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企业竞争图谱:2024年磁性元件 头豹词条报告系列 于利蓉 2024-12-31未经平台授权,禁止转载 摘要磁性元件作为电能与磁能转换的核心部件,广泛应用于多个下游领域。近年来,随着新能源汽车、光伏等领域的快速发展,磁性元件市场需求大幅增长,行业市场规模持续扩大。未来,AI算力提升、5G通信市场将成为磁性元件行业的新增长点。同时,行业正向着高频化、高功率、微型化、节能化方向发展,对全流程自动化生产技术提出了更高要求。 行业定义 磁性元件是指以法拉第电磁感应定律为原理,由磁芯、铜线、基座等组件构成,实现电能和磁能相互转换的电子元器件。按照其下游应用领域,磁性元件可分为信号类产品和电源类产品两大类,其终端广泛的应用于网络通讯、消费电子、汽车电子、安防电子、新能源、智能家居和智能仪表等下游领域或行业。在电子技术领域中,磁性元件是能量转换和储存的核心部件,其性能关系到整个系统的效率和性能。磁性元件主要包括电感器和变压器两大类。 行业分类 按照作用原理的分类方式,磁性元件行业可以分为电感器和电子变压器。 磁性元件行业分类 电感器 电感器是一种储能元件,利用电磁感应原理,将电能转化为磁能而存储起来。其结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器的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。 电子变压器 变压器是指利用电磁感应原理实现电能变换或把电能从一个电路传递到另一个电路的静止电磁装置。电子变压器一般指的是输入为高电压,例如220伏,输出为低电压,例如几伏到几十伏,功率范围一般为几瓦到几十千瓦之间的变压器,具有性能稳定、体积小、效率高等优点。 行业特征 磁性元件行业的特征包括:1.磁性元器件主要分为电感器和变压器,下游应用广泛;2.技术密集型产业,行业参与者需提升全流程自动化生产技术;3.向高频化、高功率、微型化、节能化方向发展; 磁性元器件主要分为电感器和变压器,下游应用广泛1 磁性元件是电子变压器、电感等的统称。电子变压器在电子设备中占有重要地位,尤其是在电源设备中,交流电压和直流电压几乎都要经过变压器变换、整流取得,按照用途通常分为:电源变压器、开关电源变压器、音频变压器、脉冲变压器、特种变压器等。电感器的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。按照应用领域来看,其终端广泛的应用于网络通讯、消费电子、汽车电子、安防电子、新能源、智能家居和智能仪表等下游领域或行业。2023年,光伏发电、新能源车、充电桩等在内的下游领域市场需求继续快速增长,带动相关电子变压器、电感等磁性元器件产品需求大幅增长。 技术密集型产业,行业参与者需提升全流程自动化生产技术2 磁性元器件生产设备的技术水平主要体现在设备的自动化程度、生产效率、产品品质和产品一致性,以及是否能够实现全工艺流程的自动化生产,属于技术密集型领域,需要大量拥有机械设计与制造、模具设计与制造、软件开发、电气自动化、机器视觉及电子信息等知识背景的专业人才,并且需对生产流程和生产工艺等有深刻理解,才能设计开发出适应全自动生产的智能化、自动化设备,行业参与者需提升全流程自动化生产技术。 向高频化、高功率、微型化、节能化方向发展3 随着碳化硅(SiC)、氮化镓(CaN)等第三代半导体功率器件的应用,半导体材料第一代、第二代、第三代禁带宽度逐渐打开,功率密度提高,对配套的磁性元器件提出更高的性能要求。磁性元器件将随着半导体功率器件的发展和技术进步,向高频化、高功率、微型化、节能化的方向发展,即提升开关频率,电压升高带来功率密度的提升,开关频率、功率密度的提升减小磁性元件体积和重量,能耗降低,转化效率提高。 发展历程 20世纪60年代,C型、环形卷绕式铁心变压器正式诞生,并广泛应用于多个电子领域,中国磁性元器件行业开始萌芽。