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1、1、MLCC:应用最广泛的基础电子元件 -4-2、材料、工艺、设备垂直一体化构筑行业壁垒,集中度较高-6-2.1、 MLCC的高壁垒,体现在材料、工艺和设备的垂直一体化-6-2.1.1、 粉体制备和配方是产品性能和成本的关键-6-2.1.2、 核心工艺和定制设备的能力都需要积累大量的Know-How-9-2.2、 日韩台主导行业格局,国产替代空间广阔-11-3、需求提速、供给受限,行业高景气持续-11-3.1、 电动化、智能化和5G渗透拉动MLCC需求加速增长-11 -3.1.1、 汽车电子化驱动下,高容值、大尺寸车用MLCC迎爆发式增长.-11-3.1.2、 5G终端和ioT出货快速增长,进
2、一步拉动MLCC需求-16-3.2、 供给端平稳增长叠加部分产能受限,行业持续高景气-17-4、投资建议-18-5、口I险提示-21 -6、附录:上一轮周期复盘以及行业景气指标-21-图1、电子元器件分类-4-图2、四种电容器对比-4-入 2016 I*111 市分J uu Ji 比4 图4、MLCC结构图-5-图5、MLCC制造流程-5-图6、MLCC产品分类-5-图7、MLCC下游应用占比预估-6-图8、MLCC行业规模(18年由于涨价数值较为异常)-6-图9、基础粉结合添加剂形成配方粉-7-图10、MLCC的成本结构-7-图11、固相法制备钛酸钢工艺流程-7-图12、草酸盐共沉淀法制备钛
3、酸钢工艺流程-8-图13、水热法制备钛酸钢工艺流程-8-图14、固相法、共沉淀法和水热法的优劣比较-8-图15、全球主要电子陶瓷粉体厂商份额-9-图16、纳米级钛酸钢粉体-9-图17、流延成型工艺及设备-9-图18、流延成型方式对比-10-图19、烧结过程温度控制和烧结形态-10-图2()、全球MLCC厂商份额-11 -图21、全球车用MLCC厂商份额-11-图22、电动化、智能化驱动车用MLCC需求量倍增-12 -图23、汽车各模块MLCC用量(单位:个)-12-图24、车用MLCC有望迎来高速增长-12-图25、预计2030年电动汽车渗透率将达到30%左右-13 -图26、新能源车动力系统
4、各模块MLCC使用情况-13-图27、Model X电池板中使用大量MLCC- 14 -图 28、ADAS/AD ECU 使用大量 MLCC- 14-图29、Model3的ADAS模块拉动MLCC需求增长-14 -图30、ADAS各硬件模块翻倍增长-15 -图31、Model3的MLCC各模块占比-15 -图32、燃油车和Model3的MLCC按尺寸占比-15-图33、村田的大尺寸高容车规产品-15-图34、高容值MLCC需求大幅增长(19年为基准)-16-图35、高可靠性MLCC需求大幅增长(17年为基准)-16-图36、各代iPhone的MLCC用量-16-图37、国内5G手机占比持续提升
5、-16-图38、物联网设备连接数快速增长-17 -图39、手机和新终端MLCC用量有望翻倍(19年为基准)-17 -图40、全球主要MLCC厂产能及分布(产能为年化预估数据,亿颗/月)-17图42、图43、图44、MLCC行业供需情况部分MLCC产品交货周期三环集团营收、利润情况-18- 18 -19-图45、三环集团毛利率、净利率情况-19-图46、风华高科营收、利润情况-20-图47、风华高科毛利率、净利率情况-20-图48、洁美科技营收、利润情况-21-图49、洁美科技毛利率、净利率情况-21 -图5()、国巨月度营收(单位:亿新台币)-22-图51、华新科月度营收(单位:亿新台币)-2
6、2-图52、村田电容订单情况(单位:亿日元)-23-图53、洁美科技季度收入情况(单位:亿元)-23-报告正文1、MLCC :应用最广泛的基础电子元件根据内部是否有源,电子元件分为主动元件和被动元件。一般来说,被动元件不必接电就可以运作,能产生调节电流电压、储存静电、防治电磁波干扰、过滤电流杂质等的功能,主要包括电容、电阻、电感,以及变压器、晶振等。按产值计算,电容、电阻、电感合计占比在90%左右,其中,电容又是用量最大的元件,超过被动元件总产值的65%o图1、电子元器件分类电子元件资料来源:电子发烧友,整理电容的主要功能为滤波、耦合、谐振、旁路等,可细分为陶瓷电容器、铝电解电容、锂电解电容、
7、薄膜电容器四种,针对不同应用领域选择也不同。从产值来看,陶瓷电容是最主要的电容产品,2016年占比56%,其中,MLCC占陶瓷电容市场93%的份额,相当于一半以上的电容器市场。图2、四种电容器对比图3、2016年电容市场分产品占比名称优点缺点主要应用范围9%4 3%笆电解电容易存储、寿命长、体积小容量大、受温度影响小、高频笆是资源性材料,产量小,单价高;有极性适用于储能、电源滤波器,大量用于军工电子设备特性好铝电解电容1锂电解电容笔23% . 薄膜电容器铝电解电容电容量大、成本低、电压范围大易受温度影响,高频性差,等效串联电阻大,有极性适用于大容量,中低频率电路陶瓷电容器体积小、介质损耗小、相
