楊興杰
一、電子元器件行業概況
電子元器件是在電子線路或電子設備中執行電氣、電子、電磁、機電或光電功能的基本單元，主要由被動元器件和主動元器件構成。
被動元器件也稱無源元器件，是指本身不需要電源而只消耗輸入信號電能就可以進行信號處理和傳輸的元器件，具備不影響信號基本特征、僅令信號通過而不加以更改的特性，常見的被動元器件包括電容、電阻、電感等。
主動元器件也稱有源元器件，指在基板上集合多種電子元器件實現某種特定功能的電路模塊。主動元器件通常承擔運算、存儲、信號調整、能量轉換等功能，被廣泛應用于工業、汽車、通訊、消費、軍工等領域，常見的主動元器件包括集成電路、分立器件、微處理器、存儲器件及專用電子器件等。其中專用電子器件是指為某種專門目的設計、應用于某一特定領域的電子器件。
二、電子元器件行業市場狀況
電子元器件是電子信息產業的基礎，伴隨著電子信息產業的發展而發展。近年來，網絡通訊、消費電子、汽車電子及工業控制等產業的快速發展以及國際制造業重心逐步向中國轉移，使得我國電子元器件行業得到快速發展。我國電子元器件行業整體呈現市場規模大、增長速度快的特征，電子元器件市場銷售額從2015年的4.80萬億元增長至2022年的14.93萬億元，年均復合增長率為17.59%；2023年1-6月銷售額為7.23萬億元，較上年同期增長3.20%。
三、電子控制模塊在爆破領域的應用
電子控制模塊大多是以自研芯片為基礎，結合不同場景應用需求開發而形成的專用模塊，隸屬于電子元器件行業。目前，該類產品主要應用于爆破領域，并可拓展應用于地質勘探、石油開采、應急管理與處置、新能源汽車安全系統等領域。
在爆破領域，電子控制模塊是電子雷管的核心組件，與起爆控制器構成電子雷管起爆系統的關鍵組成部分，實現電子雷管精準起爆。
（1）電子雷管較傳統工業雷管具備明顯優勢
電子雷管又稱數碼電子雷管、數碼雷管或工業數碼電子雷管，即采用電子控制模塊對起爆過程進行控制的電雷管。傳統工業雷管主要為導爆管雷管、工業電雷管，通過內置的化學延期藥劑實現延期。
（2）電子控制模塊是電子雷管的核心組件
電子控制模塊是電子雷管的核心組件，電子雷管通過電子控制模塊實現可靠通信、身份識別、狀態檢測、精準延時、起爆控制等關鍵功能。同時，電子控制模塊能夠內置密碼和身份碼，使得電子雷管起爆系統具有安全管控功能，行業主管部門已建立電子雷管的安全管控機制，能夠實現電子雷管在生產、存儲、流通和使用各環節的閉環管控，特別是通過密碼與授權控制起爆的功能有效杜絕了涉爆危險品的非法使用，有利于提高社會公共安全水平。
典型的電子控制模塊主要由芯片、儲能元器件、開關元器件、防護元器件及點火元器件組成。電子控制模塊獲取起爆控制器提供的電源，可執行身份識別、在線檢測、授時延時、起爆控制等多種指令。起爆時，芯片接收到指令并通過身份識別后，按照指令進行高精度延期，延期結束后控制電子開關導通，儲能元器件的能量通過開關元器件釋放至點火元器件上完成電子雷管起爆。
圖表：電子控制模塊的各組成部分及相應功能
數據來源：中研普華產業研究院整理
四、電子控制模塊在爆破領域的市場發展概況
①民爆行業轉型升級的需求推動電子控制模塊細分行業發展
傳統工業雷管通過內置的化學延期藥劑實現延期，安全性、可靠性較差，爆破效率較低。隨著芯片與電子元器件行業的快速發展，國外從20世紀80年代初開始研究開發爆破專用電子控制模塊，于80年代中期形成了電子雷管產品，但總體處于研發和應用試驗階段。20世紀90年代，憑借安全、精準、高效爆破等優勢，嵌入電子控制模塊的電子雷管大量替代傳統工業雷管，獲得了較快發展，下游電子雷管市場逐漸趨于成熟。這一階段，瑞典諾貝爾公司、南非AEL公司憑借出色的研究能力在競爭中獲得了領先地位，同時市場也涌現了多家開發、生產爆破專用電子控制模塊和電子雷管的企業。
