行业洞察 | 被动元器件之电容器专题研究
一、电容器介绍
电容器是电子线路中必不可少的基础元件，与电阻、电感并称三大被动元件，是最常用的电子元件之一。通俗来讲，电容器是一种装电的容器，一种容纳电荷的器件。任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
?
?
?
补充小知识：
根据工作特点，电子元器件可以分为主动器件和被动元件：主动器件（又称有源器件、半导体器件）指在工作时内部有电源存在的电子元器件；被动元件（又称无源器件）指工作时内部没有任何形式电源的电子元器件，具备自身不消耗电能、或把电能转变为不同形式的能量、只需输入信号无需外加电源就能工作等特性。
?
电容器的基本结构是由两块导体极板和中间的电介质（绝缘体）组成，以静电的形式储存和释放电能。工作原理是当电荷受电场作用力移动时，电容器中的电介质会阻碍电荷继续移动，进而造成正负电荷在电容器两极板累积。
?
?
?
电容器具有“通交流、阻直流”的特性，广泛应用于各种高低频电路和电源电路中，主要作用是电荷储存、平滑电压、耦合、去耦、滤波、旁路、分频等。
?
?
?
二、电容器分类
电容器的分类方式有多种：
根据结构可以分为固定电容、可变电容和微调电容；
根据是否有极性可分为有极性电容和无极性电容；
按照应用领域可以分为军用电容、民用工业类电容和民用消费类电容；
按用途可分为旁路电容、调谐电容、耦合电容和滤波电容；
根据介质不同，电容器可分为陶瓷电容、铝电解电容、钽电容和薄膜电容等四大类。
?
电容器生产厂商一般按照介质材料分类进行生产经营。
?
1、陶瓷电容器
陶瓷电容器可以分为多层陶瓷电容器（MLCC）和单层陶瓷电容器（SLCC），其中MLCC占据90%以上的份额。SLCC即在陶瓷基片两面印涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板后制作而成，其外形以圆片形居多。MLCC则采用多层堆叠的工艺，将若干对金属电极嵌入陶瓷介质中，然后再经高温共烧而形成，其又可以分为引线式多层陶瓷介电容器和片式多层陶瓷电容器。单层陶瓷电容器由于只有单层结构，两个电极相对面积小，电容量不大，但高频特性好、耐压高，适用于高频电路和高压电路。批量化生产的MLCC电容量一般在1pF至10μF之间，同时具有频率特性好、工作电压和工作温度范围宽、体积小、无极性等特点，在成本和性能上都占据优势，下游应用较为广泛，其市场规模占整个陶瓷电容器的90%以上，占电容器市场规模接近50%。
?
?
?
2、铝电解电容
铝电解电容按引出方式不同可以分为引线式、焊针式、焊片式、螺栓式和贴片式；根据电解质形态可以分为液态铝电解电容和固态铝电解电容。液态铝电解电容和固态铝电解电容最大区别在于阴极所使用的介电材料。固态电容使用高分子导电材料作为介电材料，具备高稳定性、长寿命等优良特性，但目前价格较高；液态铝电解电容使用电解液作为介电材料，将阳极箔，电解纸，阴极箔和端子（内外部端子）卷绕在一起含浸电解液后装入铝壳，再用橡胶密封而成。目前，液态铝电解电容由于其成本优势，应用相比固态电容更为广泛。由于铝电解电容高频特性不佳，目前主要应用于低频电路。
?
3、钽电容
钽电容按照介质形态可以分为固体阴极钽电解电容和液体阴极钽电解电容，按照制作工艺可分为烧结型固体、箔型卷绕固体和烧结型液体三种。固体钽电解电容是1956年由美国贝尔实验室首先研制成功的，其性能优异，是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。相比液体钽电容，固体钽电容不存在漏液问题，可有效避免线路之间发生短路，大幅提高安全性，因而目前使用的钽电容几乎都是固体钽电容（烧结型固体钽电容占95%以上）。钽电容稳定性好、容量大，但由于造价昂贵，主要用于高端大容量场景。
?
?
?
4、薄膜电容器
薄膜电容器是以金属箔或金属化膜作为电极，以有机塑料薄膜作为介质，通过卷绕方式制作成的电容器。按照电容器内部电极的形成方法分类，可分为箔电极型和蒸镀电极型；按照加工方法分类，可分为积层型和卷绕型；另外一种是按照薄膜介质的材料分类。常见的有机塑料薄膜材料有：聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等。薄膜电容器具有无极性、绝缘阻抗高、频率特性优异、频率响应宽广，介质损失小等优良特性，被大量使用在模拟电路上，尤其是在信号交连的部分必须使用频率特性良好、介质损失极低的电容器，才能保证信号在传送时没有太大的失真情况发生。
?
