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薄膜电容行业研究:双重量升中国大年夜陆优质厂商乘势而来

上海市建筑装饰工程集团通讯 2024-12-30 0

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1、薄膜电容特性使其充分适用于新能源领域

电容器是电路系统中不可或缺的被动元器件,具备通互换阻直流功能。
电容器的基 本构造是两个金属导体物质之间以绝缘介质隔离,使之构成两极板,充电后两极板 会分别储存数量相等的正负电荷,从而成为“储存电荷的容器”。
除了储能外,电容 器还具备“通互换,阻直流”的功能。
由于两极间的绝缘物质,电容器会阻断直流电 流,但互换电流会轮流对电容器的两极充电,两极电荷产生周期性变革,极板不断 地充电和放电,对付外电路来说形成电流。
基于上述功能,电容器在调谐、旁路、耦 合、滤波、储能等电路中起主要浸染。

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从电容器产品分类来看,电容器产品根据材质的不同可分为陶瓷电容器、铝电解电 容器、钽电解电容器和薄膜电容器等。
从中国电容器市场产品构造来看,根据华经家当研究院数据,2020年陶瓷电容占比53.2%,霸占电容市场半壁江山,铝电解电 容、薄膜电容和钽电解电容分别占比26.4%、8.8%和5.4%。

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(图片来自网络侵删)

薄膜电容用具有耐高压、寿命长、温度特性好、安全稳定等特点。
铝电解电容器是 以铝氧化膜为电介质的电容器,体积小、容量大、价格低,但阻抗频率特性与温度特 性较一样平常,寿命较短。
钽电解电容器因此钽氧化膜为电介质的电容器,寿命更长,温 度特性比铝电解电容器更好,但故障后随意马虎短路动怒。
陶瓷电容器因此陶瓷为介质 的电容器,具有无极性、耐高压等特点,但受震撼易引起容量变革且本钱较高。
薄膜 电容器是将金属箔与塑料薄膜重叠或对薄膜进行金属化并卷绕形成的电容器,其具 有无极性、耐压高、频率相应宽广、温度特性好、寿命长、安全稳定性等上风,但同 时单位体积的容量小,价格高。
随着本钱的低落和技能的提升,薄膜电容在交直流 转换、直流支撑DC-Link等领域起到越来越主要的浸染。

薄膜电容充分发挥特性,适用于新能源领域。
由于新能源的运用处景哀求电容器承 受高电压、强电流且功能特性保持稳定,抵抗被电压击穿的风险,薄膜电容的耐高 压高频和安全稳定性使其更适宜运用于新能源领域。
电容器在实际利用过程中会产 生电阻和电感,而薄膜电容具备减小电阻和残余电感的布局,高频下阻抗低,耐高 纹波电流能力强,减小开关频率下的震荡效应,让电路更稳定。
除此之外,薄膜电容 还具有自愈能力,当金属化薄膜电容器由于电介质发生击穿时,该部分的蒸镀电极 会瞬间挥发,使得电容器两极再次形成短路规复事情,大大提升高压电路场景下的 可靠性。

2、新能源汽车市场爆发,带动薄膜电容需求

从整体来看,薄膜电容在电子电力设备中紧张有三种运用处景,直流支撑、接管电 压和滤波。
直流支撑方面,DC-Link电容一方面接管逆变器从DC-Link端得到的高脉 冲电流,防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压,使逆变器真个电压颠簸处在可接 受范围内,另一方面防止逆变器受到DC-Link真个电压过冲和瞬时过电压的影响。
吸 收电压方面,接管电容在电路中可以接管掉尖峰电压,肃清由于母排的杂散电感引 起的尖峰电压,避免IGBT的破坏。
滤波方面,滤波电容在变流器中滤除IGBT逆变器 产生的高频纹波,使变流器并网时有符合哀求的正弦波电压。

