电子行业深度报告：新能源需求旺盛，薄膜电容迎发展良机

投资建议 新能源市场需求旺盛，薄膜电容国产替代机遇佳。新能源汽车、光伏风电已成为薄膜电容的主要增量市场，未来三年这两大领域的薄膜电容市场规模将分别实现CAGR约38%、16%的增长，此外还有工控、充电桩（超充电桩薄膜电容价值量大幅提升）、储能等领域的拉动。中国在新能源领域（电动汽车、风光储）优势明显，本土薄膜电容厂商已初步实现技术+产能双突破，在新能源领域份额不断提升，新能源需求旺盛+国产替代，国内薄膜电容厂商迎来新一轮发展良机。 行业观点 预测全球薄膜电容2021-2025年市场规模CAGR为13%。薄膜电容具有耐压高、承载高电流、耐高温、无极性、自愈性、长寿命、抗浪涌能力强等优势，广泛应用于工控、新能源、电力、轨交等领域。2021年全球薄膜电容市场规模约32亿美元，预计至2025年将增长至52亿美元，2021-2025年CAGR达13%。需求端，薄膜电容市场新旧动能转换，照明市场下滑，工控及家电将稳中趋升，新能源领域成为主要增量市场，全球新能源汽车、光伏、风电、储能、充电桩用薄膜电容未来三年将保持高增长。 薄膜电容行业壁垒较高，竞争格局相对稳定：薄膜电容在技术、生产工艺控制、工装治具设备方面难度较大，需要长期的技术积累和沉淀，才能具有较好的良率和毛利率，此外，在客户认证方面也有较强的壁垒，如电动汽车用、光伏风电及工控领域，一方面对产品可靠性、使用寿命等有较高的要求，另一方面认证周期也较长。2018年，全球薄膜电容市场CR5达40%，其中松下、基美、法拉电子、尼吉康、TDK-EPCOS分别占比9%、8%、8%、8%、7%。 本土厂商开始实现高端市场技术+产能双突破。薄膜电容的高端市场，松下、基美（被国巨收购）、尼吉康份额较大。近年来，国内厂商车用、工控产品线已基本实现对日美厂商的技术水平追赶，法拉电子作为国内薄膜电容龙头，全球排名前三，在车用、工控、光伏等部分领域市场份额超过了海外厂商。海外薄膜电容厂商在扩产方面较为谨慎，国内厂商大举扩产，法拉电子车用薄膜电容2021年扩产100%，2022年计划再扩产100%，光伏用薄膜电容也保持年扩产50%以上的速度，法拉电子2022年一季度来自于新能源的营收占比达到了64%。江海薄膜电容器不仅在消费类电子和工业类装备进入大批应用阶段，而且在新能源电动汽车和军工领域开始批量交付，进入快速成长期，2022年车用薄膜电容也将扩产70-80%，预测未来本土厂商有望进一步扩大在高端市场的份额。 推荐组合：法拉电子、江海股份 风险提示 薄膜电容主要原材料价格波动风险；下游各应用产业发展不及预期；疫情影响、缺芯影响，电动汽车产量不达预期。 1、薄膜电容适配高压领域应用，中国厂商国产替代机遇佳 1.1、高频、高压特性优异，工业领域应用逐渐增多 薄膜电容是以金属箔当电极，以聚乙酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜作为电介质的电容器，存在卷绕、叠片两种主流结构。卷绕结构的金属化薄膜电容制造流程经历“薄膜拉伸及金属化、切割、卷绕、压扁、金属化接触层、修复、浸渍、端子焊接、涂层、测试”等工艺步骤。 与其他种类电容相比，薄膜电容具备高频、低损耗等优异性能。薄膜电容具备无极性、介质损失小、长寿命、频率及温度特性优异等特性，因此被大量应用在模拟电路中，尤其是在必须使用频率特性良好、介质损失极低的信号交连部分，薄膜电容的应用使信号在传送时失真减少。 图表1：卷绕及叠片薄膜电容结构图 图表2：金属化薄膜电容制造流程 图表3：不同种类电容性能比较 不同电介质材料的薄膜电容具备不同特性，其中，高频特性优异的PP薄膜电容份额不断提升。在电力电子电容广泛应用之前，体积小、价格低的PET在家电、照明等一般用途领域应用最广，随着高频、大电流应用场景的拓展，PP（聚丙烯）薄膜电容的使用率实现提升。2016年，PP、PET分别占据薄膜电容50%、40%市场份额，伴随工业领域应用需求增加，PP份额将持续提升。 