關(guān)于MLCC的性能介紹和應(yīng)用分析

被動器件價格在去年的飛漲，已經(jīng)讓下游廠商覺得壓力山大，但這種趨勢似乎停不下來。日前，又有消息傳出，全球領(lǐng)先的被動元器件供應(yīng)商國巨從4月1號起，將MLCC的價格再次上調(diào)40%到50%。我們來看一下這個小小的元器件為何讓人無可奈何，在講MLCC之前，我們先了解一下什么是被動元件：

電子元器件按電信號特征可分為主動元件與被動元件。被動元件又稱為無源器件，是指不影響信號基本特征，僅令訊號通過而未加以更改的電路元件。最常見的被動元件有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。從工作特點來看，被動元件內(nèi)部不需要電源驅(qū)動，其本身不消耗電能，只需輸入信號就可以做出放大、震蕩、計算等響應(yīng)，無需外部激勵單元。

電子元器件細(xì)分情況

被動元件主要分為RCL（電阻、電容、電感）以及射頻元器件兩大類，其中RCL約占被動元件總產(chǎn)值的90%。在RCL中，電阻，電容，電感是三種主要的類型，電容的主要功能是旁路，去藕，濾波和儲能；電阻普遍用于分壓、分流，濾波和阻抗匹配；電感的主要用途是濾波，穩(wěn)流和抗電磁干擾。

RCL細(xì)分及主要廠商一覽

MLCC供應(yīng)：日系廠商是絕對主角

智能手機更新浪潮刺激被動元件需求。 被動元件是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。就市場規(guī)模而言，2016年被動元件市場規(guī)模達242.2億美元，預(yù)計2021年將達到328.9億美元，復(fù)合年均增長率6.29%。被動元件的主要應(yīng)用領(lǐng)域有消費電子、汽車電子、家電等，其中消費電子占據(jù)行業(yè)70%以上應(yīng)用空間。在智能手機側(cè)，多頻段增加了被動元件的使用量；蘋果和三星的歷代旗艦手機，其被動元件的數(shù)量都超過1000顆。而支持較多頻段以及配備NFC模塊的高端智能旗艦手機，往往配備更多數(shù)量的動元件，擴大了智能手機市場對被動元件的需求量。

各電子產(chǎn)品被動元件使用情況

與消費電子產(chǎn)品不同的是，汽車電子具有更高的安全性要求，且細(xì)分市場更多，汽車電子的進步倒逼被動元件向高端化、精細(xì)化發(fā)展。汽車電子的高性能被動元件已經(jīng)取得了快速發(fā)展，正逐步取代低端被動元件。車用被動元件必須能夠適應(yīng)高溫、強烈振動、沖擊等惡劣環(huán)境，如電源電感會在運行中發(fā)熱，需要嚴(yán)格控制溫度上限；汽車內(nèi)部高溫環(huán)境會降低一般Ni-Zn磁芯電感的飽和磁束密度，需要使用飽和磁束密度高且損耗小的Mn-Zn鐵氧體磁芯構(gòu)成的電感等。

RCL 元件在汽車電子中的功能和應(yīng)用

在供給側(cè)，目前被動元件市場格局是日系廠商占絕對主導(dǎo)，僅村田和TDK兩家就占據(jù)全球接近50%的市場份額；***被動元件廠商超過55家，主要廠商包括華新科、國巨、美磊、旺宏等，全臺被動元件產(chǎn)值全球第二。

2016 年全球主要供應(yīng)商被動元件銷售額（億美元）

除了日系與臺系，美國、韓國占比接近，中國廠商借助國家政策支持和全球產(chǎn)能結(jié)構(gòu)型轉(zhuǎn)移，成長迅速。目前日韓廠商正逐步退出中低端市場，積極轉(zhuǎn)型汽車電子市場，造成短期的中低端產(chǎn)品供給缺口。

全球主要被動元件供應(yīng)商

日系廠家在被動元件產(chǎn)業(yè)中處于領(lǐng)先地位，這次以TDK為代表的日系退出被動元件的中低端市場給整個行業(yè)帶來了巨大沖擊，一方面引發(fā)了供不應(yīng)求導(dǎo)致產(chǎn)品價格上漲；另一方面，日系廠家的退出更多的則是留給第二梯隊供應(yīng)商和國內(nèi)廠家的發(fā)展機遇和市場空白（尤其是中低端市場），產(chǎn)能短期青黃不接，供需缺口難以填平，行業(yè)迎來新一輪發(fā)展契機。

TDK 宣布退出中低端被動元件市場

MLCC需求側(cè)：iPhone X和新能源汽車用量攀升

電容器的主要作用為電荷儲存、交流濾波或者旁路、切斷或阻止直流電壓、提供調(diào)諧及振蕩等，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制等方面。

