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回首中国磁性元器件发展史 砥砺前行再奋进

回顾磁性元器件的发展历史,见证磁性元器件的诞生和革命,了解行业遇到的困难,把握未来的发展机遇……

前言常说,以史为鉴,才能明真理,创造未来。在回顾中国磁性元器件的发展历史时,笔者发现内没有详细梳理行业发展背景的文章/报告。这一次,笔者从20世纪60年代磁性元器件的诞生到2021年,通过多方数据收集和对磁性元器件企业代表的采访调查,总结了磁性元器件和行业发展规律,为业内人士寻求未来方向提供历史参考。

1. 磁性元件的诞生

60年代,C环绕式铁心变压器正式诞生,广泛应用于多个电子领域,我国磁性元器件行业开始萌芽。但很快人们发现,C变压器虽然价格低,但噪音大,铁芯加工工艺复杂,质量一致性差。如何提高电子变压器的质量已成为当时业界普遍关注的问题。

20世纪80年代末,中国引进了大量的电视、录音机、录像机和高端收音机产品,激发了国内磁性元器件的市场需求。当时,由于磁性元器件行业由外资企业控制,外资企业实施技术封,电子变压器核心铁芯切割设备从未公开,严重阻碍了我国磁性元器件的发展。为了改变这种被动局面,国内电子变压器行业企业自主研发铁心切割设备,同时通过这些引进的新事物学习先进的技术改造。

2. 新革命的磁性元器件

经过多年的研发,最终在20世纪90年代,铁心切割设备成功制造,从一种材料到四种材料,提高了材料的利用率。R型圆截面变压器研制成功,解决了以往电子变压器漏磁大、损耗高、升温快、噪声大、可靠性低等缺点,逐渐取代传统的E型、C电子变压器被称为90年代电子变压器的新革命。

自此,电子变压器的类型越来越多,磁性元器件企业如雨后春笋般出现。

20世纪90年代,磁性元器件企业也普遍集中在长三角地区,全国工业企业不到300家。21世纪初,在短短十年内,磁性元器件企业遍布全国,珠江三角洲也成为工业企业的另一个重要聚集地,磁性元器件企业数量超过1000家。企业还可以根据不同领域不同电子产品的具体需求提供相应的磁性元器件。

1. 标准化产品开发 大型企业兴起

新革命后,电子行业市场发展迅速,磁性元器件多用于国内市场。2001年,中国加入WTO,与世界经济正式接轨,对国内工业企业的生存发展产生了很大的影响。

随着国际间产业的转移,三资企业已成为磁性元器件行业的重要生力军。例如,日本田村生产所在台湾、香港、深圳、惠州和东莞投资建厂;1997年,博威田村在中日合资企业下在合肥建厂;2004年,美国磁铁在厦门设立分公司……

当时国内制造业发展迅速,磁性元器件行业也积极进入国际市场。为了提高产品质量,磁性元器件企业开始关注产品质量审核和标准IECQ、CCEE、UL、ISO9000、ISO各种认证,如14000。此后,行业内出现了安全规范、绿色环保标准等多维产品认证体系,推动磁性元件向标准化、高质量方向发展。

21世纪初,虽然磁性元器件行业企业众多,但R&D实力弱,产能低。电子市场需求的扩大对企业的产能和技术R&D实力有了更高的需求,促进了行业企业的适者生存和兼并重组。虽然磁性元器件企业总数有所减少,但一定规模和R&D实力雄厚的磁性元器件企业层出不穷,国内企业崛起,逐渐成为行业龙头企业。

顺络电子、麦捷科技、振华富、经纬达、雅玛西等业内知名企业在21世纪初发展迅速。据《2021年中国信息产业年鉴》统计,2021年底,中国有333家规模以上的电子变压器和电感器制造商。

2. 全球金融危机 磁性元器件行业遭遇重大挫折

2008年全球金融危机爆发,国际经济中磁性元器件行业也受到影响。

据当时大比特资讯机构的调研显示,金融危机后,磁性元器件企业面临订单减少、客户资源减少、资金短缺、人才流失的困境,销售额普遍下降20%,严重者高达80%。对于以出口为导向的磁性元器件企业来说,受金融危机影响,出口比例普遍下降5-6成。

