2.2.2低壓電解電容器紙的發(fā)展趨勢
2.2.2.1低損耗
對電解電容器來說,其損耗值的大小取決于電極箔的固有介質(zhì)損耗和電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻。當電極箔的固有介質(zhì)損耗一定時,減少損耗的主要措施是提高電解電容器紙的吸收性。為提高低壓電解紙的吸收性,在大部分廠家都采用S、M、C、B、E等損耗值較低的纖維作為低壓電解紙原料,并且在保證抗張強度的前提下降低紙的密度,目前NKK公司的MER0.5、MR5D0.5等產(chǎn)品的密度已經(jīng)達到了0.35g/cm3。在生產(chǎn)工藝方面,我國KAN公司的S2系列產(chǎn)品首次采用了纖維橫向排列技術,通過增加纖維縱向毛細吸液作用從而提高了紙的橫向吸及性。在產(chǎn)品結構方面,大部分廠家采用雙層復合甚至多層復合結構降低低壓電解紙損耗值,例如日本NKK公司的MR5D系列,我國KAN公司的S2、SM2、WB2系列都采用了雙層復合結構,我國KAN公司的SMS系列還采用了三層復合結構。
2.2.2.2高純度
漏電流較大是電解電容器的性能缺點,低壓電解電容器對精度要求較高,因此對漏電流也有特別的要求,例如在高增益前置放大級中的耦合電容器,要求沒有漏電流才能保證高保真立體聲音響設備的質(zhì)量,因此降低漏電流成了滿足這方面要求的重要課題。而作為電解電容器原料的電解紙的純度是影響漏電流的關鍵因素。目前,IEC及各國標準的各純度項目指標不盡相同,但都遠低于目前電解電容器紙的實際水平。如鐵微粒子,日本國家標準規(guī)定0.1~1mm2≤5個/1800cm2 ,而現(xiàn)在日本NKK公司和我國KAN公司都規(guī)定>0.1mm2不許有,0.08~0.1mm2≤5個/1800cm2。又如:水溶性氯化物含量,IEC等標準規(guī)定≤5mg/kg,而日本NKK和我國KAN標準都規(guī)定≤2 mg/kg,實際控制水平還遠遠高于指標要求。各純度指標今后將更進一步提高。
2.2.2.3高強度薄型化
隨著電解電容器生產(chǎn)的自動化程度越來越高,電容器的包卷速度在不斷提高,對電解紙的強度要求也越來越高,特別是低壓電解電容器紙,一方面,因其要滿足電解電容器低損耗和小型化要求,表現(xiàn)在紙的性能方面就是要具有良好的吸收性(較低的密度);另一方面,為了滿足電容器小型化的要求,電解紙將會越來越薄,但密度太低或厚度太薄都會影響電解紙的強度。因此,在滿足電容器低損耗和小型化的前提下,提高低壓電解電容器紙的強度,將是未來低壓電解電容器紙發(fā)展的一個方向。
2.3 電解電容器紙的不可替代性
隨著科學技術的發(fā)展,尤其是集成電路(IC)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)的發(fā)展,整個電容器行業(yè)能否持續(xù)發(fā)展,甚至還有沒有生存間受到人們的關注,然而,從1987年以來,全球電容器生產(chǎn)量每年以20%以上的速度增長,使這種懷疑不攻自破。實踐證明電解電容器有著極強的生命力和不可替代性。
一方面由于IC的出現(xiàn),使部分小容量的電容器被集成到電路內(nèi)部;另一方面,IC的發(fā)展使電路系統(tǒng)的工作頻率大大提高,導致電解電容器在部分電路中被別的電容器所取代。但是IC電路的電源部分卻始終離不開電解電容器。另外,電解電容器自身性能的提高也向其它電容器的應用領域擴展。
由此可見,鋁電解電容器并沒有受到其它電容器的沖擊,并且具單位體積容量大、靜電容量大(見圖1)、比容高、易小型化、具有自愈特性、價格低廉等獨特的優(yōu)勢。另外,在低壓小容量方面雖然存在一定的競爭,其出路在于加快相關技術的研究開發(fā),加強和繼續(xù)擴大電解電容器現(xiàn)有的優(yōu)勢,克服其自身的缺點。特別是近幾年來,電解電容器已在多方面取得了長足的突破性的進展,實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。不僅其市場份額沒有縮小,相反,其應用領域不斷擴展,呈現(xiàn)出高速增長,迎來了許多前所未有的發(fā)展機遇。而作為它的三大原材料之一的電解電容器紙具有產(chǎn)品成熟、制造成本低、環(huán)??山到?、吸收性好、耐高溫等不可替代的優(yōu)勢,因些電解電容器紙也具有不可替代性。
三、 影響電解電容器紙市場的背景分析
3. 1電解電容器市場發(fā)展前景
