我国热敏电阻器产业主要应用市场需求前景展望-华巨电子


热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。

    NTC 产品和PTC 产品同属热敏电阻产品。

    NTC(Negative Temperature Coefficient,负的温度系数)电阻器在温度越高时电阻值越低的半导体材料或元器件。NTC 热敏电阻器是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的,广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。

    PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数热敏)电阻器在温度越高时电阻值越大的半导体材料或元器件,常表现为在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数。将半导体化的BaTiO3 等材料添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化,从而得到正特性的热敏电阻材料。PTC 热敏电阻在工业上可用作温度的测量与控制,也用于汽车某部位的温度检测与调节,还大量用于民用设备,如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度,利用本身加热作气体分析和风速机等方面。

热敏电阻优点

特征

简介

敏度较高

其电阻温度系数要比金属大10~100 倍以上,能检测出10-6℃的温度

 

变化

作温度范围宽

常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~-55℃

体积小

能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度

使用方便且易大批量生产

电阻值可在0.1~100kΩ 间任意选择

 

资料来源:中国产业信息网整理

    2015年热敏电阻器主要需求市场前景展望

    1、NTC 产品在消费电子应用成功将成倍增加市场空间

    NTC 产品目前主要应用在空调、冰箱、电磁炉等家电产品中,年需求量在7 亿支左右。家电行业整体需求放缓,但由于市场集中度逐步提高,格力等龙头公司表现突出,同时高端产品占比也逐渐提升,比如变频空调传感器应用量是定频的两倍。因此家电行业应用的NTC 产品不会随着家电行业的增长放缓而大幅萎缩,需求整体会维持在低速增长的水平。

    NTC 产品除了家电行业应用需求大以外,汽车应用市场需求比较大,但未满足的大应用市场是消费电子。由于之前温度传感器芯片技术的不成熟,目前还未大规模集成到手机等产品中去。但是这个需求还是相当有价值的,通过集成高精度的温度传感器,用户能实时监测到所处环境的温度,尤其在可穿戴设备方面更有应用价值。

    Gartner预估2013 年全球电子装置(含PC、平板与手机)出货总量将达24 亿台。据IDC 发布的2013 年全球手机18 亿部的出货量测算,我国手机产量达到14.6 亿部,我国产量占全球出货量份额达到81.1%。

        2013 年全球智能手机出货量首次突破10 亿部,达到10.04 亿部。因此消费电子市场温度传感器配置技术一旦成熟,潜在需求量在20 亿支左右,产值在10 亿元以上。这个市场相当于家电NTC 市场的1 倍多,而且消费电子制造产能80%在中国。如果算上办公自动化产品如打印机等电子设备应用需求,市场需求更大。

    因此消费电子市场未来将是NTC 市场增长的最大看点,而且可能将行业市场规模增加一倍以上,市场发展前景非常向好。

    2、PTC 产品增长最大看点是新能源汽车放量会带来极大应用空间

    PTC 产品主要功能是利用电能直接发热,目前足浴盆、水壶加热等低端方面应用量较大,新能源汽车辅助加热应用刚刚开始。新能源电动汽车是汽车发展的重要方向,新能源电动汽车相当于直接把电能转换为机械能,没有经过化石燃料的燃烧,转换效率高,清洁性好,是未来长期看好的发展方向。当前由于技术成熟度不足,纯电动汽车市场销量很小,混合动力汽车是当前发展过程中的一个妥协解决方案,但电动汽车(包括混合动力汽车)市场由于体量小,政府推动力度大,市场增长速度非常快。

    空调器制热方式有两种:一种是电热,即电流通过电热丝发热,主要使用PTC 发热组件;另一种是热泵制热,即气态制冷剂冷凝放热。传统汽车热泵制热是通过发动机曲轴和皮带轮来驱动压缩机进行制热。电动汽车由于没有传统发动机,只能通过电机来驱动压缩机制冷或制热。超高效率电机能效约为92%左右,压缩机本身也有能效损失,综合能效应该在80%以下,而PTC 加热组件热能效率几乎100%,而且成本低。PTC 由于体积小、可随意放置汽车能排线到的任何地方,制热效果更好。实际能效效果远大于传统汽车气态制冷剂冷凝放热和电机驱动压缩机制热。因此PTC 产品在电动汽车的应用会越来越广泛。PTC 在新能源汽车中的应用有汽车空调辅助加热、汽车水加热、汽车坐垫加热组价等用途。

    2011~2014 前11 月份全国纯电动汽车和混合动力汽车销量分别为:0.8 万台、1.6 万台、1.8 万台、5.3万台左右,复合增长率187.8%。但新能源汽车由于市场认可度和技术成熟度还有待提高,5 万多台的销售量和2014 年全国前11 月2108 万总汽车销量相比,占比不足千分之三,这远远低于政府规划和预期,因此后续新能源汽车尤其电动汽车还会加速放量。根据国务院2014 年7 月份《节能与新能源汽车产业发展规划》,在销量上,到2015 年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50 万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200 万辆、累计产销量超过500万辆。2015 年纯电动汽车和混合动力汽车有望大幅放量。

    PTC市场规模估算:汽车PTC 市场单辆汽车用量大,市场1 千瓦功率的空调PTC 加热器售价在50~200 元/台左右,电动汽车PTC 产品使用数量多,功率要求高,定位高端,给予汽车PTC 产品价格1000 元/车。5 万辆电动汽车的PTC 产品市场空间在0.5 亿,50 万辆电动汽车规模在5 亿元,200 万辆的市场规模在20 亿元。这远远大于当前PTC 市场规模,同时也是现在NTC 市场规模的2 倍多。


    3、汽车电子市场

    目前,普通汽车上大约装有10-20 支传感器,高端轿车每辆多达一两百支。2014 年前11 月份,我国年产汽车2100 多万辆,但如此巨大的市场几乎被日、欧、美等国企业垄断。汽车电子市场庞大,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)等。

    2012 年全球汽车电子产值1530 亿美元,中国本土产值2672 亿元,占比28.7%。受益于汽车普及后舒适、安全需求提升,汽车电子在整车成本中占比持续提升,现在已经达到25%左右,未来将持续提高,意法半导体预计到2020 年提升至50%。另一方面,当前新能源汽车中汽车电子成本占比已经达到47%,随新能源汽车产量逐渐增加,汽车电子单车产值仍将持续提升。汽车传感器价值高,其单价是空调传感器的几十倍。目前华工科技应用于汽车电子的传感器主要还是温度传感器、环境光传感器和调速电阻等以NTC 为主的电阻类传感器,按照单辆汽车配置5 只,每只10 元计算,两千万辆汽车的市场空间为10 亿元,这仅仅是替代汽车温度传感器等电阻类传感器的市场空间。

    总体来看,敏感元器件行业市场空间,由当前以家电NTC 产品为主8.5 亿元左右的市场空间,在未来五年内会增加到50 亿左右的市场空间(家电等传统NTC:10 亿,消费电子NTC:10 亿,汽车PTC 加热组件:20 亿元,汽车NTC:10 亿元),增长空间在6 倍左右,行业复合增长率40%以上。

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