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磁性元器件行业竞争格局及技术水平特点
发布日期:2022-01-17 12:34:57

磁性元器件行业竞争格局及技术水平特点

1、市场竞争格局概况

目前全球范围内主要的磁性元器件生产企业大部分集中在欧美、日本和中国。欧美、日本及中国台湾厂商由于发展历史较长,凭借技术、品质和品牌等方面的优势,在磁性元器件市场具备先发优势,拥有较高的市场份额,主要厂商包括TDK、村田、普思电子(Pulse)、帛汉股份(Bothhand)、台达电子(DELTA)、光宝科技等。

20世纪中期,全球磁性元器件的生产和销售主要集中在欧美等发达国家和地区,但由于磁性元器件多为手工加工,人工成本较高。20世纪60年代,磁性元器件产业逐步从欧美地区向日本、中国台湾等地区转移。20世纪90年代,由于国内投资环境良好、人工成本低廉,全球磁性元器件产业逐步向我国东南沿海地区转移。我国磁性元器件制造业起步相对较晚,20世纪90年代至2000年初期,我国企业主要依靠成本、服务等优势从事代工生产,竞争力较为有限。但随着我国研发实力的不断提升,目前已涌现出一批拥有自主品牌的规模化本土厂商,如铭普光磁、可立克、京泉华、美信科技等。同时,在全球电子制造业产业转移的背景下,我国已经成为世界范围内磁性元器件的主要研发、生产基地之一。

国内磁性元器件市场行业集中度相对较低,未来,下游网络通信、汽车电子的技术升级换代对磁性元器件质量、性能、技术的要求将不断提高,磁性元器件厂商的技术创新能力、规模化生产能力、快速响应能力将变得越来越重要,优势厂商将拥有较好的市场机遇,在行业中的比重将进一步上升。

2、行业技术水平及特点

(1)行业技术水平

在技术研发方面,目前磁性元器件产品的技术研发主要体现在产品结构设计、工艺设计、原材料改进、生产过程的自动化改进等方面。由于下游应用领域技术创新不断加快,市场对磁性元器件产品的需求也在快速变化,客户对磁性元器件产品要求的个性化特征愈加明显,这些变化对生产企业的设计研发能力不断提出新的挑战,迫使行业内企业通过不断加大技术研发和产品创新才能获得竞争地位。

在生产制造方面,受生产过程中缠线工艺等因素限制,磁性元器件生产过程中仍存在较多手工生产工序,自动化程度相对不高,导致产品生产效率不高,影响了产品质量的可靠性与产品良率。随着行业技术发展,逐步实现生产制造的自动化将成为必然发展趋势。

随着下游应用产品不断轻薄化、小型化、集成化、功能多样化方向发展,且随着下游应用领域逐渐拓宽,下游客户对磁性元器件产品的可靠性、小型化、高频化、集成化等方面的要求将不断提高。

(2)行业技术特点

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A、高可靠性

磁性元器件的应用领域所处环境较为复杂,而磁性元器件作为电子产品中稳定电压和信号传输的重要基础元器件,其可靠性成为决定下游应用产品寿命的关键因素之一。行业内企业通过采用先进的生产制造工艺和检测技术,有效提高产品良率,提升产品质量的可靠性与稳定性;通过优化产品结构设计、选择新材料,磁体结构耦合效率,降低产品自身损耗,有效提升产品可靠性。

B、小型化、高频化

传统磁性元器件的体积、构造、效率及性能已不能完全满足下游产品轻薄化、小型化、集成化、功能多样化的发展需求,对磁性元器件产品的小型化、高频化要求越来越高。磁性元器件从立体结构向平面结构、片式结构、薄膜结构转变,不断缩小产品体积,实现产品不断小型化。磁性元器件高频化,是通过提高工作频率,实现产品小型化、轻薄化,从而提高单位体积输出功率。

