消费电子降温也没有“浇灭”MLCC扩产的决心，工业和车规级陶瓷电容需求将持续增长

2022-11-02 17:13:05  信息编号：K225785  浏览次数：103

近日，日本MLCC大厂京瓷株式会社社长谷本秀夫宣布，为了应对积层陶瓷电容（以下简称：MLCC）与日俱增的需求，将投资150亿日元（约合7.3亿元人民币），在日本鹿儿岛国分工厂厂区内建设第5－1－2工厂，目标是将其MLCC产能提高20%。新厂房将于2023年2月开始建设，2024年5月投产。

MLCC被称为“工业大米”，应用领域极其广泛，在当下最为火热的汽车电子以及数据中心领域中的应用被不断挖掘，需求仍在激增，将MLCC推上顶峰。但由于近期智能、平板、PC的需求下降，消费电子市场持续疲软，MLCC市场也被波及，让市场整体走势难以掌控。但这似乎并没有动摇各大厂商对MLCC的信心，都在将扩产MLCC当成首要任务。

汽车电动化、智能化带动车用MLCC强劲增长

陶瓷电容器作为基础被动元器件，占据了电容市场近56%的份额，其中，MLCC因其优秀的耐高温、耐高压、体积小、电容量范围宽等特点，占据了超过九成的陶瓷电容器市场。

国内电子元件头部企业宇阳科技战略开拓中心总监、车载业务部副总陈永学曾表示，如果没有MLCC，就无法让使用最先进的半导体加工技术生产的CPU、DSP、GPU、FPGA等的芯片发挥最佳效能。

MLCC的历史是"小型化和大容量化的历史"。

MLCC市场应用主要分布在智能、汽车电子、家电、工控、数据中心等领域。特别是在汽车电子这个最为火热的领域，MLCC广泛应用于汽车的娱乐影音、导航通信、安全控制、智能座舱、智能驾驶以及三电系统等各个模块。

汽车电动化、智能化也影响着MLCC市场的需求变化。创道投资咨询总经理步日欣表示：“单台燃油车大约需要3000~4000颗MLCC，而一辆新能源汽车则需要的MLCC数量则高达1.7~1.8万颗，且以高端型号为主。”

依照美国汽车工程师学会（SAE）的定义，自动驾驶等级可以分为 L0、L1、L2、L3、L4、L5 共六个逐步递进的等级，SAE自动驾驶等级跃升结合汽车电动化的发展，将大幅提升MLCC的需求。赛迪顾问集成电路产业研究中心一级咨询专家池宪念介绍到，L0级传统燃油车所需MLCC数量约为3000颗，L2级混合动力车需要MLCC超过6000颗，L3级纯电动车需要MLCC超过10000颗。

京瓷表示，由于ADAS（先进驾驶辅助系统）和EV技术的升级，预计MLCC的需求将继续扩大。

芯谋研究高级分析师张彬磊向《中国电子报》记者指出，汽车电子化水平的大幅提升，从影音娱乐系统到ADAS系统到完全自动驾驶系统等，都促进了车用MLCC的增长。根据芯谋研究的预测，新能源汽车销售年均增速超30%，2025年新能源汽车在销售汽车中的占比将超过50%，是2021年销售量的5倍，由此带来的汽车MLCC市场增长将达到20亿美元市场。

什么是陶瓷电容？

现阶段研制开发高电压陶瓷电容器有钛酸钡基瓷和钛酸锶。第一类钛酸钡基陶瓷材料有不错的交流耐压性能与介电系数，但存在着介质温度升高、绝缘电阻降低等问题。最后表明：钛酸锶晶体在-250℃时居里温度为-250℃，是一种顺电体，且无自发极化，在高电压下，陶瓷材料介电系数变化小，tgδ及电容变化率小，因此它作为高压电容器介质具有不错的优势。

