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单机柜44万颗!AI正在疯狂“吞噬”高端MLCC

Simon观察 来源:电子发烧友网 作者:黄山明 2026-05-26 11:22 次阅读
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电子发烧友网报道(文/黄山明)MLCC通常被称为“电子工业大米”,是电子电路中用于滤波、稳压、储能的核心被动元件,因用量极大且不可替代,一般单台普通智能手机需1000-2000颗,传统服务器需1500-2000颗。

但随着AI需求的爆发,MLCC也开始面临海量订单的增加,尤其是高阶、特种规格MLCC的需求出现了爆发式增长,让高端MLCC开始面临抢购潮。

AI推动高端MLCC需求大增

MLCC全称Multi-layer Ceramic Capacitor(片式多层陶瓷电容器),通过将印有内电极的陶瓷介质膜片交替叠层、高温烧结制成,两端封装外电极形成“独石”结构。在电路中承担滤波、稳压、去耦、储能等基础作用,确保电子设备供电稳定。若缺失或性能不足,将直接导致设备宕机。

因此在电器产品与服务器中可以看到大量MLCC被使用,例如单台普通智能手机需1000-2000颗,传统服务器需要1500-2000颗。但随着AI技术的发展,对于MLCC的需求发生了极大的改变。

一方面要求MLCC需要承载更低的电压、更大的电流,因为GPU核心电压 0.8V 级,电流数千安培,需要大量去耦电容抑制瞬态电压跌落。另一方面GPU负载电流在纳秒级大幅跳变,要求MLCC具备极低ESL/ESR和快速响应。

同时受到封装空间的限制,在GPU/CPU附近,PCB面积极其紧张,必须用更小尺寸,如0402/0201或者更小的产品来提供更高容值;且数据中心7×24小时运行,要求高温高可靠与长期的寿命。

不仅要求更高,数量上也要更多。据村田发布的报告,每台AI服务器约需15000-25000颗MLCC。行业分析英伟达GB300服务器单机就需要约3万颗MLCC,整机柜可达44万颗。

随着下一代Rubin架构芯片的推出,由于热设计功耗翻倍、电源管理复杂度大幅提升,单板MLCC用量有可能继续翻倍。

并且加上GPU/HBM的堆叠,机柜MLCC用量预计从2022年约4.8万颗,增长至2027年约430万颗,翻了近90倍。村田预计,AI 服务器用 MLCC 需求到2030年将达2025年的3.3倍,年复合增速约30%。

包括许多厂已经开始加码自研AI ASIC芯片,且密集采用了CoWoS等先进封装,这导致芯片外围用于稳压、去耦的超小型、高电容量MLCC被海量消耗。

除了AI之外,电动汽车的单车MLCC用量已经达到了1万-1.5万颗,是传统燃油车的3-6倍。800V高压平台、ADAS/自动驾驶进一步推升了高压、高可靠MLCC需求,此外电网/能源、工业机器人同样需要大量高压、高可靠 MLCC 用于功率变换和滤波。

需要注意的是,尽管AI 数据中心需求旺盛,高端MLCC出货增加,但消费类PC/手机需求仍然疲弱,相关MLCC产能被主动控制,行业呈现“K 型复苏”。

据Astute Group数据,高容的MLCC,尤其是1206/1210大尺寸已经出现了供应紧张,主要厂商开始将产线优先供给汽车和数据中心。目前高端MLCC交期已经超过了20周,而标准的0402/0603通用型仍相对宽松。

受到供应紧张的影响,当前MLCC中高容、车规及工业级产品涨价了10%-20%,而AI服务器用MLCC实际涨幅已经达到15%-35%。最新动态显示,太阳诱电5月1日已执行涨价,三星电机酝酿新一轮调价,市场普遍预期高端MLCC价格仍有5%-15%的上行空间,供需缺口预计将持续至2027年。

MLCC市场格局正在悄然改变

随着AI对于MLCC需求的剧增,对上游MLCC厂商而言,其利润也得到了大幅改善。例如村田已经将AI相关MLCC和电源模块视为下一增长核心,目标在2027年相关业务收入超5000亿日元。

