义柏研究院|陶瓷材料专题研究:介质陶瓷——MLCC产业升级的突破口

2023-12-12 16:19 作者:义柏

 

摘要:受下游消费电子市场回暖、5G通信持续渗透、汽车“三化“趋势逐渐深入等利好因素影响,片式多层陶瓷电容器/MLCC行业基本面持续向好。我国MLCC产业链从上游材料到下游器件国产化率均较低,尤其高端产品存在严重进口依赖。介质陶瓷是产业链上游核心主材之一,BOM占比高达30%以上。使用高品质的陶瓷粉体不仅有利于提升后续流延、叠层、烧结等工序的工艺水平,更直接影响MLCC尺寸、容量、稳定性等性能。目前国内厂商中,掌握水热法钛酸钡粉体制备、液相法化学掺杂等先进工艺的厂商屈指可数,提升高端介质材料自产率已成为MLCC产业升级的关键突破口。陶瓷介质粉体存在重要国产替代机会。


01‍‍

5G和汽车电子引领MLCC行业进入景气周期,高端市场国产替代迫在眉睫 

 

1.1 电容是产值最高的被动元件,MLCC占据其中半数市场份额
电容是电子元器件的重要组成部分,在被动元件中产值最高。按照电信号的特征,电子元器件可以分为主动元件和被动元件,又称有源器件和无源器件。主动元件自身消耗电能,需要外加电源。而被动元件无需外加电源,一般用来传输信号。被动元件主要包括RCL和被动射频元器件等,其中RCL产值占比约为90%,主要有电阻、电容、电感三种类型。电容产值占比最高,是静电储存和释放的元件,具备滤波、谐振、补偿、充放电、储能等功能。
 
 
片式多层陶瓷电容器具备性能及成本优势,占据电容器市场约 50%市场份额。按照不同材料,电容器可分为陶瓷电容、铝电解电容、薄膜电容、钽电解电容四大类。其中,陶瓷电容使用频带宽、损耗低、稳定性高且体积小,可广泛应用于各个领域,目前已成为电容器领域主流,市场占比超过 50%。陶瓷电容又可进一步分为单层陶瓷电容器 (SLCC)、引线式多层陶瓷电容器和片式多层陶瓷电容器。近年来,片式 MLCC 凭借其更高的电容量和更小的体积,占据了绝对优势,在陶瓷电容中市场占比超90%,是目前用量最大的无源元件之一。
 

数据来源:ECIA

1.2 MLCC应用场景广泛,中国市场增速领先全球

MLCC性能优势明显,下游应用领域多元。MLCC是目前应用最广泛的基础电子元件之一,因其具备体积小、容量比高、频率范围宽、工作电压和温度范围宽等优点,被称为“电子工业大米”。近年来,随着工艺提升和下游产业的迅速发展,MLCC被广泛应用于消费电子、汽车电子、航空航天、船舶、医疗设备、交通等多领域,下游应用场景呈现多元化特征。

全球MLCC市场规模稳中有升,中国市场需求增速领先。2020年疫情使MLCC产业受到冲击,但随后市场迅速回温。根据中国电子元件行业协会的数据,2021年全球MLCC市场规模达1147亿元,同比增长26.1%。2022年市场规模约1204亿元,整体呈稳定上升趋势。中国作为全球最大的陶瓷电容器市场,近年来市场规模增速领先全球, MLCC增速也随之上升,2022年我国MLCC市场规模约537亿元。

数据来源:中国电子元件行业协会

1.3 5G及汽车领域需求上涨,国产替代紧迫性加剧

1.3.1 5G终端与通信

移动终端是MLCC最大的下游市场,智能手机迭代和5G普及助力MLCC单机用量提升。移动终端在MLCC全球应用市场中占比高达33%,是MLCC发展的重要推动力。伴随智能手机更新迭代的速度加快,MLCC单机用量对应显著提升。进入5G时代,手机所需配置诸如Bluetooth®、Wi-Fi、NFC等的应用回路和频段需求增加,对MLCC的用量提出更高要求。村田报告显示,高端5G手机MLCC单台用量在1500-1600颗之间。