是片式电子元件中运用最普遍的一种，又被称为片形独石电容器，具有尺寸小、高精度等特点，可贴装在印制电路板、混合集成电路基片上，有效缩小了电子信息终端产品的体型、重量，提高了产品可靠性。随着IT产业向微型化、轻量型、高性能、多功能化方向发展，2010年的远景目标纲要中有指示，将表面贴装件等新电子元件作为电子产业的发展重点。

该方法封装简单，密封性能好，可有效地隔离异性电极。MLCC可在电子线路上起储存电荷、阻隔直流、滤波、反干扰、区分不同频率以及实现电路调节等功能。它可以部分替代有机薄膜电容和电解电容，在高频开关电源、计算机网络电源和移动通讯设备中，极大地提高了高频开关电源的滤波性能和抗干扰能力。

（1）对BaTiO3来讲，晶界层陶瓷电容晶粒生长发育比较完整的BaTiO3半导体表面，涂覆恰当的金属氧化物，在恰当的温度下热处理，氧化膜与BaTiO3形成低共溶液相，沿开口气孔和晶界迅速扩散，在陶瓷内部形成一层薄薄的固溶体绝缘层。这一薄的固溶体绝缘层具有很高的电阻率，尽管陶瓷粒子内部还是以半导体为主，但是整个陶瓷体在显介电常数上表现出2×104~8×104的高质量绝缘介质。

（2）表面陶瓷电容，电容器的微型化，即电容器以最大限度小的体型得到尽可能大的容量，是电容器发展的趋势之一。对分离电容器组件来讲，微型化的基本途径有两条：①尽量提高介质材料的介电常数；②使介质层厚度尽量减小。对于陶瓷材料，铁电陶瓷具有非常高的介电常数，但是，要想用铁电陶瓷制作普通铁电陶瓷电容时，陶瓷介质很难实现。第一是由于铁电陶瓷强度低，在薄板上易碎裂，难以实际生产操作；第二，陶瓷介质很薄，易产生各种组织缺陷，生产工艺困难。

国际大厂逐步退出中低端市场，5G与新能源产业拉动高端MLCC需求。

2008-2016年，由于金融危机后全球市场需求疲软，同时由三星4电机和村田等头部厂商发起一波价格战，导致MLCC需求与价格常年处于低位，行业增速较缓。

2017年，随着5G和汽车电子需求拉动，村田和三星电机退出低端市场，重点布局汽车与工控等领域，中低端市场出现供需反转，MLCC价格暴涨，整体市场规模也来到了历史高点，2019年行业进入下行周期，2019年Q4行业触底回暖，至2021年终行业走出需求缓慢回升之路。

未来随着能源革命与计算通讯产业变革，5G通信和汽车电子等需求的放量，工业级和车规级MLCC市场规模将进一步扩展。

国产替代迎来机遇，产业变革提振需求

分地区来看，中国是MLCC最大的应用市场，2021年约占全球市场的52.23%。我国MLCC产品主要还是以进口为主，尤其是高端MLCC产品，主要从日本进口。

2021年，中国MLCC进口量为3.45万亿颗，同比增长12%；出口量为2.02万亿颗，同比增长23.9%。MLCC已经成为我国第二大进口电子元器件，仅排在芯片之后。由于近年来贸易摩擦与疫情频发，全球供应链被破坏，国内终端厂商开始将供应链往国内转移，同时日韩等大厂纷纷退出中低端MLCC市场，国内厂商抓住国产替代的机遇，不断提升市场份额。

目前消费电子是MLCC最大的应用领域，约占据MLCC下游应用60%以上的份额。

未来随着智能处理能力的持续提高，功能模块不断增多，MLCC用量将会持续增长。

以iPhone为例，iPhone 5S单台MLCC使用量400颗左右，iPhone 6为780颗，iPhone 7为850颗，iPhone 8为1000颗，iPhone X为1100颗，呈现翻倍以上的用量需求，并且对小型化及高容量要求更高。

同时5G在2G-4G既有频段基础上，预计新增大量新的频段，射频前端的数量也需要增加，配套被动元器件用量也将随之提升，尤其是超小型MLCC的需求大增。相较于MLCC在4G的使用量，5G中的MLCC用量，Sub-6Ghz的平均用量增长10-15%，mmWave则预计增加20-30%。

