發(fā)揮潛力，擴大市場，壓敏電阻業(yè)面臨抉擇 ——與眾企業(yè)共同盤點壓敏電阻業(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)而成的半導體非線性電阻元件。它具有瞬態(tài)電壓抑制功能，可以用來代替瞬態(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)的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。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、動作快和無續(xù)流等特點，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、手提電腦、數(shù)碼相機等產(chǎn)品需求量快速增長，作為重要的被動元器件行業(yè)之一的壓敏電阻業(yè)必然受到強烈的影響。那么，2007年壓敏電阻業(yè)的市場發(fā)展情況如何？壓敏電阻企業(yè)在發(fā)展過程中遇到了哪些問題？筆者將焦點集中在了這一領(lǐng)域，與眾多行業(yè)企業(yè)共同總結(jié)這三個季度以來的得與失。

生產(chǎn)供不應(yīng)求  市場潛力巨大
■行業(yè)企業(yè)對產(chǎn)銷量表示樂觀
      筆者從對眾壓敏電阻原料、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：“與去年相比，2007年前三個季度的市場需求增加幅度還是比較大的，不僅中普如此，整個壓敏生產(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，就充分說明了這一點?！?BR>      聯(lián)順電子（惠陽）有限公司總經(jīng)理曾清池介紹道，從2007年到現(xiàn)在壓敏電阻市場一直是供不應(yīng)求，預(yù)計聯(lián)順公司今年營業(yè)額將在8000萬元左右。而北海新銳電子有限公司總經(jīng)理蔡德惠說截至目前新銳已為市場供應(yīng)了2.4億只（片）壓敏電阻，預(yù)計第四季度仍有增長。愛普科斯中國投資有限公司市場部負責人余發(fā)棟也表示，壓敏電阻的市場需求保持一定的增長，并且EPCOS保持高于市場平均增長水平。
      壓敏電阻作為一種被動元器件，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)加大采購量是最直接的原因?？仆ㄍㄓ嵓夹g(shù)（深圳）有限公司高級工程師劉細華說：“目前科通公司的采購量很大，大概比去年多了50%以上，照現(xiàn)在的情況看，第四季度的采購量將繼續(xù)加大。”而壓敏電阻原料生產(chǎn)企業(yè)的銷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。曼浦漢克化工（上虞）有限公司銷售部經(jīng)理匡志衡透露，客戶對原料的采購量比去年都有所增加，“隨著人們對電子產(chǎn)品安全性能的要求越來越高，壓敏電阻企業(yè)對原材料的需求肯定會持續(xù)增長?！?BR>■片式壓敏電阻市場廣闊
      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IC和半導體器件的破壞也是致命的，而近年來集成電路和半導體器件的低電壓發(fā)展趨勢明顯，尤其是低電壓操作的手持式電子產(chǎn)品的發(fā)展使得過電壓保護器件變得越來越重要。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)量正在不斷擴大，價格也在不斷下降。片式壓敏電阻由于響應(yīng)速度快、無極性、成本低以及和SMT工藝兼容等優(yōu)點而受到市場青睞，片式化已成為衡量電子元器件技術(shù)發(fā)展水平的重要標志之一。從2003年開始，隨著防靜電(ESD)國際標準的實行，整機廠商開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：“今年是我國片式壓敏電阻產(chǎn)品需求速度增加較快的一年，這也是近幾年國家對電子產(chǎn)品使用可靠性要求進一步提高的結(jié)果，從上半年使用情況來看，原有許多電子產(chǎn)品沒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壓防護，僅此新增的使用量，就可占到總需求量的20%左右。去年國內(nèi)片式壓敏電阻的總需求量超過50億只，隨著四季度電子產(chǎn)品生產(chǎn)旺季的到來，國內(nèi)對片式壓敏電阻器產(chǎn)品需求量估計可超過15億只?！?BR>■手機應(yīng)用市場需求巨大
      目前，片式壓敏電阻大部分應(yīng)用在手機中，今年以來接連發(fā)生的手機電池爆炸事件引起了消費者們的廣泛關(guān)注，可靠性、安全性越發(fā)成為人們在購買產(chǎn)品時首要考慮的因素，隨之在手機的設(shè)計上安全性能提到了首要位置。手機對可靠性和安全性的強烈需求自然而然地帶動了壓敏元件市場的快速增長。
      現(xiàn)在的手機功能越來越多，諸如MP3、可拍照、可上網(wǎng)、MMS（彩信）等等，應(yīng)有盡有，這些強大的功能自然對手機中的IC集成度要求越來越高。與此同時，如今的半導體器件和IC的工作電壓越來越低，當芯片變得越來越薄時，遭受過電壓和靜電放電(ESD)危害的幾率也將大大增加。過電壓和靜電放電對集成電路和半導體器件會造成損壞，因而需要大量的過電壓保護元件來對昂貴的半導體器件提供保護。這就促使手機生產(chǎn)廠家在自己的產(chǎn)品中安裝一些必要的電路保護元件。
