高端產品領域占據主導地位。2024年，全球電子化學品和材料市場規模約608億美元，預計到2037年將擴大至1313.5億美元，年復合增長率約6.1%。國內企業通過技術突破和國產替代，逐步提升市場份額，在濕電子化學品、電子特氣等領域，興福電子、華特氣體、中巨芯、彤程新材料、多氟多、中船派瑞等企業已具備較強競爭力。統計數據顯示，我國電子化學品市場規模從2018年的約936億元人民幣，增長至2024年的1900億元人民幣左右，呈現持續增長態勢。
但我國在細分產品領域的自給率差異明顯。根據公開數據，我國光刻膠國產化率仍然較低，在全球光刻膠及配套市場220億元人民幣產值中，國內僅占62億元，其中內資企業供給占比不足10%。全球電子特氣市場規模約400億元人民幣，國內約占25億元人民幣，其中內資企業供給占50%以上。在濕電子化學品和CMP拋光材料領域，國內企業正在逐年提高全球市場占比。
數據來源：根據中國化信發布數據整理。
圖2 2024年中國電子化學品市場規模
基于電子化學品品種多、專業跨度大、專用性強等原因，單個企業較難全面掌握多個跨領域的知識和工藝技術，因此在產業內部形成多個子行業。各細分行業總體貼近下游應用市場布局，區域集中度和行業集中度均較高，龍頭企業市場份額較大，行業小巨人企業和隱形冠軍多。全國3萬家存續/在業電子化學品生產企業主要集中在江蘇、山東、廣東等地區，預計未來在長三角地區電子化學品市場需求的集中度將更加突出。
數據來源：根據公開資料整理。
圖3 中國電子化學品行業生產銷售企業分布熱力圖
（三）重點領域所需細分品種逐步呈現體系化布局
1.濕電子化學品
濕電子化學品是化學試劑中對純度和痕量雜質要求最苛刻的領域，相應對生產工藝、生產設備、環境控制、包裝技術都有極高要求，同時也形成了較高產品附加值。按照配方不同，濕電子化學品可分為通用化學品（通常為超凈高純試劑）和功能性化學品（通常為混配試劑）。
通用化學品又稱超凈高純溶劑，應用范圍較廣，占濕電子化學品整體需求的88%，常用于濕法工藝制程中的清洗、光刻、腐蝕等工序。產品主要包括主體成分純度大于99.99%，塵埃顆粒粒徑控制在0.5μm以下，雜質含量低于百萬分之一級別（ppm）的酸類（如：氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸等），堿類（如：氨水，氫氧化鈉，氫氧化鉀等），有機溶劑類（如：甲醇，乙醇，丙酮等）及其他類（如：雙氧水等）。
功能化學品是為滿足濕法工藝中特殊工藝需求，通過復配工藝制備的配方類或復配類化學品，主要包括顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等。功能化學品約占中國濕電子化學品整體需求的12%。
數據來源：根據公開資料整理。
圖4 不同下游領域使用的濕電子化學品和工藝環節
表2 典型濕電子化學品主要類別及產品
數據來源：根據公開資料整理。
目前發達國家濕電子化學品生產商主要分為兩類，即綜合型化工企業及專一型電子化學品供應商。其中，綜合型化工企業以巴斯夫、陶氏、霍尼韋爾、住友化學、德國默克等為代表，濕電子化學品是企業多元化業務組合的一部分。專一型企業以森田化學、關東化學等為代表，長期深耕于電子化學品領域，在某些細分市場位居領導地位。
國內濕電子化學品生產企業約有40余家，總體分為三類。一是以江化微、格林達為代表的濕電子化學品專業供應商，主營業務為濕電子化學品，產品種類豐富且毛利率較高；二是以晶瑞電材和飛凱材料為代表的半導體材料型企業，主要業務以半導體為主，具有客戶導入優勢；三是以巨化股份和濱化股份為代表的大化工企業，與公司其他業務有產業鏈協同效應，在原材料方面具有優勢。
2.電子特種氣體
