头豹词条报告系列：过压防护器件

过压防护器件行业分类 过压防护器件根据作用方式的不同可分为钳位型过压防护器件和开关型过压防护器件。 按作用方式的不同 钳位型过压防护器件主要包括瞬态抑制二极管 （TVS）、静电保护二极管（ESD）和压敏电阻。钳位型过压防护器件的作用是当电压达到钳位型过电压保护器件的击穿电压时，其电阻瞬间减小为低阻抗，泄放浪涌电流，从而将浪涌电压限制在一个较低的水平。钳位型过压防护器件的特点是器件导通后，钳位电压会高于器件的击穿电压，器件两端的钳位电压与瞬间通过的浪涌电流大小成正比关系。钳位型过压防护器件常应用于电源线、低频通信线路的过电压防护。 钳位型过压防护器件 过压防护器件分类 开关型过压防护器件主要包括陶瓷气体放电管 （GDT）、半导体放电管(TSS)和玻璃放电管。开关型过压防护器件的作用是当电压达到器件的击穿电压后，其电阻瞬间减小为低阻态，泄放浪涌电流，并将浪涌电压限制在一个较低的水平。开关型过电压保护器的特点是器件导通后，两端的电压会低于器件的击穿电压，常用于通信系统高频信号浪涌防护。 开关型过压防护器件 定制化设计研发 过压防护器件使用领域广泛，需要定制化设计研发。 过压防护器件下游应用领域较多，不同领域应用场景也不同，不同应用场景和设备可能面临不同的电压波动和过压威胁，一些特殊环境下的设备可能面临更复杂的过压情况，例如在恶劣的工业环境、高海拔地区 或高温环境下。另外，高精度的电子设备或敏感仪器，对过压的快速响应时间要求较高。因此，不同领域对过压防护器件要求不同，过压防护器件企业需要根据客户需求，结合产品应用环境进行定制化设计、研 发和生产。 下游客户认证周期较长 过压防护器件下游客户对过压防护器件的性能、质量等审查严格且时间较长，通常在6个月至2年不等，认证周期较长。 过压防护器件的稳定性和可靠性对下游产品品质有重要影响，下游客户对过压防护器件有严格的筛选和认 证标准，过压防护器件认证过程通常要经过样品监测、小批量试用、稳定性监测、批量生产及体系审核等多轮环节，通过认证后还需通过定期考核，认证周期通常在6个月至2年不等，部分高认证要求产品认证周 期可达数年，认证周期较长。 研发周期较长 过压防护器件从研发到规模投放市场，通常需要一年甚至两年以上，研发周期较长。 过压防护器件的研发周期较长，例如TVS产品需经芯片设计、工艺流片、封装测试、可靠性实验等步骤， 直至最终产品定型，整体研发周期较长，从研发到规模投放市场，通常需要一年甚至两年以上。若国内外竞争对手推出更先进、更具竞争力的技术和产品，或企业技术和产品升级迭代的进度跟不上行业先进水 平，新产品研发失败，将导致产品技术落后、公司产品和技术被淘汰的风险。 萌芽期 1920~1959 20世纪20年代，法国研究人员利用气体放电管制造了过压防护器件。20世纪30年代，大规模工业化生产工作在世界各地展开，并且一些工厂采用了过压防护器件来保护电器设备。20世纪50年代，研 究员沃尔特·西伯特在使用气体放电管时，发现在气体放电管工作时，其电阻迅速降低，容易导致气体电流过大。为了解决这些问题，西伯特使用压敏电阻替代了气体放电管。 工业化生产在世界各地展开，过压防护器件开始用于保护电器设备，为解决气体放电管工作时，电阻 迅速降低，容易导致气体电流过大的问题，西伯特使用压敏电阻替代了气体放电管。 启动期 1960~1992 20世纪60年代，过压防护器件开始得到广泛应用。西门子公司成为首批成功应用过压防护器件的公 司之一，并于1960年代开始大规模生产和销售过压防护器件。自那时起，过压防护器件在通信、电力系统、航空航天等领域中得到了广泛应用。20世纪80年代，中国经济迅速发展和改革开放，电子 产业得到了快速的发展，过压防护器件在国内市场开始得到关注。1990年，中国在过压防护器件方 面的技术开始有了进步，国内厂商开始引入国外的技术和生产设备进行生产。1992年，中国企业的过压防护器件已经初步建立了产业链，并可以适应国内市场需求，开始大批量生产销售。 