發(fā)揮潛力,擴(kuò)大市場(chǎng),壓敏電阻業(yè)面臨抉擇——與眾企業(yè)共同盤(pán)點(diǎn)壓敏電阻業(yè)
壓敏電阻器是以氧化鋅為主要成份的多料金屬氧化物經(jīng)混料、成型、燒結(jié)而成的半導(dǎo)體非線性電阻元件。它具有瞬態(tài)電壓抑制功能,可以用來(lái)代替瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管。
利用這一功能,壓敏電阻可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓,保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。由于壓敏電阻具有良好的非線性特性、通流量大、殘壓水平低、動(dòng)作快和無(wú)續(xù)流等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備。
隨著便攜式電子產(chǎn)品的廣泛使用,尤其是手機(jī)、手提電腦、數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品需求量快速增長(zhǎng),作為重要的被動(dòng)元器件行業(yè)之一的壓敏電阻業(yè)必然受到強(qiáng)烈的影響。那么,2007年壓敏電阻業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展情況如何?壓敏電阻企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中遇到了哪些問(wèn)題?筆者將焦點(diǎn)集中在了這一領(lǐng)域,與眾多行業(yè)企業(yè)共同總結(jié)這三個(gè)季度以來(lái)的得與失。
生產(chǎn)供不應(yīng)求 市場(chǎng)潛力巨大
■行業(yè)企業(yè)對(duì)產(chǎn)銷(xiāo)量表示樂(lè)觀
筆者從對(duì)眾壓敏電阻原料、生產(chǎn)及應(yīng)用企業(yè)的采訪中了解到,2007年前三季度壓敏電阻的需求一直很旺盛,產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)量增幅也很明顯,甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。
蘇州中普電子有限公司總經(jīng)理孫丹峰介紹說(shuō):“與去年相比,2007年前三個(gè)季度的市場(chǎng)需求增加幅度還是比較大的,不僅中普如此,整個(gè)壓敏生產(chǎn)行業(yè)都是如此。今年大多數(shù)廠家的氧化鋅采購(gòu)量都比去年同期有大幅度提高,有的幾乎翻了一番,就充分說(shuō)明了這一點(diǎn)?!?BR> 聯(lián)順電子(惠陽(yáng))有限公司總經(jīng)理曾清池介紹道,從2007年到現(xiàn)在壓敏電阻市場(chǎng)一直是供不應(yīng)求,預(yù)計(jì)聯(lián)順公司今年?duì)I業(yè)額將在8000萬(wàn)元左右。而北海新銳電子有限公司總經(jīng)理蔡德惠說(shuō)截至目前新銳已為市場(chǎng)供應(yīng)了2.4億只(片)壓敏電阻,預(yù)計(jì)第四季度仍有增長(zhǎng)。愛(ài)普科斯中國(guó)投資有限公司市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人余發(fā)棟也表示,壓敏電阻的市場(chǎng)需求保持一定的增長(zhǎng),并且EPCOS保持高于市場(chǎng)平均增長(zhǎng)水平。
壓敏電阻作為一種被動(dòng)元器件,生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品需求出現(xiàn)較大增幅,下游應(yīng)用企業(yè)加大采購(gòu)量是最直接的原因??仆ㄍㄓ嵓夹g(shù)(深圳)有限公司高級(jí)工程師劉細(xì)華說(shuō):“目前科通公司的采購(gòu)量很大,大概比去年多了50%以上,照現(xiàn)在的情況看,第四季度的采購(gòu)量將繼續(xù)加大?!倍鴫好綦娮柙仙a(chǎn)企業(yè)的銷(xiāo)售量也一定程度上反映了壓敏電阻業(yè)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。曼浦漢克化工(上虞)有限公司銷(xiāo)售部經(jīng)理匡志衡透露,客戶(hù)對(duì)原料的采購(gòu)量比去年都有所增加,“隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品安全性能的要求越來(lái)越高,壓敏電阻企業(yè)對(duì)原材料的需求肯定會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)?!?/FONT>
■片式壓敏電阻市場(chǎng)廣闊
