智芯研 | 全球元器件龙头企业专题一:日本村田(Murata)

电子元器件涵盖广,对电子行业具有重要的支撑作用。在通义上,电子元器件是指具有独立电路功能、构成电路的基本单元。电子元器件种类繁多,涉及的范围也不断扩大。根据材料分子组成与结构在元器件制造过程中是否 改变,电子元器件可大体分为元件和器件。元件是加工中没有改变分子成分 和结构的产品,包括电阻、电容、电感、电位器、变压器、连接器、印刷电路板等;器件则是加工中改变分子成分和结构的产品,主要为各类半导体产 品,如二极管、三极管、场效应晶体管、光电器件、集成电路等。

电子元器件行业处于电子原材料和整机行业之间,原材料为磁芯、漆包 线、骨架和一些辅助性材料,产品则应用于消费电子、汽车电子、工控、航天军工等多下游领域,元器件的技术水平和生产能力直接影响着整个电子行 业的发展,因此具有至关重要的基础性作用。

村田:专注于核心技术零部件多元化的元器件, 制造顶级之小

▌经营现状:1.37 万亿日元的收入规模,多项产品全 球地位遥遥领先

1)持续保持稳健增长,2018 财年收入 1.37 万亿日元

村田制作所是全球领先的电子元器件制造商,成立于 1944 年 10 月,1950 年 12 月改名为村田制作所。公司的经营理念是“磨砺精湛技术、实践 科学管理、供应独特产品、贡献文化发展、积聚信誉为本、谋求企业繁荣、 彼此互助互惠、至诚感谢合作、同心同德经营”。村田主要进行以机能陶瓷 为基础的电子元器件的研究开发、生产和销售,最具代表性的产品是陶瓷电 容器,居世界首位,其他居世界前列的元器件产品还包括陶瓷滤波器、谐振器、传感器、电感、电阻等。村田以“Innovator in Electronics”为标语,意 为“电子行业的创新者”,其始终坚持不断开发新市场、新产品和新事业领 域,成为引领电子产业的先驱。

2003-2018 财年村田营收以8.66%的 CAGR 实现快速增长。2012-2016 财年,由于村田进入苹果供应链,智能手机和汽车电子化带来通信模块、压电器件和电容器各类产品需求景气,公司业绩增长明显。2017 财年业绩短 暂下滑,主要问题在于第四季度的新产品未能按计划推出造成订单积压。2018 财年,村田的营业收入达到 13718.4 亿日元,同比增长 20.81%,营业 利润为 1621.5 亿日元,净利润为 1460.9 亿日元,关键增长点是汽车电子化、 智能手机升级换代拉动需求,以及公司并购二次锂电池业务。相比 2003 财 年 3949.6 亿日元的收入,15 年内村田营收的 CAGR 达到8.66%,实现了长期稳定增长。

2001 年 1 月至 2019 年 2 月 15 日,村田股价从 14360 日元涨至 17265 日元,涨幅约 20.2%。作为参考,与京瓷的历史股价相比可以发现,两者的 涨跌趋势基本一致。2014年 5 月起,受益于电子行业逆市上扬,村田的电 子元器件业绩猛增,并收购美国射频芯片制造商 Peregrine 半导体公司,一 年内村田股价暴涨 160%。2016 年上半年,村田和京瓷股价均有所下跌,主 要由于 iPhone 6s/6sPlus 销售低迷造成订单额下降,日本零部件企业对苹 果依赖度较高,而村田以智能手机为主的通信业务占合并销售额的 60%左 右,因此受影响更大。

2)多元化产品遍布各电子终端,多项产品世界第一

自创立以来,村田始终在电子元器件领域深耕,通过不断对陶瓷特性进 行挖掘,获得了一系列技术性革新,拓展出种类丰富,可应用于智能手机、汽车电子、医疗工控等多个领域的产品群。村田的产品线主要分为两大类,即元器件和模块,具体又可分为五个细 分种类,元器件业务包括电容器、压电器件和其他元器件,模块业务包括通信模块和电池及其他模块。2018 财年,村田的元器件业务的营收占比达67.6%,其中,电容器占总营收的 32.9%,是公司的关键优势产品。

