被动元器件产业:电气化时代的钢筋水泥

(报告出品方/作者:方正证券,陈杭)

一、被动元器件投资逻辑框架

被动元器件的三大看点:库存、创新、国产替代

受疫情冲击,海外被动元器件大厂供给持续收缩, 交货周期拉长超3月。从2020年10月开始,被动元器件进入了被动去库 存的阶段。厂商库存水平持续下降,缺货严重,涨 价频繁。我们认为,缺货涨价行情将至少持续到今 年年底。

目前,我们正处于能源革命和计算革命的两大创 新交汇期。智能手机、5G、新能源车、快充技术、物联网等 技术推动被动元件的需求持续上涨。2026被动元器件市场规模预计为396亿美元。2020-2026年复合增速4.2%。

国内被动元器件企业通过并购和有机发展逐步做 大做强。做大:通过募集资金等方式逐步扩充先进产能。做强:通过长期技术积累,逐渐补全与海外龙头 之间材料、设备、工艺的差距,打通被动元器件 产业链,国产化率持续提升。

二、详解被动元器件:电子之米

被动电子元器件:电子之米

电子元器件是电子元件和电子器件的总称。电子元件是指生产加工时不改变分子成分的成品,如电阻、电容、电感等。电子 元件通常又被称为无源器件或被动电子元器件。电子器件则是加工中改变分子成分和结构的产品,主要包括各类半导体产品,如二极管、三极管、场效应晶体管、集成电路 等。电子器件通常被称为有源器件或主动电子元器件。

被动元器件定义及划分:RCL占比89%

被动元件相对于主动元件来说,是指不影响信号基本特征,而仅令信号通过而未加以更动的电路元件。从工作特点来看,被动元件具备自身不消耗电能,或把电能转变为不同形式的其他能量;同时只需输入信号 ,不需要外加电源就能正常工作等特性。

被动元器件可主要分为RCL元件、被动射频元器件、其他。2019年,RCL元件的产值约占被动元件总产值 的89%,主要包括电阻、电容和电感三大类。其中电容市场占比为65%、电感市场占比为15%、电阻市场 占比为9%。被动射频器件则包括滤波器、耦合器、天线、巴伦和谐振器等,合计占比不到11%。

电容定义和工作原理:储能元件

电容由两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质构成的,是存储电能的元件。导体可以 是箔、薄膜或电解质;绝缘介质可以是玻璃、陶瓷、塑料膜、氧化物层等材料,绝缘介质的主要作 用是增加电容器的电容量。当电容器的极板之间施加电压时,正极会失去电子,带正电,负极会获得电子带负电。当正极和负 极的电势差与充电电源的电势差相同时,电容器充电完成。电容器的放电过程和以上充电过程完全 相反。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个基板之间的电压之比。

四大电容器解析:陶瓷电容占主流

电容一般可细分为钽电解电容、铝电解电容、陶瓷电容器、薄膜电容器。这四类电容产品各有优劣 ,使用范围也存在差异。

陶瓷电容器相比薄膜电容和铝电解电容更易于小型化,且相比钽电容具备成本优势,所以下游应用 最广泛,2019年份额占整体电容市场的52%;钽电解电容在航空航天、武器装备等军用领域和民用 高档消费电子领域应用较多;薄膜电容器在新能源车行业拥有较大前景;铝电解电容主要应用于大 电容场景。在陶瓷电容器中,MLCC由于具备耐高压、耐高温、体积小、容量范围广等优势,所以MLCC主导了 陶瓷电容器。其中,片式MLCC占比93%,引线式MLCC占比3%,SLCC占比4%。引线式MLCC因 为尺寸和高度受限,无法满足进一步小型化的要求,被片式MLCC逐步取代。

三、短期被动元器件看点:库存

被动元器件的需求概述:广泛应用于各类电子产品

被动元器件作为电子之米,从底层支撑上游半导体、汽车电子、IoT、智慧医疗等应用。其中消费电子占据 行业70%以上空间。从被动元件的发展史来看,下游应用市场的变化主导了上游被动元件市场的发展,此 外,资本支出和技术升级也是被动元件发展的重要动力。 2019年,被动元件的市场规模为311亿美元,根据ECIA数据,RCL元件占市场89%,市场规模为277亿美 元。

