发挥潜力，扩大市场，压敏电阻业面临抉择——与众企业共同盘点压敏电阻业

      压敏电阻器是以氧化锌为主要成份的多料金属氧化物经混料、成型、烧结而成的半导体非线性电阻元件。它具有瞬态电压抑制功能，可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管。
      利用这一功能，压敏电阻可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。由于压敏电阻具有良好的非线性特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点，被广泛应用于电子设备。
      随着便携式电子产品的广泛使用，尤其是手机、手提电脑、数码相机等产品需求量快速增长，作为重要的被动元器件行业之一的压敏电阻业必然受到强烈的影响。那么，2007年压敏电阻业的市场发展情况如何？压敏电阻企业在发展过程中遇到了哪些问题？笔者将焦点集中在了这一领域，与众多行业企业共同总结这三个季度以来的得与失。

生产供不应求  市场潜力巨大

■行业企业对产销量表示乐观
      笔者从对众压敏电阻原料、生产及应用企业的采访中了解到，2007年前三季度压敏电阻的需求一直很旺盛，产品产销量增幅也很明显，甚至出现供不应求的情况。
      苏州中普电子有限公司总经理孙丹峰介绍说：“与去年相比，2007年前三个季度的市场需求增加幅度还是比较大的，不仅中普如此，整个压敏生产行业都是如此。今年大多数厂家的氧化锌采购量都比去年同期有大幅度提高，有的几乎翻了一番，就充分说明了这一点。”
      联顺电子（惠阳）有限公司总经理曾清池介绍道，从2007年到现在压敏电阻市场一直是供不应求，预计联顺公司今年营业额将在8000万元左右。而北海新锐电子有限公司总经理蔡德惠说截至目前新锐已为市场供应了2.4亿只（片）压敏电阻，预计第四季度仍有增长。爱普科斯中国投资有限公司市场部负责人余发栋也表示，压敏电阻的市场需求保持一定的增长，并且EPCOS保持高于市场平均增长水平。
      压敏电阻作为一种被动元器件，生产企业的产品需求出现较大增幅，下游应用企业加大采购量是最直接的原因。科通通讯技术（深圳）有限公司高级工程师刘细华说：“目前科通公司的采购量很大，大概比去年多了50%以上，照现在的情况看，第四季度的采购量将继续加大。”而压敏电阻原料生产企业的销售量也一定程度上反映了压敏电阻业蓬勃发展的态势。曼浦汉克化工（上虞）有限公司销售部经理匡志衡透露，客户对原料的采购量比去年都有所增加，“随着人们对电子产品安全性能的要求越来越高，压敏电阻企业对原材料的需求肯定会持续增长。”

■片式压敏电阻市场广阔
      瞬变电压和浪涌电压造成的损害是众所周知的，静电放电(ESD)对IC和半导体器件的破坏也是致命的，而近年来集成电路和半导体器件的低电压发展趋势明显，尤其是低电压操作的手持式电子产品的发展使得过电压保护器件变得越来越重要。随着集成电路技术，数字化技术和便携式电子设备的发展，其品种、数量正在不断扩大，价格也在不断下降。片式压敏电阻由于响应速度快、无极性、成本低以及和SMT工艺兼容等优点而受到市场青睐，片式化已成为衡量电子元器件技术发展水平的重要标志之一。从2003年开始，随着防静电(ESD)国际标准的实行，整机厂商开始大量使用片式压敏电阻器。
      河南金冠王码信息产业股份有限公司副总经理李永祥说：“今年是我国片式压敏电阻产品需求速度增加较快的一年，这也是近几年国家对电子产品使用可靠性要求进一步提高的结果，从上半年使用情况来看，原有许多电子产品没有用到片式压敏电阻器，为提高产品的可靠性和稳定性，新增片式压敏电阻用于过压防护，仅此新增的使用量，就可占到总需求量的20%左右。去年国内片式压敏电阻的总需求量超过50亿只，随着四季度电子产品生产旺季的到来，国内对片式压敏电阻器产品需求量估计可超过15亿只。”

