2023年铂科新材研究报告:全球磁粉芯龙头,芯片电感开启新篇章
- 来源:国金证券
- 发布时间:2023/09/18
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铂科新材研究报告:全球磁粉芯龙头,芯片电感开启新篇章。布局软磁全产业链,打造三条增长曲线。公司以合金磁粉芯起家,为电感企业提供定制化软磁材料并间接供给下游各领域的开关电源设备,粉末原料自供与产品差异化迭代构筑核心壁垒,产能与盈利能力行业领先。且公司具备电感设计能力,在电感细分领域中率先一体化布局高算力需求下的芯片电感,同时粉末产能开启扩张逐步外售,打造两条新增长曲线。23上半年公司实现营收5.82亿元,同增23.22%,金属磁粉芯占比94%;实现归母净利润1.34亿元,同增70.16%。22年3月公司发行的可转债已全部回购,其中3.47亿元投建河源基地2万吨粉芯项目。全球金属磁粉芯龙头,产品迭...
一、聚焦磁粉芯,构建粉末-粉芯-电感元件一体化布局
1.1 多元化产品协同布局,致力于高性能软磁材料
公司成立于 2009 年,于 2019 年在深交所上市,主要从事金属软磁粉、金属软磁粉芯及 芯片电感等磁元件的研发、生产和销售,为电能变换各环节电力电子设备或系统实现高 效稳定、节能环保运行提供高性能软磁材料、电感以及整体解决方案。公司通过不断的 材料技术创新、电感元件设计制造技术创新以及应用解决方案创新等,不断创造和引领 新型应用市场,持续扩大产品场空间市,巩固公司在金属软磁材料行业内的领先地位。 公司实控人为杜江华,现任公司董事长,拥有近 20 年的金属粉体材料行业经营管理经验, 其直接持有公司 2.38%的股份,并通过摩码投资间接持有公司 14.13%的股份,合计控制 公司 16.51%的股份,为公司的实际控制人。公司董事兼任总经理郭雄志,拥有逾 20 年 的金属粉体材料研发经验,对公司技术和产品研发起到关键作用,目前持有公司 11.25% 的股份。
公司主要产品包括金属软磁粉、金属软磁粉芯及芯片电感等磁元件 1)公司生产的金属软磁粉主要有铁硅粉、铁硅铝粉、铁硅铬粉和片状铁硅铝粉末等,其 中铁硅粉、铁硅铝粉主要用于生产公司的金属软磁粉芯产品,铁硅铬粉主要供给下游客 户生产一体成型电感。 2)金属软磁粉芯是电感元件的核心部件之一,广泛用于光伏逆变器、新能源汽车和充电 桩、变频空调、不间断电源、信息通讯等下游应用领域。公司从“铁硅 1 代”迭代升级 至“铁硅 4 代”,建立了一套覆盖 5kHz-2MHz 频率段应用的金属磁粉芯体系。 3)芯片电感起到为 GPU、CPU、ASIC、FPGA 等芯片前端供电的作用,而金属软磁材料制 成的芯片电感由于具有小型化、耐大电流的特性,更加适用于人工智能、自动驾驶、服 务器、通讯电源、笔记本电脑、矿机等大算力应用场景。公司独创的高压成型结合铜铁 共烧工艺,制造出了具有更高效率、小体积、高可靠性和大功率的芯片电感产品。
1.2 金属磁粉芯贡献主要业绩,芯片电感逐步发力
得益于下游光伏发电及新能源汽车等高景气度行业的发展以及公司产能的扩张,公司 19、 20 年营收和归母净利润增速超过 20%,21、22 年营收增速超 45%。23 上半年公司实现营 收 5.82 亿元,同增 23.22%,其中金属软磁粉芯营收和毛利占比均超过 90%;实现归母净 利润 1.34 亿元,同增 70.16%;实现扣非归母净利润 1.27 亿元,同增 61.42%。