为此,企业进行了一系列战略政策调整,如降低所有成本、重新调整供应商、加强市场发展、调整客户群等。

国家还及时推出了一系列刺激经济的暖冬计划2021年,我国继续提高电子元器件相关行业的出口退税率,有利于降低磁性元器件企业的成本,提高我国电子产品的竞争力,促进电子产业的发展。根据《2021年版中国电子变压器市场竞争讨论报告》,中国电子变压器在国际市场的市场份额已达20%。

1. 磁性元器件企业招聘难,招聘贵。

自20世纪90年代变压器新革命以来,磁性元器件行业已经经历了30多年。那么,磁性元器件企业在发展过程中会经历哪些风雨,最大的困难是什么呢?

雅玛西营销总监周辉告诉记者,雅玛西自1998年成立以来,每年都会遇到新的挑战和困难。然而,招聘困难和昂贵的问题一直困扰着磁性元器件行业的企业,目前还没有完全解决的办法。

周辉详细表示:2005年左右,我们开始意识到深圳工人工资的快速增长,磁性元器件行业劳动力需求大,就业成本高,给企业带来了一定的压力。因此,我们开始提前布局,在中国寻找低就业成本、能够满足我们生产需求的地方,并于2008年在梅州县成立了平雅玛西科技有限公司。

为了降低就业成本,缓解招聘问题,搬迁工厂已成为许多磁性元件制造商的选择。

2006年,嘉龙海杰就在广西贵港投资开设贵港分公司,迄今在广西地区拥有6家全资子公司;2011年,彼时的三强电子,从深圳迁至湖南郴州资兴市,成立慧华电子,成为最早一批从沿海城市回流内地的企业之一;2021年,桐乡耀润在成立二十周年之际,决定于重庆兴建厂房……

然而,招工难、招工贵的情况继续存在,除了内迁建厂外,行业企业一直在积极寻求更多的解决方案。

2. 开发自动化技术 磁性元器件行业开始自动转型

当时,自动化技术正处于快速发展时期。固感技术的发展,CCD可测量二维或三维厂每一点的参数;新型封装和安装技术革新,使得自动化设备组装密度高,可靠性高,自动化程度高,为后来磁性元器件行业自动化转型提供了设备基础。

2013年左右,从全人工生产到引进自动化设备生产,行业开始有识到自动化转型。2013年,由广东省电子变压器电感器行业协会主办,大比特信息机构主办的电子变压器、电感器行业首届自动化设备峰会论坛举行。论坛讨论了自动化设备使用、自动化设备改进空间、自动化未来发展趋势等多个话题,加深了磁性元器件行业对自动化的认识,促进了行业向自动化方向的积极转型。

如今,自动化转型已成为磁性元器件行业的共识,许多企业正在进行磁性转型元器件工艺设计将考虑后续自动化生产的需要

与此同时,业内也出现了一批优秀的自动化设备制造商。并根据磁性元件的不同生产工艺,提供不同类型的设备,如绕组自动化设备、电感成型设备、外观检测和测试设备,以满足磁性元件企业的各种需求。

盈聚科技总工程师王表示,解决招聘问题的最好办法是引进自动化设备,走自动化道路。

作为最早的自动化转型企业之一,雅玛西也从2014年开始建设自动化生产线。同时,针对部分站点不适合自动化,采用分段自动化。

早期线圈生产依靠人工操作,效率低,人工供应短缺,人工操作导致线圈特性指标一致性差,不良率高。经纬达成立了自动研发团队,实现线圈生产的全自动化过程,申请相应的发明和实用新型专利,并成立了独立的线圈自动化生产部门,更好地为以后的生产提供保障。

