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回首中国磁性元器件发展史 砥砺前行再奋进
来源:欧洲杯线上买球   发布:2022-2-14

前言:人们常说,以史为鉴才能明真理、创未来。笔者在回顾中国磁性元器件发展史时却发现,当前业内并没有一篇文章/报告详细梳理行业发展脉络。此次,笔者通过多方资料搜集与跟磁性元器件企业代表采访调研,从上世纪60年代磁性元器件的诞生,到2021年行业风起云涌,通过记述行业发展大事,总结磁性元器件与行业发展规律,为业内人士寻求未来方向提供历史借鉴。

一、外资企业把控下 磁性元器件从诞生到新革命
1. 磁性元器件的诞生
上世纪60年代,C型、环形卷绕式铁心变压器正式诞生,并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型变压器虽然价格低,但噪声大,铁心加工工艺复杂,质量一致性较差。如何提高电子变压器品质,成为当时业内普遍关注的问题。
到了80年代末,我国大量引进电视机、录音机、录像机、高档收音机产品,激发了国内磁性元器件的市场需求。彼时,由于磁性元器件行业由外资企业把控,外资企业实行技术封锁,对于电子变压器中核心的铁心开料设备从不对外公开,严重阻碍了我国磁性元器件的发展。为改变这一被动局面,国内电子变压器行业企业一边通过这些引进的“新鲜玩意”,学习先进技术改造,一边自主研发铁心开料设备。
2. 磁性元器件新革命
经过数年的研发,最终在90年代,成功实现铁心开料设备自行制造,从只能开一条料到开四条料,提高了材料的利用率。与此同时,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型和环形变压器,被称为90年代电子变压器的新革命。

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R型变压器概述图(图源网络)

