钎焊材料行业发展态势及未来发展趋势分析
思瀚产业研究院 亚通新材    2023-09-20

1、钎焊材料行业发展态势

（1）钎焊材料行业发展情况

钎焊作为焊接的重要工艺之一，其关键材料钎料行业在国内亦得到了快速发展。我国在钎料的研究与开发上起步较晚，早期主要以进口钎料为主。国内航空、航天、汽车、电子、半导体、制冷工业等领域的不断发展催生了对国产化钎料的迫切需求，促进了国内的钎料企业对适用于各领域的钎料的不断研发。国内的软硬钎料生产企业数量快速增长，钎料产品的质量和品种数量亦得到了快速发展，部分品种的钎料还实现了大批量出口。

（2）钎焊材料下游应用领域发展情况

钎焊材料下游已深入国民经济的各个领域，包括电子及半导体、制冷、汽车、电气、电机等。结合产品的主要销售市场及潜在市场，对钎焊材料的应用领域及前景分析如下。

①电子及半导体行业

A、AMB 陶瓷覆铜基板行业（主要应用于 IGBT 大功率半导体器件封装）

银铜钛（AgCuTi）半导体活性钎料目前主要应用于 AMB 陶瓷覆铜基板的钎焊，其未来的市场空间主要受 AMB 陶瓷覆铜基板的市场情况的影响，而AMB 陶瓷覆铜基板主要应用于 IGBT 大功率半导体器件封装，目前终端下游主要为新能源汽车。

陶瓷衬板又称陶瓷电路板，是在陶瓷基片上通过覆铜技术形成陶瓷基板，再通过激光钻孔、图形刻蚀等工艺制备成陶瓷电路板，具体制备流程如下：

陶瓷衬板的核心材料是三氧化二铝、氮化铝或氮化硅，相比普通电路板具备较佳的散热性能，因此常被用于 IGBT 大功率半导体器件模组、大功率 LED 照明、高频通讯和轨道电源等领域。

由于陶瓷基板易碎而难以压合，其主要工艺覆铜、钻孔和蚀刻的技术难度较高。特别是覆铜工艺，国内鲜有企业能够完成。覆铜工艺主要包括 DBC（直接覆铜）、DPC（直接电镀铜）和 AMB（活性金属钎焊）。

AMB（ActiveMetal Bonding）技术是指在 800℃左右的高温下，含有活性元素 Ti、Zr 的活性焊料在陶瓷和金属的界面润湿并反应，从而实现陶瓷与金属异质键合的技术。AMB 陶瓷衬板相比 DBC 陶瓷衬板，具备更好的铜层结合能力、更低的热阻、更高的导热率和更佳的可靠性，更适用于高铁、高压变换器、直流送电等高压、高电流功率半导体的封装。

氧化铝基板主要采用 DBC 工艺制备；氮化铝基板导热率较高，可采用 DBC和 AMB 工艺制备；氮化硅可靠性较佳，主要采用 AMB 工艺制备；IGBT 等硅基器件的应用场景如果提升至 800V 以上高压平台以及快充模式，对封装基板的散热性以及稳定性的要求将大幅提升，其衬底材料将从传统的氧化铝、氮化铝升级至氮化硅，加工工艺亦将从 DBC 进阶至 AMB；

作为第三代半导体材料的 SiC器件相较于硅基器件，具备更为优越的电气性能，符合新能源车高压化的趋势需求，未来市场规模有望高速增长，而 AMB 工艺制备的氮化硅陶瓷衬底，与 SiC晶体材料的热膨胀系数较为接近，适合作为 SiC 功率器件的封装基板。

银铜钛（AgCuTi）半导体活性钎料作为 AMB 陶瓷基板的核心材料目前终端主要应用于新能源汽车领域。根据 EVTank 数据，2022 年全球新能源汽车销量达到 1,082.4 万辆，同比增长 61.6%，并且预计到 2030 年全球新能源汽车销量将达到 4,780 万辆；根据中国汽车工业协会数据，2022 年我国新能源汽车销量达 688.7 万辆，同比增长 93.4%。