20世纪90年代,R型圆截面变压器研制成功,解决了以往电子变压器漏磁大、损耗高、升温快、噪声大、可靠性低等缺点,逐渐取代传统的E型、C型和环形变压器,被称为90年代电子变压器的新革命。21世纪初,中国磁性元件产品发展标准化,大规模企业逐渐兴起。2013年,广东省电子变压器电感器行业协会主办,大比特资讯机构承办的“电子变压器、电感器行业首届自动化设备高峰论坛”召开,中国自动化技术发展,中国磁性元器件行业开始自动化转型。近年来,磁性元器件应用市场已从原本的消费电子市场为主,向云服务器、5G基站、智能快充、智能家居、新能源汽车、光储充等新兴市场发展。 萌芽期1960-01-01~1989-01-01 20世纪60年代,C型、环形卷绕式铁心变压器正式诞生,并广泛应用于多个电子领域。20世纪80年代末,中国大量引进电视机、录音机、录像机、高档收音机产品,激发国内磁性元器件的市场需求。中国磁性元器件行业开始萌芽。 启动期1990-01-01~1999-01-01 20世纪90年代,中国成功实现铁心开料设备自行制造,从只能开一条料到开四条料,提高了材料的利用率。与此同时,R型圆截面变压器研制成功,解决了以往电子变压器漏磁大、损耗高、升温快、噪声大、可靠性低等缺点,逐渐取代传统的E型、C型和环形变压器。 中国电子变压器的类型越来越多,磁性元器件行业参与者不断增多。 高速发展期2000-01-01~2012-01-01 2001年,中国加入WTO,国际间产业转移,“三资企业”成为中国磁性元器件行业一支重要的生力军。例如日本田村制作所先后在台湾、香港、深圳、惠州、东莞各地投资建厂;2004年美磁在厦门建立分公司。21世纪初,顺络电子、麦捷科技、振华富、经纬达、雅玛西等企业迅速发展起来。 中国磁性元器件产品发展标准化,大规模企业兴起。 成熟期2013-01-01~至今 2013年,广东省电子变压器电感器行业协会主办,大比特资讯机构承办的“电子变压器、电感器行业首届自动化设备高峰论坛”召开,推动行业积极往自动化方向转型。 中国自动化技术发展,磁性元器件行业开始自动化转型,新兴市场如云服务器、5G基站、智能快充、智能家居、新能源汽车、光储充等市场的发展推动磁性元件行业创新发展。 产业链分析 磁性元件发展现状 磁性元件行业产业链上游是原材料,包括漆包线、磁性材料、电子线、绝缘材料、IC芯片、二极管/三极管、电容、电阻等;产业链中游是磁性元器件制造环节;产业链下游是应用环节,应用广泛,包括网络通讯、消费电子、汽车电子、安防电子、新能源、智能家居和智能仪表等领域。 磁性元件行业产业链主要有以下核心研究观点: 上游直接材料占磁性元件成本比例较高,通常在70%以上,磁芯是磁性元件主体,高端磁芯核心技术主要由国外厂商掌握。磁性元器件的主要原材料包括漆包线、矽钢片、磁芯、电子线、骨架、绝缘材料等,其中成本占比较大的主要是漆包线、矽钢片和磁芯。其中,漆包线的主要材料为铜材,矽钢片的主要材料为冷轧硅钢,磁芯所用磁性材料主要包含铁、锰、锌、镍等几种金属。行业内公司直接材料占比通常在70%以上,如可立克直接材料占比75%。磁芯是磁性元件主体,磁芯原材料包括硅钢片磁芯、软磁铁氧体磁芯、铁粉磁芯、铁硅铝磁芯、铁硅磁芯、高导磁粉芯、非晶态磁芯等,高端磁芯如铁硅磁芯、高导磁粉芯、非晶态磁芯等的核心技术掌握在TDK、MURATA少数国际厂商手中,中国磁性材料正积极追赶,但短期内尚不能在原材料方面形成有效的技术优势。 中游中国磁性元件企业已开始从OEM向ODM转型,光伏领域磁性元件基本实现国产化。 随着电子信息制造业向中国的转移,中国部分厂商凭借技术和研发积累、精细化的管理、良好的客户关系等优势,逐步从众多的厂商中脱颖而出,开始从OEM向ODM转型,并拥有一定的品牌影响力。目前,中国磁性元件行业有实力的大型企业基本上都已从OEM向ODM转型,代表厂商有顺络电子、可立克、海光电子、大忠电子、茂硕电源和京泉华等。此外,受益光伏产业链集中于中国,中国光伏磁性元件基本实现国产化。