3. 缺乏专业人才 招聘困难仍在继续

事实上,现在招工难、招工贵不再局限于普通生产工人,对专业人才也是如此。

普晶电子公司总经理桂玉红多次向记者报道,普晶电子公司正在积极布局新能源汽车市场,对汽车电子相关专业人员的需求现阶段最大的问题是汽车电子专业人员短缺,这种现象并不局限于普晶企业或汽车电子领域。

鉴于新兴电子市场人才短缺造成的招聘问题,许多磁性部件企业表示,一方面,他们会选择以更高的工资和福利吸引人才,但这也意味着进一步增加就业成本;另一方面,他们还将加强内部人才建设,开展专业知识培训。

近年来,磁性元器件应用市场主要从原有的消费电子市场转向云服务器和5G发展基站、智能快速充电、智能家居、新能源汽车、光存储充电等新兴市场。随着新兴市场的出现,磁性元件的性能得到了更大的提高。

如5G在微基站中,由于功耗小,可以选择微基站电源POE供电方案,针对具体方案,顺络电子生产PoE变压器采用自动生产模式建立EP7,EP10,EP13,EE20等自动生产线符合标准IEEE802.3af/at/bt 60W内部变压器,屏蔽效果好,EMI低发射干扰。

另一个例子是应用于数据中心的网络变压器。在大数据时代,数据处理量呈亿万级增长,这意味着网络变压器不仅需要满足最基本的传输性能,还需要大大提高传输速率,高速2.5/5/10G网络变压器方案需要从核心元件上保证其产品的稳定性。

经纬达研发总监王宏伟分享道:针对网络变压器高速率的要求,经纬达通过研究核心项目,如核心材料、线圈技术和高频S参数,突破了传统速度网络变压器的常规IEEE802.3bz&an2.5/5/10各种包装结构的协议标准和充足的余量G网络变压器产品。且在生产过程中为了保障此类高速率、高带宽产品高频S参数指标,开发出了一套高效率全自动化的高频参数扫描测试系统,保障了产品的核心指标。”

过去,磁性元件广泛应用于传统消费电子领域,磁性元件的规格要求基本相同;如今,许多新兴市场的出现也对磁性元件提出了更具体的不同要求。磁性元件的生产往往是定制的,为每个不同的客户提供定制的最佳产品解决方案。

然而,磁性元件的发展趋势仍有迹可循。一般来说,磁性元件的工作频率越来越高,工作电压和工作信号电流都扩大到高端和低端。小型化的趋势促使磁性元件向贴片方向发展。为了进一步提高效率,磁性元件也需要向低损耗方向发展。此外,磁性元件应用于安全性能要求较高的终端领域,如新能源汽车的安全性、可靠性亦成为客户检验的重要标准。

自2017年,“数字经济”正式被写入党的十九大报告,传统制造业紧跟时代发展新风向,积极走上数字化发展道路,磁性元器件行业也再次走上了转型道路。如同当初自动化转型一样,数字化的生产方式引入,势必会给磁性元器件行业带来崭新的变化。

2021年,《磁性元件与电源》杂志针对磁性元器件行业数字化转型,就已进行了系统性的报告。

磁性元件数字化有必要吗?看示范企业怎么说

磁性元器件行业数字化转型现状与难点

力王高科总经理王猛就曾在采访中透露:“如今,力王高科在生产、管理方面已推行了数字化的管理,每条线会有监视器,管制好每个参数的上下限,看这些数据管控的趋势。以传统变压器耐压测试为例,通过数据采集仪器,登记每天工厂测试数、不良率。将每个电子变压器的所有性能,经测试之后上传数据至服务器,并与客户开通数字化对接窗口。未来客户只需提供产品二维码,就可查到电子变压器的所有参数。”

目前,已经有不少磁性元器件企业朝着数字化、智能化方向布局。顺络电子、铭普光磁、京泉华、中瑞电子、柯爱亚、力王高科、江盟、双菱、瑞硕电子等9家企业更是入围了第九届科彼特杯评选磁性元器件数字化应用奖。

