電源管理芯片的崛起前夜
Release time:
2021-12-21
精久、交流變頻電源、直流穩(wěn)壓電源、航空航天電源、UPS電源、岸電電源、專用特種電源、電壓調(diào)節(jié)器、電子濾波器、寬頻、測試電源、鐵路專用電源、車載、車載取力發(fā)電、行車自發(fā)電、電源系統(tǒng)、電源、軍品、多功能、可編程、交直流、變頻、變壓、穩(wěn)壓、中頻、逆變、不間斷自供電、安全性能綜合測試儀、電壓調(diào)節(jié)器、濾波器、出口企業(yè)、軍工產(chǎn)品、嫦娥一號、天宮一號
圖片來源@視覺中國
電動化、智能化、自動化是新能源汽車發(fā)展的三大趨勢，而其中電動化正是現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展的重點，這也催生汽車芯片的強(qiáng)大需求。
現(xiàn)如今，全球“芯片荒”仍在持續(xù)，在所有汽車芯片中，電源管理芯片 (PMIC)和微控制器（MCU）是缺口最大的。
據(jù)半導(dǎo)體分析公司海納集團(tuán)數(shù)據(jù)，11月整體芯片交貨時間再次延長至22.3周，創(chuàng)下2017年以來芯片交付期最長記錄。海納表示，追蹤的各類芯片交付期都有所延長，以PMIC芯片和MCU芯片最明顯，預(yù)計芯片的供給壓力將持續(xù)到 2022 年。
一直以來，MCU都被認(rèn)為是最重要的芯片之一，它猶如新能源汽車的大腦，實現(xiàn)新能源汽車的驅(qū)動。本輪“芯片荒”正是從MCU芯片短缺開始的，那么PMIC芯片又為什么短缺呢？
實際上，PMIC的作用絲毫不亞于MCU，它是應(yīng)用最為廣泛的芯片，幾乎所有電子設(shè)備中，都會有PMIC的存在。電子消費、電信、工控設(shè)備、汽車終端等領(lǐng)域都對PMIC有持續(xù)的需求，各類產(chǎn)品推動了需求的大幅上漲。
同時，PMIC也是新能源汽車不可缺少的核心零件，汽車動力系統(tǒng)、車載電子設(shè)備和高級駕駛輔助系統(tǒng)均離不開PMIC，它猶如新能源汽車的心臟。由于車規(guī)級產(chǎn)品要求嚴(yán)格，擴(kuò)產(chǎn)較慢，因此讓電源管理IC成為了最為短缺的芯片之一。
TrendForce的最新調(diào)查顯示，由于半導(dǎo)體行業(yè)供應(yīng)問題而出現(xiàn)的材料短缺，導(dǎo)致PMIC價格一直呈現(xiàn)上漲的趨勢。預(yù)計到2022年以前，全球電源管理芯片的平均價格會上漲10%，創(chuàng)下了六年來的新高。
“芯片荒”暫時未有緩解的跡象，而我國的新能源車企又過于依賴海外芯片廠，這種背景下PMIC的國產(chǎn)替代就顯得至關(guān)重要。
隨著中國消費電子和新能源汽車市場的持續(xù)爆發(fā)，國產(chǎn)PMIC廠商也迎來了最佳的發(fā)展機(jī)遇，已經(jīng)進(jìn)入到爆發(fā)前夜。
01 國產(chǎn)替代路漫漫
作為新能源汽車風(fēng)口下最重要的芯片之一，我國在PMIC上仍存在巨大的缺口。
PMIC并不是某一特定產(chǎn)品，而是一個芯片大類的統(tǒng)稱。
在電子設(shè)備系統(tǒng)中，PMIC芯片擔(dān)負(fù)起電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責(zé)，是所有電子設(shè)備的電能供應(yīng)心臟。其性能優(yōu)劣對于整機(jī)的能耗、性能和可靠性有著直接影響，如果PMIC一旦失效將直接影響電子設(shè)備的工作，甚至?xí)υO(shè)備本身造成破壞。