村田产品种类多元,可应用于各类电子终端。以电容器为例,作为世界 第一的多层陶瓷电容器(MLCC)制造商,村田提供业内最丰富的产品阵容,包括陶瓷电容、铝电解电容、超级电容(EDLC)、微调电容等多品种,陶 瓷电容器又可分为表面贴装型、引线型和螺钉型。除一般用途外,村田的电容器还可用于汽车动力/安全系统、汽车信息娱乐系统和医疗器械等特殊终 端。2018 财年,电容器的营收为 4498.01 亿日元(约合人民币 265.5 亿元), 同比增长 21.7%。

村田的许多元器件产品在全球市场中占据明显的优势地位。根据村田的 统计,2017 年,村田在智能手机中大量使用的 MLCC、SAW 滤波器、连接 器模组的全球份额分别达到 40%、50%和 55%;在电脑的振动传感器行业,村田的市场份额达 95%,处于垄断地位;在汽车电子中,除了 MLCC 外的其他关键产品,如陶瓷谐振器,村田也早有布局,全球份额达 75%;在智能 家居领域,村田是 EMI 静噪滤波器的重要元器件供应商,全球份额为 35%。

▌成长路径:全球化扩张,从元件到模块

1)发展历史:全球化之路,多领域长足发展

村田最初以生产用于外差式收音机的氧化钛陶瓷电容器起家,此后不断 积累陶瓷工艺技术,依靠日本电子行业的有利形势,在全球范围内迅速扩大影响力。村田的全球化之路大致可分为两个阶段,分别为规模扩张阶段(1944 年-2005年)和多领域布局阶段(2006 年至今)。

第一阶段:规模扩张(1944 年-2005 年)这一时期村田的全球化扩张主 要通过(1)在欧美和东南亚成立子公司和工厂,负责生产、营销和贸易;(2)设立海外办事处;(3)在新加坡证券交易所上市。此外,村田在成立 之初就重视研发,20 世纪 50 年代专门分立出研究部门,成立村田科技研究 实验室公司,此后又在横滨设立研发中心。

第二阶段:多领域布局(2006 年至今)这一阶段村田进行了多次大规 模海外并购,进行横向业务扩张,先后进入了无线射频、电池电源、传感器、通信模块、功率半导体和材料等业务领域,由原先单一的元器件产品线,转 为元器件和模块产品齐头并进的模式,2007 年村田的模块业务快速增长,同比增长率 33%。近年来,村田也逐步减小了对单一下游领域的依赖,积极 布局汽车电子、物联网、健康医疗等新业务板块,蓄力长足发展。

2)产品路径:由电子陶瓷扩散,创新迎合市场热点

村田的产品开发路径始终是以市场需求导向,基于社会热点迅速推出相 应的产品并抢占市场。以最初用于无线电的管状陶瓷电容器为起点,村田在 50 年代海洋资源开发时期推出了用于鱼探仪的谐振器,在 60 年代的彩电热潮中推出了热敏电阻,陶瓷滤波器也因高频率、高集成度成为热门产品。

20 世纪 80 年代是村田的关键十年,PC、通信市场不断扩大,数字音乐 时代开启,村田推出的陶瓷谐振器 CERALOCK?、噪声抑制元件铁氧体磁珠、有源滤波器、MLCC 带来了重要的发展机遇。90 年代后移动通信的 2G、 3G 成为发展主题,村田前瞻性地推出双工器、小灵通卡、蓝牙 RF 模块等, 并成为主力产品。

