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陶瓷電容器MLCC行業研究:陶瓷制備工藝為要,市場期望值高

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陶瓷電容器MLCC行業研究:陶瓷制備工藝為要,市場期望值高

【摘要】:
佛山優合化工科技?佛山市優合化工科技有限公司???一、MLCC:當前產量較大、發展較快的片式元器件???片式多層陶瓷電容器(MLCC)屬于電容器種類之一,由內電極、陶瓷層和端電極三部分組成,其介質材料與內電極以錯位的方式堆疊,然后經過高溫燒結燒制成形,再在芯片的兩端封上金屬層,得到了一個類似于獨石的結構體,故MLCC也常被稱為“獨石電容器”。它通過靜電的形式儲存和釋放電能,在兩極導電物質間以介質隔

 

 
 

一、MLCC:當前產量較大、發展較快的片式元器件

      片式多層陶瓷電容器(MLCC)屬于電容器種類之一,由內電極、陶瓷層和端電極三 部分組成,其介質材料與內電極以錯位的方式堆疊,然后經過高溫燒結燒制成形, 再在芯片的兩端封上金屬層,得到了一個類似于獨石的結構體,故MLCC也常被稱為 “獨石電容器”。它通過靜電的形式儲存和釋放電能,在兩極導電物質間以介質隔 離,并將電能儲存其間,主要作用為儲存電荷、交流濾波或旁路、切斷或阻止直流、 提供調諧及振蕩等。MLCC小型化、大容量、高壓化及高頻化是大趨勢。

     MLCC作為新興電容器,誕生于 1960s的美國,但當其流傳到日本,才得到大規模的發展。近年,隨著市場中電子整 機不斷地向小型化、大容量化、高可靠性和低成本的方向發展,MLCC輕薄短小系列 的產品已經漸漸趨向于標準化和通用化,諸多領先廠商爭先研發大容量MLCC,特別 是容量在10μF~100μF這一段,具有較好的利潤空間。一些電子整機、電子設備往 大功率耐壓方向的發展,也不斷推動中高壓MLCC的高耐壓設計技術、高壓可靠性試 驗技術及耐熱設計技術的發展。電子移動通訊設備如手機、電腦等對片式電容器的 高頻特性亦有較高要求,推動其在高頻化方面的發展。

 

 

      MLCC產業鏈涵蓋自上游陶瓷介電粉末、電極金屬至下游消費電子、工業等諸多領 域。產業鏈上游主要涵蓋陶瓷粉末、電極金屬等,其中陶瓷粉末因其制備難度大,絕 大部分市場份額被日韓供應商占有,銀、鎳等電極金屬則主要由國內廠商供應。多 層陶瓷片式電容器的革命性改變就是將鈀等昂貴的貴金屬換為更穩定的鎳等非貴金 屬。傳統的MLCC一半采用Ag/Pd電極和Pd電極,這些金屬具有耐高溫共燒、電阻率 低及熔點高等特點,適用于MLCC的生產。然而近年來貴金屬價格波動,而大容量化 要求不斷地提升高疊層的層數,隨之而來的是內電極層數的增加,內電極成本成為 制約MLCC進一步發展的重要因素。

      鎳作為賤金屬之一,不僅具有成本優勢,其原子 或原子團的電遷移速率較貴金屬電極小,工藝穩定性高,且電阻率相對較低,阻抗 頻率特性好。MLCC產業的下游幾乎涵蓋了電子工業全領域,如消費電子、工業、通 信、汽車及軍工等。MLCC是當前產量最大、發展最快的片式元器件之一。

      陶瓷電容器的應用電壓和電 容值范圍較大,同時兼有工作穩定范圍寬、介質損耗小、體積小及價格低等優點,被 廣泛應用于軍事、消費電子等領域。根據鴻遠電子2021年年報數據,陶瓷電容器在 包括鋁電解電容器、鉭電解電容器及薄膜電容器在內的四類主要電容器中,全球市 場份額最高,約占一半,是當前生產規模最大、發展最快的片式元器件之一。

 

 

