加速ITO靶材国产化完善铟产业链发展

作者：杨扬 谢梦

来源：《新材料产业》 2017年第12期

一、铟产业链概述铟是全球分布极不均衡的稀缺稀有金属，也是最重要的战略资源之一[1]，全球预估铟储量仅5万t，是黄金储量的1/6。根据美国地质调查局数据，世界各国铟产量都比较小（如图1）。

我国是世界上铟资源最丰富的国家，同时也是世界上第1大原生铟（即来自于闪锌矿等原生矿冶炼副产品等的精铟）生产国。我国在世界铟储量的分布占比达62.5%，已探明储量占世界总储量的72.7%。我国是最大精铟生产国。2016年世界精铟总产量约780t，我国精铟产量约380t，约占全球产量50%。经过多年来的发展，我国形成了以湖南、云南、广西以及广东为主的铟生产集中区，其中云南、广西和内蒙古为中国的3大铟资源省，查明资源储量分别为6 135.43t、2 754.03t和2 057.37t [1]。国内具有代表性的企业有株洲冶炼集团股份有限公司（以下简称“株冶”）、株洲科能新材料有限责任公司，华联锌铟有限公司、蒙自矿业矿冶有限公司、广西德邦科技有限公司等，这些企业近年来的铟产能都达到40t / a以上。其中株冶年产铟70t，是全国最大的原生铟生产商。

铟的最大消费领域在生产铟锡氧化物（I T O）靶材，用于制备透明导电膜，占全球铟消费量的70%；其他为电子半导体领域，占15%；合金和焊料领域，占10%；薄膜太阳能电池领域，占6%。而I T O靶材在高端显示透明导电膜的用量占I T O靶材总用量的80%以上，低端显示的I T O靶材用量占10%，如图2所示。

ITO靶材制备几乎由日、韩垄断，一方面我国的铟生产企业争相出口铟到日韩，造成金属铟的买方市场。据安泰科的统计，2015年我国共出口89.89t，2016年上半年己累计出口

99.025t，我国已由净进口国转变为净出口国[2]。另一方面，国内消费ITO靶材的镀膜企业又大量从日、韩进口ITO靶材，造成I T O靶材的卖方市场。国家每年又要向液晶厂家进行大量补贴，用于采购靶材，仅2012年，国家就拿出100多亿元进行补贴。所以中国在铟产业链的下游力量非常薄弱，这就导致产业链上游的绝对资源优势不能有效发挥[3]。

二、ITO 靶材产业概况

1. 国外ITO 靶材产业概况

全球90%以上的平板显示器件生产和I T O靶材需求市场都集中在亚洲，主要集中在日本、韩国、中国大陆及台湾地区。2016年全球液晶电视面板出货量韩国第1，中国大陆超越台湾地区位居全球第2，而中国的I T O靶材需求量占到全球的35%以上。世界I T O靶材的先进技术长期被日本掌握，随后韩国在常压烧结技术取得突破性的进展，打破了日本企业在ITO靶材的技术垄断地位。从目前ITO产业的现状来看，日本日矿金属株式会社（简称“日本日矿”）、日本三井金属矿业株式会社（简称“日本三井”）、日本东曹株式会社（简称“日本东曹”）及韩国三星集团（简称“韩国三星”）囊括了80%以上的I T O靶材市场，日本企业生产的靶材以大尺寸、高性能占据着显示器中高端领域，而目前我国在铟的深加工方面尚处于初级阶段，国内的企业仍在积极研发和引进I T O靶材常压烧结技术。

2. 国内ITO 靶材行业概况

对于I T O靶材，我国有铟资源优势，是全球铟资源大国。由于铟的下游产业，特别是I T O靶材市场发展缓慢，致使中国的金属铟大量出口，而铟深加工产品——I T O靶材却高度依赖进口。高端薄膜晶体管液晶显示屏（TF T - LCD）市场用ITO靶材的全部份额几乎被日本日

矿、日本三井以及韩国三星占据。由于国外对I T O靶材技术长期技术封锁，我国I T O靶材缺乏核心技术，该产业一直处于技术弱势地位。2016年国内I T O靶材厂商年产总量约50t。由于国内生产的I T O靶材密度低且均匀性差、质量波动大等问题，目前暂时无法满足大尺寸高端平板显示器行业对于靶材质量的要求，仅仅部分用于低端液晶产品，以及国内低世代的T F T - L C D产线和C F产线，目前国内还没有一家靶材制造企业在高世代TFT-LCD面板厂商通过试镀认证。随着京东方科技集团股份有限公司（简称“京东方”）在福州第8.5代T F T - L C D生产线、成都第6代AMO L E D生产线、合肥第10.5代TFT-LCD生产线及深圳市华星光电技术有限公司（简称“华星光电”）11代TFT-LCD线等在建的液晶面板生产线陆续投产运行，ITO靶材产业的规模将持续壮大。

三、ITO 靶材国产化现状

为了实现I T O靶材的技术突破和产能瓶颈，近几年国内的一些企业纷纷加快了ITO靶材技术研发和引进，先后上马了多个高端I T O靶材国产化项目。当中以广西晶联光电材料有限责任公司（以下简称“广西晶联”）、株冶、河北恒博精细陶瓷材料有限公司（以下简称“河北恒博”）、福建阿石创新材料股份有限公司（简称“福建阿石创”）和优美科先导薄膜技术股份有限公司（简称“优美科先导”）为代表（以上排名不分先后）。目前国内的技术工艺流程如图3所示。

