元界财讯2025年11月25日 11:01消息,中信建投指出,高端被动元件需求增长,带动上游原材料行业迎来发展良机。
中信建投发布的研报指出,AI技术的迅猛发展正在对被动元件行业产生深刻影响,将迅速推动高端MLCC、芯片电感、钽电容以及封装材料等领域的快速增长。同时,上游原材料如镍粉、羰基铁粉、金属软磁粉(芯)和散热材料等相关行业也将迎来快速发展。材料性能直接决定了器件的性能,因此在上游原材料领域以及上下游配套企业中具备明显优势。

中信建投:金属新材料2026年投资机遇

AI技术的迅猛发展对被动元件行业带来了深刻影响,推动了高端MLCC、芯片电感、钽电容以及封装材料等领域的快速成长。同时,也带动了上游原材料如镍粉、羰基铁粉、金属软磁粉(芯)、散热材料等相关产业的快速发展。材料性能直接决定了器件的性能,因此在上游原材料领域以及上下游配套企业中具备明显优势。

新能源与人工智能的发展正在酝酿新一轮需求周期的起点,推动高端被动元件需求快速增长。随着新能源汽车和人工智能技术的进步,对被动元件的数量和性能提出了更高要求,特别是对于高功率、高频率、高可靠性以及小型化的电感、电容和电阻,市场需求大幅上升,行业正步入新的繁荣阶段。根据村田的数据,一辆新能源汽车使用的MLCC约为1.8万颗,是传统燃油车的6倍,部分高端新能源汽车单车MLCC用量甚至超过3万颗。在AI服务器领域,高端MLCC的需求也显著增加,据三星电机数据显示,AI服务器每台使用的MLCC数量达到2.8万颗,是传统服务器的约13倍。

原材料性能直接影响元件表现,上游原材料行业正迎来发展机遇。终端产品的性能在一定程度上取决于上游原材料的质量,随着AI服务器功率的不断提升,传统铁氧体软磁电感已难以满足更高要求,金属软磁粉作为磁芯的芯片电感成为必然选择。芯片电感技术门槛高、市场需求旺盛且供应稀缺,具备粉体-粉芯-芯片电感全产业链一体化的企业优势明显。同时,新能源汽车及AI服务器、AI手机等领域的MLCC持续向高端化发展,对上游陶瓷粉、镍粉等材料的性能提出了更高要求,高性能细粒级粉体的需求正快速上升。新能源与AI行业的加速发展,也为上游原材料行业带来了新的增长机遇。建议关注被动元件及其上游原材料领域的投资机会,尤其推荐具备上下游一体化优势的企业,以充分把握整个产业链升级带来的红利。

电容:国产化高端化与AI需求的双重驱动

纯电车MLCC单车用量是传统燃油车的6倍。汽车被称作MLCC的集合体,据村田预测数据,燃油汽车MLCC用量约为3000颗,混合动力汽车用量大约为1.2万颗/辆,纯电动汽车则提升至1.8万颗/辆,约为普通内燃机汽车的6倍。同时,新能源车用MLCC以高端型号为主,部分高端车型对MLCC的用量甚至达到3万颗/辆。随着未来智能驾驶渗透率的不断提升,MLCC的用量还将持续增长。 从产业发展的角度看,MLCC在新能源汽车中的广泛应用,反映出电动车在电子化、智能化方面的深度升级。相比传统燃油车,电动车对电子元器件的需求更高,尤其是高精度、高性能的MLCC,成为支撑整车性能的重要基础。这一趋势不仅体现了技术进步的方向,也预示着整个汽车产业链正在经历深刻的重构。

汽车电动化、智能化推动MLCC在汽车领域需求快速增长,预计到2030年全球车规级MLCC用量将突破万亿颗。新能源汽车对MLCC的需求量相较传统燃油车呈现翻倍增长,带动整体需求显著上升。据集微咨询预测,全球车规级MLCC用量将在2025年达到约6500亿颗,较2021年增长1.6倍。按照纯电动车单车用量1.8万颗、混动车型1.2万颗、传统燃油车3000颗的估算,2025年全球车规MLCC用量约为5900亿颗,到2030年有望超过万亿颗,年均复合增长率超过13%。其中,超过80%的增长来自新能源汽车。随着车辆智能化和智能驾驶水平的不断提升,单车MLCC的使用量也将持续增加。 **观点看法:** 当前汽车行业正加速向电动化、智能化转型,这一趋势直接推动了MLCC等关键电子元件的需求激增。新能源汽车作为技术变革的先锋,不仅在续航、动力方面取得突破,更在电子系统复杂度上大幅提升,从而带动了对高可靠性、高性能MLCC的旺盛需求。未来,随着自动驾驶、车联网等技术的进一步普及,MLCC的应用场景还将不断拓展,行业前景值得期待。
