电解电容器纸行业研究报告

一、电解电容器纸简介
电解电容器纸（又称电解纸）是构成铝电解电容器的三大关键材料之一。它作为电解液的吸附载体，与电解液共同组成铝电解电容器的阴极，同时起到隔离两极箔的作用，也被称为隔离纸。
从行业分类来说，电解纸既属于特种纸范畴，又是电子元器件材料，因此，电解纸不仅需要具有苛刻的物理要求和极高的化学纯度，而且要具有优良的电气性能，它的生产工艺不仅需要造纸技术，还涉及了电气、基础化学、高分子材料化学、纯水制备等技术，可以说是技术密集的产品。由于电解电容器纸的特殊要求，电解电容器纸的生产设备都是由特种材料制成的。为了满足不同品种、不同性能、不同原料的生产，需要各式各样的电解电容器纸生产设备，仅抄纸设备就有圆网-长网复合纸机、圆网-特种网复合纸机、长网多缸纸机、多圆网纸机、斜网纸机等。
电解电容器纸的特性要求：
电解纸的品质直接影响铝电解电从器的损耗、漏电流、容量、额定电压四大主要指标。电解电容器纸应满足下列要求：
（1） 纯度要高，对影响电解液和电极箔性能的不纯物必须严加控制。如各种酸根离子和导电金属离子等。这也是电解电容器纸区别于其它纸的主要标志。
（2） 纸质要均匀，厚度和紧度要均一，纤维排列要均匀，同时不能有孔洞，纤维束等纸病。
（3） 要有充分必要的机械、电气强度。
（4） 对电解液要具有良好的含浸性、保持性，指标上就是吸收性。
（5） 在与电解液成为复合体时，从低温到高温范围内具有低阻抗性。

二、电解电容器纸行业概况及细分行业情况
随着科学技术的不断发展，全球经济的全面复苏，给电解电容器行业带来了前所未有的繁荣，也给电解电容器纸带来的空前的发展，2002年,全球电解电容器用量约为14200吨，同比增长约14%，其中国内电解电容器纸用量约为6500吨，同比增长约18%。预计到2005年全球电解电容器纸用量将达到20000吨，年均增长约12%，其中国内用量约为10000吨，年均增长约16%。
电解纸的种类繁多，由于各生产厂家所用原料及生产工艺技术不同，所采用的分类方法及标准也不同，目前电解电容器纸已有数十个系列数百个规格品种。国内主要生产厂家是浙江凯恩特种材料股份有限公司（简称kan公司①）和浙江民丰特种纸股份有限公司；在国际上，主要是日、美、德等国家的企业，如日本的nkk②、德国奥帕、日本大福、美国的mhd等，而能够系列化生产中高、低压电解电容器纸产品的企业仅有我国的kan公司和日本的nkk公司，其他企业大都只能生产产品系列中的个别产品，日本nkk公司的电解电容器纸生产技术代表了世界最先进水平，2002年，nkk公司电解电容器纸产量约为9400吨，全球市场占有率约为66%，我国kan公司产量约为2800吨，全球市场占有率约为20%。
根据电解纸承受电压强度的高低可将电解纸分为中高压电解纸和低压电解纸两大类。
2.1中高压电解纸
中高压电解纸是指承受电压在160v以上的电解纸，它一方面要求纸张有较高的耐电压强度和耐铝铂毛刺性能，表现在纸的性能上就是应有较高的紧度；另一方面要求有较好的吸收性能，以改善其电气性能，表现在纸的性能上就是应有较低的紧度，所以从从纸的性能上看，耐压纸的要求是矛盾的，难以在一层纸上解决。所以电解纸企业一般都采用双层双密度的方法来解决这一矛盾，即采用高紧度层达到较高的耐电压强度和耐铝箔毛刺性能，利用低紧度层达到较好的吸收性能。但由于双层双密度纸生产技术难度很大、生产成本较高，许多厂家还只能做单密度纸(即单层纸)。目前，中高压电解纸的主要品种有日本nkk公司的ped、pedh、pe（单层纸）、ld、ledm系列，我国kan公司的ws2、wm2、w2、w1（单层纸）系列，德国奥帕的edh、esh（单层纸）、es（单层纸）、esl（单层纸）系列以及民丰特纸的w1（单层纸）系列。其中kan公司的ws2和wm2系列采用了不同材料的双层双密度结构，在低密度层分别采用了阻抗值较低的s、m原料，使其更适应了高频低阻抗的要求。
2.1.1中高压电解纸市场概况
中高压电解纸主要用在额定电压160v以上的电解电容器中，而此类电解电容器主要有开关电源用电容器、贮能充放电电容器、交流动机启动电容器及闪光灯电容器等，随着电子工业的快速发展，中高压电解电容器的应用领域也在不断的拓宽，需求量也越来越大。2002年全球中高压电解电容器纸用量约为5700吨，用量约占电解纸总量的40%，其中国内中高压电解电容器纸用量纸约为2750吨，主要由nkk公司、我国kan公司提供，德国奥帕和浙江民丰等也有少品种的提供。预计到2005年全球中高压电解纸的用量将达到8000吨。
2.1.1.1近三年nkk公司和kan公司中高压电解纸销售及市场占有情况：
1）nkk公司中高压电解纸销售情况：

