電子材料產業涉及的範圍非常寬闊,尤其是其中的5種電子元件產業,它是支撐各種高科技產業發展的原動力,這5種電子元件產業分別是,顯示器、半導體、電池、封裝電路、記錄媒體。以液晶電視的面板模組為例,它是由,玻璃基板、偏光片、TAC、PVA、保護膜片、防反射膜片、彩色濾光片、Photo spacer、液晶材料、導線…等電子材料構成。除了液晶電視之外,包含行動電話在內的資訊通訊產品,以及油電混合動力車的電子控制技術陸續商品化,今後電子材料勢必對電子技術的革新產生重大影響。
日本電子材料產業高度成長
一般認為被稱為數位三大法寶的電視、數位相機、DVD錄放影機,今後會隨著資訊家電的需求擴大,以BRICs(巴西、俄羅斯、印度、中國)區域為中心持續維持高度成長。值得注意的是電子材料產業維持高度成長的同時,它的高獲利性也令人側目,相對於大型綜合電機業者的獲利率不滿5%,電子材料業者平均獲利率大約是10%左右,在液晶與封裝電路材料領域,位居霸主地位的日東電工甚至超過15%。
依照上述5種電子元件產業歸納中,較具市場規模且通用的110種常用電子材料,參考日本各大統計資料後,可以發現,無論是與各電子材料有密切關係的完成品市場規模、完成品使用的電子材料數量變化,或者是根據單價計算市場規模等等,都維持著高度成長,根據日本各統計數據顯示,目前全球電子材料的市場規模大約是7.4兆日圓,未來可望持續維持8.5%高成長率,並且預估2010年將超過10兆日圓大關。
若以領域作為區分,包括顯示器材料、封裝材料、半導體材料的市場規模比重最大,其中顯示器的零件或材料,由於是受到薄形電視快速普及化的影響,相信在未來會以相當高的成長率不斷地擴大市場,此外,受惠於能源價格日益高漲的環境之下,油電混合動力車也會成為新的電子材料應用對象。
事實上過去幾年日本國內的電子產品市場不斷被台灣、韓國、中國業者蠶食,部份領域甚至已經超越日本,在這樣的環境變化之下,大概只剩下電子材料產業,還能夠維持壓倒性競爭力。以薄形電視的電子材料為例,目前所有薄形電視所使用的電子材料,幾乎都被日系業者的勢力所掌握,其中更是有某些材料幾乎是日系業者寡占,例如日東電工在偏光片的部分握有全球市場中半數以上占市場有率,富士軟片與KURARY則獨占TAC與PVA膜片市場,而TAC樹脂則由DAICEL獨占。
日本企業擁有壓倒性市場占有率的理由
為何日本電子材料業者具有如此龐大的壓倒性競爭力,第一個原因是,因為日系業者通常是以其它業者無法抄襲的核心技術為平台開發量產製程,再加上新材料的設計,以及整合多核心技術形成全新功能與特性,完成這些目標都需要相當的技術與創意。量產時決定製作設備與生產線,則要求極高的工程技術,此外日系企業為了維持其它公司無法尾隨的高獲利,許多技術在公司被黑箱化,因此在日系企業自製產品設備的情況相當普遍。
第二個原因是日系企業擁有超高精準度的測量技術,提供進行新材料開發的高準確性,再配合上日系企業會建立與客戶同等級的評估系統,此外還積極對客戶提出符合客戶需求的方案,這樣的作業系統制度,除了可以保障本身擁有的技術,客戶也能夠獲得正面的利益。例如開發半導體材料的業者一旦決定投資,通常都會建立與半導體業者同等級的實驗生產線,所以基於上述兩理由使得日本企業擁有壓倒性的市場占有率,與極高的價格交涉能力,進而拓展高獲利的商機。
圖2許多技術在公司被黑箱化,因此在日系企業自製產品設備的情況相當普遍。
90年代亞洲業者的開發能力快速迎頭趕上