重新能源汽车领域来看,薄膜电容器紧张运用于车载逆变器、车载充电器(OBC) 和充电桩。
1)逆变器:逆变器是电驱系统的主要部件,其职责是将电池输出的高压 直流电转换为电流和频率可变的三相交流电(DC-AC电路)供电动汽车的电机运转。
高效的逆变器技能须要功能强大的功率模块进行逆变、与之匹配的DC-Link电容器进 行直流支撑、以及接管电容进行电压接管。
2)车载充电器:OBC系统常日包括整流 电路和天生充电所需直流电压的DC-DC功率变革器。
在此过程中,薄膜电容的运用 场景包括EMI滤波电容、DC-Link电容、输出滤波电容、谐振电容、功率因数校正(PFC) 等。
3)充电桩:充电桩分为互换充电桩和直流充电桩。
个中,互换充电桩采取常规 电压、较小功率,被称为“慢充”;直流充电桩采取高电压、大功率,被称为“快 充”,须要输出滤波电容及DC-Link电容等。
除此之外,电池管理系统(BMS)、电 控系统、DC-DC开关电源等高压电气单元中也可以采取薄膜电容器。

新能源汽车进入加速渗透阶段,景气度持续延伸。
随着电动化、智能化水平的不断 提高,消费者对新能源汽车的认可度逐渐提高,带动新能源汽车渗透率持续提升, 行业进入爆发期。
2021年,环球及中国新能源车销量分别为648.7万辆、333.4万辆, 分别同比增长107.6%、167.6%。
2021年,环球及中国新能源乘用车渗透率分别达 11.5%、15.5%,分别大幅上升5.7pct、9.3pct。
根据EV Sales和中汽协数据,环球 新能源乘用车销量估量将从2021年的648.7万辆增长至2025年的2869.3万辆,4年 CAGR为45%;中国新能源乘用车销量估量将从2021年的333.4万台增至2025年的 1429.1万台,4年CAGR为43.9%。
根据前瞻家当研究院预测,环球电动汽车渗透率 有望在2025年提升至23%,2040年达到67%。
薄膜电容作为新能源车电动化的核心 元器件将持续受益于新能源高景气。

新能源汽车需求增长将持续带动薄膜电容器替代铝电解电容趋势。
其一,耐压性方 面,得益于汽车电机驱动的电压增长,铝电解电容明显耐压不敷,具有高耐压属性 的薄膜电容器成为更优选。
在电驱逆变器中,薄膜电容器已经逐渐替代铝电解电容 器。
其二,安全性方面,比起卷绕布局的传统型薄膜电容,叠加薄膜蒸镀新技能的薄 膜电容器在安全性和性能上具有显著优胜性,可知足日益发展的新能源车的可靠性 标准,铝电解电容已经不再适用。
国际市场中,环球混动汽车龙头丰田已从第二代 Prius开始采取薄膜电容替代电解电容,特斯拉Model 3开始采取薄膜电容器;海内市 场中,新能源汽车龙头比亚迪也在车型“秦”、“唐”、“E6”等采取薄膜电容。
未 来,随着新能源汽车渗透率的提高,将持续带动薄膜电容器需求量的上升。

新能源汽车市场扩大推动充电举动步伐根本培植需求,抬升充电桩中薄膜电容需求。
充 电根本举动步伐培植数量应与电动汽车发展规模相匹配。
根据国际能源署预测,在既定 政策情境下,到2030年海内充电桩数量可达860万个,天下充电桩总数可达1293万 个,10年CAGR达25.9%;而在承诺目标情境下,到2030年,海内充电桩数量可达 926万个,天下充电桩总数可达1537万个,10年CAGR达28.1%。
随着充电桩的需求增加,充电桩用薄膜电容器的数量有望同步增加。

3、薄膜电容广泛运用于光伏领域,未来成长空间可期

从光伏领域来看,薄膜电容是光伏逆变器的主要元件。
光伏逆变器运用于光伏阵列 系统中,是系统平衡(BOS)的关键平衡组件,可将光伏太阳能板产生的可变直流 电(DC)转换为市电频率互换电(AC),从而反馈回商用输电系统或供离网的电网 利用。
薄膜电容器广泛运用于光伏逆变器DC-Link、输入/输出滤波以及逆变系统缓 冲电路。

