功能陶瓷国内市场综述
第一节 功能陶瓷市场现状分析及预测
1、市场现状
由于功能陶瓷近年来强大的市场需求和战略地位，世界各国对功能陶瓷的
研究与开发都给予了足够的重视。美国、日本和西欧一些国家都将功能陶瓷作为关键技术，投入大量经费进行
研究和开发。从总体上看，美、日在功能陶瓷的
研究方面居领先地位。
我国的功能陶瓷产业化的总体水平落后于美日两国，与一些欧洲国家(英、德、法等)相近。但在某些具体材料
研究方面(如无源电子元件用低烧功能陶瓷材料、高性能细晶铁电陶瓷材料等)，我国科学家的
研究成果已处于国际领先水平。但是在实际应用、生产水平、工业化程度以及市场份额上与欧、美、日等发达国家仍然有相当大的差距。
最近几年，在科技人员和各企业的努力下，特别是在国家的重点扶持下，再加上外来资金的引入，中国功能陶瓷的基础
研究得到加强，企业结构得到调整，企业规模不断扩大，从而使得中国的功能陶瓷市场不断发展壮大。
目前，我国已经在功能陶瓷领域聚集了雄厚的队伍和积累，处于厚积薄发的阶段，产业发展势头很猛。在电子陶瓷及其片式电容、电感器、电阻器件、陶瓷基板、光导纤维及其陶瓷光线连接器、高温超导陶瓷纤维等应用技术和产业化方面进展都非常顺利。现在，我国已经能够生产大多数的功能陶瓷，像IC基板、瓷介电容、电阻、电感、磁性材料、蜂鸣器、滤波器等压电陶瓷无线电频率元件已能大量生产，并且还占有一定的国际市场。
2、发展预测
随着世界范围经济结构的调整和转移，我国的功能陶瓷材料和元件的市场正在迅速增长。发达国家电子整机生产逐渐向中国转移，为我国功能陶瓷材料和相关电子元件产业的发展提供了前所未有的发展机遇。近些年我国在功能陶瓷的生产和应用技术上取得了很大的发展，功能陶瓷优越的性能将促使其在今后的发展中成为重要的工业生产原材料，同时其在高科技领域的应用将进一步加强。预计未来在国内航空航天、电子、通讯、能源、化工等
行业的发展中，功能陶瓷的发展应用前景良好。
功能陶瓷作为重要的功能材料在各个领域均有应用，占据比重较大。功能陶瓷陶瓷全球每年有几十亿美元的市场,而且以平均8.9%的速度增长,随着美、日和欧洲将生产企业进一步向中国转移,我国市场的增长速度比平均增速更大，但受到2008年金融危机影响，预计我国功能陶瓷产品产量增速将放缓。
2003-2010年我国功能陶瓷产值统计及预测表
单位：亿元
2003-2010年我国功能陶瓷产值统计及预测图
单位：亿元
一、功能陶瓷信息化需求
1、功能陶瓷信息化
功能陶瓷在信息的检测、转化、处理和存储显示中应用广泛，是信息技术中基础元器件的关键材料，对发展电子信息产业等许多高科技产业具有重要的战略意义。
功能陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位，世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资进行
研究开发。高投入的研发使得电子陶瓷及元器件成为一个创新活跃、竞争激烈的领域，每年都有大量新型功能陶瓷材料及元器件问世。
近些年来，在国家诸多重点科研计划的支持和推动下，我国在功能陶瓷材料的科学
研究与产业化方面有了很大发展，但总体来看，我国的电子信息产业，特别是一些附加价值高、技术含量高的新型电子信息产品和一些基础电子产品的生产水平与发达国家相比仍存在很大差距，不少高端产品在相当大的程度上被外资企业所控制。国外大公司如村田、松下、京都陶瓷、摩托罗拉等近年来长驱直入中国市场，目前已占据了国内片式元器件特别是高档片式元器件市场相当大的份额。我国信息产业正面临着产品升级换代的机遇和挑战。
2、新型电子陶瓷材料发展趋势
新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面：
1）小型化与微型化