随着新能源车销量的快速增长，以及汽车电动化和智能化率的不断提升，作为电力电子系统核心的大功率半导体市场需求不断提升。随着未来新能源车中高压架构和快充模式的不断渗透，AMB 陶瓷衬底市场规模有望迎来高速增长。根据 QYResearch 的数据，2022 年全球 AMB 陶瓷基板市场规模约为 26 亿元人民币，预计 2029 年将达 174 亿元，2023-2029 期间年复合增长率为 26.0%。

从陶瓷衬板的竞争格局看，全球陶瓷衬底市场仍主要由日立、京瓷、罗杰斯和贺利氏等海外企业把控，我国的国产化率仍相当低，尤其是 AMB 陶瓷基板，基本依赖进口。鉴于我国已成为全球最大的功率半导体需求市场，本土陶瓷衬板需求将进一步提升。

B、电子行业

计算机、通讯设备等消费电子是目前国内电子锡焊料最大应用市场。电子锡焊料应用于电子产品的各级封装过程，主要起到连接、导电、导热作用，具有导电性能好、延展性好、附着力强、机械强度高、抗腐蚀性能好等优点，是电子信息制造业中不可或缺的关键基础材料。

近年来，国内的电子锡焊料主要下游应用领域消费电子、汽车电子等产业快速发展。根据工信部公布的数据，2022 年，我国的电子信息制造业实现营业收入 15.4 万亿元，同比增长 5.5%，我国的电子信息制造业固定资产投资同比增长18.8%；

根据思瀚的数据，我国是全球最大的消费电子产品制造基地和全球最大的消费电子产品消费国，在全球消费电子产品行业具有重要地位，2017 年我国消费电子市场规模为 16,120 亿元，2021 年增至 18,113 亿元，市场规模庞大。电子锡焊料作为电子材料的重要组成部分，其市场需求亦不断增加。

②制冷设备行业

在制冷设备中，换热器的制造及制冷循环管路的连接用的是钎焊工艺，钎焊焊接接头数量多、直径变化范围大，焊接质量将直接影响制冷设备的性能及制冷效果。钎焊材料在空调冰箱类产品中主要用于压缩机、四通阀、截止阀、电磁阀、管组配件及整机的制造，此外还用于制冷相关的车用空调、食品冷链运输设备、储藏用冷库的制造等。

钎焊材料重要下游应用领域空调和冰箱行业从国内需求和出口角度看有望保持市场规模稳定增长的发展态势。在人民生活水平提升、城镇化进程推进的大背景下，新增家电消费以及升级换代的需求将有力支撑空调、冰箱行业的产销量保持稳中有升的趋势；在“一带一路”政策的指引下，空调、冰箱作为具有较强国际竞争力的产品，出口规模亦将保持稳步增长的趋势。

根据国家统计局数据，我国空调年产量从 2015 年的 14,200 万台增长到 2022 年的 22,247 万台，我国家用电冰箱年产量从 2015 年的 7,993 万台增长到 2022 年的 8,664 万台。

③汽车行业

钎焊是汽车工业不可缺少的连接技术，钎焊材料主要用于客车、卡车和工程机械车辆的散热器、中冷器、油路系统、发动机挺杆、各类传感器等，轿车等乘用车的激光钎焊及各类车辆的车载空调等零部件，以及新能源汽车的电子继电器。

随着全球经济的复苏以及新能源汽车行业的迅速发展，全球汽车行业将有所回暖，恢复市场规模稳定增长的态势，进而带动钎焊材料的需求增长。从中国市场来看，根据中国汽车工业协会的数据，在一系列稳增长、促消费政策的有效拉动下，我国汽车工业呈现恢复性增长，2022 年中国汽车产销量分别为 2,702.1 万辆和 2,686.4 万辆，同比增长 3.4%和 2.1%，其中，乘用车在政策拉动下实现较快增长，为产业稳健发展贡献重要力量。

从新能源汽车市场看，全球主要国家政府相继将燃油车禁售提上议程，针对新能源乘用车的推广政策不断推出、整车性能技术方面连创突破、关键部件成本持续下降、充电设施体系逐步完善等一系列因素驱动新能源汽车行业规模持续增长，我国新能源汽车行业亦呈现快速增长的态势。