图表4：不同介质的薄膜电容器性能比较 金属化薄膜电容具备自愈特性，可显著提升电容可靠性。区别于普通薄膜电容以金属箔作为电极，金属化薄膜电容的金属镀层是通过真空蒸发的方法将金属沉积在薄膜上，厚度只有20- 50nm ，当介质上存在弱点、杂质时，局部电击穿就可能发生，电击穿处的电弧放电所产生的能量足以使电击穿点邻近处的金属镀层蒸发，在10微秒内使击穿点与周围极板隔开，电容器电气性能即可恢复正常，而陶瓷电容等厚电极电容器则会发生短路。目前主流厂商可利用气相沉积图案技术设计专门的金属电极图案，电极单元之间形成薄的导电连接，在高压负载下像保险丝一样工作，避免单一电极单元中的杂质造成整个电容失效。 但金属化薄膜电容也存在容值不稳定、耐受大电流特性较差两大缺陷。 图表5：金属化薄膜电容具备自愈性 图表6：金属化薄膜电容的电极薄膜构造 薄膜电容凭借自身优异特性在工业领域逐步替代电解电容，已占据工业终端市场50%份额。工业应用领域主要包括输配电、电机和驱动器、可再生能源、照明、电源以及电力电子设备中需要实现功率平滑、电路保护等功能的电容细分市场，2020年工业电容器约占全球电容器市场的20%。根据Paumanok数据，2020年薄膜电容已占据工业终端市场50%份额。 以高压大功率电力电子设备中的DC-Link应用场景为例，薄膜电容与电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低ESR和ESL、长寿命、无极性和高频特性良好等优越的电气性能，使用薄膜电容也具备成本优势，在新能源汽车领域，丰田普锐斯、model 3、比亚迪秦等车型均已采用薄膜电容作为直流支撑电容。 图表7：薄膜电容的耐高压特性使其更适配工业领域的应用 图表8：某风电变流器DC-Link电容选型设计比较 图表9：2020年工业终端中的电容市场份额 1.2、本土产业链各环节齐发力，国内厂商市场渗透机遇佳 2021年薄膜电容市场规模约为32亿美元，占全球电容市场份额10%。2021年全球薄膜电容市场规模约为32亿美元，预计至2025年将增长至52亿美元，2021-2025年CAGR达13%。2021年薄膜电容占全球电容市场份额约10%，预计伴随高频、高压市场需求的快速增长，薄膜电容在工业领域将延续替代电解电容的趋势。 图表10：全球薄膜电容市场规模（单位：亿美元） 图表11：2021年全球各类电容市场份额 中国电容器行业市场规模保持稳健增长，2020年我国电容器行业市场规模达到1160亿元，较2019年增加58亿元，同比增长5.3%，其中薄膜电容市场规模为102亿元，约占电容器市场规模的9%，同比增长13.3%。 图表12：2015-2020年中国电容器及薄膜电容器行业市场规模 产业链方面，中游薄膜电容制造商开始向上游延伸、布局基膜材料，且中游本土厂商已初步实现技术+产能双突破，下游国内广阔的应用市场则为本土厂商成长提供沃土。 上游原材料：本土厂商逐步实现金属化膜自产。薄膜电容的主要原材料包括基膜、金属箔、外包装树脂、引线及引片等，其中基膜材料占全部原材料总成本的60-70%，且直接影响薄膜电容的寿命和电气性能。目前中游薄膜电容制造厂商呈现向上游基膜材料领域拓展的趋势，法拉电子、江海股份均能自产金属化膜，实现稳定原材料供给、降低生产成本。 中游薄膜电容制造：以法拉电子为代表的本土厂商实现产能+技术双突破。 长期以来，全球薄膜电容产能、技术均由日美厂商主导，产能上日美厂商松下、基美、尼吉康、TDK-EPCOS占据全球前五中的四个席位，技术上高压大容量的高端市场也长期由日本松下、美国基美等厂商主导。而近年日美龙头主攻高端产品市场，逐步推出低附加值的中低压产品市场，以法拉电子为代表的本土厂商开始实现市场的快速渗透，法拉电子产能已达全球前三地位，市场份额达8%，高端车用、工控产品线也实现快速布局、顺利导入国内外客户，未来市占率有望持续提升。 下游应用市场：本土电力电容器下游终端应用市场广阔。