電容器的基本結(jié)構(gòu)

作為主要的電子元件之一，電容器市場規(guī)模約占整個電子元件市場規(guī)模的40%。隨著信息技術(shù)和電子設(shè)備的快速發(fā)展，需求呈現(xiàn)出整體上升態(tài)勢，根據(jù)Prismark的數(shù)據(jù)，2013年全球電容器市場規(guī)模達到180億美元，其中中國達到了773.5億元人民幣。

全球電容器的市場規(guī)模

預(yù)計2019年全球?qū)⑦_到222億美元，其中中國1101億元人民幣。電容器根據(jù)不同電介質(zhì)可分為陶瓷電容器、 鋁電解電容器、鉭電解電容器、薄膜電容器等。其中陶瓷電容器的市場份額最高達56%。

國內(nèi)電容器市場需求結(jié)構(gòu)

陶瓷電容器的優(yōu)勢在于體積小、高頻特性好，價格低等，主要用于高頻電路、噪聲旁路、振蕩電路等；鋁電解電容器的優(yōu)勢在于成本低、電容量大、電壓范圍廣等，適用于大容量、中低頻電路；鉭電解電容器的優(yōu)勢是壽命長、適宜貯存、受溫度影響小，適用于儲能、低頻旁路、電源濾波等；薄膜電容器的優(yōu)勢是損耗低、阻抗低、耐壓能力強等，常見于濾波器、振蕩電路、儲能電路等。

各類電容器的優(yōu)缺點比較

陶瓷電容在壽命、體積、 ESR (Equivalent Series Resistance)、電壓范圍上都優(yōu)于傳統(tǒng)鋁電解電容。隨著大容量陶瓷電容的問世，100uF以下的容量已經(jīng)實現(xiàn)了對傳統(tǒng)鋁電解電容代替，并有300uF以上的超大容量陶瓷電容逐步被開發(fā)出來，預(yù)計可以在更大范圍內(nèi)被使用。

2009-19 全球陶瓷電容市場情況

據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2019年全球陶瓷電容器市場有望達114億美元，國內(nèi)市場有望達577億人民幣。

2009-19 中國陶瓷電容市場情況

陶瓷電容器可以分為單層陶瓷電容器、 MLCC（片式多層陶瓷電容器）及引線式多層陶瓷電容器。 MLCC除了有“隔直通交”的電容通性特點外，還具有容量大，壽命長，可靠性高，低ESR，耐高溫高壓，體積小，電容量范圍寬，適合于表面安裝等特點，在成本和性能上都占據(jù)相當(dāng)優(yōu)勢。

MLCC的加工流程圖

隨著MLCC可靠性和集成度的增加，它被廣泛應(yīng)用于包括各種軍用、民用電子整機中的振蕩、耦合、濾波、旁路電路中，應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)拓展到筆記本電腦、手機、 LCD TV、機頂盒、數(shù)字家電、汽車電器、自動控制儀表等行業(yè)，其市場規(guī)模約占整個陶瓷電容器的93%。

MLCC的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

在電子信息產(chǎn)業(yè)日新月異、信息產(chǎn)品“輕薄短小”的發(fā)展趨勢下，MLCC也在向小型化方向發(fā)展，01005甚至008004等小型MLCC的比例逐漸增加。根據(jù)Japan Economic Center的數(shù)據(jù)，從全球市場看，預(yù)計2020年MLCC需求將達到115億美元，產(chǎn)量需求將擴大至48500億只。

MLCC全球需求量預(yù)測

批量化生產(chǎn)的MLCC容量一般在1pF到10μF之間，而鋁電容最高可達10mF以上。但隨著 MLCC 生產(chǎn)技術(shù)的進步，市場上不斷出現(xiàn)高容量的MLCC產(chǎn)品，例如高容量的 BME-X5R、 BME-Y5V等，均可達到100μF以上的電容水平，在大容量市場也可部分替代鋁電解電容和片式鉭電容。未來 MLCC 對其他類型電容產(chǎn)品的替代趨勢可能更加明顯。

各尺寸MLCC電容器

下游以智能手機為代表的電子產(chǎn)品升級換代以及汽車電子產(chǎn)業(yè)中MLCC小型化高容量化，形成了對其他類型電容器的替代效應(yīng)是MLCC需求增長的兩大驅(qū)動。從出貨量看，2016年消費電子（音視頻、手機、 PC）占MLCC總量的70%，汽車電子占12%。