電子特種氣體簡稱電子特氣或電子氣體，其純度直接決定產品性能、集成度和成品率。其中，高純氣主要用作稀釋氣和運載氣，如氮氣、氫氣、氧氣和氬氣等；特殊材料氣主要為外延、摻雜和蝕刻工藝所需氣體，如三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫等用于等離子體化學氣相沉積的刻蝕和清洗工藝，硼烷、磷烷和砷烷等用于氣體摻雜。
含氟電子特氣在需求結構中占比約30%，純度要求不低于99.999%（5N），分為無機含氟電子氣體和有機含氟電子氣體兩大類，前者包括三氟化氮、三氟化硼、六氟化硫和六氟化鎢等，后者包括四氟化碳、一氟甲烷、三氟甲烷、六氟乙烷、八氟丙烷、六氟丁二烯、八氟環戊烯和碳酰氟等。
近年來我國電子特氣自主化發展取得一定成效，正在逐步打破法國林德、美國杜邦、比利時索爾維、日本昭和電工等企業的市場壟斷。國內企業類型，一是以華特氣體、金宏氣體為代表的氣體公司，主營工業氣體，產品種類多，純度高；二是以雅克科技、南大光電為代表的半導體材料平臺型公司，雅克科技通過收購華飛電子、成都科美特、江蘇先科等公司切入半導體材料領域，南大光電產品專注少量電子特氣品類；三是以昊華科技、中船重工718所為代表的綜合型公司，涵蓋多個領域，綜合實力較強。
3.光刻膠及關鍵單體
光刻膠是微電子產業核心材料之一，配方成分由樹脂、感光材料、添加劑和溶劑構成，可分為PCB光刻膠、顯示面板光刻膠及半導體光刻膠等。樹脂和感光材料需要根據配方要求進行調整和改性，所需原材料需要定制，其性能密切影響微電路性能、成品率和可靠性。
表3 重點光刻膠類別及產品
數據來源：根據公開資料整理。
半導體光刻膠根據分辨率級別從低到高可分為：G線、I線、KrF、ArF及EUV。其中，ArF光刻膠為目前大規模應用中分辨率較高的品種，EUV光刻膠則是5納米以下先進制程芯片制造的主流材料。我國光刻膠當前仍處于追趕階段，G線、I線、KrF光刻膠的自給率分別為20%和5%；而ArF光刻膠仍大幅依賴進口。
4.電子封裝材料
電子封裝材料作為具有良好電絕緣性的基體材料，是集成電路的密封體。封裝材料的技術核心是配方和工藝，通過各類復雜聚合物填料（環氧樹脂、偶聯劑、硬化劑、硅微粉、氧化鋁等）和添加劑（脫模劑、染色劑、阻燃劑、應力添加劑、粘結劑等）的巧妙組合，滿足下游用戶的品質指標和工藝控制使用需求。
表4 電子封裝材料主要品種
數據來源：根據公開資料整理。
電子膠黏劑和環氧塑封料均以環氧樹脂體系等材料為基礎。電子級膠黏劑產品主要包括PCB板級組裝用電子膠黏劑、芯片級膠黏劑，芯片級電子膠黏劑用于先進封裝材料。
表5 電子膠黏劑主要品種
數據來源：根據公開資料整理。
環氧塑封料行業國際知名企業主要為住友電木、藹司蒂公司，均為日本企業。國內企業中，回天新材公司自主研發的UV膠和芯片底部填充膠已獲得行業頭部客戶認可；三納科技公司電子膠黏劑產品已遠銷全球30多個國家和地區；華海誠科在用于先進封裝的顆粒狀環氧塑封料上取得量產突破；中科科化高端環氧塑封料被認定為性能達到國際同類產品先進水平。
5.手機天線材料
4G時代的天線制造材料開始采用聚酰亞胺（PI）膜，但PI材料在10GHz以上頻段的損耗特性顯著，難以滿足5G終端對高頻傳輸的需求。相比之下，液晶聚合物（LCP）憑借更低的介電損耗與導體損耗，以及優異的靈活性和密封性，逐漸成為5G天線材料的主流選擇。LCP注塑級樹脂可應用于PCB主板、SMT連接器等關鍵部件。薄膜級樹脂可以用于高頻信號傳輸載體，如手機天線。目前電子級LCP材料主要被日美企業壟斷，主要生產企業包括日本村田制作所、可樂麗、寶理塑料和美國杜邦等。國內企業中，金發科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企業逐步提升量產能力，奠定了我國自主保障的基礎。
未來LCP將主要應用到像無人駕駛等需要快速反應的；以及AR、VR等需要大容量傳輸的應用場景，LCP也可用于高頻電路基板、COF基板、多層板、IC封裝、高頻連接器、揚聲器基板、鏡頭模組等領域。