被动元器件的供给概述:缺货涨价周期已开启

随着5G、电车普及,MLCC龙头村田目前积压订单金额破记录,另一家日系大厂太阳诱电也积极扩产,预估今年 MLCC产能较去年提高10%-15%。中国台湾国巨、华新科也看好产业前景,同步扩充产能。

在钽电容方面,国巨今明年增幅约10%-15%。2023年,钽电容产能可较现在增加20%-25%。华新科在高 雄扩建厂房,积极扩充MLCC产能。预计华新科今年MLCC产能提升约10%-15%。同时,华新科也在扩充LTCC产 能,预计未来LTCC产品占华新科整体业绩比重上看8%-10%。

被动元器件的库存周期:目前处于被动去库存阶段

被动元件的供给又可以被拆分为产能和库存两部分,前者是未来的供给能力,后者是历史产出的积淀,二者均是供 给端的重要影响因素。我们认为,被动元器件的库存水平与行业供需和创新周期密切相关。

被动元器件经历了2018年的涨价周期和2019-2020年初的主动去库存周期后,从2020Q3开始呈现明显的供需剪刀 差。剪刀差分为三个阶段,我们认为,目前处于剪刀差不断扩大的第二阶段,根本原因是“供给刚性+需求弹性” 的结果。供给刚性源于日本的高端产能退出和中国台湾的疫情反复;需求弹性是5G基建+换机、碳中和(电车和新 能源)、无人驾驶(计算革命)。信息革命和能源革命的背后都是被动元器件。

第一阶段(2020Q1-2020Q2)“量价齐跌”。主动去库存,需求由于疫情冲击暴跌。供给由于不能开工暴跌。

第二阶段(2020Q3-2021Q3)“量跌价升”和“量平价升”。被动去库存,经济反弹叠加5G和电车爆发,使上游 需求暴涨,但是,有效供给受到疫情反复拖累。供给增速远低于需求增速。

第三阶段(2021Q4-2022Q4)“量价齐升”。主动补库存。全球被动元器件厂加大资本支出,但有效产能开出得 到2022年后。虽然需求高企,但库存会逐步上升。

四、中期被动元器件看点:需求创新

被动元器件市场:中期稳健增长

根据Mordor Intelligence数据,2020年被动元 件市场规模为309.8亿美元;预计2026年,被动 元件市场规模为395.9亿美元,年复合增速4.2% 。其中,亚太市场增速和市场规模处于首位。从被动元器件的下游应用结构看,网络通信、车 用是主要的下游应用,占比分别是36%和15%。未来5G的普及将带动手机及基站领域需求的增长 ,电车渗透率的提升也将带动车用领域对被动元 件需求成长。

被动元器件创新需求:

汽车电子

被动元器件作为电路的基础元件,在汽车中的应用非常广泛 被动元器件在汽车中的应用 ,按大类有驾驶辅助系统、汽车信息娱乐系统、汽车电子安 全系统、车身电子系统等。

汽车被动元件需要满足AEC-Q200等车规标准,不同于消费 电子。车规级被动元器件要求具有高依赖性,能适应高温、 震动、冲击等严酷环境。所以,车规级被动元器件的平均单 价要高于消费电子。中国电子原件行业协会指出以最新电动汽车为标准,每辆汽 车使用的MLCC数量约为1.3万个。下一代自动驾驶汽车预 计将需要1.5万个MLCC。新能源车的电子原件成本占比远 高于传统汽车。

智能手机

智能手机作为移动多媒体终端设备,其被动元器件涵盖了电容、电阻、电感、滤波器、耦合器、晶 振等几乎所有品类。以iPhone 8 Plus为例,它的被动元器件包括Y1000、Y3000晶振、CPL2E耦合 器、FLTR1E滤波器、M550多功能电感组等。

