AI浪潮下，高端MLCC如何國產(chǎn)替代？

MLCC需求增長主要依賴于新技術(shù)革新下，終端電子產(chǎn)品市場的發(fā)展。2024年，AI技術(shù)正被視為電子產(chǎn)品下一輪革新驅(qū)動力，在AI服務(wù)器、AI PC等AI終端市場的強勁拉動下，MLCC行業(yè)需求量正經(jīng)歷爆發(fā)。

如何直面需求端挑戰(zhàn)，為AI技術(shù)驅(qū)動下正悄然發(fā)生改變的電子終端產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)的MLCC產(chǎn)品，以實現(xiàn)MLCC的國產(chǎn)替代。正成為國內(nèi)MLCC企業(yè)新命題。

國內(nèi)領(lǐng)先的MLCC企業(yè)，如廣東微容電子科技有限公司（以下簡稱：微容科技）正站在這場技術(shù)變革的風口浪尖上。本文試圖探究，在AI技術(shù)重塑MLCC應(yīng)用格局的環(huán)境下，國內(nèi)企業(yè)該如何在這場全球競爭中突圍而出。

AI時代，MLCC面臨挑戰(zhàn)

MLCC(Multilayer Ceramic Capacitors的簡稱)，也叫貼片電容，是由印好電極（內(nèi)電極）的陶瓷介質(zhì)膜片以錯位的方式，多層疊合起來，經(jīng)過一次性高溫燒結(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（外電極），從而形成一個類似獨石的結(jié)構(gòu)體，故也叫獨石電容器。

MLCC主要起到儲電后定量輸送電的“水壩”作用，調(diào)節(jié)使電流在電路中定量傳輸，防止元件間出現(xiàn)電磁波干涉現(xiàn)象。電路中該需求出現(xiàn)頻繁，因而MLCC下游應(yīng)用極為廣泛，領(lǐng)域涉及數(shù)據(jù)大模型、汽車電子、通信、計算機、消費電子、自動儀表、數(shù)字家電等行業(yè)。

在AI興起的環(huán)境下，MLCC的重要性進一步凸顯。AI應(yīng)用系統(tǒng)對高算力的需求迫切，MLCC也需要同步優(yōu)化其特性護航這些電路使用安全，要做到這點，并不容易。

以MLCC在AI服務(wù)器應(yīng)用為例，為穩(wěn)定高功耗電路的平穩(wěn)運作，MLCC面臨多方面挑戰(zhàn)。首先，在性能上，MLCC在電路中承擔的工作更加繁雜，服務(wù)器供應(yīng)電壓是48V的直流電源，但服務(wù)器中承擔算力重任的GPU、CPU供應(yīng)電壓主要是1V，中間需要MLCC護航多路電源轉(zhuǎn)變；由于CPU 工作時有輕載和重載切換，電壓會跌落，且有高頻諧波和雜音，此時也都需要電容發(fā)揮穩(wěn)定電壓作用。其次，在產(chǎn)品形態(tài)上，在服務(wù)器中，由于算力需求的提升，GPU和CPU所需晶管數(shù)量增多，功耗也快速上升，需更多MLCC來保障電路的安全?！癎PU板子除了核心芯片，周邊全是電容器件，一個板子的電容數(shù)量可能超過1200個?！蔽⑷菘萍际紫夹g(shù)專家譚斌向芯師爺透露。但載板能提供給MLCC的空間依然有限。

譚斌表示，適應(yīng)AI應(yīng)用帶來的電路改變，MLCC產(chǎn)品的變化主要體現(xiàn)在4方面：一是電容要在更小體積中實現(xiàn)更大容值，高算力GPU/CPU需要的電容數(shù)量更多，容量更大，在面積有限的板子上，更小的大容量電容才能滿足需求；二是電容需要承受更高的工作溫度，電壓下降，功率上漲，使得電路系統(tǒng)的電流大增，溫度也隨之提升；三是能忍受大電流所帶來的大紋波，需要超低 ESR；四是GPU/CPU工作頻率的提升需要電容能提供低ESL，高的自諧振頻率SRF。