磁性元器件产品小型化、高频化,对生产企业的设计研发、生产工艺、品质管控以及材料选择提出了更高要求。

C、磁集成

磁集成技术是将电力电子设备中的两个或多个分立器件(如变压器、电感等)绕制在一副磁芯上,从结构上集中在一起。磁集成技术能有效减小磁性元器件的体积、重量,减小电流纹波,降低损耗,获得更佳的电磁兼容效果,实现较高的功率密度,改善磁性元器件性能。磁集成已成为磁性元器件产品重要的技术发展方向。

D、生产自动化

目前,磁性元器件加工环节涉及部分难以实现设备自动化生产的加工工序,采用人工生产方式,致使行业自动化生产程度整体不高。生产自动化程度不高的特征会显著制约磁性元器件厂商的规模化生产能力、生产效率、产品质量的可靠性和稳定性,加之人工成本的持续上升与用工荒的双重压力,越来越多的企业开始引入自动化设备。自动化生产在生产效率数倍于人工生产的同时,能够提高产品生产的一致性,降低生产成本,提升产品质量与稳定性。随着下游应用领域对磁性元器件产品质量、工艺技术、订单响应要求的不断提高,自动化生产将成为磁性元器件厂商的重要发展方向。

3、磁性元器件行业前景

(1)国家产业政策扶持

磁性元器件是电子电器设备的重要基础元器件之一,在电子元器件产业中具有重要的地位。电子元器件制造业是电子信息产业的基石,其发展影响着整个电子信息产业的发展,电子元器件制造业持续受到国家政策的鼓励和支持。国家发布了一系列产业规划和政策均直接或间接支持行业的发展。具体如下:

电子元器件领域:2021年1月我国印发的《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》,提出:到2023年,5G、工业互联网、汽车电子等重要行业,推动基础电子元器件实现突破,增强关键材料、设备仪器等供应链保障能力,提升产业链供应链现代化水平。

网络变压器产品:2021年7月我国印发的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,提出:推动基于5G模组的高清摄像头、工业级路由器/网关、车载联网设备、自动导引车(AGV)等各类行业终端的研发和迭代演进。2021年3月我国发布的《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)的通知》,提出:推动支持高速无线局域网技术的家庭网关、企业网关、无线路由器等设备研发和推广应用。

5G与千兆光网领域:2020年9月我国印发的《关于以新业态新模式引领新型消费加快发展的意见》,提出:加强信息网络基础设施建设,加大5G网络、物联网等新型基础设施建设力度,优先覆盖核心商圈、重点产业园区、重要交道枢纽、主要应用场景等。加快建设千兆城市。

2019年3月我国明确提出将开展城市千兆宽带入户示范,改造提升远程教育、远程医疗网络,推动移动网络扩容升级。2019年5月,我国提出把加快网络升级扩容作为扩大有效投资的重要着力点,加快部署千兆宽带接入网络,推动固定和移动宽带迈入千兆时代。2021年3月,我国明确提出,加大5G网络和千兆光网建设力度,丰富应用场景。2021年3月我国印发的《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)》,提出:推进“双千兆”网络建设互促、应用优势互补、创新业务融合,进一步发挥“双千兆”网络在拉动有效投资、促进信息消费和助力制造业数字化转型等方面的重要作用。

IPv6领域:2021年7月,我国发布了《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》,提出:到2023年末,基本建成先进自主的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,形成市场驱动、协同互促的良性发展格局。IPv6活跃用户数达到7亿,物联网IPv6连接数达到2亿。移动网络IPv6流量占比达到50%,城域网IPv6流量占比达到15%。国内主要内容分发网络、数据中心、云服务平台、域名解析系统基本完成IPv6改造。上市的家庭无线路由器全面支持并默认开启IPv6功能。县级以上政府网站、国内主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率显著提升。

到2025年末,全面建成领先的IPv6技术、产业、设施、应用和安全体系,我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位。网络、平台、应用、终端及各行业全面支持IPv6,新增网站及应用、网络及应用基础设施规模部署IPv6单栈,形成创新引领、高效协同的自驱性发展态势。IPv6活跃用户数达到8亿,物联网IPv6连接数达到4亿。移动网络IPv6流量占比达到70%,城域网IPv6流量占比达到20%。县级以上政府网站、国内主要商业网站及移动互联网应用全面支持IPv6。我国成为全球“IPv6+”技术和产业创新的重要推动力量,网络信息技术自主创新能力显著增强。

