壓電材料行業(yè)前景如何?壓電材料因外部作用發(fā)生形變時會產生電力,從而能夠將機械能轉化成電能。壓電性(壓電效應)是指材料在受擠壓或拉伸時可以產生電荷,或在材料兩端施加電壓后使材料伸長或縮短的特性。壓電材料不僅像馬達那樣可直接將電力轉換成驅動力,還可以用電Q
壓電材料是什么?壓電材料是一種能夠進行機械能與電能之間相互轉化的智能材料,現已形成市場規(guī)模為每年近百億美元的巨大產業(yè),應用范圍從手機等家用電子產品到航空航天、艦艇聲納、高速列車等領域。半個世紀以來,壓電材料產業(yè)一直由性能優(yōu)異的鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷所統(tǒng)治。
壓電材料行業(yè)前景如何?壓電材料因外部作用發(fā)生形變時會產生電力,從而能夠將機械能轉化成電能。壓電性(壓電效應)是指材料在受擠壓或拉伸時可以產生電荷,或在材料兩端施加電壓后使材料伸長或縮短的特性。壓電材料不僅像馬達那樣可直接將電力轉換成驅動力,還可以用電產生聲波、超聲波等。在產業(yè)鏈方面,壓電材料行業(yè)上游主要是石英晶體,并且石英能夠提供具有極高Q水平的諧振電子元件,用于濾波器和振蕩器,廣泛應用于電子工業(yè)、測量領域、軍事、超聲等技術領域。
根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2025年中國壓電材料行業(yè)發(fā)展前景及深度調研分析報告》顯示:
近年來,隨著物聯(lián)網、無線終端產業(yè)蓬勃發(fā)展,我國壓電材料市場處于供不應求,產量及需求量呈現波動增加趨勢。根據數據顯示,2020年我國壓電石英材料產量為1082噸,需求量為1544噸,2021年產需量分別為1100噸、1600噸。
傳感器中的壓電材料通常有三類:一類是壓電晶體,它是單晶體,如石英晶體、酒石酸鉀鈉等;另一類是經過極化處理的壓電陶瓷,它是人工合成的多晶體,如鈦酸鋇等;第三類是有機壓電材料,是新型的壓電材料,如聚偏二氟乙烯等。
壓電陶瓷不僅廣泛應用在民事生活中,在軍用器件中也起到了必不可少的作用。壓電陶瓷的應用主要可分為兩類,一是壓電振子,二是壓電換能器。
壓電振子主要是通過輸入電信號的方式,一般應用在濾波器、變壓器、電子通訊設備中等等;壓電換能器主要是通過實現機械能與電能之間的轉換,一般大都應用在水下?lián)Q能器、醫(yī)用換能器、超聲換能器中等等。
壓電薄膜制備工藝主要有真空蒸發(fā)鍍膜法、水熱合成法、溶膠凝膠法、濺射鍍膜法、化學氣相沉積法、電泳沉積法等。性能較優(yōu)的鋯鈦酸鉛壓電薄膜與聚偏氟乙烯壓電薄膜技術壁壘均較高,目前全球僅有少數國家可以生產。在我國,已有企業(yè)實現鋯鈦酸鉛壓電薄膜、聚偏氟乙烯壓電薄膜量產。
壓電薄膜產品主要有氮化鋁(AlN)壓電薄膜、氧化鋅(ZnO)壓電薄膜、鋯鈦酸鉛(PZT)壓電薄膜、聚氟乙烯(PVF)壓電薄膜、聚偏氟乙烯(PVDF)壓電薄膜等,包括無機壓電薄膜、有機壓電薄膜兩大類,此外還有有機無機復合壓電薄膜。
從無機壓電薄膜來看,氮化鋁(AlN)壓電薄膜結構穩(wěn)定性高、化學穩(wěn)定性好、聲波速度高、耐高溫,但壓電響應較慢;氧化鋅(ZnO)壓電薄膜壓電性能好、晶格匹配度高,但抗腐蝕性較弱;鋯鈦酸鉛壓電薄膜的壓電性能、介電性能、物理化學性質均較優(yōu),是現階段應用最為廣泛的壓電薄膜材料之一。
從有機壓電薄膜來看,高分子材料聚偏氟乙烯的β型晶體結構具有極強的壓電效應,20世紀60年代末在日本被發(fā)現。與其他壓電薄膜相比,聚偏氟乙烯壓電薄膜質量輕、柔性好、韌性高、耐沖擊、易加工的優(yōu)點明顯,且具有更優(yōu)的壓電常數、頻響范圍、匹配度等特點,可應用范圍更為廣泛,未來市場潛力大。
壓電材料作為當今使用率最高的功能性材料之一,其應用范圍日益廣泛,這是因為其具有化學穩(wěn)定性高、制備工藝方便、成本低以及壓電性能較好。
壓電陶瓷在日常生活中發(fā)揮著重要的作用,不僅廣泛應用在民事生活中,在軍用器件中也起到了必不可少的作用。壓電陶瓷的應用主要可分為兩類,一是壓電振子,二是壓電換能器。
壓電振子主要是通過輸入電信號的方式,一般應用在濾波器、變壓器、電子通訊設備中等等;壓電換能器主要是通過實現機械能與電能之間的轉換,一般大都應用在水下?lián)Q能器、醫(yī)用換能器、超聲換能器中等等。
回顧中國傳感器行業(yè),雖然發(fā)展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在產品技術上產業(yè)基礎薄弱、科技與生產脫節(jié)、產品技術水平偏低、產品種類欠缺、企業(yè)產品研發(fā)能力弱。但另一方面國家不斷制定有利傳感器產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策,全年整機系統(tǒng)市場的快速發(fā)展,新興技術的不斷推動也都成為傳感網發(fā)展的利好因素。
全球現在大概有40個國家從事傳感器的研制生產工作,研發(fā)、生產單位有5000余家,產品達20000多種。國內有1688家企事業(yè)從事傳感器的研制、生產和應用,其中從事MEMS研制生產的有50多家,但規(guī)模和應用領域都較小。
