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2025年薄膜电容器下游应用格局及技术发展趋势
思瀚产业研究院 嘉德利    2025-11-17

薄膜电容器 指以金属箔为电极,聚丙烯、聚酯等塑料薄膜为电介质,经卷绕或叠层制成的无极性电容器。

在薄膜电容器的制造过程中,通过真空蒸镀的方式在基膜表面镀上几十纳米的金属层形成金属化膜,并将金属化膜以卷绕、叠片的方式制成薄膜电容器。绝缘介质的耐压高低、耐温程度以及厚度一致性等关键指标会直接影响电容器和复合集流体的性能、体积和适用工况。

在新能源汽车应用碳化硅材料功率器件的趋势下,由此衍生的高温工况对薄膜电容器的耐温性提出了更高要求。

薄膜电容器主要应用于新能源汽车、可再生能源及柔直输变电等行业,复合集流体主要应用于动力电池、储能电池等行业,以上行业作为战略性新兴产业,受宏观经济状况、产业政策、产业链各环节发展均衡程度、市场需求、其他能源竞争比较优势等因素影响,发展具有一定的波动性特征。

1、薄膜电容介质的发展阶段

电介质对于薄膜电容发展起到至关重要的推动作用,从最早的纸介质电容,演变至塑料薄膜箔极、金属化薄膜、高性能膜叠层化等几大里程碑式阶段,每一阶段都伴随着材料、工艺及应用领域的重大突破。

①1990 年以前,薄膜电容器以油/蜡浸纸作为介质,采用金属箔卷绕的方法制备,主要应用于早期无线电、低频电源滤波等,以及目前的部分家电领域;

②21 世纪以前,随着聚合物薄膜材料的出现,塑料薄膜(PET、PP)逐步取代纸材,电极仍为铝箔或铜箔叠合,该阶段工艺成熟、应用范围逐渐拓展;

③2000 年左右,金属化膜技术兴起,通过在塑料薄膜(PET、PP)表面蒸镀一层极薄的金属层,形成自愈型金属化薄膜电容,显著提升了电容的可靠性、小型化水平及脉冲耐受能力;

④2020 年至今,随着材料和电子制造技术的进步,高温耐受的改性 PP 膜、叠层结构以及表面贴装(SMD)工艺相继问世,大幅提升了薄膜电容器的工作温度、容值与集成度,使其能够满足新能源汽车、光伏逆变、智能电网等高端领域对高性能、高可靠性的需求。

电介质的改变也推动薄膜电容器向更广泛的应用领域发展。当下新兴领域变革过程中,随着新能源汽车、可再生能源和特高压输变电等领域对高功率电容需求的不断扩大,因拥有绝缘电阻高、耐高压、耐高温、无极性(可兼容交流和直流电)、可自愈、适应高频、故障率低、寿命长等综合特点,且不断往小型化高容量方向发展,薄膜电容可适用的场景越来越多,已为最主要电容器类型之一,增速超过陶瓷电容和电解电容,推升薄膜电容器未来的市场份额。

2、薄膜电容器产业链情况

薄膜电容器产业链按照生产工序可分为上游树脂生产商、基膜生产商、金属化镀膜厂(部分基膜生产商或薄膜电容器生产商自行镀膜)等,中游薄膜电容器生产商,下游各类制造业客户。

(1)上游环节

薄膜电容器生产所用的原材料主要为聚丙烯树脂,其供应商为北欧化工(博禄公司)、新加坡 TPC 和大韩油化等国际知名化工企业。该类原材料供应商凭借长期积累的丰富生产经验,能够生产高洁净度、低灰分和高等规度的符合目前电容器各类电物理性能要求的聚丙烯树脂。国内原材料生产商以中石油、中石化为主导,由于起步较晚在聚丙烯树脂开发方面仍处在研发实验阶段,目前仍在小范围及特定行业内验证及生产。

