MLCC:被动元器件的细分黄金赛道!

一、MLCC被称为“工业大米”,是被动元器件的细分黄金赛道
MLCC被称为“工业大米”,是被动元器件的细分黄金赛道。MLCC是将多层内电极在陶瓷介质膜片上以交错的方式排布并进行高温烧结,由外部封上金属层后形成的独立电容器;其主要结构由内电极、陶瓷层和端电极三部分组成。

MLCC在单层陶瓷电容技术的基础上,通过多层堆叠的工艺增加层数,其电容量与电极的相对面积、堆叠层数成正比,可以在不增加元件个数、体积有限的情况下,满足终端产品对高容量的需求。因此,MLCC具有体积小、成本低、频段高、容量广、耐高温、耐高压等优点,应用于各类电子整机的振荡、耦合、滤波、旁路电路中。MLCC主要由陶瓷粉料、电极材料、包装材料等构成,下游应用领域包括信息技术、消费电子、通信、新能源、工业控制等各行业。

片式多层陶瓷电容器(MLCC),由内电极、陶瓷层和端电极三部分组成,其介质材料与内电极以错位的方式堆叠,然后经过高温烧结烧制成形,再在芯片的两端封上金属层,得到了一个类似于独石的结构体,故MLCC也常被称为“独石电容器”。

MLCC分类较多,一般有三种分类标准。按照所采用的陶瓷介质类型可分为Class1类、Class2类;按照温度特性、材质、生产工艺、填充介质可分为C0G、NPO、X7R、Z5U、Y5V;按照材料SIZE封装大小可分为3225、3216、2012、1608、1005、0603、0402、0201、01005等。

MLCC市场规模占整个陶瓷电容器的93%,是最主要的被动元器件类型。

二、MLCC行业壁垒较高,国内厂商加速追赶美日公司
MLCC:行业技术壁垒较高,国内厂商正在加速突破核心技术。从产业链来看,MLCC产业链分为:上游陶瓷粉体和电极材料、中游元器件制造以及下游产品应用。其中,其核心壁垒主要有三点:上游原材料陶瓷粉料的配比,中游的MLCC叠层印刷技术、陶瓷成型的共烧技术。
1)粉体配方掌握厂商较少,日美厂商主导掌握先进技术,国内厂商技术仍有一定差距。MLCC陶瓷粉体是基于钛酸钡基础粉中按一定比例加入稀土元素形成改良陶瓷粉体,不同配方会有不同的微细度和均匀度,从而直接影响MLCC的尺寸、电容量和性能的稳定性。
掌握陶瓷粉末配方及技术的厂商较少,主要由日本和美国厂商主导,日本堺化学、日本化学、美国Ferro市占率超过60%,大陆掌握MLCC粉体配方的厂商主要有三环集团、风华高科、国瓷材料,但其技术和海外仍有一定的差距。
2)叠层印刷技术,日企领先,国内仍有差距:MLCC产品的电容量大小与内部堆叠层数呈正相关,在该过程中叠层印刷技术为关键核心。日本厂商普遍实现了在2μm,的薄膜介质上堆叠1000层厚度,制成1μm厚的100μF的MLCC;头部的村田和太阳诱电已研发出0.3μm的产品。
大陆厂商正在加速突破该技术,已能完成流延成3μm厚的薄膜介质,烧结成瓷后制成2μm厚介质的MLCC,层数可叠300~500层,但整体与海外厂商仍有差距。

3)共烧技术是关键技术,日企技术与专用设备优势:由于MLCC元件在制作工艺涉及将陶瓷介质和内外金属电极共烧制成成品,而不同材料的收缩率差异将导致产品可能出现分层、开裂等问题,因此共烧技术成为解决该问题的关键。更好的共烧技术可以生产出更薄介质、更高层数(2μm以下、1000层以上)的MLCC。在MLCC烧结专用设备技术方面,日本企业有各式氮气氛窑炉,在设备自动化、精度方面也有着明显优势。
MLCC市场规模整体呈上行态势,国内市场规模占比达4成以上。从市场规模来看,全球MLCC市场规模整体呈稳健增长的态势,其中2019年受MLCC量价齐降的影响出现短期波动,而后随着5G和新能源汽车渗透率提升驱动需求的提升,市场逐步回暖。
根据《中国MLCC市场竞争研究报告》数据,2021年全球MLCC市场规模约1147亿元,预计到2026年市场规模有望增至1547亿元,期间年复合增长率约为6.2%。中国是全球最大的MLCC市场,根据中国电子元件行业协会数据,2021年国内MLCC市场规模约达484亿元,同比增长约5%,市场规模占据全球的40%以上。

