陶瓷贴片电容MLCC的内部结构、使用场景和市场分析

近年来，消费电子、通信设备及汽车行业蓬勃开展，特别是手机、油电混合车的用量和销量添加带动MLCC需求微弱。根据《MLCC陶瓷粉体材料行业剖析报告》计算，一般4G手机的MLCC用量约300-400颗，iPhone7的MLCC用量约900颗，而iPhone的MLCC用量到达1000-1100颗。均匀每台纯电动车需要1.7万颗到1.8万颗，比一般燃油车3000颗到3700颗添加近6倍。目前来看，消费电子、汽车电子等行业仍将快速开展，而多层陶瓷电容器作为“电子行业的大米”，远景非常看好。
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简略的平行板电容器根本结构是由一个绝缘的中心介质层加上外部两个导电的金属电极，而MLCC的结构首要包含三大部分：陶瓷介质，金属内电极，金属外电极。从结构上看，MLCC是多层叠合结构，可以看作多个简略平行板电容器的并联体。结构示意图如图所示。

图2 多层陶瓷电容器的结构

从图3的工艺流程可以看出，MLCC的出产与陶瓷粉体休戚相关，而其间触及的包含电介质陶瓷瓷粉的制备、流延成膜陶瓷膜的薄膜化以及陶瓷粉料与金属一起烧结技能，都将极大影响终究MLCC的品质。接下来咱们简要介绍这几项技能。

电介质陶瓷粉料制备技能

现在，MLCC的首要原料是钛酸钡、氧化鈦、钛酸镁、钛酸镁等，构成COG、Y5V、X7R、NPO等种类，依电气特性运用各不相同决议MLCC的特性，来决议不同的烧结温度与烧结气体。此外，从MLCC本钱结构角度，瓷粉在整个MLCC中本钱占比较大，尤其是高容MLCC的出产，高容MLCC关于瓷粉的纯度、粒径、粒度和形貌有严厉要求。

图4 多层陶瓷电容器的本钱结构

国内的研讨力量也在探讨超细钛酸钡的制备。广东工业大学的鲁圣国教授课题组对经过水热法制备了四方相钛酸钡，并发现反响温度的进步，溶液的黏度降低以及液体的饱满蒸汽压增大一起促进反响的进行，有利于组成高四方相含量的钛酸钡；此外，乙醇的添加促进系统中脱水反响的进行，也能进步钛酸钡的四方相含量。

图6 鲁圣国制备钛酸钡所用到的首要原料

图7 鲁圣国教授课题组选用水热法制备四方钛酸钡的工艺流程

 

 

MLCC的电容量与内电极交叠面积、电介质瓷料层数及运用的电介质陶瓷资料的相对介电常数成正比联系，与单层介质厚度成反比联系。因而，在必定体积上进步电容量的方法首要有两种，其一是降低介质厚度，介质厚度越低，MLCC的电容量越高；其二是添加MLCC内部的叠层数，叠层数越多，MLCC的电容量越高。

陶瓷粉体与金属电极共烧技能

MLCC元件在出产过程中，陶瓷介质和印刷内电极浆料需进行叠合共烧，因而不可避免地需解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧制环节中不分层、开裂的问题，即所谓的陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧问题的解决，一方面需在烧结设备上进行继续研制；另一方面也需求MLCC瓷粉供货商在瓷粉制备阶段就与MLCC厂商进行严密的合作，经过调整瓷粉的烧结伸缩曲线，使之与电极匹配杰出、更易于与金属电极一起烧结。

技能总结

多层陶瓷电容器作为被迫元件中的重要一员，广泛运用于消费电子、轿车电子等许多范畴。在多层陶瓷电容器的出产过程中，与陶瓷粉体相关的配方粉制备、介质薄膜化以及陶瓷粉体与金属电极共烧技能关于MLCC的影响很大。在这其间，其钛酸钡根底粉的制备及其改性是MLCC上游工业最要害的一环。

MLCC工业剖析

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MLCC小型化、大容量、高压化及高频化是大趋势。MLCC作为新式电容器，诞生于 1960s 的美国，但当其流传到日本，才得到大规划的展开。

镍作为贱金属之一，不只具有本钱优势，其原子或原子团的电迁移速率较贵金属电极小，工艺安稳性高，且电阻率相对较低，阻抗频率特性好。

MLCC是当时产值最大、展开最快的片式元器件之一。

据我国工业信息网 2017年 5 月报导，陶瓷电容器在包含铝电解电容 器、钽电解电容器及薄膜电容器在内的四类首要电容器中商场比例最高，到达约43%，是当时出产规划最大、展开最快的片式元器件之一。