基膜生产商主要为嘉德利、铜峰电子、大东南、龙辰科技等公司及海外领先材料公司如东丽、日本王子、德国创世普等,目前行业内基膜价格差距主要取决于薄膜的耐压性能、耐温性和同等耐压指标下的厚薄度,因此,具备生产更高性能指标及同等性能指标下更薄产品的公司享有更大的利润空间。

金属化镀膜厂采购基膜后通过真空蒸镀等方式在基膜表面覆盖金属镀层,根据镀层金属不同分为锌金属化膜、铝金属化膜、锌铝金属化膜、银锌铝或铜锌铝金属化膜,以及边缘加厚锌铝金属化膜、安全网络状锌铝金属化膜等。金属化镀膜厂将金属化后的基膜销售给薄膜电容器生产商或能够自行生产电容器的下游制造业客户。由于薄膜电容器产品种类众多,与镀膜工艺及设计紧密相关,因此部分薄膜电容器生产商和终端产品制造商将镀膜工艺作为把控产品质量和性能的生产环节之一,将基膜金属化环节纳入自身生产工艺流程中。

(2)中游环节

全球主要薄膜电容器生产商包括松下、TDK、德国威马、KEMET 等海外知名厂商,以及法拉电子、铜峰电子、丰明电子、鹰峰电子等国内企业。根据电子元件行业协会的数据,2024 年度薄膜电容器市场占有率前三名依次为法拉电子、松下和 TDK,已逐步改变了原本由日本和美国为主导的市场格局,带动国内基膜生产商逐步成长。

(3)下游环节

薄膜电容器广泛应用于各类电子电路制造领域。早期,其应用主要集中于传统电子产品和家电等行业,随后逐步拓展至轨道交通、智能电网等领域。近年来,在新能源汽车和可再生能源行业快速发展的背景下,薄膜电容器在国内的增量市场需求持续扩大,薄膜电容器产业链各环节的国内参与者也随之成长。

3、电容器行业发展概况

(1)电容器行业概况

电容器与电阻、电感并称为三大被动元器件,系一种能够储存电能,并在必要时放电的元件,其由两个导电板和之间的电介质组成。当电容器接通电源时,电荷会在导电板之间积累,电容器储存电荷并形成电场;电场储存电势能,其储存电荷的能力表示为电容器的容量。电容器具有“通交流、阻直流”的特性,在电路中广泛应用于电荷储存、平滑电压、耦合、滤波、旁路等功能,系电子线路的关键基础电子元件。

此外,电容器的基本特征包括电容值、电压、耐久性和寿命、等效串联电阻(ESR)、温度系数、频率特性、尺寸重量和极性等,以上特征共同决定了电容器在电路中的适用性和性能表现。在选择电容器时,需要综合考虑以上特征以满足应用的需求。这其中关键的指标有电压、寿命和极性等,直接决定最终使用场景。

(2)电容器分类及发展概况

根据电介质材料的差异,电容器可分为薄膜电容、电解电容和陶瓷电容三大种类,三类电容器应用范围存在差异,相互替代性较小。

不同类型的电容器因其独特的技术特点和性能,在不同的应用场景中有各自的适用性。薄膜电容器以其耐高压高频、寿命长、可靠性高的特性,能够适用于陶瓷电容无法覆盖的高电压和高性能要求的场景,但价格相较陶瓷电容价格更高,往往应用于单价更高的产品。与电解电容相比,在相同容量下,薄膜电容器因其高纹波电流耐性、高耐压能力和长寿命的特点成为更好的选择,例如在风电变流器及集中式光伏逆变器等功率相对较大的设备中,前端直流支撑电容器、后端滤波电容器已基本切换为薄膜电容。

根据中国电子元件行业协会统计数据,2024 年全球的电容器市场规模已达2,615 亿元,2024 年全球薄膜电容器、电解电容和陶瓷电容各类电容器市场份额占比分别为 11.0%、31.8%和 43.8%;其中薄膜电容器增速最高,2024 年市场规模为 289 亿元,同比增长 11.0%,预计未来五年复合增速为 10.9%,仍为电容器中增长最快的品类,市场规模保持较高速度增长。

