2021年MLCC行业研究报告

2021年MLCC行业研究报告2019年,全球MLCC出货量约4.5万亿只,同比增长5.90%,2011-2019年全球MLCC出货量CAGR达8.72%〇2019年全球MLCC市场规模达120亿美元,同比增长4.6%,2011-2019年全球MLCC市场规模CAGR达?.08%〇MLCC被誉为“电子工业大米“。MLCC具备体积小、体积与容量比高、易于SMT等优点,广泛应用于消费电子、通讯、汽车电子、家电等领域。2019年全球出货量达到4.5万亿颗,市场规模达到120亿美元。原材料和エ艺构筑MLCC行业高壁垒。MLCC核心原材料陶瓷粉料的微细度、均匀度和可靠性、对薄层化、多层化工艺以及陶瓷粉料和金属电极的共烧技术共同决定了下游MLCC产品的尺寸、电容量和性能的稳定。长期来看,5G+汽车电子驱动MLCC市场扩容。随着5G、汽车电子、物联网渗透率的提高,MLCC有望迎来快速增长。根据MuRata的预测,以2019年MLCC市场为基准,到2024年,预计智能手机用MLCC市场规模约增长50%,CAGR约8.45%;基站用MLCC市场规模增长约40%,CAGR约6.96%;计算机存储和服务器用MLCC市场规模增长约30%,CAGR约5.39%〇短期来看,MLCC行业景气度回升。自2020年Q4,各大MLCC厂商订单饱满,交货周期拉长,价格具备向上弹性。日韩台主导市场,国产替代空间大。从竞争格局来看,MLCC前三大厂商分别为日系村田（31%）、韩系三星电机（19%）以及台系国巨（收构基美后15%）,合计占有65%的市场份额,而我国风华高科和三环集团仅有个位数的市占率。一方面,日系大厂进行产能调整,主攻小尺寸、高容、车规MLCC产品,另一方面,中美贸易摩擦不断以及疫情背景下,下游客户逐步依赖国内MLCC供应链,我国MLCC厂商迎来黄金发展期。.被动元器件是电子电路产业基石,MLCC是市场规模最大的电容器品类被动元件是电子电路产业的基石,主要分为RCL和射频元器件两大类。被动元件最初是台湾电子行业对某些电子元器件的叫法,区别于主动元件;而此前中国大陆则称无源器件和有源器件。被动元件内部不需要电源驱动,其本身不消耗电能,只需输入信号就可以做出放大、震荡、计算等响应,无需外部激励单元。被动元件是电子电路产业的基石,存在于各种电子产品中。2019年全球被动元器件市场规模达334亿美元。被动元件主要分为RCL以及射频元器件两大类,其中RCL约占被动元件总产值的90%。在RCL中,电阻,电容，电感是三种主要的类型,分别占RCL器件产值的74%,11%和15%〇电阻普遍用于分压、分流,滤波和阻抗匹配;电容的主要功能是旁路,去藕,滤波和储能;电感的主要用途是滤波,稳流和抗电磁干扰。两个相互靠近的导体,中间夹ー层不导电的绝缘介质,这就构成了电容器。电容器有两大基本性质,ー是储存电荷,二是不使直流电流通过,而使交流电流通过。这种特点以各种形式被应用在日常使用的电子产品的电路中,发挥着重要作用。在电路中,电容器可以起到蓄电、平滑、耦合和去耦四种作用。蓄电是指利用储存的电荷,平滑即使电压变动变得平滑,而耦合能够阻断直流电流仅让信号成分（交流电流通过）,去耦则能对频率高的噪声成分起到旁路作用。电容器主要有锂电解电容、铝电解电容、陶瓷电容器和薄膜电容器四种类型。四种不同类型的电容有着不同的特点:陶瓷电容小型化优势明显,尤其适用于消费电子设备,其电容量比较小,适用于高频领域;电解电容容量比较大,适用于低频领域；薄膜电容的电容量介于前两者之间,突出的优点是耐髙压,可靠性好。前瞻产业研究院数据显示,2019年全球陶瓷电容、铝电解电容、锂电解电容和薄膜电容的市场规模将分别达到114亿美元、72亿美元、16亿美元和!8亿美元,较2018年分别增长3.82%、3.77%、1.31%和1.67%〇MLCC是片式多层陶瓷电容器的英文缩写,是世界上用量最大、发展最快的片式元件之一。MLCC是将印刷有金属电极浆料的陶瓷介质膜片以多层交替堆叠的方式进行叠层,经过气氛保护的高温烧结成为ー个芯片整体,并在芯片的端头部位涂敷上导电浆料,以形成多个电容器并联。