■手机应用市场需求巨大
      目前，片式压敏电阻大部分应用在手机中，今年以来接连发生的手机电池爆炸事件引起了消费者们的广泛关注，可靠性、安全性越发成为人们在购买产品时首要考虑的因素，随之在手机的设计上安全性能提到了首要位置。手机对可靠性和安全性的强烈需求自然而然地带动了压敏元件市场的快速增长。
      现在的手机功能越来越多，诸如MP3、可拍照、可上网、MMS（彩信）等等，应有尽有，这些强大的功能自然对手机中的IC集成度要求越来越高。与此同时，如今的半导体器件和IC的工作电压越来越低，当芯片变得越来越薄时，遭受过电压和静电放电(ESD)危害的几率也将大大增加。过电压和静电放电对集成电路和半导体器件会造成损坏，因而需要大量的过电压保护元件来对昂贵的半导体器件提供保护。这就促使手机生产厂家在自己的产品中安装一些必要的电路保护元件。
      对于片式压敏电阻在手机应用市场的巨大潜力，数字应该是最有说服力的。根据赛迪顾问最新发布的《2007年1-6月手机市场研究报告》预测，未来五年，中国手机多媒体应用芯片市场年均复合增长率为27.2%，2011年市场规模将达到412.3亿元。我国手机产业2006年产量大约为4.5亿部，增长率大于50%，占全球出货量的40%还多。2006年手机出口量约为3.5亿部，年增长率大于60%。全球手机产业2006年年增长率达到22%，总出货量大于10亿部，2007年预计年增长率为20%。全球移动通信用户年增4亿户，2006年年底手机用户接近27亿户，2007年全球手机市场销量预计全年可达11亿部。而调研公司ABI Research也作出了同样的预测，手机全年出货量有望增长15%至11.3亿部。由此可见，手机市场对压敏电阻的需求将稳步上升。 [!--empirenews.page--]
      李永祥先生说，按照他的预测，今年我国手机市场将迎来一个高峰。“压敏电阻作为静电和浪涌防护的一个重要元件，在手机上得到广泛应用。现在一部手机上，根据不同的电路设计，对压敏电阻的需求从十几只到四十几只不等，因此，手机产品是压敏电阻应用比较集中的电子产品之一，我们生产的产品正在以一个较高的速度迅速增长。”  
      现在手机里用到的片式压敏电阻越来越多，而且全球手机换机率越来越快，我国已由24个月下降到21个月。加上数码相机、PDA、医疗设备等电子产品的需求，片式压敏电阻市场潜力巨大。深圳顺络电子有限公司总经理贾广平说：“我公司的片式压敏电阻器主要是应用在手机、电脑等消费类电子方面，到目前为止需求量还是比较大，一直处于供不应求的状态，我公司也取得了不错的成绩。应该说压敏电阻这一块的市场潜力很大，我很看好。”

产销量大、利润小
      从上述各企业负责人对市场的描述中，我们似乎看到压敏电阻业前途一片光明。按照正常的市场规律，产品需求量、产销量大大增加，企业的利润自然而然就会提升。但是当笔者向各压敏电阻生产企业询问这一行业的利润如何时，他们的回答多少有些让人意外。
      在这次采访中，很多企业都说到产销量大幅增加而利润却相对增长较少这个问题。联顺电子总经理曾清池说：“这块市场利润比较低，近几年的利润增长都较小，所以公司现在主要是维持既有客户，没有扩大产能的打算。”北海新锐电子有限公司总经理蔡德惠说：“目前压敏行业的产品利润很薄，造成这种情况的根本原因在于市场的恶性竞争。”   
      对于压敏电阻行业为何陷入这样的怪圈，中普电子总经理孙丹峰作出了详细的分析：“根据产品寿命周期理论，任何一种产品都有初创期、成长期、成熟期和衰退期。经济学理论告诉我们：在市场经济条件下，任何一种不变的产品通过充分地竞争，最终的平均利润趋近于零。这两个规律都告诉我们只有在技术上和管理上不断的创新才能避开产量不断提高、利润不断下降的铁律。”
      对于企业应如何看待这一问题，他说：“首先，出现这种现象是客观经济规律使然，必须正视，没有必要抱怨。正是因为存在这样的经济规律才能促使企业使用各种手段降低成本、提高劳动生产率，从而使消费者和社会受益。这些年来，正是由于压敏电阻利润的不断下降，才促使我们压敏企业的技术和管理水平不断提高。其次，近十年来我一直关注可替代技术和产品的发展，但没有任何迹象表明，性价比优于压敏电阻的产品在短期可能出现，因此压敏电阻产品目前仍处于被称为“黄金时代”的成熟期。从平均利润率上看，压敏行业的平均利润率也高于电子元件行业的平均利润率，完全没有必要悲观失望。最后，提高利润率的出路在于：一、进一步扩大产销量，以更大的毛利总额去平衡管销费用，产销量提高到一定程度，利润率就会上升；二、加强产品技术和相关技术的研发，开拓压敏电阻新的应用领域，由此可以增加新的利润增长点，从而带动整体利润率的提高。这两条道路，第一条是“外延式”发展，第二条是“内涵式”发展，两者必须结合起来，利润问题才能获得根本性解决。”
      中科院等离子体研究所季幼章教授认为，企业竞争首先就是要提高技术含量，在生产中调整配方，采用新材料、新工艺，提高压敏电阻单位体积内的能量密度。第二就是增加产量，因为这压敏电阻行业利润比较薄，只有加大了产品数量，才能降低成本。另外就是要深入了解用户的需要，生产适销对路的产品，这样才能在销售上取得成绩。
      与国外同行相比，国内企业虽然在在技术上并不存在太大的问题，而且在某些方面还有优势。但未来的发展他们都面临着生产规模小，扩大再生产的资金能力不足的问题。压敏电阻不是一般的电路功能产品，它的产销量与国家的法律法规的制定和执行力度具有很大的关联性。虽然我国在电器安全方面的法律法规也正在完善，但就目前而言欧美国家在这方面的外部环境条件优于国内，因此压敏电阻的终端市场大多还是在国外。直接进入国外市场，并打出中国自有品牌的压敏电阻产品，是国内压敏电阻企业进一步发展的关键。只有打开了更大的市场，经营理念和资金问题才能得到根本的解决。