随着移动通信和卫星通信的迅速发展，对器件小型化、微型化的要求越来越迫切，而电子元器件特别是大量使用的以电子陶瓷材料为基础的各类无源元器件，是实现整机小型化、微型化的主要瓶颈。因此，小型化、微型化(包括片式化)是目前元器件
研究开发的一个重要目标，市场需求也非常旺盛。以片式电容器为例，2004年多层陶瓷电容器(MLCC)的全球市场已达8000亿只，并且以每年20%的速度递增，表现出强劲的增长态势。从技术方面看，MLCC正向着微型化、介质薄层化、大容量、高可靠和电极贱金属化(低成本)的方向发展。片式元件的尺寸已由1206和0805为主，发展为0603和0402，并进而向0201和01005发展；介质单层厚度由原来的10微米以上减小到5微米、3微米，甚至到1微米；介质层数也由几十层发展到几百层。同样，其他功能陶瓷元器件也正向着片式化和微型化方向发展，如多层压电陶瓷变压器、片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻等。这些片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无源元器件的主要市场。从材料角度而言，实现小型化、微型化的基础在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米晶技术和相关工艺，因此，发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要
研究课题。
2）高频化与频率系列化
高频化是数字3C产品发展的必然趋势。以移动通信为例，以模拟信号为主要特征的第一代移动通信所用的频段在800MHz-900MHz之间，以数字信号为主要特征的第二代移动通信所用的频段则在900MHz和1.8GHz左右，目前正在
研究的第三代移动通信系统的频率则在2GHz左右。
对各类电子元器件中的陶瓷材料来说，如何适应高的工作频率是一个严峻挑战。因此，寻找具有良好高频特性以及系列化工作频率的功能陶瓷材料，是目前新型电子元器件领域的
研究热点，微波介质陶瓷材料及新型微波器件是其中重要的
研究课题。微波介质陶瓷指适合于微波应用的低损耗、温度稳定的电介质陶瓷材料，广泛应用于微波谐振器、滤波器、移相器、微波电容器以及微波基板等，是移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代微波通信技术的关键材料。
自上世纪80年代初微波介质谐振器的实用化实现突破以来，已
研究开发出了多种实用化微波介质陶瓷材料，从而大大促进了现代通信技术的发展与普及。寻求高介电常数、高品质因数、低频率温度系数仍然是当前微波介质陶瓷材料
研究的重点。为适应通信终端设备小型化和便携化的发展需求，发展新型片式化微波器件，如片式滤波器、片式谐振器、片式天线等，已引起业界的广泛关注。
3）集成化与模块化
当前，手机和笔记本电脑进一步向便捷化、多功能化、全数字化和高集成化及低成本方向发展，极大地推动了电子元器件的片式化、小型化和低成本及器件组合化、功能集成化的发展进程。
以手机为例，目前每个手机中约有250个-300个无源电子元件，因此无源电子元件的小型化对手机产品的轻便化起决定性作用，这一需求极大地推动了无源电子陶瓷片式元件的小型化、集成化进程。为减小整机的尺寸，采用多元复合、集成化无源元件，提高安装密度，将是一种最有效的途径。因此，多层复合功能陶瓷及元器件正由分离式元件向复合化多元组件发展，并最终向无源器件的集成化趋势发展。
集成化功能陶瓷元器件是以低温共烧陶瓷(LTCC)为平台，采用多层陶瓷技术将电容、电感和电阻材料嵌入集成在低温共烧陶瓷基板中，形成无源集成陶瓷器件。