20世纪80年代，中国经济迅速发展和改革开放，电子产业得到了快速的发展，过压防护器件在国内市场开始得到关注。1990年，中国在过压防护器件方面的技术开始有了进步，国内厂商开始引入国 外的技术和生产设备进行生产。1992年，中国企业的过压防护器件已经初步建立了产业链，并可以适应国内市场需求，开始大批量生产销售。 高速发展期 1993~2023 随着中国电子产业的进一步发展，过压防护器件逐渐普及并不断得到优化和升级。中国厂家开始自主 设计、研发过压防护器件，并生产满足各种应用场景的专业过压防护器件，使其在可靠性、承受容量、适应环境等方面逐渐接近国外优秀品牌。目前，中国已经成为了全球过压防护器件生产和消费的 主要市场之一，拥有众多的过压防护器件生产企业和品牌。2018年中国过压防护器件市场规模为168.7亿元，2021年市场规模达204.8亿元，年复合增长率为6.7%，2021年中国大陆企业TVS在全球 市场占有率达25.1%。 过压防护器件产业链分析 过压防护器件产业链上游为原材料供应，原材料供应代表性参与方有扬杰科技、捷捷微电等。产业链中游为过压防护器件生产制造，代表性参与方有维安电子、槟城电子、韦尔股份等。产业链下游为过压防护器件应用领 域，代表性参与方有华为、格力、中兴等。 产业链上游原材料成本占过压防护器件生产成本的55%-65%左右，占比较高，若出现原材料供不应求、涨 价等情况，将对过压防护器件制造商产生较大影响。为降低原材料成本、保障原材料供应，中游企业主动布局产业链上游，例如槟城电子子公司马鞍山槟城2020年芯片生产线开始投产，且随着芯片产线的逐步成熟，自制的 TVS和TSS芯片能力逐渐提升，槟城电子减少直接外购芯片，自制芯片单位成本较外购芯片下降较多，单位材料成本下降明显，2021年槟城电子TVS及TSS产品单位成本同比2020年下降18.97%。过压防护器件产业链下游应 用行业众多，因此过压防护器件行业市场规模受单一领域影响较小，另外，下游应用行业的快速发展，对过压防 护器件的需求也将逐渐增多，利于过压防护器件市场的扩张。 上 产业链上游 生产制造端 原材料供应 上游厂商 扬州扬杰电子科技股份有限公司 江苏晟驰微电子有限公司 江苏吉莱微电子股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 产业链上游为原材料供应。过压防护器件原材料主要包括芯片、硅片、瓷管等。芯片在原材料成本中占比较高，占原材料成本的30%-40%，2021年，槟城电子芯片成本为3,878.9万元，占原材料成本的 34.5%；瓷管占原材料成本的10%左右，2021年，槟城电子瓷管成本为1,210.2万元，占原材料成本的10.8%。先进的材料开发是开发新型过压防护器件的关键所在，使产品能够满足小尺寸、高性能、 产业链中游 品牌端 过压防护器件生产制造 中游厂商 上海维安电子股份有限公司 深圳市绍鑫电子有限公司 深圳市槟城电子股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游为过压防护器件生产制造。过压防护器件生产制造工艺流程较多，例如，陶瓷气体放电管 加工工艺需要经过电极处理、涂覆、抽检、电镀、加压等十几个过程，制造工艺流程多、技术含量高且需要经过多次检验。过压防护器件由于技术含量相对较高，产品附加值较大。2022年，韦尔股份 TVS产品营业收入达4亿元，毛利率达45.2%；2021年，槟城电子TVS及TSS产品，GDT产品、ESD产品毛利率分别为34.8%、36.8%、36.6%，占主营业务收入占比分别为48.1%、28.8%、19.1%。随着 过压防护器件下游客户对过压防护器件生产技术和工艺的要求不断提升，各类过压防护器件正向小型化、集成化、多功能化、高灵敏化方向发展，企业过压防护器件生产品附加值提升，利润也随之上 涨。