MLCC在蘋果手機主板上的應(yīng)用

就單機使用 MLCC 數(shù)量而言，以筆記本電腦、 LCD/LED 電視及手機用量最大，單臺筆記本電腦 MLCC 量約為 400-800 只，單臺LCD/LED 電視用量約 500-800 只，單部4G手機的MLCC 量在300-400只不等。iPhone 6的MLCC用量為785顆，iPhone 7的用量為890顆。市場預(yù)計iPhone 8 的MLCC用量將比iPhone7 提升約10%，達到1000-1100顆，且多為小尺寸。

iPhone X問世引發(fā)MLCC缺貨預(yù)期。 今年iPhone X的問世引發(fā)智能手機行業(yè)的創(chuàng)新熱潮，擴大了智能手機行業(yè)對MLCC的需求，需求旺盛造成下游市場的進一步缺貨預(yù)期，下游各大智能手機廠商紛紛提前進行備貨。

由于MLCC新增產(chǎn)能有限且日本廠商只針對汽車電子相關(guān)器件擴充產(chǎn)能，造成了智能手機MLCC短期市場供不應(yīng)求，預(yù)計供需缺口將延續(xù)至年底。

歷代 iPhone 的被動元件使用情況

另外，隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，預(yù)計MLCC的單機用量將進一步提升。 預(yù)計到2020年，適應(yīng)先進LTE標(biāo)準(zhǔn)的手機普及率將接近50%。 先進LTE標(biāo)準(zhǔn)的高端手機使用數(shù)量將達到550到900顆。目前，滿足LTE標(biāo)準(zhǔn)的中端手機所需的MLCC為300到500顆。

不同標(biāo)準(zhǔn)單機 MLCC 使用數(shù)量

在汽車電子方面，市場仍維持高景氣度。智能化帶動汽車電子需求強勁，由于車用被動元件平均每臺高達5000顆，日系廠商TDK、太陽誘電及村田等自去年開始逐漸停產(chǎn)大尺寸中高容X5R(X7R)MLCC，將產(chǎn)能轉(zhuǎn)向小尺寸、車規(guī)等高容MLCC，三大日商亦從去年下半年開始陸續(xù)釋單約10%。新能源汽車的趨勢將大大增加對大容量和其他高端MLCC的需求。根據(jù)能源經(jīng)濟學(xué)家的預(yù)測，全球電動汽車將繼續(xù)增長。 2017年普及率1.2%，預(yù)計到2030年，全球電動汽車銷量將占新車的15%至30%。

全球電動汽車銷量（萬輛）及滲透率

MLCC常用于動力電機，轉(zhuǎn)向電機，怠速停止，再生制動等部位。純電動汽車所需的MLCC數(shù)量大約是傳統(tǒng)內(nèi)燃車的六倍。普通燃油車MLCC的平均用量為3000顆，混合動力和插電式混合動力車所需的數(shù)量約為12000顆，純電動汽車所需的數(shù)量約為18000顆。

不同車型 MLCC 需求量估算

根據(jù)村田對不同類型汽車生產(chǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)，我們可以預(yù)測到2024年全球?qū)LCC的需求量。到2024年，全球車用MLCC需求量將達到6100億顆。同比接近翻倍，年均符合率為6.9%。

全球車用MLCC需求預(yù)測

MLCC供給側(cè)：海外廠商產(chǎn)品升級，中低端現(xiàn)缺口

縱觀MLCC產(chǎn)業(yè)鏈，上游的原材料主要包括兩大類，一個是MLCC陶瓷粉，主要生產(chǎn)廠商在日本，韓國和***，另一個是內(nèi)部和外部的電極金屬，主要廠商集中在國內(nèi)。中間制造的過程主要集中在日本、韓國、***。下游市場主要受消費電子、通訊需求和汽車電子推動，倒逼MLCC廠商進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級。

MLCC整體產(chǎn)業(yè)鏈

MLCC產(chǎn)能高度集中。全球主要MLCC生產(chǎn)廠商有日本村田、京瓷、丸和、 TDK、美國基美、韓國三星機電、***國巨、華新科、禾伸堂、信昌、中國大陸的宇陽、風(fēng)華高科、三環(huán)、火炬電子。其中前五大廠商是村田、三星電機、國巨、太陽和TDK合計占據(jù)總市場份額的85%，國內(nèi)MLCC產(chǎn)品尚且處于起步階段，具備成長潛力。韓國廠商方面，三星電機2016年以來公司收縮產(chǎn)能重視產(chǎn)品質(zhì)量延長交貨周期。日本廠商方面，2016年第一季度日本元器件大廠TDK宣布面向旗下大型一級代理商，發(fā)布了硬性取消部分未交訂單的通知，涵蓋約360多個產(chǎn)品型號，涉及7億只代理商訂單。

全球MLCC市場份額

日韓MLCC巨頭向小型化、大容量轉(zhuǎn)移。 日韓廠商開始調(diào)整戰(zhàn)略，產(chǎn)能逐步轉(zhuǎn)向汽車電子、工業(yè)類小型化高容、高規(guī)產(chǎn)品以及RF組件。升級產(chǎn)品結(jié)構(gòu)同時逐步放棄中低端市場，造成中低端被動元件供給端的缺口。