同时,为适应表面贴装波峰焊的要求,在端头电极上还要电镀上银和锡,形成三层电极端头。其主要优点为体积小、频率范围宽、寿命长、成本低。目前,陶瓷烧结技术相当成熟,可以进行大规模、高质量的生产。根据所采用的陶瓷介质的类型,陶瓷电容可分为Classi和Class2两类,Classi是温度补偿,电容容量稳定性好,基本不随之温度、电压、时间的变化而变化,但是容量一般较小,一般适用于温度补偿型、高频电路和滤波器电路。Class2是温度稳定型和普通应用型,电容容量稳定性较差,但是容量相对较大,一般适用于平滑电路、耦合电路和去耦电路。具体来看:COG、NPO、X7R、X5R、Z5U、Y5V的温度特性、可靠性依次递减,成本也依次降低,介电常数、能达到的最大电容量依次增加。其中COG(NPO)属于Classi,Y5V、Z5U、X7R、X5R属于Class2o按照尺寸分类,MLCC大致可以分为3225、3216、2012、1608、1005、0603、0402,0201,01005等等。数值越大,尺寸就更宽更厚。比如0402即外形尺寸为:长・宽为0.04inch*0.02inch（公制:1.00mm*0.50mm）〇根据全球权威调研机构MorganStanley于2018年发布的关于MLCC的调研报告,2017年MLCC在智能手机及通信设备、电脑及外设、汽车、家庭影音、エ业及其他领域的出货量占比分别为42.0%、19.6%、10.6%、17.0%和10.8%,预计在2018-19年占比保持不变,而2020年占比将分别变为44.0%、17.5%、13.5%、13.0%和12.0%。2019年,全球MLCC出货量约4.5万亿只,同比增长5.90%,2011-2019年全球MLCC出货量CAGR达8.72%〇2019年全球MLCC市场规模达120亿美元,同比增长4.6%,2011-2019年全球MLCC市场规模CAGR达7.08%o随着5G、汽车电子、物联网渗透率的提高,MLCC需求将继续增长,行业需求仍将以每年10%-15%左右的幅度增长。终端设备轻薄化和功能完善化的市场需求,促使MLCC向微型化和小尺寸方向发展。一方面,消费者热衷于“轻薄化”的移动电子设备,驱动电子产品小型化。另ー方面,随着智能手机在功能上更加全面丰富,预计机身内的电子回路将大幅增加。因此,要在体积日渐缩小的手机机身中植入更多电子元件,需要进ー步减小MLCC等电容器的体积。2008年和2016年智能手机使用的MLCC分别以0402和0201尺寸系列产品为主导,未来01005和008004系列将占据主要地位。为匹配终端不断增加的功能,电池容量增长,要求MLCC向着大容量趋势发展。由于终端配置功能的增多,使电池容量变大,对大容量电池进行稳定快速的充电,需要配置大容量、高品质的MLCC〇部分电子回路通过使用大容量规格以减少MLCC的数量,因此对大容量有着较高要求。根据Murata的预测,高端智能手机静电容量预计由2015年的2000nF增长到2023年的4000uF,CAGR达9.05%;中等智能手机静电容量预计由2015年的1000uF增长到2023年的2000pF,CAGR达9.05%o综合而言,MLCC容量与体积比逐渐提升。以满足下游终端的需求。根据Murata披露的数据,MLCC容量体积比由1996年的1pF/立方毫米增加到2020年的40卩F/立方毫米。此外,随着MLCC电容值的不断增加,替换电源电路中的电解电容器成为了可能。低电压及大电流化促使电子设备的电源釆用分散电源系统,从中间总线转换器将多个小型DC-DC转换器（POL转换器）配置在LSI及IC等负载附近。POL转换器外接有多个电容器,尤其是平滑用输出电容器中需要很大的静电容量,因此以往一直使用铝电解电容器及锂电解电容器。但由于电解电容器难以小型化,且由于其ESR过高,纹波电流会导致发热量过大的问题。MLCC虽拥有优异特性,但之前因其容量较小而无法使用于电源电路。近年来,随着MLCC的电介质薄层化及多层化技术的发展,数10〜100UF以上的大容量MLCC实现了产品化,从而使其可用于更换电解电容器。