光伏行业高景气持续,提升薄膜电容需求。
一方面,政策推动光伏行业景气延续, 从外洋市场来看,美国自2021年2月重返巴黎协定后出台《Solar Futures Study》, 目标2035/2050年光伏发电占比达40%、45%;欧盟通过《欧洲景象法》,将2050年 “景象中和”目标纳入欧盟法律,欧洲光伏协会乐不雅观预期2030年欧盟光伏累计装机将达到1TW;从海内市场来看,光伏需求确定强,自2020年9月正式提出“碳达峰, 碳中和”目标以来,光伏家当政策不断推出,快速发展。
2022年6月1日,国家发改 委、能源局、财政部等九部委联合下发《“十四五”可再生能源发展方案》,提出 2025年可再生能源发电量达3.3万亿千瓦时,在全社会用电增量中占比超过50%,风 电和太阳能发电量实现翻倍。
假设2030年起环球一次能源消费需求增速达到峰值, 不考虑更新更换需求,估量环球光伏新增装机量将从2021年的170GW上升至2025 年的433GW,4年CAGR达26%。

另一方面,随着光伏行业技能不断迭代,降本增效下光伏经济性凸显。
根据Lazard 报告,光伏组件价格在过去10年间低落幅度超过了90%,2020年光伏电站均匀LCOE 为37美元/MWh,使得光伏发电已成为环球最便宜的能源,远低于天然气、核电、燃 煤等传统能源发电本钱,逐步开始由其内部经济性所驱动装机。
2021年是我国光伏 平价上网元年,落实了消纳条件的市场化规模打开行业装机上限。
未来光伏家当降 价趋势还将持续,光伏行业高景气将拉动干系配套器件利用量大幅提升。
(报告来源:未来智库)

(二)新能源汽车技能升级,带来薄膜电容单车用量提升

1、多电机新能源汽车配置趋势显现,带动薄膜电容单车用量提升

多电机新能源汽车趋势形成,带动电机需求量增加。
目前量产的新能源汽车紧张包 括单电机、双电机、三电机三种类型,电机的增多可以使得相同型号新能源汽车的 动力性能更好。
多电机设计所带来的动力上风不仅在于电机数量的增加,还在于可 以使电池和电机功率更加匹配,许可对汽车加速过程做转矩的优化,并且通过电机 的差异化设计得到更精良的等效合成电机。

以特斯拉为例,随着电机数的增多,各车型的加速度和最高时速表现更加精良。
目 前,Model X和Model S已无可供发卖的单电机版本,美国市场Model Y也已取消单 电机后轮驱动版本,多电机电车将逐渐成为更多新能源汽车的标准配置。
随着国产 厂商逐渐节制多电机设计技能,制造本钱逐步降落,多电机配置渗透率将持续提高。
2021年海内电动车销量排行榜前十的车型中,有五种车型已经包含双电机配置版本。

单车配置电机数量增加,拉动配套电机掌握器件需求上涨。
新能源汽车各电机须要 搭配电机掌握器组成驱动单元才能正常事情。
电机掌握器的功能是根据档位、油门、 刹车等指令,将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,使电机按照设 定的方向、速率、角度、相应韶光进行事情。
电机掌握器的实质是一个可以通过掌握 板受外部旗子暗记掌握的逆变电路,逆变电路的根本功能是将电池供应的高压直流电 (HV DC)转换成高压互换电(HV AC)驱动电机运转。

薄膜电容作为电机掌握看重要组成部分,单车代价量持续提升。
根据主营业务为电 机掌握器的英博尔招股解释书2016年数据,电容器占到电机掌握器本钱的5%旁边。
在逆变器中,薄膜电容作为电驱逆变器电容,起到不可短缺的浸染。
首先,电驱逆变 器电容可以平滑母线电压,使电机掌握器的母线电压在功率器件开关时仍比较平滑; 其次,可以降落电机掌握器功率器件端端到动力电池端线路的电感参数,削弱母线 的尖峰电压;再次,可以接管电机掌握器母线真个高脉冲电流;末了可以防止母线 端电压的过充和瞬时电压对电机掌握器的影响。
我们认为,未来随着多电机新能源 汽车配置趋势持续显现,单车电机掌握器需求量增加,单车薄膜电容代价量将持续 提升,打开新能源汽车薄膜电容市场空间。

