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中信建投证券研究 文|王介超 覃静 郭衍哲 王晓芳邵三才
AI技术的快速发展对被动元件行业产生深远影响，将快速拉动高端MLCC、芯片电感、钽电容、封装材料等行业快速发展，同时上游原材料如镍粉、羰基铁粉、金属软磁粉（芯）、散热材料等行业的快速发展。材料性能决定器件性能，上游原材料领域及上下游产业配套企业具备优势。
新能源及AI酝酿需求周期新起点，加速高端被动元件需求增长。新能源车及AI发展对被动元件数量及性能要求更高，尤其是高功率、高频率、高可靠性、小型化的电感、电容和电阻需求激增，行业迈向新的景气周期。据村田数据，新能源车用MLCC约1.8万颗/辆，是传统燃油车6倍，部分高端新能源车单车MLCC用量超过3万颗，AI服务器用高端MLCC需求激增，据三星电机数据，AI服务器MLCC用量达到2.8万颗/台，是传统服务器的约13倍。
原材料决定元件性能，上游原材料行业迎来发展良机。原材料决定终端性能，被动元件性能一定程度上由上游原材料决定，AI服务器功率提升，传统铁氧体软磁电感难以满足需求，金属软磁粉为磁芯的芯片电感成为必选项，芯片电感壁垒高、需求旺、稀缺性高，粉体-粉芯-芯片电感产业链一体化优势突出。新能源车及AI服务器、AI手机等MLCC高端化，对上游陶瓷粉、镍粉性能要求更高，高性能细粒级粉需求高增。新能源及AI行业的快速发展，同样带来上游原材料行业发展良机。推荐关注被动元件及上游原材料行业投资机会，尤其推荐上下游一体化企业，充分享受全产业链升级红利。
电容：国产化高端化与AI需求的双重驱动
纯电车MLCC单车用量是传统燃油车用量6倍。汽车被称作MLCC的集合体，据村田预测数据，燃油汽车MLCC用量约为3000颗，混合动力汽车用量大约为1.2万颗/辆，纯电动汽车则提升至1.8万颗/辆，约为普通内燃机汽车的6倍，且新能源车用MLCC以高端型号为主，部分高端车型对MLCC的用量甚至达到3万颗/辆，随着未来智驾渗透率的提升，MLCC用量还会继续增加。
汽车电动化、智能化支撑MLCC汽车领域需求增量，2030年有望突破万亿颗。新能源汽车MLCC用量较传统燃油车成翻倍式增长，对MLCC需求量的增加明显，据集微咨询预计，全球车规级MLCC用量将于2025年增长至约6500亿颗，是2021年用量的1.6倍。按照纯电动车单车用量1.8万颗、混动单车1.2万颗、传统燃油车单车3000颗估算，2025年全球车规MLCC用量约5900亿颗，2030年有望超过万亿颗，年均复合增速超过13%，其中超8成来自新能源车，车辆的智能化、智驾化水平提升将不断提升单车MLCC用量。
AI兴起，小体积、高容值MLCC是关键，未来需求量快速增长。GPU算力需求增加，MLCC成为保障高算力设备稳定运行的关键组件。GPU、CPU的供应前段面临多路电源转变，AI服务器采用的CPU、GPU、TPU等高性能IC在进行高运算时，会瞬时发生大的电流变化，超高容MLCC将最大程度减少电压下降，快速补偿电流波动，提高电源稳定。此外，高算力设备的功耗攀升，GPU电路板上的电容数量因此激增。由于PCB板载空间有限、功率大幅提升、散热要求更高，MLCC需求走向小型化、高容值、耐高温等方向，这对制作MLCC的粉体而言，要求更细、比表面更大，以满足小体积大容量的高容值电阻的要求。
AI服务器拉动小型化、高容值MLCC需求量快速增长。与传统服务器相比，AI服务器MLCC用量显著增加，三星电机数据显示，AI服务器功率消耗是普通服务器的5~10倍，使用的MLCC用量可以达到2.8万颗/台，是普通服务器的13倍，容量达600，000μF，是传统服务器的27倍。并且，AI服务器不仅对MLCC用量更多，也要求小型化、高容值、耐高温。
