前言

    

      受益于国家对电子元器件行业的支持,以及5G、物联网、汽车电子行业发展带来的驱动力,安睿信杰投资的通友智能所提供的“材料-设备-工艺-产品”PIM一体成型功率电感一体化解决方案,打破了国外垄断格局,从根本上解决了高精密功率电感的“卡脖子”难题。并且技术处于行业领先水平,有望通过产能扩建实现国产替代。

行业观点|通友智能PIM一体成型电感,机会几何?

01

市场规模

The Market

     一直以来,电感作为三大被动元件(电容、电感、电阻)之一,具有“通直流,阻交流”的特性,主要功能是筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等,属于电子线路中必不可少的基础电子元器件,几乎每个电子产品都需要用上多颗电感。但是,与电容、电阻不同,电感的市场供给十分分散,主要原因是电感器具有定制化程度高的特点

     电感约占全球被动元器件市场的15%,2021年全球销售额预计为55亿美元。电感全球市场规模在2020-2023年间的CAGR约为8%,高于2016-2019年间的1.5%。电感的应用领域广泛,主要应用在消费电子、汽车、工控、军工和医疗等领域,其中移动通信是最大的市场来源,2019 年约占电感总产值的35%。目前来看,5G、物联网(如智能家居、可穿戴设备等)以及汽车电子将是未来电感增长的主要驱动力。

IPhone12上共有45颗一体成型的功率电感

行业观点|通友智能PIM一体成型电感,机会几何?

     中国电子元件行业协会预计,我国为电感器件消费大国,世界占比约为43%,随着中国通讯技术的快速更迭以及物联网、智慧城市、智能化汽车等相关产业大规模建设,中国电感器市场规模将快速发展,增速将高于全球增速。2021年,我国电感器件市场规模约165亿元,2026年将突破250亿元拥有下游电子组装及生产基地的中国及亚洲等地区是推动全球被动元器件增长的最大市场

     2019年,根据公开数据,全球电感按照功能市场分类,射频电感占比16%,功率电感(一体成型式)占比38%,功率电感(非一体成型式)及噪声抑制滤波器等占比46%。随着手机、物联网、智能穿戴设备的小型化,汽车电子数量的增加,一体成型功率电感的占比和市场空间会持续增加。微型一体成型功率电感对传统绕线电感(全球300~350亿颗的年产能)70%~80%替代空间2022年底,预计将70%功率电感采用一体成型电感全球一体成型功率电感市场规模将达到226亿元,国内市场规模将超100亿元。

 

     全球电感市场集中度较高,日系厂商处于领先地位,占比超过50%,中国、美国、德国也是全球电感器件行业重要市场。根据统计,2020 年全球前五大电感厂商(按产值)为村田(日本)22%、TDK(日本)20%、奇力新(中国台湾)10%、太阳诱电(日本)8%、顺络电子(中国)6%和Vishay威世(美国)6%。优势领域中,村田(日本)在射频电感方面处于主导地位,TDK及松下(日本)则在汽车领域的功率电感具备优势。中国台湾厂商乾坤科技与奇力新优势领域为电脑、网络及手机方面的功率电感。顺络电子是目前中国营收规模最大的电感企业,也是全球第二大射频电感厂商。

     在一体成型电感市场格局中,中国台湾的乾坤科技是⾏业龙头,设备可实现自供,市场份额约占46%。国内头部企业中,麦捷科技布局较早,传统空心绕线工艺一体成型功率电感目前已经量产,但技术水平有待提高。在t-core工艺一体成型功率电感上,顺络电子和风华⾼科近年也开始发⼒研发。通友智能t-core工艺微型一体成型功率电感已成熟,可以小批量出货。风华⾼科已经与通友智能建立了合作,采用通友智能的设备和材料。目前,高端一体成型功率电感市场依旧缺乏较大规模的国产厂商,未来通友智能发展空间大。

一体成型电感市场格局

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(2020年,根据公开数据统计)

一体成型电感主要竞争对手

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02

关键壁垒

Key Barriers

     技术生产规模化认证资质共同构筑了电感行业的三大关键壁垒。     

1. 技术:
     关键点:
• 材料和配方
• 生产工艺和参数控制
• 生产设备(效率和良率)
• 产品系列和指标

     材料设备工艺构成了电感行业的三大关键生产要素,通友智能自主研发、生产PIM工艺一体成型功率电感整条线上高精密、高稳定性的设备,工艺与当前其他空心线圈工艺相比性能优异,所生产的产品具有“小体积、大电流、大功率、低噪声、低成本”等优势。

     工艺特征:

  1. PIM工艺无需导线架,结构优势明显;

  2. 定位准确、重复定位精度高;

  3. 分段成型,减小阻抗值,提高线圈稳定性;

  4. 通过工艺优化,实现低成本。

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2. 生产规模化:
    关键点:
• 产能
• 成本和毛利
• 生产要素的可控性
     规模化生产在电感器件制造业中起到重要作用。充足的产能不仅能够快速抢占市场份额,而且大规模生产、快速完成订单,可以降低原材料价格波动的影响,降低企业的生产成本。通友智能电感生产全线设备都是自主研发装配,由中科院博士后高彦华带领的研发团队对PIM电感性能、制造工艺、加工检测设备进行了突破性研究和实践,从第一代绕线机试制成功、材料研发取得进展,到全部加工检测设备批量化生产并不断优化,目前公司整条生产线上的设备已经更新到第5代。

