电子陶瓷反思求变

金偲芮

先进陶瓷是新材料产业的重要分支，结构陶瓷、功能陶瓷、电子陶瓷等领域均在快速拓展。其中，电子陶瓷市场规模稳步增长，受益市场需求增长和政策红利，“十四五”期间将聚焦多层陶瓷电容器、片式电感器、高性能压电陶瓷、微波介质陶瓷、半导体陶瓷五大类细分赛道持续发力。

庞大需求与国产替代

陶瓷产品对人类社会的进步与发展贡献良多，持续的研发使陶瓷产品性能不断得到改善与延展，渗入人类生活的方方面面，信息时代陶瓷产品亦有其独到的应用领域，电子陶瓷即以其特殊功用成为不可或缺的新材料。

广义的电子陶瓷（electronic ceramics）指“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”，具有独特的电学、光学、磁学等性质，以及硬度高、耐磨损、断裂韧性高等优点，从而在电子、通讯、自动化、能源转化和存储等领域起到关键作用；
按照应用范围，电子陶瓷可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷等，是3C电子、机械、光通讯、化工、医疗、航空、汽车等领域的重要基材。

2020年，全球电子与电器陶瓷市场规模达874亿元，预计2026年将达到992亿元。我国拥有全球最大的电子元器件应用市场，多种电子陶瓷产品的产量居世界首位。受益于通信、计算机、电子仪表、激光技术和数字电路技术等应用领域的普及和发展，加之一系列政策和举措大力支持国产替代，国内电子陶瓷行业迎来机遇，市场拓展和整体利润均保持较快增长。求思咨询发布的《2021中国电子陶瓷行业白皮书》显示，2016-2020年间，我国电子陶瓷行业市场规模从301.1亿元增长至399.6亿元，年复合增长率达7.3%；
预计到2025年，我国电子陶瓷市场规模有望超过463.7亿元。今年1月，工信部发布的《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023年）》明确提出，突破一批电子元器件关键技术，射频滤波器、片式多层陶瓷电容器等重点产品专利布局更加完善；
重点发展高导热、电绝缘、低损耗、无铅环保的电子陶瓷元件。

我国电子陶瓷材料和元件领域逐渐形成较好的产业技术基础，但针对高端电子陶瓷材料被日、美等国企业垄断，国内产品多偏向中低端，一些关键材料技术、工艺技术及设备技术受制于人等产业痛点，中国工程院的周济院士、李龙土院士建议，“将无源元件和关键电子陶瓷材料及无源电子元件纳入国家半导体产业发展战略布局中统筹考虑；
增加研究人员和资金投入，强化研发力量；
统筹规划电子陶瓷材料与元器件产业链上下游企业，加强自主创新。”

“金刚钻”与“瓷器活”

电子陶瓷作为无源电子元件的核心材料，其制备及加工技术是制约电子信息技术发展的重中之重。业界专家指出，“随着电子信息产品进一步向宽带化、小型化、集成化、移动化、绿色化方向发展，电子陶瓷元器件渐呈多功能化、多层化、多层元件片式化和片式元件集成化发展。”这也让新一代的电子陶瓷材料需具备显微结构细晶化、材料功能多样化、电磁特性高频化及低损耗化等特点。有观点就此表示，“精密陶瓷制造是一个需要长期投资、持续支持的产业，从规划建设到盈利，开花结果三五年寻常；
从筹备到批量化，九转功成十年打磨普遍，需要多年后才实现盈利。总之，上马精密陶瓷制造业需要谋定而后动。”国内电子陶瓷头部企业中瓷电子董事长王强表示，“公司将深耕电子陶瓷领域，持续创新陶瓷材料体系，提升外壳设计和工艺能力，巩固现有通信器件用电子陶瓷外壳、工业激光器用电子陶瓷外壳、汽车电子件产品领域，大力开发消费电子陶瓷产品，积极扩展新型电子陶瓷应用领域。”

此外，汽车电子市场是电子陶瓷下游实现高价值、高增长的重点所在，传统燃油汽车的汽车电子如卫星定位系统、中央控制系统、无线电导航系统、车身稳定控制系统、ADAS等，这些系统的电控电路均大量使用车规电子陶瓷产品。新能源汽车的控制模块相对更多、更复杂，这就大幅提高了对高容量电子陶瓷元器件的需求，而且纯电动汽车比混合动力汽车所需的电子陶瓷元器件数量更多一些。按照基本的测算，一辆新能源汽车最少需配置1万元左右成本的电子陶瓷产品。比如一枚硬币大小的电子陶瓷环（学名“新型动力电池陶瓷密封连接器”）就是新能源电动汽车中的重要零部件，用于动力电池盖板和极柱之间形成密封导电连接，在国内电子陶瓷企业技术取得突破之前，这一领域严重依赖国外产品。好在国内的安地亚斯电子陶瓷有限公司等企业在新能源汽车的陶瓷部件细分领域深耕研发取得成效，比亚迪新能源汽车从“F3DM”到“唐”系列的电子陶瓷零部件均由国内企业生产，并且比亚迪已成立新材料公司，专事研发研究高容值、高电压、高可靠性的新型陶瓷車载元器件满足市场需求。车规产品虽多为中、大尺寸，但对于产品一致性、可靠性、高容值、高耐压、耐温有更高要求，从这个角度来看国内企业的突破更为可喜。

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