薄膜电容器凭借高稳定性、长寿命、耐高温等优良特性,在家电、照明、通讯、电网、轨道交通、工业控制、可再生能源和新能源汽车等诸多领域得到广泛应用。在新能源领域,如光伏逆变器、风电变流器和新能源汽车中的 DC-Link电容等场景中,薄膜电容器因其高耐压、强抗冲击、持续耐流能力强、高耐温和频率特性优异等特点,相比电解电容具备更显著的优势,因而得到广泛应用。

近年来,伴随国家在智能电网、电气化铁路和新能源等领域投入的持续加大,以及消费电子产品升级和工业控制技术的进步,薄膜电容器市场预计将保持稳定增长。同时,在应用需求与技术创新的双重推动下,薄膜电容器正朝着超薄化、耐高温、耐高压、高安全性及高可靠性的方向发展,进一步带动行业增长与产业升级。

(3)薄膜电容器类别及发展概况

薄膜电容器是指以薄膜为电介质的电容器,主要由基膜、金属层、导线、树脂包装等材料组成,具有容值稳定、介质损耗小、耐电压高、频率特性好、可靠性高等特点。根据薄膜电容电介质的差异,可以分为聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等各种聚合物材料。其中,聚丙烯(PP)和聚酯(PET)是薄膜电容器工业的主要材料。根据中国电子元件行业协会统计数据,2024 年聚丙烯(PP)和聚酯(PET)两类电介质材料占据 94.1%的市场份额。在所有薄膜电容器所使用的基膜材料中,聚丙烯基膜以其极高的性价比占据了 74.8%的市场份额。

多年来,虽然不断有新的耐高温薄膜材料问世,但这些新材料大多仍处于试用和验证阶段。部分材料由于生产可行性差,难以大规模应用;而另一些材料虽然提高了耐温性能,但绝缘能力却大打折扣。就目前主要的薄膜材料进行比较,聚丙烯薄膜在耐电压、介质损耗、自愈性和成本等因素都优于其他材料,尚无其他材料能够同时兼备上述特点。综合来看,聚丙烯薄膜的上述优势使其成为广泛应用于薄膜电容器的电介质材料。

从薄膜电容器主要细分市场规模情况来看,薄膜电容器具备安全性高、自愈性强、使用寿命长、耐高压、适应高频等优势,已成为新能源汽车、电力及能源市场(可再生能源、柔直输变电)等领域不可或缺的关键元器件,市场规模也随之不断扩大。

薄膜电容器因其综合特性被广泛应用于新能源汽车、可再生能源和柔直输变电等新兴领域。得益于上述新兴应用领域快速发展,全球薄膜电容器需求量和销售规模逐年上涨。根据中国电子元件行业协会统计数据,2020 年至 2024 年全球薄膜电容器市场规模由 180 亿元增长至 289 亿元,复合增长率为 12.57%。

4、薄膜电容器主要下游行业发展概况

根据中国电子元件行业协会预测,未来五年(2025 年至 2029 年)薄膜电容器市场复合增速为 10.9%,增长主要来源于汽车、电力及能源等领域。

(1)新能源汽车

近年来,我国加快对新能源汽车的支持和推广,新能源汽车的产销量也在快速增加。2016 年我国新能源汽车销量为 60 万辆,2024 年增长至 1,287 万辆,市场渗透率提高至 40.9%。截至 2024 年底,我国新能源汽车保有量达 3,140 万辆,占汽车保有量的 8.9%,纯电动汽车保有量 2,209 万辆,占新能源汽车总量的70.3%。我国新能源汽车产业已成为全球汽车产业电动化转型的重要驱动力。

