中国电子陶瓷行业发展状况、发展前景及影响行业发展的主要因素分析

中国电子陶瓷行业发展状况、发展前景及影响行业发展的主要因素分析

一、电子元器件行业发展状况

电子元器件包括电子元件和电子器件。电子元件指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品，由于其本身不产生电子，对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。电子器件指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品，因为其本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用，所以又称有源器件。

电子元器件是构成电子产品的基础,与上游的化工电子材料制造业及下游的电子整机制造业一-起，构成一个完整的电子信息产业链。电子元件行业作为我国电子信息产业的重要基础，其发展的速度以及所达到的技术水平和生产规模，直接影响着整个电子信息产业的发展，对发展信息技术、促进科技进步都具有重要意义。

近年来，电子元件及电子专用材料制造业发展较快，行业内的企业主营业务收入、利润快速增加。2018年电子元件及电子专用材料制造业增加值同比增长13.20%，出口交货值同比增长14.00%，主营业务收入同比增长10.90%，利润同比增长20.60%。电子元件制造业高技术产业新产品销售收入从2013年的2,292.37亿元增长至2017年的4,799.52亿元，年均复合增长率为20.29%，电子元件制造业高技术产业新产品销售收入占电子元件制造业高技术产业主营业务收入比例从2013年的16.84%增长至2017年的27.11%，新产品销售收入比重逐步上升，我国电子元件制造业创新能力稳步提高。

2019年(第32届)中国电子元件百强企业共完成主营业务收入5,191.33亿元，同比增长13.94%;实现利润总额390亿元。可以看出，在国际经济增长乏力，中国经济增速趋缓，全行业普遍转入中低速增长的情况下，中国电子元件优秀企业依然保持了较高速度的增长。

我国已经成为世界上印制电路板、半导体分立器件、光电器件、激光器件、传感器等电子元器件的重要生产基地。随着国内汽车电子、互联网应用产品、通信、智能手机、3D面部识别、增强现实(AR)等产品的迅速启动及快速发展，极大地带动了中国电子元件市场的发展。在通信类产品中，光通信网络、无线通信等都需要大量的元器件。在激光制造领域，对元器件的可靠性、体积、性能、光电转换效率提出更高要求，不断引导上游技术向前发展。在汽车电子领域，随着汽车智能化、娱乐化需求的增长,进一步促进电子元件市场需求的增长。另外，随着5G通信技术、智能技术的进-一步发展和成熟，以及声表、传感器、通信电子等消费电子领域需求迅速扩大，未来中国电子元件市场仍将蓬勃发展。

二、电子陶瓷产业发展概况

《2020-2026年中国电子陶瓷行业市场现状调研及未来发展前景报告》数据显示：电子陶瓷是指应用于电子工业中制备各种电子元件、器件的陶瓷材料，是采用人工精制的无机粉末为原料，通过结构设计、精确的化学计量、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。电子陶瓷广泛应用于电子工业中制备各种电子元器件，是电子元器件制造不可或缺的基础材料。

电子陶瓷产业的上游包括电子陶瓷基础粉、配方粉、金属材料、化工材料等;中游是电子陶瓷材料，主要包括:陶瓷外壳、陶瓷基座、陶瓷基片、片式多层陶瓷电容器陶瓷、微波介质陶瓷等。电子陶瓷的下游主要是电子元器件，最终应用于终端产品，其应用领域非常广阔，包括光通信、无线通信、工业激光、消费电子、汽车电子等，主要用于各类电子整机中的振荡、耦合、滤波等电路中。

与传统材料相比，陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻等优异性能，电子陶瓷材料应用领域如下：

我国是电子陶瓷的需求大国，在“工业强基专项行动”等政策的大力支持下，国内许多厂商正加大对电子陶瓷领域的投资和生产,未来中国有望在电子陶瓷领域取得更大的话语权。

三、细分行业发展状况

(1)电子陶瓷系列产品发展状况

电子陶瓷系列产品是高端半导体器件不可分割的重要组成部分，是连接芯片和外部系统电路的重要桥梁，直接影响着器件的性能、质量和可靠性，可广泛应用于通信、大功率激光器、汽车电子、消费电子等领域。

