一体成型电感优势显著,能够在大电流下稳定工作。一体成型电感顺应电子设备向小型化、集成化、多功能、大功率方向发展的趋势,具有耐大电流、小体积,温升稳定,低可听噪声、低放射噪声,耐冲击等优势。 羰基粉或还原铁粉是一体成型电感主要原材料。材料方面,一体成型电感的材料一般由金属粉末构成,可以分为羰基铁粉、还原铁粉和合金粉。市面上的大多数一体成型电感是由羰基粉或还原铁粉构成,一体成型电感可以根据需求定制粉末,如添加适量的非晶粉末以降低损耗等。 配方和制粉环节直接决定产品性能。一体成型电感制作工艺较复杂,涉及到绕线、点焊、烘烤、喷漆、测试等多个环节,其中配方和制程是两大关键壁垒。不同的磁粉、不同的比例、不同的添加剂等将对磁导率、损耗率、频率、磁饱和等参数有重要影响。在一体成型烘烤环节,需要解决不同材料之间的共熔、共烧等问题。 海外厂商居主导地位,大陆企业奋起直追。目前全球主要的一体成型电感生产商有美系的Vishay(威世)、日系的TOKO(已被村田制作所收购)、中国台湾的乾坤科技(台达电子和日本SUSUMU合资成立)和奇力新,预估这几大厂商的产能约占全球80%以上,行业集中度非常高。大陆一体成型电感企业有麦捷科技、顺络电子、风华高科等。 消费电子、新能源汽车、AI算力领域市场广阔。一体成型电感尺寸范围广,适用于各种元器件和大功率电路,可应用在消费电子、电动工具、工业设备、电信、新能源汽车、军事、医疗、5G、物联网、智能穿戴设备、航空航天、AI算力等领域。目前看,消费电子、新能源汽车领域对一体成型电感的需求呈现蓬勃发展态势,AI算力领域未来潜力巨大。我们预计2024-2026年一体成型电感受益于5G手机、新能源汽车、服务器等领域驱动,将维持11.03%的年复合增长率,上游金属材料需求量将达到20.0万吨。 建议关注:铂科新材、东睦股份、悦安新材、龙磁科技。 风险提示: 技术迭代风险;市场竞争加剧风险;国际贸易风险等。 重点公司盈利预测与投资评级 1一体成型电感方兴未艾,未来市场广阔 1.1一体成型电感能够在大电流下稳定工作 一体成型电感又称之为压膜电感,还有大电流电感,压模电感,模压电感,SMT大电流电感等称呼,其制造主要通过将空心线圈植入模具并填充磁性粉体压铸而成,是绕线型电感的升级换代产品。 由于一体成型电感是全封闭结构,所以一体成型电感具有良好的磁屏蔽性和EMI性能,抗电磁干扰性强。 图表1:一体成型电感与绕线电感、叠层电感外型对比 图表2:一体成型电感内部结构 图表3:一体成型电感线圈结构 一体成型电感耐大电流、耐高温性能出色。一体成型电感的产生主要由于电脑、手机中CPU主频越来越高,逐渐向小型化、集成化、多功能、大功率方向发展,因此对电感的功率、体积、成本、性能等要求随之提升。一体成型电感能够在大电流的条件下长期工作,并能为CPU稳定供电,具有耐大电流、小体积,温升稳定,低可听噪声、低放射噪声,耐冲击等优势。 图表4:一体成型电感与组装式电感对比 1.2一体成型电感主要由金属粉末制成 一体成型电感的材料一般由金属粉末构成,可以分为羰基铁粉、还原铁粉和合金粉。 羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应,生成5羰基铁油状物,经低压分离后得到产品,羰基铁粉活性很大,正常情况放置一段时间后,会发生自动团聚。 还原铁粉一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成,主要成分为结构疏松的单质铁。 合金粉是由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末。 除此之外,一体成型电感可以根据需求定制粉末,如添加适量的非晶粉末以降低损耗等。 图表5:一体成型电感材料对比 1.3配方和制粉环节是关键壁垒 配方和制粉环节直接决定产品性能。一体成型电感的工艺流程主要为:绕线-点焊-冲压成型-喷砂-上胶等流程,成型后,引出电感的引脚,制作焊盘,这就成了一体成型的电感,其中配方和制程是两大关键壁垒。 