1)汽车用电容器市场

汽车电子系薄膜电容器较大的应用市场之一。近年来随着新能源汽车的高速发展和汽车智能化比例提高,汽车各类电器向高压平台升级,新能源汽车相较燃油车使用更多薄膜电容器,因此汽车电子用薄膜电容器平均单机用量产生了一定的增长,平均价格亦有较大的提升。

汽车电路组件的综合产品设计会根据电路要求采用各类电容器。其中,薄膜 电容系汽车所需的最主要电容器,汽车上使用薄膜电容器的组件主要有车载充电 器 OBC、DC/DC 转换器、逆变器、空调压缩机、无线充电器、IGBT 与电机电 路以及配套充电桩等。新能源汽车更是完全采用薄膜电容器汽车(HEV)、 插电混动汽车(PHEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车(HICEV)等。

未来随着人们对车辆的舒适、方便、娱乐等各方面要求的提高,以及汽车电 动化发展趋势深化,汽车中薄膜电容器的单车用量将会持续增加。根据中国电子 元件行业协会统计数据,2024 年中国及全球汽车电子用薄膜电容器市场规模分别约为 26.6 亿元和 91.8 亿元,同比增长 46.1%和 27.0%;到 2027 年中国和全球市场规模预计将达 54.8 亿元和 173.4 亿元,2022-2027 年五年复合增长率分别为32.0%和 24.9%。

新能源汽车已成为未来汽车工业发展的方向。随着资源与环境双重压力的持续增大,在政策和技术进步的驱动下,传统动力系统将会逐渐被驱动电机、动力电池与控制器所取代,单个电机对应的逆变器中普遍配备一个体积较大的薄膜电容器,电机数量增加将会提高汽车中薄膜电容器的单车使用量,单辆汽车的基膜使用量相应提升。一辆车一般由 1-2 个电驱大电容和一系列小电容组成,单个大电容用膜量大概在 250 克,小电容用膜量约 50 克,因各类新能源汽车的电机数量和电路系统差异,单辆车的基膜使用量在 300 克至 800 克不等。

新能源汽车中,纯电动汽车和插电式混合动力汽车是最主要的两个类别,由于纯电动汽车和插电式混合动力汽车均由电机系统驱动,因此对于薄膜电容器均存在较大需求。根据中国汽车工业协会数据,2024 年我国纯电动汽车产量提升至 776 万辆,同比增长 16%;插电式混合动力汽车产量 512 万辆,同比增长 78%。新能源汽车渗透率在过去三年持续提升,2024 年达 41%,2025 年预计将大概率进一步提升,新能源汽车渗透率的提升和汽车系统电气化将持续推动薄膜电容器市场增长,并持续推动基膜向超薄、高耐压等方向发展。

此外,碳化硅(SiC)功率半导体在新能源汽车、光伏、轨道交通等领域展现出了替代传统硅基半导体的潜力,SiC 器件以其低功耗、长寿命、高频率、小体积、轻质量等优势脱颖而出,促使 SiC 器件渗透率快速提升。SiC 器件主要用于电驱系统中替代硅基 IGBT,满足高压平台的电压架构对高耐压、高温性能的需求。

但过去几年因新技术磨合期和成本因素,暂未能在大量车型上得到应用。随着国内碳化硅衬底厂商扩产推动成本下降,预计未来 SiC 器件在新能源汽车电驱系统中的渗透率将持续快速上升。预计未来五年,随着材料成本和制造工艺的逐步优化,SiC 器件将从高端车型向主流车型下沉,最终成为新能源汽车动力电子的主流标准配置。

随着 SiC 器件的渗透率增加,功率器件的结温极限可从传统 IGBT 的150-175℃提升至约 200℃,而系统侧电子电路(PCB、控制芯片、驱动器)环境温度极限一般将升至 125℃左右。因此,为配合电路设计工况,耐 125℃高温的薄膜电容器需求将逐渐扩大,超耐温 BOPP 电工膜市场也将随之扩大。

