一文了解被動元器件產業
2019-05-09 14:48:34閱讀量:763來源:網絡
被動元件又稱為無源器件,是指不影響信號基本特征,僅令訊號通過而未加以更改的電路元件。最常見的有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。
據不同的行業定義,對于被動器件的包含范圍會有所不同,有時會將RCL元件等價于被動原件。本文將重點探討RCL元件市場,即電容、電阻、電感市場。文中出現的被動元件,均指代RCL元件。
整體上看,作為最為基礎的電子元件,RCL元件的總需求量穩步提升,并且隨著下游終端產品的小型化、輕型化的需求,片式元件已經成為RCL元件的主流,成為行業發展的最重要推動因素。
R電阻:片式電阻需求穩步提升
用電阻材料制成的、有一定結構形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件稱為電阻,在電路中以R表示。電阻器的種類有很多,通常分為三大類:固定電阻,可變電阻,特種電阻。在電子產品中,以固定電阻應用最多。
電阻器在電路中主要用來調節和穩定電流與電壓,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。根據電路要求,還可用于放大電路的負反饋或正反饋、電壓-電流轉換、輸入過載時的電壓或電流保護元件,又可組成 RC 電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時間常數元件等。電阻作為主要的電子元件之一,產量約占整個電子元件的 40%。
常見的電阻器分類
各類終端產品對小型化、輕型化要求,推動全球電阻片式化率逐年上升, 2012年全球片式電阻的產量占電阻總產量的比率已超過 90%,片式電阻的發展對電阻行業的整體發展起到了至關重要的作用。
得益于全球手機進入3G、4G、多媒體及智能型手機時代,包括片式電容、片式電阻、片式電感等均比上一代整機增加50%甚至幾倍,片式電阻的需求隨之不斷增加。
根據智研數據中心預測, 2012年全球片式電阻的市場規模約為13.48 億美元,同比增長約 2%,至2019年將達到 15.49 億美元,年均平均增長率約 2%。
C電容:陶瓷電容占據主流, MLCC是升級重點
電容用字母C表示,直觀的理解,電容器就是“儲存電荷的容器”。電容器品種繁多,但基本結構和原理是相同的。
即兩片相距很近的金屬中間被某物質(固體、氣體或液體)所隔開,就構成了電容器。兩片金屬稱為的極板,中間的物質叫做介質。
若給電容器充電,電容器的兩極板上就會積累電荷,電容器就有了儲能的作用。電容器兩端的電壓越高則所容納的電荷就越多,即儲能就越大。但電容器兩極板間絕緣介質的耐電強度是有限的,若兩極板間的電場強度太高,就可能將絕緣介質擊穿,從而使電容器短路。
電容器是主要作用為電荷儲存、交流濾波或旁路、切斷或阻止直流電壓、提供調諧及振蕩等,廣泛應用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控制等方面。
作為主要的電子元件之一,電容產量約占整個電子元件的 40%。隨著信息技術和電子設備的快速發展,電容器需求呈現出整體上升態勢。
2013年全球電容器市場規模達到180億美元,其中中國達到了773.5 億元人民幣,預計2019年全球將達到222億美元,其中中國為1101 億元人民幣。
根據制造材質不同,電容器產品可分為陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器和薄膜電容器等。
陶瓷電容器可以分為單層陶瓷電容器、MLCC(片式多層陶瓷電容器)及引線式多層陶瓷電容器,由于MLCC具有低ESR,耐高壓、高溫,體積小、電容量范圍寬等特點,在成本和性能上都占據相當優勢,下游應用較為廣泛,其市場規模約占整個陶瓷電容器的 93%。