此外，由于LCP造價昂貴、工藝復雜，改良的聚酰亞胺（MPI）獲得了部分市場應用份額。其在10-15GHz超高頻甚至極高頻信號處理上的表現，可以媲美LCP天線，因價格適中，成為高頻通信天線的重要過渡材料。
MPI天線主要材料為電子級PI膜材料，主要供應商包括美國杜邦、日本宇部興產、鐘淵化學等。國內企業實現了“從0到1”的技術突破，產品性能基本達到可用水平，正處于規?；慨a和市場滲透關鍵期。主要企業有：瑞華泰、國風新材、時代華鑫等，在電子柔性線路用CPI/MPI薄膜領域通過多年技術積累，逐步加速國產替代步伐。
6.基站天線材料
聚四氟乙烯（PTFE）是5G時代最優的PCB基材，我國PTFE產能較大但多屬于中低端產品，高端PTFE仍有較大幅度進口依賴，昊華科技、巨化股份、沃特股份、山東東岳等多家國內大型企業正積極布局高端PTFE，有望緩解我國嚴重依賴進口的被動局面。
采用PPS或者PPA等耐高溫工程塑料電鍍后制成天線振子，滿足了5G時代基站大規模天線陣列技術應用，有助于支撐重量輕、體積小、成本優的天線方案，“3D塑料+選擇性激光電鍍工藝”逐步成為5G天線振子重要的解決方案。
三、我國電子化學品產業發展面臨的主要問題
我國發展電子化學品產業面臨的挑戰和問題遠非“技術落后”的簡單概括，而是涉及技術研發、供應鏈、市場協同、創新生態的全面攻堅戰。
（一）尖端領域技術差距顯著，原始創新不足
自主保障的最突出問題是高端產品缺失，“卡脖子”困境緊迫。在最高端的半導體制造領域，如14nm以下制程的拋光液/墊、高選擇性刻蝕液等，我國較大幅度依賴進口，且進口國集中在美、日等國，存在極高的斷供風險。多數產品在實驗室階段實現“從0到1”技術突破，但在產業化過程中限于技術經驗積累，難以實現“從1到100”的穩定、規?；慨a，受制于批次間的一致性、超高純度（ppt級）的穩定控制、缺陷控制等工程化難題。
基礎研究薄弱，原始創新能力待提升。電子化學品的突破依賴于化學、物理、材料等多學科的深度融合和長期積累。我國在分子設計、反應機理、構效關系等基礎研究領域積累不足，多為“知其然不知其所以然”的跟隨式創新，缺乏能夠定義下一代技術的原始創新。
分析檢測與模擬工具依賴性強。高端電子化學品的開發嚴重依賴先進的檢測儀器和計算機模擬軟件，而這些工具本身也多被國外公司壟斷，制約了研發效率和深度。
（二）產業鏈與供應鏈生態不健全，關鍵環節受制于人
上游原材料和裝備根基不牢。電子化學品的純度與質量高度依賴上游的基礎化工原料，例如高純試劑、特種氣體、單體等，以及精餾塔、純化系統、混配設備等生產設備。上游產業面臨的技術門檻導致下游產品處于“巧婦難為無米之炊”的被動局面。
“料-器-用”協同不足，驗證壁壘高。電子化學品的使用成效必須與芯片制造工藝和設備深度綁定，而國內芯片制造廠為保障良率，對導入國產新材料極為謹慎，驗證通常為一至三年，周期長、成本高、門檻苛刻，導致國產產品推進試用的成本較高，難以通過應用實現高效的迭代升級，需要優化從基礎研究到市場應用的完整創新體系。
（三）商業生態不成熟，產業集中度低，難以形成合力
國內電子化學品企業大多規模偏小，產品線單一，資源分散。與默克、信越化學、陶氏等國際巨頭相比，缺乏提供一站式解決方案的能力，在國際競爭中處于弱勢。
投資回報周期長，資本耐心不足。電子化學品研發投入巨大，研發周期長且失敗風險較高，使得投資回報周期也相應拉長，且面臨較高的不確定性，與國內資本追求短期高回報的傾向存在矛盾，使得許多初創企業面臨融資難題。
（四）創新生態亟待完善，解決人才與資本的短板問題
電子化學品產業需要既懂化學合成，又懂半導體工藝，還熟悉客戶應用的復合型人才，但目前高校培養體系過于細分，跨學科復合型人才極度稀缺，依靠企業自行培養，成本高、數量少，成為制約產業發展的核心瓶頸。
高校和科研院所的研發成果與產業實際需求存在脫節，科技成果轉化“最后一公里”不暢，“產學研用”閉環尚未有效形成。同時，材料-芯片制造-終端應用涉及的產業鏈各環節協同創新不足，未能形成應用導向的緊密創新聯合體。