TVS侵占压敏电阻领地
      虽然压敏电阻业目前拥有着较大的市场，各生产厂家也都有着不错的产销量，而且我们也看到了压敏电阻业可供挖掘的巨大潜力，但是这一行业还是受到了不小的压力。在防静电领域TVS不断侵吞压敏电阻市场份额就是其中典型的例子。
      防静电（ESD）保护元件主要分为压敏电阻、瞬态电压抑制器(TVS)和聚合物三类，其中压敏电阻是应用最为普遍的一种元件。相对于压敏电阻来说，TVS在防静电方面似乎更有优势。首先，从保护性能上来看，TVS可以立即将进入的电压箝制到很低的水平，整个过程用时非常短。而压敏电阻的最大箝制电压则要高很多，且电压曲线下降得很缓慢，而且无法降到很低的水平；其次，压敏电阻每受到一次ESD应力作用，材料就会受到一定的物理损伤，形成无法恢复的漏电通道，在多次重复高压电击之后，漏电会越来越严重。而TVS基于二级管工作原理，受到电击后，会立即击穿，然后关闭，从而对器件本身没有损伤，所以完全不会影响使用寿命。另外，随着工艺技术的不断改进，TVS已经可以做到比压敏电阻更小的尺寸，在小型化方面比压敏电阻更有优势。
      据行业相关人士表示，TVS和压敏电阻的市场份额目前大约是各占一半，近几年来TVS在防静电领域大有后来居上之势。[!--empirenews.page--]

应用空白有待填补
现有压敏电阻在配方和性能上分为相互不能替代的两大类：高压型压敏电阻和高能型压敏电阻。高压型压敏电阻的优点是电压梯度高（>250V/mm）、大电流特性好（V10kA/V1mA≤1.4）但仅对窄脉宽(2≤ms)的过压和浪涌有理想的防护能力，能量密度较小，（50～300）J/cm3。高能型压敏电阻的优点是能量密度较大（300J/cm3～750J/cm3），承受长脉宽浪涌能力强，但电压梯度较低（20V/mm～100V/mm），大电流特性差（V10kA/V1mA>2.0）。  
      这两种配方的性能差别造成了许多应用上的空白，在10kV电压等级的输配电系统中广泛采用了真空开关，由于它动作速度快、拉弧小，会在操作瞬间造成极高过压和浪涌能量，如果选用高压型压敏电阻加以保护（如避雷器），虽然它电压梯度高、成本较低，但能量容量小，容易损坏；如果选用高能型压敏电阻，虽然它能量容量大，寿命较长，但电压梯度低，成本太高，是前者的5～13倍。  
      在中小功率变频电源中，过压保护的对象是功率半导体器件，它对压敏电阻的大电流特性和能量容量的要求都很严格，而且要同时做到元件的小型化。高能型压敏电阻在能量容量上可以满足要求，但大电流性能不够理想，小直径元件的残压比较高，往往达不到限压要求；高压型压敏电阻的大电流特性较好，易于小型化，但能量容量不够，达不到吸能要求。中小功率变频电源在这一领域压敏电阻的应用几乎还是空白。
      另外，压敏电阻具有较大的寄生电容，一般在几百至几千微微法的范围。在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变，从而引起系统不正常运行。而且，压敏电阻因为泄漏电流的存在，会影响电子设备的正常运行，其自身的老化也会加快。这些都是目前压敏电阻生产企业有待解决的问题。
据中科院等离子体研究所季幼章教授介绍，解决上述问题的有效方法是提高高压型压敏电阻的能量密度，或提高高能型压敏电阻的电压梯度和非线性系数（降低残压比），即开发高压高能型压敏电阻。        
      到目前为止，在亚微米级前驱粉体基础上进行的各种传统改性研究（粉体制备方法的改进、配方和烧结工艺调整等），均无法解决高压高能问题，实现高压高能压敏电阻是公认的难题。压敏行业的专家普遍认为：发展多学科交叉研究，利用新技术、新材料对压敏电阻进行改性是解决问题的关键。在各种新技术、新材料的应用方面，纳米材料已得到广泛重视，也正在形成一种新的发展趋势。
      季幼章教授说：“目前国内外有学者正在对这方面进行研究，初步研究结果已经显示出采用纳米材料是实现高压高能的有效途径。采用纳米添加改性压敏电阻，研究开发一种全新概念的压敏电阻，实现压敏电阻的高压高能化，将具有很好的市场前景和实际应用价值。”

【编后语】在与这些压敏电阻行业企业的交流中，我们看到了这个行业的巨大发展潜力，但是也看到了这个行业所面临的压力。这使笔者想起了一句话：革命尚未成功，同志仍需努力。当前如何化解这种压力，并发挥潜力扩大市场是摆在各企业面前的一个重大课题。