2022年MLCC行业市场空间及发展趋势分析 MLCC高比容趋势推动高端粉体需求增长

  • 来源:国盛证券
  • 发布时间:2022/05/26
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1. 3C、EV 智能化拉动 MLCC 预计 2025 年市场空间提升近 1500 亿元

1.1 MLCC 凭借多方面优势成为目前应用最多的电容器产品

电容器是电路中不可缺少的被动元件,凭借其“隔直通交”和储存电荷的特性广泛应用 在各类电路中。电子元器件按是否影响电信号特征分为被动元件与主动元件,其中被动 元件无法对电信号进行放大、振荡、运算等处理和执行,仅具备响应功能且无需外加激 励单元。电阻、电容、电感是三种最主要的被动元件,其中电容凭借其“隔直通交”和 储存电荷的特性广泛应用在旁路电路、退耦电路、耦合电路、谐振电路等电路中,终端 广泛应用到消费电子、汽车电子、通信以及工业自动化、航空航天等其他工业领域中。

电容器以 65%的份额位居三大被动元件之首,市场规模约 202 亿美元。根据全球电子 元件行业协会 ECIA 数据,2019 年电容、电感、电阻市场规模达 277 亿美元,约占被动 元件市场的 89%。其中电容占比为 65%、电感市场占比为 15%、电阻市场占比为 9%。

MLCC 凭借多方面优势成为应用最多的电容器产品。根据电介质的不同,电容器可以分 为陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器和薄膜电容器。陶瓷电容器又可分为单层 陶瓷电容器(SLCC)、片式多层陶瓷电容器(MLCC)和引线式多层陶瓷电容器。MLCC 具 备体积小、价格较低、高频特性好、介质损耗小、耐高温高压等优点应用场景广泛,并 且适用自动化贴片生产,帮助节省电子产品内部空间,已成为目前应用最多的电容器产 品。根据 2019 年 Chunichisha《Annual of Electronic Devices & Components》数据,陶 瓷电容器产值已超过电容器整体产值的 50%,MLCC 在陶瓷电容器中产值占比超过 90%。

1.2 终端智能化和 5G 通讯发展带动 MLCC 需求增长,产品供不应求

MLCC 在消费电子、5G 基站和汽车电子等领域使用量巨大,其中消费电子占比 64%。 MLCC 作为主要的电容器产品,广泛应用于消费电子、汽车电子、基站、工业、物联网及 军事领域,2019 年消费电子领域应用占比最大高达 64%。根据中国电子元件行业协会 调研,MLCC 在消费电子领域单机使用千只左右,而在电子系统复杂度更高的新能源汽 车用量更是高达上万只。根据 Paumanok 统计数据,至 2019 年全球 MLCC 市场出货量 达到 4.5 万亿只,同比增长 5.90%,2011-2019 年复合增 8.72%,由于使用量巨大,被 称为“电子行业大米”。

车用、5G 手机等应用需求强劲,汽车和消费类两大市场供给均 MLCC 呈现紧张态势, 主流厂商纷纷调价。三星电机部分 MLCC 产品已于 2021 年 3 月正式涨价,涨幅 10%- 26%。MLCC 龙头村田制作所 MLCC 产品平均交期已超过 112 天,最长要到 180 天。此 外,国巨、华新科均针对 MLCC 代理商调涨了部分产品价格,幅度约 15%。 手机智能化带动 MLCC 需求增长。过去十多年,智能手机的迅速普及是推动 MLCC 增长 最重要的动力,目前整体规模趋于稳定,进入存量市场阶段,而随着云计算、大数据、 5G 等技术浪潮的到来,智能手机将在智能家居、游戏娱乐、智慧城市等场景得以更加广 泛的应用。手机功能不断创新升级提高了 MLCC 单机需求量同时高规格 MLCC 占比不断 增长。根据中国电子元件行业协会数据显示,iPhone5S 单台 MLCC 使用量约为 400 颗, iPhone6 约为 780 颗,iPhone7 约为 850 颗,iPhone8 约为 1,000 颗,iPhoneX 约为 1, 100 颗,年复合增长 28.8%。

