广告

5G高频要求下,高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开

2020-10-27 15:28:12 阅读:
凭借硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点,陶瓷材料下游应用范围广阔,涵盖 3C 电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车七大领域。预计到2023年,中国电子陶瓷行业市场规模达到1145.4亿元。

应用广泛,陶瓷下游领域涵盖七大新兴领域;高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开,有望持续受益5G全周期建设。凭借硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点,陶瓷材料下游应用范围广阔,涵盖3C电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车七大领域。展望未来, 我们认为5G高频要求下,高Q低损耗特性陶瓷市场空间打开,看好陶瓷天线、LTCC、陶瓷滤波器等持续受益5G全周期建设,下游行业有望迎来多维度成长,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。56Pednc

56Pednc

图 1:陶瓷下游应用领域。(资料来源:华研科技官网,天风证券研究所)56Pednc

56Pednc

图 2:中国电子陶瓷行业市场规模(亿元)。(资料来源:头豹科技创新网,天风证券研究所)56Pednc

1)3C 电子领域:我国已进入 5G 全面建设阶段,2020 年 5G 手机将加速普及,同时叠加可穿戴市场兴起,电子陶瓷市场需求打开。在 3C 电子领域,陶瓷主要应用于手机及智能手表等场景中。预计陶瓷市场空间随着下游应用的成长而持续提高——手机: 2019 年为 5G 手机元年,随 5G 建设进度推进,预计 2019-2023 年全球 5G 手机渗透率由 0.9%增长至 51.4%;可穿戴:中国已成为全球第一智能可穿戴市场,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。56Pednc

56Pednc

表 1:陶瓷在 3C 电子领域中的应用。(资料来源:中国钟表网,天风证券研究所整理)56Pednc

56Pednc

图 3:2019-2023 年全球手机渗透率(%)。(资料来源:mobile,天风证券研究所)56Pednc

56Pednc

图 4:2017-2022 年中国可穿戴设备出货量及市场规模。(资料来源:前瞻研究院,天风证券研究所)56Pednc

  • 陶瓷天线满足小型化需求:与 PCB 天线等相比,陶瓷天线介电常数高,同时可以有效缩小天线尺寸,提升手机内部空间利用效率,同时能助力手机实现轻薄化。具体可分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。多层陶瓷基板(LTCC 天线)采用低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结,天线金属导体可以印在每一层陶瓷介质层上,从而有效缩小天线尺寸。

56Pednc

图 5:块状陶瓷天线和 LTCC 工艺陶瓷天线。(资料来源:中国制造网,天风证券研究所)56Pednc

  • LTCC 技术从单器件到集成模块应用广泛,5G 高频化、小型化、一体化有望驱动LTCC 产品成长。低温共烧陶瓷技术(LTCC)是一种多层陶瓷微波材料技术,可以将无源元件内埋置到基板内部同时将有源元件贴装在基板表面、实现三维结构, 在制成无源/有源器件、功能模块集成等方面有灵活性,具有操作简单、技术成熟、低损耗、优良的高频 Q 值、小型化等优势,可用于制作基板、器件及功能模块。基于其性能优势,未来我们持续看好5G 高频化、小型化、一体化下LTCC 产品的成长——LTCC 优良的介电特性决定其将是5G 高频天线的最佳方案。随着频率提高,电磁波传播过程中的衰减也会增大,毫米波频段下金属天线的导体损耗重、天线辐射效率大幅下降。相比看,LTCC 制造高频通讯模组具备高Q、允许大电流及耐高温、热传导性更好、可将被动元器件埋入多层电路中增加电路密度、小CTE等优点,更适于5G 高频天线的应用。