總的來說，MLCC的工作環(huán)境更加嚴苛，需要更高性能、采用更先進生產(chǎn)工藝和技術(shù)的高端MLCC來適應(yīng)當前市場需求。

產(chǎn)品之外，在AI時代，加快MLCC國產(chǎn)替代也是亟須解決的難題。MLCC作為最重要的被動元器件之一，大陸自給率卻不足10%。長期以來，全球MLCC供貨較為集中，前十大廠商市場占比超過90%，且主要為日韓臺系廠商。特別是在高端市場中，日系MLCC憑借技術(shù)優(yōu)勢生產(chǎn)小尺寸，高電容的產(chǎn)品，持續(xù)壟斷性占據(jù)高端MLCC市場，而國內(nèi)大多廠商精力仍聚集在生產(chǎn)中大尺寸低電容值的中低端MLCC產(chǎn)品。

但在需求端，大陸市場占比超過40%。兩相對比之下，國產(chǎn)替代空間巨大。同時，當前大國科技競爭日益加劇，AI應(yīng)用是重點關(guān)注對象，也強化了國產(chǎn)MLCC導(dǎo)入市場必要性。

錨定高端，國產(chǎn)MLCC突圍

AI技術(shù)應(yīng)用和新的國際市場形勢，都在呼喚高端國產(chǎn)MLCC產(chǎn)品，國內(nèi)廠商又該如何應(yīng)對呢？微容科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的MLCC原廠，近年來動作頻繁，在市場上也取得了有效成果——自2020年以來，其MLCC產(chǎn)銷位居中國大陸前茅，是個典型的明星樣本，觀察其發(fā)展脈絡(luò)，從中可見國內(nèi)MLCC廠家有效答題思路。

據(jù)芯師爺觀察，微容科技的解題思路有三個關(guān)鍵詞，分別是錨定高端、積極擴產(chǎn)、深耕研發(fā)。

錨定高端

與一般廠家先布局技術(shù)難度較低的產(chǎn)品，逐步積累經(jīng)驗向高端產(chǎn)品邁進不同，微容科技從一開始就錨定高端應(yīng)用布局MLCC產(chǎn)品。這與海外MLCC巨頭的布局思路類似。近年來，國際MLCC大廠有意減少低端MLCC產(chǎn)量，將更多的精力投入高端MLCC的研發(fā)。這使得國產(chǎn)MLCC在低端市場的市占有所提升，但低端市場并非國產(chǎn)替代的強需求領(lǐng)域，相比而言，高端國產(chǎn)MLCC在市面上更稀缺。

公開資料顯示，自2017年成立以來，微容科技在高端MLCC領(lǐng)域不斷取得突破，尤其是國內(nèi)短板的高容量MLCC領(lǐng)域。

2018-2019年，微容科技率先成立車規(guī)級 MLCC 研究院，成功完成了車規(guī)級 MLCC 的全系列開發(fā)，成為中國大陸地區(qū)首家可以全系列提供滿足 AEC-Q200 車規(guī)等級的MLCC 制造企業(yè)。

2020年起，微容科技通用級008004/01005/0201 微型系列及射頻系列成為行業(yè)主力供應(yīng)商。

面對新興AI應(yīng)用，微容科技針對性微容科技推出0201/2.2μF/10V，0201/4.7μF/6.3V、0402/22μF/6.3V、0603/22μF/16V等規(guī)格產(chǎn)品線，針對AI手機的高容量、超微型需求，全棧滿足AI手機對高端MLCC在高容量、超微型等方面的選型需求。

該類產(chǎn)品的主要技術(shù)特點是采用獨特的超細、高介電常數(shù)陶瓷材料，高可靠性的工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合陶瓷顆粒高分散，薄層化等加工技術(shù)，使其電容單層厚度達到薄至1μm及以下，堆疊層數(shù)超過1000層等指標，滿足高溫&高容等人工智能應(yīng)用核心需求。

此外，微容又推出了0805/100μF/X6S、1206/220μF/X6S等規(guī)格產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于終端產(chǎn)品（AI服務(wù)器/AI PC/AI 手機等）和AI應(yīng)用組件部分（GPU，光模塊，DDR等），滿足人工智能高算力，高傳輸，大存儲要求。

針對汽車電子領(lǐng)域?qū)τ贛LCC高容量/高耐壓/高可靠性的核心需求特點，微容以自身多年車載行業(yè)開發(fā)積累的材料工藝等基礎(chǔ)能力，采用高精度多疊層，采用快速燒結(jié)的國際尖端設(shè)備和排燒一體化等特有技術(shù)，推出了包括1210/X7T/100μF、1210/X7T/220μF等典型規(guī)格產(chǎn)品，用于高階智能駕駛，滿足L2及以上智能輔助駕駛各類汽車電子產(chǎn)品需求；以及1210/C0G/22nF/1000V、1210/C0G/33nF/630V等典型規(guī)格產(chǎn)品，用于三電動力系統(tǒng)，滿足800V平臺下各類汽車電子產(chǎn)品需求。

