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磁性元件行業(yè)正朝著高功率、高頻、自動化的技術(shù)演進

1、磁性元件行業(yè)發(fā)展概況

（1）磁性元件作為關(guān)鍵零部件，成為新能源產(chǎn)業(yè)鏈升級的重要環(huán)節(jié)

磁性元件作為基礎(chǔ)元器件之一，被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)家電、照明、消費電子等領(lǐng)域，不過該類消費級的磁性元件功率等級要求相對較低，規(guī)格和性能需求差異化不大。相較而言，工業(yè)級、車規(guī)級應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诖判栽倪m用環(huán)境、振動沖擊、使用壽命、可靠性以及容錯率等方面性能要求較高，技術(shù)難度高。各級別元器件要求對比如下：

各級別元器件產(chǎn)品要求對比

資料來源：普華有策

近年來，隨著社會的電氣化推進和能源轉(zhuǎn)型升級，尤其是新能源汽車、充電樁等新興產(chǎn)業(yè)，對電力消費的強度越來越大，應(yīng)用場景越來越多，并衍生出了更多基于電能磁能轉(zhuǎn)換原理的核心技術(shù)應(yīng)用。同時光伏儲能等新興電力產(chǎn)業(yè)也在不斷提升電壓和功率等級以滿足社會用電需求和能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

在新能源汽車、充電樁、光伏儲能等新興產(chǎn)業(yè)，磁性元件從通用件成為安全件以及控制器件，對于轉(zhuǎn)換效率、安全可靠性以及控制精度要求越來越高，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)升級的關(guān)鍵一環(huán)，起到了關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性的作用。

磁性元件成為新能源產(chǎn)業(yè)鏈升級的重要環(huán)節(jié)

資料來源：普華有策

1）功能重要性提升

新能源領(lǐng)域磁性元件較傳統(tǒng)領(lǐng)域，于應(yīng)用技術(shù)與安全性方面作用更關(guān)鍵。新能源產(chǎn)業(yè)用電發(fā)電需電能轉(zhuǎn)換，催生出眾多新型電源與功率器件，其承擔(dān)能量轉(zhuǎn)換并成核心。新能源汽車相較傳統(tǒng)車新增部件以應(yīng)充電用電，快充需求又促生高壓充電樁等；光伏儲能因組件輸出特性需逆變器處理。新能源汽車車載電源等分別是對應(yīng)系統(tǒng)核心，磁性元件作為其關(guān)鍵零部件從功能件轉(zhuǎn)為安全件，可靠性要求大增，故其在新能源時代應(yīng)用更廣且重要性顯著提升。

磁性元件在新能源領(lǐng)域的重要性

資料來源：普華有策

2）產(chǎn)品更新迭代快

新能源領(lǐng)域磁性元件較傳統(tǒng)低功率等級產(chǎn)品，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)要求高且更新迭代快。因新能源功率漸高致磁性元件體積趨大，這會增成本與損耗，故產(chǎn)品小型化成技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵，廠商需依下游電路、尺寸與性能等從多方面快速開發(fā)。同時，新能源行業(yè)爆發(fā)使應(yīng)用范圍擴、技術(shù)產(chǎn)品更新加速，磁性元件需持續(xù)迭代開發(fā)以適配下游。

3）價值量提升

相較于傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，新能源領(lǐng)域拓寬磁性元件應(yīng)用且向安全控制件轉(zhuǎn)變，材料與技術(shù)要求更高，致產(chǎn)品附加值提升。新能源汽車電動化使磁性元件單車價值量顯著提升，傳統(tǒng)汽車多用于娛樂功能，新能源汽車新增電能轉(zhuǎn)換核心部件，對磁性元件用量與性能要求更高，800V電壓平臺普及后需求及性能要求將更上一層樓，東吳證券數(shù)據(jù)顯示傳統(tǒng)燃油車、400V與800V新能源汽車磁性元件單車價值量分別約150元、1500元、3000元；充電樁采用模塊式組合功率，為滿足高電壓平臺快充需并聯(lián)更多充電模塊，30kW充電模塊約需20個磁性元件價值量600元，800V平臺480kW快充樁磁性元件價值量約9600元；光伏儲能方面，磁性元件應(yīng)用于光伏逆變器和儲能逆變器。