合金软磁粉芯贡献公司主要毛利,23 上半年占比达到 94.59%,合金软磁粉和电感元件还 未集中放量。毛利率方面,23 上半年合金软磁粉毛利率 40.65%,综合毛利率 40.48%, 近年来保持在较高水平。公司主要原材料包括铁、硅、铝锭等,21 年因原材料价格上涨 利润率略有下滑,公司将继续延续“强终端,调结构,提升高毛利产品占比”的营销策 略,重点拓展高附加值产品市场份额,不断提高盈利能力。
23 上半年公司研发费用 0.31 亿元,同增 23.5%,持续加大高附加值产品的研发和推广力 度,提高公司在服务器电源、光伏及新能源汽车等应用领域的市场份额。22 年和 23 上 半年公司在金属磁粉芯领域营收规模与增速高于竞争对手东睦股份,存货周转天数较低。
2021 年 4 月,公司发行可转债,募集资金不超过 4.3 亿元,用于高端合金软磁材料生产 基地建设项目等,建设周期 3 年,新增产能 2 万吨。项目由公司子公司河源铂科实施, 购置土地 42017 平方米,新建厂房及配套设施 84000 平方米。22 年 3 月,公司可转债上 市。预计可转债项目达产后可实现营业收入 43625 万元,实现净利润 6904.05 万元。项 目于第 2 年开始陆续投产,第 2 年达产 25%,第 3 年达产 75%,第 4 年达产 100%,100% 达产后产品平均售价约为 2.18 万元/吨。 2022 年 9 月 19 日公司可转债达到转股期,转股价格为 76 元/股。2022 年 10 月 18 日至 2022 年 11 月 9 日期间,公司股票已有 15 个交易日收盘价格不低于当期转股价格的 130%,触发赎回条款,赎回价格为 100.29 元/张。2022 年 11 月 30 日,最后转股日,公司赎回 可转债数量为 31146 张,赎回价格为 100.29 元/张,本次赎回共计支付赎回款 3,123,632.34 元。2022 年 12 月 9 日,铂科转债摘牌。
为进一步健全公司长效激励机制,充分调动公司核心团队的积极性,2021 年公司向总共 188 名激励对象授予不超过 110 万股限制性股票,其中首次授予限制性股票 105.57 万, 预留限制性股票 4.43 万股,授予价格为 37.02 元/股。 2023 年,公司向总共 233 名激励对象授予股票权益(第二类限制性股票和股票期权)总 计不超过 198.00 万股,其中第二类限制性股票数量为 59.30 万股,股票期权为 138.70 万份,授予价格分别为 45.70 元/股和 90.49 元/份。
二、高频高功率迭代推动磁元件与磁粉芯爆发式增长
2.1 金属磁粉芯是高频、高功率趋势下的最佳软磁材料
半导体功率器件的发展是随着半导体材料的第一代、第二代、第三代禁带宽度的逐渐打 开以及功率密度的提高决定的,同时对配套的磁性元器件也提出了更高的性能要求。目 前半导体器件在于成本端的考量,实际上限制电源性能的,是配套的磁性元器件技术的 进步,滞后于半导体器件的发展。 磁性元器件是利用电磁感应原理,将电能和磁能相互转换,从而达到能量转换、传输的 电子元器件,主要分为变压器和电感器两大类。变压器是实现电能变换或把电能从一个 电路传递到另一个电路的静止电磁装置。电感器将电能转化为磁能而存储起来,主要功 能为通直流阻交流,对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。 磁性元器件的组成主要由磁芯材料加上外面的绕组(铜、铝),性能的决定因素是内部的 磁芯材料,由软磁材料制成。磁性元器件高频化、高功率、微型化、节能化的发展趋势 下,对软磁磁芯的要求: 1)高电阻率:高频化下的涡流损耗要大幅降低,即要求高电阻率; 2)高功率:大功率密度要求材料要抗饱和,要求好的直流偏置的性能; 3)高饱和磁通密度:器件的微型化要求磁芯尺寸小,意味着单位体积内磁矩多; 4)低能耗:高效节能要求材料能耗较低。