以往電子材料產業是日系業者獨占的領域,90年代亞洲業者的開發能力快速迎頭趕上之後,沒有幾年的光景這些新加入的亞洲業者,已經逐漸發展成為全球電子材料大廠,新業者除了非常準確的選擇跨入的時間點在產業成長高峰時段之外,後續的開發力量也是相當強勁。例如韓國LG化學,發揮擁有LG電子與飛利浦大型客戶的優勢,跨足進入電子材料領域不過數年的光景而已,目前已經成為全球代表性的電子材料業者,LG更趁勝追擊建立偏光板事業版圖,尾隨日東電工成為年營收1440億日圓的大廠。此外,還有亞洲部份業者透過與日系企業技術合作獲得飛躍性的成長,例如力特光電與日系偏光板大廠三立技術合作,初期三立公司只能提供台灣液晶面板業者偏光板後段製程,不過目前力特光電已經具備一貫製程能力,生產自有品牌的偏光板提供面板母廠。
另外值得一提的是中國最近幾年也相當積極地跨足電子材料產業,例如在鋰電池領域快速成長的BYD,正加快鋰電池自製化的腳步,在此同時還出現上海杉杉等中國國內電子材料供應商,該公司提供電池材料給BYD與Rishen等下游電池業者。最近甚至出現太陽能電池業者尚德,出現收購日系太陽能電池模組MSK的傳聞,一般認為不久的未來包含M&A等亞洲業者,對日系企業的投資、併購,不再是空穴來風的傳聞。
台灣與韓國政府積極培育電子材料產業
亞洲的電子材料業者進入高度成長期,大多從國外先進業者導入技術,再以非常短的時間進入商業營運的情況非常普遍,因此未來廉價品可能會充斥市場,甚至引發價格破壞等問題,屆時日本企業將面臨無法維持過去高獲利的情況。這是由於,包含台灣與韓國在內的亞洲國家的政府,都非常熱衷培育電子材料產業,台灣政府繼半導體與平面顯示器兩兆雙星計劃之後,推出數位內容與生醫雙星科技產業,在工業局下成立半導體產業推動辦公室(SIPO: Semiconductor Industry Promotion Office)與影像業推動辦公室(CIPO: Color Imaging Indusstry Promotion Office),進行半導體與顯示器相關電子材料產業的培育、技轉、招商,台灣FPD材料與元件產業協會(TDMDA:Taiwan Flat Display Material and Deciced Association)則積極推廣該領域相關技術與材料的發展。而在韓國的部分,2001年4月韓國制定「元件素材專門企業育成相關特別法」,產業資源部根據該法律成立「韓國元件素材投資機關協議會」,對政府指定的科目提供各種研發支援、IPO、顧問活動,包含韓國政府在內金融機關、商社,共同募集資金給該協議會,到目前為止已經對360家業者提供4000億韓寰的資助。上述政府指定的題目分別是包括了、PMMA、CNT複合材料、異方性導電膜與導電膠、半導體研磨劑,以及研磨液等等。
亞洲的電子材料業者進入高度成長期之後,台灣與韓國在內的亞洲國家的政府,都非常熱衷培育電子材料產業。
日本電子材料產業維持競爭力的3個要素
面對亞洲業者陸續跨足電子材料產業,日本電子材料產業未來是否能夠持續維持壓倒性的競爭力,其中3個變化要素對產業環境產生重大影響,分別是:中國的礦物資源輸出裕度的弱化、要求材料符合環保法規的強化,和技術的海外出走、外移。
* 中國的礦物資源輸出裕度的弱化
國土遼闊的中國埋藏豐富的礦物資源,以往礦物資源是中國獲取外匯的主要來源,然而最近幾年中國業者跨足以往在價值鍊呈現真空狀態的電子材料產業,積極擺脫單純原物料商業模式,朝高附加價值方向發展,試圖建立從原料一直到成品的垂直整合系統,因此中國的舉動已經對其它國家的電子材料業者形成威脅。
主要原因是日本許多電子材料是從中國輸入,資源大國的中國跨足電子材料產業,對礦物資源需求不斷增加,其結果勢減少對日本的輸出,屆時日本業者會面臨原料短缺、生產線無法持續運作等窘境。例如日本使用的磁石、螢光體等稀有材料90%仰賴中國,然而中國的磁石用量每年持續增加,依照目前的情況發展下去,未來日本無法再從中國調度部份稀有原料的風險大幅提高,隨著HDD的內建化、白色家電與電動輔助腳踏車需求的擴大、油電混載車的大幅成長,未來磁石的需求會大幅增加,日系業者爭奪稀有材料的問題遲早會浮出檯面。不祇是稀有材料,例如色素增感太陽電池、顯影劑、藥品、食品、液晶面板用偏光板片的PVA膜片製程上不可或缺的碘,今後都會面臨原料供給緊迫的問題。雖然地下水含有豐富的碘,而且日本的碘生產能力是智利後全球第二大,不過抽取地下水地盤有下陷之虞,產量無法無限擴大。