村田、三星電機 MLCC 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

在消費電子市場，日本和韓國等巨頭逐漸將其產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到小型化的MLCC上，MLCC01005已經(jīng)在iPhone上使用廣泛，村田已經(jīng)在全球范圍內(nèi)生產(chǎn)了M800。

超小型 MLCC 將是市場主流

汽車MLCC（0402到2220）對MLCC的壽命（15-20年）和可靠性提出了更高的要求。此外，由于進入汽車行業(yè)的門檻更高，致使利潤更加豐厚。根據(jù)日本和韓國四大MLCC制造商（村田，太陽誘電，TDK，三星）的產(chǎn)品分銷情況，向高價值產(chǎn)品轉(zhuǎn)移的趨勢變得更加明顯，從2010年的10%到2016年超過20%。國內(nèi)高端MLCC產(chǎn)品技術(shù)尚存在難點，設(shè)備的加工精度仍然存在差距。日本MLCC廠商的同規(guī)格產(chǎn)品最高達到10μF容值以上，層數(shù)為800-1000層左右；國內(nèi)還普遍處于1μF、 200-300層左右的水平，加工精度和日韓等領(lǐng)先企業(yè)仍存在差距。

MLCC未來發(fā)展趨勢

中國作為全球主要的消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地，目前已成為MLCC生產(chǎn)大國和消費大國，產(chǎn)銷量位居前列。2014年，中國MLCC產(chǎn)量達到16370億只，同比增長19%。

2010-15 年中國 MLCC 產(chǎn)量及需求量（十億只）

回顧歷史發(fā)現(xiàn)，2008年MLCC處于景氣高峰，2009年受金融危機的影響，尤其是手機等下游應(yīng)用需求的萎縮，全球MLCC市場萎縮明顯，巨頭頻現(xiàn)并購市場重新洗牌。日本TDK于2008年收購EPCOS；中國***旺詮于2014年收購新加坡電阻企業(yè)ASJ；***國巨2016年收購凱美。持續(xù)行業(yè)整合下，MLCC市場集中度逐步攀升，目前三大廠商村田、三星電機與太陽誘電合計占有68.5%的市場空間。其中兩家在供給上產(chǎn)能收縮，引發(fā)一輪被動元件的漲價潮，且交貨時間平均延長2~4周，全球供給缺口將達5%，國內(nèi)供需缺口將達到30%，市場持續(xù)趨緊。

近期被動元件廠商并購情況

MLCC成本側(cè)：增加的原材料成本造成價格上漲

MLCC成本包括原材料成本，包裝材料，設(shè)備，折舊和勞動力成本等部分。原材料成本包括陶瓷粉末，內(nèi)部電極，外部電極等。自從2016Q2季度以來原材料價格普遍上升，增加了廠商的生產(chǎn)成本。分析各大原材料來看，陶瓷粉末、銅、銀、鎳等金屬是核心的原材料。

MLCC成本結(jié)構(gòu)

MLCC核心的原材料包括陶瓷粉體材料、內(nèi)部電極材料（主要是鎳內(nèi)漿）以及外部電極材料（主要是銅漿）三部分。因MLCC技術(shù)廣泛使用的BME (Base Metal Electrode)具有成本低，性能優(yōu)的特點，得到迅速發(fā)展。到目前為止，BME技術(shù)MLCC已經(jīng)占到全部MLCC的90%以上，所使用的內(nèi)部電極材料為鎳，外部電極材料為銅。因國內(nèi)BME技術(shù)發(fā)展滯后，內(nèi)部和外部電極材料基本依賴進口，價格昂貴。目前主要的漿料廠商有日本昭容、 住友、則武等。目前，陶瓷粉末的市場處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，今年漲價超過10%，第二季度價格將會更高。

各陶瓷粉末廠商市場份額

MLCC上游電極金屬的另一重要原材料，內(nèi)外電極和包裝材料都需要繞組線（銅，銀，鎳，鐵）。自2016年9月以來，銅現(xiàn)貨價格大幅度上漲，提升了MLCC的價格。從去年下半年開始，銅線、錫、鐵帽、組分棒、油漆以及包裝紙箱等產(chǎn)品出現(xiàn)不同程度的漲幅，原材料價格的上漲，導(dǎo)致利潤空間被進一步擠壓，龍頭企業(yè)開始提價向下轉(zhuǎn)移成本，主導(dǎo)了第一波由于材料成本上升引發(fā)的大規(guī)模漲價活動。

銅價上漲擠壓利潤空間

從與廠商的交流看來，今年還是被動元器件的短缺和漲價期，各位終端廠商需要提前做好準(zhǔn)備。