材料决定器件性能，高端MLCC需要更细粒径纳米镍粉。MLCC小型化、高容量、高频率等趋势，要求镍粉球形度好、振实密度高、电导率高、电迁移率小、对焊料的耐蚀性和耐热性好、烧结温度较高、与陶瓷介质材料的高温共烧性好等诸多细节指标。目前全球范围内电子专用高端金属粉体材料行业内生产企业数量有限，全球范围内能工业化量产MLCC用镍粉企业较少，超细纳米镍粉企业稀缺，博迁新材规模量产的-80nm级别镍粉已经达到全球顶尖水平。AI浪潮下，GPU、CPU对高算力需求迫切，小体积、大容量MLCC需求快速增长，对纳米镍粉的需求越来越细，MLCC用纳米镍粉领域迎来投资良机。
电感：芯片电感在AI算力时代崛起
算力时代，AI芯片电感大显身手。芯片电感是一种特殊形式的一体成型电感，其尺寸微小，但性能优越，广泛应用于各类集成电路中，起到为GPU、CPU、ASIC、FPGA等芯片前端供电的作用。AI快速发展导致对于算力的要求爆发增长，传统的铁氧体电感体积和饱和特性满足不了高性能GPU的要求，金属软磁粉或羰基铁粉制作的芯片电感具有体积小、效率高、散热好等优点，可以更好适应芯片低电压、大电流、大功率场景，耐受大电流冲击，开关频率可达500kHz~10MHz，更加适用于AI服务器、AI PC 、AI 手机、智能驾驶、AI机器人、DDR等大算力应用场景。
AI带动GPU/ASIC等芯片性能功耗双提升，催生新供电方案。板侧供电仍是目前主流芯片供电模式，主要是因为其仍具备技术成熟（基于传统PCB走线，工艺成熟，设计验证流程完善，EDA工具支持广泛）、成本可控（不依赖先进封装或背面工艺，制造良率高，适合大规模量产）等优势。但展望未来，板侧供电长电流路径、扩展性差、空间占用大的缺点制约了其进一步发展空间，垂直供电具备节约面积、减少PDN损耗、降低EMI等诸多优势，有望成为继板侧供电后的新一代CPU/GPU芯片大电流负载供电方案。
垂直供电PDN损耗更少、扩展性更强，头部厂商均开始前瞻方案预研。为了克服板侧供电的瓶颈，行业正开始进行垂直供电的方案预研，相较板侧供电，垂直供电主要优势如下：
缩短路径：电源直接从芯片背面引入，取消传统引线和引脚，供电路径缩短至微米级，显著降低阻抗；
解耦信号与电源：信号与电源分置主板两侧，减少布线冲突，给晶体管密度提升留下更大空间；
热源排布更均匀：将电感放置在板下，虽然在当前散热方案下不接触冷板、直接解热能力下降，但与芯片的热源距离更远；随着热管理发展，未来亦可能引入双面冷却或其它方案，进一步缓解高功率密度的热量；
提高功率扩展性：提高总供电功率，在不增加主板面积的基础上能更易适配未来的高功率芯片。
AI发展拉动GPU销量激增和迭代加速，引发对芯片电源模块的批量供应和性能升级的双重需求。根据华为《智能世界2030》报告预测，2030年，人类将迎来YB 数据时代，2020年通用算力将增长10倍到3.3ZFLOPS，AI算力将增长500倍超过100ZFLOPS。算力需求的爆发式增长，直接引致AI服务器的出货量和占比的加速提升。根据Trend Force公布的《AI服务器产业分析报告》，预估2024年AI服务器出货量可上升至167万台，年增长率达41.50%，预估2024年AI服务器产值将达1870亿美元，在服务器中的整体占比高达65%。GPU作为AI服务器的核心算力芯片，占据目前AI芯片市场80%以上的市场份额，AI产业的快速发展直接拉动GPU的销量激增和迭代加速，继而引发了对芯片电源模块的批量供应和性能升级的双重需求。
磁芯材料决定电感性能，原料-器件一体化企优势突出。电感的原材料主要包括金属磁性粉末（如铁硅铝、铁镍钼等）、铜线、树脂等材料，电感通常是通过将导线绕在磁芯材料（如空气、铁或铁氧体）上制成线圈形状，因此磁芯材料的选择对电感器的电感和性能特征具有重要影响。更进一步而言，磁芯材料的金属磁性粉末的质量、配方、工艺直接影响到电感的性能，如磁导率、饱和磁通密度等，磁心材料的选择将建立在使最关键的或最主要的参数方面获得最好的特性和在其他参数方面也获得可接受特性折中的基础之上。芯片电感突破的根源在于AI对功率、性能要求的大幅提升，传统材料做的电感无法满足需求，新磁性材料做的芯片电感应运而生，上游磁材类企业可以从材料端率先突破。