2）kan公司中高压电解纸销售情况：

2.1.1.2市场占有情况
a.全球占有情况

b.国内市场占有情况

2.1.2中高压电解电容器纸的发展趋势
2.1.2.1高频低阻抗
随着电解电容器能量转换效率不断提高，使得其工作频率要求也越来越高，例如开关电源的工作频率已从30khz提高到100khz，并且有提高到1mhz的趋势，这类电容器的波纹频率很高，但其幅度却很小。为了让高频电流能以顺利通过，要求这类电容器在高频下表现为低阻抗。因此，作为其关键材料的中高压电解纸也必须具有超低等效串联电阻（esr），目前中高压电解纸所用材料大部分为绝缘木桨，因此esr值相对较高。随着对纤维微观结构与阻抗关系的深入认识，在寻找低阻抗原料上有了进一步的进展。国外主要的公司在高压电解电容器纸的低紧度层上选用了所谓的特殊木浆，在一定程度上克服了普通绝缘浆阻抗高的缺点。我国在成功开发了s纤维后，又引进了m浆，现在又将s和m纤维应用于中高压产品的低紧度层。另外，我国也正在积极寻找其它低阻抗的原料，有的已在进行应用，就目前所应用的原料而言，w纤维阻抗性最差，而s、m等纤维较好。
2.1.2.2高均一、高可靠性
随着中高压电容器的不断发展，对耐压的要求也越来越高，目前，高压电容器的承受电压已经达到500v，甚至有的已到达630v，电解纸的均一性是影响电解电容器的耐压能力重要因素，而且还影响到阻抗、漏电流等指标。因此，均一性的好坏，是衡量电解电容器纸质量水平高低的重要标志。过去，我国电解电容器纸的均一性与日本nkk公司有差距，这也是我国与国际先进水平的最大差距，近年来，随着我国主要电解电容器纸生产线自动控制系统的安装，现在电解电容器纸的均一性已达到国际先进水平。
2.1.2.3高紧度薄型化
随着整机向集成电路技术和数了技术方向发展，也不断促进电解电容器等电子元件向小型化方向发展，因此电解纸也在向薄型化方向发展。但中高压电解容器要承受较高的电压，电解纸过薄会造成耐压强度的下降，因此必须提高电解纸的密度，以提高中高压电解纸的耐压强度。目前，德国奥帕公司的esh系列产品的密度已经达到0.90g/cm3,最低厚度已达到15μm。
2.2低压电解纸
低压电解纸是工作电压在4～100v的电解纸，由于低压电解纸对阻抗要求要高，所以纸的密度相对较低，并采用了s、m、b、c、e等阻抗值相对较低的原料，目前主要产品有日本nkk公司的mer、mr5d、me系列、我国kan公司的s1、sm2、s2、c2、wb2、wc1系列及日本大福公司me、mex、meu系列。
2.2.1低压电解纸市场概况
低压电解纸主要用在额定电压4～100v的电解电容器中，此类电解电容器主要为滤波电容器、优质音响用电容器、双极性电容器、低阻抗电容器等电容器，用量较中高压电解电容器要大。2002年全球中高压电解电容器纸用量约为8500吨，用量约占电解纸总量的60%，其中国内低压电解电容器纸用量纸约为3800吨，主要由nkk公司、我国kan公司提供，以及日本大福公司和德国奥帕小部分品种。预计到2005年全球低压电解纸的用量将达到12000吨。
2.2.1.1近三年nkk公司和kan公司低压电解纸销售及市场占有情况：
1）nkk公司低压电解纸销售情况：

