2024年我國釬焊材料行業技術壁壘分析及發展趨勢研究預測

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報告發布方：中金企信國際咨詢《品牌實力認證：釬焊材料行業全球及中國市場占有率專項報告（2024版）》

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1、釬焊材料概述

（1）釬焊概述

焊接是一種精確、可靠、低成本和高技術連接材料的方法，它可使分離的工件（同種或異種）產生原子（分子）間結合，實現工件之間永久性的連接，被譽為“工業萬能膠”，是制造業的重要加工手段。按照工藝不同，焊接方法一般可分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。

區別于熔焊、壓焊，釬焊工藝加熱溫度低，接頭光滑平整，組織和機械性能變化小，工件尺寸精確，特別有利于異種金屬、金屬與非金屬之間的精密連接，廣泛應用于航天、航空、原子能、儀表、電子等工業部門。

（2）釬焊材料概述

釬焊所使用的焊接材料為釬焊材料。除傳統的連接功能外，釬焊材料還具有密封性、導電性、導熱性、耐熱性、耐腐蝕性、耐磨損性、潤滑性等一項或幾項特殊功能要求。釬焊材料包括釬料和釬劑：釬料是指釬焊時使用的有色金屬焊料，用來形成焊縫的填充材料；釬劑是指釬焊時使用的助焊劑，作用是去除母材及釬料表面的氧化物，保護母材和釬料。釬料自身的性能及其與母材間的相互作用在很大程度上決定了釬焊接頭的性能，因此釬焊接頭的質量主要取決于釬料。此外，處于經濟性的考慮，釬料在滿足工藝性能和使用性能的前提下，盡量少用或不用稀有金屬和貴金屬以降低生產成本。

按合金體系中的基體元素或重要元素來劃分，釬料包括錫基釬料、銀釬料、銅基釬料、鋁基釬料、鎳基釬料、錳基釬料及貴金屬釬料等。

按釬料熔化溫度范圍，釬料可分為軟釬料和硬釬料：熔化溫度低于450℃的釬料稱為軟釬料，熔化溫度高于450℃的釬料稱為硬釬料。其中，硬釬料可根據釬焊溫度范圍進一步細分：釬焊溫度高于900℃的釬料稱為高溫硬釬料，低于900℃的為中溫硬釬料。

2、釬焊材料行業的技術水平及特點

總體上看，我國釬料生產企業數量和產量均居全球第一，部分釬料產品已經在工藝制造水平上達到了國際領先水平，但是低端產品產能過剩，而面向先進制造業的高端釬料產品產能不足，無法滿足國內制造業快速發展的需求。我國釬料領域尚未實現行業整合，生產企業普遍規模較小，生產工藝落后、研發能力弱，與工業發達國家依然存在顯著的差距，具體表現如下：

產品體系方面：工業發達國家釬料產品體系比較健全，而國內在用于重點工程和重大裝備制造的高端釬料產品方面產品體系不完善，高溫釬料、活性釬料、自動釬焊用釬料、復合釬料、膏狀釬料等綠色、潔凈、高效釬料產能不足，在很大程度上依賴進口。

制造技術和產品質量方面：國內釬料的熔煉與加工技術較落后，產品整體上存在釬料化學成分不穩定、雜質和氣體含量高、尺寸超標、表面質量差等問題。

產品技術標準方面：發達國家技術標準比較完善，且標準執行情況較好，廠家實際采用的企業技術標準一般高于國家標準；國內技術標準低且不統一，標準執行力度不夠，造成產品質量偏低且穩定性差、產品規格不統一。

產業發展方面：國內企業比較分散，產業大而企業不強，以企業為主體的創新體系不完善，企業在自我培育先進技術、制度和理念方面有一定的局限性，產業國際化程度低，全球化經營能力不足。