目前，基于LTCC技术的功能陶瓷集成器件已开始应用于移动通信终端设备中，如片式多层LC滤波器、片式微带滤波器、多层天线等已开始在手机中获得应用，而一些功能集成模块如收发前端模块、功率模块和蓝牙模块等也已开发成功，并将在3G手机中得到推广应用。
LTCC的多功能模块的巨大市场前景，使其成为众多企业竞争的焦点，很多国际著名的无源电子元器件的生产企业纷纷进入这一领域，如日本的村田、TDK、太阳诱电，美国的Johanson Technology公司等。目前多家公司都宣称已开发成功包括LTCC微带滤波器、多层天线、复用器、不平衡变压器以及射频前端开关模块、功放模块和蓝牙模块等在内的集成化无源元件和模块。这些器件应用领域广泛，包括各种制式的手机、蓝牙模块、GPS、数码相机、WLAN、汽车电子等，其中，手机的用量占据主要部分，约占80%以上。
国内在该领域还处于起步阶段，尚未形成产业规模。从技术角度而言，实现陶瓷集成的关键在于发展性能优异的低温共烧陶瓷材料以及先进的异质材料共烧技术，这已成为当前信息功能陶瓷领域重要的
研究方向。
4）无铅化与环境协调性
近年来，随着环境保护和人类社会可持续发展的需求，研发新型环境友好的铁电压电陶瓷已成为发达国家致力研发的热点材料之一。2001年欧州议会通过了关于"电器和电子设备中限制有害物质"的法令，并定于2008年实施，其中被限制使用的物质就包括含铅的压电器件。
作为重要的功能材料，压电陶瓷在电子材料领域占据相当大的比重。近几年来，压电陶瓷在全球每年的销售量按15%左右的速度增长。
随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展，压电陶瓷器件也在向片式化、多层化和微型化方向发展。近年来，包括多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波(SAM)器件、薄膜体声波滤波器等一些新型压电陶瓷器件不断被研制出来，并广泛应用于微机电系统和信息领域。目前所用的压电陶瓷材料大多是基于锆钛酸铅的含铅材料体系，发展非铅系的环境协调性的压电铁电陶瓷是一项紧迫且具有重大实用意义的课题。
由此可见，信息技术的发展向功能陶瓷材料提出了一系列严峻的挑战，同时也为功能陶瓷的
研究和发展提供了前所未有的机遇。面向21世纪我国3C产业的高速发展，为建立具有自主知识产权的新型信息高技术产业体系，必须大力加强信息功能陶瓷及元器件的创新性
研究和开发工作，整体提升我国3C产业的技术创新能力和国际竞争力。
功能陶瓷广泛应用于工业机械设备、电子、汽车(摩托车)
行业、纺织工业、机电
行业、医疗器械等领域。随着经济的发展，高科技功能陶瓷的应用范围也不断扩大。
我国各
行业对新型材料的需求促进了功能陶瓷
行业的发展，市场需求的加大又再次促进了功能陶瓷
行业的发展。目前，功能陶瓷涵盖了可用于电子
行业的纳米陶瓷、用于航天器的烧蚀材料、用于气体泄漏检测的气敏陶瓷、与肌体相容的生物陶瓷、用于光学材料的透明陶瓷等。
其中电子产业已成为功能陶瓷重要的需求领域。近些年随着电子信息、集成电路、通信及自动控制等高新技术领域的快速发展，功能陶瓷在这一领域的市场需求增长很快。如一台29寸大屏幕彩电就使用了210只功能陶瓷元器件。目前整个电子产业对功能陶瓷期间的需求就在数万亿只，并以年增长12%的速度不断发展，而我国电子领域的出口额，功能陶瓷元器件占了近三分之一以上。所以说功能陶瓷元器件产业是一个市场需求巨大、经济效益显著的产业。
近些年我国已成为世界最主要的汽车生产和销售国，随着国内汽车市场的快速发展，汽配产业也逐渐成为功能陶瓷另一个重要的需求市场，控制尾气的催化转换器就是由功能陶瓷制成的，单更换催化转换器的市场达到1100万台/年，利润达到55亿元/年。
功能陶瓷的市场需求一直处于增长态势，这主要是受我国电子、冶金、化工