MLCC市场集中度较高,日本占据行业主导地位。从市场格局来看,全球MLCC核心制造厂商主要集中在日本、韩国、中国台湾、美国和中国大陆。

MLCC产业链竞争格局

2021年日本MLCC厂商占据全球市场半壁江山,位居全球首位,而中国大陆仅有7%的份额,目前大陆厂商的份额在全球市场中占比较低,主要以中低端产品为主。2020年MLCC行业的CR4高达89%;其中村田份额位居第一,约占32%,随后依次是三星电机、国巨、太阳诱电,份额分别为19%、15%、13%。

MLCC在小型化和大容量化过程中,存在与半导体精细化不同的技术难题。MLCC采用陶瓷薄膜(薄电介质)与金属电极交替堆叠的结构。将陶瓷电介质和粘合剂制成浆液后涂在载膜上,干燥后的制品被称为印刷电路基板,在其上反复印刷电极后烧固而成。
最新的MLCC,积层数可达数百层。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。
国内厂商积极募资扩产,MLCC加速国产化。近年来日韩厂商逐步削减毛利率较低的普通规格MLCC产品,在MLCC高端领域形成垄断。由于大部分下游产业仍沿用既有普通规格MLCC产品,因而这部分需求缺口逐步移至大陆企业。
在5G商业化、汽车电子等产业快速发展的背景下,三环集团、风华高科等国内厂商纷纷加大投入产能、优化产品结构以抢占日韩厂商退出的市场份额,MLCC国产化未来可期。以三环集团为例,MLCC月产能从2017年17亿只/月增加至2020年100亿只/月,2020和2021年募资项目全部达产后,预计将新增MLCC年产能合计5400亿只。
三、MLCC周期性明显,目前正处于周期底部区域
MLCC周期性较为明显,目前正处于周期底部区域,景气度有望好转,即将开启新一轮上行周期。
2016年底起,村田、TDK、京瓷等日系厂商放弃部分中低端MLCC市场,角逐高端MLCC市场,台厂抓住中低端市场空间涨价,形成行业囤货;2019年行业整体处于去库存的状态,叠加全球贸易压力影响需求,下行压力大;
2020年行业处于新一轮景气周期,库存出清,疫情带来消费电子需求复苏,供给端开工不稳定,供不应求;2021年Q3随着前期扩产产能释放、疫情影响缓解、消费电子需求疲软,行业开启新一轮去库存。
目前MLCC行业去库存进入尾声,风华高科与三环集团2022年三季度的存货周转率相比一季度有明显提升,稼动率也逐步回升,行业回暖在即。

以MLCC为代表的被动元器件具有基础性、用量大、下游分散等特点,行业下游产品需求、产能和库存共同作用,表现出较为明显的产业周期。目前MLCC行业处于周期底部区域,未来下游需求回暖有望带动MLCC需求量的增长,将迎来新一轮的上行期。行业底部反弹,日本MLCC出口价格22年11月同比/环比增长34%/3%。

全球市场:根据日本贸易统计12月底披露的数据,日本对全球MLCC出口量在11月同比下降26%至661亿只,连续14个月同降;但11月日本MLCC出口价格(以日元计)同比抬升30%。

中国市场:中国大陆进口日本MLCC价格(以日元计)在22年11月同比/环比增长34%/3%;

以台股MLCC厂商营收当月同比变化来看,由于2021年下半年以来海外疫情和通胀问题等因素,手机、笔电、平板、电视等消费性产品受影响较大,造成消费级MLCC需求滑落,市场库存不断攀高,价格进一步下降,台股MLCC厂商营收同比增长持续下滑。
中国台湾进口日本MLCC价格(以日元计)在22年11月同比/环比增长4%/4%。从中国台湾MLCC厂商表现来看,继22年10月及11月台股MLCC厂商月度营收连续两个月同比转正以来,Wind数据显示台股MLCC12月营收为130.9亿新台币(-1.1%yoy)。

国内大厂去年四季度产能利用率已回升。MLCC国内大厂风华高科2023年1月表示,公司2022年前三季度产能利用率和产品价格呈下行趋势,22Q4产能利用率开始逐步恢复,整体库存逐步恢复至正常水位,市场需求方面较22Q3亦有所恢复,这也进一步印证了MLCC行业复苏拐点或已到来。
价格端:MLCC价格下行周期进入尾声。根据TrendForce数据,总体来看,MLCC各类应用价格跌幅持续收窄,下行周期已进入尾声,行业景气度有望触底上行。

库存端:22Q4国内MLCC厂商存货规模环比均有所下降。国内MLCC厂商风华高科和三环集团2022年Q3末存货水平环比均有所下降,两家公司存货规模相比22Q2均下降约1亿元,表明国内现货库存去化接近尾声。

