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被低估的汽车MLCC

  • 产品概述

  一部高端5G手机的MLCC用量达到1000颗以上,而一部纯电动汽车的MLCC用量将达到3万颗以上,较传统燃油车足足翻了有

  以MLCC为代表的被动元件是很常见的基础元件,也是电子行业的基石,虽然工艺简单,但应用场景范围相当广阔。近年来,随着5G、电动汽车、数据中心、云等新兴技术的发展,被动元件迎来了新的需求高峰。

  电子元器件大体上分为主动元件和被动元件,也有有/无源元件的称呼。区分它们最简单粗暴地解释是,需不需要电源驱动才能正常工作。有,就是主动元件。没有,就是被动元件。

  被动元件是必不可缺的基础元件,是电子行业的基石,被称为“电子之米”。虽然被动元件生产的基本工艺较主动元件相对简单,不追求先进工艺,也不追求快速迭代,投入规模也比较小,但它的市场同样相当广阔,在新兴领域如5G通信、云计算、电动汽车等有着持续增长的需求。

  被动元件大体上分为RCL元件和射频元件,其中RCL元件指的是电阻(R)、电容(C)、电感(L);射频元件分为滤波器、天线、谐振器等。RCL元件是被动元件中应用最为广泛,约占总产值的90%。

  电容是存储电量和电能的元件,是最常用的电子元件之一,也是三大被动元件中产值最高,占比达62%。电容可大致分为铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容和薄膜电容。铝电解电容用于通信、新能源汽车等领域;钽电解电容应用于军事通信、航空航天、工业控制等领域;薄膜电容用于新能源汽车、光伏、电源等领域。

  陶瓷电容分为单层、片式多层和引线式多层,在整个电容市场中占比最高,2019年占比达52%。其中,片式多层陶瓷电容(MLCC)是主要的产品类型,具有体积小、寿命长、耐高温等优点。

  受益于消费电子、汽车等市场的蓬勃发展,MLCC成为用量最大、发展最快的电子元件之一,也因其小型化和大容量化,正逐步抢夺铝电解、钽电解、薄膜电容的市场。

  电阻最大的作用是控制电压和电流,根据阻值分为固定电阻、可调电阻、特种电阻。固定电阻在电阻总体中占比最大,而片式电阻在固定电阻中应用最为广泛。片石电阻分为薄膜电阻和厚膜电阻,后者是目前常用类型。

  片式电阻主要使用在于汽车电子、通信、消费类领域。根据风华高科给出的数据,2020年全球片式电阻需求为3500亿只/月,年需求量在41860亿只左右,到2025年将达到5136亿只/月。其中,片式电阻在汽车电子领域,2020年年需求量为4200亿只,到2023年增长至5590亿只。

  全球电阻市场格局,以国巨占据主导地位,在2020年占据25%份额,其次是厚声(12%)和华新科(10%)。

  电感是能够将电能作为磁能而存储起来的元件,最大的作用是筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。电感分为高频电感、功率电感、EMI电感。其中,高频电感用于消费电子等产品的射频电路中,功率电感用于DCDC电路中,EMI电感主要为了去除干扰。

  电感通常用于特定电路中,所以没办法标准化生产,但是几乎在所有电子科技类产品中都会用到。目前,移动通信是电感下游最大的应用领域,2020年占比达35%,而汽车在13%左右。

  新能源汽车由于新增了OBC、DCDC、逆变器等部分,包括电感在内的磁性元件的单车用量将大幅增长。

  根据财通证券测算,传统燃油车磁性元件单车价值量大约为100-200元,基于400V平台的新能源车单车价值量为1200-1300元;升级至800V平台的新能源车单车磁性元件价值量将会促进提升。

  全球电感市场格局较为分散,2019年,村田、TDK、太阳诱电为前三大企业,合计占比达41%。奇力新(8%)、顺络电子(7%)紧随其后。

  MLCC由陶瓷层和内、外电极多层叠加而来,形似一块千层蛋糕。常见尺寸为3216、2012、1608、1005、0603等,这里说一下命名含义,例如3216=3.2mm*1.6mm,以此类推,数值越大表明体积越宽厚。

  MLCC分为低端与高端两种产品线,主要不同之处在于高温、高压、高电容量、长寿命等性能指标上,高端MLCC往往需要在限制的尺寸下达到上述的性能,并且还要求稳定性,一般应用于汽车、军用及部分工业领域。