2)复合集流体(复合铜箔)

除汽车电容以外,复合集流体亦为 BOPP 电工膜重要下游市场。集流体是汇集电流、承载正负极活性物质,在锂电池正负极上提高电子汇集效率的材料。集流体箔材减薄是电池产品迭代的重要方向,传统纯铜集流体减薄面临瓶颈,而在高分子薄膜类材料上镀铜的方案,因其轻量化特点成为负极集流体的关键突破口。复合集流体采用“高分子基材+两面轻薄导电层”的结构,兼具防止电池热失控、降本、减重及提升电池能量密度的多重潜力。

锂电池复合集流体分为正极复合铝箔和负极复合铜箔,其将替代传统正负极材料上的集流体,大幅减轻集流体重量并提高自愈性,从而在提高电池能量密度和安全性的同时降低整体材料成本。根据方正证券研究报告,复合铜箔替换传统铜箔可使动力锂电池、储能锂电池减重近 10%,能量密度提升接近 11%,聚丙烯复合铜箔理论降本幅度可达 33%,并能够有效控制热失控风险;

中性预期下,2030年复合铜箔市场空间可达 832 亿元。随着复合铜箔量产规模的提升和成本的下降,根据中金公司研究报告预测,远期复合铜箔渗透率有望达到 70%以上。其中,聚丙烯复合铜箔凭借其在耐酸碱性方面的独特优势成为复合铜箔的主流基材。

复合铜箔客户目前主要采用 4.5μm 高强度 BOPP 电工膜进行小批量生产,随着超薄复合铜箔技术成熟,未来薄膜将向超薄化方向发展。由于新能源汽车电池仓空间有限,且有续航里程持续增长的要求,为保证集流体效率,需在铜层厚度不变的条件下降低高强度 BOPP 电工膜厚度,以降低复合铜箔整体厚度,提高单位电池储能密度,实现续航能力提高、降低成本的目的。采用复合铜箔的电池由于拥有低成本和高安全性的优势,储能电池领域亦有广泛应用空间。

截至 2024 年下半年,聚丙烯复合铜箔供应链导入的前期验证工作已结束,负极复合铜箔已完成整车验证,目前产能正逐步释放,实现小批量上车,全行业复合铜箔预计至 2026 年可以批量安装上车。目前,日本、韩国已开始从中国采购复合集流体产品,国内各个主流复合集流体生产企业的工艺、技术已经趋于成熟,超薄复合铜箔(基膜厚度≤4μm)已经出现,成本也将进入稳定可量产区间,2026 年有望进入规模化应用。

对于基膜制造企业,产能约束和技术难题将构筑更高的竞争壁垒,具备先发优势的龙头产商易于保持领先的市场份额。

(2)可再生能源

在可再生能源领域,薄膜电容器主要作为光伏逆变器、风电变流器和储能变流器中的 DC-Link 电容和输入/输出滤波 EMI 滤波电容,主要起到吸收逆变器的高脉冲电流和解耦杂散电感的作用;以及作为高压静止无功发生器(SVG)关键元器件,起到稳压、稳流、滤波等作用。薄膜电容器因其较电解电容的高耐压、耐冲击性、持续耐流能力、高耐温和高频特性等优势而得到广泛应用。

1)光伏发电

光伏逆变器要用到较多薄膜电容器。在中、高频环境中,薄膜电容器良好的频率和电流特性使其拥有长寿命与安全性,且其在寿命期内随环境的变化能够维持电气性能基本不变,保证配套设备运行安全可靠,这些特性决定了薄膜电容器在光伏逆变器的使用场景中有着难以替代的优势。

基于光伏的良好发展前景,并伴随一系列鼓励政策的推出,我国光伏发电市场蓬勃发展,发电规模快速扩大,目前已经取得了“中国光伏制造业世界第一、中国光伏发电装机量世界第一、中国光伏发电量世界第一”等亮眼成绩。据能源局统计数据,2024 年我国光伏新增装机量为 278GW,同比增长 28.7%,为历年以来年投产最多,连续 10 年居全球首位;截至 2024 年底,我国光伏累计并网装机量达 886GW,同比增长 45.5%,已连续 10 年居全球首位。

