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一文看懂价格飙升的MLCC

发布时间:2018-08-07 来源: 责任编辑:wenwei

【导读】被动器件价格在去年的飞涨,已经让下游厂商觉得压力山大,但这种趋势似乎停不下来。日前,又有消息传出,全球领先的被动元器件供应商国巨从4月1号起,将MLCC的价格再次上调40%到50%。我们来看一下这个小小的元器件为何让人无可奈何,在讲MLCC之前,我们先了解一下什么是被动元件:
 
电子元器件按电信号特征可分为主动元件与被动元件。被动元件又称为无源器件,是指不影响信号基本特征,仅令讯号通过而未加以更改的电路元件。最常见的被动元件有电阻、电容、电感、陶振、晶振、变压器等。从工作特点来看,被动元件内部不需要电源驱动,其本身不消耗电能,只需输入信号就可以做出放大、震荡、计算等响应,无需外部激励单元。
 
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电子元器件细分情况
 
被动元件主要分为RCL(电阻、电容、电感)以及射频元器件两大类,其中RCL约占被动元件总产值的90%。在RCL中,电阻,电容,电感是三种主要的类型,电容的主要功能是旁路,去藕,滤波和储能;电阻普遍用于分压、分流,滤波和阻抗匹配;电感的主要用途是滤波,稳流和抗电磁干扰。
 
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RCL细分及主要厂商一览
 
MLCC供应:
 
日系厂商是绝对主角
 
智能手机更新浪潮刺激被动元件需求。 被动元件是集成电路产业发展的基石。就市场规模而言,2016年被动元件市场规模达242.2亿美元,预计2021年将达到328.9亿美元,复合年均增长率6.29%。被动元件的主要应用领域有消费电子、汽车电子、家电等,其中消费电子占据行业70%以上应用空间。在智能手机侧,多频段增加了被动元件的使用量;苹果和三星的历代旗舰手机,其被动元件的数量都超过1000颗。而支持较多频段以及配备NFC模块的高端智能旗舰手机,往往配备更多数量的动元件,扩大了智能手机市场对被动元件的需求量。
 
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各电子产品被动元件使用情况
 
与消费电子产品不同的是,汽车电子具有更高的安全性要求,且细分市场更多,汽车电子的进步倒逼被动元件向高端化、精细化发展。汽车电子的高性能被动元件已经取得了快速发展,正逐步取代低端被动元件。车用被动元件必须能够适应高温、强烈振动、冲击等恶劣环境,如电源电感会在运行中发热,需要严格控制温度上限;汽车内部高温环境会降低一般Ni-Zn磁芯电感的饱和磁束密度,需要使用饱和磁束密度高且损耗小的Mn-Zn铁氧体磁芯构成的电感等。
 
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RCL 元件在汽车电子中的功能和应用
 
在供给侧,目前被动元件市场格局是日系厂商占绝对主导,仅村田和TDK两家就占据全球接近50%的市场份额;台湾被动元件厂商超过55家,主要厂商包括华新科、国巨、美磊、旺宏等,全台被动元件产值全球第二。
 
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2016 年全球主要供应商被动元件销售额(亿美元)
 
除了日系与台系,美国、韩国占比接近,中国厂商借助国家政策支持和全球产能结构型转移,成长迅速。目前日韩厂商正逐步退出中低端市场,积极转型汽车电子市场,造成短期的中低端产品供给缺口。
 
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全球主要被动元件供应商
 
日系厂家在被动元件产业中处于领先地位,这次以TDK为代表的日系退出被动元件的中低端市场给整个行业带来了巨大冲击,一方面引发了供不应求导致产品价格上涨;另一方面,日系厂家的退出更多的则是留给第二梯队供应商和国内厂家的发展机遇和市场空白(尤其是中低端市场),产能短期青黄不接,供需缺口难以填平,行业迎来新一轮发展契机。
 
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TDK 宣布退出中低端被动元件市场
 
MLCC需求侧:
 
iPhone X和新能源汽车用量攀升
 
电容器的主要作用为电荷储存、交流滤波或者旁路、切断或阻止直流电压、提供调谐及振荡等,广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。
 
