新能源成为薄膜电容器重要驱动力,提前布局这一材料有望决胜出圈

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薄膜电容器是利用塑料薄膜为电介质的电容器,其在模拟电路(含功率)中的重要性不亚于数字电路中的 MLCC,这也决定了功率时代下薄膜电容的成长性。

从整体来看,薄膜电容在电子电力设备中主要有三种应用场景,直流支撑、吸收电压和滤波。薄膜电容具备高压、高容、寿命长的特点,且其薄膜的结构设计可保证电容器具备良好的自愈性。在直流支撑这一场景中,薄膜电容扮演着不亚于 IGBT模块的重要性。

受益于此,在各类变频、交直流转换的场景中,如电动汽车的电驱、OBC、充电桩,以及光伏、风电的逆变器、变流器中,薄膜电容的应用十分广泛。

新能源驱动薄膜电容产业成长

新能源需求的爆发,将改变过去照明、家电灯传统应用对薄膜电容需求的主导地位,同时也将显著提升薄膜电容器的成长性。

根据中国电子元器件协会的统计,2019 年我国薄膜电容器市场规模 90.40 亿元,约占全球市场的 60%。2010 年至 2019 年我国薄膜电容行业年复合增速 13%,高于全球 8%的复合增速。

薄膜电容器的第一重驱动力来自新能源产业放量

国泰君安测算新能源车使用薄膜电容的平均单车价值量在400元以上。

薄膜电容器在新能源汽车领域中的应用主要分为三块:新能源车逆变器、车载充电器(OBC)以及配套充电桩。

新能源汽车的核心是“三电”,逆变器则隶属于电驱系统。根据 Infineon 估计,新能源车逆变器中功率器件(IGBT等)成本约占40%,价值量最高;用于交流电滤波的电容成本约占16%,是价值量仅次于功率器件的部分。

车载充电器(OBC)是连接外部电源和新能源汽车的桥梁之一,DC-AC充电机将电网中的交流电转换为直流输入,为动力电池组充电。OBC中薄膜电容主要有EMI电容、DC-Link电容&缓冲电容、谐振电容、功率因数校正(PFC)等。

直流充电桩中,也需要大容量、高价值的DC-Link电容进行缓冲。DC-Link电容因为容值较高,价值量也较高,通常达到数百元。

一方面,薄膜电容作为新能源车电动化及光伏逆变器的核心元器件,将持续受益于新能源高景气。

另一方面,新能源汽车技术升级带来薄膜电容单车用量提升。电机的增多可以使新能源汽车的动力性能更好,多电机将逐渐成为更多新能源汽车的标准配置,单车配置电机数量增加,拉动配套电机控制器件需求上涨,薄膜电容作为电机控制器重要组成部分,单车价值量持续提升。

据广发证券测算,若我们仅考虑全球乘用车+中国商用车的市场,以单车薄膜电容价值预计分别为500元和1000元来计算,则2019年新能源车用薄膜电容合计市场规模预计为12.5亿元人民币,占25亿美元的全球规模预计不到8%。

但若以2025年的新能源车来计算,则预计新能源车用薄膜电容合计市场规模为90.7亿元人民币,2019-2025年预计复合增速高达40%,2025年占薄膜电容市场的占比预计将达到38%。

新能源车汽车高速发展是驱动行业增长的第一驱动力。

光伏、风电对薄膜电容使用的价值量也非常高,国泰君安测算分别约为6000元/MW,5000元/MW。

且从产业转移角度,随着国内新能源汽车、风电、光伏等新能源产业的强势崛起,国内新能源上游薄膜电容厂商将持续受益于国内新能源市场景气度,实现供应链的国产化转移。

从竞争格局角度,海外厂商产能布局谨慎,2021年国内企业法拉电子、江海股份、铜峰电子资本开支增速分别为130.1%、77.8%和159.0%,远超海外扩张速度。薄膜电容器具备高技术和工艺壁垒,中国龙头厂商完成技术追赶,有望进一步抢占国际市场。