4）成為產(chǎn)業(yè)鏈升級的重要環(huán)節(jié)

新能源行業(yè)發(fā)展使發(fā)電、供電等效率要求提高，光伏發(fā)電、汽車充電等場景功率漸高，磁性元件功率密度提升成趨勢，其散熱問題關(guān)乎安全與可靠性，是產(chǎn)業(yè)鏈升級重要環(huán)節(jié)。

磁性元件是功率變換電路中能量損耗較大元器件，占功率變換器總損耗20%-30%，且降耗難度大，在功率變換器功率提升趨勢下，降低其能量損耗成下游整機降耗的技術(shù)瓶頸之一。

同時，隨著第三代半導(dǎo)體功率器件如碳化硅、氮化鎵應(yīng)用，開關(guān)頻率提升，推動功率變換器向小型化、高功率發(fā)展，也給磁性元件提高功率密度、降低能量損耗帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

（2）磁性元件市場規(guī)模持續(xù)增長

磁性元件總體市場規(guī)模保持持續(xù)增長，2023年全球及我國磁性元件行業(yè)市場規(guī)模分別達(dá)到217.7億美元和68.9億美元。近年來新能源市場的爆發(fā)帶動了磁性元件市場規(guī)模的增長。

2019-2023年全球及我國磁性元件市場規(guī)模（單位：億美元）

資料來源：普華有策

從磁性元件下游應(yīng)用領(lǐng)域來看，2020年全球電子變壓器下游仍主要由照明、家用電器、通訊設(shè)備構(gòu)成；2020年全球電感器下游主要由移動通訊、工業(yè)級基礎(chǔ)設(shè)施、電腦構(gòu)成。綜上來看，新能源磁性元件市場占總體應(yīng)用領(lǐng)域市場規(guī)模比例仍然較低，未來潛在市場空間較大。

2、磁性元件行業(yè)技術(shù)水平及特點

（1）高功率密度

磁性元件在功率變換器中損耗占比20%-30%，重量占30%-40%，體積占20%-30%，是影響其體積重量的主因。新能源功率變換器發(fā)展趨勢促使磁性元件向低損耗、小型化、高功率密度邁進。實現(xiàn)高功率密度可經(jīng)由降低變壓器熱損耗，借磁芯與繞組優(yōu)化達(dá)成；或運用磁集成與磁組合技術(shù)，削減磁性元件重量體積并降磁芯與繞組損耗來提升。

1）磁芯與繞組優(yōu)化

磁性元件磁芯材料多樣，其損耗含磁滯、渦流與剩余損耗，可定制適配特殊磁芯材料降損。磁芯結(jié)構(gòu)豐富，企業(yè)借研發(fā)設(shè)計等可實現(xiàn)多項目標(biāo)，如提空間使用率、EMI屏蔽等。電感器多單繞組，有單層與蜂房式線圈之分；變壓器常雙繞組，線圈類型多樣。優(yōu)秀繞組設(shè)計可減銅損，如高頻下交叉布置繞組等?？傊判九c繞組優(yōu)化能降磁損銅損，提升磁性元件功率密度。

2）磁集成與磁組合

除磁芯與繞組優(yōu)化，磁集成與磁組合可實現(xiàn)高功率密度與小型化。磁集成是將多分立器件繞于一副磁芯，經(jīng)磁通量耦合等及參數(shù)設(shè)計，能降元器件數(shù)、磁芯體積重量與損耗等，還可減少端子及電流量諧波失真等，其設(shè)計復(fù)雜且多解，從磁通作用關(guān)系有四種集成方式。磁組合是將磁性元件合理布于底板且互不干擾，需考慮多方面因素，可減空間、便拆裝并控溫升散熱。未來隨相關(guān)技術(shù)發(fā)展，磁集成與磁組合技術(shù)有望更廣泛應(yīng)用。