军工 MLCC 上市企业多自产+署理商业方式，商场空间广

★自产自销+署理出售为国内军工 MLCC 上市企业首要商业方式

其间，自产自销，指在出产加工和工艺操控上构成一条具有自己特色的工艺技能流程，代表企业为我国台湾的国巨、华新科，大陆企业地区风华高科、三环集团。

署理出售，指公司运用自身的办理、营销、技能服务等优势，取得前端厂商的署理授权后，供应出售和其他服务，代为处理职业终端较为庞杂的用户群，代表企业为厦门信和达、湘海电子、构思电子等。

本陈述所描绘国内军工 MLCC上市企业，均指的是在国内A股上市且其军用 MLCC 事务构成其首要营收及赢利来历的企业，首要企业为火炬电子、鸿远电子。

自产自销事务毛利率相对较高，一般是具有自产自销事务公司的首要赢利来历。

但自产自销方式在民品范畴的毛利率水平分解较大，在 20%~55%的较大毛利率分布 区间内浮动。具有相对中心陶瓷技能的三环集团的毛利率水平明显高于风华高科，两者均受益于 2018 年的 MLCC 提价潮，但风华高科的毛利率水平的动摇明显高于三环集团。

例如火炬电子的2018年陶瓷电容器自产自销事务(不含单层)的营收占比仅为 23.25%， 但毛利占比却到达了48.11%，没有 MLCC 提价潮影响的2016-2017年毛利奉献占比可以到达 60%附近。

军用上市 MLCC 企业受到署理业 务自身性质的影响，赢利并不高。

不过，因为署理事务客户职业分布更加涣散， 一起具有高周转率的特色，可以在必定程度上降低公司的运营危险；公司经过署理事务还可以近间隔接近商场，及时获取商场信息，以促 进公司的久远展开。

全体来看，MLCC 职业的全球商场规划继续添加，我国规划占比进步。

从商场规划看， 2015 年全球 MLCC 商场规划约为 88.5亿美元；016 年全球 MLCC 商场规划约为87.2亿美元， 同比下降约 1.5%。

另据鸿远电子公告，因为智能互联网产品及新能源等职业的高速展开，近两年我国MLCC工业依旧坚持着较高速度的展开。

★自产军用:国防信息化加速建造推进商场需求长时间稳添加

20 世纪 90年代航天系统曾对 20 多个航天类型使命在研制实验中露出出来的 3000 多个问题进行计算剖析，其间电子元器件方面的问题占比最高达26%，高于规划方面的25.1%与制造方面的 24%，这一层面上看电子元器件的牢靠性的重要程度显而易见。

我国军用高牢靠MLCC商场前景宽广。

据我国工业信息网报导，我国电子元件职业协会电容器分会数据曾表明，我国军用陶瓷电容器商场规划常年坚持 10%以上添加，估计我国军用陶瓷电容器商场规划将由2013年的 14.4 亿元添加到 2019 年的29.5亿 元，年均复合增速到达 12.7%，高于工业和消费电子范畴。

★自产民用&署理: 生长性>周期性，5G、轿车电子未来可期

从被迫元件的展开历程来看，近些年来，工业链下流的需求扩大主导着被迫元件商场的扩张。金融危机以来，全球电子元件商场规划的添加首要来自于网络通讯与轿车电子，尤其是智能手机。

而消费类音频与视频影像、计算机部分和工业部分、特别部分(包含医疗电子、 油井电子、采矿电子和国防电子)规划占比出现下降趋势。

跟着智能手机进入存量替换年代，商场现已相对饱满，但其功用不断晋级，无线充电、进一步智能化等有望给上游MLCC商场带来新的机会。

据村田社长村田恒夫，2018 年一台车辆搭载的 MLCC 数量已从 1000-3000颗添加至 5000 颗左右，最高级的可到达约 1 万颗的水准。

从展开方向上看， 轿车电子正成为各大主流 MLCC 厂商的首要布局方向，电动车的需求亦有望迎来较快添加。

新能源车浸透率方面，一辆电动轿车所需 MLCC 是现在一般内燃机的6倍。据工信部，我国新能源轿车要争取 2019 年 8%、2020 年 10%的浸透率。

近年来，跟着 MLCC 的电介质薄层化及多层化技能的展开，数 10~100μF 以上的大容量 MLCC 完成了产品化，在经济上和技能上 存在代替电解电容器的或许。

从技能上看，挑选电容时首要考虑以下几个参数:电容值、纹波、等效串联电阻、等效串联电感等。

MLCC现在现已对铝电解电容和钽电解电容都完成了必定程度的代替。关于铝电解电容，MLCC 现已完成了较大程度的代替。

ESR 较高会因波纹电流引起自发热，高温环境下寿数较短。

首要是牢靠性问题，钽电解电容器耐压范围为2-63V，逾越耐压范围会造成过压失效，故存在发作短路毛病时导致冒烟和起火的或许性，但 MLCC 可轻松接受上万伏电压。

 