新能源汽车领域:2020年11月,我国印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)的通知》,提出:以纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车为“三纵”,布局整车技术创新链;以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”,构建关键零部件技术供给体系。大力推动充换电网络建设。

(2)新基建持续发力,新一代网络通信技术快速普及,将加速网络通信设备的升级换代,大幅增加磁性元器件的市场需求

A、新基建持续发力

2018年12月我国首次提出:加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设,“新基建”的概念由此产生。“新基建”本质上是信息数字化的基础设施,主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域,其中通信网络基础设施为关键投入。

2019年7月,我国提出:加快推进信息网络等新型基础设施建设。2020年3月,我国提出:加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。2020年3月,我国提出:加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,建设数据中心,增加充电桩、换电站等设施,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。

2021年3月我国通过的《我国十四五和2035年远景目标》指出“加快5G网络规模化部署,用户普及率提高到56%,推广升级千兆光纤网络。前瞻布局6G网络技术储备。扩容骨干网互联节点,新设一批国际通信出入口,全面推进互联网协议第六版(IPv6)商用部署。加快构建全国一体化大数据中心体系。积极稳妥发展工业互联网和车联网。加快交通、能源、市政等传统基础设施数字化改造。

“新基建”是我国的重要发展战略,是服务国家网络强国战略的重要内容,是支撑数字经济高质量发展的客观需要,也是推动经济社会转型升级的有效路径。在此背景下,以5G、大数据中心等为代表的新型基础设施建设将持续发力。

B、新一代网络通信技术快速普及

在政府大力支持和引导下,我国固定宽带和移动宽带双双进入千兆时代,即千兆固定宽带网络、5G千兆移动网络。5G是第五代移动通信技术,5G技术具有高频、大容量、高速率、低延时、大规模设备连接、支持海量接入等特点。F5G是第五代固定网络,以10GPON(10Gigabit-Capable Passive Optical Networks,一种无源光综合接入标准)、WiFi6等技术为代表。10GPON技术是实现千兆宽带接入的关键,Wi-Fi6是实现千兆宽带入户后的连接。10GPON千兆宽带网络在联接容量、带宽和用户体验三个方面均有飞跃式发展,上下行速率将高达对称10Gbps,时延降低到100us以下。Wi-Fi6是目前最新的一代Wi-Fi标准,大大提高了无线传输速率,同时支持多设备通信,高效利用无线信道,提高密集信号下的网络稳定性。

新基建的持续发力与新一代网络技术5G、10GPON、WiFi6的快速普及,将推动通信网络基础设施的快速建设,会带来5G通信基站、路由器、交换机、服务器、机顶盒等网络通信设备大范围的升级换代,网络通信设备的采购量将显著增加,从而大幅增加对上游磁性元器件的市场需求。

(3)新能源汽车渗透率不断提升,磁性元器件市场空间巨大

随着世界各国对环境保护、能源安全重视程度的提高,各国已经推出限制或禁止生产销售传统能源汽车的时间表和政策,新能源汽车替代传统燃油车已经成为必然趋势。

新能源汽车是全球汽车产业绿色发展和转型升级的重要方向,也是我国汽车产业发展的一种战略选择。为鼓励和引领新能源汽车产业的发展,我国制定了明确的新能源汽车产业规划。2020年10月我国印发了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,明确提出到2025年,新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。到2035年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流。

为了应对世界各国限制或禁止销售传统燃油汽车、大力发展新能源汽车的产业政策,国内外各大整车厂纷纷加码新能源汽车发展规划。

在各国政府政策刺激、各大汽车厂商加大新能源布局、新能源汽车质量逐步提高以及消费者对新能源汽车认同程度不断提高的背景下,世界各国及我国新能源汽车产销量持续增长,但新能源汽车的渗透率仍然较低。未来新能源汽车行业仍将持续保持高景气度,新能源渗透率存在较大的提升空间。