 

数据来源:村田

移动终端市场相对饱和,细分5G市场渗透率快速提升。目前移动终端市场已较为成熟,加之前两年疫情影响手机周期性出货量,智能手机市场增速相对疲软。2022 年中国手机出货量同比下降 23%,上游消费级 MLCC 需求也相应下跌。但同时5G的渗透率快速提升,根据三大运营商最新公告,截至2023年11月,中国5G用户渗透率已达76.5%,为MLCC的增长带来了新的机遇。
 

数据来源:IDC国际数据公司、中国电子元件行业协会
通信领域,5G基站建设对MLCC的需求也在持续提升。5G的高密集组网、全频段介入、Sub6段和毫米波频段对通讯基站的数量、复杂度提出更高挑战,对MLCC的需求量进而提升,预计单个5G基站对MLCC需求将达到数万只。华为、小米、OPPO等大陆自主手机品牌崛起也将进一步加速我国5G基站建设,刺激MLCC需求。
5G终端和通信发展对MLCC提出了新的要求。设备轻薄化促使MLCC向微型化和小尺寸方向发展;终端配置功能多样化对更高容量MLCC提出要求。此外还有高压化、高频化等发展方向来满足丰富的下游应用场景需求。
 

 

 

1.3.2 汽车电子

汽车“三化”趋势促使MLCC单车用量提升,车规级MLCC需求扩容。普通燃油车平均单车MLCC用量约为3000颗,而主打智能化、网联化的新能源汽车拥有更多电力控制系统,对于MLCC的需求量也随之提升。纯电动车的MLCC单车用量约为18000只,约为传统燃油车的6倍,大幅扩充了车规级MLCC的市场容量。汽车电子要求车规级MLCC具备高可靠性,不仅需满足AEC-Q200质量认证,在强度、寿命和耐湿耐温方面也有较高要求。
 

资料来源:村田
新能源汽车渗透率提升为MLCC市场扩容提供动力。我国新能源汽车市场从 2014 年开始快速发展,产量大幅上升。中汽协的数据显示,2022年国内新能源汽车产销分别为 705.8 万辆和688.7万辆,同比分别为 96.9%和93.4%,连续8年保持全球第一。车规级MLCC仍存在较大市场空间,未来随着电动化智能化的深入,预计使用量会进一步增加。

 

1.3.3 国产替代紧迫性加剧

中国MLCC市场存在较大贸易逆差,日本占据绝对优势。中国作为全球主要的电子制造业基地,对MLCC需求量较大。由于国内MLCC产业链起步晚技术水平较为落后,部分高端产品需要通过进口,贸易逆差呈现逐年增长趋势。进口地区主要集中在亚洲,其中日本凭借产品和技术壁垒居于绝对优势地位。

 

来源:中国海关总署

 
日本政府拟将 MLCC 追加列入重要物资清单,国产替代迫在眉睫。近年来我国高端MLCC企业研发生产能力不断提升,逐渐缩小与日企的差距,国产替代空间广阔。而作为全球MLCC生产和进口的主要国家,日本将MLCC指定为关键商品可以进一步提升其技术壁垒和内循环生产能力,做到不依赖中国或其他国家也能稳定采购MLCC,从而提升其在全球范围内的竞争力,这也将刺激国内相关企业加快自主更新步伐。

02

我国MLCC产业链国产化率低,材料和器件和海外厂商相比均有差距

2.1 MLCC由内外电极和介质层组成,通过介质层极化形成电荷分布

电容是储存电量和电能的元件,最大的特性是通交流、阻直流。两端加上电极后,电容可起到储存和释放静电的作用。平板电容器在两个平行的金属板之间填充一层绝缘介质,当电压作用在两个极板上时,板之间的介质会被电场极化,从而形成电荷分布。

