楊興杰
電接觸產(chǎn)品在低壓電器中主要發(fā)揮接通、斷開電路的作用，繼而實現(xiàn)電器控制和電路控制，是控制低壓電器通斷的核心部件。電接觸產(chǎn)品包括電接觸材料、電觸頭和電接觸元件。電接觸材料是電觸頭的工作層材料，用于生產(chǎn)電觸頭。電觸頭是由電接觸材料制成的一組導(dǎo)電元件（工作時一般需要兩只電觸頭配合），發(fā)揮電接觸功能，它們彼此接觸時能建立電路的連續(xù)性，彼此分離時可以斷開電路，是影響低壓電器壽命的關(guān)鍵部件，由于其體積微小卻能夠直接影響電路通斷效果，在電路系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，因而被稱為電器的“心臟”。電接觸元件主要是由電觸頭與觸橋、導(dǎo)電端、簧片等結(jié)合成一體的元件，用于組裝生產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品。電觸頭是上述產(chǎn)品的核心部件。
一、全球電觸頭行業(yè)
國外對電觸頭的研究已有悠久歷史，各主要工業(yè)國家對電觸頭及相關(guān)材料的研究十分重視，既有國家資助經(jīng)費的獨立研究機構(gòu)，也有公司所屬的研究機構(gòu)。不同級別的研究機構(gòu)側(cè)重不同的研究方向，其中企業(yè)與大學(xué)密切協(xié)作，開展基礎(chǔ)理論、新技術(shù)、新工藝、新方法等的研究工作，與電觸頭技術(shù)開發(fā)相關(guān)的工藝裝備、分析試驗儀器齊全。在國際上，全球主要的電觸頭生產(chǎn)商主要集中在歐洲和日本，由于其基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展迅速、科技人才儲備充足，在新材料研發(fā)能力、制備工藝研究水平、生產(chǎn)自動化等方面均處于世界領(lǐng)先地位，引領(lǐng)整個行業(yè)的發(fā)展。目前國外生產(chǎn)和研發(fā)電觸頭的公司主要有大都克、田中控股、美泰樂等。
進入21世紀以后，隨著發(fā)達國家勞動力成本不斷升高，世界低壓電器制造及附屬配件的生產(chǎn)中心逐漸由發(fā)達國家向發(fā)展中國家低勞動力成本地區(qū)轉(zhuǎn)移。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力建設(shè)的持續(xù)投入，我國已成為世界最大的低壓電器及附屬配件制造基地，國際知名的電觸頭生產(chǎn)商紛紛在中國投資建廠，比如領(lǐng)先大都克（天津）電觸頭制造有限公司、美泰樂科技（蘇州）有限公司等。
二、我國電觸頭行業(yè)
20世紀50年代，第一機械工業(yè)部電器科學(xué)研究院在研發(fā)各種電器、電機、電氣控制系統(tǒng)的同時，開始研究與電器相配套的電觸頭。當(dāng)時電觸頭的生產(chǎn)主要由各地的電工合金材料廠承擔(dān)，國家指定天津電工合金廠、廣州電工合金廠、上海合金材料總廠、蘇州合金材料廠等20多家制造廠作為電觸頭定點生產(chǎn)廠家。
20世紀80年代以后，我國開始大量引進西方的技術(shù)和設(shè)備。自1983年起，首先從西門子公司引進CuCr電觸頭的生產(chǎn)技術(shù)，之后又從大都克、田中控股、美泰樂等跨國公司引進各類銀基合金電觸頭的生產(chǎn)技術(shù)。在此期間，電接觸材料的生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在這些發(fā)展成熟的跨國公司手中，國內(nèi)電觸頭生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏電接觸材料的生產(chǎn)技術(shù)，大部分從外資企業(yè)手中購買電接觸材料。
進入21世紀以后，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，國內(nèi)電接觸產(chǎn)品行業(yè)也步入了快速發(fā)展期。在此期間，涌現(xiàn)出一部分掌握電接觸材料及電觸頭生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品布局進入高端市場并能夠與國際巨頭正面競爭的國產(chǎn)電觸頭生產(chǎn)企業(yè)。在國內(nèi)電觸頭市場上，內(nèi)資電觸頭生產(chǎn)商已占據(jù)大部分市場，產(chǎn)品線已經(jīng)從中低端向高端延伸。在國際市場上，近年來我國的電接觸產(chǎn)品也憑借較好的性價比和穩(wěn)定的質(zhì)量，獲得了大型跨國電器制造商的認可，出口量逐年增長，在國際市場上的份額正迅速提升。電接觸產(chǎn)品是電氣設(shè)備必備的基礎(chǔ)元器件，近年來，隨著我國電氣化程度逐步加深，對電接觸產(chǎn)品的需求量也逐年增大。根據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會電工合金分會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023年我國電接觸產(chǎn)品行業(yè)（含銀基電接觸產(chǎn)品、銅基電接觸產(chǎn)品）工業(yè)總產(chǎn)值達到195.60億元人民幣，2015-2023年期間年復(fù)合增長率為10.98%。
圖表：2015-2023年我國電接觸產(chǎn)品行業(yè)（含銀基電接觸產(chǎn)品、銅基電接觸產(chǎn)品)工業(yè)產(chǎn)值（億元)
數(shù)據(jù)來源：中國電器工業(yè)協(xié)會電工合金分會
三、電觸頭產(chǎn)品特點
銀基電觸頭由于具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗熔焊性、耐侵蝕性、耐磨損性等性能，獲得了深度發(fā)展和廣泛應(yīng)用。早期的電觸頭多采用純銀制成，但銀的硬度不高、熔點低并且在潮濕和高溫下表面容易發(fā)生硫化，生成的硫化銀薄膜會增大接觸電阻值。為克服純銀的種種缺陷，通過在純銀中添加多種元素或氧化物來改善電觸頭的性能，得到較好的效果。目前，已研究出的銀基電觸頭有數(shù)百種，但可實際投入應(yīng)用和批量化生產(chǎn)的銀基電觸頭只有幾十種，按照材料的成分和組成機理，主要可以分為銀-金屬氧化物系列、銀-鎳系列、銀-碳系列、銀鎢碳系列等。
銀基電接觸材料具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、良好的機械加工性，能在大氣環(huán)境下保持低而穩(wěn)定的接觸電阻，在各大類電接觸材料中得到了優(yōu)先而快速的發(fā)展。銀基電觸頭的基本發(fā)展趨勢如下：從節(jié)約貴金屬資源出發(fā)，研究新型節(jié)銀電接觸材料，并不斷開發(fā)、優(yōu)化電觸頭及電接觸元件的節(jié)銀生產(chǎn)工藝，控制企業(yè)生產(chǎn)成本；在已有的銀基電接觸材料中加入有效的第三組分，包括銅、鎳、鐵、鎢、稀土、碳、二氧化錫、氧化鋅、氧化銅、稀土氧化物，以改善或提高原有材料的性能；適應(yīng)新能源、智能家居、5G等新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用場景需要，開發(fā)適配的電觸頭。
想了解更多電觸頭及其他電子元器件發(fā)展前景和發(fā)展趨勢相關(guān)內(nèi)容，可關(guān)注中研網(wǎng)《2024-2029年中國電子元器件市場深度調(diào)查研究報告》。
研究院服務(wù)號
中研網(wǎng)訂閱號