5G 基站翻倍及新增大量频段带动 MLCC 需求增长。1)5G 基地台及通讯设备数量增加 提升 MLCC 需求。5G 有高频、短波特性,可传输距离变短,需增加更多基地台才能确保 覆盖率,预计铺设数量是 4G 基地台的 1.5~2 倍。2)5G 频段增加带来手机射频前端数 量增加从而带动 MLCC 需求增加。5G 在 2G-4G 既有频段基础新增大量新频段,根据 MURATA 估算,相较于 4G,支持 5Gsub-6GHz 频段(450MHz-6GHz)的智能手机需要增 约 10%-15%的 MLCC 使用量,而支持 mmWave(24.25GHz—52.6GHz)则需要新增约 30%-35%的 MLCC 使用量。

汽车电子化率提升及新能源汽车渗透带动 MLCC 需求增长。

汽车电子包括卫星定位系统、中央控制系统、无线电导航系统、车身稳定控制系统 等,有助于提高汽车的安全性、舒适性、智能性和娱乐性,预计未来汽车电子装备 在低端、中高端车的价值比重都将有所提升。与消费电子产品不同,汽车电子具有 更高的安全性要求,该领域的进步也不断促进 MLCC 等电子元器件向着高端化、精 细化的方向发展。

汽车新能源化使得每辆车的 MLCC 使用量从 1,000-3,000 颗增加到 3,000-6, 000 颗,最高可达 10,000 颗。其中,动力系统带来的 MLCC 增量最大,根据 Murata 的数据显示,电动车动力系统使用的 MLCC 数量为 2,700-3,100 颗,并且主要是 高端产品,而传统燃油车动力系统使用的 MLCC 数量为 450-600 颗,且均是常规型 号产品

预计 2025 年将达到 1490 亿元,五年复合增长率为 7.9%。根据中国电子元件协会数 据显示,2018 年全球 MLCC 器件市场规模高达 1101.8 亿元,2019 年受到全球 MLCC 器 件市场量价齐降的影响,全球 MLCC 市场规模同比下降 12.6%至 963 亿元。2020 年全 球 MLCC 市场规模达 1017 亿元,同比增长 11.1%;预计 2021 年将达到 1148 亿元,同 比增长 12.9%;到 2025 年将达到 1490 亿元,五年复合增长率为 7.9%。

1.3 MLCC 高比容趋势推动高端粉体需求增长

智能手机轻薄化以及终端设备功能日益丰富和持续升级,促使 MLCC 朝着小型化和高容 量发展。由于消费者热衷“轻薄化”移动电子设备继而产生驱动电子产品小型化的市场 需求,以及随着终端设备功能日益丰富和持续升级,需要在产品中植入更多更高性能电 子元件,进一步促使 MLCC 向小型化和高容量发展。

MLCC 主要由内外电极和陶瓷介质组成,提高比容的核心是薄层化。MLCC 是由印好电 极(内电极)的陶瓷介质(电介质)膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结 形成陶瓷芯片,再在芯片两端封上金属层(即外电极也称端电极)而成,等效电路是多 个简单平行板电容器并联。衡量 MLCC 容纳电荷本领的物理量电容 C=NεrS/4πkd,与 极板的正对面积 S 成正比,与电介质的相对介电常数εr 成正比,与极板间距离 d 成反 比,与叠层数 N 成正比。提高 MLCC 比容的核心是薄层化(降低极板间距离 d),不仅可 以提高单层平行板电容的电容量也相应缩小了电容体积,为增加层数提升空间。

以镍为内电极材料的 MLCC 成本低且性能优异,占全部 MLCC 用量的 90%以上。MLCC 根据使用的电极材料不同可分为贵金属电极(PME)和贱金属电极(BME)。PME 内电极 材料为钯-银合金或纯金属钯,外电级材料为银;BME 内电极材料为镍,外电级材料为铜。 业内目前使用 BME 替代 PME 使成本降低 70%,同时镍的电迁移速度较小,可以提高MLCC 的可靠性;Ni 电极抗折强度比 Ag/Pd 电极大;镍电极对焊料的耐腐蚀性和耐热性 好,工艺稳定性好;镍电极电导率优于 Ag/Pd 系电极,可以降低 MLCC 等效串联电阻, 提高阻抗频率。目前使用 BME 技术的 MLCC 已经占全部 MLCC 总量的 90%以上。