56Pednc

图 6:LTCC工艺流程。(资料来源:电子发烧友,天风证券研究所)56Pednc

56Pednc

图7:LTCC基板。(资料来源:动易网络,天风证券研究所)56Pednc

 56Pednc

56Pednc

表2:LTCC 自单器件向模块化发展。(资料来源:材料科学与工艺,天风证券研究所)56Pednc

2) 通讯:基站建设:预计5G 基站数目将是4G 基站的1.5 倍;光纤铺设稳定增长:2010-2018 年,我国光纤布设长度复合年增速在20%以上,2018 年,我国光纤接入用户达3.68 亿,占全部互联网宽带用户的比例同比增加6.1%,光纤铺设长度达4358 公里,同比增加16.31%;IDC 市场随流量增加而扩大:2012-2018 年,我国IDC 市场规模已由210.8 亿元增长至1277.2 亿元,CAGR 达35.02%。上述三个细分领域将直接拉动相关陶瓷产品如光纤陶瓷插芯、陶瓷介质滤波器需求。56Pednc

56Pednc
56Pednc

表3:陶瓷在通讯领域中的应用。(资料来源:华研科技官网,天风证券研究所)56Pednc

  • 光通讯:光纤陶瓷插芯将直接受益于5G 建设。陶瓷在光通讯领域中的应用有套管、插芯等,其中陶瓷插芯将在5G 时代需求提升。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,将直接受益于5G 建设。
  • 基站:微波介质陶瓷滤波器有望成为未来5G 基站主流解决方案。5G 时代,与传统金属腔体滤波器相比,微波陶瓷粉体较金属腔体具有更高Q 值的材料特性,大幅减小了插损,具有高带外抑制、温度漂移特性好、温度适用范围宽泛、多种形式的封装结构和输出接口形式的特点,满足了基站滤波器小型化的发展趋势,判断微波介质陶瓷滤波器有望成为未来5G 基站主流解决方案。中国5G 建设的推进+微波介质陶瓷滤波器技术的成熟,微波介质陶瓷滤波器空间持续提高,预计2019-2023 年中国5G 基站介质滤波器市场容量超过336 亿元,CAGR 为80.32%。

56Pednc

表4:不同滤波器特性对比。(资料来源:新材料,天风证券研究所)56Pednc

3) 汽车、航空领域:陶瓷在汽车、航空领域中应用主要为锂电池隔膜、氧传感器、固体燃料电池和航空发动机热障涂层,其中锂电池隔膜及固体燃料电池市场规模将随新能源汽车渗透加速而增长。固体燃料电池:目前,燃料电池主要分为固体氧化物燃料电池(SOFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、碱性燃料电池(AFC)与质子交换膜燃料电池(PEMFC)等,其中作为清洁高效的能源系统,SOFC 为今后新能源应用的主要方向。陶瓷电解质薄膜能在高温、氧化和还原气氛中保持良好的化学稳定性,并在很大氧分压范围内具有纯氧离子导电特性,成为SOFC 电解质材料首选。锂电池隔膜:锂电池隔膜作用是防止两极接触而造成短路,陶瓷涂覆隔膜可显著提高锂电子电池的热稳定性,提高其耐刺穿能力,同时陶瓷涂层的孔隙率大于隔膜的孔隙率,利于增强隔膜的保液性和浸润性,因此得到广泛应用。目前,我国已推出多部法律法规推动燃料电池市场发展,同时叠加新能源汽车渗透加速,预计我国燃料电池2020-2024 年市场规模将由11.2亿元增长至27.65 亿元,我国锂电池隔膜2020年需求总量达到27.33 亿平方米。56Pednc