①通信器件用电子陶瓷外壳

a、光通信器件外壳

近年来，国家大力号召并倡导“宽带中国”战略及“互联网+行动计划”，推动了互联网行业和云计算快速发展，促使全国数据中心的需求热度持续升温。数据中心以100G光模块为主流，数据中心内部、数据中心之间以及不同客户数据中心之间的通信都对光通信器件产生需求。5G时代即将来临，光通信领域随着爆炸性的数据传输和存储，带动带宽使用的大幅增长，光通信器件以100G为主流，并继续向400G发展。

随着我国光通信行业基础设施建设的加快，光通信器件产业逐渐向中国转移，我国也成为全球重要的生产基地。国外主要光通信器件企业纷纷将主要生产研发基地转移到中国。目前，很多国际著名的行业巨头均已在中国设立研发、采购中心或者工厂等分支机构。国内光通信器件厂家在需求牵引下发展迅速，纷纷投入100G光通信器件/光模块生产。因此，随着光通信器件及模块市场规模的增长，以及国内外光通信器件企业在中高端光通信器件领域的加速布局，作为关键部件之一的光通信器件外壳需求也随之增长。

b、红外探测器外壳

电子陶瓷外壳具有气密性好，能提供较好的物理支撑、电通路、热通路等优点。从产品制造方面看，相对于金属外壳，电子陶瓷外壳应用于红外探测器，可显著减小探测器的体积和重量，减少制造成本。

随着红外探测器在电力、建筑、执法、消防、车载等新应用领域的不断扩大，其在民用市场消费额将快速增长。作为红外体温测量仪的配套零部件,红外探测器外壳在我国新型冠状病毒肺炎疫情防治工作中起到积极的作用;红外体温测量仪的需求量的激增也将快速推动红外探测器外壳应用市场呈现快速增长。

c、无线功率器件外壳

无线功率器件包括硅双极型晶体管、LDMOS功率管和三代半导体GaN功率管等，是移动通信基站和移动终端的核心器件。随着4G/5G系统的发展,基站的数目也将急剧增加，LDMOS功率管和三代半导体GaN功率管将成为基站最具竞争力的先进器件。此外，随着北斗卫星的频繁发射，手持式、车载式、机载式、船载式、嵌入式等北斗导航系统终端应用越来越普及。每个终端要实现与空间卫星的通信，其发射通道的无线功率器件至关重要。

我国经过多年努力,在无线功率器件技术领域取得了很大的成绩。但是由于成本、批产能力、-致性等原因，在通信基站、北斗终端普及应用等方面，无线功率器件主要还是依赖进口,国内通信设备制造商均大量采购进口器件。无线功率器件外壳是无线功率器件的关键部件,国内无线功率器件的爆发必将带动其配套外壳的需求增长。

②工业激光器用电子陶瓷外壳

激光已成为现代高端工业制造的基础性技术之-，具有举足轻重的地位。与激光相关的产品和服务已遍布全球，形成庞大的激光产业。工业激光器是激光产业的重要组成部分。

全球激光器市场持续增长，市场规模从2013年的89.70亿美元增加至2018年的137.50亿美元，年复合增长率8.92%，其中工业激光器市场规模从2013年的25亿美元增至2018年的50.58亿美元，年复合增长率高达15.14%。

按照增益介质的不同，激光器主要可分为液体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器和固体激光器等。光纤激光器属于新-代固体激光器的一种，具有光电转换效率高、结构简单、光束质量好的特点。全球光纤激光器在工业激光器中的市场份额保持逐年上升,逐渐成为市场份额最大的工业激光器，预计到2025年全球光纤市场的规模将达到44亿美元。

目前大功率光纤激光器关键技术依然掌握在以德国IPG、英国SPI公司为主的国外企业手中,但国内已经涌现出一大批优秀的激光器企业,例如锐科激光、深圳市创鑫激光股份有限公司、北京凯普林光电科技股份有限公司等。这些公司有一定自主研发能力，成长迅速，已逐步夺回部分光纤激光器市场。