此外,ITO透明電極的銦受到原料供給緊迫的影響,價格暴漲問題早已檯面化,主要產地的中國基於環保問題陸續封閉錫礦場,日本的錫礦則因資源枯竭,2006年3月不得不封閉礦場。
要求材料符合環保法規的強化
雖然日本業者正積極開發不使用供給不穩定的原材料相關技術,不過實際上無解的情況非常普遍,短期內要開發替代材料與替代技術幾乎不可能,未來稀有材料供給不穩定的現象會持續下去。此外,歐盟在2006年7月正式頒佈WEEE/RoHS指令,嚴格禁止使用鉛、水銀、六價鉻、鎘、PBB、PBDE等6種原料,日本已經開發無鉛化技術,目前已經有80%以上的電子產品無鉛化,相較之下歐洲與亞洲系統業者的腳步非常遲緩,電子產品無鉛化低於30%。由Sn/Ag/Cu構成的民生用無鉛複合材料,經過激烈的專利訴訟之後,透過松下電器與千住金屬,愛荷華大學與日本Superior連合相互授權建立競爭優勢,看起來日本似乎已經掌握業界標準,然而實際上無鉛複合材料的業界標準根本還未制定,上述整合充其量只不過是業者之間第二回合的技術開發競爭。
第一項理由是Sn/Ag/Cu無鉛複合材料,技術上還有幾項課題有待解決,例如施加外部應力產生銲劑結晶進而變成Whisker的問題,至目前為止還未找到根本解決對策,更何況是FPC的窄間距連接器接觸部位的例外專利案,幾乎毫無跡象可以通過所謂的例外申訴。
第二項理由是WEEE/RoHS指令主要對象是弱電產品,並未包含重電產品與FA、汽車等產品。重電產品在嚴苛環境下動作,必需使用含鉛高溶點銲劑,不過到目前為止同樣還未找到適合的無鉛替代材料。
隨著環保意識的抬頭,WEEE/RoHS指令除了無鉛化、無水銀化,還將無鹵素化、無Freon化,等電子材料無公害技術、回收技術的業界標準納入管制範疇,因此未來相關技術的開發會越來越激烈。
日本技術的海外出走、外移
以電子產業與汽車產業為例,從材料、元件、模組一直到完成品,從微笑曲線的上游、中游的價值鍊,一直到支撐上、中游產業的設備產業為止,日本擁有世界級的技術能力。過去日本企業建立其它國度少見的技術垂直整合,不過以市場觀點而言,類似豐田汽車這樣的常勝軍除外,越接近下游完成品越容易感受國外業者的威脅,例如全球行動電話業者的市場占有率,依序是NOKIA、MOTOROLA、三星、LG等外國業者,日系業者整體的市場占有率低於10%;在液晶面板領域前2大都是韓國業者,台灣緊跟在後試圖取代韓國業者;在半導體領域前2大則是INTEL與三星電子,雖然日系企業背負著極高的敗部復活期待,不過國外企業的存在感勢必有增無減,半導體業者可能會傚仿INTEL的藍圖,外國業者對市場、技術的掌握度勢必與日俱增,因此日本企業必需與握有影響力的國外業者建立密切的信賴關係,防止技術流失、擴大追求全球商機的架構。亞洲電子材料業者幾乎都沒有基楚研究能力,大多從國外引進基楚技術,強化研發以外的事務,相較之下日本業者則擁有基楚研究能力能,今後為維持競爭力必需持續強化基楚研究,具體策略首先清點本身擁有的技術資源,積極融合相異領域的核心技術,透過多功能的整合與其它公司作差異化,第二要務則是加速研發腳步,擴大技術優勢的差距。
以中、下游客戶為中心的國外業者越來越多,市場與技術外移的同時會產生更多的商機,此時日本業者可以充分發揮從材料、元件一直到生產設備完整的支援能力,例如透過多家電子材料業者以合資企業方式等等。
發揮領導優勢的日本電子材料業者,必需具備敏銳的洞察力、多技術整合力,以及評估客戶對技術整合後的運作功能等等,未來日本電子材料業者已經無法單靠產品技術決戰,整合多產品技術才能夠挑全球客戶的需要。