電容器是使用最廣、用量最大,又是不可取代的電子元件,其產(chǎn)量約占電子元件的40%,而鋁電解電容器又占三大類電容器(鋁電解電容器、陶瓷電容器、有機薄膜電容器)產(chǎn)值的45%,鋁電解電容器是十年來我國乃至全球發(fā)展速度最快的元件之一。
鋁電解電容器以其單位體積容量大、價值低廉而著稱,在各種電子線路中被廣泛用于低頻濾波、音頻耦合、隔直流等等,是電子線路中不可缺少的主要電子元件之一。隨著電子線路的高密度、高集成化及微型化和鋁電解電容器穩(wěn)定性、安全性、可靠性和壽命的提高,以及隨著科學技術的發(fā)展,人們消費需求的提高,環(huán)境保護的要求,新型整機的誕生,使小型化和中高壓大容量化的鋁電解電容器的應用領域在不斷的拓寬,需求量越來越大。因此,鋁電解電容器的生產(chǎn)在今后相當長的時間內(nèi)不僅不會萎縮,而將具有更強的生命力和更廣闊的發(fā)展空間,它必將會有更快的增長速度。
我國內(nèi)地已是全球鋁電解電容器的主要生產(chǎn)和消費基地之一。2002年,國內(nèi)出口鋁電解電容器376億只,創(chuàng)匯2.7億美元,同比分別增長8.7%和6%;進口510億只,用匯4.76億美元,同比分別增長2.8%和60%;國內(nèi)產(chǎn)量超過650億只,占全球鋁電解電容器總產(chǎn)量的三分之一以上,銷售額約42.6億元。國內(nèi)市場需求為780億只、59.0億元;國產(chǎn)鋁電解電容器的數(shù)量和金額分別占國際市場的33.8%和36.0%。占有率的差異,主要是出口的多為小型鋁電解電容器。
鋁電解電容器國內(nèi)市場的進口貿(mào)易額,由1995年的0.56億美元,發(fā)展到2000年的2.97億美元,九五期間年均增長速度高達39.8%,2001年3.03億美元,2002年4.76億美元,增長速度高達57%。
3.2全球電子元件向中國轉移
改革開放二十年來我國已經(jīng)成為世界上最大的消費類電子產(chǎn)品的生產(chǎn)國和裝配國。不僅電視機、電話機、VCD產(chǎn)量世界第一,而且也是軟、硬盤驅(qū)動器、顯示器、計算機板卡、鼠標等產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國,為此而配套的元器件就有2000億只,我國已經(jīng)成為揚聲器、鋁電解電容器、顯像管、印制電路板、半導體分立器件等電子元器件的生產(chǎn)基地。由于電子元件行業(yè)相對屬于低附加值、能耗高、勞動密集型的產(chǎn)業(yè),工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)正紛紛將電子元件的制造移向我國。因此,盡管入世對我國電子元件行業(yè)將造成一定的沖擊,但也會給國內(nèi)電子元件行業(yè)帶來很多機遇。我國已正式加入WTO,巨大的國內(nèi)市場規(guī)模以及廉價的勞動力等因素將加速我國成為國際電子信息產(chǎn)品制造基地的進程??梢灶A見,我國將有更多的電子信息產(chǎn)品產(chǎn)量躍居世界前列。電子元件就近就地配套,始終是電子產(chǎn)品生產(chǎn)的最好模式。綜觀美國和日本電子元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,他們國內(nèi)生產(chǎn)的電子元件總量的90%以上是供其本國市場使用的,我國也將成為最重要、最大的電子元件市場之一,這為我國電子元件行業(yè)帶來了難得的發(fā)展機遇。
四、電解電容器紙行業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)
4.1市場機遇
信息時代的到來,知識經(jīng)濟所露出的端倪,不僅給全球經(jīng)濟帶來了全面復蘇,也給電子工業(yè)帶來了前所未有的繁榮,同樣電解電容器也得到了空前的發(fā)展。
●通訊電子爆發(fā)式增長
信息時代的到來,使得通訊手段、網(wǎng)絡技術得到蓬勃發(fā)展,程控交換機、電話機、手機、無繩電話機、呼機、臺式計算機、筆記本電腦、掌上計算機、顯示器、復印機、傳真機、掃描儀、充電器等等,得到了廣泛的普及,在其電源部分都大量使用著電解電容器。從低壓到高壓、從小容量到大容量,種類繁多,需求量巨大。
●汽車電子來勢洶涌