瞬變電壓和浪涌電壓造成的損害是眾所周知的,靜電放電(ESD)對(duì)IC和半導(dǎo)體器件的破壞也是致命的,而近年來(lái)集成電路和半導(dǎo)體器件的低電壓發(fā)展趨勢(shì)明顯,尤其是低電壓操作的手持式電子產(chǎn)品的發(fā)展使得過(guò)電壓保護(hù)器件變得越來(lái)越重要。隨著集成電路技術(shù),數(shù)字化技術(shù)和便攜式電子設(shè)備的發(fā)展,其品種、數(shù)量正在不斷擴(kuò)大,價(jià)格也在不斷下降。片式壓敏電阻由于響應(yīng)速度快、無(wú)極性、成本低以及和SMT工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)而受到市場(chǎng)青睞,片式化已成為衡量電子元器件技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。從2003年開(kāi)始,隨著防靜電(ESD)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)行,整機(jī)廠商開(kāi)始大量使用片式壓敏電阻器。
河南金冠王碼信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司副總經(jīng)理李永祥說(shuō):“今年是我國(guó)片式壓敏電阻產(chǎn)品需求速度增加較快的一年,這也是近幾年國(guó)家對(duì)電子產(chǎn)品使用可靠性要求進(jìn)一步提高的結(jié)果,從上半年使用情況來(lái)看,原有許多電子產(chǎn)品沒(méi)有用到片式壓敏電阻器,為提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性,新增片式壓敏電阻用于過(guò)壓防護(hù),僅此新增的使用量,就可占到總需求量的20%左右。去年國(guó)內(nèi)片式壓敏電阻的總需求量超過(guò)50億只,隨著四季度電子產(chǎn)品生產(chǎn)旺季的到來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)片式壓敏電阻器產(chǎn)品需求量估計(jì)可超過(guò)15億只?!?/FONT>
■手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)需求巨大
目前,片式壓敏電阻大部分應(yīng)用在手機(jī)中,今年以來(lái)接連發(fā)生的手機(jī)電池爆炸事件引起了消費(fèi)者們的廣泛關(guān)注,可靠性、安全性越發(fā)成為人們?cè)谫?gòu)買(mǎi)產(chǎn)品時(shí)首要考慮的因素,隨之在手機(jī)的設(shè)計(jì)上安全性能提到了首要位置。手機(jī)對(duì)可靠性和安全性的強(qiáng)烈需求自然而然地帶動(dòng)了壓敏元件市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。
現(xiàn)在的手機(jī)功能越來(lái)越多,諸如MP3、可拍照、可上網(wǎng)、MMS(彩信)等等,應(yīng)有盡有,這些強(qiáng)大的功能自然對(duì)手機(jī)中的IC集成度要求越來(lái)越高。與此同時(shí),如今的半導(dǎo)體器件和IC的工作電壓越來(lái)越低,當(dāng)芯片變得越來(lái)越薄時(shí),遭受過(guò)電壓和靜電放電(ESD)危害的幾率也將大大增加。過(guò)電壓和靜電放電對(duì)集成電路和半導(dǎo)體器件會(huì)造成損壞,因而需要大量的過(guò)電壓保護(hù)元件來(lái)對(duì)昂貴的半導(dǎo)體器件提供保護(hù)。這就促使手機(jī)生產(chǎn)廠家在自己的產(chǎn)品中安裝一些必要的電路保護(hù)元件。
對(duì)于片式壓敏電阻在手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)的巨大潛力,數(shù)字應(yīng)該是最有說(shuō)服力的。根據(jù)賽迪顧問(wèn)最新發(fā)布的《2007年1-6月手機(jī)市場(chǎng)研究報(bào)告》預(yù)測(cè),未來(lái)五年,中國(guó)手機(jī)多媒體應(yīng)用芯片市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為27.2%,2011年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到412.3億元。我國(guó)手機(jī)產(chǎn)業(yè)2006年產(chǎn)量大約為4.5億部,增長(zhǎng)率大于50%,占全球出貨量的40%還多。2006年手機(jī)出口量約為3.5億部,年增長(zhǎng)率大于60%。全球手機(jī)產(chǎn)業(yè)2006年年增長(zhǎng)率達(dá)到22%,總出貨量大于10億部,2007年預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率為20%。全球移動(dòng)通信用戶(hù)年增4億戶(hù),2006年年底手機(jī)用戶(hù)接近27億戶(hù),2007年全球手機(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)量預(yù)計(jì)全年可達(dá)11億部。而調(diào)研公司ABI Research也作出了同樣的預(yù)測(cè),手機(jī)全年出貨量有望增長(zhǎng)15%至11.3億部。由此可見(jiàn),手機(jī)市場(chǎng)對(duì)壓敏電阻的需求將穩(wěn)步上升。 [!--empirenews.page--]