2020年,新冠疫情在全球蔓延,不少行业被迫停摆。磁性元器件企业在第一季度普遍处于人员困乏、订单搁置的停工状态。随着国内疫情得到有效控制,新基建为磁性元器件行业带来新兴市场,磁性元器件企业订单量迅速回升、产销两旺,实现在各行业普遍衰落时逆势增长。

步入2021年,磁性元器件企业迎来了更多的挑战。

首先是大宗材料价格的普遍上涨,尤其是磁性元器件重要原材料氧化铁红的价格急剧上升,给磁性材料企业、磁性元器件企业造成巨大的成本压力。加之电子终端市场控制价格,甚至打起价格战,使得磁性元器件企业的利润空间压缩,甚至部分企业出现了亏损状态。

芯片荒仍在继续,不少磁性元器件企业反映,由于芯片缺货,不少客户要求磁性元器件企业先暂停交货,延长交期,待拿到芯片后,再收货。这就使得批量生产的磁性元器件被迫延期囤积,面临着客户违约,最终无法出货的风险。

第三季度时,由于对高耗电的企业实行限电限产政策,不少磁性元器件企业及其上下游产业链企业都受到影响。生产磁芯的厂商,几乎无一例外出现部分窑炉停产,普遍只有此前产能的一半。在浙江,即便是当地磁性元器件、磁性材料行业翘楚,基本都不同程度限电限产,效益较好的可以达到满载情况的2/3。

大部分企业反映,2021年困难重重,利润虽有压缩,但业绩依旧保持增长。最主要的原因便是许多原本中低端的企业,开始往中高端方向转型。新能源汽车、超级快充、光储充等新兴市场也为磁性元器件企业提供了广阔的市场增长土壤。

此外,岑科实业、振华富、板桥电子、嘉裕电子、东睦科达、乾辰谷材等众多磁性材料企业、磁性元器件企业凭借在磁性材料、磁性元器件细分市场中的专业化优势,荣获省级专精特新企业的殊荣。

1.磁性元器件往高频化、小型化、低损耗、高可靠性方向发展

就磁性元器件产品本身而言,自诞生之初,磁性元器件便在研发人员的努力下,一直不断实现技术创新。磁性元器件的类型越来越多,也更加适应不同市场领域中对产品的不同要求。现在,更有往高频化、小型化、低损耗、高可靠性方向发展。

在几十年的发展时间里,磁性元器件实现数量与质量并进,即使放眼全球,产品质量也备受认可。这也是我国电子元件中,磁性元器件能更多实现国产替代的重要原因。

2.内资企业逐步壮大 企业发展从规模化向专精特新方向转变

回首国内磁性元器件发展史,我们能清晰感受到内资企业的逐步壮大。从原本的外资企业垄断、主导,到“三资企业”崛起,再到内资企业加入、发展、壮大。如今,磁性元器件行业已实现内资企业主导。

就磁性元器件企业数量来说,在萌芽阶段,国内行业企业不仅只有几十、几百家,且大多分散各地,没能实现产业聚集效应。上世纪90年代,受磁性元器件新革命的影响,技术上的进步,使得行业企业数量急剧增长,但大多仍是研发实力较低的中小微型企业。

21世纪后,企业通过优胜劣汰、兼并重组,规模化企业出现,这批企业如今已发展成我们磁性元器件行业的中坚力量。并形成长三角、珠三角两大行业企业重要聚集地。

近几年,磁性元器件企业也不再盲目追求规模化,更多开始往“专精特新”方向靠拢,而这,很可能是未来大多数磁性元器件企业的发展方向。

3.行业发展跌宕起伏 砥砺前行再奋进

在几十年的发展征程中,磁性元器件企业一起度过了国际贸易环境改变、金融危机、招工难题、疫情阴翳、原料涨价、芯片荒等困境,亦一起携手跟随时代发展进行自动化、数字化转型,也感受到实现产品技术突破,国际市场、电子终端市场扩展给企业带来的喜悦。

过去两年行业发展更为汹涌,但我们相信,即使道阻且长,磁性元器件行业仍能在披荆斩棘后不断前行,遇见新的风景。

标签: g环形电感国内高端电感

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