?
三、电容器产业链
电容器产业链上游主要是电极材料和电介质材料等行业，电极材料和电介质材料对电容器产品的性能均有较为重要的影响。对于电极材料而言，部分电容器使用银、钯等稀有贵金属，价格昂贵且波动剧烈，目前已有厂商开始采用贱金属如镍、铜替代金属钯等贵金属作为电极材料以降低生产成本。对于电介质材料，普通型材料国内供给基本满足市场需求，但部分高性能介质材料如带有特殊功能的陶瓷粉末、高性能钽粉等仍需进口。
?
下游应用领域可分为军用和民用两大类。军用领域包括航空、航天、舰船、兵器和电子对抗等，民用领域包括了消费电子、工业控制、电力设备及新能源、通讯设备、轨道交通、医疗电子设备及汽车电子等。作为电子线路中必不可少的基础电子元器件，电容器产品在军民领域的应用广泛。
?
?
不同介质电容器差别主要体现在上游电介质原材料以及制造工艺上，下游应用则根据其特性应用于不同领域：陶瓷电容下游应用较为广泛，铝电解电容主要应用于高压、大电容量场景，钽电容在航空航天、武器装备以及高档消费电子等军民领域拥有稳定市场，薄膜电容在新能源汽车市场拥有良好前景。
?
四、行业生态
被动元件中日系厂商占据主导地位，以村田(Murata)为首的MLCC厂商、以贵弥功(NipponChemi-Con)为首的铝电解电容厂商，以松下(Panasonic)为首的薄膜电容厂商，在技术、产业链整合方面均具有优势。
从全球电子元器件的规模来看，仅村田和TDK两家就占据半壁江山。我国台湾地区被动元件厂商受益于第二次产业转移，目前数量较多、竞争力强，整个台湾地区被动元件产值位列全球第二位，其中以国巨为代表。除日系和台系，美国和韩国全球市场份额接近，我国大陆地区厂商借助政策支持和全球产能结构转移也快速发展。
我国电容器行业虽起步较晚，但近年来快速发展，已陆续涌现出风华高科、江海股份、艾华集团、法拉电子等优质电容器厂商，在各自细分市场挤入全球前十。
附：国内外主要电容器厂商介绍
1.国外厂商
日本村田：株式会社村田制作所成立于1994年10月，是全球领先的电子元器件厂商，在全球电容市场占有率位居首位。村田主要从事以机能陶瓷为基本的电子元器件的研究开发，生产和销售，定位于电子元器件龙头供应商，下游布局包括消费电子、汽车电子、家电、能源管理系统、医疗保健器材等领域。作为陶瓷电容器的第一大厂商，村田也提供高分子铝电解电容器、微调电容器、超级电容、单层微片电容器、可变电容器等各种电容器，其它产品如感应器、高频零件、陶瓷滤波器等在全球市场也具有较强竞争力。
村田提供范围广泛的电子元件产品，以电容器为主的产品占据很高的市场份额。村田提供的电子元件包括主力产品——电容器，以及滤波器、线圈、传感器、电池等元件，以及组合了这些元件的模块，占有很高的市场份额。迄今为止，村田的电子元件一直以小型化、高功能化支持着电子设备的发展。公司的主力产品——电容器，在一台智能手机中采用了约800个，在一台汽车中采用了约8,000个。
韩国三星电机：三星电机是韩国电子元件行业龙头公司，其在全球电容器市场的占有率仅次于日本村田。三星电机有限公司（简称：三星电机）成立于1973?年，总部位于韩国京畿道水原市，是一家国际综合性电子元件公司。三星电机主要有模块、元件、基板三大业务板块。在全球电容器市场上，三星电机的市场占有率仅次于日本村田，同时三星电机也是全球第二大的MLCC供应商，市场占有率约达到20%。
美国基美：KEMET(基美)是全球知名的电容器生产商，其钽电解电容市场占有率居全球首位。KEMET创建于1919年，总部位于美国南卡罗纳州格林维尔市，在美国、中国、墨西哥、德国、保加利亚、意大利、芬兰、葡萄牙、瑞典、英国、印度尼西亚等10多个国家拥有二十多个生产基地，并拥有遍布全球的销售和分销网络。该公司向客户提供涵盖所有电介质的业界最广泛电容器技术，其中钽电解电容市场占有率2017年排名全球第一，达到33%，同时公司在薄膜电容领域也有较强的竞争力。
KEMET近年来营业利润稳步增长，净利润回归正常增长水平。2019年营业利润达到2.11亿美元，同比增长66.17%。净利润较2018年有所回落，达到2.07亿美元，而2018年净利润较高是公司收购日本TOKIN产生收益所致，2019年回归正常增长水平。亚太地区是KEMET重要的市场，2019财年亚太地区收入占到公司收入的55.3%，同比提升16.3%。