2)风力发电

与光伏发电相似,风电变流器中的 DC-Link、输入/输出滤波以及 EMI 滤波均使用薄膜电容器。风能是重要的清洁、绿色、低碳能源,资源丰富、分布广泛。风电技术成熟、有经济竞争力,除可提供电能外,其全天候发电特性还可提供一定的容量支撑,是构建新型电力系统不可或缺的电源。

近年来,伴随风电相关技术持续成熟、设备不断迭代升级,中国风力发电行业迈入高速发展阶段。依据能源局统计数据,2024 年我国风电新增装机容量达79.82GW。截至 2025 年 6 月,我国风电累计装机容量已攀升至 567.49GW,新增装机容量 46.28GW。风电新增装机容量已连续 16 年、累计装机容量连续 15 年稳坐全球首位,占全球市场份额一半以上。

3)储能行业

电力储能项目可分为传统抽水蓄能与新型储能两大类,新型储能包括电化学储能、压缩空气储能等,系以输出电力为主要形式的储能技术,是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑。

在储能行业,薄膜电容器主要用于储能变流器(PCS)当中,其主要嵌入在直流支撑 DC-Link、滤波、吸收电路、脉冲功率、充电桩及新型混储系统等模块。储能设备系光伏风力发电的关键配套,其可以减少光伏和风力发电波动性对于电网的压力。随着电池和储能技术的成熟,储能产业随光伏和风电大规模应用得以快速发展。

根据 CNESA 统计,截至 2024 年底,中国已投运电力储能项目累计装机规模 137.9GW,年增长率 59.6%。新型储能继续高速发展,其累计装机首次超过百吉瓦时(GWh),新型储能累计功率/能量规模达到 78.3GW/184.2GWh,同比增长 126.5%/147.5%。

(3)柔直输变电

随着清洁能源大规模通过电力电子变换器接入电网,电网面临诸多挑战。在送端电网,新能源基地组网的运行特性和稳定机理尚未明晰,同时新能源基地与直流输电系统优化配置和协调稳定控制难度较大;在受端电网,国内直流电网在不断增加接纳大量用电设备,现有的直流输电控制保护技术和多直流电网安全运行控制技术难以支撑电网安全稳定运行。

为应对上述挑战,柔直输变电(VSC-HVDC)作为新一代的直流输电技术,主要是基于电压源换流器的高压直流输电,是以 IGBT 等全控器件为核心功率器件的第三代直流输电技术,其能够很好满足当前电网升级转换的需求。

柔直输变电可以将来自多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过大容量、长距离的输电线路将电能传输至负荷中心。柔直输变电具有进行动态无功补偿的能力,能够提高系统的电压稳定性,从而提升供电的电能质量,提高并网时的稳定性。柔直输变电能力已经达到特高压等级,未来特高压柔直输变电将成为新能源并网消纳、电网互联和远距离输电的重要方式,发展前景十分广阔。

薄膜电容器在柔直输变电中主要是起直流支撑 DC-Link 作用,应用于柔直输变电电网的换流阀中。换流阀是柔直输变电的“心脏”,系直流和交流电转换的关键设备。其核心元件是 IGBT、干式电容器和阀冷却系统等,成本分别占换流阀的 45%、25%和 10%左右。换流阀采用干式金属化膜电容器,以 BOPP 电容膜作为电介质材料,具有可自愈、能量密度高、容量大、介质损耗小、无油环保、长寿命等技术特点。中国柔性直流换流阀的装备集成技术已经处于国际领先水平,但是换流阀电力电子器件、直流电容器等核心元件和控制芯片仍存在部分依赖进口的情况。