四、推動我國電子化學品產業高質量發展的建議
（一）推進技術創新由“跟蹤模仿”轉向“前瞻引領”
部署實施“非對稱”趕超戰略。在全力攻克EUV光刻膠、高端拋光液等“卡脖子”材料的同時，應前瞻性布局新興領域，布局下一代技術，如二維材料、碳基電子、量子點、光子芯片等所需的化學品，爭取在未來技術體系中率先定義標準。
加強研發“軟件”投入和平臺“硬件”建設。一方面強化基礎研究與原始創新。設立國家級電子化學品基礎科學中心，長期穩定支持分子設計理論、界面科學、精密測量方法等基礎研究，鼓勵高校和科研院所進行高風險、高回報的探索。另一方面建設公共研發與中試平臺。組建國家級、開放共享的電子化學品分析測試、性能評估和量產中試平臺，配備尖端儀器，為中小企業提供他們無力獨自承擔的研發資源。
利用人工智能推進研發范式變革。建立國家電子化學品數據庫，利用人工智能和機器學習，高通量篩選分子結構、預測材料性能，提高研發探索效率，降低試錯成本。
（二）構建自主可控、彈性安全的產業鏈供應鏈體系
向上延伸，突破關鍵原料與裝備，筑牢保障根基。在相關國家專項資金中，持續鼓勵開展超純度試劑、特種單體、精密反應釜、純化系統等基礎原料和核心裝備的研發與產業化，從源頭保障供應鏈安全。
向下扎根，更加充分發揮首批次應用風險補償機制作用。對芯片制造企業首次使用國產電子化學品導致的潛在良率損失、流片費用等進行補貼或保險，降低下游的試用風險和成本。推動“標準-檢測-認證”一體化，建立與國際接軌的且統一的國產電子化學品標準、檢測方法和認證體系，增強下游客戶對國產材料的信任度。
（三）破除市場協同障礙，打破不敢用、不愿用壁壘
打造“國家隊”主導的應用驗證平臺。依托國家主導的重大芯片產線項目，鼓勵國材國用，探索建立國產材料驗證專區，為通過初步測試的國產電子化學品提供規模化、真實的試錯和迭代環境，加速其成熟與優化。推動龍頭企業或產業聯盟整合資源，通過一站式服務，為芯片制造企業提供成套的化學材料解決方案，而不僅僅是單一產品。
（四）加快推進營造“熱帶雨林式”的產業創新生態
積極培育跨學科領軍人才。在高校設立電子化學交叉學科，融合化學、化工、微電子、物理等課程，培養既懂材料合成又懂芯片工藝的復合型人才。通過推進產業導師計劃，鼓勵對產業需求有深入理解的企業家群體參與學科教學。
持續推進構建“大中小企業融通”發展格局。發揮鏈主企業的引領作用，鼓勵其開放供應鏈，將國產化替代率作為一項重要的考核指標，帶動一批“專精特新”中小企業融入創新鏈和供應鏈。鼓勵并購整合，支持有實力的企業通過市場化的并購重組，整合資源，補齊產品線，打造具有國際競爭力的綜合性電子化學品集團。
實施更加精準和耐心的產業政策。將政策支持資金從“大水漫灌”轉向“精準滴灌”方式，對已通過驗證、亟待放量的產品和有能力進行前沿探索的企業給予一定鼓勵資金支持。同時，引導資本保持耐心，鼓勵設立專注于硬科技和長周期的產業基金，為電子化學品企業提供“雪中送炭”式的長期資本支持。
五、結語
全球電子信息產業正經歷結構性變革，新技術革命正驅動高端電子化學品需求呈現爆發式增長，為我國電子化學品產業帶來戰略機遇。同時，全球供應鏈格局重塑和產業自主可控的迫切需求，正為我們打開國產替代的黃金窗口。我國在發展電子化學品產業方面，需保持清醒認識和強大戰略定力，打贏關乎國家產業安全的“持久戰”。堅定創新研發耐心，持續投入基礎研究，支持鼓勵核心技術攻關，挺進技術“深水區”，直面EUV光刻膠、高端拋光液等“卡脖子”環節的挑戰，同時在先進封裝、第三代半導體等新興領域前瞻布局。通過構建“產學研用金”深度融合的創新生態，堅定走自主創新與開放合作相結合的道路，聚焦關鍵領域，持續精耕細作，實現電子化學品產業的自主可控與高質量發展，筑牢我國現代電子信息產業的根基。
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