谈到电容器,不少读者缺乏具象化的认知。其实,它离我们并不遥远。在我们的手机、家电、新能源车里,电容器高频使用,一部5G手机的使用量超过1000片,一辆纯电动汽车使用量超过1万颗。作为电子产品中广泛使用的基本元件,电容器已渗透社会经济生活的各个方面,有“电子工业大米”的美称。
电容器企业工人查看设备运行情况。
年产能超400亿支,占据全国铝电解电容器35%以上的市场份额。全球每12.5支铝电解电容器中,就有1支“益阳造”,这意味着全世界有灯光的地方就有益阳的电容器。近年来,益阳市锚定打造“世界电容器之都”目标,加快产业集群化、数字化发展,推动电容器产业从市域品牌向国家标杆跃升,成为走向世界的金色名片。
坚持深耕细作 从手工作坊向百亿集群进阶
从历史维度溯源,益阳市是传统轻工业制造的重要基地,电容器、橡胶机械、电机、纺织等产业曾红极一时。在时光冲刷下,不少辉煌故事成为历史的云烟,电容器产业却在激烈的市场竞争中涅槃重生,其强劲生命力源自哪里?
1970年,益阳县电容器厂兴办,这是益阳市第一家电容器厂,被誉为“电容器的黄埔军校”,培养了一大批技术工人,艾立华、陈宏志等企业家就是从益阳县电容器厂走出来的。该公司员工龚星和回忆道:“当时,国家鼓励地方发展电子工业。我们虽然只是手工作坊,但为了提高产品质量,厂里派了十几名骨干到江苏无锡学习先进技术。”凭着这份开拓精神,益阳县电容器厂年产能达120万余支,带动就业100余人,电容器行业初露锋芒。
20世纪80年代,随着电子工业的大力发展,电容器产业抢抓机遇,全市发展电容器厂18家,从业人员达1200余人,实现年产值2500万元。值得一提的是,1985年,资江电子元件厂(现名为“湖南艾华集团股份有限公司”,以下简称“艾华集团”)成立,凭借在铝电解电容器领域的专注,产品荣获市级“优质产品奖”,成为一颗耀眼的产业新星。20世纪90年代,产业发展势头强劲,电容器企业增至35家,年产值突破1.2亿元。进入21世纪,产业发展驶入快车道。2005年,随着市电容器产业园区成立,一大批企业纷纷入驻,电容器产业迈入集群式发展阶段。
目前,国内电容器企业主要分布在广东、江苏、湖南、浙江等地,广东、江苏分别以MLCC和钽电容杀出重围。在激烈的市场竞争中,益阳如何抢占风口?答案是由小规模分散型向大规模集约型发展。
工人设定设备运行程序。
益阳市将电容器纳入全市十大产业链,由市长任产业链链长,强化精准招商、强链补链;铝电解电容器产业集群释放磁场效应,形成了“腐蚀箔+化成箔+电解液+专用设备+铝电解电容器”上下游一体化的完整产业链;集群内企业掌握了腐蚀箔和化成箔全套技术,可以满足不同铝电解电容器产品性能的要求。铝电解电容器产业集群共集聚产业链企业92家,其中规模以上企业67家。这些企业大部分集中在龙岭电子信息产业园,企业直线距离小于5公里,可以共享裁切工厂、集中采购平台、设备运维服务中心等。在一个小时之内,就能配齐铝电解电容器的主要材料,原材料成本比广东、江苏等地低5%左右,“一小时供应圈”优势难以复制。
中国铝电解电容器之乡、尤物视频先进制造业产业集群、首批国家中小企业特色产业集群……经过50余年的厚积薄发,电容器产业从手工作坊向百亿集群进阶。2024年,全市实现产值232.6亿元,同比增长15.1%。在节能照明、充电器细分市场中,分别占据80%、50%的市场份额,成为日本松下、德国GE等世界电器制造巨头的VIP供应商。
强化创新驱动 从传统市场向蓝海攻坚
“这个系列的Y1薄膜电容器容量范围从0.47纳法到100纳法,可以承受500伏特的交流电压,在严苛的温湿度环境下,至少可以安全工作2000小时,产品已经通过VDE认证,这个系列产品的性能在国内领先。”艾华集团中央研究院院长蒋苏醒言语中透着自豪。
VDE认证是德国乃至欧洲市场的重要通行证,意味着产品达到世界先进水平。近两年,艾华集团共有4款薄膜电容产品获得VDE认证,是国内首家通过认证的企业,产品得到国际市场的广泛认可,艾华集团以高端产品抢占市场的运营理念可见一斑。“1985年,董事长艾立华的月工资只有63元,却举债千余元自费购买设备,只为给厂里攻关技术难题。”在艾华集团,这是员工耳熟能详的励志故事。作为行业龙头,通过科研创新实现中高端电容器国产替代和自主可控是艾华集团的夙愿。近年来,艾华集团每年拿出超过销售收入5%的资金投入科研领域,成立产品、基础材料、工业装备、产品应用等研究院,坚持边研发边测试,持续优化产品设计,改良制造工艺,全力攻坚附加值高、市场占有率大的“单项冠军”。以艾华学苑为平台,开设课程70余个,开展全员职业技能培训和竞赛,提高产品品质成为一线产业工人的共同追求。2024年,艾华集团实现营业收入39.12亿元,产品合格率达99.41%。