MLCC 要求电级用镍铜金属粉体纯度高、粉体颗粒近球形、粒径小及分散性好。MLCC 用 镍粉要求镍粉粒径小、球形度好、振实密度高、电导率高、电迁移率小、对焊料的耐蚀 性和耐热性好、烧结温度较高、与陶瓷介质材料的高温共烧性好等诸多细节指标。铜粉 起到电气连通内部各层电极的作用,为保证电导率,对铜粉的细度和均匀度有较高要求。 目前,MLCC 内电极用金属粉体粒径一般在纳米及亚微米范围内,外电极用金属粉体粒 径在 10 微米以下。

MLCC 薄层化趋势推动金属粉体从微米级向纳米级方向缩小。随着下游对 MLCC 比容要 求逐渐提高,薄层化趋势推动内电极用镍粉粒径从 600nm、400nm 向 300nm、200nm 及其以下靠近。近年来,公司成功研发 80nm 镍粉、120nm 镍粉、180nm 镍粉等新产 品,其中 80nm 镍粉粒径已达到全球顶尖水准,并成功应用到三星电机的 MLCC 生产中。 公司所生产的铜粉也在亚微米级、微米级。

高容 MLCC 需求旺盛,预计 2021 年全球 MLCC 电极市场规模约为 145 亿元,五年 CAGR 为 7.9%。根据容量的不同,MLCC 可以分为低容 MLCC 和高容 MLCC。高容 MLCC 的内电极、外电极占成本的比重为均为 5%-10%,高于低容 MLCC 的 5%。随着 5G 技 术和新能源汽车技术的快速发展,预计高容 MLCC 未来将得到大规模应用,MLCC 电极 浆料及金属粉体企业的附加值也将得到进一步提升。我们假设内外电极在 MLCC 成本中 各占 7.5%,MLCC 产品毛利率为 35%,测算出 2020 全球 MLCC 电极金属粉体市场规模 约为 99 亿元,2025 年将达到 145 亿元,五年 CAGR 为 7.90%。

2. 全球 MLCC 市场高度集中

全球 MLCC 产能高度集中在日韩厂商,行业高度集中。全球 MLCC 主要制造商主要集中 在日本、韩国和中国台湾,CR5 高达 82%。骨干企业包括村田、太阳诱电、TDK、三星 电机、国巨、华新科技、风华高科、三环集团等。根据 CECA 数据显示,日本地区企业 的整体市场占有率最高,达到 56%,而中国大陆 MLCC 制造商仅占全球 6%的份额。

投资回收期长、技术门槛和资金门槛是造成 MLCC 行业高度集中的三大原因,其中投资 回收期长是最主要的原因:

投资回收期长:MLCC 价格多年下滑,让行业内企业无利可图,投资回报期拉长,是 造成当前行业高度集中的主因。根据 CECA 调研,市场上用量最大的 0201X104K6.3V 规格,2012 年出厂价 5 元/千只到 2020 年价格降至 3.6 元/千只;用量较大的 0603B104 规格,2012 年价格为 11.5 元/千只,之后每年降价 10%-15%,至 2017 年上半年价格为 6 元/千只,导致售价成本严重倒挂。MLCC 呈现价格多年下滑的主 要原因是三星电机的低价策略以及手机等整机企业对电子元器件价格无理由压价。

技术门槛和资金门槛高:MLCC 制作有近 20 道工艺流程,其中陶瓷粉料制作需要高 纯、超细和高性能陶瓷粉体制造技术;多层介质薄膜叠层印刷需要在流延出 1um 的 陶瓷薄膜上印刷导电浆料并叠层数百至上千层;陶瓷粉体与内电极共烧需要解决不 同收缩率的陶瓷介质和内电极金属在高温烧成后不分层、不开裂,其技术含量不亚 于集成电路。日本、韩国等 MLCC 厂商目前已经能实现 800 到 1500 层的量产水平, 但是国内做得最好的量产水平也只有 300 到 600 层左右。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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