  MLCC下游应用包括消费电子、工业、通信、汽车、军工等。摩根士丹利多个方面数据显示,消费电子为主要应用领域,约占整体市场的44%。

  5G基站方面,5G基站对于MLCC需求大多数来源于基带处理单元(BBU)和有源天线处理单元(AAU),其中BBU需要高容值电容,AAU有大量大功率高Q值电容的需求,且5G基站对 MLCC 的可靠性要求更严格。VENKEL估计,5G基站MLCC用量与4G基站平均用量3750颗相比,提升将超过3倍。

  MLCC在汽车中的应用相当广泛,包括ADAS、各种控制管理系统、卫星定位系统、电池管理等,都对MLCC有着非常大的需求量。集微咨询的多个方面数据显示,在传统燃油车中,MLCC遍布于各个电子系统,如动力系统、安全系统、舒适系统、娱乐系统等。具体来看,动力系统需约600颗;安全系统用量最多,大概需要1000-1500颗MLCC;舒适系统需求近1000颗;娱乐系统也需要500颗以上,并随着显示屏等车内电子器件的增加而持续增加。

  汽车被村田称为“MLCC的集合体”,也是“MLCC的博物馆”。如果电动化和高度的无人驾驶功能的配置继续深化的话,MLCC的使用量肯定还会促进增加。

  根据村田的数据,2021年,高端智能手机上使用的MLCC数量已超1000个,而1辆传统燃油车汽车上使用MLCC的数量大约是3000-5000颗。村田预计,今后汽车上使用的MLCC在种类和数量上都会进一步增加,一辆混合动力汽车的MLCC需求量在12000颗左右,而纯电动汽车可达到18000颗左右,例如某款具备L2+无人驾驶的电动汽车上,MLCC使用数量达到1万颗以上,部分高端车型对MLCC的用量甚至达到3万颗。

  智多星顾问多个方面数据显示,2020年全球车用MLCC需求量约为3790亿只,同比增长9.1%,预计到2025 年全球车用MLCC需求量将达到4730亿只,平均年增长率约为4.6%。

  尽管今年以来消费电子疲软,行业大多不景气,但MLCC厂商的扩产脚步延续去年。2021年,村田、太阳诱电、国巨、三环、风华高科等厂商先后开启扩产,到2022年依旧。

  京瓷宣布计划投资150亿日元在鹿儿岛国分工厂厂区内兴建新厂房,提高MLCC产能约二成,除鹿儿岛外,京瓷在泰国等地工厂也在增加MLCC产能,目标是2025财年,其MLCC营收达到2000亿日元。

  TDK决定在日本北上工厂新建生产设施,专注于高可靠性汽车MLCC产品,预计2024年6月竣工。

  太阳诱电与宇阳科技今年都在东莞扩产MLCC项目,其中宇阳科技导入的5条先进制造产线全部面向车规级MLCC。此外,宇阳还规划同城建设新华东生产基地和新华南生产基地,新华东基地规划年产能5000亿片,建设全尺寸全系列MLCC产线,应用于消费电子、车规级等。新华南基地规划年产能2200亿片,生产应用于5G、医疗、车载等高端MLCC产品。

  微容科技今年完成了近20亿元融资,将用于新建成的B厂房设备投入,实现高容量、车规MLCC等高端产品的大幅扩产和持续研发。微容一期MLCC厂房将助力年产能达6000亿片,后期规划继续追加投资至120亿元,到2028年实现年产能1.5万亿片规模的目标。

  无论是宇阳还是TDK,上述厂商扩产基本都围绕着车规MLCC产品,可见,汽车慢慢的变成了MLCC下一个增长引擎。国巨也预计到2023年底,将把汽车电子的收入比例提高到22%。

  全球MLCC主要厂商集中在日、韩、中国台湾企业中,有突出贡献的公司有村田、太阳诱电、京瓷、TDK、国巨、三星电机等,2020年,村田、三星电机、国巨占据前三,市占率达31%、19%、15%,而中国大陆厂商占比较小。

  日本企业在高端MLCC市场占据主导地位,而中国大陆厂商主要布局在中大尺寸,低容MLCC。我国对MLCC需求量较大,已变成全球MLCC消费大国和生产大国,根据QYresearch统计,中国MLCC产业规模已占世界总量约30%。

  但我国高端MLCC仍依赖进口,2020年中国进口MLCC数量为3.08万亿颗,其中从日本进口数量为1.12万亿颗,占总数量的36%,进口额达33.1亿美元,占比41%。

  另一方面,国内MLCC主要企业除风华高科、宇阳、三环、达方电子等,还有国巨、村田、太阳诱电、三星电机等在华企业,外资企业也占有优势。

  无论是产能还是技术储备,我们同日韩系企业有着较大的差距,村田与三星电机有着绝对的优势,随着有突出贡献的公司不断转向高端MLCC,我国公司能够率先抢占中低端MLCC市场,进而布局高端领域。

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