      與其他種類的電容器相比,MLCC優良特性明顯。根據鴻遠電子招股說明書,MLCC 具有容量范圍寬的優良特性。一方面,由于陶瓷介質材料種類豐富,相對介電常數 從幾至幾千,另一方面,MLCC工藝水平的提高,使得介質層厚度的范圍較寬,從零 點幾微米至幾百微米,堆疊層數從幾層至一千多層,使得單只MLCC的電容量范圍可 以做到零點幾皮法至上千微法。MLCC的頻率特性好,由于陶瓷材料體系種類多、系 列多,如一類瓷、二類瓷等,根據不同瓷料制作出的MLCC,在不同頻率段都可以實 現低ESR和阻抗,使得MLCC可以應用在幾百千赫茲至幾十吉赫茲的頻率范圍內。MLCC的工作電壓和工作溫度范圍寬。由于MLCC用介質材料的耐電強度高,通過靈活的結構設計,使其工作電壓范圍從幾伏至幾萬伏;通過調節陶瓷介質材料的組成, 可以拓寬其使用溫度范圍,目前MLCC的使用溫度范圍可以達到零下幾十攝氏度至 兩百攝氏度以上。

      MLCC向微型化方向發展。目前MLCC產品的尺寸正由0805、0603 向0402、0201、01005發展,超小體積的電容器將實現電子設備的高密度安裝,有 利于電子設備向小型化發展。MLCC具有無極性的特性,更為適合電路的裝配,特別 隨著下游電子產品的微型化發展,其優勢越發明顯。MLCC價格相對較低。據火炬電 子招股說明書,賤金屬工藝可大幅調低30%~50%的生產成本,成本降低性能提高為 規?;a應用創造條件。對比傳統電極材料,鎳作為賤金屬之一,不僅具有成本 優勢,其原子或原子團的電遷移速率較貴金屬電極小,工藝穩定性高,且電阻率相 對較低,阻抗頻率特性好。

二、MLCC 企業多自產+代理商業模式,市場空間廣

(一)自產自銷+代理銷售為國內軍工 MLCC 上市企業主要商業模式

       目前國內MLCC行業主要存在三種商業模式自產自銷、代理銷售及兩種兼有。其中, 自產自銷,指在生產加工和工藝控制上形成一條具有自己特色的工藝技術流程,代 表企業為中國臺灣的國巨、華新科,中國大陸地區企業風華高科、三環集團。代理銷 售,指公司利用自身管理、營銷、技術等優勢,取得前端廠商的代理授權后,提供銷 售和其他服務,代為處理行業終端較為龐雜的用戶群,代表企業為廈門信和達、湘 海電子、創意電子等。當前,國內軍工MLCC上市企業多自產自銷及代理銷售兩種商 業模式兼有。本報告所描述國內軍工MLCC上市企業,均指的是在國內A股上市且其 軍用MLCC業務構成其主要營收及利潤來源企業,主要企業為鴻遠電子、火炬電子。

 

 

     自產自銷業務毛利率相對較高,一般是具有自產自銷業務公司的主要利潤來源。自 產自銷模式中,在軍用領域,MLCC因主要采用定制供應商目錄的管理模式,且需要 獲得一系列嚴格的資質審查,且軍用高可靠MLCC對產品性能、可靠性及供貨穩定性 有著更高或更特殊的要求等,具有較高的市場壁壘,毛利率水平較高,代表廠商有 鴻遠電子、火炬電子等。但自產自銷模式在民品領域的毛利率水平分化較大,在 20%~55%的較大毛利率分布區間內浮動。當前大部分自產自銷的高端市場被國際知 名廠商的國內生產基地所占據,國內廠商的產品處于中低端的相對較多,但相關業 務仍是公司的主要毛利來源。代理業務方面,受業務模式影響,營業成本較高但經營具有靈活性,可通過優化客 戶結構提升盈利水平。

     軍用上市MLCC企業受到代理業務本身性質的影響,利潤并不 高。例如,2021年度鴻遠電子代理業務(含各類電子元器件的代理業務)成本占主 營業務成本的77.77%,但只貢獻了11.08%的毛利。據鴻遠電子、火炬電子招股說明 書,兩家公司代理業務均采取買斷式采購模式和直銷的銷售模式,具體做法是根據 客戶的合同訂單、生產計劃、市場趨勢以及必需的庫存等信息綜合分析后編制采購 計劃,集中向原廠下單采購,并按照合同交貨時間分期分批銷售給下游用戶。