AI兴起,小体积、高容值MLCC是关键,未来需求量快速增长。GPU算力需求增加,MLCC成为保障高算力设备稳定运行的关键组件。GPU、CPU的供应前段面临多路电源转变,AI服务器采用的CPU、GPU、TPU等高性能IC在进行高运算时,会瞬时发生大的电流变化,超高容MLCC将最大程度减少电压下降,快速补偿电流波动,提高电源稳定。此外,高算力设备的功耗攀升,GPU电路板上的电容数量因此激增。由于PCB板载空间有限、功率大幅提升、散热要求更高,MLCC需求走向小型化、高容值、耐高温等方向,这对制作MLCC的粉体而言,要求更细、比表面更大,以满足小体积大容量的高容值电阻的要求。
AI服务器的普及推动了小型化和高容值MLCC需求的快速增长。相比传统服务器,AI服务器在MLCC的使用量上大幅增加。根据三星电机的数据,AI服务器的功耗是普通服务器的5至10倍,每台AI服务器使用的MLCC数量可达2.8万颗,是传统服务器的13倍,其总容量达到600,000μF,是传统服务器的27倍。同时,AI服务器不仅对MLCC的需求量更大,还对产品的小型化、高容值和耐高温性能提出了更高要求。
材料决定器件性能,高端MLCC需要更细粒径纳米镍粉。MLCC小型化、高容量、高频率等趋势,要求镍粉球形度好、振实密度高、电导率高、电迁移率小、对焊料的耐蚀性和耐热性好、烧结温度较高、与陶瓷介质材料的高温共烧性好等诸多细节指标。目前全球范围内电子专用高端金属粉体材料行业内生产企业数量有限,全球范围内能工业化量产MLCC用镍粉企业较少,超细纳米镍粉企业稀缺,博迁新材规模量产的-80nm级别镍粉已经达到全球顶尖水平。AI浪潮下,GPU、CPU对高算力需求迫切,小体积、大容量MLCC需求快速增长,对纳米镍粉的需求越来越细,MLCC用纳米镍粉领域迎来投资良机。
电感:芯片电感在AI算力时代崛起
算力时代,AI芯片电感在高性能计算中发挥着越来越重要的作用。芯片电感作为一种特殊的一体成型电感,体积小巧但性能出色,广泛应用于各类集成电路中,主要负责为GPU、CPU、ASIC、FPGA等芯片提供前端供电。随着人工智能技术的快速发展,对算力的需求激增,传统铁氧体电感在体积和饱和特性方面已难以满足高性能GPU的要求。而采用金属软磁粉或羰基铁粉制造的芯片电感,具备体积小、效率高、散热优良等优势,能够更好地适应芯片在低电压、大电流、大功率环境下的工作需求,同时具备良好的耐受大电流冲击能力,开关频率可达500kHz至10MHz,因此更适用于AI服务器、AIPC、AI手机、智能驾驶、AI机器人以及DDR等高算力应用场景。 从行业发展趋势来看,芯片电感的升级是推动AI硬件性能提升的重要一环。随着AI应用场景的不断拓展,对芯片供电系统的稳定性与效率提出了更高要求,这也促使电感技术持续向微型化、高效化方向演进。未来,随着更多先进材料和技术的引入,芯片电感有望进一步优化,为AI算力的发展提供更坚实的基础。
AI的发展推动了GPU/ASIC等芯片在性能和功耗方面的双重提升,也促使了新的供电方案的出现。目前,板侧供电仍然是主流的芯片供电方式,主要得益于其技术成熟(基于传统的PCB走线,工艺成熟,设计验证流程完善,EDA工具支持广泛)、成本可控(无需依赖先进封装或背面工艺,制造良率高,适合大规模生产)等优势。然而,展望未来,板侧供电由于电流路径较长、扩展性不足、占用空间大等缺点,限制了其进一步发展。相比之下,垂直供电在节省空间、降低PDN损耗、减少EMI等方面展现出明显优势,有望成为继板侧供电之后,新一代CPU/GPU芯片大电流负载供电的新方案。
垂直供电PDN在损耗方面表现更优,且扩展性更强,头部厂商已开始前瞻性方案的研究。为突破板侧供电的限制,行业正逐步展开对垂直供电方案的预研工作。与传统板侧供电相比,垂直供电具备以下主要优势:
缩短路径:电源直接从芯片底部接入,摒弃传统的引线和引脚设计,供电路径缩短至微米级别,大幅降低电阻。
解耦信号与电源:信号与电源分置主板两侧,减少布线冲突,给晶体管密度提升留下更大空间;