图表6:一体成型电感工艺流程 配方决定着一体成型电感的核心参数。不同的磁粉、不同的比例、不同的添加剂等将对磁导率、损耗率、频率、磁饱和等参数有重要影响。需要对铁氧体电感粉和陶瓷粉的配方进行精密设计,以使各种软磁性材料具有导磁率高、介电常数好、损耗低、高频特性好等特点。 制粉环节影响材料性能、成本。在一体成型烘烤环节,需要掌握温度低于300摄氏度、高导电率的金、银、铜等金属作为导电介质、所有电路层叠在一起进行一次性烘烤的关键技术,需要克服铁氧体材料与其他材料共烧存在的技术难点,需要解决不同材料之间的共熔、共烧等问题。例如铂科新材独创高压成型+铜铁共烧工艺,顺络电子低压成型、铜磁共烧技术等。 1.4市场格局:海外厂商居主导地位,大陆企业奋起直追 目前全球主要的一体成型电感生产商有美系的Vishay(威世)、日系的TOKO(已被村田制作所收购)、中国台湾的乾坤科技(台达电子和日本SUSUMU合资成立)和奇力新,预估这几大厂商的产能约占全球80%以上,行业集中度非常高。大陆一体成型电感企业有麦捷科技、顺络电子、风华高科等。 图表7:2020年一体成型电感市场格局 图表8:国内上市公司一体成型电感业务情况 1.5市场规模测算:2026年市场需求或达200亿颗 消费电子、新能源汽车、AI算力领域市场广阔。一体成型电感尺寸范围广,适用于各种元器件和大功率电路,可应用在消费电子、电动工具、工业设备、电信、新能源汽车、军事、医疗、5G、物联网、智能穿戴设备、航空航天、AI算力等领域。目前看,消费电子、新能源汽车领域对一体成型电感的需求呈现蓬勃发展态势,AI算力领域未来潜力巨大。 手机:5G手机或应用20颗以上一体成型电感。目前一台4G手机平均使用20颗功率电感,5-10颗一体成型电感,5G手机平均使用20-40颗功率电感,保守估计一体成型电感至少翻倍增长。从主流手机厂商应用进度看,苹果全线基本都使用一体成型电感,三星50%以上应用一体成型电感,华为、联想、中兴、OPPO、VIVO和小米等均开始较高比例的采用一体成型电感。考虑到未来手机增加AI功能,预计将增加更多的功能集成需求,需要配合使用更多的电感元器件。 新能源汽车:工作环境及发展趋势对一体成型电感需求更加迫切。由于汽车运行环境的恶劣、振动大、温度高等特殊要求,对电感元器件的要求更多,并且随着新能源汽车不断向智能化、电动化发展,每一款新车型的发布和量产上市都伴随着各种电子元器件的更新换代,甚至是新型产品的发布,目前一体成型电感已广泛应用于汽车操作系统、充电设施、电池管理系统(BMS)中,车规级一体成型电感已成为电感厂商的主要发展方向。根据相关数据,一台新能源汽车中功率电感、共模电感大概在100-200颗。 AI服务器:在服务器中,电感是一种非常重要的电子器件,它的作用是阻止电流的突变,平滑电流的变化,消除电源中的高频噪声以及提供稳定的电路运行环境。与普通服务器相比,AI服务器所需的配置和耗能更高,对电感的需求也更多。根据TrendForce和MIC预测,2024年全球服务器数量将达到1365.4万台,同比增长2.05%,AI服务器数量将达到194万台,同比增长55%。 参考英伟达发布的GB200,内部共有36颗VIDIAGrace CPU和72块BlackwellGPU,功耗高达1000W~1200W,电感用量较一般服务器增加2~3倍,且由于功耗明显增加,需要的电感规格更高,一体成型电感用量保守估计在60颗以上。 我们对一体成型电感在5G手机、新能源汽车、服务器三大主要增量市场的规模进行测算. 假设: 1)5G手机销量将在AI模型加持下逐步复苏,维持5.2%增速,一体成型电感单位用量为20颗。 2)新能源汽车销量渗透率稳步提升,一体成型电感单位用量为200颗。 3)AI服务器需求持续景气 ,2024-2026年AI服务器销量增速为55.2%/60%/60%,一体成型电感单位用量为60/65/70颗,其他服务器单位用量为20颗。 