根据全球电子元件行业协会发布的全球电容器产值数据估算,在全球电容器市场规模中,陶瓷电容器占据电容器市场的半壁江山。高端MLCC(片式多层陶瓷电容器)制作工艺复杂,材料介质层厚度薄至1微米(相当于头发丝直径的1/60)左右,产品可以堆叠500层以上。目前,我国的超高端MLCC产品主要从日本、韩国进口,是电子元器件中贸易逆差最大的品类。
为打破MLCC 国外技术垄断,2023年10月,信维通信股份有限公司与益阳高新区共同出资成立信维电子科技(益阳)有限公司(以下简称“信维电科”),建设了国内领先的智能化生产线。项目计划总投资200亿元以上,打造致力于MLCC 产品研发、制造、销售等全产业链,实现从基础材料、配方到先进设备的全方位自主可控。信维电科成立以来,每年投入研发资金1亿元以上,在日本、韩国建设研发基地,拥有日籍和韩籍专家50余人。与清华大学建立产学研合作关系,在MLCC头部企业引进从业经验20年以上的高端人才,对MLCC关键材料、先进工艺和高端产品等进行自主研发,打响MLCC国产替代战。
电容器企业工人认真组装引线式铝电解电容器。
在信维电科生产车间的全自动化生产线上,一片陶瓷膜片经过14个车间、97道工序,才能加工成高端MLCC。因产品极其微小,必须借助显微镜放大150倍才能看到,研发难度不言而喻。信维电科总经理张庆堂告诉记者:“这款产品突破了超薄流延、超高层精密叠层和无端差压合切割等技术难题,具有高耐压和高可靠等优势,在高温高湿环境下,工作寿命能达到20年以上。”2024年10月,信维电科的第一批高容MLCC实现量产。目前,用于电子通信类的MLCC产品顺利通过了国内高新科技头部企业测试,实现大批量出货,产品供不应求。车规级产品已通过IATF 16949汽车行业质量管理体系认证,车规级产品专线稳定运行,实现小批量出货。
随着薄膜电容、MLCC等高端电容器产品研发成功,益阳市电容器产业布局从“有灯光的地方”向“有电的领域”迈进,全力抢占汽车、光伏、新能源等新赛道,凭新质生产力打天下。
重塑产业生态 从单打独斗向共享代工转型
电容器产品同质化竞争,企业打价格战“内卷”;企业管理粗放,产品出现质量问题难以溯源;产品超千万只,人工盘底困难,导致原材料浪费……这些共性问题在不少企业均存在,制约着电容器产业转型升级。
为解决电容器产业发展痛点,早在2014年,益阳市和天电子有限公司(以下简称“和天电子”)负责人陈宏志在益阳市率先探索电容器产业数字化转型。通过搭建连接设备、系统和人的工业互联网平台,建立采购、研发、生产、交货、仓储等全流程线上管理系统,全链条打通产、供、销环节,订单处理量、设备稼动率、产能分别提升100%、30%、30%。在电容器行业摸爬滚打40余年,陈宏志的“野心”远不止于此。2024年,和天电子启动铝电解电容器全球超级共享工厂(以下简称“全球超级共享工厂”)建设。“超级”即数字化、智能化、标准化全面覆盖,“共享”即智能设备、工厂管理模式可复制推广,实现管理成本降低、材料成本节约、人员效率提高、产品质量提升等目标,通过代工生产,打造电容器生产领域的“富士康”式代工生态,吸引更多中小电容器企业入驻代工。
近日,记者走进和天电子全球超级共享工厂,1万平方米的厂房里,工人用手机扫描二维码启动设备,在“生产管家”App上认领任务,产品规格、型号、尺寸、交货时间等信息一目了然。更多时候,工人在更换原材料、查看设备、抽查产品质量,监督机器干活。工业机器人将产品送到指定位置,传送带缓缓启动,产品智能投放到含浸缸,完成烘烤、含浸、脱液等工序。通过设备智能互联,制造工序从11道减少为8道,交货周期从7天缩短至3天。在每台设备上安装摄像头,生产流程与质检系统全面联网,变人工抽检为全程机器检验,机器实时监测反馈产品品质,产品可靠性由一万分之一降低到一百万分之一,即一百万支电容器里,仅有一支瑕疵品。目前,全球超级共享工厂有30条智能生产线火力全开,配备生产和管理人员80名,日产能突破300万只,生产效率较老厂区提高一倍。下阶段,和天电子将引入数字孪生技术、Deepseek AI 引擎,搭建供应链协同云平台,构建全厂3D动态模型,推动产业从“制造”向“智造”跨越。