国内目前已研发形成具备柔直输变电用薄膜电容器国产化能力,未来将在特高压和柔直输变电建设中逐步实现国产化目标,保障国内能源安全。

特高压是我国清洁能源发展的重要载体,建设特高压有利于我国能源资源的优化配置,提高我国的能源供应安全。“十四五”期间,国家电网规划建设特高压工程“24 交 14 直”,涉及线路 3 万余公里,变电换流容量 3.4 亿千伏安,总投资 3,800 亿元。柔直输变电作为特高压输电重要组成部分,与特高压直流输电形成互补,二者在远距离、大容量输电和新能源消纳方面协同提升电网灵活性、可靠性和可再生能源接入能力,实现长距离、高效率、低能耗的电力传输,能有效解决特高压领域新能源消纳、电网互联、复杂环境输电等核心需求。

(4)数据中心

在人工智能算力需求快速攀升以及 AIDC 数据中心能效与空间利用率持续优化的背景下,电力架构正从传统交流不间断电源(UPS)逐步向高压直流(HVDC)供电模式演进。HVDC 能够通过整流后的高压直流母线直接供电,避免多重功率转换环节,显著提升系统能效。在 AI 服务器单机功率不断增长的趋势下,HVDC 母线电压等级正由 240V 等向 800V 高压扩展,以降低损耗并缓解发热压力,适配高密度算力集群的供电需求,且在提升部署效率并节省机房空间、动态响应与更高的容错性能、风光电及储能系统能源适配具有独特优势。

在此发展趋势中,薄膜电容器在 HVDC 数据中心也同样发挥着重要作用。高压直流架构对电能质量与稳定性提出更高要求,薄膜电容器凭借低损耗、长寿命和优异的高频特性,被广泛应用于直流母线和电源模块中,用于滤波、储能、直流支撑和抑制电磁干扰。在 AIDC 功率频繁波动的场景下,其快速充放电能力能够有效增强系统的瞬态响应和整体可靠性。随着系统电压等级逐步提高至400V 甚至 800V 以上,对电容器的耐压性能和绝缘水平提出了更严苛的标准,这也推动了电容器向高耐温、高耐压介质材料的技术迭代。薄膜电容器将在高压直流供电系统中承担关键功能,在数据中心的发展中占据重要地位。

(5)传统领域

家电和通信等传统领域是薄膜电容器最早的应用市场,与前述新兴应用领域相比,传统领域对于薄膜电容器性能指标要求相对较低。因此,能够满足传统市场需求的薄膜电容器和基膜生产企业较多,使得传统应用领域产品只能享有一般的毛利率水平。中国是全球最大的薄膜电容器消费市场,也是家电、移动设备等领域全球重要的生产基地,未来传统应用领域预计将随着消费行业和通讯建设的复苏保持平稳。

6、行业技术水平及特点

薄膜电容器电介质发展周期较长,从上世纪初期至今经历过三个发展阶段,从纸介质、薄膜金属箔叠合和金属化薄膜,到正往高性能膜叠层卷绕的第四个阶段发展,每代技术对于薄膜介质的性能和要求都有较大迭代。当前正处于金属化膜向高性能薄膜转型阶段,企业核心竞争力主要体现在超薄化、超耐温上的推进程度,这其中包含高性能膜的产业化/量产能力、产品制备工艺、工艺流程管理和材料原理研究等环节,不同技术水平的企业在产品定位、质量把控和成本控制上存在较大差异。

日本在电子元器件领域起步较早,孕育了松下、TDK、尼吉康等一批具有国际影响力的龙头企业,并以此带动了全产业链的协同发展。以东丽为代表的基膜生产企业发展历程较长,技术较为先进、技术人才沉淀较多,在行业内长期处于领先地位,其生产的超薄膜指标处于行业第一水平,享有较高的技术附加值和定价权。国内企业近 40 年通过技术积累持续追赶,逐渐通过工艺改进、流程管控、质量管控等方式,实现了部分产品取代日本领先厂商的原有市场份额,少数产品已向行业第一看齐。