2、新能源高压平台技能升级,提升更高性能薄膜电容用量

高压平台技能持续推广,成为办理新能源汽车续航焦虑的主流方案之一。
目前新能 源汽车续航里程短、充电韶光长是限定新能源汽车发展的紧张阻碍,高功率充电方 案可以使得电动汽车充电韶光降落到与燃油车相似的水平。
根据中国 ChaoJi 传导 充电技能紧张参数,以500kW功率充电5分钟,续航里程便可达400公里。
根据焦耳 定律Q=I2R,假设电路总电阻不变,通过提升电压而不是提升电流,可在提升充电功 率的同时,不增加电路热损耗。
综上所述,高压低电流是更为经济可行的高功率充 电办理方案。
目前国际上,日本CHAdeMO协司帐划到2025年往后将充电功率提升到350-400kW, 电压平台1000V;欧洲已经完成了350kW大功率充电标准体系的培植,最大充电电 压920V;美国已经拥有了以特斯拉为运用案例的超级充电桩。
在我国,由国家电网 和中国电力企业联合会联合发布的《电动汽车ChaoJi传导充电技能白皮书》中,方 案设计电压等级有望达到1500V,最大充电功率可达900kW。

高压平台架构是新能源汽车实现快速充电的根本,龙头车企入场布局。
由于额定电 压的不同,未搭载高电压平台的新能源汽车并不能在利用高压充电桩时利用个中的 高压电流充电,因此只有搭载高压平台的新能源汽车才能进行快速充电,办理续航 焦虑问题。
龙头车企入场高压平台开拓,保时捷于2019年推出搭载800V平台,支持 最大270kW最大充电功率的纯电动量产车,极狐与华为互助推出搭载750V高压平台 车型,最大充电功率为180kW。
随着2021年比亚迪推出e平台3.0、华为推出全栈动 力域高压平台这两个800V高压平台,国产品牌高压平台车型将持续渗透。

高压平台对薄膜电容哀求更高,提升更高性能薄膜电容用量。
提高车载平台电压对 汽车内部电路带来多方面的影响。
随着电压的增高,尖峰电压会更高,并且在功率 器件开关时产生的电感更高,更易产生反向电动势(back EMF),对付电容器的耐 压能力和电容值提出更高的哀求。
根据电子元件分销商贸泽电子官网给出的松下 ECWFG和EZPV系列车用薄膜电容的22年6月价格数据,可以看出在其他条件相似 的情形下,随着薄膜电容额定电压或容值的提高,电容单价会逐渐上升。
因此,新能 源汽车搭载高压平台的发展趋势会提升更高性能薄膜电容的用量。

二、环球薄膜电容供给格局加速集中,大陆份额有望持续提升

(一)新能源家当向中国大陆转移,持续贡献需求增量

中国新能源汽车市场需求打开,持续抢占环球市场份额。
在政策及技能进步的推动 下,海内新能源车市场需求持续提升。
估量2022年中国新能源乘用车销量将增加至 650.5万台,同比增长95%,高于外洋64%的同比增速,中国新能源乘用车销量占比 持续上升至56%。

海内政策利好下光伏装机需求兴旺,光伏装机量增速较快。
我们估量 2022 年海内光伏新增装机量将达到 90GW,同比增长 63.93%,高于外洋 47.06%的同比增速,中国光伏新增装机量占比上升至 36%。
因 此,海内新能源上游薄膜电容厂商将持续受益于海内新能源市场带动,实现供应链 的国产化转移,加速国产替代。