3、釬焊材料行業的主要進入壁壘

（1）技術壁壘

釬焊技術是制造業的關鍵技術之一，它已逐步從單一的加工工藝發展成為現代科技多學科相互交融的新學科。釬焊材料涉及材料、冶金、結構、力學、機械、電子、自動控制等多學科交叉領域，釬焊材料的品質、性能對整個焊接過程起著重要作用，因此技術標準極為嚴格。釬焊材料制造行業是典型的技術密集型行業，產品涉及到的相關技術復雜程度均較高，尤其是在產品性能、穩定性等方面均有較高的要求。目前市場的頭部企業其產品及技術均經過長時間的積累、發展以及市場的驗證。新進入者難以在短期內獲得先進的釬焊材料制造技術以及穩定的品控能力，從而對其形成了一定的技術壁壘。

（2）人才壁壘

釬焊材料的技術密集型特點決定了其具有高人才壁壘。產品的多學科特點決定其對于諸多學科領域均有專業人才需求，尤其是多學科、復合型人才更是市場上稀缺的人才。無論在產品研發、技術研究方面，還是在生產制造環節，專業人才都是重中之重。人才的儲備和培養均需要較高的成本，核心技術人員以及各層級人才的儲備、引進、培養與激勵，已成為市場參與者核心競爭力的重要構成。新進入企業很難在短時間內招聘及培養具有核心競爭力的研發、生產團隊，從而對其形成一定的人才壁壘。

4、釬焊材料行業發展態勢

（1）釬焊材料行業發展情況

釬焊作為焊接的重要工藝之一，其關鍵材料釬料行業在國內亦得到了快速發展。我國在釬料的研究與開發上起步較晚，早期主要以進口釬料為主。國內航空、航天、汽車、電子、半導體、制冷工業等領域的不斷發展催生了對國產化釬料的迫切需求，促進了國內的釬料企業對適用于各領域的釬料的不斷研發。國內的軟硬釬料生產企業數量快速增長，釬料產品的質量和品種數量亦得到了快速發展，部分品種的釬料還實現了大批量出口。

（2）釬焊材料下游應用領域發展情況

釬焊材料下游已深入國民經濟的各個領域，包括電子及半導體、制冷、汽車、電氣、電機等。

①電子及半導體行業

由于陶瓷基板易碎而難以壓合，其主要工藝覆銅、鉆孔和蝕刻的技術難度較高。特別是覆銅工藝，國內鮮有企業能夠完成。覆銅工藝主要包括DBC（直接覆銅）、DPC（直接電鍍銅）和AMB（活性金屬釬焊）。

AMB（ActiveMetalBonding）技術是指在800℃左右的高溫下，含有活性元素Ti、Zr的活性焊料在陶瓷和金屬的界面潤濕并反應，從而實現陶瓷與金屬異質鍵合的技術。AMB陶瓷襯板相比DBC陶瓷襯板，具備更好的銅層結合能力、更低的熱阻、更高的導熱率和更佳的可靠性，更適用于高鐵、高壓變換器、直流送電等高壓、高電流功率半導體的封裝。

氧化鋁基板主要采用DBC工藝制備；氮化鋁基板導熱率較高，可采用DBC和AMB工藝制備；氮化硅可靠性較佳，主要采用AMB工藝制備；IGBT等硅基器件的應用場景如果提升至800V以上高壓平臺以及快充模式，對封裝基板的散熱性以及穩定性的要求將大幅提升，其襯底材料將從傳統的氧化鋁、氮化鋁升級至氮化硅，加工工藝亦將從DBC進階至AMB；作為第三代半導體材料的SiC器件相較于硅基器件，具備更為優越的電氣性能，符合新能源車高壓化的趨勢需求，未來市場規模有望高速增長，而AMB工藝制備的氮化硅陶瓷襯底，與SiC晶體材料的熱膨脹系數較為接近，適合作為SiC功率器件的封裝基板。

②制冷設備行業

在制冷設備中，換熱器的制造及制冷循環管路的連接用的是釬焊工藝，釬焊焊接接頭數量多、直徑變化范圍大，焊接質量將直接影響制冷設備的性能及制冷效果。釬焊材料在空調冰箱類產品中主要用于壓縮機、四通閥、截止閥、電磁閥、管組配件及整機的制造，此外還用于制冷相關的車用空調、食品冷鏈運輸設備、儲藏用冷庫的制造等。