新能源汽车渗透率的不断提高,将直接带动汽车电子产品的爆发式增长与配套充电桩的大规模同步建设,为磁性元器件提供了巨大的市场增长空间。

(4)技术进步对行业的促进作用

通信技术、网络技术、信息技术、人工智能技术、新能源技术的快速发展与融合,在推动网络通信、新能源汽车、工业电源、消费电子、安防设备等领域快速发展的同时,对磁性元器件产品的质量、性能提出了更高要求,倒逼磁性元器件行业技术进步。磁性元器件新材料及相关技术的不断更新,为磁性元器件的转换效率、功率密度、可靠性、电磁兼容性等性能的持续提高以及磁性元器件逐步向小型化、轻薄化、集成化方向发展提供了重要保障。

4、磁性元器件行业进入壁垒构成

(1)技术与研发壁垒

近年来,磁性元器件下游应用领域技术创新步伐不断加快,产品更新换代较快,市场和客户不断提出新的需求,客户对磁性元器件的技术水平、性能品质、产品交付能力等要求也在不断提高,这就要求生产企业具备快速满足相应市场和客户需求的技术研发能力,而上述能力往往需要生产企业在技术研发方面投入大量资金、通过长时间积累设计研发与生产工艺经验获得。

基于此,生产企业需持续在资金与人才方面进行研发投入,不断提升自身的技术研发实力,以便在客户提出需求后,快速且高效地设计出符合客户需求的产品,适应市场的快速变化,这使得磁性元器件行业具有较高的技术与研发壁垒。

(2)生产工艺壁垒

磁性元器件产品具有多样化的质量和技术性能要求,对工艺流程设计与工艺过程控制要求较高。生产企业的设计和研发能力与生产工艺相匹配,才能生产出可靠、高性能的产品,很多核心技术也需要通过工艺流程来实现。而生产工艺的创新、优化与工艺技术水平的提高来源于生产企业长期、大规模的生产实践的积累与总结。另外,磁性元器件产品生产成本与生产工艺流程密切相关,良好的生产工艺流程能够有效提高生产效率、降低生产成本,提高企业的经营业绩。行业新进入者由于缺乏生产实践积累面临生产工艺壁垒。

(3)客户壁垒

磁性元器件具有品种多、规格型号多、交期短等特点,生产企业往往需要紧密结合客户的需求进行设计开发,并具备快速响应能力。规模较大的下游客户往往具备完善的供应商考核体系,通过技术考察、样品测试、小批量试用等多种环节综合评估磁性元器件供应商的产品性能和质量可靠性,对供应商的设计研发能力、生产制造能力、快速反应能力、技术支持能力等均有严格的要求。因此,一旦生产企业成为下游客户的合格供应商,出于时间成本、沟通成本以及产品质量风险等考虑,客户一般不会轻易更换供应商,从而形成稳定的合作关系,双方的合作黏性和稳定性较强,从而对行业新进入者形成了客户壁垒。

(4)规模化生产壁垒

磁性元器件行业的规模效应明显。首先,磁性元器件产品的成本与生产规模具有直接关系,只有进行规模化生产,才能有效分摊固定成本和各项期间费用,进而产生效益;其次,企业生产规模越大,对原材料供应商的议价能力越强,能够有效降低生产成本;再次,规模较大的企业具有充裕的生产能力和优化的设备工艺组合,可以同时满足多个客户、多个产品的试制及新产品研发、生产需求,有利于产品技术储备和产品线的扩充;最后,下游客户对磁性元器件的需求量一般较大,为了保证供应效率和产品品质稳定,客户会选择几家供应商持续供货。只有具备大规模生产能力和快速响应能力的企业才能进入主流市场,成为知名客户的长期供应商。新进入者短期内难以快速具备规模化生产能力并形成规模效应而难以生存。

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