      對于片式壓敏電阻在手機應(yīng)用市場的巨大潛力，數(shù)字應(yīng)該是最有說服力的。根據(jù)賽迪顧問最新發(fā)布的《2007年1-6月手機市場研究報告》預(yù)測，未來五年，中國手機多媒體應(yīng)用芯片市場年均復(fù)合增長率為27.2%，2011年市場規(guī)模將達到412.3億元。我國手機產(chǎn)業(yè)2006年產(chǎn)量大約為4.5億部，增長率大于50%，占全球出貨量的40%還多。2006年手機出口量約為3.5億部，年增長率大于60%。全球手機產(chǎn)業(yè)2006年年增長率達到22%，總出貨量大于10億部，2007年預(yù)計年增長率為20%。全球移動通信用戶年增4億戶，2006年年底手機用戶接近27億戶，2007年全球手機市場銷量預(yù)計全年可達11億部。而調(diào)研公司ABI Research也作出了同樣的預(yù)測，手機全年出貨量有望增長15%至11.3億部。由此可見，手機市場對壓敏電阻的需求將穩(wěn)步上升。 [!--empirenews.page--]
      李永祥先生說，按照他的預(yù)測，今年我國手機市場將迎來一個高峰?！皦好綦娮枳鳛殪o電和浪涌防護的一個重要元件，在手機上得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在一部手機上，根據(jù)不同的電路設(shè)計，對壓敏電阻的需求從十幾只到四十幾只不等，因此，手機產(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)品正在以一個較高的速度迅速增長?！?nbsp; 
      現(xiàn)在手機里用到的片式壓敏電阻越來越多，而且全球手機換機率越來越快，我國已由24個月下降到21個月。加上數(shù)碼相機、PDA、醫(yī)療設(shè)備等電子產(chǎn)品的需求，片式壓敏電阻市場潛力巨大。深圳順絡(luò)電子有限公司總經(jīng)理賈廣平說：“我公司的片式壓敏電阻器主要是應(yīng)用在手機、電腦等消費類電子方面，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的成績。應(yīng)該說壓敏電阻這一塊的市場潛力很大，我很看好?！?BR>產(chǎn)銷量大、利潤小
      從上述各企業(yè)負責人對市場的描述中，我們似乎看到壓敏電阻業(yè)前途一片光明。按照正常的市場規(guī)律，產(chǎn)品需求量、產(chǎn)銷量大大增加，企業(yè)的利潤自然而然就會提升。但是當筆者向各壓敏電阻生產(chǎn)企業(yè)詢問這一行業(yè)的利潤如何時，他們的回答多少有些讓人意外。
      在這次采訪中，很多企業(yè)都說到產(chǎn)銷量大幅增加而利潤卻相對增長較少這個問題。聯(lián)順電子總經(jīng)理曾清池說：“這塊市場利潤比較低，近幾年的利潤增長都較小，所以公司現(xiàn)在主要是維持既有客戶，沒有擴大產(chǎn)能的打算?！北焙Ｐ落J電子有限公司總經(jīng)理蔡德惠說：“目前壓敏行業(yè)的產(chǎn)品利潤很薄，造成這種情況的根本原因在于市場的惡性競爭?！?nbsp;  
      對于壓敏電阻行業(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、成長期、成熟期和衰退期。經(jīng)濟學理論告訴我們：在市場經(jīng)濟條件下，任何一種不變的產(chǎn)品通過充分地競爭，最終的平均利潤趨近于零。這兩個規(guī)律都告訴我們只有在技術(shù)上和管理上不斷的創(chuàng)新才能避開產(chǎn)量不斷提高、利潤不斷下降的鐵律?！?BR>      對于企業(yè)應(yīng)如何看待這一問題，他說：“首先，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是客觀經(jīng)濟規(guī)律使然，必須正視，沒有必要抱怨。正是因為存在這樣的經(jīng)濟規(guī)律才能促使企業(yè)使用各種手段降低成本、提高勞動生產(chǎn)率，從而使消費者和社會受益。這些年來，正是由于壓敏電阻利潤的不斷下降，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，近十年來我一直關(guān)注可替代技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，但沒有任何跡象表明，性價比優(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)品目前仍處于被稱為“黃金時代”的成熟期。從平均利潤率上看，壓敏行業(yè)的平均利潤率也高于電子元件行業(yè)的平均利潤率，完全沒有必要悲觀失望。最后，提高利潤率的出路在于：一、進一步擴大產(chǎn)銷量，以更大的毛利總額去平衡管銷費用，產(chǎn)銷量提高到一定程度，利潤率就會上升；二、加強產(chǎn)品技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，開拓壓敏電阻新的應(yīng)用領(lǐng)域，由此可以增加新的利潤增長點，從而帶動整體利潤率的提高。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，利潤問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為，企業(yè)競爭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，因為這壓敏電阻行業(yè)利潤比較薄，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的需要，生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品，這樣才能在銷售上取得成績。