新能源行业快速发展下超薄型电容薄膜供给紧张。随2020年下半年以来我国加大对新能源投入,新能源行业用聚丙烯膜量攀升。由于新能源产业光伏、风能、新能源车用聚丙烯薄膜主要集中在2-4微米,而普通的膜为6-8微米,导致供给结构性紧张问题出现。

国产企业加速追赶,已进入世界前三

日本、欧美企业是薄膜电容器行业 的主要供应商,主要企业包括日本松下、Nichicon 和TDK,美国的KEMET 和Vishay,根 据立鼎产业研究院数据,松下占比2018年全球薄膜电容市场55%的份额。此外,由于产品 整体上盈利能力较弱,众多国际厂商逐步淡出传统领域,仅存少数几家供应商,竞争重点 主要转向新能源、电网等电力电子应用方向。

松下——车载薄膜电容龙头

车用薄膜电容市占率高:根据被动器件行业资讯公众号2019年10月15日讯,松下全球车 用薄膜电容市场市占率高达70%。 自研技术、材料提升薄膜电容性能:松下在电极中使用内臵独创气相沉积技术的安全功能 的薄膜来确保安全性,并采用独创开发的外部材料实现高防潮性,以延长薄膜电容寿命。

尼吉康——加码新能源车逆变器用薄膜电容

聚焦三大产品线、四大市场:尼吉康拥有“铝电解电容器”、“薄膜电容器”、“电路产 品”三大产品线,并聚焦于能源、汽车&车辆设备、白色家电及产业用逆变器、信息通信 设备(电脑、平板)四大市场。 加码新能源车逆变器用薄膜电容市场,生产、技术优势突出:与领先薄膜公司合作开发薄 膜;建立薄膜蒸镀量产体制提升产品价格竞争力;小型、轻量化技术;独有的蒸镀格式实 现自愈型薄膜电容的安全性;仿真技术。

法拉电子——新能源车+光伏应用占比超50%,盈利质量佳

新能源领域深入布局,客户资源丰富:新能源车行业客户包括比亚迪、上汽、吉利、蔚来、 奔驰、宝马、大众等,19年公司新能源车国内市占率达40%,光伏行业客户包括华为、阳 光电源、Power-one、Vestas、Sma等。 专注薄膜电容市场,新能源收入占比高:公司专注薄膜电容市场,21年营收达28.11亿元 (同比+48.66%)、归母净利润8.31亿元(同比+49.51%)。我们测算,2021年公司光伏 领域收入约8.71亿元(同比+53.62%),占比营收的31%(同比+1pct),新能源车领域 收入约7.59亿元(同比+122.99%),占比营收的27%(同比+9pcts)。

江海股份——联合基美生产车用薄膜电容

电容器品类齐全,薄膜电容器快速成长:拥有铝电解电容、薄膜电容、超级电容器三大产 品线,薄膜电容器在消费电子和工业装备已进入大批量应用阶段,并在新能源车和军工领 域开始批量交付。21年公司薄膜电容实现收入2.24亿元(同比+15%),薄膜电容毛利率 达20.62%(同比-0.34pct),未来三年公司目标为薄膜电容营收年均增速超40%。 与基美联合生产车用薄膜电容:2018年,公司子公司南通新江海动力电子与领先薄膜电容 厂商基美各出资50%成立南通海美电子,联合生产车载定制薄膜电容及轴向铝电解电容。 海美电子已中标多个汽车品牌和电驱动器厂商的电驱用薄膜电容项目。