(二)繁芜制造工艺构建行业壁垒,优质厂商凭技能实力稳固地位

从制造端来看,薄膜电容器厂商具备技能和工艺壁垒。
薄膜电容上游紧张为膜材厂 商,其将石油提取炼化得到的PET或PP树脂粒子制作成电容基膜。
薄膜电容厂商制 造出薄膜电容再发卖至下贱客户,薄膜电容制造过程中每一项工艺的利害都将影响 终极产品的结果。
薄膜电容生产需经由蒸镀分切、卷绕分装、封盖检测等环节,个中 金属膜蒸镀直接影响电容膜的厚度与结晶度,从而影响电容的寿命、耐压和容值等 表现,表示产品竞争力差异。

蒸镀金属至薄膜基材制造过程精度高、难度大。
蒸镀是将金属置于真空中进行蒸发 或升华,使之在薄膜基材表面析出的过程,对基材的表面平整度和光洁度哀求较高, 终极在基膜表面析出的金属膜高纯度且平整,因此该工艺有繁芜的镀前处理和镀后 处理。

卷绕、喷金、焊接的高水平工艺对降落电容器损耗起核心浸染。
电容器的损耗详细 指电容器在事情过程中因发热而花费的能量,决定着电容器的利用寿命和其在电路 中的浸染效果,是衡量电容器品质高低的最关键的参数。
电容损耗分为介质损耗、 泄电损耗和金属损耗,在材料不变的情形下,前两者相对不变,而精良的工艺水平 能降落金属损耗。
金属损耗紧张来自四个方面,引出线的损耗、极板的功率损耗、喷 金层与电容器芯体端面之间的桥接电阻、引线与喷金层之间的焊接电阻。
卷绕工艺 中,掌握卷绕时两金属化膜相互错开的间隔在0.6-0.8mm之间且掌握卷绕的张力适 当,以达到稳定损耗的目的。
喷金工艺中,损耗由金属化膜电极与喷金层的结合强 度以及喷金层的质量来决定,结合强度与喷金层的质量依赖精准且稳定的电弧电压、 喷枪高度、喷金气压、电容器芯子移动速率的掌握。
焊接工艺中,利用低电压、大电 流短路放电产生的瞬时高热量来熔化芯子端面喷金和引线上的金属层,使二者领悟, 焊接压力、焊接头表面的平整度、电流与电压的掌握都至关主要。

从发卖端来看,薄膜电容器厂商具有客户壁垒、做事壁垒和规模壁垒。
客户方面, 薄膜电容的紧张客户为大型主流企业,认证周期长达1-4年,改换供应商本钱较高, 提高新品牌导入的难度。
做事方面,随着电子产品一体化、环球化采购趋势的形成, 以及定制化需求、快速反应需求的提升,厂商须要将技能做事移至前端,提高做事 壁垒。
规模方面,大型客户的需求多样、标准高,一样平常不考虑小型企业,同时大型生 产企业具有相称的规模经济上风。

(三)外洋厂商产能布局谨慎,中国大陆优质厂商份额提升

环球薄膜电容器市场向中国集中,中国大陆优质厂商份额提升。
国际上,薄膜电容 厂商均为大型厂商,如日本松下、TDK、美国基美等,厂商不仅仅做薄膜电容,还同 时是其他电子元器件、半导体、化学材料等的多元型厂商。
国际厂商具备技能上风, 但本钱处于劣势,随着海内本钱上风厂商的崛起,国际厂商逐步转向新能源电容、 超级电容等高附加值领域。
同时,随着下贱国产品牌崛起,薄膜电容器供应链向国 内核心厂商集中,以法拉电子和江海股份为代表的中国厂商完成技能追赶,有望持 续提升市场份额。

外洋厂商产能布局谨慎,海内厂商加速扩产。
随着供应链逐步向海内核心薄膜电容 供应商集中,日本厂商Nichicon、TDK、松下及美国厂商威世科技等产能布局谨慎, 成本开支增速放缓。
国产厂商法拉电子、江海股份、铜峰电子则持续扩产增收,提升 市场份额。
根据各公司年报数据,2017年起日美厂商营收与成本开支增速开始明显 低落,2021年海内企业法拉电子、江海股份、铜峰电子营收增速分别达到48.7%、 34.7%和18.1%,成本开支增速分别为130.1%、77.8%和159.0%。
凭借远超外洋的 扩展速率,国产厂商有望进一步抢占国际市场。