國際上,壓電晶體材料主要生產國家有:美國、日本、俄羅斯等。日本處于本行業(yè)主導地位,約占50%市場份額,其水晶材料生長技術領先,主要生產高端棒材;SMD用基座產量大并出口到各國;小型化全自動設備一直走在行業(yè)的前端;導電膠生產質量較為穩(wěn)定;壓電晶體器件用IC研發(fā)已久,技術先進,對中國出口有限制。美國水晶材料生長技術領先,生產高端產品,量小自用;檢測儀器處于國際領先地位。俄羅斯水晶材料生長技術領先,生產高端產品,產量大,出口量大。
按收入計,2021年全球壓電材料收入大約 百萬美元,預計2028年達到 百萬美元,2022至2028期間,年復合增長率CAGR為 %。同時2020年全球壓電材料銷量大約 ,預計2028年將達到 。2021年中國市場規(guī)模大約為 百萬美元,在全球市場占比約為 %,同期北美和歐洲市場分別占比為 %和 %。未來幾年,中國CAGR為 %,同期美國和歐洲CAGR分別為 %和 %,亞太地區(qū)將扮演更重要角色,除中美歐之外,日本、韓國、印度和東南亞地區(qū),依然是不可忽視的重要市場。
目前,我國壓電材料行業(yè)處于領先位置的企業(yè)主要有天通股份、無錫好達電子、中科三環(huán)等。整體來看我國壓電材料行業(yè)的市場相當分散,市場上分布著成千家壓電材料廠商,整個行業(yè)的市場集中度并不高。
近年來,SMD 用導電膠小部分實現了國產化,約占總用量的15%,打破了前幾年完全依賴進口的局勢,但質量和產量還相對較低,其中49U/S用導電膠已大部分國產化,約占總用量的60%。
我國有能夠開采壓電晶體的礦場,但精加工過程和原料到電子產品生產過程,主要仍在日本和其他歐美國家進行。我國目前僅有少數幾家公司擁有研發(fā)技術實力和量產加工工藝,但普遍精度稍遜色于老牌傳統(tǒng)日本企業(yè)。作為全球范圍內較大的市場,在政策扶持和研發(fā)人員的努力下,其有望進行整個生產鏈國產化。
在5G環(huán)境下,3D模組、高清視頻、語音通訊未來都會用到大量晶振,行業(yè)機會和增長點都會隨之增加。AI和5G都為壓電晶體產業(yè)帶來很大的發(fā)展機遇,也會不斷帶動晶振產品的創(chuàng)新,往高頻、小型化、耐高溫等方向提升。
本報告由中研普華咨詢公司領銜撰寫,在大量周密的市場調研基礎上,主要依據了國家統(tǒng)計局、國家商務部、國家發(fā)改委、國家經濟信息中心、國務院發(fā)展研究中心、國家海關總署、全國商業(yè)信息中心、中國經濟景氣監(jiān)測中心、中國行業(yè)研究網、國內外相關報刊雜志的基礎信息以及壓電材料專業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。
對我國壓電材料的行業(yè)現狀、市場各類經營指標的情況、重點企業(yè)狀況、區(qū)域市場發(fā)展情況等內容進行詳細的闡述和深入的分析,著重對壓電材料業(yè)務的發(fā)展進行詳盡深入的分析,并根據壓電材料行業(yè)的政策經濟發(fā)展環(huán)境對壓電材料行業(yè)潛在的風險和防范建議進行分析。最后提出研究者對壓電材料行業(yè)的研究觀點,以供投資決策者參考。
了解更多行業(yè)數據詳情,可以點擊查閱中研普華產業(yè)研究院的《2021-2025年中國壓電材料行業(yè)發(fā)展前景及深度調研分析報告》。
關注公眾號
免費獲取更多報告節(jié)選
免費咨詢行業(yè)專家
2021-2025年中國壓電材料行業(yè)發(fā)展前景及深度調研分析報告
中研普華通過對壓電材料行業(yè)長期跟蹤監(jiān)測,分析壓電材料行業(yè)需求、供給、經營特性、獲取能力、產業(yè)鏈和價值鏈等多方面的內容,整合行業(yè)、市場、企業(yè)、用戶等多層面數據和信息資源,為客戶提供深...
查看詳情
風電變流器是風力發(fā)電機組不可缺少的能量變換單元,是風電機組的關鍵部件之一。風電變流器可以使風機處于最佳發(fā)電功率...
可再生能源受到越來越多的世界關注,且其增長幅度最大,速度最快。綠色發(fā)展、能源轉型已成為各國關注的重點問題,中國...
近年來,全國休閑漁業(yè)蓬勃發(fā)展,逐漸成為漁業(yè)一二三產業(yè)融合發(fā)展的新路徑和現代漁業(yè)經濟發(fā)展的新亮點。是推進漁業(yè)供給...
“高爾夫”是GOLF的音譯,由四個英文詞匯的首字母縮寫構成。它們分別是:Green, Oxygen, Light, Friendship。意思h...
噴漆設備行業(yè)前景如何?噴涂設備是在工業(yè)技術的發(fā)展自動化越來越普遍的環(huán)境中的產物,是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護?...
當前,在新消費升級背景下,我國食品產業(yè)已從基本的“保障供給”向“營養(yǎng)健康”轉變,食品工業(yè)進入以“營養(yǎng)與健康”為...
微信掃一掃