      與國外同行相比，國內(nèi)企業(yè)雖然在在技術(shù)上并不存在太大的問題，而且在某些方面還有優(yōu)勢。但未來的發(fā)展他們都面臨著生產(chǎn)規(guī)模小，擴大再生產(chǎn)的資金能力不足的問題。壓敏電阻不是一般的電路功能產(chǎn)品，它的產(chǎn)銷量與國家的法律法規(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家在這方面的外部環(huán)境條件優(yōu)于國內(nèi)，因此壓敏電阻的終端市場大多還是在國外。直接進入國外市場，并打出中國自有品牌的壓敏電阻產(chǎn)品，是國內(nèi)壓敏電阻企業(yè)進一步發(fā)展的關(guān)鍵。只有打開了更大的市場，經(jīng)營理念和資金問題才能得到根本的解決。

TVS侵占壓敏電阻領(lǐng)地
      雖然壓敏電阻業(yè)目前擁有著較大的市場，各生產(chǎn)廠家也都有著不錯的產(chǎn)銷量，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份額就是其中典型的例子。
      防靜電（ESD）保護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，其中壓敏電阻是應(yīng)用最為普遍的一種元件。相對于壓敏電阻來說，TVS在防靜電方面似乎更有優(yōu)勢。首先，從保護性能上來看，TVS可以立即將進入的電壓箝制到很低的水平，整個過程用時非常短。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，材料就會受到一定的物理損傷，形成無法恢復(fù)的漏電通道，在多次重復(fù)高壓電擊之后，漏電會越來越嚴重。而TVS基于二級管工作原理，受到電擊后，會立即擊穿，然后關(guān)閉，從而對器件本身沒有損傷，所以完全不會影響使用壽命。另外，隨著工藝技術(shù)的不斷改進，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。
      據(jù)行業(yè)相關(guān)人士表示，TVS和壓敏電阻的市場份額目前大約是各占一半，近幾年來TVS在防靜電領(lǐng)域大有后來居上之勢。[!--empirenews.page--]
應(yīng)用空白有待填補 
      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：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)點是電壓梯度高（>250V/mm）、大電流特性好（V10kA/V1mA≤1.4）但僅對窄脈寬(2≤ms)的過壓和浪涌有理想的防護能力，能量密度較小，（50～300）J/cm3。高能型壓敏電阻的優(yōu)點是能量密度較大（300J/cm3～750J/cm3），承受長脈寬浪涌能力強，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電壓等級的輸配電系統(tǒng)中廣泛采用了真空開關(guān)，由于它動作速度快、拉弧小，會在操作瞬間造成極高過壓和浪涌能量，如果選用高壓型壓敏電阻加以保護（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，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，過壓保護的對象是功率半導體器件，它對壓敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很嚴格，而且要同時做到元件的小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求，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。在高頻信號系統(tǒng)中會引起高頻信號傳輸畸變，從而引起系統(tǒng)不正常運行。而且，壓敏電阻因為泄漏電流的存在，會影響電子設(shè)備的正常運行，其自身的老化也會加快。這些都是目前壓敏電阻生產(chǎn)企業(yè)有待解決的問題。
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），即開發(fā)高壓高能型壓敏電阻。        
      到目前為止，在亞微米級前驅(qū)粉體基礎(chǔ)上進行的各種傳統(tǒng)改性研究（粉體制備方法的改進、配方和燒結(jié)工藝調(diào)整等），均無法解決高壓高能問題，實現(xiàn)高壓高能壓敏電阻是公認的難題。壓敏行業(yè)的專家普遍認為：發(fā)展多學科交叉研究，利用新技術(shù)、新材料對壓敏電阻進行改性是解決問題的關(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。
      季幼章教授說：“目前國內(nèi)外有學者正在對這方面進行研究，初步研究結(jié)果已經(jīng)顯示出采用納米材料是實現(xiàn)高壓高能的有效途徑。采用納米添加改性壓敏電阻，研究開發(fā)一種全新概念的壓敏電阻，實現(xiàn)壓敏電阻的高壓高能化，將具有很好的市場前景和實際應(yīng)用價值。”

【編后語】在與這些壓敏電阻行業(yè)企業(yè)的交流中，我們看到了這個行業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿?，但是也看到了這個行業(yè)所面臨的壓力。這使筆者想起了一句話：革命尚未成功，同志仍需努力。當前如何化解這種壓力，并發(fā)揮潛力擴大市場是擺在各企業(yè)面前的一個重大課題。