如今,村田已经形成了以电子陶瓷技术为核心,能够满足市场多种需求 的产品阵容,奠定了在陶瓷电容、射频、滤波器等电子元器件的龙头地位。持续进行电子产品的“内部革新”这样的产品开发思路也将为村田在未来汽车电子、智慧医疗、智能家居等新兴领域的发展开辟前景。

▌成长基因:以材料取胜,以创新恒久

1)扎根技术,打磨工艺,这是立身之本

从材料研发到加工工艺,村田始终坚持精益求精的工匠精神,不断将前 段工艺技术、产品设计技术、分析技术等技术流程中的每一项做得更好,极致的技术追求成就了村田的灵魂。

①坚持基础技术,从原材料做起。村田认为“新的电子设备从新的电子元件开始,新的电子元件从新材料开始”。村田创造了性能优异的功能陶瓷 材料,包括介电陶瓷、半导体陶瓷、热电陶瓷、绝缘陶瓷等,并通过开发新材料不断推进技术升级。例如,村田的材料加工技术实现了通过控制陶瓷的 粒径和晶体结构来合成、分散和制造粉末材料。基于最新的材料技术,2018 年 2 月村田推出了世界最小尺寸的音频线路静噪滤波器,保持高音质的同时消除了噪音。

②前段工艺技术:持续完善。前段工艺技术在电子元器件的小型化、纤 薄化和高功能性方面发挥着重要作用,需要持续的完善和改进。例如,村田的层压和堆叠技术使得 MLCC 的层厚度不断减小,先进的表面处理技术可以 利用无电沉积和电镀技术控制电化学参数以增强电子元件的表面性能。

③产品设计技术:塑造未来。村田的产品设计技术覆盖了“单功能组件 →模块→整体解决方案”,不断推出适应客户需求的技术和产品。例如,通 过优化有源和无源电子元件,设计出更高效、更紧凑的电路;通过对机械应力、电路板裂缝和电容器振动产生的噪声等方面进行精细的设计,实现元器 件的高可靠性。

④分析技术:细节把控。在品控方面,村田通过分析技术来实现严格的细节把控,即利用科学分析方法确认材料的特性、成分和结构,配合故障分 析系统,全面把控品质。例如,在材料表征的分析上,通过热、有机、无机、 表面分析等技术确认材料的物理和电器特性。

2)垂直整合,打通材料、制造、分销产业链,这是扩张之道

村田的优势在于垂直整合能力,构建出从材料到产品一条龙生产体制。村田始终坚持从源头上进行创新,在电子陶瓷领域深耕细作,不断沿着电子陶瓷材料开发各种产品。在村田的技术体系中,从材料到产品都紧密协作并 整合为一体。陶瓷材料中有一种重要的添加剂是稀土,而中国是稀土的主要 产地之一,所以村田于 2014 年在中国的佛山成立了陶瓷原材料制造厂。

全球化的销售和服务网络。在销售方面,村田以“全员营销”为口号, 充分利用全球网络,抢先引导出客户需求。和其他日企大幅依赖本土企业不同,目前村田在日本国内的销售额只占到全球的 10%,中国区域则在 55% 以上,服务和产品网络涵盖日本、亚洲、南北美、欧洲等全球各个地方。在客户服务方面,村田中国地区总裁表示:“我们希望和客户面对面的交流, 这样能在第一时间掌握客户的需求,从产品定义就开始合作,避免日企冗长的确认周期。”以中国地区为例,目前村田在上海、无锡、武汉等地都设有 针对不同区域特点的设计团队,同时在上海村田也专门兴建了 EMC 大楼, 为客户进行 EMC/EMI 的测试服务。