三、电容器龙头厂商多年积淀,未来可期

(一)法拉电子:薄膜电容器龙头企业,新能源贡献强劲动能

法拉电子是一家专业从事薄膜电容器和薄膜电容器用金属化膜制造与研发的公司, 公司前身为1955年景立的竹器互助社,1967年开始从事薄膜电容器的制造,1998年 改制成立厦门市法拉电子株式会社,2002年在上海证券交易所上市。
公司深耕 薄膜电容器领域五十余年,产品覆盖全系列薄膜电容器,下贱客户涵盖新能源汽车、 光伏、风电、工业掌握、轨道交通等行业,公司连续三十四届进入中国电子元件百 强,薄膜电容器规模位列中国第一、环球前三。

公司紧跟市场趋势,新能源汽车和风电光伏业务收入快速增长。
近年来,新能源汽 车行业因政策推动发展迅速,光伏风电市场受本钱低落成分驱动也快速增长。
公司 紧跟市场趋势,将业务重心逐渐转移至光伏和新能源汽车高前景板块。
根据公司投 资者问答,2021年公司来悛改能源汽车和风电光伏板块营收占比分别为27%和31%, 较去年18%和30%有明显增长。
从绝对数额上看,2021年新能源汽车营收同比增长 153%,风电光伏板块营收同比增长74%。

公司营收规模增长显著,盈利能力稳健强劲。
公司重点发力光伏、风电、新能源汽 车等新能源领域,驱动经营古迹增长。
2021年公司的业务收入达到28.11亿元,同比 增长48.66%,归母净利润达到8.31亿元,同比增长49.51%。
公司毛利率和净利率高 位稳定,颠簸较小。
在2022Q1原材料本钱上涨的情形下,毛利率和净利率分别为 37.81%和24.65%,仍保持在较高水平。
(报告来源:未来智库)

(二)江海股份:深耕电容器六十余年,三大电容器协同发力

深耕电容器领域六十余年,公司是专业电容器厂商。
公司是专业从事电容器及其材 料、配件的研发、生产、发卖和做事的高新技能企业。
1958年公司前身平潮镇福利 社成立,1970年开始从事铝电解电容器的研发与生产,1991年改名为南通江海电容 器厂,2010年在深圳交易所上市。
公司深耕电容器六十余年,产品覆盖铝电解电容、薄膜电容和超级电容器三大种类,已形成三大电容协同发展的产品布局,广泛运用 于电动汽车、智能家电、5G通讯、光伏和风电、储能和调频、轨道交通、数据和图 像处理、工业自动化和机器人等领域。

薄膜电容业务增长迅速,受益于新能源行业高景气发展,未来有望快速提升。
铝电 解电容是公司紧张收益来源,2021年实现营收28.47亿元,同比增长38.73%,营收 占比达80%。
超级电容器持续巩固提升公司在智能表、轨道交通、电网等成熟市场 的运用,2021年实现营收2.39亿元,同比增长47.34%,营收占比达6.76%。
新能源、 电动汽车等行业的大发展持续推高薄膜电容器的兴旺需求,2019至2021年,薄膜电 容营收从1.51亿元高速增长为2.24亿元,CAGR为20.0%,2021年薄膜电容收入占比 为6.3%。
公司形成三大电容协同发展的产品布局,受益于新兴领域的高速发展,未 来规模有望可期。

公司营收规模稳步提升,盈利能力稳定。
2021年公司的业务收入达到35.5亿元,同 比增长34.71%,归母净利润达到4.35亿元,同比增长16.66%。
2022Q1公司实现归母净利润1.18亿元,同比增长42.23%。
公司毛利率与净利率稳定,2022Q1毛利率与 净利率25.09%和11.95%,保持在较高水平。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息,请参阅报告原文。

精选报告来源:【未来智库】。
未来智库 - 官方网站

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