    根據 鴻遠電子招股說明書援引的中國電子元件行業協會信息中心《2018年版中國MLCC 市場競爭研究報告》,國內民用MLCC市場競爭較為充分,一般依靠規模優勢取勝, 體現“數量大、單價低”的特點,國際知名廠商的國內生產基地占據國內民用MLCC 市場較大份額。電子元器件行業民用終端用戶數量龐雜,競爭激烈,代理業務模式 更適合高可靠MLCC廠商專注高可靠領域研發,近距離接近市場獲取市場信息,此外, 公司在經營代理業務時可靈活選擇價格敏感度低、行業相對景氣的下游客戶,從而 提升代理業務盈利水平。

(二)行業景氣度持續上升,看好國防、5G、汽車電子的應用前景

      整體來看,MLCC行業的全球市場規模持續增長,中國市場規模占比提高。近年來, 隨著電子制造業發展迅速,互聯網持續深化發展及相關的各種智能硬件不斷普及, 各類整機產量迅猛增長,MLCC等電子元器件的市場前景廣闊。根據鴻遠電子2021年年報援引的《2021年版中國MLCC市場競爭研究報告》(北京智多星信息技術有 限公司,2021年),2020年MLCC市場全球需求量約為43,930億只,預計2025年約 60,520億只,5年復合增長率約為6.6%。具體看我國MLCC市場,2021年開年我國 MLCC市場仍處于較高景氣度,預計2025年需求量約47,890億只,市場規模約791.5 億元,2020-2025年需求量、市場規模復合增長率分別為6.6%、8.2%。我國MLCC 市場占據全球半數以上份額,市場空間潛力強勁。

 

 

 

1.自產軍用:國防信息化加速建設推動市場需求長期穩增長

       MLCC性能優異,被廣泛地應用于衛星、飛船、火箭、雷達、導彈等武器裝備。軍工 領域,如航空、航天用的電子系統,常面臨高溫、高壓、嚴寒、高沖擊等惡劣環境, 故所使用的電容器不僅要求其電容量大,還需要其性能更穩定、耐環境性更好,即 可靠性要求較民品更為嚴格。根據國科大研究生院《航天電子元器件質量保證體系 研究》(余斌,2009年)一文,20世紀90年代航天系統曾對20多個航天型號任務在 研制試驗中暴露出來的3000多個問題進行統計分析,其中電子元器件方面的問題占 比最高達26%,高于設計方面的25.1%與制造方面的24%,這一層面上看電子元器件 的可靠性的重要程度不言而喻。MLCC具有體積小、成本低、單位體積電容量大及溫 度等環境對性能影響小等特點,在航空電子設備、裝甲車輛電子設備、軍用移動通 訊設備、武器精確制導及軍事信號監控等軍用電子設備上的用途越來越廣。我國軍用高可靠MLCC市場前景廣闊。

       近年來,隨著國防信息化建設的穩步推進,受 益于海、陸、空部隊裝備更新換代和信息化程度提升的需求,我國軍用高可靠MLCC 市場前景廣闊。2017-2022年我國國防預算增速整體高于GDP增速,2022年國防預 算增速達7.10%。據中國國防部2019年發表的《新時代的中國國防》,以信息技術 為核心的軍事高新技術日新月異,武器裝備遠程精確化、智能化、隱身化、無人化趨 勢更加明顯,戰爭形態加速向信息化戰爭演變,智能化戰爭初現端倪。2020年10月 下旬,中國共產黨第十九屆中央委員會第五次全體會議公報發布。全會提出,加快 國防和軍隊現代化,實現富國和強軍相統一...加快機械化信息化智能化融合發展,全 面加強練兵備戰,提高捍衛國家主權、安全、發展利益的戰略能力,確保2027年實 現建軍百年奮斗目標。高端裝備現代化及信息化建設,為高可靠領域MLCC上市企業 提供穩定且較快的業績增長支撐。此外,由于國防軍工產業的特殊性,后續軍用 MLCC仍有進一步國產替代的空間。

2.自產民用&代理:成長性>周期性,5G、汽車電子未來可期

     下游終端應用市場顯著引導著MLCC所屬的被動元件市場發展。從被動元件的發展 歷程來看,近些年來,產業鏈下游的需求擴大主導著被動元件市場的擴張。金融危 機以來,全球電子元件市場規模的增長主要來自于網絡通信與汽車電子,尤其是智 能手機。而消費類音頻與視頻影像、計算機部門和工業部門、特殊部門(包括醫療電 子、油井電子、采礦電子和國防電子)規模占比呈現下降趨勢。

 

 

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