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片式多层陶瓷电容器(MLCC)发展方向及前景

片式多层陶瓷电容器(MLCC)是由印好电极(内电极)的陶瓷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,再在芯片的两端封上金属层(外电极)而成。
MLCC除有电容器"隔直通交"的特点外,还具有等效电阻低、耐高压、耐高温、体积小、容量范围广等优点,并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当中,目前已经成为应用最普遍的陶瓷电容产品。
电容器处于产业链中游,下游市场包括国防军工、工业控制、消费电子、汽车和通信等领域。根据中国产业信息网统计数据,2012年-2017年,全球电容器整体市场规模由173亿美元增长至209亿美元,以3.84%的复合年均增长率实现稳定增长。我们预计,随着高端制造业持续向信息化、智能化水平发展,下游产品电子化水平的不断提升,电容器在下游应用场景中的使用比例将进一步提高,预计整体市场规模将继续维持稳定增长态势,未来几年全球电容器市场仍能保持以每年3.5%的速度继续增长,至2022年达到247亿美元的规模
MLCC上游为原材料制造环节,包含两类主要原材料,一类是陶瓷粉,陶瓷粉料主要原料是钛酸钡、氧化钛、钛酸镁等。另一类是构成内电极与外电极的镍、铜等金属粉体材料;中游为MLCC制造环节,主要集中在日本、韩国、中国台湾和中国其他地区;下游主要受智能化消费电子产品的普及与更新、新能源汽车和无人驾驶技术等带来的汽车电子化水平的提高、5G通信的推广和工业自动化不断深入等终端需求驱动。
除了军工用品和民品外,以手机和PC为代表的消费电子领域是电容器应用的重要场景。每部手机和每台PC电脑中使用多达数百甚至上千只电容器元件,近年来,手机和PC机的出货量均达到了10亿级别。虽然增速有所下降,但目前5G通讯商用在即,通讯终端设备在5G基础设施建设的同时也将进入更新换代期,5G智能手机出货量必然经历快速增长,同时随着消费电子领域的技术升级,对电容器性能的要求也越来越高,新产品单价也会相应有所提升。
消费电子的日益普及和升级换代导致电容器需求大幅增加。生产一个手机需要300颗左右的MLCC,生产一台电脑则需要千颗以上的MLCC。随着智能手机的迅速普及与发展,MLCC的市场规模持续增长。同时,智能手机和电脑在处理速度、性能、轻薄程度等方向的发展,使得对MLCC的需求逐步往小体积大容量的高端产品上倾斜。技术升级导致 MLCC 需求增加,以苹果手机为例,iPhone 4s单台MLCC使用量为500颗,iPhone6为780颗,iPhone7为850颗,iPhone8为1000颗,iPhoneX 为1100颗,并且高端MLCC占比仍在持续增长。

汽车领域:新能源汽车市场需求旺盛,市场竞争预期较为激烈:
随着各国在环境保护方面的意识加强和新能源汽车动力系统技术的进步,未来新能源电动汽车将进入爆发式增长阶段。目前,汽车产量较大的中国、德国、印度、法国等国家均以实施新能源汽车计划的产业政策导向,计划实施时间分布于2030到2040年间。根据Bloomberg New Energy Finance (BNEF)测算,预计2020年全球汽车销量为8600万辆,纯电动车占比约为 3%;2025年全球汽车销量9300万辆,纯电动车占比将提升至8%。
汽车的电动化和智能化将大大提高单位汽车的MLCC使用量,以及高端MLCC的使用比例。传统燃油车动力系统使用的MLCC主要为常规型号产品,而电动车用MLCC以高端产品居多。普通燃油车约需要3000颗MLCC,混合动力和插电式混合动力车约需要12000颗MLCC,而纯电动车型汽车对MLCC的需求量达到18000颗左右。
MLCC 在汽车中的运用型号范围较广,0402至2220尺寸的产品均有使用,运用较多的有 0603、0805、1206尺寸。在信息娱乐系统中,使用一般MLCC即可,但是在汽车动力和制动等与人身安全联系较紧密的系统,如BMS、EPS、TPMS、ADAS中,对产品工作的温度、湿度、抗震能力有较高要求,需要选用质量等级较高的产品,至少要满足AEC-Q200标准。

通信领域:5G 市场大有可为
5G 即第五代移动通信技术,目前市场关注度极高。预计 2019年将进行5G试商用,2020年正式商用,将迎来一次产业爆发。赛迪顾问预测,到2026年,我国5G产业总体市场规模将达到1.15万亿元,相比4G产业总体市场规模增长接近50%。通信设备中通常会用到MLCC、单层片式瓷介电容器和薄膜电容器,5G的发展也将使电容器需求量有相当程度的增加。
电容器在基站的各部件模块中几乎均有涉及。基站主要是对信号进行接收、处理、发射,涉及到滤波器、放大器、合路器、双工器等模块,而电容器在这些模块中均是重要的组成部分,在基站中是不可或缺的电子元器件。
5G信号为高频电磁波,波长短,容易被遮挡,传输距离短,损耗大覆盖面积小。对于这一问题,解决方式是增加基站数量。在未来,小基站的数量将有望增长十倍。
预计5G将在2020年左右广泛应用于商用领域,并实现超过10Gbps的接入速率。接入速率的提升将带动滤波器、功率放大器等射频前端器件的需求增长,同时拉动电感电容等相关被动元件的使用量。此外,5G高带宽、低时延的特点将促进车联网、物联网、VR、AR等应用的发展。总的来说,5G时代的到临主要将为被动元件企业带来移动终端市场以及物联网、车联网市场两个市场的增量。
物联网将是5G发展的主要动力,未来将是万物互联时代。到2021年,预计将有280亿部移动设备实现互联,其中IOT设备将达到160亿部。未来十年,工业领域的物联网也将有力发展,M2M终端数量将大幅激增,应用遍布各个角落。

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