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M3L材料陶瓷电容在无线充电领域的应用与优势,先进材料构建美好世界

充电头网编辑部 充电头网 2023-12-31


前言


2023(秋季)亚洲充电展于8月23-25日在深圳福田会展中心3号馆举办,汇聚数百家知名企业参展。此次展会以推动充电行业交流与发展,打造一个关于技术交流的平台为目的,通过对行业的发展趋势的交流和相互间的技术交流,寻找产业升级新机遇,研判未来趋势,商讨行业观点并深化合作,结合国内外经济发展情况,推动构建产业间的相互合作。



2023年08月24日,由充电头网发起的2023亚洲无线充电大会在深圳福田会展中心举行,汇聚了众多国内外众多无线充电产业链的专家、学者、企业代表等无线充电领域的大咖,互相交流无线充电技术和无线充电未来的发展趋势,为大家分享最新无线充电领域的技术和干货,其中潮州三环(集团)股份有限公司(简称:三环集团)受邀出席,带来了《M3L材料陶瓷电容无线充电领域的应用与优势》为主题的演讲。



担任本次演讲的是潮州三环电子元件事业部副总经理孙鹏先生,孙鹏先生于2018年加入潮州三环(集团)有限公司,主要从事MLCC产品的生产制造,现任MLCC事业部副总经理,主要负责品质管理工作。


孙鹏先生先由行业简介入手,其次是M3L产品简介、接着是三环集团的简单介绍和三环集团的MLCC介绍完成本次演讲。分享M3L材料陶瓷电容无线充电领域的应用与优势,并展开介绍三环集团未来在MLCC产品的发力方向,以及对应产品的产能与投资规划。让我们跟随本次演讲走进三环集团,了解先进材料构筑的美好世界。



MLCC是多层片式陶瓷电容器的英文缩写,用于各类振荡、耦合、滤波、旁路电路中。印制有内电极的陶瓷介质膜以错位方式叠合,经高温烧结成瓷和两端封上外电极形成的独石状结构体。拥有体积小、容量密度高、寿命长、可靠性高、高频特性好、耐高温高压、形状规整适合表面安装等特点。在电子产品中用量最大的被动元件,被称为“电子工业大米”。


万物互联时代的到来,MLCC除了在通信、5G等领域中应用,智能家居、工业机器人、无人机等领域的应用也会逐渐扩大,刺激MCLL市场的进一步扩大。MLCC作为世界上用量最大、发展最快的片式元件之一,被广泛应用于各种领域中,约80%需求来自通信和消费电子领域,这主要是因为通信和消费电子领域的产品更新换代速度快,对MLCC的需求始终保持较高的水平。但随着汽车向智能化、电动化的方向发展,汽车领域逐渐成为MLCC一个重要的需求来源,占比达到13.50%。



纵观全球市场来看,在市场竞争方面,按行业主要参与者划分,目前全球MLCC市场可分为三大竞争梯队,第一梯队为日企,例如村田,第二梯队是以三星为代表的韩国企业,第三梯队就是中国大陆制造生产厂商。通过核心技术指标的分析,钛酸钡SEM平均粒径的大小是衡量企业技术的重要标准,在一定体积下,单层介质厚度越小,能堆叠的层数越多,介质层数越多,需要的技术越高。全球MLCC制造厂商核心技术仍然掌握在日韩厂商手中。


目前,全球的MCLL市场规模近千亿,中国作为全球电子制造业基地,MLCC需求巨大,市场规模达到500亿,但国内MLCC的进出口量对比,大部分依然依靠进口解决,特别是高端MLCC,导致很多企业和厂商需要高端MLCC时都采用进口或外资企业中采购,2020年中国进口MLCC 3.08万亿个,较2019年的增加了0.9万亿个。以2021年进口数量3.45万亿只测算,若替代50%,国产替代市场规模高达1.725万亿只。



国内MLCC市场规模及竞争格局,三环集团高容量系列多层式陶瓷电容器扩产项目,项目规划实现年产MLCC 6000亿只。除了三环,国内其他厂商也在跟进MLCC的批量化生产,争取提供更多、更优秀的MLCC产品。


M3L产品命名规则,M是温度特性有效数字 (ppm/°C),3是有效数字倍数,L是温度系数偏差范围(ppm)。在无线充领域中的应用。无线充应用电容的主要场合是LC振荡。无线充对电容器的要求,主要是三方面,一是无极性,保证磁场稳定性;二是容值稳定性较好,保证谐振频率的稳定;三是高频损耗小,降低发热量。



M3L材质相比COG材质,I类瓷介质,介电常数K值高,介质损耗低,容值基本不随电压变化,频率特性较好,与COG材料相近,温度特性略差于COG产品。同等容量下,M3L比COG介质层更厚,产品的良品率更高,对稳定性和合格性有非常大的提升,产品的良品率、合格率高,批量生产后的产品生产成本会有效降低。M3L产品容值范围的尺寸覆盖0603、0805、1206,对比COG材料,在某些应用场景下可以平替的,同时价格方面具有更高的性价比,有效提高厂商的产品竞争力。