热源分布更加均匀:将电感元件置于电路板下方,尽管在现有的散热方案中不与冷板直接接触,导致其直接散热能力有所下降,但与芯片的热源距离更远;随着热管理技术的进步,未来有望采用双面冷却或其他新型散热方式,进一步应对高功率密度带来的散热挑战。
提升功率扩展能力:在不扩大主板面积的前提下,增加整体供电功率,从而更轻松地适配未来更高功耗的处理器。
AI发展拉动GPU销量激增和迭代加速,引发对芯片电源模块的批量供应和性能升级的双重需求。根据华为《智能世界2030》报告预测,2030年,人类将迎来YB 数据时代,2020年通用算力将增长10倍到3.3ZFLOPS,AI算力将增长500倍超过100ZFLOPS。算力需求的爆发式增长,直接引致AI服务器的出货量和占比的加速提升。根据Trend Force公布的《AI服务器产业分析报告》,预估2024年AI服务器出货量可上升至167万台,年增长率达41.50%,预估2024年AI服务器产值将达1870亿美元,在服务器中的整体占比高达65%。GPU作为AI服务器的核心算力芯片,占据目前AI芯片市场80%以上的市场份额,AI产业的快速发展直接拉动GPU的销量激增和迭代加速,继而引发了对芯片电源模块的批量供应和性能升级的双重需求。
磁芯材料是决定电感性能的关键因素,原料与器件一体化的企业具备显著优势。电感的主要原材料包括金属磁性粉末(如铁硅铝、铁镍钼等)、铜线和树脂等。电感通常是通过将导线绕在磁芯材料(如空气、铁或铁氧体)上形成的线圈结构,因此磁芯材料的选择对电感器的电感值和整体性能具有重要影响。进一步来说,磁芯材料中金属磁性粉末的质量、配方以及制造工艺,直接关系到电感的性能指标,例如磁导率和饱和磁通密度等。磁芯材料的选择往往基于在最关键参数上实现最优性能,同时在其他参数上达到可接受的平衡。随着AI对功率和性能要求的不断提高,芯片电感的技术突破成为必然,传统材料制成的电感已难以满足需求,新型磁性材料制成的芯片电感应运而生,上游磁性材料企业有望从材料端率先实现技术突破。
芯片电感壁垒高,认证周期长,竞争格局好。芯片电感最上游是粉体制造,一般由超细雾化合金粉、羰基铁粉、非晶粉等单独或混合使用,超细雾化合金粉、羰基铁粉制备具有较高壁垒,粒径大小、表面性能、一致性等要求较高。另外传统绕线电感在磁粉芯外绕铜线而成,芯片电感将采取铜铁共烧工艺提高机械强度。下游客户认证周期较强,具有较高的准入壁垒。
MIM材料:人形机器人零部件核心,算力硬件需求广泛
MIM(Metal Injection Molding,金属粉末注射成型)是一种生产复杂精密零件的“近净成形”的先进制造技术。MIM是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法,它将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域,是近年来粉末治金学科和工业领域中发展迅猛的一项高新技术。《国家重点支持的高新技术领域(2016)》将“高精密度金属注射成形(MIM)技术”作为重点支持的高新技术领域之一。麦肯锡2018年5月发布的《先进制造与装配调查报告》中,MIM技术在全球10大先进制造技术中排名第二。
MIM工艺凭借其大批量、高效率的成形特点,成为生产高精度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀以及形状复杂精密零件的理想选择,同时具备显著的成本优势。该技术将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域,融合了粉末冶金与塑料注射成形两方面的优势,突破了传统金属粉末模压成形在产品结构上的限制。其主要特点包括:形状设计灵活,尤其适合制造结构复杂的小型零件;采用近净成型工艺,材料利用率高;生产效率高,适用于大规模生产;经济性突出,成本控制良好;适用的金属材料种类广泛,粉末选择多样,钛及钛合金有望继不锈钢之后成为新一代热门材料;MIM使用更细的微米级粉末,从而实现更高的尺寸精度和更好的表面光洁度。 从行业发展角度看,MIM技术的不断进步正在推动制造业向更高精度、更低能耗的方向发展。随着材料科学和工艺技术的持续优化,MIM在航空航天、医疗器械、消费电子等领域的应用前景愈发广阔。未来,随着钛合金等高性能材料的进一步普及,MIM工艺或将引领新一轮制造技术的变革。