智能手机的高性能追求,需要更多的元器件来进行稳压、稳流、滤杂波,以保障设备的稳定运行;手机的轻薄化追求,推动了芯片集成度的提高,被动元器件进一步向小型化发展。

快充技术

电池容量和充电技术是手机续航和机身体积重量控制的焦点,也是制约新能源汽车发展的最大阻碍之一。相较于通 过增大电池体积来扩充容量,超级电池/电容和快充技术是解决续航焦虑的更有效途径,也是未来发展的趋势。固态 电容在快充过程中发挥了至关重要的作用。

五、长期被动元器件看点:国产替代

以史为鉴:分析被动元器件长期趋势

我们认为被动元器件的历史变革可以分为三个阶段。

第一阶段(1935-1970),日本村田和TDK,率先切入被动元件市场,抢占先机,比如TDK在1937年率先 将铁氧体核心推向市场,并被广泛用于收音机和显像管电视。二战结束后,日本凭借家电产业优势,逐步全 球化。当时,日系厂商主攻高端元件并垄断产业链上游。“以质量换数量”是众多日系厂商的写照。

第二阶段(1970-2000),在日本厂商巩固优势之外,美国、韩国、中国台湾相关厂商也开始发力。其中 ,美国威视自1962年成立后,在电阻业务的基础上,通过大规模高频并购,实现了薄膜SMD电阻、功率电 感、钽电容的技术领先。三星机电则依托三星集团的下游订单向产业链上游发力,同时专注打造核心产品 MLCC。中国台湾则是受益于全球半导体产业链的转移和政府支持,国巨等中国台湾品牌得以崛起。

第三阶段,进入21世纪后,中国凭借第三次半导体产业链转移和国家政策支持,产业结构由低端向中端转 型,涌现了诸如风华高科、三环集团、顺络电子等被动元器件供应商。

被动元器件趋势:小型化、集成化、高性能

整体上看,被动元器件作为基础电子元件,随着下游终端 设备性能逐渐增强、体积逐渐缩小,呈现出小型化、集成 化、高性能的发展趋势。片式元件已经成为RCL元件的主 流,成为行业发展的主要推手。

在电阻市场,0603型电阻预计将在2025年前,取代 1005型电阻,成为电阻市场的主流。

在电容市场,陶瓷电容凭借超大的电容量范围,成为了电 容市场的主流。未来,陶瓷电容器在性能和工艺方面的发 展趋势是高性能、特殊用途、高可靠、表面贴装、贱金属 材料应用、超高层数。

中国被动元器件进出口分析:进口依赖度高

2014-2020年,中国进口电容器年复合增速1.7%,年 均进口电容器671.8亿元。虽然,进口电容器数量由 2014年8.3万吨下降至2020年7万吨,但由于电容器价 格从2014年的84.1(万元/吨)上涨至2020年的110.6 (万元/吨),整体进口额小幅增长。

2019年电容贸易逆差达到387.8亿元。其中,进口电 容器主要为高端品种,每吨售价100万元左右;出口电 容器主要为中低端品种,每吨售价30万元左右。

中国被动元器件进出口分析:国产替代迫在眉睫

从被动元器件市场地域分布来看,中 国是全球被动元器件行业最大的市场 ,2019年市场规模119亿美元,占 比43%。同年,中国主要的MLCC功 能供应商,国巨、华新科、风华高科 、三环、宇阳的市占率之和仅为 15.1%,其中中国大陆的份额之和仅 为7.5%。在贸易摩擦的宏观背景下 ,被动元器件的国产替代迫在眉睫。

我们认为,国产替代是随着中国被动 元器件企业不断做大做强而逐步推进 的。这是未来中国被动元器件行业前 进的主旋律。随着国产替代进程加速以及自主可控 的迫切需求,未来产业链将进一步向 国内转移,中国在全球被动元件市场 占比有望超过50%。

报告节选:

被动元器件产业深度研究报告:电气化时代的钢筋水泥

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