常見的PMIC芯片包括LDO（低壓線性穩(wěn)壓器）、DC/DC和電池管理IC等。PMIC下游應(yīng)用十分廣泛，覆蓋通訊、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)醫(yī)療、消費電子、汽車電子等多個應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是汽車電動化帶來的機(jī)會，成為了PMIC需求的核心增量之一。
中國是制造大國，更是全球消費電子主要生產(chǎn)地，對PMIC的需求無比龐大，因此催生出一個將近千億規(guī)模的巨大市場。
根據(jù)智研咨詢等提供的數(shù)據(jù)，在2020年中國PMIC市場規(guī)模達(dá)到758.7億，并保持較高的增長速度。而在2021年，由于全球缺芯潮的蔓延，PMIC屬于半導(dǎo)體缺貨潮的短料，至今漲價態(tài)勢依然持續(xù)，市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。
但正如其他芯片產(chǎn)業(yè)一樣，在PMIC市場上，國際半導(dǎo)體巨頭們也占據(jù)著主要份額，國產(chǎn)替代依然任重道遠(yuǎn)。
根據(jù)芯朋微招股說明書，2019年全球電源管理芯片市場上，全球前五大電源管理芯片供應(yīng)商分別為德州儀器、Dialog、高通、意法半導(dǎo)體、英飛凌，CR5達(dá)46%，而截至2020年5月歐美企業(yè)更是在中國占據(jù)了80%以上的市場份額。
來源：芯朋微招股書，頭豹研究院
與國際巨頭們相比，國內(nèi)電源管理芯片行業(yè)起步晚，技術(shù)積累薄弱，產(chǎn)品性能和豐富度上較國際電源管理芯片廠商仍有較大差距。
但是，國產(chǎn)PMIC企業(yè)并不是沒有崛起的機(jī)會。
受益于5G技術(shù)的發(fā)展和滲透率的提高，智能手機(jī)出貨量及單部手機(jī)PMIC芯片數(shù)量持續(xù)增長，5G基站建設(shè)量大幅增長，使得通信市場成為當(dāng)下較有潛力的增量市場。
車規(guī)級PMIC芯片主要受益于新能源汽車發(fā)展的驅(qū)動，消費電子市場主要受到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動，工業(yè)與信息化的深度融合、智能制造轉(zhuǎn)型升級也將帶動工業(yè)電子電源管理芯片需求顯 著增長。
總而言之，PMIC的國產(chǎn)替代仍有很長一段路要走，但全球汽車“芯片荒”則是一次機(jī)會，正在加速推動我國PMIC的崛起。
02 消費電子：國產(chǎn)替代試驗田
盡管國產(chǎn)PMIC芯片依然競爭力有限，但在相較低端的消費電子市場，國產(chǎn)PMIC的替代化已經(jīng)全面開始。
國內(nèi)電源管理芯片的發(fā)展，一方面與芯片企業(yè)技術(shù)積累密不可分，但另一方面，PMIC的國產(chǎn)替代，更來自于國內(nèi)制造品牌的崛起。
自改革開放以來，受益全球產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，中國逐漸成為世界制造業(yè)大國，整個消費電子產(chǎn)業(yè)鏈由歐美日向中國本土轉(zhuǎn)移，中國制造暢銷全球。
與此同時，大批優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)消費電子品牌迅速崛起，白電領(lǐng)域的格力、美的和海爾，智能手機(jī)領(lǐng)域的華為、小米和OV，已經(jīng)成為全球知名的品牌。在電飯鍋、空氣炸鍋、熱水壺等小家電市場，中國企業(yè)都是具備相當(dāng)市場競爭力的。