中国已经成为最大的MIM市场。MIM技术20世纪70年代初由美国人研究开发,1979年美国Parmatech公司首次发表MIM技术;国内MIM技术研究始于20世纪80年代末,但由于国外技术严格保密,国内直到90年代末才实现批量生产。目前中国MIM市场已经占据全球41%左右,其次是北美和欧洲。
MIM凭借其独特的精密加工能力、成本优势以及高效的量产效率,在人形机器人、人工智能和可穿戴设备等领域展现出广阔的应用前景。目前,MIM主要应用于消费电子领域,如手机和电脑等产品。近年来,随着折叠屏手机的兴起,MIM在折叠屏铰链方面的应用日益广泛,已成为该领域的主流工艺,有力推动了MIM市场的快速增长。未来,随着机器人和AI技术的不断发展,MIM工艺将在更多高精度零部件的制造中发挥重要作用,持续拓展其应用边界。 从行业发展趋势来看,MIM技术的成熟与普及不仅反映了制造业对精细化、小型化和高性能零部件的需求,也预示着相关产业正朝着更高集成度和更优用户体验的方向演进。这种技术与应用的深度融合,将为智能制造和智能终端的发展提供坚实支撑。
灵巧手是人形机器人应用落地的关键,MIM是灵巧手精密复杂零部件的最佳工艺选择。灵巧手是机器人操作和动作执行的末端工具,是人形机器人中最核心、最精密的部件之一,手指空间狭小、关节多,因此需配备更多小型、精密零件,以配合人形机器人手指轻量化、高精度等要求,灵巧手姿势可变性越高、越灵活,其结构及小型精密零件需求量越大。目前灵巧手数量有限,部分零件采用CNC加工方式,但MIM技术在生产精密、复杂、微小零件上具备无可比拟的优势,尤其适用于生产人形机器人灵巧手、高精度齿轮等零件,满足人形机器人对高精度零部件的要求,未来具备巨大潜力市场;Figure AI表示,MIM工艺相比传统CNC工艺可将零件制造时间从一周缩短至20秒以内,大幅降低了生产成本。
人形机器人减速器在整机成本中占比约30%,是机器人机械系统的核心部件。从产业链角度来看,伺服器、减速器和控制器这三个环节是人形机器人技术上的核心与难点,合计成本占比超过70%。MIM(金属注射成型)技术能够生产出高精度的齿轮零件,其尺寸、形状和表面质量都非常精确,能够满足高精度齿轮的制造需求。MIM技术还能够生产结构复杂的齿轮零件,例如镶嵌齿轮等,这类零部件在其他制造工艺下难以实现,但在某些特定应用中却至关重要。此外,MIM技术材料选择丰富,可制造出具备高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性的齿轮零件。 从技术发展的角度看,MIM技术在提升人形机器人关键部件性能方面具有明显优势,尤其是在精密制造领域。随着人形机器人产业的不断推进,对高精度、高性能零部件的需求将持续增长,MIM技术的应用前景广阔。同时,这也意味着相关企业在材料研发、工艺优化等方面需要持续投入,以应对日益严苛的技术要求和市场竞争。
AI终端结构件及连接器应用,MIM零件已实现产业化应用。高速连接器是指能够在高频信号下保持稳定传输性能的连接器。对于人工智能驱动的数据中心而言,高速连接不可或缺,AI的发展使得数据量爆发式增长,促使高速连接器必须朝更高传输速度和更高密度的方向发展,对高速连接器的强度、硬度、耐用性、导电性以及导热性有更高的要求,MIM技术零件在高速背板连接器有更多的使用机会,特别是在112G/224G高速连接器的外壳和内部结构,对高散热率的MIM构件的需求将越来越大。东睦股份成功开发了高速连接器外罩(housing)MIM件,间接配套到英伟达新一代GB200NVL72 服务器。除此之外,高速连接器外罩 MIM 工艺技术还可应用于新能源车等高速连接器,具有高强度、耐用性、导电性、散热性等多重优势。
AI高散热需求带来的MIM件应用场景。光模块的功耗随着速率的增加而增加,早期的10G光模块的功耗在1W左右,400G光模块的功耗在15W左右,到了800G时功耗上升至30W,光模块功耗的增加就需要更复杂结构和利于散热的结构件,这也会给MIM工艺带来相应的机会和市场潜力。MIM工艺可实现壁厚低至0.3mm的精密壳体结构,其最小特征尺寸达 0.1mm,在方寸间集成高密度光纤对准孔、弹簧卡槽及电磁屏蔽结构,突破了传统 CNC 加工的几何限制。