2.国内厂商
鸿远电子：公司成立于2001年，是军用自产陶瓷电容器领域的专家，以研发、生产、经营电容器等电子元器件为主营业务。前身是北京元六鸿远电子技术有限公司（设立于2001年），2016年改制为股份制公司，2019年在上海证券交易所上市。
鸿远电子不仅拥有两条世界最先进的生产线和一个瓷料研究中心，还拥有专业团队和多项国家专利，能够进行高品质多层瓷介电容器的自主研发和生产。公司主营业务包括自产业务和代理业务两大类。自产业务主要包括多层瓷介电容器和直流滤波器，其中98%为军品业务，代理业务包括多种系列的电子元器件，集中在民用领域，覆盖了汽车电子、轨道交通、新能源、智能电网、通讯、消费电子、医疗设备等多个领域。
火炬电子：是国内军用M LCC市场的领先者。福建火炬电子科技股份有限公司（简称：火炬电子）是中国主要从事陶瓷电容器研发、生产、销售和技术支持的企业。火炬电子的前身是泉州火炬电子元件厂（设立于1989年），2007年改制为股份制公司，2015年在上海证券交所主板上市（代码：603678）。
火炬电子生产的“火炬牌”陶瓷电容器产品主要包括多层片式陶瓷电容器和引线式电容器，在航空航天、通讯、电力、汽车等高端领域广泛应用，并与国内外知名高科技企业建立了良好的战略合作伙伴关系和共赢模式。公司以原有MLCC?为基础，逐年研发、布局如钽电容、SLC、薄膜电容等新产品。火炬电子的业务包括：自产元器件（陶瓷电容器、钽电容器、单层电容器、薄膜元器件）、自产陶瓷材料、代理元器件；自产业务主要面向军工领域和少量高端民用领域，代理业务面向民用市场。
宏达电子：是国内军用钽电容领域的龙头公司。株洲宏达电子股份有限公司（简称：宏达电子）是总装备部军用电子元器件配套定点研制生产军用钽电解电容器的专业厂家，属工信部国防科工局管理，目前拥有13家控股子公司。宏达电子的前身是株洲宏达电子有限公司（设立于1993年），2015?年改制为股份制公司，2017?年宏达电子在深交所创业板上市（代码：300726）。
宏达电子专注于钽电容器等军用电子元器件的研发、生产、销售及相关服务，以钽电解电容器品种全、质量好、信誉高和服务优而享誉国内外市场。2014年以来，公司通过设立子公司进行产品和业务拓展，拥有较强的新产品开发能力，陶瓷电容和电源模块等业务已初见成效，发展潜力巨大。目前主营业务包括：非固体电解质钽电容器、片式固体电解质钽电容器、固体电解质钽电容器，产品列入了相关军用电子元器件合格产品目录(QPL)。
风华高科：是国内M LCC被动元器件的龙头公司。广东风华高新科技股份有限公司（简称：风华高科）成立于1994年3月23日，是一家专业从事高端新型元器件、电子材料、电子专用设备等电子信息基础产品的高新技术企业。前身是广东肇兴风华电子厂（设立于1984年），股改后成立风华高科，1994年改制为股份公司，1996年在深交所上市（代码：000636）。IEK数据显示，风华高科是国内第一大MLCC供应商。公司现为我国领先的新型元器件、电子元器件制造装备及电子基础材料的科研、生产和出口基地，是中国电子百强企业。主营产品为电子元器件系列产品，包括MLCC、片式电阻器、片式电感器、磁性元器件、电子材料（陶瓷粉体、电子浆料）等，产品广泛应用于包括消费电子、通讯、汽车电子、电力及工业控制、照明等领域。
法拉电子：国内薄膜电容器龙头，技术处于领导地位。厦门法拉电子股份有限公司（简称：法拉电子）是一家专业从事薄膜电容器和薄膜电容器用金属化膜制造与研发的上市公司。前身是厦门竹器合作社（设立于1995年），1998年改制为股份制公司，2002年在上交所挂牌上市（代码：600563）。法拉电子在产品研发、规模生产和质量管理方面有丰富经验，能为各类整机客户如照明、通讯、家电、工业控制、新能源汽车等提供薄膜电容器“一站式”解决方案。主营业务包括：薄膜电容器及铝金属化镀膜材料的制造，各类型的高新科技电子基础元器件及相关配套件生产等。
