我国压电材料产业
压电材料是一类能够实现机械能与电能相互转换的材料,具有压电效应。压电材料在受到压力作用时,会在两端面间出现电压,这是由于晶体材料的内部结构发生变化,导致电荷的重新分布。这种特性使得压电材料在许多领域都有广泛的应用,如超声波探测、振动传感、声音放大等。
常见的压电材料包括晶体、陶瓷、高分子材料等。其中,晶体材料如石英、铌酸钾等具有较高的压电系数,但机械性能较差;陶瓷材料如钛酸钡、锆钛酸铅等具有较高的机械强度和良好的温度稳定性,但压电系数较低;高分子材料如聚偏氟乙烯(PVDF)具有较高的柔韧性和可加工性,同时具有较好的压电性能。
压电材料行业具有较高的技术门槛。国内一定规模的压电材料生产企业较少,进口厂商占据高端产品领域,国内企业主要集中在中低产品领域。我国压电材料的需求较高,但是由于同质化较严重,使得企业特别是小企业需要通过价格手段来赢取市场。目前国内主要企业为天通股份、盐城市振弘电子材料厂、上海召业申凯电子材料有限公司、宁夏东方钽业股份有限公司等。
据中研产业研究院《2024-2029年中国压电材料行业发展前景及深度调研分析报告》分析:
目前我国压电材料行业主要是陶瓷和晶体材料为主,晶体材料中,石英压电晶体是国内生产最为成熟的产品之一,下游器件和广泛出口,但在更为高端的LT与LN晶体方面,仍存在显著的不足,绝大部分市场份额被日本企业垄断。瓷压电材料方面,由于生产工艺成熟,进入壁垒相对较低,行业内企业众多,市场竞争也更为激烈,近几年随着我国电子制造业的持续发展,国内压电器件和压电材料的市场规模持续增长,陶瓷压电材料占比稳定。从区域分布情况来看,中国压电材料行业主要集中在华东及中南地区,占比分别为34.80%、27.90%。
压电材料因外部作用发生形变时会产生电力,从而能够将机械能转化成电能。压电性(压电效应)是指材料在受挤压或拉伸时可以产生电荷,或在材料两端施加电压后使材料伸长或缩短的特性。压电材料不仅像马达那样可直接将电力转换成驱动力,还可以用电产生声波、超声波等。压电效应自发现以来,在电子、超声、通信、引爆等许多技术领域均得到广泛的应用。