更换为MLCC后,ESR相比于电解电容器降低量将达到两位数,能够减少因纹波电流导致的发热量,从而提升寿命与可靠性;同时,小型低背形状的MLCC也可使电路线路板更加节省空间。未来MLCC也将继续朝高压化、高频化及高可靠度方向发展,以满足日新月异的下游终端市场需求。1)髙压化:随着电源装置电路设计上的演进,LED照明部分需求有望上升,3〜4KV的高压电容需求将持续增加。2)高频化:MLCC的工作频率已进入毫米波频段范围,为满足电子回路的高性能与多功能要求,LSI的工作频率越来越高,这对低阻抗电源供给也提出了更高的要求,市场对于能够在宽频(MHz-GHz)使用的低阻抗低感抗ESR/ESL的MLCC的需求变得更为迫切。3）高可靠度:在车载用MLCC方面,MLCC需要在极端的温度环境,弯曲强度等冲击传达的情况以及高湿度（湿度85%）等极端环境中稳定运转;同时还需要获得汽车电子零件信赖度测试规格AEC-Q200（车载用被动零件相关的认证规格）认证,生产标准苛刻。因此,未来MLCC的高可靠度要求也将会不断提升。.原材料和工艺技术构筑MLCC行业壁垒MLCC第一大壁垒:电子陶瓷粉料的材料技术电子陶瓷材料在狭义上即陶瓷粉料,是生产MLCC的主要原料之一;而在广义上,除陶瓷粉料外,电子陶瓷材料也包括陶瓷粉料的主要原料钛酸领粉和改性添加剂。钛酸钢常温下介电常数较高,故可作电介质材料;但钛酸领也有缺点,比如常温下损耗角正切值、介电常数温度系数都很大,需添加改性添加剂改变其化学性能,才能被用作电介质。添加剂主要包括稀土类元素,例如钮、钦、镐等,以保证粉料的绝缘性；另一部分包括镁、镒、锐、辂、锢、鸨等,以保证粉料的温度稳定性和可靠性。根据Paumanok,添加剂一般占粉料重量的5%〇添加剂须与钛酸钢粉均匀分布,以控制电子陶瓷材料烧结中的微观结构及电气特征。MLCC成本主要由陶瓷粉料、内电极、外电极、包装材料、人工成本、折旧设备及其他构成。其中,陶瓷粉料占比较大,在低容MLCC产品中占比20%-25%,高容MLCC成品中占比高达35%-45%oMLCC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。工业化生产中使用的制备方法主要包括因相合成法、草酸盐共沉淀法、水热法等,溶胶ー凝胶法及新提出的微波水热法均尚在实验室小试阶段。从产出瓷粉的质量来说,固相法和草酸法可用于规模化生产,但粉体颗粒较大、不够均匀,品质较低,市场售价相应较低;溶胶ー凝胶法制备的粉体最为优质,市场售价最高,生产成本也相应较高,生产周期长,粉体容易团聚,不适于用作大批量生产;水热法生产的颗粒细且均匀,易于获得下游客户的认可,可用于较为高端的MLCC产品,相应的市场售价较高,而生产成本相对较低,因此业内普遍预测水热法将对其他制备エ艺形成一定的市场替代。陶瓷粉料市场集中度较高,市场份额和先进技术都集中于日本。市占率方面,超过75%的瓷粉由日商供应,2018年全球外销陶瓷粉体前7大厂商有5家来自日本,前3大厂商日本堺化学、美国Ferro及日本化学市占率依次28%、20%、14%。国瓷材料是国内首家、全球第二家成功运用水热エ艺批量生产纳米钛酸钢粉体的厂家,也是中国大陆规模最大的批量生产并外销瓷粉的厂家,市占率为10%o国内厂商比如风华高科正加快建设国家重点实验室,BT01瓷粉性能达到国际先进水平。MLCC第二大壁垒:エ艺MLCC制作エ艺流程大致如下:1）氧化钛、钛酸钢等电介质粉末混入粘合剂、增塑剂、分散剂等溶剂支撑膏状浆料（原材料决定MLCC性能）,涂敷于载体膜（薄膜为特种材料,保证表面平整）,形成印刷电路基板;2）利用已形成多个电极图案的印网掩膜将膏状的内部电极材料印刷至电路基板上（不同MLCC的尺寸由该エ艺保证）；3）印刷后的内部电极积层后进行加压,层数在100-1000层以上（具体尺寸的电容值是由不同的层数确定的）；4）将一体成型的基层片切成规定尺寸,形成贴片;5）贴片送进烧制炉,以1000-1300。¢高温烧制,形成硬质陶瓷;6）涂敷膏状外部电极,用600-850じ进行烧制,镀银和锡（镀镇防止电容老衰,镀锡决定电容的可焊性）;7）完成静电容量、绝缘电阻等特性检查后出货。