 

3. 认证资质:

    关键点:

• 质量体系

• 定制能力

• 服务能力

     作为被动元件,电感厂商的认证周期相对较长,并且具有更强的客户定制属性,下游厂商通常需要根据相应的电感规格设计其产品。从订购到量产,整个过程通常需要 2-3 年左右,若更换供应商会导致更高的重置成本。认证难易度也根据下游应用有所不同,对于消费电子类,诸如家电、PC 的认证难易度相对较低,而对于稳定性、性能表现要求极其苛刻的军用、车用等应用端的认证难易度较高,有非常强的行业壁垒
      本行业下游客户数量及种类众多,既有行业内一流的大型电子产品整机厂商,也有规模小但创新能力强的新兴电子产品制造企业。大型电子产品整机厂商通常对一体成型功率电感的产品品质、性能稳定性、供应能力有很高的要求,并要求元器件供应商深刻理解市场需求并迅速跟进市场变化。因此,大型电子整机企业通常会对电感供应商进行周期较长的认证通常需要进行年2-3以上的时间考察后才会大批量采购。一旦行业公司通过认证后,下游客户会与供应商建立长期稳定的战略合作关系。   
电感认证时间及难度 

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03

未来趋势

Future Trends

1. 政策趋势

     电子元器件是支撑信息技术产业发展的基石,也是保障产业链供应链安全稳定的关键,为加快电子元器件产业高质量发展,推动产业基础高级化、产业链现代化,促进我国信息技术产业发展,工业和信息化部印发了《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》。

   《行动计划》明确提出要面向智能终端、5G、工业互联网、数据中心、新能源汽车等重点市场,推动基础电子元器件产业实现突破,重点发展微型化、片式化阻容感元件,实施重点产品高端提升行动面向电路类元器件等重点产品,突破制约行业发展的专利、技术壁垒,补足电子元器件发展短板,保障产业链供应链安全稳定。

     新型电感器件制造业是国家重点鼓励发展的产业,一体成型功率电感是国家重点鼓励发展的产品。通友智能一体成型功率电感生产项目,属于便携式电子产品尤其是手机、汽车用的关键元器件,是我国《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》鼓励发展的战略性新兴产业项目。

2. 技术趋势

     根据工艺结构不同,电感可分为绕线型、叠层型、薄膜型和一体成型电感。根据应用,电感可分为射频电感和功率电感。一体成型工艺主要用于代替主流的绕线工艺,用于制造功率电感。功率电感产值及利润远高于射频电感。随着电子产品的体积越来越小,功率越来越大,电子元件也向着小体积,大功率方面发展,传统的功率电感逐渐被微型一体成型功率电感取代一体成型功率电感技术趋势将改善传统功率电感的性能和体积。未来电感的发展方向将是:小型化、高频化、高精度、集成化。微型一体成型功率电感的工艺也在不断优化,目前的一体成型功率电感常用规格有1608、2016、2520、3216型等。

     一体成型功率电感的出现归功于电脑主板技术的发展和电源技术的发展:CPU主频越来越高,因此对稳定供电和滤波方面都有很高的要求,一体成型功率电感解决了这个问题,它能在大电流的条件下长期工作,并能为CPU稳定供电。同时,拥有良好的材料特性和特殊设计,能使电感结构更稳定,阻抗更低,具有更高的效率。

改良后的一体成型电感主板与传统电脑主板对比图

行业观点|通友智能PIM一体成型电感,机会几何?

     一体成型功率电感的成功研发和投产冲击了传统绕线电感,小型化和高效能成为电子元件产品重要的考核指标。相比大体积、存在电磁干扰的磁封胶电感,一体成型功率电感产品面积可以减少50%-80%,并具有优良的电气特性、屏蔽性,工作频率覆盖范围广(可达 5MHz 以上)等特性,更能适应下游中高端智能产品的需求。当前随着一体成型功率电感的产品良率逐步升高、成本下降、产量提升,为传统工艺替代创造了条件,各厂商旗舰机型开始逐渐采用一体成型功率电感来解决大电流及高密度贴装的问题,一体成型功率电感在智能手机中的渗透率将进一步提升。

     在市场应用中,苹果、三星等高端手机电源管理已经全部采用一体成型功率电感。华为、联想、中兴、OPPO、VIVO和小米等均开始较高比例的采用一体成型电感。在汽车电子领域,随着新能源汽车的发展,汽车电气化特征越发明显,一体成型电感在汽车中的使用场景也将增多,预计电动车对功率电感的需求量比传统燃油车将增长300%。除此之外,电感在5G基站建设中,需求也进一步加大。在4G基站中,电感用量在1100-1300个,而在5G基站中平均单基站电感用量将达到1600-1700个,市场空间巨大。

原文始发于微信公众号(安睿信杰):行业观点|通友智能PIM一体成型电感,机会几何?

作者 ab

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