外壳是工业激光器的重要组成部分，其价值约占整个激光器的20%。全球工业激光器市场持续增长，尤其是光纤激光器的异军突起，带动了陶瓷外壳快速发展。

③消费电子陶瓷外壳及基板领域

a、声表晶振类外壳

声表晶振类外壳应用于声表滤波器和晶体振荡器两类频率元件,以下分类描述:第一类:声表滤波器。声表面滤波器是一种采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料，利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的滤波专用器件。声表面滤波器广泛应用在各种无线通信系统、电视机、录放影机及全球卫星定位系统接收器上替代LC谐振电路，用于直接耦合和滤波。声表滤波器产品的上游行业是压电材料、陶瓷及PCB封装外壳产业，下游产业是电子元件及其模块生产,其终端应用产业包括智能手机、5G通信、物联网、家用电器等消费类电子产品。

在全球联网设备增加的同时，随着1G到5G的发展，移动终端需要支持的频带数目不断.上升,由于每一个频带需要有自己的滤波器，因此一款移动终端中需要用到的滤波器数量也在不断上升。中国移动要求的5模13频分为8个FDD频段和5个TDD频段。因为FDD是频分复用的，需要含有接收器、发射器的双工器，同时接收还需要一个单独的滤波器，所以一个频段需要3个滤波器，8个频段总共24个:TDD模式5个频段，每个频段需要-一个发射以及-一个接收的滤波器，共10个。再加上手机上的Wi-Fi、GPS、蓝牙等，滤波器数量至少达到30-40个。声表滤波器外壳能够为芯片提供安装平台、提供气密性保护和实现电路互联，每个滤波器需要一个外壳对其进行保护。

我国已成为手机生产销售的大国，国内手机市场对手机滤波器需求量巨大。2019年我国手机出货量为3.89亿部，其中3G手机出货量占比0.01%，4G手机出货量占比92.29%，5G手机出货量占比3.54%，则3G手机滤波器需求量为110.20万个，4G手机滤波器需求量为161.55亿个，5G手机滤波器需求量为9.23亿个。

第二类:晶体振荡器。晶体振荡器，简称为晶振，是用电损耗很小的石英晶体经过精密切割削磨并镀上电极焊上引线制成的，晶振最具特色的就是机电效应，如果给它通电，它就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，它又会产生电。晶体振荡器是各种电子产品中必不可少的频率元器件，大到通信电台、程控电话交换机、无线电综合测试仪、移动电话发射台、GPS、遥控移动设备，小到电脑、时钟、玩具、蓝牙等，几乎90%的电子设备中都有用到晶振。晶振产品的.上游行业是压电材料、陶瓷及金属封装外壳产业，下游产业是电子元件及其模块生产产业，其终端应用产业包括汽车电子、智能手机等终端、5G通信、物联网、电视等家用电器等。

在晶振应用的下游手机、智能设备、汽车等领域，中国具有独特的优势。中国拥有全球完善的手机产业链，近年来中国手机市场增速屡创新高，带动了石英晶体振荡器高速发展;中国智能硬件市场整体保持稳定增长，拉动了石英晶体振荡器需求提速。另外，Wi-Fi应用产业市场规模快速增长、人工智能在下游行业的不断深化，这些都助力我国石英晶体振荡器行业市场空间不断释放。

b、3D光传感器模块外壳

3D光传感器模块应用于新一代智能手机3D摄像头中。3D摄像头特点在于除了能够获取平面图像以外，还可以获得拍摄对象的深度信息，即三维的位置及尺寸信息，其通常由多个摄像头+深度传感器组成。3D摄像头可实现实时三维信息采集，为消费电子终端加上了物体感知功能，从而引入人机交互、人脸识别、三维建模、增强现实(AR)、安防和辅助驾驶等多个应用场景。

2017年苹果(Apple)公司发布的iPhoneX，集成了基于VCSEL技术的3D传感功能。iPhoneX智能手机采用了三种不同的VCSEL芯片(用于FaceID的3D摄像头、接近传感器)。此后小米、OPPO等手机厂商陆续引入VCSEL激光器技术，促使VCSEL市场呈几何级增长势头。如果以华为、OPPO、VIVO、三星等为首的高端机型快速响应与普及计算，每年全世界消费10多亿部智能手机，如每部手机嵌入2-3颗VCSEL激光器件，则VCSEL激光器市场规模将达20-30亿颗。随着对VCSEL激光器研究的深入，以及相关应用需求的延伸拓展，3D光传感器模块不仅在手机、消费性电子等领域凸显优势,还可以用来进行人脸识别、3D感测、手势侦测和虚拟现实(VR)/增强现实(AR)/混合现实(MR)等，市场将会进一步爆发。