 

因为资质壁垒及定制化需求，军用MLCC 产品根本为国内企业克己。在国内军工电子范畴，MLCC 很多运用于卫星、飞船、火箭、 雷达、导弹等武配备。

军用 MLCC 高牢靠性、定制化特色及高保密性等要求，构成必定的资质壁垒。

我国军用 MLCC 商场三家企业占首要比例。

依据公司商场部分内部计算数据，在国内军用高牢靠 MLCC 产品商场， 公司和成都宏明电子科大新资料有限公司、福建火炬电子科技股份有 限公司比例附近，高于业界其他企业。

★军品事务高毛利率，具有可继续性并存在继续进步空间

考虑18年MLCC提价潮影响，2017 年鸿远电子及火炬电子首要供应军品 的陶瓷电容器(首要是 MLCC)产品的毛利率分别为78.96%、73.11%， 较风华高科片式电容器毛利率高 54pct、48pct。

首要，军品配套的严厉准入机制有效削减潜在进入者要挟，利于维系高毛利率水平。军工职业界，下流军品客户首要选用定制供货商目录的办理方式，即有必要经过国家和用户的资质及产品认证，列入合格供货商后才可承担军品配套使命。

其次，军工类客户低需求弹性、产品的可代替性弱及军品自身多种类、小批量等特色，利于维系高毛利率水平。

低需求弹性

据上文，MLCC 作为根底电子元器件，其功能、质量、牢靠性是决议配备功能的要害性要素之一。

产品的可代替性弱，且军工航天等范畴MLCC出现多种类、定制化、小批量供货方式。

与此一起，军工用户整机定型后，一般要求配套的电子元器件坚持技能状况不变，对供货商具有较强的收买途径锁定特性，很少更换新的供货商，职业外潜在竞赛对手较难进入。

全体而言，其军品寡头独占供货的格式不易被打破，利于坚持较长时间的独占溢价。

从各企业出产 MLCC 价值量看，2014H1 火炬电子出产陶瓷电容 器均匀单价为 0.46 元， 而鸿远电子 2014 年MLCC均匀单价为 7.54 元，近几年出现下降趋势， 咱们判断，全体首要是因为克己部分通用型民品的数量占比略有进步。

据鸿远电子招股说明书，在征集资金项目实施结束后，公司相关产品的估计出售均价差异较大。高牢靠性多层瓷介电容器的均价为 6.92 元/只，而通用多层瓷介电容器的价格仅为 0.008 元/只。

 

 

全球 MLCC 职业的供应集中度较高，已构成较安稳的寡头独占格式。

 

其间日企(村 田、TDK)均具有较强优势，美国、韩国、我国台湾地区企业(三星电机、KEMET、AVX、国巨)全体处于第二梯队，我国大陆地区企 业风华高科、宇阳科技、三环集团、火炬电子与鸿远电子则处于第三梯队。

★对电子陶瓷资料的了解是 MLCC 巨子村田等的中心竞赛力

而其间，MLCC 所用电子陶瓷粉 料的微细度、均匀度和牢靠性直接决议了下流 MLCC 产品的尺度、电容量和功能的安稳。

据国瓷资料招股说明书，因为制备工艺复杂， MLCC 电子陶瓷资料产品工艺研制周期较长，一般为 5 年至 15 年不等。

业界厂家在研制成功后均选用申请专利的方法加以维护，职业门槛进一步进步。若不考虑首要 MLCC 厂商自产自用，则全球范围内首要出产并出售钛酸钡粉体的堺化学、日本化学、富士钛等合计操控了 全球 95%以上的电介质陶瓷资料商场，原资料的寡头独占格式足以体现技能难度。

这反映出村田掌握了本钱更低、规划更大、出产更为敏捷的电子资料制备工艺。

多品类拓宽：依靠对电子陶瓷的了解，从开始知道钛酸钡的介质体功能开发陶瓷电容器产品，到发现陶瓷有“压 电”性质开发压电类产品，再到发现其具有半导体方面的特性然后开 发了热敏电阻等产品。

技能协同：如对通讯商场和电源商场运用的电源模块产品，公司称将交融高频技能、克己的要害设备以及常年堆集的高牢靠性封装技能开发小型电源模块，以应对商场对高效率、小型以及高电力密度的电源需求。

21 世纪局面之后，村田逐渐加快并购脚步，详细可以归类为以下几个方面。

进步附加价值：达到此意图的途径首要有二，一是直接并购相同范畴内没有触及的事务，如 06 年 收买 Sychip 的RF事务、07 年收买 C&D 电源模块事务。

拓宽运用范畴：此意图服务于村田运营战略，2010年后逐渐布局轿车、医疗及半导体。

★强壮的制造才能及共同的供货系统是获取商场比例的要害

相同以村田为例，它在21世纪曾经重点布局全球化研、制、销网络— —在欧美布局研制中心享用技能外溢盈余、在日本本土布局工厂防止技能走漏、在全球布局直营网点与签约署理商完成客户维系。