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电容器的基本结构
 
作为主要的电子元件之一,电容器市场规模约占整个电子元件市场规模的40%。随着信息技术和电子设备的快速发展,需求呈现出整体上升态势,根据Prismark的数据,2013年全球电容器市场规模达到180亿美元,其中中国达到了773.5亿元人民币。
 
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全球电容器的市场规模
 
预计2019年全球将达到222亿美元,其中中国1101亿元人民币。电容器根据不同电介质可分为陶瓷电容器、 铝电解电容器、钽电解电容器、薄膜电容器等。其中陶瓷电容器的市场份额最高达56%。
 
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国内电容器市场需求结构
 
陶瓷电容器的优势在于体积小、高频特性好,价格低等,主要用于高频电路、噪声旁路、振荡电路等;铝电解电容器的优势在于成本低、电容量大、电压范围广等,适用于大容量、中低频电路;钽电解电容器的优势是寿命长、适宜贮存、受温度影响小,适用于储能、低频旁路、电源滤波等;薄膜电容器的优势是损耗低、阻抗低、耐压能力强等,常见于滤波器、振荡电路、储能电路等。
 
 
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各类电容器的优缺点比较
 
陶瓷电容在寿命、体积、 ESR (Equivalent Series Resistance)、电压范围上都优于传统铝电解电容。随着大容量陶瓷电容的问世,100uF以下的容量已经实现了对传统铝电解电容代替,并有300uF以上的超大容量陶瓷电容逐步被开发出来,预计可以在更大范围内被使用。
 
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2009-19 全球陶瓷电容市场情况
 
据产业信息网的数据,2019年全球陶瓷电容器市场有望达114亿美元,国内市场有望达577亿人民币。
 
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2009-19 中国陶瓷电容市场情况
 
陶瓷电容器可以分为单层陶瓷电容器、 MLCC(片式多层陶瓷电容器)及引线式多层陶瓷电容器。 MLCC除了有“隔直通交”的电容通性特点外,还具有容量大,寿命长,可靠性高,低ESR,耐高温高压,体积小,电容量范围宽,适合于表面安装等特点,在成本和性能上都占据相当优势。
 
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MLCC的加工流程图
 
随着MLCC可靠性和集成度的增加,它被广泛应用于包括各种军用、民用电子整机中的振荡、耦合、滤波、旁路电路中,应用领域已经拓展到笔记本电脑、手机、 LCD TV、机顶盒、数字家电、汽车电器、自动控制仪表等行业,其市场规模约占整个陶瓷电容器的93%。
 
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MLCC的产品结构
 
在电子信息产业日新月异、信息产品“轻薄短小”的发展趋势下,MLCC也在向小型化方向发展,01005甚至008004等小型MLCC的比例逐渐增加。根据Japan Economic Center的数据,从全球市场看,预计2020年MLCC需求将达到115亿美元,产量需求将扩大至48500亿只。
 
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MLCC全球需求量预测
 
批量化生产的MLCC容量一般在1pF到10μF之间,而铝电容最高可达10mF以上。但随着 MLCC 生产技术的进步,市场上不断出现高容量的MLCC产品,例如高容量的 BME-X5R、 BME-Y5V等,均可达到100μF以上的电容水平,在大容量市场也可部分替代铝电解电容和片式钽电容。未来 MLCC 对其他类型电容产品的替代趋势可能更加明显。
 
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各尺寸MLCC电容器
 
下游以智能手机为代表的电子产品升级换代以及汽车电子产业中MLCC小型化高容量化,形成了对其他类型电容器的替代效应是MLCC需求增长的两大驱动。从出货量看,2016年消费电子(音视频、手机、 PC)占MLCC总量的70%,汽车电子占12%。
 