此外，5G基站建设也在推动MLCC需求增加。5G有高频、短波的特性，信号可传输距离变短，全球4G网络基站约500万台，而5G网络覆盖，需要的基站数量近3倍，约为1500万台。5G基站数量增加，且数据流增大，需要更多的处理芯片和模块，单台基站MLCC的用量也会提升。

汽车电子领域，随着汽车电动化与智能化的不断深入，对车规级MLCC的需求持续增长。

相对消费电子产品，车规产品主要为中大尺寸，对于产品一致性、可靠性、高容值、高耐压、耐温有着更高要求，相似规格的料号，车载级的价格远高于消费级。

电动化程度不同的车型，对MLCC的需求量也有所不同，传统的燃油车单车用量约为3000颗，而一辆纯电动汽车需要的MLCC数量可达到18000颗，单车MLCC的使用数量会随着电动化水平的提升而增加。未来随着新能源汽车渗透率的增加，单车智能化水平的提升，车规级MLCC将会成为推动MLCC行业的重要增量。

先进陶瓷是新材料领域最具潜力赛道

先进陶瓷已逐步成为新材料的重要组成部分，成为许多高技术领域发展的重要 关键材料，备受各工业发达国家的极大关注，其发展在很大程度上也影响着其他工 业的发展和进步。由于先进陶瓷特定的精细结构和其高强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐 高温、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、铁电、声光、超导、生物相容等 一系列优良性能，被广泛应用于国防、化工、冶金、电子、机械、航空、航天、生物 医学等国民经济的各个领域。

电子陶瓷是无源电子元件的核心材料，是电子信息技术的重要材料基础。

近年来，随着电子信息技术日益走向集成化、智能化和微型化，以半导体技术为 基础的有源器件和集成电路迅速发展，无源电子元件日益成为电子元器件技术的发 展瓶颈。而电子陶瓷材料及技术是制约高端元件发展的重要因素之一，越来越成为 制约电子信息技术发展的核心技术之一。从战略高度研判国内外电子陶瓷材料与元 器件技术的发展现状，分析我国相关领域的问题及对策，对于推动我国高端电子元 器件产业的发展具有重要意义。

我国是无源电子元件大国但不是强国。从产品产量上看，我国无源元件的产量占到了全球的 40%以上，多种电子陶瓷产品的产量居世界首位，已经形成了一批在国 际上拥有一定竞争力的元器件产品生产基地，同时拥有全球最大的应用市场。然而， 我国但元件产值不足全球产值的四分之一，高端元件大量依赖进口。目前高端电子 陶瓷材料市场主要为日本企业所垄断，国内生产的材料少部分用于高端元器件产品， 大部分用于中低端元器件产品；国内高水平科研成果在转化过程中遭遇来自原材料、 生产装备、稳定性等方面的瓶颈，所占市场份额相对较低。在产业技术方面，我国的 电子陶瓷及其元器件产品生产基地已经形成了相当的规模，并拥有国际先进的生产 水平。

光学陶瓷行业：纳米晶显示陶瓷爆发在即

目前，对透明陶瓷尚无明确的定义，通常将直线透过率大于 40%的陶瓷概括为 透明陶瓷。陶瓷是一种多晶材料，当光通过时，由于其内部的晶界、气孔或杂质的存 在，会产生吸收、散射、双折射等效应，从而导致光强大幅度降低，因此一般陶瓷是不透光的。透明陶瓷作为无机透明材料，与单晶和玻璃相比，单晶大多采用提拉法 制备，难以制得大尺寸材料；玻璃制备工艺简单，容易制得大块，但其机械性能较 差，且由于玻璃的无序环境，声子能量高，大大降低掺杂离子的发光效率；而透明陶 瓷既具有陶瓷的高强度、耐高温，化学稳定性好等优点，又兼备玻璃良好的光学透 过性，同时作为一种晶体材料，激活离子掺杂浓度高，其晶体场环境能有效改善发 光离子的发光效率。