薄层化、多层化技术:提升电容量是MLCC替代其他类型电容器的有效途径,在一定的体积内制造更大电容量的MLCC,一直是MLCC领域的重要研发课题。MLCC的电容量与电极面积、积层数及使用的电介质相对电容率成正比关系,与电介质层的尺寸成反比关系。因此,在ー定体积内提升电容量的方法主要有两种,其ー是减小电介质层厚度,其二是增加MLCC内部的积层数。所以这就要求MLCC厂商具备先进的涂抹エ艺与厚膜印刷工艺以实现薄层化,以及通过接近极限的薄层化技术和多层化技术,进ー步提升小型化、大容量化的需求。目前,日本厂商普遍可以做到lum薄膜介质堆叠!000层以上,而中国厂商只能达到300至500层，与国外龙头还有ー定差距。此外,为了提升高品质MLCC的成品率,需要使薄陶瓷薄膜的厚度保持均匀。如果膜厚不均匀,则夹住介电膜的电极可能接触而发生短路,从而失去电容器的功能。即使不发生短路,如果膜厚均匀度很差,也将导致耐电压或可靠性下降等问题。陶瓷粉料和金属电极的共烧技术:MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料,叠合共烧而成。制造MLCC时的突出难点是,烧结前后陶瓷薄膜会大幅缩小。如果单纯减小介电膜和电极的厚度,会因烧结时的缩小导致整体开裂。若要在印刷电极图案的状态下,确保烧结后的元件保持正常结构,需要采用合适的技术和专利。掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质（2um以下）、更高层数（1000层以上）的MLCC〇当前日本公司在MLCC烧结专用设备技术方面领先于其它各国,不仅有各式氮气氛窑炉（钟罩炉和隧道炉）,而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。例如日本TDK公司在共烧时就是利用电脑进行精密的温度管理和空气控制。共烧问题的解决,一方面需在烧结设备上进行持续研发;另一方面也需要MLCC陶瓷粉料供应商在瓷粉制备阶段就与MLCC厂商进行紧密的合作,通过调整瓷粉的烧结伸缩曲线,使之与电极匹配良好、更易于与金属电极共同烧结。.5G、汽车电子打开MLCC市场空间智能手机功能的复杂化、多元化及其对5G的支持,将使得MLCC等被动元件单机用量快速增加。随着智能手机产品功能的复杂化、多元化,终端设备需要更多的被动元件来进行稳压、稳流、滤杂波,以保障正常运作;同时,更快的连接和更强大的处理能力也需要更多的被动元件。以iPhone为例,MLCC用量由最初iPhone的177个增加到iPhoneX的1095个。同时,5G标准的手机对MLCC的需求较4G手机相比大幅提升。4G(LTE-advanced)标准的高端手机需要MLCC的数量达到700颗,而5G标准的手机需1000颗,单机MLCC用量将大幅提升。在过去的2020年中,全球5G手机出货量达到了2.55亿,渗透率达到了19.93%°IDC预测。5G手机的渗透率将在2021年提升至40%,将在2025年提升至69%〇汽车产业的EV化进ー步推动MLCC市场扩容。世界各国正在努力推进将汽油车和柴油车转变为电动汽车（EV）的进程。例如我国规定到2025年新能源车新车销售量占到新车销量的20%;欧洲各国也设立不同的目标年份达到电动车占比100%的新车销售计划。新能源汽车中三电系统能显著拉动MLCC的需求。在EV化发展的同时,自动驾驶汽车的开发也在加速进行,随着ADAS渗透率的逐步提升,MLCC用量也将大幅度提升。此外,MLCC需求增长也受益于汽车上配备更多的音响、显示屏等。根据村田的预测,纯电动汽车的动カ系统将使用2700-3100颗MLCC,远高于传统燃油车450-600颗MLCC的需求。此外,太阳诱电预计2023年汽车领域的MLCC需求将增长为2019年的1.9倍。5G的高密集组网以及全频谱接入将带来基站数量的增加和基站复杂度的提升,未来5G基站对MLCC的需求将大幅提升。