56Pednc
56Pednc

表5:陶瓷在汽车、航空领域中的应用。(资料来源:华研科技官网,天风证券研究所)56Pednc

 56Pednc

56Pednc

表6:中国燃料电池产业发展目标。(资料来源:新能源网,天风证券研究所)56Pednc

56Pednc

图8:2011~2020年锂电池隔膜需求(亿平方米)。(资料来源:新能源网,天风证券研究所)56Pednc

 56Pednc

56Pednc

 56Pednc

图9:2014~2024年中国燃料电池市场规模(亿元)。(资料来源:智研咨询,天风证券研究所)56Pednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 使用SiC和GaN创建面向未来的电力电子器件 随着碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带器件的推出,电力电子技术发生了翻天覆地的变化。事实上,这些材料的特性使其特别适合在高压和高开关频率下所运行的应用,并能提供比最先进的硅基功率器件更好的效率和散热管理。
  • MWC 2023落下帷幕,盘点国产厂商的那些亮眼表现 MWC 2023(世界移动通信大会2023)于2月27日在巴塞罗那正式向全球移动产业伙伴开启,大会也于3月2日正式落下帷幕。展会持续五天,根据官方数据统计,2023年MWC有2000多家全球厂商参展,中国有以OPPO、荣耀为代表的共计28个国产厂商参展。本次展会,各大厂商纷纷拿出自己的看家本领,可谓是亮点多多,今天就带大家一起看看展会上国产厂商展现的那些亮眼技术吧~
  • 小米预研固态电池技术前景诱人,能量密度突破1000Wh/L 3月1日,小米又宣布预研固态电池技术,通过将电解液替换为固态电解质,不仅能量密度突破1000Wh/L,更大幅提升低温放电性能和安全性,称“有望一举解决手机电池三大痛点”。
  • 用于GaN HEMT的超快速分立式短路保护 GaN HEMT的保护电路必须比硅基MOSFET中使用的传统短路和过流保护方法更快。
  • 等离子体抛光干式蚀刻为下一代SiC带来质量优势 尽管化学机械抛光(CMP)有一段时期一直是最常用的基板抛光技术,但随着一种新引进的技术——等离子体抛光干式蚀刻(PPDE)被提出,可望克服CMP带来的一些限制。
  • 传音Tecno品牌MWC 2023首秀,手机后盖1600色一键更换 据外媒消息,传音Tecno在世界移动通信大会(MWC 2023)上展示了其Chameleon Coloring Technology(变色龙着色技术)。这项技术可以嵌入到智能手机的背板中,只需按一下控制键,就可以在手机的背板上产生多种颜色的变化。
  • 【汽车创新三大驱动力】系列之一: 解决电动化和电池测 围绕电动汽车和电池的最大问题之一,是如何提高单次充电的容量和续航里程。而围绕续航能力有一些关键绩效指标,同样围绕电池的效率、加速和快速充电能力也有一些关键绩效指标。我们今天看到的趋势是锂离子电池,但在未来,我们将看到向固态的转变。这主要是由固态电池带来的重量减轻和密度增加所推动的,而重量是影响车辆续航能力的一个关键因素。
  • 中科大团队提出钙钛矿电池新结构,实现一项新世界纪录 EDN小编从中国科学技术大学官网了解到,中国科学技术大学教授徐集贤团队与合作者,针对钙钛矿太阳电池中长期普遍存在的“钝化-传输”矛盾问题,提出了命名为PIC(porous insulator contact,多孔绝缘接触)的新型结构和突破方案,基于严格的模型仿真和实验给出了PIC方案的设计原理和概念验证,实现了p-i-n反式结构器件稳态认证效率的世界纪录,并在多种基底和钙钛矿组分中展现了普遍的适用性。
  • 可拉伸电子产品有戏了?科学家研发新型弹性聚合物电介质 尽管最近在材料和制造技术方面取得了进展,但开发具有大面积均匀性、低功耗和性能可与传统刚性设备相媲美的本征可拉伸电子设备仍然具有挑战性。一个关键的限制是缺乏弹性介电材料……
  • 眺望2023年:值得关注的科技行业大势 在新的年度一开始,我们更有充分的时间掌握在2023年值得关注的科技行业趋势与预测...
  • 全新锂离子电池电解液,-60℃仍可提供54%的室温容量 美国马里兰大学化学与生物分子工程系教授、极端电池研究中心主任王春生团队,提出了一种全新的电解液设计方法,将锂离子电池的工作温区从(-20℃,+50℃)扩展到(-60℃,+60℃)。
  • 意法半导体ST-ONEMP数字控制器简化高能效双端口USB-PD 2023 年 2 月 7 日,意法半导体的高集成度、高能效ST-ONE系列USB供电(USB-PD)数字控制器新增一个支持双充电口的ST-ONEMP芯片。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了