陈宏志信心满满地描绘着产业发展蓝图:“通过智能化生产,预计降低成本9%-15%,我们的产品出厂价就是行业公司的成本价,竞争优势凸显,承接代工订单前景广阔。目前,已有12家企业抛来投资橄榄枝。”
电容器企业工作人员参观5G+电容器智能制造创新孵化中心。
通过拥抱数字化浪潮,和天电子产业数字化水平迈上3.0,这是益阳市电容器产业数智融合的一个缩影。2020年,益阳市龙岭产业发展中心开始布局电容器产业集群数字化生态,与华为云合作共建益阳电容云平台。利用铝电解电容器企业生产流程的一致性、经营管理相似性等优势,建设数字化工厂,实现订单、库存、采购、设备运维等可视化。投资1.5亿元,打造5G+电容器智能制造创新孵化中心,构建5G应用技术、数字经济、工业互联网等多功能综合服务平台。建立原材料集中采购服务平台,通过平台采购、议价,降低原材料采购成本。建立电容设备在线智能运维中心,AI实时监控设备、追溯数据,实现设备智能运维。
目前,益阳市共有10家企业完成数字化改造,6家企业即将启动改造,改造方案实现从“1”到“N”的复制粘贴。益阳市龙岭产业发展中心设立1000万元数字化引导资金,为所有企业提供第一年免费“上云”服务,对实施数字化改造的电容器企业,前三年分别按投入资金70%、60%、50%的比例进行奖补,助力企业降本增效。
注重平台赋能 从基础服务向全链增值跨越
“高温箱的温度为80摄氏度,用纹波电源提供电压,通过1万小时的耐久性测试,电容量损耗小于等于10%,产品才算合格。”在电容器省检中心环境和气候实验室,工作人员正在对电容器产品进行模拟实验。
专业的检验检测认证是产业综合实力的象征,更是掌控行业主导权的硬核底气。2011年,电容器质检中心拿到了省级CMA资质,常年承担省、市级电容器监督抽检任务,技术基础扎实。2020年底,益阳市聘请国内电子产品检测权威机构——工业部电子第五研究所,负责电容器国检中心的规划设计。在5G+电容器智能制造创新孵化中心新建实验室,新增先进检验检测和科研设备,可模拟高温、低温、恒温恒湿、高空低压等环境,测试电容器在特定环境下的运行情况。目前,益阳市已投入资金近亿元,配备设备1000余套,以电容器检验检测为主导,提供材料验收、生产过程控制、成品检验等服务,并涵盖电子产品、电子元器件、电池和原电池类、物质检测类等多个项目检测,拥有325个参数、1741项电子材料的检验检测资质,具备从材料到元器件的一站式检测研发能力。
电容器企业工人检查产品质量。
走访中,不少企业家反映:“越高端的客户对产品质量越严苛,要求官方检测机构出具第三方检测报告。针对电子元件,RoHS环保认证从1.0升级到2.0,电容器企业工人检查产品质量。有害物质测试从6种增加到10种,有害物质限值更低。”以往,企业工作人员需带着产品到广东检测机构检测,耗费人力和时间成本。今年5月,电容器省检中心向中国合格评定委员会申报CNAS和CMA二合一资质评审,将新增检验检测资质938项,进一步拓展检验检测范围,提升行业标准制定话语权。当下,电容器省检中心全力向“国字号”挺进,围绕检测技术、研发能力、管理水平、服务质量等环节,组建产业技术创新战略联盟,为行业内企业提供技术创新和成果转化服务,贯通研发、孵化、转化、投融资等关键链条,为企业提供智力支撑,实现从提供基础服务向全链增值跨越。
科研平台引领产业向新而行,人才洼地推动产业行稳致远。近年来,益阳市出台了“人才新政25条”“支持产业人才20条”“支持电容器等产业人才发展若干措施”等一系列招才引智措施,大力引进高层次创新团队,对在益实现成果转化,并在3年内帮助单个企业实现主营业务新增税收累计达到2000万元以上的高层次人才及团队,实行“一人一策”“一事一议”,给予最高1000万元综合支持。依据企业需求,编制电容器产业紧缺人才目录,健全人才供需精准对接机制。益阳市共引进领军人才5人、高端人才300人,培养技术工人1.5万余名,为产业发展注入强劲动力。
在产学研合作方面,以艾华集团、信维电科、鹏程科技、和天电子、万京源电子等规上企业为引领,充分撬动西安交通大学、中南大学、湖南大学等高校和省四大实验室等科研机构力量,建立专家人才库,加快科技成果市场化步伐。全市电容器产业已发展国家企业技术中心2个,院士(博士后)工作站4个,省级企业技术中心、重点实验室等16个,获得专利技术1000余项。
从铝箔上的微弱电荷到百亿级产业集群,从“跟跑”到“并跑”,历经半个世纪的淬炼,“电子工业大米”在银城大地生根发芽。展望“世界电容器之都”,新的产业蓝图必将锻造新的传奇。