铜峰电子——薄膜电容产业链一体化布局

铜峰电子从事薄膜电容器及其薄膜材料的研发,拥有薄膜+金属化薄膜+薄膜电容器一体化 产业链。2021年公司薄膜电容器实现营收4亿元,同比增长9%,毛利率达20.60%,同比提 升0.16pcts。扩产直流输电、车载薄膜电容。2021年6月公司公告拟建设直流电网输电用电容器项目,项 目建成将形成年产8000台柔性直流输电用电容器和1.3万只特高压输电用阻尼电容器,项目 建设期24个月;2021年12月公告拟与韩国金属化薄膜企业成门电子株式会社联合成立合资 公司,由合资公司承建年产100万只新能源汽车滤波用薄膜电容器,项目建设期24个月。

本土厂商开始实现高端市场技术+产能双突破。薄膜电容的高端市场,松下、基美(被国巨收购)、尼吉康份额较大。近年来,国内厂商车用、工控产品线已基本实现对日美厂商的技术水平追赶,法拉电子作为国内薄膜电容龙头,全球排名前三,在车用、工控、光伏等部分领域市场份额超过了海外厂商。海外薄膜电容厂商在扩产方面较为谨慎,国内厂商大举扩产,法拉电子车用薄膜电容2021年扩产100%,2022年计划再扩产100%,光伏用薄膜电容也保持年扩产50%以上的速度,法拉电子2022年一季度来自于新能源的营收占比达到了64%。江海薄膜电容器不仅在消费类电子和工业类装备进入大批应用阶段,而且在新能源电动汽车和军工领域开始批量交付,进入快速成长期,2022年车用薄膜电容也将扩产70-80%,预测未来本土厂商有望进一步扩大在高端市场的份额。

薄膜电容核心材料丙膜或出现供需缺口

电工聚丙烯膜是薄膜电容的核心材料。薄膜电容器的制造法叫做金属化薄膜(Metallized Film),其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。如此可以缩小电容器单位容量的体积,所以薄膜电容器较容易做成小型,容量大的电容器。

例如常见的MKP电容,就是金属化聚丙烯膜电容器(Metailized Polypropylene Film Capacitor)的代称。

电工聚丙烯薄膜价格经历长达8年低迷期,行业几乎没有新增产能。

电工丙膜经过2012年的建设高峰后,开始供给过剩,实际产能富裕约有10%左右,行业企业间价格竞争激烈,所有企业基本在盈亏平衡线水平。全球现有产线55条,按照7微米规格计算产能17万吨,其中中国有38条产线,产能12万吨。传统行业家电、电网、电机、照明等市场用膜量基本稳定在10-11万吨。由于行业多年低迷,近几年行业内企业几乎没有扩产。

新能源带动供需结构逆转。

新能源汽车、光伏及风能用膜主要集中在2至4微米之间,其中风电用膜主要集中在3至4微米;车用薄膜主要集中在2至2.9微米。相对于普通6至8微米产品来说同一时间段产能缩减一半以上,总产量下降明显,市场供求关系发生逆转。自2019年新能源行业快速发展,特别是新能源车的高速发展,对薄膜电容器需求大幅度增加。2020年底实现产品供需平衡。2021年世界需求需求量约为12万吨(7微米当量21万吨)产能缺口约为23%。2021年产品价格自2020年12月份,主流厂家产品单价已经上涨约为50%。

产能扩产速度缓慢,量产壁垒较高,行业缺口将持续扩大。

电工聚丙烯膜行业产能增加较慢,主要设备均产自德国、日本等国,新产能建设周期均在24至40个月。此外,新能源车用薄膜的性能要求较高,业内只有少数企业可以稳定量产新能源车用薄膜,目前国内大部分采用东丽、王子等日本薄膜产品生产新能源车用电容,而日本产品目前已主要供给日本国内企业,国内企业已较少能获得日本产能。

从全球来看,2022年无新增聚丙烯薄膜产能。2023年底全球有5条已知新增产线。2024年底有1条已知新增产能。其他产线投资均在谈判中。因此全行业明年或将出现更大的产能缺口。

文章来源:未来智库,产业牛,远瞻智库

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