此外,在同等容量和耐压程度下,电容膜越薄使得电容器的比电容(F/cm2)更高,电容器整体的体积也越轻薄化,所需的其他材料成本也同步下降,采用超薄膜进行制造的综合成本优势明显。电容器厂商综合考虑成本因素后,对于超薄膜等新产品高单价可被其他材料成本及用量下降所平衡,因此超薄化产品溢价空间更高。

7、行业未来发展趋势及技术特点

(1)电容器行业中基膜的发展趋势

1)下游应用倒逼基膜性能不断提高,基膜迭代持续推动电容行业发展

在国家“双碳”政策的推动下,电子元件的终端市场逐步扩大,下游应用行业及场景也随之迭代升级,带动产业链各个环节不断追求技术突破。应用端技术难点向上游传递,从而促使元器件在基础材料上实现突破,如车辆轻量化、到电路及元器件小型化、再到基膜超薄化的传导链路;在电容膜材料端实现突破后,又向下游实现反向传导,促使终端器件升级和电路设计优化,持续循环推动着电子元件行业的发展。

以新能源汽车、光伏风力发电和特高压输电等重点新兴行业为例,薄膜电容器凭借其优良性能和长期寿命得到青睐,并获得了极高的渗透率。但由于近年来以上行业逐步采用高温高压发展路线,并随着碳化硅 SiC 器件等的第三代半导体的大规模应用,对关键配套电子元件例如薄膜电容器提出了更高的耐温、耐压等性能要求。

同时,由于汽车对于更大空间的要求,以及车辆减重对于续航提升的整体目标,车载电子元器件需要配合向轻量化和小型化提升。在此目标下,薄膜电容器未来需要在兼顾更高的耐压性和耐温性的同时向轻量化方面发展,因此对电容器关键材料基膜提出了超薄化、高耐压和高耐温化的新需求。

2)薄膜电容产品向轻量化、小型化、超耐温方向发展

当下,薄膜电容器的新增市场主要集中在新能源汽车、可再生能源发电和特高压输变电等新兴领域。以上新兴领域中,产品向高压、高频方向发展,相应地对薄膜电容器等电子元件的耐压值的要求越来越高,同时随着碳化硅 SiC 器件等的第三代半导体的大规模应用,市场对超耐温超薄电容膜的需求也越来越大。在380 伏的交流场合,电容膜已从十几年前的 8-10µm 为主降到现在的 5-6µm,200伏交流以4-5µm为主,800V以上直流场景,由几年前的4-5µm为主逐步降至3µm左右。

基于下游发展趋势,未来超薄型、超耐温、高耐压是电容器基膜的主要发展方向。目前国内超薄型薄膜供应不足,早期大量依赖进口,近几年国内少数几家薄膜厂商能够量产超薄型 BOPP 电工膜,目前仍存在较大产能缺口。同时,随着超高温场景的增长,例如新能源汽车 SiC 器件和光伏风电发电对于高温电路工况的要求,超耐温膜需求将逐步爆发。

(2)复合集流体行业中基膜的发展趋势

对于同属重点战略新兴行业的复合集流体技术,其作为电池领域的又一关键技术,其将替代传统正负极材料上的集流体,大幅减轻集流体重量并提高自愈性,从而在提高电池的能量密度和安全性的同时降低整体材料成本。

截至 2024 年下半年,聚丙烯复合铜箔供应链导入的前期验证工作已结束,负极复合铜箔已完成整车验证,产能已逐步释放,实现小批量上车,全行业复合铜箔预计 2025 年至2026 年可以批量安装上车。聚丙烯复合铜箔凭借其在耐酸碱性方面的独特优势成为复合铜箔的主流基材,并且由于电池能量密度持续提升的问题,基膜厚度正逐步从 4.5µm 向 3µm 的超薄化方向发展。

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