软磁材料是指矫顽力较小,容易磁化,也容易退磁的一类磁性材料,具有磁滞损耗小、 磁导率高、饱和磁感应强度高等特点。作为磁性元器件的磁芯,软磁材料要向高电阻率、 高功率、高饱和磁通密度、低能耗方向发展。根据性能和使用功能不同,软磁磁芯主要 分为硅钢片、软磁铁氧体、合金粉芯、非晶纳米晶几大类。

从软磁材料的历史看,经历从传统金属软磁—铁氧体软磁—非晶、纳米晶软磁—软磁复 合材料(金属磁粉芯)四个发展阶段,金属磁粉芯结合了传统金属软磁与铁氧体软磁的 优点,应用领域不断扩张,工业化程度逐渐超过其他软磁材料。
磁粉芯综合传统金属软磁与铁氧体软磁优势,契合高频高功率应用场景
软磁复合材料(SMC)又称金属磁粉芯,于 20 世纪 80 年代产业化。金属磁粉芯是在铁磁 性粉末颗粒表面包裹绝缘介质后,采用粉末冶金工艺压制成所需形状得到的磁芯,具有分 布式气隙、温度特性良好、损耗小、直流偏置特性佳、饱和磁通密度高等特点,结合了 传统金属软磁和铁氧体软磁的优势,可以满足电力电子器件小型化、高功率密度、高频 化,集成化的要求,被作为功率因数校正(PFC)电感、输出滤波电感、谐振电感、EMI差模电感和反激式变压器铁芯用于光伏逆变器、储能逆变器、新能源汽车、充电桩、服 务器电源、UPS 电源、5G 通信等领域。 从结构来看,金属磁粉芯可以理解为一个多相系统,通过在基体铁磁性颗粒表面包覆至 少一层绝缘层来达到增加电阻率,减少涡流损耗。金属磁粉芯综合了铁氧体软磁和金属 软磁特性,同时具有损耗低、磁导率高、饱和磁感强度高、电阻率高、优良的磁和热各 向同性、工作频率范围较宽等特点,不仅克服了铁氧体饱和磁感强度较低的缺点,而且 弥补了金属软磁合金高频下涡流损耗大的缺陷,在中高频下有着广阔的应用前景。
从制备工艺看,金属磁粉芯是通过在磁粉颗粒表面涂抹绝缘介质,然后利用粉末冶金工 艺将其压制成所需形状得到的,包括磁粉颗粒制备、粒度配比、绝缘包覆、压制成型、 热处理几个步骤。 根据目前金属磁粉芯技术路径,磁粉制备与粒度配比是最重要环节,决定磁粉芯性能; 绝缘包覆技术壁垒较高,包覆层的添加量以及厚度和均匀程度仍需不断优化改进;压制 成型的压强可能是其他传统粉末冶金材料的上千倍,模具设计是主要的研发方向;标准 磁粉芯随着电力电子器件的发展已经不能满足需求,结合下游的定制化要求增加,材料 厂对于磁元件磁路的设计能力也逐渐变为核心竞争力。
金属磁粉芯是未来高频、高功率应用场景的最佳选择。铁氧体软磁由于饱和磁通密度很 小,只有金属的几分之一,提供同样磁通量,体积会比金属磁性材料大好几倍,因此不 符合器件小型化的趋势。另外因为其亚铁磁结构的耦合,弱于铁磁性的耦合,居里温度 较低,在大功率应用场合下热稳定性差。金属磁粉芯的高饱和磁感应强度、高磁导率和 低损耗都为磁性器件的小型化、智能化、高集成化、节能化提供了可能,更加契合第三 代半导体的应用场景。 金属软磁粉芯制造工艺复杂,客户认证程序繁琐,具有较高的技术门槛和市场壁垒。金 属磁粉芯外资生产企业主要有韩国昌星(CSC)、美磁、阿诺德、韩国东部集团,国内企 业铂科新材、东睦股份等近年来在下游市场的不断渗透,市场份额快速提升。据调研机 构简乐尚博研究统计,2022 年全球金属软磁粉芯市场销售额达到了 7.1 亿美元,其中公 司市场份额最高约为 21%,亚太地区是最大的市场,占有率约为 65%,其次是美洲和欧洲, 占有率分别约为 20%和 11%。
国内金属磁粉芯企业目前以公司、东睦股份为主,新进入者龙磁科技规划从粉末到电感 元件全产业链布局。电感行业格局分散,磁粉芯行业格局不断集中,高增速需求下粉芯 企业产能不断扩张,公司惠东、河源两大生产基地扩产,东睦股份在山西新规划 6 万吨 粉芯产能。