MLCC除有電容器"隔直通交"的電容通性特點外,其還有體積小,比容大,壽命長,可靠性高,適合表面安裝等特點。隨著MLCC可靠性和集成度的提高,技術不斷進步、性能不斷提高,目前MLCC已成為全球用量最大、發展最快的片式元器件之一。
全球市場來看,預計 2020 年 MLCC 需求將達到 115 億美元,產量需求將擴大至 48500 億只。
中國作為全球主要的消費電子產品生產基地,目前已成為全球MLCC 生產大國和消費大國,產銷量位居全球前列。
L電感:呈現小型化與片式化發展,片式電感份額有望持續提升
電感是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯的同軸線匝,它在電路中用字母L 表示,主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感器件一般可以分類為插裝電感器、片式電感器兩大類;片式電感器又可以分類為疊層片式電感與繞線片式電感兩大類。
電感也是是電子電路中常用的元器件之一,大約占整個電子元器件配套用量的 10%~15%。尤其下游電子整機產品“輕、薄、短、小”的發展趨勢決定上游電子元器件朝小型化和片式化發展是必然趨勢。目前我國電感器件產量中主要由片式電感組成,未來市場份額有望擴大。
下游市場變革帶動行業成長,龍頭企業掌握規模溢價
被動器件上游主要是原材料,是生產各式被動器件的必備品;中游領域主要是制造廠商,下游主要是應用環節,主要應用領域有消費電子、汽車、家電等,其中消費電子占據行業 70%以上應用空間。具體看主流的被動器件產品,陶瓷電容原材料一般包括介電陶瓷粉、電子鋁箔等。鋁電解電容器的上游原材料包括電極箔、電解液、電解紙、鋁殼、引線、橡膠塞等。
其中電極箔、電解液、電解紙是三大關鍵部件,而電極箔又是三大部件中的核心部件。電感行業的上游原材料包括銀漿、鐵氧體粉、介電陶瓷粉、磁芯、導線等。電阻器的原材料主要包括有氧化鋁陶瓷基板、導電漿墨等。
被動器件下游市場主要有消費電子、汽車、工業電源照明等領域,縱觀過去被動器件市場的發展,最核心驅動因素在于下游終端市場的升級發展。
智能手機的迅速普及是過去推動被動元件成長的最重要動力。2016 年,根據IDC的數據,全球智能手機出貨量為14.7億部,同比增長僅為 2.3%,標志著智能手機進入了存量市場。盡管如此,智能手機功能方面的提升對于被動元件的拉動依然非常明顯,智能手機市場仍然是被動元件最重要的市場。
汽車電子領域增速較高, 汽車電子化率的不斷提升拉動了被動元件的需求。此外,在政策刺激下新能源汽車市場增速迅猛,全球新能源乘用車2016年12月的銷量首次突破10萬輛,同比增長20%,而全年累計銷售則達到77.4萬輛,較2015年增長40%,占全球整體汽車市場的份額大約為0.85%。
而這對被動器件市場提出了新要求,電動汽車的電池充電、電壓轉換、逆變器等電路中需要使用大量高電壓、大容量、耐高溫的器件,新能源汽車有望在未來接力智能手機成為下一輪爆發應用,帶動整體被動器件產品實現新一輪升級發展。
中游被動器件制造廠商呈現寡頭壟斷
競爭格局看,高端被動器件產品基本被國外巨頭壟斷,國內市場主要是集中在低端低壁壘產品領域。面對被動器件下游市場的迅速變化,中游廠商必須做到強技術研發來應對下游市場客戶的新要求。
技術實力是保障產品質量的核心,以電容器為例,電容器是電子電路中不可或缺的元器件,其質量的穩定性和可靠性很大程度上決定著整個電子產品的穩定性和壽命。如一盞高端LED燈保證壽命達到 40000 小時、高端鎮流器保證壽命達到5年以上,這要求其關鍵元器件之一的鋁電解電容器在高溫、高電壓、高紋波電流等嚴苛條件下長期穩定工作,如質量不過關則整機壽命將大大縮短。
同時,下游終端市場單體產品使用的被動器件幾乎都是幾百個計數,某款產品出貨量上到千萬級別就會產生數億被動器件需求量。生產規模低于客戶的基礎采購量或者規格不全、綜合配套能力較差的企業難以產生規模經濟效益,生產成本往往較高,在行業競爭中處于劣勢而逐漸被淘汰。行業龍頭企業由于自動化生產程度較高,生產效率領先,進一步提高了其在全球的競爭力。