 

资料来源:TDK

 
片式多层陶瓷电容器由内电极、陶瓷介质层和外电极(端电极)三部分组成。利用平板电容器原理,将陶瓷粉料压结成单个基片,在基片两面涂覆电极层,形成平板电容。介质层和内电极以错位的方式堆叠,经高温烧结成型,再在两端封上外电极金属,最终形成类似独石的结构体。
 

2.2 国内MLCC厂商在生产工艺和设备上,与日韩厂商相比仍有差距

国内MLCC厂商在生产工艺和设备上,与全球顶尖的日韩厂商相比仍有差距。器件的性能不仅和上游粉体的参数(粒径、均匀度、纯度等)高度相关,而且十分考验后续生产过程中的工艺控制和设备制造。其中技术含量较高的环节包括流延、叠层、烧结等,国内MLCC厂商的工艺水平与日本厂商相比仍有一定差距,在瓷片厚度、堆叠层数、电容量等指标上,仍在追赶中。此外,MLCC生产中的核心设备技术壁垒较高,目前高端的流延机、叠层机、工业炉等主要为日韩企业供应,伴随国内设备商的技术进步,正逐步实现突破。
 

资料来源:艾邦半导体

 

1)流延:将瓷浆通过流延机浇注,经刮刀刮覆涂布在有机硅薄膜上,形成一层均匀的瓷浆薄层;再通过加热干燥使有机溶剂挥发,形成厚度在1-20μm之间致密均匀的薄膜。MLCC厂商会根据生产经验改造流延设备,例如挤压机的压力、刮刀的控制、热风区的设计、流延辊和冷却辊的样式等,其目的在于最终生产出更薄更均匀的介质层。目前全球顶尖的日本厂商已经能够量产1μm厚度的单层介质,国内厂商生产水平仍在2μm及以上。
2)叠层:将印刷好的介质膜片按一定错位整齐叠合形成厚度一致的巴块。该工序需要精确控制温度、压力、时间,错位的相对位置,环境的洁净度等,对叠层机的可叠层数和精度要求很高,且需要在无尘室中完成。目前国内生产的叠层机性能和进口相比仍有差距,高端的叠层机仍以进口为主。受产业链整体设备及工艺水平影响,日本厂商普遍可以堆叠1000层以上,而国内目前只能实现300-500层。
3)烧结:通过1000°C以上的炉温将陶瓷生坯烧结成瓷体。不同收缩率的陶瓷介质和金属内电极共烧,内部结构变化可能导致分层、开裂等问题,因此非常考验烧结炉的升温速度、温控精度以及共烧工艺。目前日本厂商在共烧工艺和设备方面全球领先,不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉),而且在设备自动化和精度方面具有明显优势。

 

2.3 我国MLCC产业链整体国产化率低,陶瓷粉体是其中最具价值的环节

陶瓷粉体在MLCC器件生产成本中占比最高,是产业链中最具价值的环节之一。MLCC产业链可划分为上中下游。下游应用主要包括消费电子、5G通讯、汽车电子、工业、军工等场景,已在前述内容中展开,此处不做赘述;中游主要指MLCC电容器的制造;上游则主要包括原材料和相关生产设备,其中原材料又可以进一步细分为陶瓷粉体材料、内/外电极材料、改性添加剂、离型膜及其他辅助材料。对中游制造商来说,陶瓷粉料在其生产成本中占比最大,尤其对于高容量MLCC,占比可高达40%左右。
 

资料来源:CERADIR先进陶瓷在线

 