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MLCC在苹果手机主板上的应用
 
就单机使用 MLCC 数量而言,以笔记本电脑、 LCD/LED 电视及手机用量最大,单台笔记本电脑 MLCC 量约为 400-800 只,单台LCD/LED 电视用量约 500-800 只,单部4G手机的MLCC 量在300-400只不等。iPhone 6的MLCC用量为785颗,iPhone 7的用量为890颗。市场预计iPhone 8 的MLCC用量将比iPhone7 提升约10%,达到1000-1100颗,且多为小尺寸。
 
iPhone X问世引发MLCC缺货预期。 今年iPhone X的问世引发智能手机行业的创新热潮,扩大了智能手机行业对MLCC的需求,需求旺盛造成下游市场的进一步缺货预期,下游各大智能手机厂商纷纷提前进行备货。
 
由于MLCC新增产能有限且日本厂商只针对汽车电子相关器件扩充产能,造成了智能手机MLCC短期市场供不应求,预计供需缺口将延续至年底。
 
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历代 iPhone 的被动元件使用情况
 
另外,随着通信标准的不断提升,预计MLCC的单机用量将进一步提升。 预计到2020年,适应先进LTE标准的手机普及率将接近50%。 先进LTE标准的高端手机使用数量将达到550到900颗。目前,满足LTE标准的中端手机所需的MLCC为300到500颗。
 
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不同标准单机 MLCC 使用数量
 
在汽车电子方面,市场仍维持高景气度。智能化带动汽车电子需求强劲,由于车用被动元件平均每台高达5000颗,日系厂商TDK、太阳诱电及村田等自去年开始逐渐停产大尺寸中高容X5R(X7R)MLCC,将产能转向小尺寸、车规等高容MLCC,三大日商亦从去年下半年开始陆续释单约10%。新能源汽车的趋势将大大增加对大容量和其他高端MLCC的需求。根据能源经济学家的预测,全球电动汽车将继续增长。 2017年普及率1.2%,预计到2030年,全球电动汽车销量将占新车的15%至30%。
 
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全球电动汽车销量(万辆)及渗透率
 
MLCC常用于动力电机,转向电机,怠速停止,再生制动等部位。纯电动汽车所需的MLCC数量大约是传统内燃车的六倍。普通燃油车MLCC的平均用量为3000颗,混合动力和插电式混合动力车所需的数量约为12000颗,纯电动汽车所需的数量约为18000颗。
 
 
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不同车型 MLCC 需求量估算
 
根据村田对不同类型汽车生产的预测数据,我们可以预测到2024年全球对MLCC的需求量。到2024年,全球车用MLCC需求量将达到6100亿颗。同比接近翻倍,年均符合率为6.9%。
 
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全球车用MLCC需求预测
 
MLCC供给侧:
 
海外厂商产品升级,中低端现缺口
 
纵观MLCC产业链,上游的原材料主要包括两大类,一个是MLCC陶瓷粉,主要生产厂商在日本,韩国和台湾,另一个是内部和外部的电极金属,主要厂商集中在国内。中间制造的过程主要集中在日本、韩国、台湾。下游市场主要受消费电子、通讯需求和汽车电子推动,倒逼MLCC厂商进行产品结构升级。
 
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MLCC整体产业链
 
MLCC产能高度集中。全球主要MLCC生产厂商有日本村田、京瓷、丸和、 TDK、美国基美、韩国三星机电、台湾国巨、华新科、禾伸堂、信昌、中国大陆的宇阳、风华高科、三环、火炬电子。其中前五大厂商是村田、三星电机、国巨、太阳和TDK合计占据总市场份额的85%,国内MLCC产品尚且处于起步阶段,具备成长潜力。韩国厂商方面,三星电机2016年以来公司收缩产能重视产品质量延长交货周期。日本厂商方面,2016年第一季度日本元器件大厂TDK宣布面向旗下大型一级代理商,发布了硬性取消部分未交订单的通知,涵盖约360多个产品型号,涉及7亿只代理商订单。
 
 
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全球MLCC市场份额
 
日韩MLCC巨头向小型化、大容量转移。 日韩厂商开始调整战略,产能逐步转向汽车电子、工业类小型化高容、高规产品以及RF组件。升级产品结构同时逐步放弃中低端市场,造成中低端被动元件供给端的缺口。
 
