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电子陶瓷是指应用于电子工业中制备各种电子元器件的陶瓷材料,是采用人工精制的无机粉末为原料,通过结构设计、精确的化学计量、合适的成型方法和烧成制度而达到特定的性能,经过加工处理使之符合使用要求尺寸精度的无机非金属材料。因为其具有优良的物理和化学特性,使其在航空航天、机械工程、汽车零部件、军事、生物医疗等领域也得到了广泛应用。
电子陶瓷一般可分为装置陶瓷和功能陶瓷。从使用功能分类,电子陶瓷的主要种类包括绝缘陶瓷、介质陶瓷、微波陶瓷、铁电与压电陶瓷、热释电陶瓷、电光陶瓷、电致伸缩陶瓷、敏感陶瓷、高热导陶瓷、导电陶瓷、超导陶瓷等。电子陶瓷广泛用于制作电子功能元件,是以氧化物为主成分的烧结体材料,在制造工艺方面与传统的陶瓷工艺大致相同。应用领域涉及能源、家用电器、汽车等方面。
国内外市场现状:由于较高的技术壁垒,电子陶瓷行业长期被日本、美国以及一些具有独特技术的欧洲公司所垄断。目前,全球电子陶瓷市场主要参与者包括村田、京瓷、德山化工、住友化学、Sakai化学、Ferro、NCI、富士钛、共立、东邦、TDK、Coorstek、罗杰斯、CeramTec等。从市场格局来看,电子陶瓷一些核心技术掌握在欧美、日韩厂商中,其中,日本在电子陶瓷材料领域中一直以门类最多、产量最大、应用领域最广、综合性能最优著称,占据了世界电子陶瓷市场50%的份额。
我国电子陶瓷产业已初具规模,但与日本和美国等经济发达国家相比,尚属起步阶段。近年来,随着我国电子陶瓷产业的不断发展,在产业链的各个环节涌现出了国瓷材料、三环集团、风华高科、火炬电子等一批优质龙头企业。其中国瓷材料在陶瓷粉体生产技术和市场方面处于领先地位,占据全球10%左右的市场份额和国内80%的市场份额。而在电子陶瓷元器件领域,在国内,三环集团则是绝对的龙头,在光纤陶瓷插芯,燃料电池陶瓷隔膜板、陶瓷电容器、陶瓷封装基座等多领域都有较为明显的优势。
主要消费市场:电子陶瓷具有硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点,广泛应用于3C电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车等领域。尤其是在3C电子和5G基站领域,电子陶瓷有着广阔的市场前景。
(1)3C电子领域:近年来,集计算机、通信、消费类电子于一体的数字3C产品得到了快速的发展。3C产业的高速发展,极大的推动着电子基础产品和元器件的同步协调发展,也对电子元器件的基础材料--信息功能陶瓷提供了良好的发展机遇。
在3C电子领域,电子陶瓷主要应用于手机及智能手表的穿戴。现今,我国已经进入5G全面建设阶段,5G手机将迅速普及,预计2019-2023年全球5G手机渗透率由0.9%增长至51.4%;同时,智能穿戴市场兴起,预计2020-2022年中国可穿戴设备出货量由 8847万台增长至11380万台,市场规模由473亿元增长至607亿元。
(2)5G基站领域:陶瓷插芯的主要应用领域为光纤连接器(72%)、其他光无源器件(25%)、光有源器件(3%)。与其他光纤插芯材质如氧化铝、玻璃、模塑等相比,光纤陶瓷插芯与石英光纤热匹配性更好,理化性能更稳定,因此成为主流材质。光纤陶瓷插芯主要应用领域包括基站建设、光纤到户、IDC搭建等。
微波介质陶瓷滤波器具有高Q值,低插损,高介电,小尺寸、轻量化和低成本的优势,有望成为5G基站主流解决方案。随着5G商用的推进,5G基站建设也将迎来建设高峰,据预测,5G基站数目将是4G基站的1.5倍,这一领域的需求将迅速带动光纤陶瓷插芯、陶瓷介质滤波器的市场增长。
行业发展前景:近几年来,由于发展中国家陶瓷制品产量的大幅度增加,全球陶瓷行业的总产量呈逐年上涨的趋势,同时,国际陶瓷市场呈现出市场需求多元化、个性化的特点。日用陶瓷作为陶瓷行业的重点市场,与人们的日常生活息息相关,其市场特点和发展趋势如下:
1)国际标准不断提高,对铅、镉溶出量严格限制:
近年来,世界各国对日用陶瓷制品的标准和要求越来越高,其中美国、欧盟、日本、加拿大、澳大利亚等国家对陶瓷制品的铅、镉溶出量有更高的要求。美国食品药品管理局(FDA)发布的《符合性政策指南》以法规的形式对日用陶瓷中镉和铅的溶出作出了规定,美国材料与试验协会(ASTM)标准中也包含部分日用陶瓷的10条标准,分别对铅及镉的析出、耐酸性和耐碱性、抗冲击性及在微波炉中加热安全性等方面的标准制定了要求;欧盟的2005/31/EC号指令,对《关于与食物接触的陶瓷制品分析方法标准的采纳和执行声明》的要求进行了修订,欧盟还制定由各成员国均须严格执行的与食物接触的日用陶瓷铅、镉溶出量限量标准;加拿大的《加拿大产品法定1999(陶瓷\玻璃器皿)》和澳大利亚的BS4862-1972(TEST)和AS/NZS4371:1996(限量)等标准也均对铅、镉溶出量进行限制5。
2)市场呈高档化、艺术化、多元化和个性化趋势:近年来,在日用陶瓷国际市场上,受全球经济环境的影响,需求增速放缓,但高档、精品日用陶瓷的需求增长仍逐年上升。随着日用陶瓷行业的竞争加剧,日用陶瓷生产国也正把生产的重心向更具竞争潜力和高利润率的高档日用陶瓷、具有文化底蕴和艺术氛围的艺术陶瓷产品转移。由于消费者在生活水平、文化背景、艺术审美观等方面存在差异,进而对产品的需求也不完全相同,从而导致市场上单一品种的生产与销售很难满足不同消费者的需求。未来国际日用陶瓷市场将发生一系列明显变化,其主要特点表现在产品质量好、功能全、花色多、造型新颖,也即是产品朝着多元化趋势发展,同时,具有收藏、馈赠等功能的个性化产品越来越受到人们的喜爱和欢迎,并拥有较大的市场空间。
电瓷与国民经济的发展,特别是电力工业的发展有密切的关系,受国家对电力、电网行业的投资情况影响较大;陶瓷新材料是新材料的一个组成部分,由于具有其他材料所没有的各种优良性能,应用领域较广,成为各工业技术特别是尖端技术中不可缺少的关键材料,随着消费电子、汽车、生物医疗等领域的高速发展,陶瓷新材料的市场需求也在不断扩大。
未来,随着5G商用的推进,高Q损耗特性陶瓷市场空间打开,受陶瓷天线、LTCC、陶瓷滤波器等下游行业的推动,电子陶瓷市场将获得稳步增长。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国电子陶瓷市场供需发展前景及投资战略预测报告》统计数据显示:2019全球电子陶瓷市场规模约为241.4亿美元。2014-2018年,我国电子陶瓷行业市场规模由346.6亿元增长至576.9亿元,预计2023年中国电子陶瓷行业市场规模达到1145.4亿元。