MLCC上游材料主要由日美公司生产,国内目前仅国瓷占据一定市场份额。MLCC产业链上游材料主要由日本和美国公司生产,其中外销陶瓷粉体的厂商包括日本的堺化学、日本化学、富士钛、共立、东邦,美国的Ferro以及国内的国瓷等;电极材料厂商主要包括美国的Ferro、ESL,日本的住友、昭容以及国内的国瓷等。国内MLCC产业起步较晚,生产厂家较少、产量较低,技术水平和海外厂商相比仍有差距,目前中高端材料仍然依赖进口。
MLCC器件制造主要分布在亚洲地区,但目前中国大陆厂家产量占比不足10%,且产品性能较为低端。中游器件制造方面,全球约有20多家MLCC生产厂商,主要分布在亚洲国家。按照技术水平和产品性能划分,第一梯队主要为日本企业,包括村田、TDK、京瓷,主要应用于高端汽车电子和移动终端;第二梯队为韩国、美国及台湾企业,包括三星电机、国巨、AVX等,主要应用于消费电子;中国大陆企业则处于第三梯队,包括风华高科、三环集团、宇阳科技、微容电子,火炬电子、鸿远电子主要生产通用型产品,应用于工业、军工等领域。从产量看,全球半数陶瓷电容由日本村田(31%)和韩国三星电机(19%)生产,紧随其后的是台湾国巨(15%)和日本太阳诱电(13%),目前大陆企业产量占比尚不足10%。
 

数据来源:ECIA协会、国巨

 

近年来,大陆MLCC厂商持续加大对高端MLCC的研发投入,在高容及车规级高端产品领域实现突破。国内头部厂商风华高科、三环集团、宇阳科技、微容电子、创天电子等企业均在积极扩建高端MLCC产能。火炬电子、鸿远电子等传统军用MLCC厂商开始发力民用高端产品。信维电子、芯声微电子等新生力量则直接从高端产品切入,在汽车电子、智能终端等下游市场寻求突破。


 

03

陶瓷粉体制备技术的突破是产业发展的关键,国内MLCC厂商均在积极布局

3.1 粉体指标直接决定了MLCC的性能,粉体的高端化是产业链升级的第一步

MLCC上游陶瓷粉料可分为基础粉和配方粉。基础粉主要包括钛酸钡、二氧化钛、钛酸镁等,其中钛酸钡是最为主流的基础材料。钛酸钡是一种典型的钙钛矿型结构晶体,具有高介电常数、低介电损耗、较大的电阻率、高耐压强度和优异的绝缘性能。钛酸钡具有立方相、四方相两种晶型,其中四方相钛酸钡具有自发极化现象,铁电、压电、热电性能更为优异。在基础粉之上,通过添加改性助剂提升陶瓷粉料性能形成配方粉,再混合溶剂、分散剂、黏合剂和增塑剂,形成均匀、悬浊液形态陶瓷浆料,用于流延涂布工序。

 

资料来源:艾邦陶瓷展

 

X7R型II类陶瓷电容是市场需求最大的品类之一,以纳米级钛酸钡添加稀土改性材料为介质。按照使用的电介质材料,MLCC陶瓷电容可分为两个大类,其中具体型号命名规则主要以温度系数和电容量随温度变化的容差为基准,这里不再多加赘述。目前主流的MLCC陶瓷粉料主要有C0G、Y5V、X7R三大型号,其中X7R材料是电子整机用量最大、市场需求最大的品类之一,各家厂商之间竞争最为激烈。
 

 
钛酸钡粉体的性能直接决定了MLCC器件的性能,研发和生产更高性能的基础粉是国内MLCC产业链升级的第一步。钛酸钡纳米粉体的颗粒尺寸、均匀性、四方相含量等参数指标对MLCC电容器的电容量、稳定性、可靠性等有着显著的影响。粒径小、分散度高、均匀性好、杂质少纯度高,四方相含量高,则粉体性能参数更好,可用于制作微型化、静电容量更高且不易击穿的高性能MLCC元件。
 