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村田、三星电机 MLCC 产品应用领域
 
在消费电子市场,日本和韩国等巨头逐渐将其产能转移到小型化的MLCC上,MLCC01005已经在iPhone上使用广泛,村田已经在全球范围内生产了M800。
 
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超小型 MLCC 将是市场主流
 
汽车MLCC(0402到2220)对MLCC的寿命(15-20年)和可靠性提出了更高的要求。此外,由于进入汽车行业的门槛更高,致使利润更加丰厚。根据日本和韩国四大MLCC制造商(村田,太阳诱电,TDK,三星)的产品分销情况,向高价值产品转移的趋势变得更加明显,从2010年的10%到2016年超过20%。国内高端MLCC产品技术尚存在难点,设备的加工精度仍然存在差距。日本MLCC厂商的同规格产品最高达到10μF容值以上,层数为800-1000层左右;国内还普遍处于1μF、 200-300层左右的水平,加工精度和日韩等领先企业仍存在差距。
 
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MLCC未来发展趋势
 
中国作为全球主要的消费电子产品生产基地,目前已成为MLCC生产大国和消费大国,产销量位居前列。2014年,中国MLCC产量达到16370亿只,同比增长19%。
 
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2010-15 年中国 MLCC 产量及需求量(十亿只)
 
回顾历史发现,2008年MLCC处于景气高峰,2009年受金融危机的影响,尤其是手机等下游应用需求的萎缩,全球MLCC市场萎缩明显,巨头频现并购市场重新洗牌。日本TDK于2008年收购EPCOS;中国台湾旺诠于2014年收购新加坡电阻企业ASJ;台湾国巨2016年收购凯美。持续行业整合下,MLCC市场集中度逐步攀升,目前三大厂商村田、三星电机与太阳诱电合计占有68.5%的市场空间。其中两家在供给上产能收缩,引发一轮被动元件的涨价潮,且交货时间平均延长2~4周,全球供给缺口将达5%,国内供需缺口将达到30%,市场持续趋紧。
 
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近期被动元件厂商并购情况
 
MLCC成本侧:
 
增加的原材料成本造成价格上涨
 
MLCC成本包括原材料成本,包装材料,设备,折旧和劳动力成本等部分。原材料成本包括陶瓷粉末,内部电极,外部电极等。自从2016Q2季度以来原材料价格普遍上升,增加了厂商的生产成本。分析各大原材料来看,陶瓷粉末、铜、银、镍等金属是核心的原材料。
 
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MLCC成本结构
 
MLCC核心的原材料包括陶瓷粉体材料、内部电极材料(主要是镍内浆)以及外部电极材料(主要是铜浆)三部分。因MLCC技术广泛使用的BME (Base Metal Electrode)具有成本低,性能优的特点,得到迅速发展。到目前为止,BME技术MLCC已经占到全部MLCC的90%以上,所使用的内部电极材料为镍,外部电极材料为铜。因国内BME技术发展滞后,内部和外部电极材料基本依赖进口,价格昂贵。目前主要的浆料厂商有日本昭容、 住友、则武等。目前,陶瓷粉末的市场处于供不应求的状态,今年涨价超过10%,第二季度价格将会更高。
 
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各陶瓷粉末厂商市场份额
 
MLCC上游电极金属的另一重要原材料,内外电极和包装材料都需要绕组线(铜,银,镍,铁)。自2016年9月以来,铜现货价格大幅度上涨,提升了MLCC的价格。从去年下半年开始,铜线、锡、铁帽、组分棒、油漆以及包装纸箱等产品出现不同程度的涨幅,原材料价格的上涨,导致利润空间被进一步挤压,龙头企业开始提价向下转移成本,主导了第一波由于材料成本上升引发的大规模涨价活动。
 
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铜价上涨挤压利润空间
 
从与厂商的交流看来,今年还是被动元器件的短缺和涨价期,各位终端厂商需要提前做好准备。
 
 
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