我國熱敏電阻器產業主要應用市場需求前景展望-華巨電子


熱敏電阻器是敏感元件的一類,按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低,它們同屬于半導體器件。

    NTC 產品和PTC 產品同屬熱敏電阻產品。

    NTC(Negative Temperature Coefficient,負的溫度系數)電阻器在溫度越高時電阻值越低的半導體材料或元器件。NTC 熱敏電阻器是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成的,廣泛用于測溫、控溫、溫度補償等方面。

    PTC(Positive Temperature Coefficient,正溫度系數熱敏)電阻器在溫度越高時電阻值越大的半導體材料或元器件,常表現為在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數。將半導體化的BaTiO3 等材料添加增大其正電阻溫度系數的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工藝成形、高溫燒結而使鈦酸鉑等及其固溶體半導化,從而得到正特性的熱敏電阻材料。PTC 熱敏電阻在工業上可用作溫度的測量與控制,也用于汽車某部位的溫度檢測與調節,還大量用于民用設備,如控制瞬間開水器的水溫、空調器與冷庫的溫度,利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面。

熱敏電阻優點

特征

簡介

敏度較高

其電阻溫度系數要比金屬大10~100 倍以上,能檢測出10-6℃的溫度

 

變化

作溫度范圍寬

常溫器件適用于-55℃~315℃,高溫器件適用溫度高于315℃(目前最高可達到2000℃),低溫器件適用于-273℃~-55℃

體積小

能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內血管的溫度

使用方便且易大批量生產

電阻值可在0.1~100kΩ 間任意選擇

 

資料來源:中國產業信息網整理

    2015年熱敏電阻器主要需求市場前景展望

    1、NTC 產品在消費電子應用成功將成倍增加市場空間

    NTC 產品目前主要應用在空調、冰箱、電磁爐等家電產品中,年需求量在7 億支左右。家電行業整體需求放緩,但由于市場集中度逐步提高,格力等龍頭公司表現突出,同時高端產品占比也逐漸提升,比如變頻空調傳感器應用量是定頻的兩倍。因此家電行業應用的NTC 產品不會隨著家電行業的增長放緩而大幅萎縮,需求整體會維持在低速增長的水平。

    NTC 產品除了家電行業應用需求大以外,汽車應用市場需求比較大,但未滿足的大應用市場是消費電子。由于之前溫度傳感器芯片技術的不成熟,目前還未大規模集成到手機等產品中去。但是這個需求還是相當有價值的,通過集成高精度的溫度傳感器,用戶能實時監測到所處環境的溫度,尤其在可穿戴設備方面更有應用價值。

    Gartner預估2013 年全球電子裝置(含PC、平板與手機)出貨總量將達24 億臺。據IDC 發布的2013 年全球手機18 億部的出貨量測算,我國手機產量達到14.6 億部,我國產量占全球出貨量份額達到81.1%。

        2013 年全球智能手機出貨量首次突破10 億部,達到10.04 億部。因此消費電子市場溫度傳感器配置技術一旦成熟,潛在需求量在20 億支左右,產值在10 億元以上。這個市場相當于家電NTC 市場的1 倍多,而且消費電子制造產能80%在中國。如果算上辦公自動化產品如打印機等電子設備應用需求,市場需求更大。

    因此消費電子市場未來將是NTC 市場增長的最大看點,而且可能將行業市場規模增加一倍以上,市場發展前景非常向好。

    2、PTC 產品增長最大看點是新能源汽車放量會帶來極大應用空間

    PTC 產品主要功能是利用電能直接發熱,目前足浴盆、水壺加熱等低端方面應用量較大,新能源汽車輔助加熱應用剛剛開始。新能源電動汽車是汽車發展的重要方向,新能源電動汽車相當于直接把電能轉換為機械能,沒有經過化石燃料的燃燒,轉換效率高,清潔性好,是未來長期看好的發展方向。當前由于技術成熟度不足,純電動汽車市場銷量很小,混合動力汽車是當前發展過程中的一個妥協解決方案,但電動汽車(包括混合動力汽車)市場由于體量小,政府推動力度大,市場增長速度非???。