3.2 水热法制备钛酸钡和液相化学法掺杂是介质材料生产的两大关键技术

3.2.1 钛酸钡基础粉的制备

目前主流的钛酸钡制备方法为固相法和水热/液相法,其中水热法生产的产品性能指标更优异。此外还有草酸盐共沉淀法、溶胶-凝胶法等,但仅日本化学拥有相关技术储备,尚未大规模产业化。和传统固相法相比,水热法生产的粉体性能指标更优异,且目前已有部分先进厂商成功实现批量生产,预计未来将成为各国粉体厂商的重点研发方向。
 

 
1)目前全球多数厂商仍在使用固相法生产基础粉,产品性能指标较低,不符合未来下游市场的增量需求,预计主流程度将逐渐下降。固相法的主要原料为碳酸钡和二氧化钛,经过球磨机高速混合后,在烧结炉内1000℃左右的高温下反应合成钛酸钡粉体。尽管固相法生产的产品粒径粗大,纯度、均匀性较差,只适合对产品参数指标要求不高的下游场景,但其生产工艺简单、设备可靠,生产成本整体较低,国内外不少厂家仍在使用这一方案。如前述内容,未来五年全球MLCC市场的主要动能来自5G和汽车领域,产品逐渐高端化。固相法工艺路线优化空间有限,无法生产100nm以下粒径的粉料,难以满足下游器件兼顾小型化和稳定性的需求,预计将逐渐被以水热法为代表的其他先进工艺所取代。
2)水热法对生产工艺和设备的要求较高,全球仅少数公司掌握,国内企业技术水平和日本厂商仍有差距。水热法将含有钡和钛的前驱体放入密封高压釜中,以水为溶剂,在高温和蒸汽压力下,使原始混合物进行反应。水热法的工艺难度较大,需要精确控制水热条件和材料配比;相关反应设备不仅需要满足温度和溶液的均匀性,还需要耐腐蚀、耐磨损。目前全球来看能够以水热法实现批量生产的企业除了日本村田(自用)和堺化学,就只有我国的国瓷材料。和日本厂商相比,国瓷在技术水平上仍有一定差距,日产陶瓷粉末的粒径最低可低至50nm,而国瓷目前能够实现的粒径仍在130nm以上。目前国内研究人员对水热法的工艺进行了多样化的探索:a)从原材料上,使用更具活性的前驱体;b)从反应条件上,改变碱溶液浓度,控制水热时间和温度,添加辅助剂;c)从技术创新上,和微波水热法、溶胶-凝胶水热法等方法相结合。对创业公司来说,要想在和上市公司的竞争中生存发展,只能通过生产工艺的突破打开高端市场,改变整个行业格局。
 

3.2.2 MLCC配方粉的制备

通过在基础粉中添加改性材料,可改善配方粉的性能,生产更加符合下游需求的介质材料。纯钛酸钡粉体在不同温度下存在多种相变,铁电陶瓷的居里温度约为130℃,在此温度下工作,介电常数最高。然而,越靠近该温度则相变越剧烈,介质损耗高,容易老化。通过向钛酸钡基础粉体中添加改性材料,可以改善介电常数和温度之间的关系,形成的配方粉更能满足MLCC器件的实际使用条件。通过添加钇、钬、镝等稀土类元素,可保证绝缘性;通过添加镁、锰、钒、铬、钼、钨等元素,可保证温度稳定性和可靠性。添加剂须和钛酸钡形成均匀的分布,以保证烧结过程中的微观结构和电气特征。
与固相混合相比,液相化学混合技术壁垒和产品性能指标均更高,和高端基础粉制备同属上游核心工艺之一。常用的掺杂手段包括传统固相掺杂和液相化学法掺杂:固相掺杂将改性剂和主相粉体颗粒进行物理层面的混合,通常通过球磨分散或者物理吸附的方式;液相掺杂则通过化学反应将改性剂附着在主相表面。对于粒径在亚微米甚至纳米级的基础粉,液相掺杂法的均匀性显著优于固相,因此更适用于高端粉料。掺杂改性工艺和高端基础粉料的制备同属于产业链上游的核心工艺,但整体来看上述主流掺杂工艺主要配方粉厂家均已掌握,可根据实际产品生产的需要选取最佳技术路径。