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。
上世纪90年代,磁性元器件企业还普遍集中在长三角地区,全国行业企业数量不足三百家。到了21世纪初,短短十年内,磁性元器件企业遍布全国,珠三角地区也在此时成为行业企业又一重要聚集地,全国磁性元器件企业数量逾千家。企业还能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。
二、“内资企业”崛起 新世纪面临国际考验
1.  产品发展标准化 大规模企业兴起
新革命后,电子行业市场发展迅速,磁性元器件也多应用于国内市场。2001年,我国加入WTO,正式与世界经济接轨,给国内行业企业的生存发展带来极大的影响。
国际间产业转移,“三资企业”成为磁性元器件行业一支重要的生力军。如日本田村制作所先后在台湾、香港、深圳、惠州、东莞各地投资建厂;1997年,博微田村在中日合资下于合肥建厂;2004年美磁在厦门建立分企业……
充足与较为低廉的劳动力,使得当时国内制造业迅速发展,磁性元器件行业也凭此积极进入国际市场。为提高产品质量,磁性元器件企业开始注重产品的质量审核与标准,去进行IECQ、CCEE、UL、ISO9000、ISO14000等各类认证。此后,行业内还出现了安规、绿色环保标准等多维度产品认证体系,推动磁性元器件往标准化、高质化方向发展。
21世纪初,虽然磁性元器件行业企业数量众多,但大多研发实力薄弱,产能较低。电子市场需求的扩大,对企业的产能与技术研发实力都有了更高的需求,推动了行业企业优胜劣汰、兼并重组,磁性元器件企业总体数量虽有所减少,但拥有一定规模与研发实力雄厚的磁性元器件企业陆续涌现,内资企业崛起并逐渐成为行业主导企业。
顺络电子、麦捷科技、振华富、经纬达、雅玛西等一批如今在业内耳熟能详的企业便是在21世纪初迅速发展起来。依据《2021中国信息产业年鉴》统计,2021年末,我国规模以上电子变压器和电感器生产企业有333家。
2. 全球性金融危机 磁性元器件行业遭遇重大挫折
2008年全球性金融危机爆发,身处国际经济其中一环的磁性元器件行业也受到了影响。
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,企业做出了降低一切成本开支,重新调整供应商、加大市场开发力度,调整客户群,等一系列战略性政策调整。
国家亦适时推出一系列刺激经济的“暖冬计划”,包括加大投资、出口退税等。2021年,我国仍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成本,提高我国电子产品的竞争力,推动电子行业发展。《2021年版中国电子变压器市场竞争讨论报告》中显示,如今我国电子变压器生产在国际市场的市占率已有20%。
三、招工难成行业“顽疾” 自动化转型势不可挡
1. 招工难、招工贵持续困扰磁性元器件企业
自上世纪90年代变压器新革命以来,磁性元器件行业已走过三十余载。那么,对于磁性元器件企业来说,发展过程会经历哪些风雨,影响最大的困境又是什么呢?
雅玛西副总经理周晖向记者反映,雅玛西自1998年成立,每一年,都会遇到新的挑战、新的困难。但招工难、招工贵这一难题可以说是一直困扰着磁性元器件行业企业,至今仍没有完全能够解决的办法。
周晖详细说道:“2005年左右,大家就开始意识到深圳地区工人薪资涨幅迅速,而磁性元器件行业劳动力需求量大,用人成本高,给企业带来一定的压力。于是大家开始提前布局,在国内寻求用人成本较低,能满足大家生产需求的地方,并于2008年在梅州县建立平远雅玛西科技有限企业。”
为降低用人成本,缓解招工难题,内迁建厂成为了不少磁性元器件厂商的选择。
2006年,嘉龙海杰就在广西贵港投资开设贵港分企业,迄今在广西地区拥有6家全资子企业;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、招工贵的情况持续存在,除了内迁建厂,行业企业一直在积极寻求更多的解决方案。
2. 自动化技术发展 磁性元器件行业开始自动化转型
彼时,自动化技术正处于飞速发展时期。固态微型传感技术发展,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年前后,从全人工生产到引进自动化设备生产,业内开始有了自动化转型的意识。2013年,广东省电子变压器电感器行业协会主办,大比特资讯机构承办的“电子变压器、电感器行业首届自动化设备高峰论坛”召开,论坛上围绕自动化设备使用问题、自动化设备提升空间、自动化未来发展趋势等多个话题进行讨论,加深了磁性元器件行业对自动化的认识,推动行业积极往自动化方向转型。
如今自动化转型已成为磁性元器件行业的共识,许多企业在进行磁性元器件工艺设计时就会考虑到后续自动化生产的需求进行调整
于此同时,业内也涌现出一批优秀的自动化设备厂商。并根据磁性元件不同的生产流程提供如绕线自动化设备、电感成型设备、外观检测及测试设备等不同类型的设备,满足磁性元器件企业的多样需求。
盈聚科技王总工表示,要解决招工难题,最好的办法就是引进自动化设备,走自动化道路。
雅玛西作为最早一批自动化转型的企业,也是从2014起开始建设全自动化生产线,同时针对部分工位不适合自动化的情况,采用分段式自动化。
早期线圈生产靠人工作业方式生产,效率低,人工供不应求,且人工作业导致线圈特性指标一致性差,不良率高。经纬达便成立自动化研发团队,针对线圈生产实现全自动化工艺,并对该自动化设备和工艺申请对应的发明和实用新型专利,还成立了独立的线圈自动化生产事业部,更好的为后面的生产提供保障。
3. 专业人才缺失 招工难困境仍在持续
实际上,如今招工难、招工贵不再仅限于普通的生产工人,对于专业人才来说同样存在。
普晶电子总经理桂玉红就多次跟记者反映,普晶电子正在积极布局新能源汽车市场,对汽车电子相关专业人才需求量大。而现阶段最大的难题就在于汽车电子专业人才的数量紧缺,而这一现象,并不局限普晶一家企业,也不局限汽车电子这一领域。
针对新兴电子市场人才紧缺导致的招工难题的现象,许多磁性元器件企业表示,一方面,会选择用更高的薪资与福利吸引人才,但这也意味着用人成本的进一步提高;另一方面,也会在加强企业内部人才建设,开展专业常识培训。
四、新兴市场领域出现 磁性元器件产品创新
近年来,磁性元器件应用市场已从原本的消费电子市场为主,向云服务器、5G基站、智能快充、智能家居、新能源汽车、光储充等新兴市场发展。新兴市场出现,推动磁性元器件在性能上也有了更大提高。
如5G微基站中,由于功耗较小,微基站电源可选用POE供电方案,针对具体方案,顺络电子生产的PoE变压器采用全自动的生产方式,建立了EP7,EP10,EP13,EE20等全自动生产线,满足标准IEEE802.3af/at/bt 60W以内的变压器,具有优良的屏蔽作用,EMI的发射干扰低。
又如应用于数据中心的网络变压器,由于大数据时代下,数据处理量呈亿万级别增长,这也就意味着网络变压器不仅需要满足最基础的传输性能,其传输速率也有大幅度的提升,高速率2.5/5/10G网络变压器方案,从核心元器件上就需要保证其产品的稳定性。
经纬达研发总监汪洪伟分享道:“针对网络变压器高速率的要求,经纬达通过对磁芯材料、线圈工艺、高频S参数等核心项目的研究,突破传统速率网络变压器的各项“常规”,研发出满足IEEE802.3bz&an协议标准且余量充足的各类封装结构的2.5/5/10G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。”
以往,磁性元器件普遍应用于传统消费电子领域,对磁性元器件的规格要求基本趋于一致;如今,众多新兴市场的出现,也对磁性元器件提出了更多具体的不同要求。磁性元器件生产趋向客制化,为每一个不同的客户提供量身定制的最佳产品解决方案。
不过,磁性元器件的发展趋势依旧有迹可循。总体来看,磁性元器件的工作频率越来越高,工作电压和工作讯号电流均向高低两端拓宽。小型化的趋势,促使磁性元器件往贴片式方向发展。为进一步提高效率,磁性元器件也需往低损耗方向发展。此外,对于应用在新能源汽车等对安全性能要求较高的终端领域时,磁性元器件的安全性、可靠性亦成为客户检验的重要标准。
五、疫情阴翳下跌宕起伏的两年
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、平远雅玛西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。
总结:
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,大家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大家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,但大家相信,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。

文章来源:电子制造业

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