2.2 新能源车、充电桩、光储带动磁性元件与磁粉芯市场规模快速增长
2.2.1 新能源车:25 年磁元件市场规模 304 亿元,磁粉芯市场规模 21 亿元
由于新能源车的三电系统架构,较传统燃油车所需用到的磁性元件单车价值量巨幅提升。 磁性元件在新能源车中主要用于 OBC(车载充电机)、DC-DC 转换器、逆变器、电驱&电 控、BMS(汽车电池管理系统)等场景。金属磁粉芯制成的电感主要用于车载 DC/DC 变 换器中 PFC、BOOST、BUCK 等电路模型。 车载磁性元件要达车规级,需要符合 AEC-Q200 标准以及 IATF16949 等体系认证。即需要 满足磁性元件在汽车应用上的指标参数,主要在高效率、小体积、宽温、低噪音、轻量 化、高温高湿、耐腐蚀和抗风险度等方面的参数。
新能源汽车平台在高电压下运行,以提高车辆效率,减少充电时间,对升压电路 EMC 和 其他的要求更高、更复杂。根据产业链草根调研,传统汽车的磁性元件总成本约为 100- 200 美元,而 400V 平台的新能源汽车的磁性元件成本将增加到 1200-1300 元;到 800V 平台后,预计新能源汽车的磁性元件成本将进一步增加。预计 23-25 年新能源车中磁性 元件单车平均价值量分别为 1200 元、1250 元、1300 元。 根据国金证券电车组参考 Marklines 预测,预计 23-25 年全球新能源汽车销量为 14.0、 18.7、23.4 百万辆,对应渗透率达到 17%、23%、29%,中国新能源车销量为 9.00、 10.74、12.49 百万辆,对应渗透率为 34%、41%、47%。新能源车中混动比纯动的金属磁 粉芯需求量大,且软磁铁氧体也可用于电源管理系统,但在高压高功率的 DC-DC 场景金 属磁粉芯仍使用较多。测算 25 年全球新能源车用磁性元件市场规模将达到 304 亿元,我 们预计 23-25 年金属磁粉芯占磁性元件价值量比例均为 7%,25 年全球新能源车用金属磁 粉芯市场规模将达到 21 亿元,3 年 CAGR 为 32.64%。
2.2.2 充电桩:25 年磁元件市场规模 147 亿元,磁粉芯市场规模 10 亿元
“十四五”开局以来,全国多地陆续出台公共充电设施建设相关政策,将有效推动公共 充电桩建设。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟统计,截止 21 年底中国公共充电 桩共有 114.7 万个,同比增长 42.1%,相较于 16 年底增长了约 6.7 倍。过去五年期间中 国公共充电桩实现了 50.4%的 CAGR。截止 22 年,我国充电桩保有量 521 万个,同增 92.5%,桩车比由 17 年的 3.24 下降至 22 年的 2.50,领先全球,但距离理想的 1:1 仍有 提升空间。 随着大功率充电技术逐渐成熟,新能源车企、充电桩运营企业、电网积极研发建设大功 率超充,新能源汽车市场对快速充电桩、超级充电桩的需求也将迅速攀升。在充电桩端 部分车企加速布局自建充电网络,以提高充电效率和巩固销量。截至 22 年,共有特斯拉、 蔚来、小鹏、广汽埃安、大众、保时捷、长安阿维塔 7 家车企发布了自建或与桩企合作 共建大功率超/快充规划。
磁性元件是充电桩的核心元器件之一,起到功率因数校正、电压变换、安全隔离、消除 EMI 等关键作用。相较传统交流充电桩,快充的直流充电桩对磁性元件的需求量更大, 对于磁性元件也提出了新的性能要求,大功率、模块化成为充电桩磁性元件行业技术发 展的大趋势。金属磁粉芯制成的高频 PFC 电感等应用于充电桩的充电器上,起储能、滤 波作用。