李永祥先生說(shuō),按照他的預(yù)測(cè),今年我國(guó)手機(jī)市場(chǎng)將迎來(lái)一個(gè)高峰。“壓敏電阻作為靜電和浪涌防護(hù)的一個(gè)重要元件,在手機(jī)上得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)在一部手機(jī)上,根據(jù)不同的電路設(shè)計(jì),對(duì)壓敏電阻的需求從十幾只到四十幾只不等,因此,手機(jī)產(chǎn)品是壓敏電阻應(yīng)用比較集中的電子產(chǎn)品之一,我們生產(chǎn)的產(chǎn)品正在以一個(gè)較高的速度迅速增長(zhǎng)。”
現(xiàn)在手機(jī)里用到的片式壓敏電阻越來(lái)越多,而且全球手機(jī)換機(jī)率越來(lái)越快,我國(guó)已由24個(gè)月下降到21個(gè)月。加上數(shù)碼相機(jī)、PDA、醫(yī)療設(shè)備等電子產(chǎn)品的需求,片式壓敏電阻市場(chǎng)潛力巨大。深圳順絡(luò)電子有限公司總經(jīng)理賈廣平說(shuō):“我公司的片式壓敏電阻器主要是應(yīng)用在手機(jī)、電腦等消費(fèi)類(lèi)電子方面,到目前為止需求量還是比較大,一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài),我公司也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。應(yīng)該說(shuō)壓敏電阻這一塊的市場(chǎng)潛力很大,我很看好?!?/FONT>
產(chǎn)銷(xiāo)量大、利潤(rùn)小
從上述各企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)市場(chǎng)的描述中,我們似乎看到壓敏電阻業(yè)前途一片光明。按照正常的市場(chǎng)規(guī)律,產(chǎn)品需求量、產(chǎn)銷(xiāo)量大大增加,企業(yè)的利潤(rùn)自然而然就會(huì)提升。但是當(dāng)筆者向各壓敏電阻生產(chǎn)企業(yè)詢(xún)問(wèn)這一行業(yè)的利潤(rùn)如何時(shí),他們的回答多少有些讓人意外。
在這次采訪中,很多企業(yè)都說(shuō)到產(chǎn)銷(xiāo)量大幅增加而利潤(rùn)卻相對(duì)增長(zhǎng)較少這個(gè)問(wèn)題。聯(lián)順電子總經(jīng)理曾清池說(shuō):“這塊市場(chǎng)利潤(rùn)比較低,近幾年的利潤(rùn)增長(zhǎng)都較小,所以公司現(xiàn)在主要是維持既有客戶(hù),沒(méi)有擴(kuò)大產(chǎn)能的打算?!北焙P落J電子有限公司總經(jīng)理蔡德惠說(shuō):“目前壓敏行業(yè)的產(chǎn)品利潤(rùn)很薄,造成這種情況的根本原因在于市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)。”
對(duì)于壓敏電阻行業(yè)為何陷入這樣的怪圈,中普電子總經(jīng)理孫丹峰作出了詳細(xì)的分析:“根據(jù)產(chǎn)品壽命周期理論,任何一種產(chǎn)品都有初創(chuàng)期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期。經(jīng)濟(jì)學(xué)理論告訴我們:在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,任何一種不變的產(chǎn)品通過(guò)充分地競(jìng)爭(zhēng),最終的平均利潤(rùn)趨近于零。這兩個(gè)規(guī)律都告訴我們只有在技術(shù)上和管理上不斷的創(chuàng)新才能避開(kāi)產(chǎn)量不斷提高、利潤(rùn)不斷下降的鐵律?!?BR> 對(duì)于企業(yè)應(yīng)如何看待這一問(wèn)題,他說(shuō):“首先,出現(xiàn)這種現(xiàn)象是客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律使然,必須正視,沒(méi)有必要抱怨。正是因?yàn)榇嬖谶@樣的經(jīng)濟(jì)規(guī)律才能促使企業(yè)使用各種手段降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,從而使消費(fèi)者和社會(huì)受益。這些年來(lái),正是由于壓敏電阻利潤(rùn)的不斷下降,才促使我們壓敏企業(yè)的技術(shù)和管理水平不斷提高。