芯片电感壁垒高，认证周期长，竞争格局好。芯片电感最上游是粉体制造，一般由超细雾化合金粉、羰基铁粉、非晶粉等单独或混合使用，超细雾化合金粉、羰基铁粉制备具有较高壁垒，粒径大小、表面性能、一致性等要求较高。另外传统绕线电感在磁粉芯外绕铜线而成，芯片电感将采取铜铁共烧工艺提高机械强度。下游客户认证周期较强，具有较高的准入壁垒。
MIM材料：人形机器人零部件核心，算力硬件需求广泛
MIM（Metal Injection Molding，金属粉末注射成型）是一种生产复杂精密零件的“近净成形”的先进制造技术。MIM是将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法，它将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域，是近年来粉末治金学科和工业领域中发展迅猛的一项高新技术。《国家重点支持的高新技术领域（2016）》将“高精密度金属注射成形（MIM）技术”作为重点支持的高新技术领域之一。麦肯锡2018年5月发布的《先进制造与装配调查报告》中，MIM技术在全球10大先进制造技术中排名第二。
MIM工艺具备大批量、高效率成形特点，适合生产高精度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀、形状复杂的精密零件，成本低。它将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域，结合了粉未治金与塑料注射成形两大技术优点，突破了传统金属粉未模压成形工艺在产品形状上的限制，具有如下特点和优势：形状设计没有限制，适合形状复杂的小型零件；近净成型工艺，材料利用率高；效率高、适合大批量生产；经济性强，成本优势明显；适用于MIM的金属材料非常广泛，粉料选择性多，钛及钛合金有望继不锈钢之后成为下一代明星材料；MIM采用更细微米级细粉末，尺寸精度高、表面光洁度好。
中国已经成为最大的MIM市场。MIM技术20世纪70年代初由美国人研究开发，1979年美国Parmatech公司首次发表MIM技术；国内MIM技术研究始于20世纪80年代末，但由于国外技术严格保密，国内直到90年代末才实现批量生产。目前中国MIM市场已经占据全球41%左右，其次是北美和欧洲。
MIM得以其独特的精密加工、成本优势、量产效率等，有望在人形机器人、AI、穿戴设备等领域大展身手。MIM当前主要应用于消费电子，包括手机、电脑等领域，近年来，在折叠屏手机领域的折叠屏铰链应用广泛，成为最优最主流工艺，拉动了MIM市场的快速增长。未来，随着机器人和AI的兴起，MIM工艺将在机器人精密零部件、AI设备零部件、穿戴设备等领域继续大放异彩。
灵巧手是人形机器人应用落地的关键，MIM是灵巧手精密复杂零部件的最佳工艺选择。灵巧手是机器人操作和动作执行的末端工具，是人形机器人中最核心、最精密的部件之一，手指空间狭小、关节多，因此需配备更多小型、精密零件，以配合人形机器人手指轻量化、高精度等要求，灵巧手姿势可变性越高、越灵活，其结构及小型精密零件需求量越大。目前灵巧手数量有限，部分零件采用CNC加工方式，但MIM技术在生产精密、复杂、微小零件上具备无可比拟的优势，尤其适用于生产人形机器人灵巧手、高精度齿轮等零件，满足人形机器人对高精度零部件的要求，未来具备巨大潜力市场；Figure AI表示，MIM工艺相比传统CNC工艺可将零件制造时间从一周缩短至20秒以内，大幅降低了生产成本。
人形机器人减速器，MIM适合生产高精度齿轮零件。减速器是机器人机械系统的核心部件，通常占据整机成本的30%。从产业链角度看，伺服器、减速器、控制器这三个环节是人形机器人技术上的核心和难点，成本占比超70%。MIM技术可以生产出高精度的齿轮零件，其制造出的齿轮的尺寸，形状和表面质量都非常精确，可以满足高精度齿轮的生产需求。MIM技术可以生产结构复杂的齿轮零件，如镶嵌齿轮等等，这些零部件难以通过其他制造技术生产，但是对于某些特定领域的应用非常重要。MIM技术材料选择多，可以制造出具有高强度、高硬度、高耐磨、高耐腐蚀等特性的齿轮零件。
