随着全球AI发展及双碳政策的实施,我国被动元器件市场预计2030年将突破2500亿元大关,彰显其在推动绿色经济转型中的核心地位。那么在新能源领域,被动元器件究竟扮演着怎样的关键角色?其价格攀升背后的深层逻辑又是什么呢?一财知道平台《行家硬核说》专栏主理人、第一财经广播主持人王颖为大家揭秘被动元器件市场回暖,揭秘涨价背后的机遇。
人工智能的火爆正在带动2024年手机及PC市场需求回暖,传统旺季即将来临,受到这部分需求推动很多细分项都在恢复往昔的出货情况,今天就来讲讲这里面的一支细分项——被动元器件。
2023年中国被动元件行业市场规模1237.65亿元。预测2030年中国被动元件行业市场规模2583.59亿元。
2023-2030年中国被动元件行业CAGR为11.09%。
被动元件需求其实从2023年年底已开始触底反弹,并且用于生产元器件的材料都在涨价,国内被动元件厂商有望持续受益。
被动元器件这个名称来自中国台湾地区的电子行业,主要是为了区别于主动元件,在中国大陆则主要被称为无源器件和有源器件。
所谓的“源”也可以理解为电源,比如有源器件,就是需要外加电源才能正常工作,一般用来信号放大、变换等。
而对应的被动元件也叫无源器件,无需外加电源就可以工作,一般用来进行信号传输。
被动元器件到底是什么?
被动元器件主要分为RCL以及射频元器件两大类,其中RCL约占被动元件总产值的90%,主要包括电容、电阻、电感三大类。
其中,电容器在电路中起到滤波和去耦等作用,电感在电路中用于稳流作用,电阻器是应用广泛的限流元件。
新能源被动元器件市场
随着全球双碳政策发力,光伏、风电、新能源汽车、铁路、工业电机、UPS等新能源领域的电动化变革深入开展,相关行业的电源产品需求带来被动元器件市场的新增长。
在光伏、风电领域,逆变器是电站的核心组件,逆变器的效率和寿命与被动元件紧密相关,光伏电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为4%、4%、4%,风电电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为6%、5%、2%。
在新能源汽车领域,电驱动系统和车载充电机OBC需要大量的被动元件以实现交直流转换、升压、逆变等电源转换功能,新能源汽车电源转换器中电容、电感、电阻成本占比分别为10%、10%、2%。
在工业电机领域,AC/DC和DC/AC转换器的效率至关重要,电容、电感、电阻成本占比分别为9%、6%、8%。新能源电动化变革给被动元件行业带来新的巨大市场机遇。
根据相关机构预测,新能源行业的被动元件市场将从2021年的74亿美元增长到2027年的117亿美元,复合年增长率为7.9%。光伏被动元件市场将从2021年的12.3亿美元增长到2027年的15.9亿美元,复合年增长率为4.4%;
风电被动元件市场将从2021年的9.8亿美元增长到2027年的16.8亿美元,复合年增长率为9.4%;
UPS被动元件市场将从2021年的6.5亿美元增长到2027年的9.1亿美元,复合年增长率为5.7%;
接下来我们就来看看被动元器件市场里的大头,RCL元件。RCL元件主要包括电容、电感、电阻三个子类。
据数据,全球电容、电感和电阻的市场规模分别为超过200亿美元、约50亿美元和约30亿美元,占比分别为73%、17%和10%。先来介绍规模最大的电容。
1.电容
电容器的种类较多,但基本结构和原理具有一致性,即由两个相距很近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质构成。
若给电容器充电,电容器的两极板上就会积累电荷,电容器就有了储能的作用。电容器两端的电压越高则所容纳的电荷就越多,即储能就越大。
电容器主要分为陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器和钽电解电容器,各类型电容器的市场占有率分别为52%、8%、33%、7%。
陶瓷电容器容值范围大、工作温度范围宽、介质损耗小、小型化优势明显,尤其适用于消费电子领域,占据电容器市场的最大份额。