 

3.3 中国介质粉体市场规模逾百亿,国内厂商积极布局,提升高端粉体自产率

3.3.1 陶瓷粉体是MLCC产业关键上游材料,估算目前市场规模约在116亿元

陶瓷粉体是MLCC产业关键的上游材料,市场规模受终端需求影响大。近年来,MLCC的广泛应用和下游市场的不断扩容带动了上游材料的发展。陶瓷粉体作为MLCC上游的关键材料,市场规模持续扩大。此外,下游市场对MLCC产品性能要求不断提高,对小型、高容MLCC需求逐渐增加,也提高了对上游陶瓷粉料的纯度、微细度、均匀度和可靠性的要求。因此,我们预计未来全球范围内陶瓷粉料市场规模将保持稳定增长趋势。中国作为全球最大的MLCC市场(市占率约45%),在5G通信、汽车电子等多个下游应用方向领跑全球,预计未来国内陶瓷粉体的市场规模增速将超过全球平均水平。
以国巨和风华高科的平均毛利率水平作为参考对上游陶瓷粉体的市场规模进行测算,我们估算目前MLCC上游陶瓷粉体市场规模约在116亿元水平。
 

数据来源:国巨、风华高科公司公告

 

 

3.3.2 日美厂商占据全球粉体市场垄断地位,我国高端粉体存在严重进口依赖

全球陶瓷粉体集中度较高,日本厂商占据绝对优势地位。全球陶瓷粉料市场的CR3为62%,CR5为81%,市场集中度较高。陶瓷粉料的纳米分散技术和制作工艺具有较高的技术门槛,拥有绝对技术和量产优势的日本厂商占据了60%以上的市场份额。2018年全球外销陶瓷粉体前7大厂商中有5家来自日本。前3大厂商分别是日本堺化学,市占率28%;美国Ferro,市占率20%;以及日本化学,市占率14%。我国的国瓷材料也拥有10%左右的市场份额,是国内首家、全球第二家使用水热工艺量产纳米钛酸钡的厂家,目前在中低端MLCC陶瓷粉体领域已经基本实现国产替代能力,但在高端陶瓷粉体上与世界领先水平仍存在一定差距。

 

数据来源:国巨

目前全球MLCC陶瓷粉体的领先厂商包括日本堺化学、美国Ferro、日本化学、富士钛、日本共立、东邦钛、信昌陶瓷等,多为日美上市巨头。这些厂商绝大部分布局较早,具备深厚的技术积累和生产经验,因此产品性能领先。例如,市场份额最大的堺化学是全球首个成功运用水热工艺批量生产纳米钛酸钡粉体的厂商,粉体纯度达到3N级以上;富士钛独创草酸盐技术,其生产的钛酸钡达到纯度>99.0%;美国Ferro产品覆盖目前市场主流的钛酸钡系列,能提供各种用于陶瓷电容器和低温陶瓷的无源元件材料;日本共立提供的钛酸钡能够帮助MLCC以更紧凑的结构实现更高容量。
 

 

 
我国MLCC陶瓷粉料市场国产化率较低,存在较大的国产替代空间。目前我国MLCC制造商均积极扩产和布局研发,努力推动陶瓷粉体国产替代进程。但与国际厂商相比,目前我国企业在技术、规模和产品性能方面仍然存在差距。尤其是高端纳米钛酸钡粉体,多从国外采购,难以实现自研自产。短期内打破技术壁垒、进入MLCC高端陶瓷粉体市场存在较高难度,未来国产替代空间广阔。
 