    空調器制熱方式有兩種:一種是電熱,即電流通過電熱絲發熱,主要使用PTC 發熱組件;另一種是熱泵制熱,即氣態制冷劑冷凝放熱。傳統汽車熱泵制熱是通過發動機曲軸和皮帶輪來驅動壓縮機進行制熱。電動汽車由于沒有傳統發動機,只能通過電機來驅動壓縮機制冷或制熱。超高效率電機能效約為92%左右,壓縮機本身也有能效損失,綜合能效應該在80%以下,而PTC 加熱組件熱能效率幾乎100%,而且成本低。PTC 由于體積小、可隨意放置汽車能排線到的任何地方,制熱效果更好。實際能效效果遠大于傳統汽車氣態制冷劑冷凝放熱和電機驅動壓縮機制熱。因此PTC 產品在電動汽車的應用會越來越廣泛。PTC 在新能源汽車中的應用有汽車空調輔助加熱、汽車水加熱、汽車坐墊加熱組價等用途。

    2011~2014 前11 月份全國純電動汽車和混合動力汽車銷量分別為:0.8 萬臺、1.6 萬臺、1.8 萬臺、5.3萬臺左右,復合增長率187.8%。但新能源汽車由于市場認可度和技術成熟度還有待提高,5 萬多臺的銷售量和2014 年全國前11 月2108 萬總汽車銷量相比,占比不足千分之三,這遠遠低于政府規劃和預期,因此后續新能源汽車尤其電動汽車還會加速放量。根據國務院2014 年7 月份《節能與新能源汽車產業發展規劃》,在銷量上,到2015 年,純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到50 萬輛;到2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200 萬輛、累計產銷量超過500萬輛。2015 年純電動汽車和混合動力汽車有望大幅放量。

    PTC市場規模估算:汽車PTC 市場單輛汽車用量大,市場1 千瓦功率的空調PTC 加熱器售價在50~200 元/臺左右,電動汽車PTC 產品使用數量多,功率要求高,定位高端,給予汽車PTC 產品價格1000 元/車。5 萬輛電動汽車的PTC 產品市場空間在0.5 億,50 萬輛電動汽車規模在5 億元,200 萬輛的市場規模在20 億元。這遠遠大于當前PTC 市場規模,同時也是現在NTC 市場規模的2 倍多。


    3、汽車電子市場

    目前,普通汽車上大約裝有10-20 支傳感器,高端轎車每輛多達一兩百支。2014 年前11 月份,我國年產汽車2100 多萬輛,但如此巨大的市場幾乎被日、歐、美等國企業壟斷。汽車電子市場龐大,包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統(車身電子ECU)等。

    2012 年全球汽車電子產值1530 億美元,中國本土產值2672 億元,占比28.7%。受益于汽車普及后舒適、安全需求提升,汽車電子在整車成本中占比持續提升,現在已經達到25%左右,未來將持續提高,意法半導體預計到2020 年提升至50%。另一方面,當前新能源汽車中汽車電子成本占比已經達到47%,隨新能源汽車產量逐漸增加,汽車電子單車產值仍將持續提升。汽車傳感器價值高,其單價是空調傳感器的幾十倍。目前華工科技應用于汽車電子的傳感器主要還是溫度傳感器、環境光傳感器和調速電阻等以NTC 為主的電阻類傳感器,按照單輛汽車配置5 只,每只10 元計算,兩千萬輛汽車的市場空間為10 億元,這僅僅是替代汽車溫度傳感器等電阻類傳感器的市場空間。

    總體來看,敏感元器件行業市場空間,由當前以家電NTC 產品為主8.5 億元左右的市場空間,在未來五年內會增加到50 億左右的市場空間(家電等傳統NTC:10 億,消費電子NTC:10 億,汽車PTC 加熱組件:20 億元,汽車NTC:10 億元),增長空間在6 倍左右,行業復合增長率40%以上。

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