從工作特點來看,被動元件具備自身不消耗電能,或把電能轉變為不同形式的其他能量;同時只需輸入信號,不需要外加電源就能正常工作等特性。
整體上看,作為最為基礎的電子元件,RCL元件的總需求量穩步提升,并且隨著下游終端產品的小型化、輕型化的需求,片式元件已經成為RCL元件的主流,成為行業發展的最重要推動因素。
R電阻:片式電阻需求穩步提升
用電阻材料制成的、有一定結構形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件稱為電阻,在電路中以R表示。電阻器的種類有很多,通常分為三大類:固定電阻,可變電阻,特種電阻。在電子產品中,以固定電阻應用最多。
電阻器在電路中主要用來調節和穩定電流與電壓,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。根據電路要求,還可用于放大電路的負反饋或正反饋、電壓-電流轉換、輸入過載時的電壓或電流保護元件,又可組成 RC 電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時間常數元件等。電阻作為主要的電子元件之一,產量約占整個電子元件的 40%。

各類終端產品對小型化、輕型化要求,推動全球電阻片式化率逐年上升, 2012年全球片式電阻的產量占電阻總產量的比率已超過 90%,片式電阻的發展對電阻行業的整體發展起到了至關重要的作用。
得益于全球手機進入3G、4G、多媒體及智能型手機時代,包括片式電容、片式電阻、片式電感等均比上一代整機增加50%甚至幾倍,片式電阻的需求隨之不斷增加。
根據智研數據中心預測, 2012年全球片式電阻的市場規模約為13.48 億美元,同比增長約 2%,至2019年將達到 15.49 億美元,年均平均增長率約 2%。
C電容:陶瓷電容占據主流, MLCC是升級重點
電容用字母C表示,直觀的理解,電容器就是“儲存電荷的容器”。電容器品種繁多,但基本結構和原理是相同的。
即兩片相距很近的金屬中間被某物質(固體、氣體或液體)所隔開,就構成了電容器。兩片金屬稱為的極板,中間的物質叫做介質。
若給電容器充電,電容器的兩極板上就會積累電荷,電容器就有了儲能的作用。電容器兩端的電壓越高則所容納的電荷就越多,即儲能就越大。但電容器兩極板間絕緣介質的耐電強度是有限的,若兩極板間的電場強度太高,就可能將絕緣介質擊穿,從而使電容器短路。
電容器是主要作用為電荷儲存、交流濾波或旁路、切斷或阻止直流電壓、提供調諧及振蕩等,廣泛應用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控制等方面。

2013年全球電容器市場規模達到180億美元,其中中國達到了773.5 億元人民幣,預計2019年全球將達到222億美元,其中中國為1101 億元人民幣。
根據制造材質不同,電容器產品可分為陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器和薄膜電容器等。
陶瓷電容器的優勢在于體積小、價格低、高頻特性好等,常見于高頻電路、噪聲旁路、振蕩電路等;鋁電解電容器的優勢有成本低、電容量大、電壓范圍廣等,適用于大容量、中低頻率電路;鉭電解電容器的優勢是壽命長、適宜貯存、受溫度影響小,適用于儲能、低頻旁路、電源濾波等;薄膜電容器的優勢是損耗低、阻抗低、耐壓能力強等,常見于濾波器、震蕩電路、儲能電路等。
陶瓷電容器可以分為單層陶瓷電容器、MLCC(片式多層陶瓷電容器)及引線式多層陶瓷電容器,由于MLCC具有低ESR,耐高壓、高溫,體積小、電容量范圍寬等特點,在成本和性能上都占據相當優勢,下游應用較為廣泛,其市場規模約占整個陶瓷電容器的 93%。