目前，微容科技量產(chǎn)的高容系列MLCC產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋01005-1210全尺寸，容量從0.47μF延伸到最高至220μF，主流性能匹及日系巨頭，達國際頂尖水平。從產(chǎn)品矩陣來看，微容科技高端MLCC產(chǎn)品緊隨市場各類存量和新興市場需求，填補了大陸MLCC高端系列的空白。

積極擴產(chǎn)

面對廣闊的國產(chǎn)替代市場，僅有高端MLCC產(chǎn)品還不足以扭轉(zhuǎn)國內(nèi)的供應(yīng)難題，充足產(chǎn)能在供應(yīng)鏈中同樣重要。目前日系巨頭的月產(chǎn)能已超千億片，但大陸MLCC產(chǎn)能相較日系，甚至是中國臺灣友商，仍相對落后。

微容科技成立之初，產(chǎn)能就是其重點突破的應(yīng)用圍墻。據(jù)了解，微容科技搭建第一棟廠房時就引進了先進的生產(chǎn)、研發(fā)設(shè)備，布局了高標準生產(chǎn)車間，并設(shè)立專項信息化投入，打造數(shù)字化智能制造及研發(fā)設(shè)計平臺。目前，微容科技已建成兩棟廠房，用于超微型、射頻、高容量、高可靠車規(guī)、AI服務(wù)器等高端 MLCC系列產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)。

成立數(shù)年間，微容科技MLCC產(chǎn)能持續(xù)爆發(fā)，2023年已達450億片/月，2024年這一數(shù)字再次上漲至600億片/月，是中國大陸產(chǎn)銷量最大的MLCC供應(yīng)商。

微容科技關(guān)于產(chǎn)能擴建的故事還在繼續(xù)書寫，2024年9月，微容科技在云浮羅定舉行微容科技智慧工廠奠基儀式，項目建成后，預(yù)計2027年年產(chǎn)能將突破9000億片大關(guān)。此外，據(jù)了解微容科技將持續(xù)投資規(guī)劃，預(yù)計2029竣工，進一步擴大高端MLCC產(chǎn)能，屆時年產(chǎn)能超12000億片，成為全球前三的MLCC制造商。

深耕研發(fā)

微容科技MLCC不斷完善的高端產(chǎn)品矩陣和充裕產(chǎn)能背后，是該企業(yè)對研發(fā)技術(shù)重視與積累。

微容科技創(chuàng)始人陳偉榮表示“微容科技自成立起就著重研發(fā)，吸納了大量全球行業(yè)頂尖的研發(fā)型工程師?！蔽⑷菘萍脊倬W(wǎng)資料也顯示，公司連續(xù)四年研發(fā)投入占營收比重超過10%，研發(fā)人員規(guī)模近400人，均有多年的MLCC 專業(yè)生產(chǎn)制造經(jīng)驗。

此外，MLCC制作難度和技術(shù)門檻很高，是材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)的集大成者。在原材料這一核心行業(yè)壁壘上，微容科技也積極和各領(lǐng)域優(yōu)秀伙伴合作，參與共同開發(fā)。目前微容科技在材料、工藝、設(shè)備三大方向齊發(fā)力，持續(xù)推動高端MLCC研發(fā)。

結(jié)語

作為中國大陸高端MLCC的主要供應(yīng)商，微容科技正通過其具備高容、高溫、高壓、高可靠等特性的MLCC產(chǎn)品為AI時代電子終端產(chǎn)品提供強有力的支持。展望未來，可以預(yù)見，如微容科技般持續(xù)滿足市場最新需求的半導(dǎo)體廠家，將對國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。

值得注意的是，半導(dǎo)體產(chǎn)品需求和應(yīng)用的進步相輔相成。在國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的過程中，也需要供應(yīng)鏈更多采用國產(chǎn)產(chǎn)品，才能盡快實現(xiàn)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主可控，推動整個中國電子元器件行業(yè)的技術(shù)進步和市場競爭力提升。