3.3.3 国内MLCC厂商积极布局高端粉体,以提升粉体自产率为重要目标

从产品性能指标和产能角度看,国内上游粉体公司和日美厂商仍然存在较大差距。市占率最高的国瓷材料,长期专注MLCC上游材料领域,以钛酸钡粉体起家;其余两家上市公司风华高科和三环集团,主要生产电容、电感及电阻器件,为了增强陶瓷电容产品的市场竞争力,持续加大对上游材料的研发投入,自产率逐步提升。但截至目前,其生产的粉体多为内部供应,尚未大规模外销。
 

国瓷材料以MLCC介质材料起家,客户覆盖国内外主要下游器件厂商;近年受行业周期影响,出货量存在波动,介质材料在其销售总额中占比大幅收缩。国瓷材料成立于2005年,目前公司业务包含四个板块——电子材料、催化材料、生物医疗材料和其他材料板块。钛酸钡粉体归属电子材料板块,是国瓷材料起家的产品。2012年,国瓷材料在科创板上市,历史年度FY2009、FY2010收入规模分别为0.54亿元,1.01亿元,收入中约90%以上来自MLCC配方粉,其余来自高纯纳米钛酸钡销售。上市时,国瓷前十大客户为大陆、台湾、日本、韩国、美国的主流MLCC器件厂商,包括风华高科、三环集团、深圳宇阳、台湾国巨、韩国三星、日本京瓷、村田、美国JDI等。2023H1,电子材料板块中,除MLCC介质粉体外,新增电子级纳米氧化锆及电子浆料产品。该板块H1销售额共计2.85亿元,营收占比约18%,毛利水平34.39%。2022年,MLCC行业周期下行,公司介质粉体出货量下滑,但仍着力储备产能,并配合客户加大对小型、高容、车规级产品的研发投入。2023年,伴随下游消费电子市场回暖、汽车电子市场兴起等利好因素,公司相关产品销售环比呈现逐季改善的趋势。
 
国内器件厂商风华高科和三环集团积极布局高性能MLCC,持续加大对上游粉体的研发投入,争取提高自产率。风华高科成立于1984年,主要从事电子元器件、电子材料的研发、生产和销售,1996年即在深交所挂牌上市。其主要产品包括电容、电感、电阻等电子元器件及上游电子材料。目前,风华高科已全面布局MLCC上游关键材料,通过自主研发和产业链战略合作等模式完成材料的国产化和自产化,材料种类包括陶瓷粉体、内电极浆料、端电极浆料、黏合剂、稀土氧化物添加剂等。公司采用传统固相合成法进行稳定可靠的生产,目前已成功量产C0G、X7R、Y5V等型号陶瓷粉料。三环集团成立于1970年,于2014年在深交所上市,主要产品包括电子元件及材料(占比28.38%)、通信部件、半导体部件、压缩机部件。在MLCC领域,近年公司产能持续爬坡,高容量产品不断突破,车规级产品亦已通过认证。公司在器件和材料领域加强产业链一体化布局,目前已掌握了中低端MLCC的陶瓷粉料和浆料的生产工艺,并逐步量产,但由于高端材料技术壁垒较高,目前尚不能实现自产。
 
基于上述信息,我们认为:
1)MLCC介质粉体市场需求与下游应用领域的景气程度和发展趋势强相关,相关企业须密切关注行业走势,对产能建设及新产品研发进行前瞻性布局;
2)多数器件厂商为日、韩、美国企业(大陆企业占比不足10%),受国际关系影响,加之日本将相关产品纳入重要物资清单的意向,预计未来国内介质粉体出口难度将持续加大;
3)产业链上游粉体厂商采用横向发展策略,基于材料工艺设备的优势,将产品品类拓展至更多陶瓷及金属材料领域;产业链下游器件厂商则采用纵向发展策略,向上游材料端延展,通过全产业链的技术升级实现终端产品性能的提升。