目前村田的高端MLCC生产线产能利用率已超过80%,订单已经排满。率先量产超小体积、容量高达47μF且层数超1000层的特种MLCC,牢牢卡死英伟达新一代GB300等服务器架构的供应链。

三星电机同样在调涨高端产品价格,同时为了解决产能瓶颈,其位于越南的FC-BGA/MLCC基地已追加12亿美元投资,目前需求超出产能达50%以上。

针对AI芯片对极致低ESL/ESR的需求,三星电机绕开传统陶瓷材质,在2026年5月刚斩获北美某科技巨头价值10亿美元的硅电容长期大单。

这还是因为AI GPU在进行大模型训练和推理切换时,电流会在几纳秒内从几十安培飙升到上千安培。为了防止瞬间电压塌陷导致芯片死机,MLCC必须在零点几纳秒内瞬间放电。

传统的两端子结构被淘汰,必须采用长边电极、三端子、甚至八端子的特殊结构,改变电流流向以对冲抵消磁场,从而降低电感。

同时三星还提出AI硬件拓扑三大支柱,即计算板GPU/CPU旁大量高容MLCC去耦;电源与VPD(垂直供电)需要高容密度 MLCC(如 X7T 0402 22μF,X6S 0402 47μF 2.5V)做输入/输出滤波;CPO、1.6T网络等带来更高功耗,需要高温高可靠MLCC。

也就是说,未来更多的MLCC将被集成到电源模块、封装内部,甚至GPU基板底部,以减小回路电感,提高供电质量,但这也会进一步抬高高端MLCC的技术门槛和集中度。全球高端MLCC仍然被日韩垄断,村田、三星电机、TDK等合计占高端市场80%以上。

从国内企业来看,国瓷材料在2026年已经成为全球MLCC陶瓷粉体的主要供应商之一。目前其纳米级粉体工艺(可用于薄层化、高层数MLCC)已经能够与日本对手平起平坐,成功切入了国内外一线MLCC大厂的供应链。

三环集团则作为国内高容MLCC的绝对主力。目前在0402、0603等主流尺寸的高容产品上实现了重大突破,且中高阶产品在车载和常规服务器中的渗透率极高。

虽然其01005尺寸、超千层的高频去耦MLCC距离村田最顶尖工艺仍有半代到一代的技术代差,但它已经能大量替代AI服务器整机柜中周边主板、网卡、电源模块的通用与高容MLCC。

风华高科则拥有国内唯一的“国家被动电子元件工程技术研究中心”,具备从粉料、浆料到定型全产业链能力,是国内少数能量产01005超微型和高容220μF级别产品的厂商。

微容科技在01005、0201等超微型电容上,很早就实现了产业化。且008004/01005/0201超微型MLCC,产销量全球前三,是国产在超微型MLCC上少数能和村田、三星同台竞争的厂商,目前已进入小米、荣耀、华为等手机和AI服务器/通信设备供应链。

需要承认的是,目前国内企业在高端MLCC良率上仍有一定差距,例如日系01005等高端MLCC良率可达99.99%,不良率控制在PPB级,而国产高端MLCC良率普遍在85%-90%。

并且日系在批次一致性、高温高湿寿命、机械可靠性上明显领先,村田社长曾公开说,对中国(包括中国台湾)对手保持约3-4年技术优势。

但是,在AI服务器和车规的主流规格,如0201-2220高容、中高压、X7R/X7S等,国产头部已经通过AECQ200和头部服务器厂商认证。虽然BMS、ADAS主控、AI服务器GPU核心去耦,目前多数主机厂/云厂商还是优先选村田/三星,但国产已经能够作为二供采用。

总结

当前MLCC的火爆本质是AI算力基础设施升级引发的供应链重构,其影响远超短期涨价,而是推动行业从消费电子驱动转向AI与汽车电子双引擎的长期结构性机遇。并且由于日韩大厂吸取了2018 年教训,不再盲目扩产,而是把产能锁定在高毛利领域,导致高端MLCC 出现结构性紧缺。未来1-2年,高端MLCC仍然偏紧,价格易涨难跌。而国产MLCC也将在这轮高端需求爆发中,显著受益,尽管主流市场仍然会依赖日韩产品,但国产高端MLCC已经成为了重要的备选。
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