例如，槟城电子2019年至2021年毛利分别为6,699.2万元、7,319.1万元和10,694.1万元，毛利率分别为34.7%、33.9%和35.9%，整体呈现上升趋势。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 应用领域 渠道端 华为技术有限公司 中兴通讯股份有限公司 诺基亚通信系统技术（北京）有限公司 查看全部 产业链下游说明 产业链下游为过压防护器件的应用领域。过压防护器件的应用领域广泛，主要包括家用电器、光电照 明、汽车电子、移动终端、计算机、消费电子、工业设备及通信设备等领域。移动终端领域用过压防护器件占比较高，2021年中国移动终端领域用过压防护器件占比达35.9%，2021年移动终端领域用 过压防护器件市场规模达73.5亿元，同比增长20.1%。其次是家用电器领域，家用电器领域用过压防护器件占比为16.6%，2021年家用电器领域用过压防护器件市场规模达34亿元，同比增长14.8%。通 信设备、计算机、电力与新能源领域用过压防护器件占比分别为13.6%、11.9%、10.8%。 [5] 1：http://www.cninfo.… 2：槟城电子公告，韦尔股… [6] 过压防护器件行业规模 中国过压防护器件行业市场规模 过压防护器件行业规模 计算规则：中国过压防护器件行业市场规模=(中国TVS市场规模（包括ESD）+中国GDT市场规模)/中国TVS(包括 ESD）和GDT在中国过压防护器件中的占比 中国过压防护器件市场规模整体呈上升趋势。2022年中国过压防护器件市场规模为200.6亿元，2018年至 2022年市场规模年复合增长率为4.4%；预计2027年中国过压防护器件市场规模有望达306.2亿元，2023年至 2027年市场规模年均复合增长率达9.6%。 过压防护器件广泛应用于光电照明、移动终端、汽车电子、消费电子及通信设备等领域。2021年全球过电 压防护器件需求量同比增长11.1%，约2,206亿只；市场规模同比增长16.3%，约331.4亿元。2021年，中国过电压防护器件市场规模为204.8亿元，同比增长19.1%。下游行业的快速发展是过压防护器产业增长的驱动力。(1) 全球LED照明渗透率从2016年的31.3%增长至2020年的59.0%，年均复合增长率为17.2%。中国LED照明市场产值规模由2016年的3,017亿元增长至2020年的5,269亿元，年均复合增长率达14.9%。2022年中国照明行业销售 额约为6,390亿元人民币，出口总额为627.1亿美元，内销额约为2,173亿元人民币。（2）通信设备主要指用于有线或无线网络传输的通信基础设施，2021年全球通信设备（不含手机终端）产值达2,210亿美元，2018年至 2021年中国通信设备用过压防护器件市场规模由24.5亿元增长至27.8亿元。（3）基于消费电子产品制造技术的迭代发展以及移动互联网应用的普及，消费电子市场规模快速增长，消费者群体持续扩大，2021年全球消费电 子产值达3,660亿美元。通信代际更迭、数据流量爆发式增长，光电照明、消费电子等行业的蓬勃发展，为过压 防护器件带来巨大的市场需求和机遇，推动了过压防护器件行业的快速发展和规模扩张。 预计未来过压防护器件行业规模将呈增长态势。（1）移动终端主要包括手机(功能手机及智能手机等)、可穿 戴设备(智能手表、耳机、VR眼镜等)等具备部分计算功能且可连接各类终端的便携式配件，2021年，中国过压防护器件各应用市场中移动终端用过压防护器件占比达35.9%。5G进入商业化阶段将推动经济社会发展，引起智 能手机、终端电子设备等消费电子的升级换代，从而带动中国过压防护器件的市场需求上涨。2022年中国5G手机出货量的市场占比已超过80%。根据中国信通院估算，5G在2025年和2030年的直接产出分别为3.3万亿元和 6.3万亿元，2020年至2030年十年的年均复合增速为29%。（2）