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【原创】国产替代正当时:释放高端MLCC产能

导读 实现高端MLCC关键技术的国产替代是大势所趋。

中国粉体网讯  陶瓷电容器占据了全球电容器市场的半壁江山,其中MLCC(片式多层陶瓷电容器)又占据陶瓷电容器市场的90%以上,是电子信息技术产业发展的基石。随着应用端产品的高端集成化,高电容、高可靠、低损耗的MLCC的需求将会持续上升并成为主流。


一、现状分析


近年来,全球MLCC市场规模稳中有升。在新冠疫情期间,2020年初,大部分的MLCC企业的正常生产经营被迫终止。随着疫情缓解,MLCC企业逐渐恢复生产。如图1所示,自2019年,全球MLCC市场规模约为915亿元,至2022年增长到1204亿元,预计此后,继续保持上升趋势。


图1 2019-2022年全球MLCC市场规模(单位:亿元)

(数据来源:中国电子元件行业协会)


全球MLCC主要制造商主要集中在日本、韩国、中国台湾、中国大陆,其中,日本地区企业的市场占有率高达56%,遥遥领先,而中国大陆MLCC制造商约占全球7%的数额。全球MLCC主要厂商可以分为三个梯队,如表1所示。


表1 MLCC行业全球市场格局

我国MLCC市场稳步扩张,在2021年已占据全球总规模的四成左右,中国电子元件行业协会数据显示,自2019年至2022年,我国MLCC市场总规模自310亿元增长至484亿元,预计在2023年达到575亿元。


图2 2019-2023年中国MLCC市场规模及预测(单位:亿元)

(数据来源:中国电子元件行业协会、中商产业研究院)


我国是全球最大的MLCC消费市场,但大量的材料和设备还严重依赖进口,根据中国海关总署数据显示,2018年,我国MLCC贸易逆差为60.2亿美元,到2022年,我国MLCC进口贸易额为70.2亿美元,出口贸易额为36.4亿美元,贸易逆差缩小为33.8亿美元。


图3 2019-2023年中国MLCC进出口贸易额及预测(单位:亿美元)

(数据来源:中商产业研究院)


从下游应用领域来看,以2021年数据为例,移动终端占比高达33.4%,是MLCC最大的应用市场,其次,高端装备领域和汽车紧随其后,前三者的占比总计高达63.2%,汽车、移动终端等高端市场成为拉动MLCC市场需求增长的主力军。


图4 2021年全球MLCC主要应用领域占比统计

(数据来源:中国电子元件行业协会)


受益于日韩产能转移,我国在全球中低端MLCC市场占据优势地位,贸易逆差呈现缩小趋势。但在全球MLCC应用市场上占据主要地位的下游产业,无论是移动终端,还是汽车领域,均需高端MLCC产品。而我国高电容、高可靠的MLCC等高端陶瓷电容器的产业化进展较慢,仍难以满足国内市场需求,进口依赖度高,因此,高端MLCC有巨大的国产替代空间。


二、重点公司分析


1.三环集团


三环集团是国内电子陶瓷龙头企业,电子元件及材料在其营业收入中占比高达28.38%,MLCC一直是其重点发展产品之一,产品规格覆盖广,主要分为常规产品、中高压产品、节能灯专用MLCC、高强度MLCC、柔性电极MLCC等五大系列。自2020年以来,公司多次定增加码,实行产能扩张计划,在高容量、小尺寸的MLCC产品研发上取得重大进展,公司已实现规模化量产0201-2220尺寸的高容产品,MLCC产品以实现介质层从单层5㎛膜厚到1㎛膜厚的飞跃、对叠层数达到1000层,逐步突破高端MLCC生产关键技术,推出高容高压、高强度MLCC系列产品。


图5 三环集团MLCC产品 (图源:三环集团)


2.风华高科


风华高科是一家专门从事高端新型元器件生产的高新技术企业,电子元器件及电子材料在主营业务收入中占比高达96.3%。风华高科实现了MLCC在0105-2225全尺寸型号的覆盖,在部分极限高容、次极限高容、车规等高端产品方面取得突破,如0805规格的MLCC容量从10㎌提升到47㎌,1206规格的MLCC容量从47㎌提高到100㎌.根据集团公告,公司产品目前可以做到500层的堆叠,部分产品规格电容量/最高额定电压已达到100㎌/500Vd水平,与国际龙头企业的差距在逐步缩小。


图6 风华高科MLCC系列产品(图源:风华高科)


三、技术难点


MLCC是一个重资金、重技术而轻毛利的产品,其生产流程包括13个环节,但其中涉及到很多的关键材料以及核心工艺流程的突破,具有很高的技术壁垒。实现高容、高压、高可靠的MLCC产品需要做到:电介质的薄层化、增加电介质的层数、提高有效面积效率等,主要存在以下技术难点:


图7 MLCC生产流程(图源:容亿投资)


1.粉料制备


粉体的纯度、颗粒大小等很大程度上决定MLCC产品的质量。高容粉体材料是在钛酸钡基础粉中加入添加剂进行改制而成的,对配方粉的要求较高。粉体性能越好,制成的陶瓷薄片就越薄。而无论是基础粉还是配方粉的制备,都是我国MLCC产业较为薄弱的一环,因此制备高端粉体需要打破材料端的制备技术壁垒。


2.印刷叠层技术


小尺寸高容的MLCC的制备是非常具有挑战性的,需要在非常薄、非常微小的薄膜介质上堆叠几百层甚至上千层。目前,日本的厂商可以堆叠1000层以上,而我国的厂商大部分只能做到300-500层左右,印刷叠层技术和国际先进水平相比还存在较大差距。


3.共烧技术


制作MLCC需要在陶瓷薄膜上刷镍浆或者是其他金属浆料,但是不同浆料膨胀系数存在差异,因此烧结时需要考虑到回火温度、氧含量等多方面的因素,在制备工艺上要求较高。


4.设备能力


除了材料、工艺之外,先进性的设备也会影响高端MLCC的性能。我国在MLCC生产设备等方面已经取得了很好的国产化进步,比如倒角、电镀、测试等方面的设备,但在流延机、叠层机、烧结炉等中高端关键设备尚未完全实现国产化。 


表2 各类设备国产化情况


材料、设备、工艺技术都将直接影响到MLCC产品的最终性能,因此,“设备-材料-工艺”的垂直一体化将是厂商发展高端MLCC产品、实现国产替代的必经之路。


参考来源:

    中国电子元件行业协会、中商产业研究院、三环集团官网、风华高科官网


(中国粉体网编辑整理/梧桐)

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