2）kan公司低电解纸销售情况：

2.2.1.2市场占有情况
a.全球占有情况

b.国内市场占有情况

2.2.2低压电解电容器纸的发展趋势
2.2.2.1低损耗
对电解电容器来说，其损耗值的大小取决于电极箔的固有介质损耗和电解质的等效串联电阻。当电极箔的固有介质损耗一定时，减少损耗的主要措施是提高电解电容器纸的吸收性。为提高低压电解纸的吸收性，在大部分厂家都采用s、m、c、b、e等损耗值较低的纤维作为低压电解纸原料，并且在保证抗张强度的前提下降低纸的密度，目前nkk公司的mer0.5、mr5d0.5等产品的密度已经达到了0.35g/cm3。在生产工艺方面，我国kan公司的s2系列产品首次采用了纤维横向排列技术，通过增加纤维纵向毛细吸液作用从而提高了纸的横向吸及性。在产品结构方面，大部分厂家采用双层复合甚至多层复合结构降低低压电解纸损耗值，例如日本nkk公司的mr5d系列，我国kan公司的s2、sm2、wb2系列都采用了双层复合结构，我国kan公司的sms系列还采用了三层复合结构。
2.2.2.2高纯度
漏电流较大是电解电容器的性能缺点，低压电解电容器对精度要求较高，因此对漏电流也有特别的要求，例如在高增益前置放大级中的耦合电容器，要求没有漏电流才能保证高保真立体声音响设备的质量，因此降低漏电流成了满足这方面要求的重要课题。而作为电解电容器原料的电解纸的纯度是影响漏电流的关键因素。目前，iec及各国标准的各纯度项目指标不尽相同，但都远低于目前电解电容器纸的实际水平。如铁微粒子，日本国家标准规定0.1～1mm2≤5个/1800cm2 ,而现在日本nkk公司和我国kan公司都规定>0.1mm2不许有，0.08～0.1mm2≤5个/1800cm2。又如：水溶性氯化物含量，iec等标准规定≤5mg/kg，而日本nkk和我国kan标准都规定≤2 mg/kg，实际控制水平还远远高于指标要求。各纯度指标今后将更进一步提高。
2.2.2.3高强度薄型化
随着电解电容器生产的自动化程度越来越高，电容器的包卷速度在不断提高，对电解纸的强度要求也越来越高，特别是低压电解电容器纸，一方面，因其要满足电解电容器低损耗和小型化要求，表现在纸的性能方面就是要具有良好的吸收性（较低的密度）；另一方面，为了满足电容器小型化的要求，电解纸将会越来越薄，但密度太低或厚度太薄都会影响电解纸的强度。因此，在满足电容器低损耗和小型化的前提下，提高低压电解电容器纸的强度，将是未来低压电解电容器纸发展的一个方向。
2.3 电解电容器纸的不可替代性
随着科学技术的发展，尤其是集成电路（ic）、超大规模集成电路（vlsi）的发展，整个电容器行业能否持续发展，甚至还有没有生存间受到人们的关注，然而，从1987年以来，全球电容器生产量每年以20%以上的速度增长，使这种怀疑不攻自破。实践证明电解电容器有着极强的生命力和不可替代性。
一方面由于ic的出现，使部分小容量的电容器被集成到电路内部；另一方面，ic的发展使电路系统的工作频率大大提高，导致电解电容器在部分电路中被别的电容器所取代。但是ic电路的电源部分却始终离不开电解电容器。另外，电解电容器自身性能的提高也向其它电容器的应用领域扩展。
由此可见，铝电解电容器并没有受到其它电容器的冲击，并且具单位体积容量大、静电容量大（见图1）、比容高、易小型化、具有自愈特性、价格低廉等独特的优势。另外，在低压小容量方面虽然存在一定的竞争，其出路在于加快相关技术的研究开发，加强和继续扩大电解电容器现有的优势，克服其自身的缺点。特别是近几年来，电解电容器已在多方面取得了长足的突破性的进展，实现了质的飞跃。不仅其市场份额没有缩小，相反，其应用领域不断扩展，呈现出高速增长，迎来了许多前所未有的发展机遇。而作为它的三大原材料之一的电解电容器纸具有产品成熟、制造成本低、环保可降解、吸收性好、耐高温等不可替代的优势，因些电解电容器纸也具有不可替代性。