铝电解电容器电容量大、价格低,主要应用于工业、家电、照明领域。钽电解电容器可靠性高、漏电流小、受温度影响小,主要应用于高端军工领域。
薄膜电容器性能介于陶瓷电容和电解电容之间,具有频率特性好、耐压高、可靠性高,尤其适合于新能源汽车、光伏、风电、工控等新能源领域。
超级电容器性能介于传统电容器和锂电池之间,在新能源领域应用前景广阔。
2.电感
聊完电容,再来看电感。电感是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件,又被称为线圈,因为其外形是由电线一圈圈缠绕而成。
电感器的结构类似于变压器,一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁心等组成,但只有一个绕组。
电感器在电路中的作用主要有两个:一是整理信号,除去干扰信号,只让需要的信号通过;二是积蓄电能,线圈内流动的电流产生磁场,该磁场再产生电流,通过这种方式线圈可以将电能积蓄为磁能,从而保证电压稳定。
预计到2029年,全球金属功率电感器市场规模将达到49.8亿美元,未来几年的年复合增长率(CAGR)为7.1%。
电感器根据绕线结构,可分为绕线电感器、叠层电感器、薄膜电感器;根据贴装形态可分为波峰焊贴装的引线型电感和回流焊贴装的片式电感器;
从细分领域看,叠层式片式电感器凭借小型化、易量产的优势迅速占领市场,约占电感市场85%的份额。
虽然叠层片式电感器是当前电感器最重要的赛道,但是并不能因此而忽略其他类型的片式电感器。
当前,绕线式电感已经出现了一体成型电感的改良版本,解决了传统绕线电感的尺寸标准化和线圈漏磁问题,而且具有更小的体积、更大的电流、更稳定的温升电流特性。
而薄膜式当前仅村田和TDK掌握,应用还比较少,随着技术的进一步发展,市场应用空间有望逐步打开。
在电感的下游应用中,按照产值进行排序,移动通讯是电感最大的终端应用市场、其次是工业基础设施、电脑、汽车、家庭电子及军工等,占比分别为35%、22%、20%、13%和5%。
3.电阻
电阻是指用电阻材料制成的、能在电路中起限制电流通过的元件。电阻的物理特征是在电路中实现电能向热能的转换,电流经过电阻会产生热能。因此电阻是一个可作为电热原件的消耗品。
电阻元件的阻值一般与材料、温度、长度、横截面有关。长度和阻值正相关、横截面和阻值负相关。
当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳。
电阻器根据阻值能否变化可以分成固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器。固定电阻器根据封装形式不同,可以细分成轴向引线电阻和片式电阻。
其中,轴向引线电阻可以再细分为碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化物膜电阻、碳合成电阻和绕线式电阻。片状电阻器可以再分成厚膜电阻、薄膜电阻以及金属箔电阻。
在国内,固定电阻类的片式电阻器产量已经占到电阻总产量的85%,结合我的国电阻产量已经是全球第一的事实来说,片式电阻器已经是当前的主流。
电阻器在家电、消费电子、汽车电子和通信等领域都得到了广泛的应用。举例来说,压缩机、工业电源、液晶屏幕、音响、LED、汽车控制单元、通信基站控制单元等应用场景都有电阻器的身影。
总结
电子元器件分主动与被动,这次我们关注的就是涨价逻辑背后的被动元器件。
一方面,随着全球双碳政策发力,光伏、风电、新能源汽车、铁路、工业电机、UPS等新能源领域的电动化变革的深入,需求带来被动元器件市场的新增长;另一方面,经过一年以上的库存调整期,被动元件的库存水平逐渐恢复到健康水位。
随着客户开始回补库存以应对市场需求,相关被动元件的需求进一步增加,推动了价格上涨。
相对于主动元器件,被动元器件无计算能力,不用接电源。被动元器件分为RCL元件与被动射频元器件,RCL元件是被动元器件的主市场占比89%。
RCL元件由电容、电感、电阻构成,占比分别为73%、17%、10%。接下来的课程我们会详细拆解分析。