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技术前沿:磁性元器件
作者:未知 来源:AIOT大数据 时间:2023-11-21 浏览:Loading... 点赞:0次
磁性元器件主要产品包括网络华体会hth·体育(中国)官方网站、片式电感、功率磁性元器件,已广泛用于网络通信领域,并在新能源汽车、工业电源等领域。
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网络华体会hth·体育(中国)官方网站是众多网络通信设备必需的基础元器件之一,在通信设备中起着传输信号、隔离高压、阻抗匹配、抑制电磁波干扰等作用。目前,公司网络华体会hth·体育(中国)官方网站包括DIP(DualIn-linePackage,双列直插封装)、SMD(SurfaceMountDevices,表面贴装器件)等子类。
网络华体会hth·体育(中国)官方网站的主要功能是传输信号、隔离高压、阻抗匹配、抑制电磁波干扰等,是网络通讯设备的核心电子元器件之一。网络华体会hth·体育(中国)官方网站由塑胶外壳、磁芯、漆包线,通过特殊的绕制方法制成,其中由磁芯和漆包线组成基本的华体会hth·体育(中国)官方网站线圈,可广泛应用于网络通信领域,具体用于交换机、路由器、服务器、机顶盒、电脑、网络电视、网络摄像头等设备。

片式电感
片式电感作为网络通信、消费电子、安防设备、汽车电子等电子设备的基础电子元件,是利用电磁电路设计技术,搭配精密自动化绕线技术生产的新型SMD磁性元器件,采用成熟的SMT技术发展出来的全自动化产品。片式电感符合电子产品“短小轻薄”的发展趋势,网络通信、消费电子、安防设备、汽车电子等产业的快速发展对片式电感的需求量将大幅增长。
片式电感利用电磁电路设计技术,搭配精密自动化绕线技术生产的新型SMD磁性元器件,采用成熟的SMT技术发展出来的全自动化产品。主要用于筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。可广泛应用于网络通信、消费电子、安防设备等领域,具体用于路由器、服务器、网络摄像头、平板电脑、网络电视等设备。

功率磁性元器件
功率磁性元器件是电源装置的基础元器件之一,在电子电路中起着电压变换、能量转移、储能滤波、隔离高压或筛选信号、稳定电流及抑制电磁波干扰的作用。


网络华体会hth·体育(中国)官方网站工艺流程

片式电感工艺流程

功率磁性元器件工艺流程

磁性元器件行业概况
磁性元器件是实现电能和磁能相互转换的电子元器件,属于电子元器件行业领域的重要分支,是保证电器电子设备稳定工作的重要基础元器件。磁性元器件应用领域非常广泛,覆盖了网络通信、汽车电子、工业电源、消费电子、安防设备、智能家居、医疗电子等众多领域。磁性元器件品类众多,每种产品的型号和规格均存在一定差异。
得益于应用领域的广泛性,磁性元器件未来具有良好的市场发展空间。在网络通信领域,磁性元器件主要应用于路由器、交换机、服务器、机顶盒、光纤收发器、网络电视、终端通信设备等网络通信产品;新能源汽车领域,新能源汽车配置电池、电机、电控等电子系统,车载电子产品应用场景较传统燃油车更加广阔,新能源汽车电子磁性元器件使用率更高,同时新能源汽车充电桩也会涉及磁性元器件的应用;在工业电源领域,通信电源、服务器电源、电力电源、医疗电源等电源设备都需要磁性元器件;在消费电子领域,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品的电源模块、充电器都会涉及磁性元器件的应用。
行业市场需求及发展趋势
磁性元器件是电子设备的基础元器件之一,在电子元器件产业中具有重要的地位,属于电子设备制造产业链的上游,其市场需求及发展趋势与下游应用领域的发展紧密相关。磁性元器件下游应用领域包括网络通信、新能源汽车、工业电源、安防设备、消费电子等,下游产品需求的快速增长直接带动了市场对磁性元器件的需求。
(1)网络通信设备
全球网络通信设备市场规模整体呈增长趋势,而我国网络通信设备市场增速更快。网络通信设备是用于网络连接、维持数据传输的设备,属于信息化建设所需的基础架构产品,涵盖路由器、交换机、服务器、机顶盒、5G基站等设备。网络通信设备是磁性元器件应用的重点领域。
①路由器市场情况
在高质量网络连接需求迫切、Wi-Fi6技术普及与应用、国家大力推行以5G和千兆光网为代表的“双千兆网络”的背景下,路由器设备将迎来新一轮迭代更新,路由器中实现网络信号传输功能的核心组件就是网络华体会hth·体育(中国)官方网站,路由器的更新换代将极大增加对磁性元器件的市场需求,推动磁性元器件的发展与技术迭代升级。Wi-Fi6路由器升级改造成为必然发展趋势,具体情况如下:
第一,随着网络质量要求的不断提高,以及物联网、大数据等技术驱动联网设备的持续增加,传统Wi-Fi性能在面对新兴应用场景下显得捉襟见肘。
第二,教育、医疗、制造、政府、金融等都在加快数字化转型的步伐,远程办公、线上教育、视频会议、智慧医疗等应用场景快速发展,使用网络的终端设备数量持续攀升,迫切需要强大的网络支撑达到数字通讯顺畅的用户体验,也促使Wi-Fi6技术强势发展,带动了路由器产品的升级改造。
第三,我国政府大力推动5G和千兆光网建设,推动移动宽带和固定宽带双双进入千兆时代。随着千兆网络的渗透,AP端口(AccessPoint)设备将升级替代,Wi-Fi6路由器能够发挥千兆网络的速度。我国网络基础设施建设提速,会带来路由器大范围的升级换代,从而大幅增加Wi-Fi6路由器的采购需求。
根据IDC数据,2017年至2020年,我国路由器市场规模由31.9亿美元增长到37.6亿美元,预计到2024年市场规模将较2020年增长23.67%,达到46.5亿美元。