（2）高頻化

高頻化指功率變換器開關(guān)頻率的高頻化，在相同磁通密度下，開關(guān)頻率提升一倍，磁性元件的磁芯橫截面積可減少一半左右，能夠有效減小磁性元件的體積。但應(yīng)用于高頻的磁性元件易出現(xiàn)趨膚效應(yīng)與鄰近效應(yīng)，繞組損耗較大，對磁性元件的損耗優(yōu)化與散熱設(shè)計提出了較高要求。同時隨著磁性元件的高頻化發(fā)展，磁性元件從立體結(jié)構(gòu)向平面結(jié)構(gòu)、片式結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu)發(fā)展，產(chǎn)品體積與重量有望持續(xù)下降。

（3）自動化

磁性元件規(guī)格型號繁雜，設(shè)計、尺寸與工藝各異，生產(chǎn)難全標(biāo)化自動化，工業(yè)級與車規(guī)級尤甚，需二次開發(fā)設(shè)備，無通用設(shè)備可選。我國企業(yè)雖多自動化嘗試，但行業(yè)整體轉(zhuǎn)型遲緩，手工與半自動化仍為主流。企業(yè)常因缺設(shè)備使用等經(jīng)驗，致設(shè)備閑置或不匹配、故障多。未來下游要求與人工成本將促行業(yè)自動化轉(zhuǎn)型，對企業(yè)設(shè)備開發(fā)相關(guān)技術(shù)要求更高。

3、磁性元件發(fā)展過程和競爭現(xiàn)狀

磁性元件涵蓋變壓器、電感器等，屬基礎(chǔ)電子元器件。歐美、日及中國臺灣地區(qū)發(fā)展早，有諸多知名廠商，主導(dǎo)我國早期磁性元件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，后隨電子信息制造業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移，國內(nèi)廠商崛起。

20世紀(jì)80年代末我國引進消費電器激發(fā)磁性元器件需求，90年代產(chǎn)業(yè)向東南沿海轉(zhuǎn)移，一批內(nèi)地企業(yè)成立，借OEM模式進入該產(chǎn)業(yè)，如1988年成立的海光電子等。

21世紀(jì)初，部分國內(nèi)廠商提升規(guī)模與研發(fā)實力后，從OEM向ODM轉(zhuǎn)型，產(chǎn)品獲認(rèn)證、建品牌影響力，像可立克、京泉華、順絡(luò)電子等都有各自發(fā)展歷程與成果。

2001年我國加入WTO，全球電子信息產(chǎn)業(yè)加速向我國轉(zhuǎn)移，移動通訊行業(yè)發(fā)展帶動珠三角地區(qū)相關(guān)磁性元器件企業(yè)興起，如2008年成立的銘普光磁、2003年成立的美信科技，它們各有主營領(lǐng)域及主要客戶，且都在深圳證券交易所上市。

4、磁性元件行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)

磁性元件行業(yè)長期以來形成了以日本企業(yè)為主導(dǎo)的全球市場格局，其中勝美達(dá)、村田、TDK等企業(yè)占據(jù)了較高的市場份額。

國內(nèi)磁性元件行業(yè)持續(xù)繁榮，已有多家上市公司，包括可立克、順絡(luò)電子、銘普光磁、京泉華、伊戈爾等，并先后在新能源領(lǐng)域有所布局。

行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)

資料來源：普華有策

《2025-2031年磁性元件行業(yè)細(xì)分市場分析及投資前景預(yù)測報告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競爭格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場集中度、重點企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動因素、市場前景預(yù)測，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險等內(nèi)容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調(diào)研項目、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）