其次,近十年來(lái)我一直關(guān)注可替代技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展,但沒(méi)有任何跡象表明,性?xún)r(jià)比優(yōu)于壓敏電阻的產(chǎn)品在短期可能出現(xiàn),因此壓敏電阻產(chǎn)品目前仍處于被稱(chēng)為“黃金時(shí)代”的成熟期。從平均利潤(rùn)率上看,壓敏行業(yè)的平均利潤(rùn)率也高于電子元件行業(yè)的平均利潤(rùn)率,完全沒(méi)有必要悲觀失望。最后,提高利潤(rùn)率的出路在于:一、進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)銷(xiāo)量,以更大的毛利總額去平衡管銷(xiāo)費(fèi)用,產(chǎn)銷(xiāo)量提高到一定程度,利潤(rùn)率就會(huì)上升;二、加強(qiáng)產(chǎn)品技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的研發(fā),開(kāi)拓壓敏電阻新的應(yīng)用領(lǐng)域,由此可以增加新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),從而帶動(dòng)整體利潤(rùn)率的提高。這兩條道路,第一條是“外延式”發(fā)展,第二條是“內(nèi)涵式”發(fā)展,兩者必須結(jié)合起來(lái),利潤(rùn)問(wèn)題才能獲得根本性解決?!?BR> 中科院等離子體研究所季幼章教授認(rèn)為,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)首先就是要提高技術(shù)含量,在生產(chǎn)中調(diào)整配方,采用新材料、新工藝,提高壓敏電阻單位體積內(nèi)的能量密度。第二就是增加產(chǎn)量,因?yàn)檫@壓敏電阻行業(yè)利潤(rùn)比較薄,只有加大了產(chǎn)品數(shù)量,才能降低成本。另外就是要深入了解用戶(hù)的需要,生產(chǎn)適銷(xiāo)對(duì)路的產(chǎn)品,這樣才能在銷(xiāo)售上取得成績(jī)。
與國(guó)外同行相比,國(guó)內(nèi)企業(yè)雖然在在技術(shù)上并不存在太大的問(wèn)題,而且在某些方面還有優(yōu)勢(shì)。但未來(lái)的發(fā)展他們都面臨著生產(chǎn)規(guī)模小,擴(kuò)大再生產(chǎn)的資金能力不足的問(wèn)題。壓敏電阻不是一般的電路功能產(chǎn)品,它的產(chǎn)銷(xiāo)量與國(guó)家的法律法規(guī)的制定和執(zhí)行力度具有很大的關(guān)聯(lián)性。雖然我國(guó)在電器安全方面的法律法規(guī)也正在完善,但就目前而言歐美國(guó)家在這方面的外部環(huán)境條件優(yōu)于國(guó)內(nèi),因此壓敏電阻的終端市場(chǎng)大多還是在國(guó)外。直接進(jìn)入國(guó)外市場(chǎng),并打出中國(guó)自有品牌的壓敏電阻產(chǎn)品,是國(guó)內(nèi)壓敏電阻企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。只有打開(kāi)了更大的市場(chǎng),經(jīng)營(yíng)理念和資金問(wèn)題才能得到根本的解決。
TVS侵占?jí)好綦娮桀I(lǐng)地
雖然壓敏電阻業(yè)目前擁有著較大的市場(chǎng),各生產(chǎn)廠家也都有著不錯(cuò)的產(chǎn)銷(xiāo)量,而且我們也看到了壓敏電阻業(yè)可供挖掘的巨大潛力,但是這一行業(yè)還是受到了不小的壓力。在防靜電領(lǐng)域TVS不斷侵吞壓敏電阻市場(chǎng)份額就是其中典型的例子。
防靜電(ESD)保護(hù)元件主要分為壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)和聚合物三類(lèi),其中壓敏電阻是應(yīng)用最為普遍的一種元件。相對(duì)于壓敏電阻來(lái)說(shuō),TVS在防靜電方面似乎更有優(yōu)勢(shì)。首先,從保護(hù)性能上來(lái)看,TVS可以立即將進(jìn)入的電壓箝制到很低的水平,整個(gè)過(guò)程用時(shí)非常短。而壓敏電阻的最大箝制電壓則要高很多,且電壓曲線下降得很緩慢,而且無(wú)法降到很低的水平;其次,壓敏電阻每受到一次ESD應(yīng)力作用,材料就會(huì)受到一定的物理?yè)p傷,形成無(wú)法恢復(fù)的漏電通道,在多次重復(fù)高壓電擊之后,漏電會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。而TVS基于二級(jí)管工作原理,受到電擊后,會(huì)立即擊穿,然后關(guān)閉,從而對(duì)器件本身沒(méi)有損傷,所以完全不會(huì)影響使用壽命。另外,隨著工藝技術(shù)的不斷改進(jìn),TVS已經(jīng)可以做到比壓敏電阻更小的尺寸,在小型化方面比壓敏電阻更有優(yōu)勢(shì)。