中国光伏逆变器厂商占据全球70%市场份额,而磁性元件是逆变器的基础构成,利好逆变器供应链,可立克、京泉华、伊戈尔等厂商依托供应链就近配套优势,已经成为光伏逆变器厂商的核心供应商。 磁性元件产业链上游分析 生产制造端 原材料,包括漆包线、磁性材料、电子线、绝缘材料、IC芯片、二极管/三极管、电容、电阻等。 上游厂商 产业链上游分析 直接材料在磁性元件成本中占比较高,通常超过70%。 磁性元器件的主要原材料包括漆包线、矽钢片、磁芯、电子线、骨架、绝缘材料等,其中成本占比较大的主要是漆包线、矽钢片和磁芯。其中,漆包线的主要材料为铜材,均价约40元/千克;矽钢片的主要材料为冷轧硅钢,约6元/千克;磁芯所用磁性材料主要包含铁、锰、锌、镍等几种金属,约1元/个。行业内公司直接材料占比通常在70%以上。如京泉华漆包线、磁芯、矽钢片、半导体分别占其采购金额24.9%、16.2%、10.6%、5.4%,合计直接材料占成本比例74.38%;可立克漆包线、磁芯、半导体分别占其采购金额9.4%、9.6%、10.1%,直接材料合计占比75%左右。 磁芯是磁性元件主体,高端磁芯核心技术主要由国外厂商掌握,中国企业奋力追赶中。 目前磁性元件的核心技术主要体现在产品结构和性能设计、原材料改进和工艺创新等方面。其中原材料改进主要是指开发应用新型材料,以期达到减小磁性元件体积,提高功能效率的效果。磁芯原材料包括硅钢片磁芯、软磁铁氧体磁芯、铁粉磁芯、铁硅铝磁芯、铁硅磁芯、高导磁粉芯、非晶态磁芯等,高端磁芯如铁硅磁芯、高导磁粉芯、非晶态磁芯等的核心技术掌握在TDK、MURATA少数国际厂商手中,尤其是铁镍钼粉芯、铁硅铝粉芯进口一度达到95%,中国磁性材料正积极追赶,但短期内尚不能在原材料方面形成有效的技术优势。 磁性元件产业链中游分析 品牌端 磁性元器件制造环节。 产业链中游分析 中国企业已开始从OEM向ODM转型,并拥有一定的品牌影响力。 在磁性元件领域,中低端产品由于技术含量较低,进入门槛不高,生产企业众多,竞争激烈,企业主要以收取加工费为主要利润来源,利润水平较低且容易受到成本变动等因素的影响。中高端产品作为高端电子产品的配套,产品的附加值较高,能够维持较高的利润率。此外,以定制为主,仅面向特定客户小批量生产的产品,往往可以取得较高的价格和利润率,如京泉华境内销售毛利率超过10%,境外销售毛利超过20%,但对企业的生产能力、研发和设计能力要求都较高。随着电子信息制造业向中国的转移,中国部分厂商凭借技术和研发积累、精细化的管理、良好的客户关系等优势,逐步从众多的厂商中脱颖而出,开始从OEM向ODM转型,并拥有一定的品牌影响力。目前,中国磁性元件行业有实力的大型企业基本上都已从OEM向ODM转型,代表厂商有顺络电子、可立克、海光电子、大忠电子、茂硕电源和京泉华等。 实现磁性元件的全工艺流程自动化生产是中游企业提高市场竞争力的方向。 目前中国企业磁性元器件的生产往往还有多道工序需要依赖人工生产。包括全自动绕线设备在内的磁性元器件生产设备的技术水平主要体现在设备的自动化程度、生产效率、产品品质和产品一致性,以及是否能够实现全工艺流程的自动化生产,属于技术密集型领域,需要大量拥有机械设计与制造、模具设计与制造、软件开发、电气自动化、机器视觉及电子信息等知识背景的专业人才,并且需对生产流程和生产工艺等有深刻理解,才能设计开发出适应全自动生产的智能化、自动化设备。以科瑞思为例,科瑞思磁性元件成本除直接材料成本外,直接人工占磁性元件成本的41.76%,而市场竞争力较强的可立克直接人工占成本仅14.08%,顺络电子直接人工占成本12.11%,京泉华直接人工占成本仅11.08%,中国磁性元件行业第二三梯队的企业迫切需要通过全工艺流程自动化生产助力规模生产,提高市场竞争力。 汽车电子领域磁性元件进入壁垒较高,市场由日美企业主导;光伏领域磁性元件基本实现国产化;充电桩领域磁性元件技术要求较低,本土厂商积极布局。 车用领域:海外厂商仍主导全球车用市场,可立克等本土厂商快