电力电子应用领域几乎是薄膜电容的全部应用场景，根据TTI统计，2020年全球电力电容器下游应用以输配电、电机驱动为主，分别占下游应用市场规模的31%、23%，其余应用场景还包括电源/适配器/DC-DC转换、照明镇流器、可再生能源DC-Link等，而对应的应用终端电力电网建设、照明、家电、新能源发电、新能源汽车等全球市场均以中国为主要应用市场，国内广阔的市场空间为薄膜电容本土厂商创造了成长沃土。 图表13：薄膜电容产业链情况 2、需求端：行业发展新旧动能转换，新能源成最大增量市场 薄膜电容市场新旧动能转换，新能源汽车、光伏风电等新兴市场成最大增量市场，照明、家电等传统市场增速放缓。根据法拉电子公告披露，2012年以前，其薄膜电容产品市场格局以照明、家电和通讯为主；而从2013年开始，照明市场呈现由紧凑型节能灯向LED灯转换的趋势、家电市场因国内房地产增长乏力出现短暂的需求下滑，传统市场规模增长速度放缓迹象，新能源、工控等电力电容市场则展现出良好增长势头。2021年法拉电子光伏、风电、新能源汽车营收占比23%、8%、27%；新能源市场已成为其业绩主要驱动力。 图表14：法拉电子分应用领域营收情况 新能源汽车、光伏风电领域的薄膜电容核心应用场景均为驱动逆变器/变流器的直流链路，主要功能即为防止纹波电流返回电源，并消除直流母线电压的变化。 以新能源汽车电动机/发电机电路为例，将直流电转换为交流电的逆变器用于驱动电动机和发电机，当电机驱动时电流会急剧上升，需要连接升压电路和逆变器的高压线稳定，此功能即由称为DC-LINK的薄膜电容完成。除此之外，新能源汽车终端还存在其他薄膜电容应用场景，包括xEV充电电路、DC/DC、AC/DC转换器等。 图表15：新能源汽车逆变器DC-Link电路示例 图表16：xEV充电（AC-DC转换）电路示例 图表17：新能源汽车DC-DC转换电路示例 电机控制器的成本主要由IGBT、控制芯片、霍尔传感器组成，薄膜电容约占电机控制器15%的成本。 图表18：电动汽车电机控制器成本分布 2.1、传统市场：照明市场收缩，家电、工控市场需求稳定 照明市场方面，单只灯具的薄膜电容用量降低，照明市场持续收缩。薄膜电容主要应用于灯具中的变压器和电子变流器，而2015年后LED灯逐步取代白炽灯、荧光灯等传统照明灯具，薄膜电容用量由单只荧光灯配套5只薄膜电容明显下降，8W以上的LED灯才用到薄膜电容，因此造成薄膜电容照明市场持续收缩，但至2021年中国LED渗透率已经达到85%的较高水平，未来薄膜电容的照明市场也将收窄降幅、有所企稳。 图表19：全球LED照明产品渗透率 图表20：中国LED照明产品渗透率 家电市场方面，空调、冰箱等家电变频率提升推动薄膜电容需求稳定增长。以空调为例，空调中薄膜电容主要应用于电机启动和其它电路控制部分，变频空调渗透率提升将有效带动单机薄膜电容用量增加，根据奥维云网数据，空调线上、线下市场中，变频空调市场份额均已超过90%。家电产量方面，2020-2021年我国冰箱、空调产量稳定在9000万台、21000万台，市场需求稳固。 图表21：2011-2021年我国冰箱产量情况 图表22：2016-2021年我国空调产量情况 工控市场方面，“新基建”建设升级将为薄膜电容带来稳定市场需求。电力电容器在交流电力系统和工业企业中广泛用于无功补偿、谐波滤波和串联补偿，在直流输电换流站中大量用于滤波和补偿，具有减少输电线路能量损耗、改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。未来5G基站、轨道交通、新能源汽车充电桩等“新基建”的升级建设也将为薄膜电容带来稳定的市场需求。 2.2、新能源汽车：CAGR=38%，中国占全球超五成市场份额 全球新能源汽车市场处于高速成长期，2021年中国占据超五成份额。根据EV-Volumes数据，2021年全球电动汽车（BEV和PHEV）销量达到675万辆，同比增长108%，电动汽车全球渗透率达到8.3%，中国2021年新能源汽车销量为3