②大数据中心市场情况
在5G叠加云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的大背景下,高清视频、VR/AR、智能交通、智慧医疗、自动驾驶等领域的数据传输和存储量呈现爆炸式增长,数据中心作为数据存储和应用的关键基础设施,其重要性越发凸显。2020年3月4日召开的中央政治局常务委员会会议提出,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设速度,数据中心被中央正式列入新基建。数据是贯穿新基建的生命线,数据中心是新基建有序运行的基础保障,被视为“新基建的基础设施”、经济高质量发展的“数字底座”。
数据中心主要有6个核心组件,分别是服务器和机架、能源系统、网络连接系统(网络交换机)、安全系统、自动化管理工具、冷却系统。
根据中国信息通信研究院发布的《数据中心白皮书(2020年)》,截至2019年底,我国在用数据中心机架总规模达到315万架,近5年年均增速超过30%,大型以上数据中心增长较快,数量超过250个,机架规模达到237万架,占比超过70%;规划在建大型以上数据中心超过180个,机架规模超过300万架,保持持续增长势头。2019年我国IDC行业市场收入达到878亿元左右,近三年复合增长率约26%,预计未来仍将保持快速增长势头。
A、交换机
交换机是基于以太网进行数据传输的多端口网络设备,每个端囗都可以连接到主机或网络节点,主要功能就是根据接收到数据帧中的硬件地址,把数据转发到目的主机或网络节点。交换机是数据中心不可缺少的网络设备,在数据中心里发挥着重要作用。
受益于新基建政策推动的数据中心建设,未来中国的交换机市场规模有望保持平稳增长,磁性元器件的需求有望进一步得到提升。

B、服务器
服务器的主要功能是计算和存储,是大数据中心的重要节点,其需求的根据是数据量的提升,5G和云计算时代数据量的爆发式增长,以及“新基建”政策推动了政企私有云的建设和公有云的发展,极大提升了全社会对数字基础设施数据负载量的需求,服务器将直接受益于大数据中心规模的扩张。
根据IDC数据,2021年我国服务器市场规模为250.9亿美元。随着国家“十四五”规划的推进以及新基建的投资,未来五年中国服务器市场将保持健康稳定增长。IDC预测,中国整体服务器市场的未来五年复合增长率将达到12.7%,2025年中国整体服务器市场规模预计将达到424.7亿美元。

③机顶盒市场情况
近年来,受国家IPv6部署的大规模推动,机顶盒市场将迎来重大技术革新,并拥有良好的增量市场空间。磁性元器件作为机顶盒的重要元件,未来也将迎来较大的市场发展机遇。IPv6是用于替代现行版本互联网IP协议(IPv4)的下一代IP协议,具有更大的地址空间。随着5G、物联网和工业互联网等应用融合发展,全球对IP地址的需求将持续增长,IPv6的广泛应用成为必然发展趋势。
目前,我国运营商网络中接入网、城域网和骨干网等领域,IPv6已经获得全面支持,机顶盒等网络设备正面临着大规模升级改造变革及换机潮。格兰研究数据显示,2021年我国机顶盒新增出货量为7,216万台,同比增长8.4%。
随着支持IPv6的机顶盒全面升级改造、换机更新,配套的磁性元器件需求量将显著增长;同时,磁性元器件在技术参数、产品规格方面面临较大的升级改造,将逐渐朝小型化、高频化的方向发展,以满足新一代机顶盒的产品外观及性能需求。

④5G基站市场情况
相对于4G网络,5G网络采用了毫米波技术,信号频率高、覆盖范围小、绕射能力差、抗干扰能力弱。因此,5G采取了“宏基站+小基站”组网覆盖的模式,在覆盖相同区域条件下,5G基站的建设需要更密集。要达到现有4G网络的覆盖水平,对应5G基站总数需提升。未来随着5G通信技术的商业化及其“宏站+小站”组网模式的进一步布局,5G基站的数量将会成倍增加。
根据工信部数据,截至2021年末,我国4G基站总数为590万个,共建成5G基站142.5万个。根据《“十四五”信息通信行业发展规划》,预计2025年每万人拥有5G基站数26个,按14.1亿总人口计算,2025年国内5G基站目标数将超过366万个,5G基站将在2021年至2025年迎来大规模建设期。