釬焊材料重要下游應用領域空調和冰箱行業從國內需求和出口角度看有望保持市場規模穩定增長的發展態勢。在人民生活水平提升、城鎮化進程推進的大背景下，新增家電消費以及升級換代的需求將有力支撐空調、冰箱行業的產銷量保持穩中有升的趨勢；在“一帶一路”政策的指引下，空調、冰箱作為具有較強國際競爭力的產品，出口規模亦將保持穩步增長的趨勢。根據國家統計局數據，我國空調年產量從2015年的14,200萬臺增長到2022年的22,247萬臺，我國家用電冰箱年產量從2015年的7,993萬臺增長到2022年的8,664萬臺。

③汽車行業

釬焊是汽車工業不可缺少的連接技術，釬焊材料主要用于客車、卡車和工程機械車輛的散熱器、中冷器、油路系統、發動機挺桿、各類傳感器等，轎車等乘用車的激光釬焊及各類車輛的車載空調等零部件，以及新能源汽車的電子繼電器。

（3）行業未來發展趨勢

①生產自動化、智能化

隨著釬焊材料需求量的增長、品質要求的提升以及人力成本的上升，釬焊材料行業的生產自動化程度將逐漸提高。釬焊材料的自動化和智能化生產在提高效率、降低成本、改進質量、保證安全和滿足高水準制造要求方面將帶來突出的優勢：生產工藝過程自動化將提高產品質量的穩定性，保證釬焊材料的大批量生產，有利于實現規模效應；自動化生產線生產出的釬焊材料送絲性能更優越，能夠適應焊接的智能化使用，滿足自動化焊接對焊接材料成分、性能的高要求。

②綠色化

隨著環境問題的日益突出，釬焊材料和釬焊工藝的綠色化將成為釬焊行業的發展趨勢。對于釬焊行業的環境問題，可以利用釬料綠色化、高效高可靠釬焊工藝等方式，從源頭減污、清潔高效、精準可靠等方面實現綠色釬焊。釬料綠色化即釬料成分無害化，比如無鉛電子封裝釬料、無鎘節銀或無銀釬料、無鹵的無害化釬劑等；高效高可靠釬焊工藝包括真空釬焊、氣體保護釬焊等。比如，在Ag-Cu-Zn系基礎上通過多元素復合添加降低釬料熔點，改善釬料流動性和潤濕鋪展性從而徹底取代含鎘銀釬料；在Sn-Ag-Cu系基礎上通過稀土等元素和增強相調節，在流動性、潤濕性、塑性和熔點等關鍵性能上達到和超越錫鉛釬料的水平；在釬劑方面研發無鹵的免清洗釬劑，實現釬焊過程減少污染；釬料釬劑一體化的藥芯釬料，可以實現釬劑定位-定溫-定時-定量精準反應并高效利用，在同樣工況條件下達到釬劑用量降低超過70%，大大降低焊接產生的煙塵量的效果，有效減輕過量焊劑對環境的擾動。

③產品高端化、精細化、多元化趨勢

近年來，高端裝備制造業和新能源產業的發展對焊接技術提出了更高的要求，其所需的高端釬焊材料的需求逐年增加，推動釬焊材料行業向高端優質等方向發展，并且釬料品種和規格呈現多元化發展趨勢以解決下游應用場景的不同需求。比如，耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐疲勞等不同細分領域的功能型焊材；銅價不斷攀升、銅資源日益短缺背景下產生的鋁代銅的發展趨勢，市場對鋁焊絲、鋁釬料尤其是藥芯鋁釬料的需求快速增長；添加Ti、Zr、Nb等活性元素的活性釬料，可用于滿足大量涌現的無機非金屬材料與金屬材料釬焊的需求；通過快速冷卻技術制備具有高潤濕性的釬料；各類低成本和高效釬料，比如以節約貴金屬銀資源為目的的節銀或無銀釬料等。

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