三、 影响电解电容器纸市场的背景分析
3． 1电解电容器市场发展前景
电容器是使用最广、用量最大，又是不可取代的电子元件，其产量约占电子元件的40%，而铝电解电容器又占三大类电容器（铝电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器）产值的45%，铝电解电容器是十年来我国乃至全球发展速度最快的元件之一。
铝电解电容器以其单位体积容量大、价值低廉而著称，在各种电子线路中被广泛用于低频滤波、音频耦合、隔直流等等，是电子线路中不可缺少的主要电子元件之一。随着电子线路的高密度、高集成化及微型化和铝电解电容器稳定性、安全性、可靠性和寿命的提高，以及随着科学技术的发展，人们消费需求的提高，环境保护的要求，新型整机的诞生，使小型化和中高压大容量化的铝电解电容器的应用领域在不断的拓宽，需求量越来越大。因此，铝电解电容器的生产在今后相当长的时间内不仅不会萎缩，而将具有更强的生命力和更广阔的发展空间，它必将会有更快的增长速度。
我国内地已是全球铝电解电容器的主要生产和消费基地之一。2002年，国内出口铝电解电容器376亿只，创汇2.7亿美元，同比分别增长8.7%和6%；进口510亿只，用汇4.76亿美元，同比分别增长2.8%和60%；国内产量超过650亿只，占全球铝电解电容器总产量的三分之一以上，销售额约42.6亿元。国内市场需求为780亿只、59.0亿元；国产铝电解电容器的数量和金额分别占国际市场的33.8%和36.0%。占有率的差异，主要是出口的多为小型铝电解电容器。
铝电解电容器国内市场的进口贸易额，由1995年的0.56亿美元，发展到2000年的2.97亿美元，九五期间年均增长速度高达39.8%，2001年3.03亿美元，2002年4.76亿美元，增长速度高达57%。
3．2全球电子元件向中国转移
改革开放二十年来我国已经成为世界上最大的消费类电子产品的生产国和装配国。不仅电视机、电话机、vcd产量世界第一,而且也是软、硬盘驱动器、显示器、计算机板卡、鼠标等产品的主要生产国,为此而配套的元器件就有2000亿只,我国已经成为扬声器、铝电解电容器、显像管、印制电路板、半导体分立器件等电子元器件的生产基地。由于电子元件行业相对属于低附加值、能耗高、劳动密集型的产业，工业发达国家和地区正纷纷将电子元件的制造移向我国。因此，尽管入世对我国电子元件行业将造成一定的冲击，但也会给国内电子元件行业带来很多机遇。我国已正式加入wto，巨大的国内市场规模以及廉价的劳动力等因素将加速我国成为国际电子信息产品制造基地的进程。可以预见，我国将有更多的电子信息产品产量跃居世界前列。电子元件就近就地配套，始终是电子产品生产的最好模式。综观美国和日本电子元件产业的发展，他们国内生产的电子元件总量的90%以上是供其本国市场使用的，我国也将成为最重要、最大的电子元件市场之一，这为我国电子元件行业带来了难得的发展机遇。
四、电解电容器纸行业的机遇与挑战
4．1市场机遇
信息时代的到来，知识经济所露出的端倪，不仅给全球经济带来了全面复苏，也给电子工业带来了前所未有的繁荣，同样电解电容器也得到了空前的发展。
●通讯电子爆发式增长
信息时代的到来，使得通讯手段、网络技术得到蓬勃发展，程控交换机、电话机、手机、无绳电话机、呼机、台式计算机、笔记本电脑、掌上计算机、显示器、复印机、传真机、扫描仪、充电器等等，得到了广泛的普及，在其电源部分都大量使用着电解电容器。从低压到高压、从小容量到大容量，种类繁多，需求量巨大。
●汽车电子来势汹涌