根据产业链草根调研,磁性元器件占充电桩价值量比例约为 11%,预计 23-25 年车桩比 分别为 2.8、2.6、2.4,对应全球充电桩增量分别为 5、7.2、9.8 百万台。根据充电联 盟数据,公共桩与私人桩比例约为 1:2,假设新增充电桩中公共桩占比分别为 32%、34%、 36%,公共桩中直流与交流占比分别为 60%、40%。我们预计 25 年全球充电桩磁性元件市 场规模将达到 147 亿元,预计 23-25 年金属磁粉芯占磁性元件价值量比例均为 7%,25 年 全球充电桩用金属磁粉芯市场规模将达到 10 亿元,3 年 CAGR 为 49.38%。
2.2.3 光伏储能:25 年磁元件市场规模 131 亿元,磁粉芯市场规模 35 亿元
逆变器是光伏&储能核心部件,而磁性元件是光伏储能核心部件逆变器的重要组成部分, 起到储能、升压、滤波、消除 EMI 等关键作用。光伏逆变器中,将光伏电池板发出的不 稳定的直流电升压成稳定的直流电压的电路中,Boost 升压电感是其关键核心磁元件, 其后将稳定的直流电压通过逆变电路转换成 50Hz 正弦波交流电,输入电网时,必须使用 重要的大功率交流逆变电感。 光伏逆变器主要以集中式和组串式为主,集中式逆变器主要使用硅钢片电感,组串式逆 变器主要使用金属磁粉芯电感,随着组串式逆变器占比提升并逐渐成为主流,金属磁粉 芯在光伏逆变器中的市场占比还将逐年提升。
根据 CPIA 数据,22 年全球光伏新增装机 230GW,根据国金证券研究所电新组预测,23- 25 年全球新增装机分别为 350、430、510GW,全球储能新增装机量分别为 33、45、60GW。 根据产业链草根调研,逆变器中磁性元件成本占比超过 10%,单 GW 中磁性元件平均价值 量为 2300 万左右,储能磁性元件价值量大于光伏。我们预计 25 年全球光伏和储能逆变 器用磁性元件市场规模为 131 亿元。金属磁粉芯主要用于组串式逆变器,组串式价格、 占比均高于集中式,我们预计磁性元件中金属磁粉芯价值量占比 30%,25 年全球光伏和储能用金属磁粉芯市场规模在 35 亿元,3 年 CAGR 为 29.81%。
2.3 全球金属磁粉芯龙头,产能持续扩张
公司在惠东、河源拥有两个主要生产基地,根据公司 22 年 4 月 29 日投资者关系活动记 录表,21 年底公司金属磁粉芯年产能 2.5 万吨,22 年在原惠东生产基地继续扩充产能, 通过推进厂房改造和生产线的自动化升级改造等措施增加 6000 吨产能,截至 22 年底公 司年产能约 3.1 万吨。22 年 3 月公司可转债上市,计划与河源基地新增 2 万吨金属磁粉 芯产能,23 年开始爬坡,预计在明后年达产,公司年产能计划扩至 5.1 万吨。22 年公司 金属磁粉芯产量 3.07 万吨,销量 3.04 万吨。

公司产品从“铁硅 1 代”不断迭代升级至“铁硅 4 代”,建立了一套覆盖 5kHz-2MHz 频率 段应用的金属磁粉芯体系,可满足众多应用领域的性能需求,公司还推出了面向碳化硅 时代的新型 NPV 系列磁粉芯,保留了出色的直流偏置能力,并且磁芯损耗实现了大幅优 化,为电源模块节省铜线、提升效率做出巨大贡献。
公司持续推进降本增效,通过工艺改进、技术革新以及设备自动化等方式降低成本,提 高生产效率。18-21 年吨制造成本持续下降,22 年随着公司业务规模的扩大,材料成本 和制造费用相应出现增长。公司吨材料成本主要跟随上游大宗金属价格波动,采购的主 要原材料包括生铁、金属硅、金属铝等金属,但产业链一体化布局下,公司拥有制粉与比能力,实现前端高附加值粉末原料自供,因此 22 年磁粉芯毛利率达到了 37.72%, 显著高于竞争对手东睦股份,且公司产能利用率高,盈利能力领先。