AI终端结构件及连接器应用，MIM零件已实现产业化应用。高速连接器是指能够在高频信号下保持稳定传输性能的连接器。对于人工智能驱动的数据中心而言，高速连接不可或缺，AI的发展使得数据量爆发式增长，促使高速连接器必须朝更高传输速度和更高密度的方向发展，对高速连接器的强度、硬度、耐用性、导电性以及导热性有更高的要求，MIM技术零件在高速背板连接器有更多的使用机会，特别是在112G/224G高速连接器的外壳和内部结构，对高散热率的MIM构件的需求将越来越大。东睦股份成功开发了高速连接器外罩（housing）MIM件，间接配套到英伟达新一代GB200NVL72 服务器。除此之外，高速连接器外罩 MIM 工艺技术还可应用于新能源车等高速连接器，具有高强度、耐用性、导电性、散热性等多重优势。
AI高散热需求带来的MIM件应用场景。光模块的功耗随着速率的增加而增加，早期的10G光模块的功耗在1W左右，400G光模块的功耗在15W左右，到了800G时功耗上升至30W，光模块功耗的增加就需要更复杂结构和利于散热的结构件，这也会给MIM工艺带来相应的机会和市场潜力。MIM工艺可实现壁厚低至0.3mm的精密壳体结构，其最小特征尺寸达 0.1mm，在方寸间集成高密度光纤对准孔、弹簧卡槽及电磁屏蔽结构，突破了传统 CNC 加工的几何限制。
因此，MIM在AI终端的散热冷板也得以应用，通过MIM工艺的近净成型优势，工程师可实现传统工艺难以实现的三维针状散热结构设计。例如某冷板集成数以百计的微型散热针（直径 0.3-0.8mm），在30mm×30mm×5mm的紧凑空间内构建出等效于常规结构3倍的散热表面积，独特的蜂窝状阵列布局使冷却液接触面积提升至85%以上，配合170W/（m·K） 的纯铜热导率，相较于传统机加工冷板，在相同体积下热阻降低40%，散热效率提高60%。
上海富驰高科（东睦股份子公司）、精研科技为国内前2厂商。全球金属注射成形厂商集中分布于亚洲，亚洲MIM工厂数量占比达75%。全球前十大厂商中，中国大陆5家、台湾3家、印度及新加坡各1家。大陆厂商分别为富驰高科（东睦股份）、精研科技、广州昶盛、杭州安费诺飞凤（美国Amphenol在华子公司）、全亿大（富士康内地子公司），其中富驰高科（东睦股份）、精研科技为国内前2大玩家；中国台湾3家分别为晟铭电子、新日兴和台耀科技。
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MIM（Metal Injection Molding，金属粉末注射成型）是一种生产复杂精密零件的“近净成形”的先进制造技术，具备大批量、高效率成形特点，是生产高精度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀、高复杂形状金属零件的低成本解决方案，是国家重点支持的高新技术领域之一。中国已经成为最大的MIM市场，随着人形机器人、AI终端设备、智能穿戴设备、高端消费电子、高端制造等行业发展和升级，对高精度、高复杂性、高强度等零件需求进一步提升，MIM工艺在精密、复杂、关键零部件生产中的优势将得以进一步凸显。
1、全球经济大幅度衰退，消费断崖式萎缩。国际货币基金组织在最新发布的《世界经济展望报告》中预计2025年世界经济将增长3.2%，较今年7月预测值上调0.2个百分点；2026年将增长3.1%，与7月预测值持平。报告指出，全球经济增长依然低迷，贸易政策不确定性正在抑制消费和投资，且公共债务高企并持续上升，同时国防开支增加、人口老龄化以及利率上升对公共财政造成了额外压力。若全球经济陷入深度衰退，将对有色金属的消费形成较大冲击。
2、美国通胀失控，美联储货币收紧超预期。若美国无法有效控制通胀，持续加息，将对以美元计价的有色金属价格形成较大冲击。
3、国内新能源板块消费增速不及预期，地产板块消费持续低迷。尽管地产销售端的政策已经不同程度放开，但是居民购买意愿不足，地产企业的债务风险化解进展不顺利。若销售持续未有改善，后期地产竣工端会面临失速风险，对国内部分有色金属消费不利。
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