四、5G手机、可穿戴设备与新能源增量需求推动行业快速增长
MLCC下游应用广泛,下游应用市场包括手机、计算机、汽车、IoT和工业等领域。其中,手机是MLCC最大的应用领域,占据36%的市场份额;汽车在MLCC中的终端占比约为16%。展望未来,MLCC行业不仅直接受益于5G建设的需求带动,而且会随着新能源汽车以及电子产品性能升级的蓬勃发展而长期向好。

最先进的5G智能手机中配置1000个以上MLCC。智能手机多功能和轻薄化决定了其电子回路的复杂性,单机MLCC用量快速增长。5G终端配备的功能比4G多,5G终端内部的电子回路数量大幅增加。同时,终端内的MLCC数量和总容量也将增加。
MLCC是对终端小型化影响较大的一种元件。要在维持易操作尺寸的同时增加终端功能,MLCC小型化是不可或缺的一环。现在的智能手机,功能急遽增加。除了无线通信类电子回路以外,还配有执行各种处理的处理器、摄像头、显示屏等许多电子回路。为了使电子回路稳定运行,使用了大量供电和去噪电容器。
1)终端产品升级:以苹果手机为例,从初代iPhone4MLCC用量177个,到iPhone12maxMLCC用量1500个,单机MLCC用量提升8倍以上。未来MLCC单机使用量有望持续增长。

2)5G渗透率提升:根据IDC数据,2022-2025年5G手机年均复合增长率将达14%,预计2025年5G手机出货量占比将达70%以上。相比4G手机700颗MLCC左右的用量,5G手机MLCC的平均单机用量约为1000颗以上,MLCC单机用量大幅攀升。

3)消费电子复苏:随着疫情影响逐步消退,消费电子市场需求回暖,智能手机行业有望复苏,这将整体拉动MLCC需求端的上行。
汽车电动化和智能化驱动MLCC需求增长。MLCC广泛应用于汽车系统中,电动化和智能化趋势对产品提出更高要求。

万物互联趋势下,终端的广泛应用推升MLCC需求。据GSMA预测,2025年全球物联网设备联网数量将达到约246亿个,20-25年CAGR为14%,万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。MLCC由于其使用寿命长和固有的可靠性而成为物联网设备的理想解决方案。

MLCC下游的不同应用领域的需求驱动其多元化发展。随着世界电子信息产业的迅速发展,MLCC在民用通信、军工通信及汽车等领域不断创新迭代,发展方向呈现多元化:
1)为适应便携式通信工具的需求,MLCC正在向低压大容量、超小超薄的方向发展;
2)为适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展(军用通信设备居多),高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压MLCC也是目前的重要发展方向;
3)为适应线路高度集成化的要求,多功能复合片式电容器(LTCC)正成为技术研究热点。

五、日韩聚焦高端,国内扩产错位发展
日韩聚焦高端,国内扩产错位发展。我国MLCC行业国产化率低,进口依赖度高,国产替代空间广阔。2020年全球MLCC厂商份额分布中:日韩厂商占比共约79%,中国大陆MLCC企业市场份额仅为6%,国产化率低,国产替代空间广阔。
根据中国海关总署数据,2021年我国MLCC进口数量为3.5万亿颗,进口金额为97亿美元,2018-2021年MLCC贸易逆差由1万亿颗增长至1.4万亿颗,对外进口依赖度较高,进口替代空间大。2017-2020年我国MLCC进口平均单价均高于出口单价,表明我国MLCC进口产品主要集中在中高端领域,低端领域已实现规模化量产出口。

日韩厂商削减普通规格MLCC产能,着力发展高端领域。

国内厂商有望承接常规MLCC产能,纷纷扩产抢占市场份额。

国产替代趋势下潜在开拓空间广阔,高容产品放量助力实现量价齐升。5G商用、新能源汽车渗透率持续提升,其终端产品对MLCC产品性能和规格要求更高、用量需求更大,为MLCC行业打开新的增量空间。国内MLCC市场在全球范围内占据重要地位,但整体需求量远大于出货供给,尤其是较为高端的MLCC目前仍主要依赖于海外进口,高容、小尺寸产品国产替代空间广阔。
投资机会:
三环集团:电子陶瓷垂直一体化龙头
深耕电子陶瓷领域,完成多元化产品布局。公司具有50多年电子陶瓷生产经验,主导产品从最初的单一电阻,发展成为目前以通信部件、电子元件及材料、半导体部件、陶瓷燃料电池部件等产品为主的多元化产品结构,其中光纤连接器陶瓷插芯、氧化铝陶瓷基板、电阻器用陶瓷基体等产销量均居全球前列。
公司被评为国家高新技术企业、国家技术创新示范企业、中国制造业单项冠军示范企业,多年名列中国电子元件百强前十名。公司高容量MLCC产品已通过国内行业标杆客户的认证并实现小批量供货。公司毛利率、净利率保持稳定,且明显优于同业水平。2019-2021年公司毛利率均维持在50%左右,2022前三季度受外部环境影响略降至45%,历年净利率均在30%以上的较高水平。公司毛利率相较同行业对手,具备较强的竞争优势。

