导电油墨市场

导电油墨和膏体是制造柔性以及混合电子的关键。导电材料使得设备的印刷部分拥有电子的功能。这是一个相当大的市场——市场估计超过了20亿美元。

导电油墨和浆料是制造柔性以及混合电子的关键。导电材料使得设备的印刷部分拥有电子的功能。这是一个相当大的市场——市场估计超过了20亿美元。

导电油墨可以由任何导电的材料制成。银基和碳基墨水是首选，铜基则利润最高。然而，铜存在氧化的问题，使其不太适合印刷。基于纳米粒子和无颗粒的替代品也在不断涌现，但它们的成本更高。
IDTechEx 的技术分析师 Matthew Dyson 博士指出，IDTechEx 估计当前的导电油墨市场规模有 23 亿美元，其中银是导电油墨的主要材料。

“几乎 80% 是银片基油墨，用于制造硅太阳能电池板上的导电手指。” Dyson 博士报告道，“这种应用的市场已经建立，并且随着新技术的采用，未来甚至可能会出现下降，但用于其他应用的片状油墨以及新兴的导电油墨类别（例如纳米颗粒和无颗粒油墨）都有广泛的增长。”

TechBlick 首席执行官 Khasha Ghaffarzadeh，在年度的一系列活动上与超过350名的分析师（线上实时演示方式参会）以及通过十多场的大师班讨论了导电油墨市场的最新动态。

“从婴儿尿布到高精密的导弹，几乎所有的东西中都用到了导电墨水。” Ghaffarzadeh说，“这使得该市场非常多样化，因为它在不断适应自己、振兴自己和重塑自己方面，非常出色。”
太阳能电池的背面需要使用导电材料，因此光伏是最大的市场。 除了光伏，传感器、可穿戴设备和模内电子产品都是潜在的可观的市场。

“这个市场正在增长，”Ghaffarzadeh 说，“从广义上讲，我们可以将其分为已经建立的和新兴的应用。其中后者有巨大的、几乎不可被替代的太阳能电池市场以及其他的一些重要市场，如印刷 HMI、LTCC 金属化等等。”

“这些是该行业的基础，但真正令人兴奋的是其他一些新兴的应用。现在，我可以在这里列出许多未来的机会，例如模内电子产品、电子纺织品、5G 滤波器、EMI 屏蔽、烧结芯片粘贴膏、电极和皮肤贴片、CGM 和其他生物传感器中的电极、uLED 基板金属化等等。”Ghaffarzadeh 补充道。

“在短期内，最大的增长机会似乎是可穿戴电子皮肤贴片和模内电子产品。”Dyson博士观察道，“电子皮肤贴片需要可拉伸的导电墨水，在许多情况下还需要印刷导电电极，IDTechEx 预计到 2030 年市场规模将达到 380 亿美元。”

“模内电子 (IME) 以及密切相关的薄膜嵌件成型是另一个应用机会。在塑料面板中集成电子设备可降低重量、复杂性和组装成本。因此，IME 非常适用于汽车内饰、家用电器以及一些其它消费品。”他补充道。
Dyson博士还预计，2020年代末会实现在部分增材电子制造方面的应用，比如将布线打印到现有的 3D 结构上，以及在智能包装中的应用。“甚至更远的未来，有助于传播和引导更高频的电磁超表面用于电信业后，电信业将会是导电油墨巨大市场的代表。”他指出。
“印刷电子产品的广泛应用意味着导电油墨有很多差异化的机会。”Dyson博士指出，“可穿戴电子产品需要能在不同程度上拉伸，并能承受反复机械弯曲的墨水。IME的要求则略有不同，应用于此的油墨需要承受与热成型相关的温度和压力。”

但是，仍有一些要求需要导电油墨制造商解决。InnovationLab 的业务开发人员 Florian Ullrich 博士说，选择导电油墨时有几个重要因素。在 InnovationLab 选择油墨时，价格和可用性、交货时间和保质期、对基材的附着力、抗划伤性和批次间的重复性是重要的考虑方面。

Ullrich 博士还指出，导电油墨仍有地方可以改进，改进可以从危害性较小的溶剂、较低的固化温度或 UV 固化、更高的材料负载和更高的导电性以及长时间处理而不干燥等这些方面开始。
“更广泛地考虑导电油墨，主要挑战是耐用性和成本。”Dyson博士补充道，“在汽车应用等恶劣环境中使用印刷油墨意味着它们需要承受从 -40°C 到 80°C 的反复热循环，当然，银基油墨容易受到金属价格上涨的影响。”

银的价格

白银价格未来波动可能很大。 过去白银价格一直在剧烈波动，例如，根据 Comex 的数据，2011 年 3 月 25 日，白银价格为每盎司 25.165 美元，52 周内的波动范围为 13.90 美元至 30.16 美元。
IDTechEx 的分析师表示，银金属价格的上升可能会导致导电油墨市场构成的变化。“最明显的是从银到铜的加速过渡，后者目前便宜 100 多倍，约为 8 美元/公斤。”IDTechEx 的分析师报道，“这种价格差异意味着用铜代替白银长期以来一直是被认可。 然而，事实证明这是极具挑战性的，因为铜比银更活泼，在空气中会相对较快地氧化成绝缘的氧化铜（以绿色铜屋顶和雕像为例）。”

印刷和柔性电子产品的未来

一般来说，似乎有更多有印刷和柔性电子的产品正在进入市场。
“印刷电子产品正在增长，但节奏并不统一，也没有进入所有应用。”Ghaffarzadeh说，“鉴于该领域巨大的多样性，这并不是奇怪的事。事实上，衡量增长的标准取决于人们如何定义印刷电子领域。”

Dyson博士看到了该领域增长的迹象，并观察到柔性和印刷电子产品的市场前景广阔。“印刷/柔性电子和导电油墨最有前途的市场之间存在大量重叠。”他补充道，“因此，电子皮肤贴片和模内电子产品在近期和中期尤其具有前景，而智能包装则具有引人注目的长期前景。”

“柔性混合电子 (FHE) 是导电油墨的另一个令人兴奋的机会，因为它将使印刷油墨能够在将安装组件与印刷导电迹线相结合的电路中使用，因此可以在柔韧性和重量轻的应用中取代 PCB。”Dyson博士指出道，“物联网设备也是一个非常有前景的市场，因为它们可能需要印刷/柔性传感器和能量收集技术，例如室内有机光伏。”

来源：荣格-《涂料与油墨-中国版》