MLCC除有電容器"隔直通交"的電容通性特點外,其還有體積小,比容大,壽命長,可靠性高,適合表面安裝等特點。隨著MLCC可靠性和集成度的提高,技術不斷進步、性能不斷提高,目前MLCC已成為全球用量最大、發展最快的片式元器件之一。
全球市場來看,預計 2020 年 MLCC 需求將達到 115 億美元,產量需求將擴大至 48500 億只。
中國作為全球主要的消費電子產品生產基地,目前已成為全球MLCC 生產大國和消費大國,產銷量位居全球前列。
L電感:呈現小型化與片式化發展,片式電感份額有望持續提升
電感是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯的同軸線匝,它在電路中用字母L 表示,主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感器件一般可以分類為插裝電感器、片式電感器兩大類;片式電感器又可以分類為疊層片式電感與繞線片式電感兩大類。

下游市場變革帶動行業成長,龍頭企業掌握規模溢價
被動器件上游主要是原材料,是生產各式被動器件的必備品;中游領域主要是制造廠商,下游主要是應用環節,主要應用領域有消費電子、汽車、家電等,其中消費電子占據行業 70%以上應用空間。具體看主流的被動器件產品,陶瓷電容原材料一般包括介電陶瓷粉、電子鋁箔等。鋁電解電容器的上游原材料包括電極箔、電解液、電解紙、鋁殼、引線、橡膠塞等。
其中電極箔、電解液、電解紙是三大關鍵部件,而電極箔又是三大部件中的核心部件。電感行業的上游原材料包括銀漿、鐵氧體粉、介電陶瓷粉、磁芯、導線等。電阻器的原材料主要包括有氧化鋁陶瓷基板、導電漿墨等。
被動器件下游市場主要有消費電子、汽車、工業電源照明等領域,縱觀過去被動器件市場的發展,最核心驅動因素在于下游終端市場的升級發展。
智能手機的迅速普及是過去推動被動元件成長的最重要動力。2016 年,根據IDC的數據,全球智能手機出貨量為14.7億部,同比增長僅為 2.3%,標志著智能手機進入了存量市場。盡管如此,智能手機功能方面的提升對于被動元件的拉動依然非常明顯,智能手機市場仍然是被動元件最重要的市場。
汽車電子領域增速較高, 汽車電子化率的不斷提升拉動了被動元件的需求。此外,在政策刺激下新能源汽車市場增速迅猛,全球新能源乘用車2016年12月的銷量首次突破10萬輛,同比增長20%,而全年累計銷售則達到77.4萬輛,較2015年增長40%,占全球整體汽車市場的份額大約為0.85%。
而這對被動器件市場提出了新要求,電動汽車的電池充電、電壓轉換、逆變器等電路中需要使用大量高電壓、大容量、耐高溫的器件,新能源汽車有望在未來接力智能手機成為下一輪爆發應用,帶動整體被動器件產品實現新一輪升級發展。
中游被動器件制造廠商呈現寡頭壟斷
競爭格局看,高端被動器件產品基本被國外巨頭壟斷,國內市場主要是集中在低端低壁壘產品領域。面對被動器件下游市場的迅速變化,中游廠商必須做到強技術研發來應對下游市場客戶的新要求。
技術實力是保障產品質量的核心,以電容器為例,電容器是電子電路中不可或缺的元器件,其質量的穩定性和可靠性很大程度上決定著整個電子產品的穩定性和壽命。如一盞高端LED燈保證壽命達到 40000 小時、高端鎮流器保證壽命達到5年以上,這要求其關鍵元器件之一的鋁電解電容器在高溫、高電壓、高紋波電流等嚴苛條件下長期穩定工作,如質量不過關則整機壽命將大大縮短。
同時,下游終端市場單體產品使用的被動器件幾乎都是幾百個計數,某款產品出貨量上到千萬級別就會產生數億被動器件需求量。生產規模低于客戶的基礎采購量或者規格不全、綜合配套能力較差的企業難以產生規模經濟效益,生產成本往往較高,在行業競爭中處于劣勢而逐漸被淘汰。行業龍頭企業由于自動化生產程度較高,生產效率領先,進一步提高了其在全球的競爭力。
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