不同行业的用户或同一用户的不同产品对磁性材料的性能指标要求不同,而性能指标的 影响因素除了公司合金磁粉芯产品的雾化成粉、绝缘包覆、压制成型等技术指标外,还 涉及到电感元件设计及生产等环节,因此公司的合金软磁产品直接销售给电感元件供应 商京泉华、海光电子、伊戈尔、可立克等,间接用于太阳能光伏、变频空调、新能源汽 车及充电桩、UPS 及电能质量治理等行业。 电感属于被动元件中定制化成分较多的产品,根据不同的下游需求在电流大小、电感量 大小和工作频率三者之间进行权衡,定制化需求使得产业链上下游企业协同研发生产。 从产业链各个环节技术壁垒看,磁性元件的技术壁垒在于软磁材料,软磁材料的技术壁 垒在于磁粉设计、配比和包覆,因此对于软磁材料企业,一方面需要突破核心粉末制备 技术,另一方面定制化下需要元件磁路的设计能力,两者结合能够具备核心市场竞争力。 公司整合了磁性材料产业链从磁粉到电感元件的研发、生产和销售环节,而对于专注于 粉末材料或电感设计的企业向软磁环节扩展会有一定的难度。
根据公司 21 年 12 月可转债问询函回复公告,公司营收按下游行业分类,21 年前三季度 光伏营收占比 50.66%,空调占比 15.62%,新能源车占比 8.87%,根据 21、22 年光伏与 新能源车行业的发展走势,预计公司 22 年在光伏领域占比超过 60%,新能源车与充电桩 占比超过 10%。 公司通过多年持续的材料技术积累和应用解决方案创新,取得了包括 ABB、比亚迪、格 力、固德威、华为、锦浪科技、美的、麦格米特、TDK、台达、威迈斯、阳光电源、伊顿、 中兴通讯等众多国内外知名企业的认可并建立了长期稳定合作关系。
三、芯片电感适用高算力高功耗应用场景,看好长期成长空间
3.1 AI 算力需求下芯片电感向低电压、大电流、小体积方向发展
电感作为三大被动元器件之一,也称扼流器、电抗器、动态电抗器、线圈、扼流圈等。 电感原理上是用绝缘导线绕制成一定圈数的线圈,线圈内插入磁性材料所构成的元件, 在电路中主要起到储能、滤波、振荡、延迟、陷波等作用。
具体以电感按工艺分类来看,主要包括插装电感和片式电感,其中绕线型和叠层型最常 见。后期在绕线型电感的基础上发展出了一体成型片式电感,其能够顺应电源模块的小 型化和大电流趋势,磁性与热稳定性更高、工作噪音更小。 磁芯材料上,铁氧体电感器是目前使用最广泛的类型。铁氧体是通过混合和烧制氧化铁 与少量一种或多种其他金属元素混合而成的材料。与硅钢相比,软磁铁氧体在高频下具 有磁导率高、电阻大、低损耗等特点,所以在高频线圈及变压器中的磁芯材料中广泛应 用。但是铁氧体饱和特性较差,随着电源模块的小型化、应用电流的增加,铁氧体电感 体积、饱和特性已经很难满足当前的发展需求。
下游应用领域划分,根据前瞻产业研究院数据,从电感用量分布来看,手机等移动通讯 领域对于电感的需求量占比较高,移动通讯是电感最大下游市场;从价值量来看,医疗、 航空领域的电感平均售价是移动通讯领域的 6-7 倍,高端产品具有极高的附加值,汽车、 工业用电感亦属于高端产品,价值量均为移动通讯领域的数倍。未来随着汽车电子、物 联网、5G 等产业快速发展,全球电感器市场将会稳健增长。公司开发的芯片电感能够起 到为芯片前端供电的作用,可广泛应用于服务器、通讯电源、GPU、FPGA、电源模组、笔 记本电脑、矿机等领域。