公司掌握核心技术,实现产业链全覆盖。公司掌握了微粉制备技术、胚体成型、胚体烧结、精密加工技术等全环节核心技术(微粉制备技术、配方材料制备技术、高精密产品制作技术、密堆积烧结和气氛保护技术、陶瓷金属化技术、精密研磨技术、专用设备与模具制作技术),独立完成从原材料到成品的生产全过程,形成了具有特色的工艺技术路线,主要产品技术达到国际先进水平。
公司5G通信用高品质MLCC项目投资总额18.7亿元,新增年产MLCC产能2400亿只,预计2022年12月全部投产;高容量系列多层片式陶瓷电容器扩产项目投资37.3亿元,预计新增年产MLCC产能3000亿只,三年间设计产能将分别达到20%,60%,100%,预计2024年5月全部投产。
风华高科:被动电子元件龙头,全球八大片式元器件制造商之一。公司高端产品占比持续提升。受益于新能源汽车、工控、光伏等高端市场应用领域需求增长,公司高端产品销售占比环比持续提升,高端MLCC、片式电阻器销售占比分别由2022年1月份的30%和28%,持续提升至6月份的41%和43%。
公司在国内首创MLCC纳米分散、内电极辊印成型、异质材料快速共烧及片阻抗硫化等核心工艺技术,薄介质流延厚度、高可靠柔性端头MLCC、01005型超微型片阻等产品处于国内先进水平。

定增扩产进展顺利,应用领域有望扩展。公司定增募投项目祥和工业园高端电容一期月产能50亿只已达产,高端产品技术研发水平和产品良率持续提升;新增月产280亿只片式电阻器技改扩产项目,目前项目建设已满足设计产能规划要求。公司主要应用领域为家电、通讯领域,近两年通过持续加大投入,工控、汽车电子应用领域占比逐步提升,相关领域、不同型号产品均有新增潜在客户持续推进认证。公司MLCC产品将加快在车用电容、工业电容、高端消费级电容、精品电容的研发与生产。

洁美科技:离型膜实现批量供货。洁美科技在离型膜领域实现突破。公司主导产品为薄型载带、上下胶带、离型膜、流延膜等。离型膜主要用于电子元器件制造中的转移材料以及偏光片生产等领域。公司MLCC离型膜实现了向国巨、华新科、风华高科、三环集团等主要客户的稳定批量供货,在韩、日系大客户端的验证正在按计划推进。公司生产的用于偏光片制程等其他用途的进口替代类高端离型膜也实现了批量出货。

公司持续优化光学级BOPET膜及流延膜生产项目。为了实现离型膜产品主要原材料基膜自产,扩大公司在膜材料领域的影响力,实现离型膜产品的产业链一体化,公司2022年上半年完成了BOPET膜项目的试生产及设备提升,进入产品验证阶段,预计2022年底进入批量供货阶段。

新产线聚焦高端离型膜,差异化竞争。

博迁新材:致力于纳米金属材料研发与产业化应用的开拓发展,产品覆盖镍粉、铜粉、银粉等纯金属粉,合金粉,银包铜粉、硅粉等其他粉材,是全球唯一一家80nm镍粉供应商。以镍粉为主,布局丰富金属材料粉体产品。打破昭荣化学、住友金属、东邦钛等日企对MLCC用镍粉垄断。
公司2017-2021年营业收入复合增长率达到31.64%,镍粉连续三年贡献了超90%毛利。随着MLCC的小型高容化带动高端镍粉需求。为适配终端产品的轻薄式、高容量发展,MLCC小型高容趋势明显,内部需求结构转向附加值聚集的车规级高端MLCC和消费级小型MLCC,行业具有长远成长性。公司80nm镍粉可用于高端消费电子MLCC,200nm-300nm镍粉可用于车规级MLCC,高端镍粉产品将从中受益。
图:公司发展历程

资料来源:公司公告,九方智投、东北证券
产品覆盖镍粉、铜粉、银粉等纯金属粉,合金粉,银包铜粉(HJT)、纳米硅粉(快充)等其他粉材。

参考资料:
20230201-华泰证券-电子:关注复苏力度
20230131-西南证券-三环集团:高容产品加速放量,业绩增长回暖可期
20230130-东方证券-电子:国产化与需求共振,MLCC拐点可期
20230115-东北证券-博迁新材:十年兀兀如一日,已到凌云仍虚心
本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:王德慧(登记编号:A0740621120003)
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