104产品的基础性能对比。宏观数据下的对比,50V的M3L 104J和COG 104J是一致的,除了温度系数略低一些。M3L的价格低、性能优异在未来会有更好的应用。1206 104产品应用于无线充上效率对比,通过成熟应用端的5W与10W无线充电效率和距离曲线对比测试,实验结果是M3L和COG的测试数据比较接近的。MLCC (COG)介电常数较低,难以做到中容产品 (100nF);MLCC (M3L)介电常数较COG高,能实现100nF产品的量产;MLCC(2类介质)容值稳定性略差,高频损耗略高。所以MLCC (M3L)符合无线充的电容器类型。



潮州三环(集团)股份有限公司成立于1970年,截止目前已经发展53年了,具有非常长历史的工业化公司,2014年在深交所上市(股票简称:三环集团,股票代码:300408)。在潮州、深圳、成都、德阳、南充、苏州、武汉、香港、德国、泰国等地均设有办事处或研究院,是一家专注于先进材料研发、生产及销售的综合性高新技术企业。


53年的材料研发的沉淀,我司光通信用陶瓷部件、氧化铝陶瓷基板和晶振封装基座(PKG) 三大产品处于国际领先地位,多层片式陶瓷电容器(MLCC) 、固体氧化物燃料电池(SOFC) 隔膜片也处于飞速发展阶段,同时生产固定电阻器、金属与玻璃封装连接端子、高频绕线片式电感器磁芯及底片等。未来,三环集团坚持永不停步的创新动力,开拓可持续发展的产品方向,用技术创新引领高质量发展,用先进材料构筑美好世界。



三环集团的MLCC介绍。三环集团于2000年投资生产MLCC,二十多年来积累了丰富的工艺技术和生产经验。2017年国内MCLL市场处于非常热门的市场,三环集团也在2017年大力投资MLCC,2021年自主研发化的高容产品0603X5R226、0402X5R475、0201X5R105实现批量销售。拥有四川市的德阳、南充,潮州市、深圳市共4个事业部,人工总数2000+。产品覆盖的封装范围COG和X5R、X65、X7R、X7S、X7T产品覆盖的封装范围,从0201到1812均有对应的封装工艺,覆盖非常广泛。


三环集团得益于强大的研究院,研究出多款产品。CCTC-研究院现有以博士、硕士、高级工程师为主的1700余人研发团队,1100余人设计团队,具备技术研发、技术服务、技术管理、成果转化等整套完整的科研模式。同时聘请7名两院院士及多名相关学科专家组成科学技术专家委员会,以更好地把握国际同行业或相关行业技术发展方向。为公司技术创新、技术改造提供了强大的支持,保障了公司各项目的顺利开展。具有博士后工作站,大力支持国家人才培养政策,给予博士后人才继续研究科技创新不断努力的平台,加速科技成果转化,使产学研结合得更加紧密。


每个研究院都有配套的研究所,包括形貌分析、物相分析、成分分析、热性能分析、物理性能分析。非常丰富的配置,可以给客户提供非常强大的分析结果。未来,三环集团的MLCC朝着微型化、高容化、高频化、高可靠度、高压化等方向发展,以满足日新月异的下游终端市场需求。



三环集团未来的产能规划,在不断追加投资,其中MLCC项目发展将投资63.85亿元,上一年的产能达到了300亿,今年预计达到500亿的产能,为市场提供更多、更可靠的产品。三环集团的优势总结,依托于材料技术、设备技术、新工艺技术、高精度微观分析、高容产品突破,在大中华圈的MLCC发展越来越好,三环集团将从材料技术、设备技术、新工艺技术等方面,力争在高比容MLCC领域实现突破。


以上是潮州三环(集团)股份有限公司《M3L材料陶瓷电容无线充电领域的应用与优势》演讲的内容,想了解更多资讯可访问www.cctc.cc。


充电头网总结


MLCC具备众多优良特性,是用量最多的被动元件之一。被誉为“电子工业大米”的MLCC,具备体积小、体积与容量比高、易于SMT等优点,广泛应用于5G、智能手机、物联网以及汽车行业等产业中,随着汽车向智能化、电动化的方向发展,汽车领域逐渐成为MLCC一个重要的需求来源。


MLCC作为世界上用量最大、发展最快的片式元件之一,材质的选择也影响着产品的性价比,M3L材质相比COG材质,产品的良品率、合格率更高,批量生产后的产品生产成本更低。目前,国内厂商的产能提升计划非常激进,国产平替的速度不断加快,例如三环集团的产能规划,上一年的产能达到了300亿,今年预计达到500亿的产能,MLCC项目发展将投资63.85亿元,为市场提供更多、更可靠的产品,并且三环集团还拥有6家研究院,每个研究院都有完备的配套研究所,可供客户检测使用,MCLL市场的国产替代将进入加速推进阶段。


相关阅读①:

1、三环集团2022年度营业收入51.49亿元

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