5G的毫米波段和sub-6频段,将搭建大量的5G宏基站、毫米波微基站、sub-6微基站,我们预测在2021/2022/2023/2024/2025年中国总的5G基站数将达到175/277/352/441/572万座。5G基站应用环境苛刻,从单个宏基站MLCC需求看,5G基站对于MLCC需求主要来自基带处理单元（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。此外,5G需要加载更多更高的频段,基站内电路将变得更复杂,对MLCC可靠性的要求也会变得更高。VENKEL提供的数据显示,4G基站MLCC用量为3750颗,而5G基站的用量则大幅提升为为15000颗。根据太阳诱电预测,2023年基站通信设备对MLCC的需求将增长为2019年的2.1倍。根据Murata的预测，以2019年MLCC市场为基准,到2024年,预计智能手机用MLCC市场规模约增长50%,CAGR约8.45%;基站用MLCC市场规模增长约40%,CAGR约6.96%;计算机存储和服务器用MLCC市场规模增长约30%,CAGR约5.39%〇.行业景气度回暖:交货周期明显拉长,价格具备向上弹性回顾MLCC价格波动历史,主要可以分为以下几个阶段:2001-2002年:（1）非贵金属（银铜）电极取代贵金属电极（把银）带动成本/售价下滑;（2）SMT技术的发展推动MLCC需求量增加,供应端积极扩张产能,规模效应进ー步降低成本/售价。2003-2005年+2007-2008年:MLCC价格受到互联网泡沫和金融危机冲击影响。2009-2010年：智能手机爆发,短小轻薄的诉求带动小型、高容MLCC需求,刺激高阶产品价格上涨。2016-2018年:1、村田、TDK等日厂头淡出盈利能カ较差的低阶市场,并朝向汽车、エ业控制、医疗等高端领域转移;韩国三星电机因受到2016年Note7爆炸事故的拖累,MLCC停止生产三个月,复エ后加强MLCC品管,产品交货周期拉长。2、需求端担心MLCC货源不足,更积极扩大下单,而有渠道的客户抢先取得产能,导致其它客户需求缺口急速扩大。缺货的恐慌心理造成下游厂重复下单,以超出一般数倍的需求量积极向上游抢货源,变向助涨MLCC价格。3、MLCC价格大涨使得供应商在2017〜2018年的急速扩产,供给过多。4、2018年下半年到2019年上半年,下游需求端处于清库存的时期,MLCC市场进入低迷阶段。MLCC价格从2018年第四季开始急转直下,2019第一季与第二季MLCC单价跌幅达15%至30%〇生产商和代理商库存位在高档,生产商开工率大减以消化库存。经历过一年的去库存后,于2019年下半年MLCC行业进入新一轮景气周期。受到全球疫情影响,居家办公、线上教学等趋势驱动下游笔电、平板等需求旺盛。根据Canalys的数据,2020年全球PC出货量高达2.97亿台,同比增长!1%,预计2021年全球PC市场的出货量也将持续攀升至3.23亿台,同比增长8.8%；2020年全球平板电脑出货量1.61亿台,预计2021年全球平板电脑出货量也将持续攀升至1.74亿台,同比增长8.3%〇随着手机、汽车市场、服务器等需求得复苏,我们可以看到自2020年Q4部分厂商已经出现货期延长趋势,部分厂商有小幅涨价趋势;到2021年Q!基本所有原厂的货期都出现了大幅度延长,涨价情况层出不穷。从财务数据上来看,各MLCC原厂业绩开始有所回暖。台股MLCC营收在2020年3月首次出现同比正增长,随后一路攀升,至202I年2月在受到春节假期影响下,达到118亿新台币,同比增长93%,体现出了原厂的高稼动率。.日韩台厂商主导MLCC市场,国产替代空间广阔从全球来看,MLCC大厂主要分为三大梯队:第一梯队为日本厂商,起步早,具有技术优势和规模经济效应,主要代表厂商为日本村田、太阳诱电和TDK等;第二梯队为韩国和中国台湾厂商,技术水平与日本厂商有一定差距,但具有规模优势,主要代表厂商为三星电机、国巨、华新科等;第三梯队则为中国大陆厂商,在技术和规模方面与前述都有所差距,但与台系厂商之间的差距在逐步缩小,主要代表厂商有风华高科、深圳宇阳、三环等。日韩台厂商占据MLCC行业的主导地位。2019年11月,国巨宣布以!6.4亿美