8、对价格低、高频特性好、电压范围大电容量小,易碎高频旁路,噪声旁路,电源滤波,振荡电路薄膜电容器损耗低、阻抗低、耐压能力强、高频耐热能力差,体积大,难以小型化滤波器,积分,震荡,定时,储能电骼数据来源:i徐声业研究院,整理数据来源:前瞭产业研究院,整理MLCC全称片式多层瓷介质电容器,以电子陶瓷材料作为介质,将预制好的陶瓷浆料通过流延方式制成耍求厚度的陶瓷介质薄膜,然后在介质薄膜上印刷内电极,并将印有内电极的陶瓷介质膜片交替叠合热压,形成多个电容器并联,并在高温下一次烧结成一个不可分割的整体电子元器件,最后在电子元器件的端部涂敷外电极浆料,使之与内电极形成良好的电气连接,形成MLCC的两极。图4
9、、MLCC结构图图5、MLCC制造流程Plating调猿脱膜成型内部电极印刷堆总Inner Electrode(BME)沾镇电镀测试&检查编带包装数据来源:Murata官网,整理数据来源:搜狐网,整理MLCC尺寸规格繁多,一般有三种划分标准:按照所采用的陶瓷介质类型,温度特性、材料等特性或SIZE封装大小进行分类。一般来说,中大尺寸高容高耐压的产品应用场景最为广泛,小尺寸通常用于智能手机、手表、耳机等小型化电子产品,超大尺寸封装电容一般用在超高容、超高压的场景。图6、MLCC产品分类分类标准型号特点所采用的陶瓷介质类型Class 1 类具有极高的稳定性,其电容量几乎不随时间、交流信号、外加直流
10、偏压的变化而改变,同时具有极低的介质损耗,即高Q值。适用丁对容量高精度和应用频率要求较高的谐振电路。根据电容量的温度系数,有可分为温度稳定型和温度补偿型两种。Class 2类具有很高的体积比容量,适用于旁路、耦合、源波以及对容量稳定性要求不高的鉴频电路。在DC-DC (AC)变换器和开关电源滤波电路中逐步取代铜电解电容、铝电解电容。温度特性、材质、生产工艺、填充介质COG、 NPO具有高温度补偿特性,适合作旁路电容和耦合电容X7R温度稳定型陶瓷电容器,适合要求不高的工业应用Z5U小尺寸和低成木,尤其适合应用于去耦电路Y5V温度特性最差,但容量大,可取代低容铝电解电容材料SIZE封装大小3225
11、、 3216、 2012、1608、 1005、0603、 0402,0201, 01005数值越大,SIZE就更宽更厚。资料来源:搜狐网,整理由于MLCC具有体积小、比容大、寿命长、可靠性高和适合表面贴装等优点,广泛应用于手机、平板、PC、汽车和消费电子领域,手机是用量最大的细分领域,达到35%以上,其次是音视频、iot等消费类电子,PC平板和汽车等。据统计,MLCC年需求量已经超过4.3万亿只,市场规模在130亿美金以上。图7、MLCC下游应用占比预估图8、MLCC行业规模(18年由于涨价数值较为异常)手机15%汽车AV&IoT 等工业及其他数据来源:平板PC市场规模(亿美元)巴M0Z07
12、数据来源:电子元件行业协会,整理2、材料、工艺、设备垂直一体化构筑行业壁垒,集中度较高2.1、 MLCC的高壁垒,体现在材料、工艺和设备的垂直一体化MLCC的生产制造具备非常高的壁垒,调浆、成型、堆叠、均压、烧结、电镀等众多环节,无一不对厂商在陶瓷粉体、成型烧结工艺、专用设备的积累,有着极高的要求。2.1.1 、粉体制备和配方是产品性能和成本的关键MLCC使用的陶瓷粉体,是在钛酸钢基础粉上添加改性添加剂形成的配方粉。钛酸钢可以作为电介质材料的主耍原因在于其常温条件下介电常数较高,但另一方面,钛酸钢也存在缺陷,在常温下钛酸饮材料的损耗角正切值很大,介电常数温度系数也很大,因此未经改性的钛酸钢尚不
13、适合作为电介质。改性添加剂主要包括稀土类元素,例如亿、钦、镐等,以保证配方粉的绝缘性;另一部分添加剂,例如镁、铳、帆、铭、钳、铛等,主要用以保证配方粉的温度稳定性和可靠性。这些添加剂必须与钛酸钢粉形成均匀的分布,以控制电介质陶瓷材料在烧结过程中的微观结构及电气特征,改性添加物一般占到MLCC配方粉重量的5%o图9 基础粉结合添加剂形成配方粉图10、MLCC的成本结构CLC电子陶瓷材料行业M改性添加剂4W:添加 改,广义的MLCC电子网施材料成本结构成本比重低容量MLCC高容量MLCC陶瓷粉料20%-25%35%-45%内电极5%5%-10%外电极5%5%-10%包装材料20%30%1%-5%人
14、工成本10%-20%10%-20%设备折旧及其他20%35%20%-30%数据来源:国凭材料招股书,整理数据来源:电子发烧友,整理MLCC所用电子陶瓷粉料的微细度、均匀度和可靠性直接决定了下游MLCC产品的尺寸、电容量和性能的稳定,同样体积下要实现更高的容值,就需要更薄的陶瓷介质达到更多的叠层,即要求陶瓷粉体颗粒足够精细。同时,粉体在MLCC的成本结构中占比在20%45%之间,粉体的自制也直接影响MLCC的盈利。因此,日本MLCC龙头厂商,都有较高的粉体自制比例。目前国内外产业化的高纯钛酸钢主耍生产方法有:固相法、草酸共沉淀法和水热合成法,后两者都属于液相法。固相法是将等摩尔的高纯碳酸钢(99.8%以上)和二氧化钛(99.9%以上),经球磨、混合、压滤、干燥,再经1050-1150煨烧而得,反应式为:BaCO3+TiO2BaTiO3+CO2o图11、固相法制备钛酸一工艺流程水CO,碳酸钢一二辆化钛I