▌未来方向:汽车电子、IoT 与智慧医疗三个重点

1)方向一:汽车电子

汽车电子市场扩张,ECU 集成化趋势为元器件带来增长点。

根据村田的发展 告,ECU 集成化趋势将推动元器件模块化和小型化, 车用半导体的发展会增加对电子元器件的需求,预计将拉动公司年收入上升 10%。

村田将汽车电子作为未来三大重点业务之一,近年来该业务收入不断攀 升,2014—2018年的 CAGR 达到 14.4%。村田将在已布局的动力传动系统、信息通信以及车辆控制和驾驶安全三大领域的基础上,向新能源、ADAS、 无人驾驶方向继续拓展。例如,村田研发出新型高耐热薄膜材料,与指月电机制作所共同推出可在 125℃的高温环境下连续使用、支持自我修复的车载 用高耐热薄膜电容器 FH 系列,已于 2018 年 4 月开始量产。

2)方向二:IoT

IoT 未来大有可为,村田以无线通信模块和传感器为发力点。

IHS Technology 预计,到 2021 年连接到互联网的 IoT 设备(涵盖从传 感器网络终端到具有计算功能终端的各种电子设备)将增加到约349 亿台, CAGR 达 15%。针对 IoT 市场,村田将重点放在了无线通信模块和传感器两 个优势领域,将继续推出新产品,加强与各大 IoT 平台的合作。

在发展无线通信模块方面,村田具有得天独厚的优势。第一,公司有丰 富的产品线,包括LE 5.0/SIG mesh、LoRa、NB-IoT等LPWA类模块,60GHz频段 WiGig 模块,汽车用 V2X 通信模块等。第二,村田已掌握小型化的封装技术,实现了 SIP 封装模块占板面积减小 50%以上。第三,村田的无线通信模块有广泛的合作伙伴和云平台支持,在 Ayla Networks、ElectricImp、 阿里云等均已接入,在 SoC 端也与 NXP 保持长期合作。在传感器方面,村田将大幅提升 MEMS 传感器全球产能。2018 年 8 月,村田宣布将在芬兰投 资 50 亿日元建设 16000 平米的新工厂,以提高传感器的生产能力,用于汽 车电子、IoT、智慧医疗等多领域。

村田的 IoT 代表作为无线智能照明系统,该系统把高性能传感器、低功 耗并且覆盖力强的 ZigBee 无线技术,以及云服务融入到照明整体解决方案 中。根据村田的实验,该系统共节约能量功耗约 63%,降低二氧化碳排放 63%,减弱热能量负荷 63%。

3)方向三:智慧医疗

从临床到智能生活,场景式布局智慧医疗。

村田在智慧医疗的业务布局包括两大方向,分别为应用于医疗设备的元 器件和服务于医疗健康的解决方案。智慧医疗的元器件业务是指将高可靠性的元器件,如医用电容器、功率电感、高压电阻、噪声抑制等,应用于植入 式医疗设备。村田拥有医疗级电容、AC-DC 前端电源、DC-DC 转换器、电 感器、EMI 静噪滤波器、声音元件等多种应用于医疗健康领域的电子元器件。村田的 BLE(Type ZF Bluetooth SMART module)模块拥有业界超小尺寸,能够在有限的空间下与血压计、血糖仪等医疗设备连接。村田植入设备用 MLCC 具有小型且大容量、可靠性高等特点,能在-55℃~125℃环境下正常 工作,适用于心脏起搏器、人工耳蜗、胰岛素泵、胃电刺激等植入医疗设备。

在解决方案上,村田提出“主动智能生活”,意在将智慧医疗的解决方 案普及到临床和生活中,通过精确的感知时刻监测自身健康水平,在疾病发生前做出主动反应。例如,村田推出了采用自家高精度 MEMS 加速度传感 器的间接接触心脏冲击扫描解决方案(BCG 方案),只要将 BCG 模块搭载 在人体可以接触到的载体如床或椅子,就可以随时监测人体的健康状况,该方案正逐步在家庭、养老中心等场景布局,从临床推广到日常生活中。又如, 村田将传感器网络、无线服务、遥控技术、云技术相结合,形成了智慧医院 解决方案,目前已在美国等地应用,未来将进一步在全球范围内推广。

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