傳統(tǒng)汽車電子化涉及了十大電子系統(tǒng),其中有:電子儀表盤、電子噴油系統(tǒng)、汽車音響系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、剎車防抱死系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、自動窗系統(tǒng)、自動鎖系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)中全都或多或少地要使用電解電容器。而未來的電動汽車更是電解電容器的增長點,每部電動汽車至少需要4只高壓大容量的鋁電解電容器用于電池充電、電壓轉換、逆變器等電路中。
●家用電器的普及
彩色電視機、音響、照相機、VCD、DVD、磁帶錄像機、激光唱機、變頻空調(diào)、變頻冰箱、洗衣機、微波爐、電鈑鍋、吸塵器、節(jié)能燈以及未來的投影電視、等離子體平板電視、大屏幕液晶電視、數(shù)字電視、機頂盒和數(shù)碼相機、攝像機等都是電解電容器使用大戶。一臺數(shù)字電視中僅鋁電解容器的需求量是普通電視機的3倍。
●工業(yè)領域
隨著計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、數(shù)字加工中心、自動裝配機等各種自動化技術的日益廣泛,促進了變頻技術的發(fā)展,工業(yè)領域大量使用開關電源、不間斷電源(UPS)、逆變器、監(jiān)視器、變頻電機、數(shù)控設備,其中大量大量使用電解電容器。另外,激光加工、逆變焊機、電梯、石油勘探、第三代、第四代IGBT的開發(fā)、甚至發(fā)達國家高速公路太陽能照明系統(tǒng)等中也大量需要使用電解電容器。
●軍事及航空航天領域
近幾年,海灣戰(zhàn)爭、波黑戰(zhàn)爭以及阿富汗戰(zhàn)爭,軍事作戰(zhàn)已逐步變成了電子對抗,武器裝備必備精密制導,使電子裝備水平的高低直接預示著戰(zhàn)場的勝負。航空航天領域中更是大量使用先進的電子設備。這些電子設備中同樣大量使用電解電容器。
總之,只要使用了電子設備的地方,基本上都離不開電解電容器。有了這些機遇,電解電容器將會保持20%的年均速度增長,同樣電解紙也將會以同樣的速度保持增。
4.2挑戰(zhàn)
雖然,我國電解電容器行業(yè)面臨著大好機遇,但是我們也必須正視來自進口和入世的挑戰(zhàn)。
4.2.1進口壓力大
加入世貿(mào)后,進口電解紙張對國內(nèi)電解紙行業(yè)會有一定的沖擊,隨著中國經(jīng)濟發(fā)展,中國正成為最有吸引力的電解紙消費市場。但諸多結構性矛盾制約著中國電解紙行業(yè)的發(fā)展,國外廠商則可能成為日益增長的中國電解紙市場的最大受益者。
4.2.2加入世貿(mào)后的沖擊
中國加入世貿(mào)后,木材和造紙業(yè)的進口關稅將從12~25%降低到5~7%。中國電解紙將面臨雙重的影響,一方面,進口木漿價格的下降,將有利于中國電解紙行業(yè)的發(fā)展,但進口紙制口關稅的進一步降紙,使進紙張的優(yōu)勢進一步凸現(xiàn),國外電解紙將會進一步?jīng)_擊中國市場。
我國電解紙行業(yè)正面臨世界行業(yè)需求轉旺,國內(nèi)市場潛力巨大的大好機遇,同時也不容忽視來自國外廠商的激烈競爭和我國加入世貿(mào)后帶來的一定負面影響。我們認為,新的世紀里,中國電解紙行業(yè)應該把握機遇,迎接挑戰(zhàn),利用現(xiàn)有優(yōu)勢,改造設備,提高技術水平,適應市場需要,加大科研開發(fā),加速發(fā)展,為迎接新的挑戰(zhàn)奠定堅實的基礎。
① KAN公司:浙江凱恩特種材料股份有限公司(原遂昌造紙廠),始建于1940年,從1970年開始從事特種紙研發(fā)和生產(chǎn)。主導產(chǎn)品有電解電容器紙、電池用紙、濾紙系列等產(chǎn)品。該公司從70年代開始生產(chǎn)電解電容器紙,幾十年來,先后共研制開發(fā)了一百多個品種的電解紙,研制開發(fā)并掌握了高純化技術、低損耗技術、高壓低阻抗技術等關鍵技術,并獨創(chuàng)了世界獨有的電解紙纖維橫向排列技術、不同原料雙層雙密度紙的制造技術。該公司是我國唯一能夠系列化生產(chǎn)電解紙的企業(yè),為促進我國電子元件國產(chǎn)化做出了重要貢獻。
②NKK公司:日本國高度紙工業(yè)株式會社,成立于1941年8月,于1996年2月上市。主導產(chǎn)品有電解電容器紙、電池用紙、回路基板、介護福祉機器。該公司最早發(fā)明了電解電容器紙,并致力于工業(yè)應用。幾十年來,已研發(fā)了數(shù)十個系列數(shù)百個品種的電解紙,代表了該行業(yè)的最高水平。