行业的的带动，未来功能陶瓷下游
行业发展态势良好，因此产品的市场需求仍呈增长趋势，但受国际经济危机的影响，需求增速有所放缓。
2003-2010年我国功能陶瓷市场需求
分析及预测表
单位：亿元
2003-2010年我国功能陶瓷市场需求
分析及预测图
单位：亿元
功能陶瓷的种类及其应用
2、主要功能陶瓷产品消费状况
1）MLCC(多层陶瓷电容器)
MLCC是各种电子、通讯、信息、军事及航天等消费或工业用电子产品的重要组件。
MLCC由于其小体积、结构紧凑、可靠性高及适于SMT技术等优点而发展迅速。目前，电容器市场无论从数量上还是市场潜力上来看都以陶瓷电容器消费额最大。
当前MLCC消费主要集中在手机、P4主板、DVD、数码相机和PS2游戏机等。手机对MLCC的要求特点是：数量大、尺寸小、质量高。在手机应用领域里，国内下游厂商对日产产品的消费比例远远高于国产产品。
2）片式陶瓷电感器
片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。大屏幕彩电等新型家电产品也是片式电感器的重要应用领域。预计在今后若干年中，随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国EMI控制标准的相继制定，对各种片式电感类元件，特别是抗EMI类片式电感元件的消费将急剧上升。
目前在国内产品市场上，日本产品的消费量占到了很大一部分，其次是美国、欧洲、韩国和我国台湾的产品。其中日本的TDK占我国片式电感市场消费量的32％，村田占18％。
3）片式敏感陶瓷元件
由于该项目产品技术含量高，国外在此技术领域对我们严格保密。因此长期以来我国电子产品生产厂商对片式敏感陶瓷元件的消费绝大部分是通过进口来满足。由于其价格昂贵，国内这一产品的消费额约占热敏陶瓷元器件产品总消费额的30%。
4）集成化功能陶瓷元器件
目前，基于LTCC技术的功能陶瓷集成器件已开始应用于移动通信终端设备中，如片式多层LC滤波器、片式微带滤波器、多层天线等已开始在手机中获得应用，而一些功能集成模块如收发前端模块、功率模块和蓝牙模块等也已开发成功，并将在3G手机中得到推广应用。其中，手机生产对集成化功能陶瓷元器件的用量占据主要部分，约占80%以上。
3、消费预测
随着经济的发展，高科技陶瓷的应用范围不断扩大。预计未来几年我国功能陶瓷的消费仍将较快增长，但相比近几年的消费增长情况，增幅将略微有所下降。
功能陶瓷未来的消费将呈现新的特点：其中以电子陶瓷元件为主的产品消费还将继续扩大，在电子产品小型化、功能化的发展趋势下，大量的新型功能陶瓷材料及元件在电子产业中的应用范围将扩大；另外未来功能陶瓷在航天、航空、卫星通信等高新技术领域的消费将呈现较快的增长趋势。
2003-2010年我国功能陶瓷市场消费量统计及预测表
单位：亿元
2003-2010年我国功能陶瓷市场消费量统计及预测图
单位：亿元
近几年在功能陶瓷概念及市场需求快速发展之后，其价格呈上升态势，主要原因有两点：一是功能陶瓷本身在生产过程中对原材料选择的要求较高，并且在加工过程中采用的技术及工艺都比较先进，这致使其生产成本较高。二是近些年随着能源的紧缺及全球能源需求的增加，使得二氧化硅、碳化硅、硅酸锆、氧化锆、氧化铝、金刚石等价格上涨较快，而这些用于功能陶瓷生产的原材料价格上涨也引起了功能陶瓷价格的上涨。从长远的发展趋势来看，功能陶瓷生产工艺及生产技术的提高将促使其生产成本有所下降，未来功能陶瓷价格的发展趋势将取决于其原材料的价格变化趋势。
单位：美元、公斤
二、2007年功能陶瓷材料进口产品国家分布
2007年功能陶瓷材料进口产品国家分布
单位：美元、公斤
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