5G基站的大规模建设与运营将会对磁性元器件形成广阔的市场需求,具体情况如下:
一方面,5G基站对射频器件、电感等磁性元器件有较高的需求量。5G频段均工作在高频频段区间,高频率无线设备电路复杂度将显著增加,而在高频电路中需要大量运用磁性阻抗匹配器件来匹配元器件的阻抗和电路或系统的特性阻抗,同时要实现极低的插损。因此,5G基站将显著增加对射频器件、电感等磁性元器件的需求。
另一方面,5G发展为基站电源带来巨大扩容需求,能够带动对磁性元器件的市场需求。5G基站设备具有高频率、高功率、高耗能的特点,5G单站功耗达到了4G单站功耗的2.5-3.5倍,由于5G基站设备功率大幅提升,因此要求电源功率同步提升,即要求电源提供更高的输入功率,进而导致电源容量的大幅增加。在现有供电系统的基础上,基站电源存在较大的扩容和新建需求,市场需求旺盛。平板华体会hth·体育(中国)官方网站、电感等磁性元器件作为5G通信基站电源设备储能和能源转换的核心元器件,受下游需求的快速扩张,存在巨大的增量市场空间。
新能源汽车
随着全球环境污染、能源安全等问题的加重,世界各国高度重视低污染且对石油依赖性较低的新能源汽车的发展。新能源汽车替代传统燃油汽车,实现电动化发展,已经成为必然趋势,是人类应对气候变化及生态问题的重要选择。
世界各国已经推出限制或禁止生产销售传统能源汽车的时间表和政策,纷纷出台各种政策加大对新能源汽车产业的扶持力度,各大汽车厂商也加大了对新能源汽车产业的布局,在各国和车企的努力下,新能源汽车产业快速发展,未来新能源汽车将成为主流发展趋势。
新能源汽车的快速发展将会直接带动汽车电子、新能源汽车充电桩的发展,大幅增加对磁性元器件的市场需求。
①新能源汽车电子
伴随着“人工智能、物联网、大数据、信息通信”等新一代信息技术的快速发展,“电动化、网联化、智能化、共享化”已成为汽车产业发展潮流和趋势。由于新能源汽车用电池、电机、电控替代了传统燃油车的动力系统,电池、电机和电控都是建立在智能化和网络化的基础之上,因此新能源汽车是实现“电动化、网联化、智能化、共享化”的载体,能够支持更多的电子设备,电子设备应用场景相较于传统燃油车更加广阔。新能源汽车的电池、电机、电控系统,以及电动化所带来的自动驾驶系统、信息娱乐与网联系统等电子系统的快速迭代升级,导致新能源汽车电子产品的数量及占整车成本的比重较传统燃油车大幅提升。

根据盖世汽车统计,纯电动汽车和混合动力汽车的汽车电子占整车成本的比重分别达到65%和47%,中低端汽车电子占整车成本的比例仅为15%。随着新能源汽车的高速发展及汽车电子产品应用范围的逐渐扩大,新能源汽车电子市场空间巨大。

②新能源汽车充电桩
新能源汽车行业的爆发式增长,将带动与之数量相匹配的配套充电设施的同步建设,以满足新能源汽车的充电需求。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟,我国充电桩数量快速增长,由2015年末的6.6万个增长至2021年末的261.7万个。长期看,国家会大力鼓励和支持充电桩设施建设,充电桩市场空间巨大。

综上,新能源汽车单车用磁性元器件数量的提升叠加新能源汽车销量的增长,以及新能源汽车充电桩的大规模建设,将极大增加对磁性元器件的市场需求。
工业电源
工业电源作为转化及稳定电能的供应装置,是满足负载电力功率需求的设备,为各类工业用电子设备不可或缺的重要部件,能够广泛应用于机械、电力、铁路、航空、石化和医疗等行业。磁性元器件在工业电源领域应用广泛,通信电源、服务器电源、电力电源、医疗电源等都需要磁性元器件。
根据西部证券研究报告,MarketsandMarkets预测,2019年全球工业电源市场规模99亿美元,到2024年将增长至128亿美元,年均复合增长率为5.4%。
消费电子
消费电子主要包括智能手机、台式和笔记本电脑、平板电脑以及智能可穿戴设备等。
消费电子产品本身对磁性元器件的需求较大,其中网络华体会hth·体育(中国)官方网站能够应用于台式和笔记本电脑网络接口端,起到传输信号、隔离高压等作用;平板华体会hth·体育(中国)官方网站、电感主要应用于消费电子产品的电源模块、充电器,起到电压变换、隔离高压、筛选信号等作用。

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