传统汽车电子化涉及了十大电子系统，其中有：电子仪表盘、电子喷油系统、汽车音响系统、发动机管理系统、全球定位系统、刹车防抱死系统、安全气囊系统、自动驾驶系统、自动窗系统、自动锁系统等。这些系统中全都或多或少地要使用电解电容器。而未来的电动汽车更是电解电容器的增长点，每部电动汽车至少需要4只高压大容量的铝电解电容器用于电池充电、电压转换、逆变器等电路中。
●家用电器的普及
彩色电视机、音响、照相机、vcd、dvd、磁带录像机、激光唱机、变频空调、变频冰箱、洗衣机、微波炉、电钣锅、吸尘器、节能灯以及未来的投影电视、等离子体平板电视、大屏幕液晶电视、数字电视、机顶盒和数码相机、摄像机等都是电解电容器使用大户。一台数字电视中仅铝电解容器的需求量是普通电视机的3倍。
●工业领域
随着计算机集成制造系统（cims）、数字加工中心、自动装配机等各种自动化技术的日益广泛，促进了变频技术的发展，工业领域大量使用开关电源、不间断电源（ups）、逆变器、监视器、变频电机、数控设备，其中大量大量使用电解电容器。另外，激光加工、逆变焊机、电梯、石油勘探、第三代、第四代igbt的开发、甚至发达国家高速公路太阳能照明系统等中也大量需要使用电解电容器。
●军事及航空航天领域
近几年，海湾战争、波黑战争以及阿富汗战争，军事作战已逐步变成了电子对抗，武器装备必备精密制导，使电子装备水平的高低直接预示着战场的胜负。航空航天领域中更是大量使用先进的电子设备。这些电子设备中同样大量使用电解电容器。
总之，只要使用了电子设备的地方，基本上都离不开电解电容器。有了这些机遇，电解电容器将会保持20%的年均速度增长，同样电解纸也将会以同样的速度保持增。
4．2挑战
虽然，我国电解电容器行业面临着大好机遇，但是我们也必须正视来自进口和入世的挑战。
4.2.1进口压力大
加入世贸后，进口电解纸张对国内电解纸行业会有一定的冲击，随着中国经济发展，中国正成为最有吸引力的电解纸消费市场。但诸多结构性矛盾制约着中国电解纸行业的发展，国外厂商则可能成为日益增长的中国电解纸市场的最大受益者。
4.2.2加入世贸后的冲击
中国加入世贸后，木材和造纸业的进口关税将从12～25%降低到5～7%。中国电解纸将面临双重的影响，一方面，进口木浆价格的下降，将有利于中国电解纸行业的发展，但进口纸制口关税的进一步降纸，使进纸张的优势进一步凸现，国外电解纸将会进一步冲击中国市场。
我国电解纸行业正面临世界行业需求转旺，国内市场潜力巨大的大好机遇，同时也不容忽视来自国外厂商的激烈竞争和我国加入世贸后带来的一定负面影响。我们认为，新的世纪里，中国电解纸行业应该把握机遇，迎接挑战，利用现有优势，改造设备，提高技术水平，适应市场需要，加大科研开发，加速发展，为迎接新的挑战奠定坚实的基础。

① kan公司:浙江凯恩特种材料股份有限公司（原遂昌造纸厂），始建于1940年，从1970年开始从事特种纸研发和生产。主导产品有电解电容器纸、电池用纸、滤纸系列等产品。该公司从70年代开始生产电解电容器纸，几十年来，先后共研制开发了一百多个品种的电解纸，研制开发并掌握了高纯化技术、低损耗技术、高压低阻抗技术等关键技术，并独创了世界独有的电解纸纤维横向排列技术、不同原料双层双密度纸的制造技术。该公司是我国唯一能够系列化生产电解纸的企业，为促进我国电子元件国产化做出了重要贡献。
②nkk公司：日本国高度纸工业株式会社，成立于1941年8月，于1996年2月上市。主导产品有电解电容器纸、电池用纸、回路基板、介护福祉机器。该公司最早发明了电解电容器纸，并致力于工业应用。几十年来，已研发了数十个系列数百个品种的电解纸，代表了该行业的最高水平。