04
义柏观点

陶瓷介质粉体是MLCC全产业链的基础,使用高品质的陶瓷粉体不仅有利于提升后续流延、烧结等工序的工艺水平,更对下游器件的性能指标有着直接的影响。目前我国陶瓷粉体的国产化率仍然很低,尤其是百纳米以下粒径用于生产高端MLCC器件的高品质粉体,目前仍由海外厂商垄断。究其原因,主要是因为国内厂商在工艺参数控制、设备改造、配方研发、改性剂生产等各个环节,均存在不同程度上的落后。据此,我们判断,MLCC介质粉体存在强国产替代空间,尤其是钛酸钡基础粉体有极强的向上空间,可以关注有核心技术研发实力,以及有相关放大生产能力及产业渠道的初创公司。

 

国内MLCC产业链整体国产化率不高,从上游陶瓷粉体、电子浆料到下游器件,均存在严重的进口依赖。未来伴随下游消费电子回暖、5G通讯、汽车电子兴起,高性能产品将带动全行业进入新一轮景气周期。目前,国内厂商均在积极投入小型、高容、车规级的产品研发,希望通过产业升级实现国产替代,搭上国内下游市场增长的顺风车。对初创企业来说,基于目前产品结构高端化和日本保护本国产业的趋势,粉体厂商的下游客户仍集中在国内MLCC器件厂商。大部分器件厂商目前材料自产率仍不高,且尚未在高性能粉体上实现突破。具备技术实力的初创企业可抓紧这一窗口期,加强和下游器件厂商的合作,打开市场局面。

 

MLCC的结构和生产工艺(如叠层、共烧、端封等工序)决定了,上游材料、设备和中游制造需整体协同起来,才能实现产品性能的提升,满足下游市场的高端化需求。因此,我们判断产业链会存在纵向整合的趋势。

 

长远来看,上游粉体厂商可存在多条发展路径:

1)通过加深和下游器件厂商的合作,不断扩充产品矩阵。建立稳定且广泛的客户关系,占据产业链中优势地位。作为行业的后入者,在MLCC产业链纵向整合的过程中,成为高价值并购标的或独立上市;

2)基于上游陶瓷介质材料的性能优势,横向、纵向扩展至电子浆料、下游器件等板块。主导产业链整合过程,作为一体化的MLCC厂商,直面广阔的终端市场。由于MLCC全产业链国产化率均偏低,需要技术攻关的环节众多,此路径对于上游粉体厂商来说道阻且长;

3)基于介质材料生产过程中,对于工艺控制和设备改造的knowhow,横向拓展更多相关或相似的材料品类,打开更大的市场空间。此路径与国瓷材料发展模式相似,需注意挖掘企业独特优势,实现差异化竞争。


 

 

05‍‍

结论

 

MLCC是电子产品的重要基础元件,只有提升相关产业链尤其是高端线的国产化率,方能为下游应用领域的发展保驾护航。目前日本高端粉体产品体系成熟,且有保护本国产业的趋势,国内粉体初创公司的潜在客户集中在国内不具备高端粉体自产能力的下游器件厂商。我们认为,粉体初创企业应从研发、生产、销售各个方面着手,全面深化和下游大型器件厂商的合作,构建更符合市场需求的产品矩阵,合理规划产能,加速推进批量化生产。

 

参考文献:

- 【国瓷材料】首次公开发行股票并在创业板上市招股意向书
- 【国瓷材料】2023年三季度报告
- 【国瓷材料】2022年年度报告
- 【三环集团】2023年三季度报告
- 【三环集团】2022年年度报告
- 【风华高科】2023年三季度报告
- 【风华高科】2022年年度报告
- 【风华高科】2022年电子工程MLCC用陶瓷介质材料产品说明书
- 【东方财富】深度研究:MLCC周期底部,光通信、SOFC等打造新增长方向
- 【国联证券】持续突破高端MLCC带来成长新动能
- 【华西证券】MLCC设备研究框架:进口替代从零开始,设备新星崭露头角
- 【民生证券】深度报告:立足陶瓷材料,内生外延打造新材料平台
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