区别于传统的电感产品,芯片电感的本质区别在于材料,铁氧体升级为金属软磁,基于 材料本身的属性,对应电感元器件的工艺要求、应用场景、下游空间及增速而有所差别。 芯片电感产品主要用于芯片前端供电,应用领域主要涉及服务器、电源、GPU、FPGA、PC、 矿机等领域。目前公司芯片电感业务放量也主要受益于 AI 服务器带动对高功耗要求、高 稳定性电感的需求增加。 服务器市场规模持续增大,对于电感性能要求升级。TrendForce 数据显示,2021 年全球 服务器出货量达 1354 万台,2022 年全球服务器出货量为 1423.6 万台。随着疫情结束后 市场需求回暖以及国家将加快 5G、大数据中心、工业互联网、人工智能等七大领域新型 基础设施的建设进度,以及云计算、人工智能、边缘计算和 5G 等新兴技术在行业的深度 应用,中国服务器市场需求稳步上升,服务器出货量也随之不断增长。2021 年,我国服 务器市场出货量达到 412 万台,同比增长 17.71%;厂商收入达到 264.5 亿美元,同比增 长 15.4%。预计 2023 年我国服务器出货量将增至 449 万台。
大数据生成、业务模式变迁强调实时业务的重要性,导致高性能计算集群对于功耗、散 热的要求提升。随着 ChatGPT 引爆新一轮人工智能应用的热情,海内外数据中心、云业 务厂商纷纷开始推动 AI 基础设施建设,AI 服务器出货量在全部服务器中的占比逐渐提 高。根据 TrendForce 的数据,2022 年搭载 GPU 的 AI 服务器年出货量占全部服务器的比 重接近 1%,2023 年在 ChatGPT 等人工智能应用加持下,AI 服务器出货量有望同比增长 8%,2022-2026 年出货量 CAGR 有望达 10.8%,AI 服务器用 GPU,主要以英伟达 H100、 A100、A800(主要出货中国)以及 AMD MI250、MI250X 系列为主,而英伟达与 AMD 的占 比约 8:2。
芯片电感更适用于如 AI 服务器相关的高功耗、高散热要求的场景。摩尔定律发展晶体管 数量增多,产品功耗瓦数升高,对于散热的要求提升。随着 IC 制程、晶片效能、小型化 升级,芯片瓦数大幅提升,表面高单位密度发热,对于导热、散热的要求提升。以主流 厂商为例,Intel 10nm 以下制程需采均热片以解决发热问题,AMD 7nm 制程使用均热片, 5nm 则必须采用均热片进行散热。未来随着先进制程比如 3nm 推进,同时搭配 3D 封装, 对于散热效率的要求更高。AMD GPU、Intel NB CPU 和英伟达 GPU 的功耗发展分别达到 380W、150W 和超 530W。相较于铁氧体,金属软磁粉芯在耐受电流方面性能更好,公司芯 片电感业务有望因此得到进一步拉动。
传统电感行业在竞争格局上,竞争者主要分为三个梯队,第一梯队以日系厂商为主,同 时包括少部分中国台系(奇力新)和大陆系厂商(顺络电子);第二梯队主要为国内中大型厂 商,主要包括麦捷科技、风华高科、合泰盟方、公司等企业;第三梯队为国内中小型企业, 企业规模较小,竞争力较弱。 全球电感产业集中度高,以村田、太阳诱电、TDK 等日系电感器大厂为主,占据全球 40%-50%的市场份额,三大日系厂商长期占据电子元器件行业的龙头地位。但近年来智能 手机市场增速放缓、线圈产品需求多样化、开发周期缩短、产业竞争加剧,海外电感巨 头如村田选择将电感业务重心转移向工业、医疗电子以及新能源汽车电子等高端领域, 日本出口电感均价也在逐年提升,国内企业在消费电子电感领域国产替代迎来机遇。 2019 年日企收缩中低端电感战线的国产替代机会中,中国台湾、中国大陆厂商充分发挥 产业链配套优势,以性价比优势获得中低端电感市场份额。而中高端产品方面国内企业 也在持续推进,芯片电感,属于中高端产品中的一类。由于不同类型的电感在不同性能 参数上各有优劣,不同领域、不同电路环境需综合考虑电感量、Q 值、频率特性等性能 参数进行电感选型,因此厂商在进行产品设计时需要与客户有较高的互动性,公司与海 外半导体厂商积极合作,其先进优势更突出。