在国内手机市场中，2018年我国手机出货量为41,424万部，3000元以上高端手机出货量约为9,527.52万部，按每部应用2-3颗VCSEL激光器件测算,我国VCSEL激光器潜在市场规模为19,055.04万-28,582.56万颗。每颗VCSEL激光器需采用电子陶瓷外壳，VCSEL激光器封装市场供给存在较大缺口。

c、5G通信终端模块外壳

随着社会的发展及技术的进步，未来对更加高效的通信方式有着更高的需求，未来的通信不仅是人与人之间的通信互联，还包括人与物、物与物之间的互联，即进入万物互联时代。5G移动通信技术以其巨大容量、极低延时及多接入点等优势，很好地满足了这些需求。

5G亳米波通信的基本通讯模式为光纤通信，根据网络结构中设备的不同，光纤到户(FTTH)网络大致可以分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)两种，无源光网络(PON)是指网络结构中没有任何有源电子元件，有源光网络(AON)则相反。目前在光纤到户(FTTH)网络中更为常见的是无源光网络(PON)，在无源光网络中，光通信收发网络终端模块是其重要的组成部分，光通信收发网络终端模块与光纤通信系统的性能水平、可靠性和成本有很大关系。因此，要推动光纤通信的普及和发展，首先要推动光收发模块发展。

随着5G的展开，现有的3G、4G光通信收发网络终端模块也需要替换为更先进、更快速的光通信收发网络终端模块。截至2019年底，三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达4.49亿户,互联网宽带接入端口数量达到9.16亿个，比上年末净增4826万个。其中，光纤接入(FTTH/0)端口比上年末净增6479万个，达到8.36亿个,占互联网接入端口的比重由上年末的88.9%提升至91.3%。工信部发布的《信息通信行业发展规划(2016--2020年)》数据显示，2020年我国行政村光纤通达率将达98%，2018年中国大陆共有4.62亿户的基础数据计算，2020年末我国光纤接入(FTTH/O)用户约有4.53亿户，固定互联网宽带接入及光纤接入仍有较大缺口;现有光纤接入(FTTH/O)用户也需要替换为5G光通信收发网络终端模块，我国5G光通信收发网络终端模块封装市场拥有较大市场需求。

d、氮化铝陶瓷基板领域

高功率的LED积聚的热能大部分是以热传导的形式散出，因此其对于散热要求相当苛刻。目前单芯片1W大功率LED已产业化，3W、5W,甚至10W的单芯片大功率LED也已推出，并部分走向市场。这使得超高亮度LED的应用面不断扩大，首先进入特种照明的市场领域，并向普通照明市场迈进。由于LED芯片输入功率的不断提高，对这些功率型LED的封装技术提出了更高的要求。而传统的PCB板无法承载高功率的热能，氮化铝陶瓷具有良好的导热和绝缘性能，能够提高LED功率水平和发光效率。功率LED已经在户外大型看板、小型显示器背光源、车载照明、室内及特殊照明等方面获得了大量应用，市场持续看好。此外，氮化铝基板类产品还可以应用于光电外壳的基板、功率激光器外壳的热沉等领域。

④汽车电子件

汽车电子，是电子信息技术与汽车传统技术的结合应用，按功能可以分为两大类，一类是导航、车联网、音响娱乐产品等:另一类是车身电子控制产品，包括发动机控制系统、变速箱控制器、车身稳定系统(EPS)、防死锁刹车系统(ABS)，以及更高端的无人驾驶系统、ACC主动巡航、并道辅助、自动泊车等。这些部件和发动机、燃油排气、车身稳定直接相关，属于汽车电子的核心零部件。虽然国内乘用车销量增速放缓，但是较大的增长基数和汽车行业电子化智能化的需求仍然对汽车电子市场有很大需求。根据东吴证券的行业研究报告，从2008年到2016年国内乘用车销量经历了快速增长，年复合增长率达到17.36%，但是2017年后增速显著放缓。考虑到存量更新以及新增需求，对于汽车电子的需求依然保持旺盛。

空气加热器是汽车发动机空气、机油、燃油三种滤清器的重要组成部分，可以在寒冷的条件下，防止通风管内水分被冻结，管内油水物质粘稠、析蜡，尤其是在高寒地区，避免曲轴箱通风系统堵塞和失效。目