據(jù)行業(yè)相關(guān)人士表示,TVS和壓敏電阻的市場(chǎng)份額目前大約是各占一半,近幾年來(lái)TVS在防靜電領(lǐng)域大有后來(lái)居上之勢(shì)。[!--empirenews.page--]
應(yīng)用空白有待填補(bǔ)
現(xiàn)有壓敏電阻在配方和性能上分為相互不能替代的兩大類(lèi):高壓型壓敏電阻和高能型壓敏電阻。高壓型壓敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是電壓梯度高(>250V/mm)、大電流特性好(V10kA/V1mA≤1.4)但僅對(duì)窄脈寬(2≤ms)的過(guò)壓和浪涌有理想的防護(hù)能力,能量密度較小,(50~300)J/cm3。高能型壓敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是能量密度較大(300J/cm3~750J/cm3),承受長(zhǎng)脈寬浪涌能力強(qiáng),但電壓梯度較低(20V/mm~100V/mm),大電流特性差(V10kA/V1mA>2.0)。
這兩種配方的性能差別造成了許多應(yīng)用上的空白,在10kV電壓等級(jí)的輸配電系統(tǒng)中廣泛采用了真空開(kāi)關(guān),由于它動(dòng)作速度快、拉弧小,會(huì)在操作瞬間造成極高過(guò)壓和浪涌能量,如果選用高壓型壓敏電阻加以保護(hù)(如避雷器),雖然它電壓梯度高、成本較低,但能量容量小,容易損壞;如果選用高能型壓敏電阻,雖然它能量容量大,壽命較長(zhǎng),但電壓梯度低,成本太高,是前者的5~13倍。
在中小功率變頻電源中,過(guò)壓保護(hù)的對(duì)象是功率半導(dǎo)體器件,它對(duì)壓敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很?chē)?yán)格,而且要同時(shí)做到元件的小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿(mǎn)足要求,但大電流性能不夠理想,小直徑元件的殘壓比較高,往往達(dá)不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易于小型化,但能量容量不夠,達(dá)不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領(lǐng)域壓敏電阻的應(yīng)用幾乎還是空白。
另外,壓敏電阻具有較大的寄生電容,一般在幾百至幾千微微法的范圍。在高頻信號(hào)系統(tǒng)中會(huì)引起高頻信號(hào)傳輸畸變,從而引起系統(tǒng)不正常運(yùn)行。而且,壓敏電阻因?yàn)樾孤╇娏鞯拇嬖?,?huì)影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行,其自身的老化也會(huì)加快。這些都是目前壓敏電阻生產(chǎn)企業(yè)有待解決的問(wèn)題。
據(jù)中科院等離子體研究所季幼章教授介紹,解決上述問(wèn)題的有效方法是提高高壓型壓敏電阻的能量密度,或提高高能型壓敏電阻的電壓梯度和非線性系數(shù)(降低殘壓比),即開(kāi)發(fā)高壓高能型壓敏電阻。
到目前為止,在亞微米級(jí)前驅(qū)粉體基礎(chǔ)上進(jìn)行的各種傳統(tǒng)改性研究(粉體制備方法的改進(jìn)、配方和燒結(jié)工藝調(diào)整等),均無(wú)法解決高壓高能問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)高壓高能壓敏電阻是公認(rèn)的難題。壓敏行業(yè)的專(zhuān)家普遍認(rèn)為:發(fā)展多學(xué)科交叉研究,利用新技術(shù)、新材料對(duì)壓敏電阻進(jìn)行改性是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。在各種新技術(shù)、新材料的應(yīng)用方面,納米材料已得到廣泛重視,也正在形成一種新的發(fā)展趨勢(shì)。
季幼章教授說(shuō):“目前國(guó)內(nèi)外有學(xué)者正在對(duì)這方面進(jìn)行研究,初步研究結(jié)果已經(jīng)顯示出采用納米材料是實(shí)現(xiàn)高壓高能的有效途徑。采用納米添加改性壓敏電阻,研究開(kāi)發(fā)一種全新概念的壓敏電阻,實(shí)現(xiàn)壓敏電阻的高壓高能化,將具有很好的市場(chǎng)前景和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?!?/FONT>
【編后語(yǔ)】在與這些壓敏電阻行業(yè)企業(yè)的交流中,我們看到了這個(gè)行業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿Γ且部吹搅诉@個(gè)行業(yè)所面臨的壓力。這使筆者想起了一句話(huà):革命尚未成功,同志仍需努力。當(dāng)前如何化解這種壓力,并發(fā)揮潛力擴(kuò)大市場(chǎng)是擺在各企業(yè)面前的一個(gè)重大課題。