村田的全球网络大部分由旗下集团安排构成，因而可进行强而有力的协作。2018 年村田在全球共有 26 家出售点，大力支撑了它在全球展开高效率的营销活动，2017 年公司海外出售占比达 90% 以上。

国巨经过树立及时系统，在 24-72 小时之内供应客户所需货物， 远远逾越日本供货商规范的出货时间“一个月”的日期。

无论是在电阻或是陶瓷电容，国巨交货期均短于职业其他竞赛厂商，处于全球抢先地位。为确保交货及时，国巨通 过并购战略，获取世界范围内的途径及运筹中心，以便实时供货给客 户。

★寡头独占维系动力:高研制投入、产能扩张及靠近客户需求

商场需求动态改变快、实力深沉厂商较多，新产品在推出后常容易被其他厂商模仿，然后失去了技能抢先带来的超额赢利。

在此布景下，继续推出新产品、开拓高附加值运用范畴成为了电子元器件企业进步毛利率的必经之路。

2017 年公司 研讨开发费达 942 亿日元，约合 57 亿美元，占当年出售额的 7%，近 7 年的均匀研制费用率达7%以上，高于同业。

高研制投入的直接体现是抢先的产品功能与高于职业均匀水平 的价格。村田于 2014 年开宣布的长0.25毫米、宽 0.125 毫米 008004 型的电容器产品技能性压倒同类企业，并完成量产。

在相同标准及容量下，日企元件产品 因更高的功能价格较高。以 0402 尺度的 MLCC 为例，在1000pF容 值下，村田价格最高的产品价格是国巨价格最高的产品的 5.18 倍;在 4.7uF 容值下，村田是国巨的 1.72 倍。

因 2018年村田/TDK 等转移产能引发中低端 MLCC 提价潮，剔除 2018 年首要企业数据，民用 MLCC 范畴 2011-2017 年 各年村田毛利率均明显高于同期其他同业。

咱们以为，受职业特性影响及在现有竞赛格式下，军工 MLCC 上市企业中短期内在民品运用范畴难以逾越国外巨子。

其次，民品范畴重视产品的迭。 

不只如此，民品重规划。

基于以上剖析，咱们以为当时军工 MLCC 上市企业短 中期内坚持聚集军工展开战略是正确的。

一起，相关公司正在不断学习村田与国内优秀上市军企的展开途径，中长时间内或可掌握电子元器 件商场需求改变机遇，对外发挥并购优势、对内加强研制投入以完成品类扩张及集成化展开，逐渐生长强大。

启示一：直道超车，发挥壁垒优势，重研制、结合智能制 造扩大赢利空间

研制环节。军用 MLCC 的正式出售前要害步骤在于配备出产前 期的用户规划计划确认阶段，而该阶段军工用户对 MLCC 产品的收买 极为慎重，会按照其优选目录挑选军工配套前史长、产品质量安稳可 靠的厂家，构成对新厂的榜首层壁垒。

后期供应。军工用户整机定型后，对供货商具有较强的收买途径锁定特性，构成第三层壁垒。

 

国内厂商遍及产品品类缺乏，技能实力是约束其扩张的首要要素。

三环、顺络、法拉、村田、国巨、太阳 诱电、TDK七家企业，2012-2017 六年间均匀费用化研制支出占当期 经营收入比例分别为 3.57%、5.64%、4.69%、6.73%、1.27%、3.85%、7.09%，国内研制投入比较于日企来说相对偏低。

向内活跃优化出产要素出资方向、向外自动掌握优质企业并购机 遇以完成品类扩张及集成化拓宽，或是国内企业弯道超车的最佳途径。

军品范畴，以中航光电为例，以连接器技能为中心，通 过自主研制+并购逐渐完成军品品类的扩张与集成化晋级。

启示三：军用商场规划相对有限，“转民换道超车”亦是提 升价值重要途径之一

军用 MLCC 添加必定程度上受国防支出预算约束，市 场规划相对有限。据鸿远招股说明书，现在军品 MLCC 商场容量或仅 约 20 亿元人民币。

进入民用范畴，应尽量避开现已被深化浸透的范畴，掌握商场方向，瞄准入市范畴。

但持久看来，民用商场中供应已较为充分、 中低端的MLCC价格仍将因竞赛加剧而降低，因而开拓新式运用范畴 是新厂商取得高盈余、扩大商场比例的重要途径。

国巨在 90 年代并购智宝电子添加铝制电解电容事务、入股奇力新添加磁性资料及电感器事务、2000 年成功收买飞利浦 MLCC 事务再次完成跃升等事例，均显示出掌握商场改变方向的重要性。