4)金属粉末原材料平均用量为6克/颗,良率为60%。 结论:我们预计2024-2026年一体成型电感在5G手机、新能源汽车、服务器等领域应用将维持11.03%的年复合增长率,上游金属材料需求量将达到20万吨。 图表9:一体成型电感市场规模测算 2上游产业链相关投资标的 2.1铂科新材 金属软磁粉全产业链布局。公司主要从事金属软磁粉、金属软磁粉芯及芯片电感等磁元件的研发、生产和销售,基于公司多年来在金属软磁粉末制备和成型工艺上的深厚积累,公司实现了从发电端到负载端电能变换(包括DC/AC,AC/AC,AC/DC,DC/DC)全覆盖的产品线布局。 芯片电感产品大批量交付。公司生产的芯片电感是基于金属软磁材料,采用独创的高压一体成型结合铜铁共烧工艺生产制造的,主要为GPU等大功率芯片前端供电的一体成型电感。具有低电压、大电流、小体积的优势。目前公司芯片电感产品已经批量用于英伟达的AI芯片GPU-H100,2024年芯片电感产能建设目标目前维持1000-1500万片/月不变。 2023年公司实现营收/归母净利润11.59/2.56亿元 , 同比增长8.71%/32.48%,其中电感元件业务毛利占比达到9.44%,成为公司第二增长曲线。 图表10:2019-2024年Q1公司营收、归母净利润变化(亿元) 图表11:2019-2023年公司毛利结构(亿元) 2.2东睦股份 公司主营产品为粉末压制成形零件P&S、软磁复合材料SMC和金属注射成形零件MIM。其中公司SMC业务研发出KPH-HP、KSF-HP、KH-HP、KAM-HP等4款新一代高性能的软磁复合材料,可有效降低产品温升,提高效率,在光伏、新能源汽车、储能、服务器电源等领域批量应用。 高性能软磁复合材料逐步应用于芯片电感。2023年公司实现营收/归母净利润38.61/1.98亿元,同比增长3.62%/27.08%,其中SMC业务实现毛利1.74亿元,同比增长10.33%。此外,公司高性能铁镍系和铁硅系产品逐步推广运用,为某大客户开发的芯片电感销售逐步增量,服务器电源等算力建设相关磁性材料面临机遇期,2023年实现芯片电感和服务器电源软磁材料销售收入6853.57万元。 图表12:2019-2024年Q1公司营收、归母净利润变化(亿元) 图表13:2019-2023年公司毛利结构(亿元) 2.3悦安新材 公司主营业务为羰基铁粉、雾化合金粉及相关粉体深加工产品的研发、生产与销售。 长期深耕一体成型电感用粉体领域。公司在一体成型电感用粉体领域深耕十余年,根据公司在投资者交流平台表示,公司以羰基铁粉、超细雾化合金粉及非晶粉末为原料,经过绝缘包覆后制备金属软磁粉,具有高频条件下低损耗、高饱和磁感应强度和良好的温度稳定性等技术优势,能够满足高性能一体成型电感的应用需求。相关下游主要为一体成型电感客户,主要集中于中、台、日、韩、美等国家与地区,包括台达、TDK、太阳诱电、三星、威世等。 宁东基地有望大幅降低原材料成本。2023年公司实现营收/归母净利润3.68/0.80亿元,同比下滑13.84%/19.15%,其中软磁粉/羰基铁粉实现毛利0.61/0.57亿元,同比增长17.77%/1.75%。此外,公司规划的宁东产业园区“年产10万吨金属软磁微纳粉体项目”按计划推进,投产后有望大幅降低原料成本。 图表14:2019-2024年Q1公司营收、归母净利润变化(亿元) 图表15:2019-2023年公司毛利结构(亿元) 2.4龙磁科技 立足永磁,发力软磁、微逆业务。公司是国内最大的永磁铁氧体湿压磁瓦生产企业之一,主要围绕永磁、软磁、微逆三大板块拓展业务。2020年以来,公司在深耕永磁铁氧体磁瓦行业的同时,公司积极布局软磁产业链,着力发展软磁粉料、磁粉芯及高频磁性器件产品,产品主要应用于光伏储能、新能源汽车、消费类电子等领域。2023年公司并购了恩沃新能源微型逆变器业务。 磁材产能持续扩张。2023年公司实现