电子陶瓷:撬动电子行业万亿市场的“金刚钻”

作者: cnpim CNPIM 2023年06月20日

导 读

日前,清华大学材料学院院长林元华带队赴清华海峡研究院进行先进陶瓷项目交流,团队代表介绍了学院产学转化而来的国产MLCC公司清元电子,随后,双方就电子陶瓷这一热门新材料的投资前景进行了深度探讨。清大明韵将尽快达成与清元电子的战略合作。

先进陶瓷是新材料产业的重要分支,结构陶瓷、功能陶瓷等领域均在快速拓展。其中,功能陶瓷占先进陶瓷比例约为 75%,而电子陶瓷占功能陶瓷的80%。受益市场需求增长和政策红利,电子陶瓷市场规模稳步增长。

了解电子陶瓷

电子陶瓷行业情况

电子陶瓷的定义与分类

广义的电子陶瓷指“采用人工精制的无机粉末为原料,通过结构设计、*的化学计量、合适的成型方法和烧成制度而达到特定的性能,经过加工处理使之符合使用要求尺寸精度的无机非金属材料”,具有独特的电学、光学、磁学等性质,以及硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点,从而在电子、通讯、自动化、能源转化和存储等领域起到关键作用。

从用途上来讲,电子陶瓷可以分为绝缘装置陶瓷、离子陶瓷、半导体陶瓷、压电陶瓷和电容器陶瓷5类。各类陶瓷的主要成份、特性及主要应用领域如下表所示。

电子陶瓷产业链一览

上游是原材料及设备供应商。涉及的原材料主要包括3类 :

①氧化铝、氧化锆等电子陶瓷粉体,部分已实现国产替代,代表企业有国瓷材料、东方锆业、江西赛瓷等。但仍有多种电子陶瓷粉体难以与国外同类产品相媲美,进口为主。

②银浆、贵金属等浆料,大部分依赖进口。

③化学类物品,主要从美国企业进口。电子陶瓷用生产设备主要指电子陶瓷粉体合成设备、精密电子陶瓷薄膜流延机、热压烧结设备、激光切割机等,部分设备已经实现国产化,进口依赖性相对减小。

中游主体的电子陶瓷生产企业参与者包括外资企业、大型国有企业以及中小民营企业,主要是从事电子陶瓷类元件和产品的研发、加工和销售。中游产业链涉及企业均属于资金密集和技术密集型企业。在研发和生产过程中,由于电子陶瓷制备工艺相对复杂,进行技术创新突破,需要以研发技术人员和高精度自动化设备作为支撑。在制备过程中,各环节都会影响电子陶瓷材料性能,行业壁垒相对高,需要进行规模集约化管理以降低成本。

下游主要应用于终端消费电子产品、信息通信、汽车工业、新能源、航天军事等领域,其作为我国新一代信息技术产业发展所需的关键战略材料之一,应用领域将不断扩展,需求将持续增长。下游产业高速增长将推动电子陶瓷相关元器件的需求快速增长。

庞大需求孕育了千亿市场

行业前景广阔

与传统材料相比,电子陶瓷具有传统材料不可比拟的优势,其应用领域不断扩大,市场需求持续增长。如对计算机、笔记本电脑、平板电脑等领域产品的性能提升,电子陶瓷取代部分金属与塑料部件成为必然 ;在通讯领域,随着5G技术普及应用,万物互联将成为趋势,必然会加大光传感器、5G通讯零部件、晶振等电子陶瓷元器件需求的增长 ;随着汽车产业链智能化的到来,汽车电子产业迅速崛起,对电子陶瓷元件需求量增大。以上相关行业的迅速发展,必将直接拉动电子陶瓷市场需求的快速增长。

我国电子陶瓷市场规模从2014年的346.6亿元增长至2020年的 756.4亿元,年复合增长率达13.7%,电子陶瓷元器件总体需求处于上升发展期。

在未来5年,随着国产替代进口速度加快,我国电子陶瓷市场规模将继续保持高速增长趋势。经机构预算,2023年我国电子陶瓷市场规模有望达到1145亿元。

电子陶瓷全球竞争格局

核心技术之战激烈

目前,全球电子陶瓷市场主要由国外电子陶瓷厂商占据,具体包括日本村田、日本京瓷、德山化工、住友化学、日本堺化学工业株式会社、美国福禄公司(Ferro)、日本NCI、日本东邦、日本TDK、美国罗杰斯公司、德国赛琅泰克等。

从技术创新看,电子陶瓷材料的关键核心制备技术仍由欧美、日、韩厂商掌控。从市场份额看,日本企业生产的电子陶瓷种类*多、综合性能*优、应用领域*广、产量*大,在世界电子陶瓷市场占有率遥遥*(约占50%份额);美国电子陶瓷产业化发展进程略慢于日本,约占全球电子陶瓷市场份额的30%,位居第2 ;欧盟方面则比较重视节能环保型的电子陶瓷材料的开发,其电子陶瓷占比约为全球份额的10%。

我国电子陶瓷产业起步较晚,相比于美国和日本等经济发达国家尚存差距。应加强基础研发创新,提升国际竞争力,与此同时增加研究人员和资金投入,总体上强化研发力量,加强各研究单位直接的联系和交流协作开创一个以新材料研究为基础,又有较强器件应用研究背景与研究能力的综合研究开发体;建立能将成果及时、有效转化和具体实现“产学研”相结合的有效机制。

清元电子便是电子陶瓷行业“产学研”转化的成功企业之一。清元电子专注于国产MLCC(片式多层陶瓷电容器)的研发与生产。核心技术由国内*国际*的技术研发团队研发得来,首席科学家为清华大学材料学院院长林元华及与中国科学院院士南策文,主要负责公司整体战略规划。

随着电子信息市场竞争加剧,单一功能电子陶瓷元件已难以满足性能需求。将电子陶瓷与其它材料(半导体、金属等)结合起来制成复合电子陶瓷以满足电子元器件在不同领域的应用需求,MLCC就满足了这种需求。显而易见,MLCC全面国产替代将是电子陶瓷发展的必然趋势。


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