主要的工艺区别在粉体制程和靶材制程，国外主要采用氧化铟和氧化锡粉末混合后，经球磨处理制备ITO靶材，而国内大部分的企业目前以共沉淀制备ITO粉体为原料，进行球磨处理制备I T O靶材。主要企业现状如下（以下排名不分先后）：

①广西晶联成立于2007年9月，主要生产销售I T O靶材、铟镓锌氧化物（I G Z O）靶材等，拥有靶材及其他与靶材相关的光电材料系列产品的回收、研究和开发。通过引进消化国外的I TO烧结靶制备技术，广西晶联采用共沉淀法制备I TO粉体，研发制备的产品在国内的2.5代T F T - LCD线和6代彩色滤光片（CF）线通过试镀认证。2016年8月，广西晶联被隆华节能收购，持有其70%的股权。2017年2月，广西晶联在洛阳扩产，长远目标是打造国内优秀的系列靶材制造企业。

②株冶2000年开始从事I T O热等静压靶材研发，2005年投产并起草了ITO靶材国家标准。2008年开始ITO烧结靶材的研发，通过引进消化国际先进的ITO靶材常压烧结技术，采用混合法制备已实现ITO烧结靶材量产，并计划扩产至120t / a。产品广泛用于国内T N、S T N及T P领域，目前正在国内高世代TFT-LCD产线进行试镀。

③河北恒博新材料科技股份有限公司于2010年11月8日注册登记成立，位于河北省曲周县骆庄工业区。公司年产高纯氧化铝1.9万t，其中晶体用氧化铝为1.2万t、氧化锆粉1 700t、I TO靶材80t，I TO靶材产品目前用于TN、STN和TP级的导电玻璃及薄膜的生产。④福建阿石创新材料股份有限公司创成立于2002年，是集薄膜材料生产、研发、销售于一体的具有自主知识产权的高新技术企业。通过引进国外ITO靶材技术，于2016年投资购买了年产50t ITO靶材生产线设备，计划2017年投产，2017年5月该公司拟于深交所创业板上市。

⑤优美科先导薄膜技术有限公司是比利时优美科公司和广东清远先导稀材股份有限公司组成的合资公司（优美科占股60%，清远先导占股40%）。公司将优美科先进的技术和现有市场，与先导较完整的铟供应链进行整合，主要产品为旋转靶材和传统平面靶材，计划ITO靶材的生产规模力争达到200t / a。2017年2月在安徽合肥新站高新区签约液晶面板用I T O靶材生产项目，总投资25亿元，建成后将形成年产800t I T O靶材、100t太阳能靶材和100t其他种类靶材的生产能力，年产值超百亿元。

同时国内的其他I T O靶材厂商也在积极开展高端产品的研发生产，如厦门映日新材料科技有限公司、中色（宁夏）东方集团有限公司和韶关西格玛技术有限公司等。总体来看，国内的ITO靶材产业仍处于发展阶段。

四、ITO 靶材产业发展趋势

随着LCD和OL ED等显示技术的发展，推动了ITO靶材在技术方面和应用方面呈现了快速发展的态势。下游产业对I T O靶材性能的要求亦随之提高，要求I T0靶材不仅质优价廉，而且还需向高密度化、尺寸大型化、低电阻率、提高溅射使用效率等方向发展。

I T O靶材下游应用产业的技术发展，将直接关系到靶材材料的技术发展趋势。显示器件全方位覆盖了信息技术的全领域，从彩电、车载、计算机、智能手机、可穿戴设备到虚拟现实增强设备等。除了传统的彩电、计算机和手机外，新型显示应用开始成为驱动产业快速发展的作用力。随着主动矩阵有机发光二极体（AMO L E D）等新技术飞跃发展，近几年北京维信诺科技有限公司和京东方先后规划建设多条A M O L E D产线，这也将会积极带动上游相关的材料产业技术发展。因此由于靶材下游应用产业需求的变化较快，未来的靶材市场必然会随之出现较大的改变。

五、展望

国内外很多机构都在研发I T O靶材的新兴替代材料，目前广受关注的材料包括：纳米银线、纳米碳管、金属网格、导电聚合物、石墨烯、I T O油墨等。截至目前这些替代品仍处于研发阶段，且开发难度很大，短期内这些新兴替代材料还无法满足面板产品的镀膜要求。同时国内TFT-LCD面板企业已经投资几千亿固定资产，使用替代产品将损失巨大，因此TFT-LCD面板企业也不愿意在短期内使用I T O产品的替代产品。

作为铟资源大国，目前中国铟产业面临严重的过剩问题，加速IT O靶材项目的国产化，对于提升我国靶材产业总体技术水平有重大意义，还将带动精铟及其深加工产品在国内的消费能力，对于稳定金属铟的供应市场和I T O镀膜行业的原料供应市场，均具有积极意义；同时还将会对冶金工业、光电子工业、家电信息工业、半导体工业、新能源工业、汽车工业、航天航空工业等领域的发展将起着重要的 带动关联作用。

10.3969/j.issn.1008-892X.2017.12.011

参考文献

[1] 邹俊义.支持我国铟产业发展的对策研究[J].有色金属加工，2007，36(6):1-3.

[2] 黄小珂.从产业链视角谋铟产业话语权[J].世界有色金属，2010(10):34-35.

[3] 林丰,李建武.浅析中国铟资源特点及产业现状[J].地质评论，2016，62(B11):9-10.