2006年，三峽大壩圍堰拆除采用Orica公司的電子雷管產品，系國內首次采用電子雷管進行爆破。隨后，國內企業開始研發電子控制模塊，經過十多年的研發、驗證和工程應用，技術水平日臻成熟，推動了國內電子控制模塊細分市場的逐步發展。
②近年來電子雷管市場迅速發展，拉動電子控制模塊市場快速增長
隨著技術實力的提升和爆破工程實踐驗證，國內企業生產的電子控制模塊性能逐步提升、制造成本下降，有效降低了電子雷管使用成本，使得電子雷管具備良好的經濟性，可廣泛用于各類爆破場景，如一般露天爆破、隧道爆破、地下金屬礦開采和大型拋擲爆破等。對爆破用戶而言，使用電子雷管可以顯著提升安全性、可靠性與爆破效果，并使得爆破綜合成本明顯下降；對監管部門而言，使用電子雷管使得安全管控更加便捷、高效，為電子雷管的廣泛推廣應用奠定了基礎。近年來，國家頒布了各種政策，大力支持電子雷管的推廣應用。工業和信息化部于2018年頒發《關于推進民爆行業高質量發展的意見》，加大對數碼電子雷管的推廣應用力度；并于2021年11月發布《“十四五”民用爆炸物品行業安全發展規劃》，要求除保留少量產能用于出口或其它經許可的特殊用途外，2022年6月底前停止生產、8月底前停止銷售除工業數碼電子雷管外的其它工業雷管。在政策和市場的推動下，電子雷管市場迎來爆發式增長，相應推動了爆破專用電子控制模塊市場的快速增長。2018年以來，電子雷管產量從2018年的0.16億發增長至2022年的3.44億發，平均年化復合增長率為115.33%；電子雷管替代率（電子雷管產量/工業雷管總產量）逐年上升，從2018年的1.28%提升至2022年的42.73%。2023年1-6月，電子雷管產量為3.03億發，同比增長219.17%；電子雷管替代率為91.27%，較上年同期提高71個百分點。目前，我國電子雷管已基本實現全面替代。
圖表：2015-2022年及2023年1-6月我國電子雷管產量與替代率情況
數據來源：“中國民爆信息”公眾號（由中國爆破行業協會運營）
五、電子控制模塊在爆破領域的應用場景
電子控制模塊作為電子雷管的核心組件，主要結合電子雷管的不同應用場景進行設計、開發，下游民爆企業將電子控制模塊置入電子雷管中，最終銷售并應用于各類礦山開采與大型基礎設施建設領域。在經濟上行周期，煤、鐵、銅等各類礦產品的需求相應增加，加上“雙碳”目標下新能源汽車等產業對鋰、鎳等礦產資源的需求大幅上升，將使得礦產資源開采量有所增加，相應推動電子雷管的市場需求。在經濟下行周期，國家將統籌加大交通運輸（鐵路、公路等）、能源、通信、水利等基礎設施建設，也將帶動電子雷管等民用爆炸物品行業發展。因此，礦山開采與基礎設施建設互為補充，為電子雷管等民用爆炸物品提供了較為穩定的市場需求，相應支撐了電子控制模塊與起爆控制器市場的發展。
此外，煤礦許用電子雷管預計將投入市場，成為電子控制模塊市場新的增長點。根據《“十四五”民用爆炸物品行業安全發展規劃》，要發展高穩定性、可靠性工業數碼電子雷管，適應煤礦井下等特殊場所應用的工業數碼電子雷管。由于煤礦許用電子雷管應用于存在可燃氣和煤塵爆炸危險的礦井爆破作業，對電子控制模塊技術準入條件要求較高，需要確保電路具有足夠高的安全設計。未來，隨著煤礦許用電子雷管投入市場，相應的電子控制模塊市場也將迎來增長。
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