④电气行业

钎焊材料在电气行业广泛应用于变压器、磁控管、放电管等电气设备，未来将受益于电气行业的快速发展。近年来，我国能源电力市场规模持续扩大，特高压和配电网建设持续推进，我国电气机械及器材制造业处于快速增长阶段，根据共研产业研究院的数据，2021 年中国工业电气行业市场规模达 33,849 亿元，同比增长 14.75%。

⑤电机行业

钎焊技术在电机的制造中有重要作用，主要应用于电机内部电联接部位，如电机转子、定子线圈的接头上，均离不开钎焊。应用于电机行业的钎焊材料除了连接强度要求外，还有电阻率低的特殊要求。根据能量转换方向的差异，电机可分为发电机组和动力电机组两大类。

发电机组方面，根据国家统计局数据，我国发电机组产量已由 2015 年的 12,431 万千瓦增长至 2022 年的 18,376 万千瓦；动力电机组方面，根据国家统计局数据，我国铁路营业里程已由 2015 年的 12.10万公里逐年增长至 2022 年的 15.49 万公里；另外，我国新能源汽车电机电控装机市场也呈现出高速增长的态势，根据中研普华的数据，新能源车用驱动电机总装机量从 2019 的 126 万台增长至 2021 年的 360 万台。

随着发电机组以及包括铁路及轨交系统、新能源汽车在内的动力电机产量的增长，将会提升对钎焊材料的需求。此外，钎焊材料还广泛应用于航天航空、核电、军工、硬质合金刀具、仪器仪表等领域。

（3）行业未来发展趋势

①生产自动化、智能化

随着钎焊材料需求量的增长、品质要求的提升以及人力成本的上升，钎焊材料行业的生产自动化程度将逐渐提高。钎焊材料的自动化和智能化生产在提高效率、降低成本、改进质量、保证安全和满足高水准制造要求方面将带来突出的优势：生产工艺过程自动化将提高产品质量的稳定性，保证钎焊材料的大批量生产，有利于实现规模效应；自动化生产线生产出的钎焊材料送丝性能更优越，能够适应焊接的智能化使用，满足自动化焊接对焊接材料成分、性能的高要求。

②绿色化

随着环境问题的日益突出，钎焊材料和钎焊工艺的绿色化将成为钎焊行业的发展趋势。对于钎焊行业的环境问题，可以利用钎料绿色化、高效高可靠钎焊工艺等方式，从源头减污、清洁高效、精准可靠等方面实现绿色钎焊。

钎料绿色化即钎料成分无害化，比如无铅电子封装钎料、无镉节银或无银钎料、无卤的无害化钎剂等；高效高可靠钎焊工艺包括真空钎焊、气体保护钎焊等。比如，在Ag-Cu-Zn 系基础上通过多元素复合添加降低钎料熔点，改善钎料流动性和润湿铺展性从而彻底取代含镉银钎料；

在 Sn-Ag-Cu 系基础上通过稀土等元素和增强相调节，在流动性、润湿性、塑性和熔点等关键性能上达到和超越锡铅钎料的水平；在钎剂方面研发无卤的免清洗钎剂，实现钎焊过程减少污染；钎料钎剂一体化的药芯钎料，可以实现钎剂定位-定温-定时-定量精准反应并高效利用，在同样工况条件下达到钎剂用量降低超过 70%，大大降低焊接产生的烟尘量的效果，有效减轻过量焊剂对环境的扰动。

③产品高端化、精细化、多元化趋势

近年来，高端装备制造业和新能源产业的发展对焊接技术提出了更高的要求，其所需的高端钎焊材料的需求逐年增加，推动钎焊材料行业向高端优质等方向发展，并且钎料品种和规格呈现多元化发展趋势以解决下游应用场景的不同需求。

比如，耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐疲劳等不同细分领域的功能型焊材；铜价不断攀升、铜资源日益短缺背景下产生的铝代铜的发展趋势，市场对铝焊丝、铝钎料尤其是药芯铝钎料的需求快速增长；添加 Ti、Zr、Nb 等活性元素的活性钎料，可用于满足大量涌现的无机非金属材料与金属材料钎焊的需求；通过快速冷却技术制备具有高润湿性的钎料；各类低成本和高效钎料，比如以节约贵金属银资源为目的的节银或无银钎料等。