因此,MIM在AI终端的散热冷板也得以应用,通过MIM工艺的近净成型优势,工程师可实现传统工艺难以实现的三维针状散热结构设计。例如某冷板集成数以百计的微型散热针(直径 0.3-0.8mm),在30mm×30mm×5mm的紧凑空间内构建出等效于常规结构3倍的散热表面积,独特的蜂窝状阵列布局使冷却液接触面积提升至85%以上,配合170W/(m·K) 的纯铜热导率,相较于传统机加工冷板,在相同体积下热阻降低40%,散热效率提高60%。
上海富驰高科(东睦股份子公司)和精研科技是国内金属注射成形(MIM)领域的前两大厂商。全球MIM产业主要集中在亚洲,该地区占据了全球75%的MIM工厂数量。在全球排名前十的MIM厂商中,中国大陆有5家,台湾有3家,印度和新加坡各1家。其中,大陆企业包括富驰高科(东睦股份)、精研科技、广州昶盛、杭州安费诺飞凤(美国Amphenol在华子公司)以及全亿大(富士康内地子公司)。在这些企业中,富驰高科和精研科技稳居国内第一梯队。 从行业格局来看,中国在MIM领域的竞争力正在不断增强,尤其在亚洲市场占据主导地位。随着高端制造需求的增长,国内企业在技术积累和产能扩张方面持续发力,未来有望在全球产业链中扮演更加重要的角色。不过,与国际头部企业相比,在品牌影响力和技术标准制定方面仍有提升空间。
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AI技术的迅猛发展对被动元件行业带来了深刻影响,推动了高端MLCC、芯片电感、钽电容以及封装材料等领域的快速成长。同时,也带动了上游原材料如镍粉、羰基铁粉、金属软磁粉(芯)、散热材料等相关产业的快速发展。材料性能直接决定了器件的性能,因此在上游原材料领域以及上下游配套企业中具备明显优势。
金属注射成型(Metal Injection Molding,简称MIM)是一种能够制造复杂精密零件的“近净成形”先进制造技术,具有大批量、高效率成形的特点,是实现高精度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性以及高复杂形状金属零件生产的低成本解决方案,属于国家重点支持的高新技术领域之一。中国已成为全球最大的MIM市场,随着人形机器人、AI终端设备、智能穿戴设备、高端消费电子和高端制造业等行业的发展与升级,对高精度、高复杂性和高强度零件的需求持续增长,MIM工艺在精密、复杂及关键零部件生产中的优势将更加明显。
1、全球经济大幅度衰退,消费断崖式萎缩。国际货币基金组织在最新发布的《世界经济展望报告》中预计2025年世界经济将增长3.2%,较今年7月预测值上调0.2个百分点;2026年将增长3.1%,与7月预测值持平。报告指出,全球经济增长依然低迷,贸易政策不确定性正在抑制消费和投资,且公共债务高企并持续上升,同时国防开支增加、人口老龄化以及利率上升对公共财政造成了额外压力。若全球经济陷入深度衰退,将对有色金属的消费形成较大冲击。
2、美国通胀持续高企,美联储货币政策收紧超出预期。如果美国无法有效遏制通胀,继续加息,将对以美元计价的有色金属价格造成显著影响。
3、国内新能源板块的消费增速未达预期,房地产板块的消费依然低迷。虽然各地在销售端已陆续出台放松政策,但居民的购买意愿仍显不足,房企的债务风险化解进程也较为缓慢。若房地产销售持续未能改善,未来竣工端或将面临大幅下滑的风险,这将对国内部分有色金属的需求产生不利影响。 从当前市场表现来看,新能源产业虽具备长期增长潜力,但短期内受制于市场需求疲软和产业链成本压力,增长动能明显不足。而房地产作为传统重资产行业,其复苏不仅依赖政策支持,更需要居民信心的逐步恢复。若销售端迟迟未能回暖,竣工数据的下滑可能进一步拖累相关产业链,尤其是对铜、铝等有色金属的需求形成压制。这种结构性调整或将成为未来一段时间内经济运行中的重要变量。
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