3.2 独创铜铁共烧工艺,进入大批量生产交付阶段
公司研发的芯片电感在材料和工艺上和传统电感均有差别 1)材料上,铁氧体作为一种多功能磁性材料,几乎可以制作任何感性器件。公司区别于 铁氧体材料的特性,比如耐大电流、耐高温等,转向攻克金属磁粉芯,更适用于高电流、 小型化趋势:①金属磁粉芯 Bs 较高,磁导率低,同时偏磁曲线具有准线性的特征,可以 承受更大的直流偏量;②金属磁粉芯的均匀分布气隙的特点,可以避免由于开气隙造成 的局域损耗;③由于材料本身的特性,金属磁粉芯磁导率变化小,工作温度范围比铁氧 体宽,有些可以在 300℃的情况下工作。2)工艺上,相较于传统绕线类工艺、一体成型工艺,公司采用独创的高压成型结合铜铁 共烧工艺,较传统的铁氧体材质电感具有更高效率、更小体积、以及能够响应更大电流 变化的优势,更适用于电源模块小型化、应用电流增加的发展趋势。 3)产品上,高频降压电感 FA075A 系列是公司开发的新型片式电感器,采用高饱和磁通 密度、低损耗的金属软磁粉末作为磁芯。原材料主要包括铁、硅、铝等,通过雾化系统 完成气雾化原料粉生产、过筛、绝缘、混粉等工序,制成合金软磁粉,再经过压制、退 火、检测、浸润、喷涂等工序,制成合金软磁粉芯。与铁氧体电感相比,FA075A 大幅度 减小体积,节省了 50%~75%的空间,能够满足客户对于电路板空间的需求,效率与铁氧 体电感基本一致,铜片紧密贴合磁芯,散热效果好,且效率与铁氧体电感基本一致,具 备可靠性高,低电磁辐射等特点。
23 年 6 月,公司与核心员工持股平台共同投资设立了控股子公司铂科新感,注册资本定 为 10000 万元,其中公司以货币方式出资 8000 万元,占铂科芯感注册资本的 80%;员工 持股平台新感天成以货币方式分别出资 2000 万元,占铂科新感注册资本的 20%。公司将 推进芯片电感业务的企业化和专业化运作,提升在该领域的持续领先优势和综合竞争力。
公司制造出了具有更高效率、小体积、高可靠性和大功率的芯片电感产品,从而为芯片 供电模块向小型化、高功率化方向的快速发展提供必要条件,最终完成了公司从发电端 到负载端电能变换(包括 DC/AC,AC/AC,AC/DC,DC/DC)全覆盖的产品线布局。预计随 着下游产品迭代升级,芯片电感更匹配小型化、高功耗的应用领域,未来对传统电感也 有较强的替代性,随着更多应用场景的开拓,公司的芯片电感有较大的成长空间。 21 年 6 月,公司与英飞凌正式建立合作伙伴关系,双方将基于公司的金属磁粉芯、芯片 电感元件等产品与英飞凌的半导体产品进行组合,在特定的应用领域,共同开发、设计 满足市场和客户需求的系统解决方案,并在推广和销售环节开展更为密切的合作。目前 公司已经成功推出了多个极高集成度的芯片电感系列产品,现已取得了多家国际知名芯 片厂商的验证和认可,并于 23 下半年开始进入大批量生产交付阶段。 产能布局方面,公司去年主要有一条生产线,23 上半年的主要提升生产线自动化的程度, 持续加速自动化生产线的建设,计划到 23 年底可实现产能约 500 万片/月,24 年将根据 市场需求情况继续扩充到 1000-1500 万片/月。
(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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