更深層次，這些優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)電子品牌已經(jīng)成為PMIC自主替代化的試驗田，PMIC的國產(chǎn)替代正在全面推進(jìn)。
以TWS耳機(jī)為例，TWS耳機(jī)主要分為蘋果陣營和安卓陣營，其中蘋果airpods系列TWS耳機(jī)大部分PMIC芯片來自德州儀器，國內(nèi)廠商切入機(jī)會較小。
但在安卓陣營，華為、小米、漫步者等多家國內(nèi)廠商，市占率均較高，PMIC芯片國產(chǎn)化機(jī)會也較大，裕泰、圣邦微、矽力杰、韋爾等廠家的電源管理芯片均已在安卓TWS耳機(jī)中被廣泛使用。
在以國內(nèi)廠商為主導(dǎo)的掃地機(jī)器人市場，國內(nèi)PMIC芯片的替代效果更加明顯，全志科技已經(jīng)成為科沃斯和石頭科技產(chǎn)品供應(yīng)商。
來源：方正電子
家電領(lǐng)域PMIC芯片領(lǐng)先企業(yè)為芯朋微，終端客戶包括美的、格力、創(chuàng)維、飛利浦、蘇泊爾、九陽、萊克、中興通訊、 華為等，皆是中國乃至全球知名的中國制造品牌。
隨著終端消費品制造持續(xù)向亞太轉(zhuǎn)移，中國制造品牌不斷做大做強(qiáng)，加之全球5G通信和物聯(lián)網(wǎng)帶動的消費電器熱潮，行業(yè)對PMIC芯片的需求不斷擴(kuò)大，中國PMIC芯片的國產(chǎn)替代速度將進(jìn)一步加速。
國內(nèi)排名靠前廠商包括矽力杰、士蘭微、圣邦股份、芯朋微、晶豐明源、上海貝嶺、富滿電子等，雖然總體上，中國企業(yè)市場份額分散且市占率較低，尚無法在產(chǎn)銷規(guī)模上與TI、ADI、英飛凌等歐美廠商競爭。但如果專注未來，那么PMIC芯片的國產(chǎn)替代將有很大的機(jī)會。
03 新能源汽車：爆點將至
復(fù)盤消費電子PMIC芯片的國產(chǎn)替代進(jìn)程不難發(fā)現(xiàn)，其必須具備雙重產(chǎn)業(yè)邏輯：其一“產(chǎn)品先行”，也就是國產(chǎn)消費電子終端的全球崛起；其二“技術(shù)致勝”，國產(chǎn)PMIC芯片企業(yè)技術(shù)積累達(dá)到了一定水平。
這樣的國產(chǎn)替代邏輯有望在新能源汽車賽道得以復(fù)制。
在此之前，國內(nèi)汽車市場中，PMIC芯片主要依靠從歐美企業(yè)進(jìn)口，國內(nèi)廠家數(shù)量較少，其原因主要有兩方面。
首先，車規(guī)級產(chǎn)品對于芯片的穩(wěn)定性要求高于家用電器和通訊領(lǐng)域，車規(guī)級產(chǎn)品需要更多次的嚴(yán)格測試，對于整車廠商而言，并不會輕易更換核心配件供應(yīng)商的，因此技術(shù)實力本就不足的國產(chǎn)廠商缺乏入局整車供應(yīng)鏈的機(jī)會。
另一方面，車規(guī)級PMIC芯片雖然增速很快，但規(guī)模的絕對值依然不如數(shù)碼通信領(lǐng)域，因此國內(nèi)廠商更愿意將人力物力投入到傳統(tǒng)賽道中，國產(chǎn)廠家進(jìn)入車規(guī)級市場的經(jīng)濟(jì)性動力不足。
然而隨著疫情催生“芯片荒”的到來，疊加新能源汽車的龐大需求，國內(nèi)車規(guī)級PMIC芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底層邏輯已經(jīng)轉(zhuǎn)變。
在新能源汽車時代，國內(nèi)車企與國際傳統(tǒng)燃油車企基本處于同一條起跑線上，甚至從市場表現(xiàn)看，國內(nèi)新能源車企表現(xiàn)更勝一籌?？紤]到國內(nèi)龐大的汽車市場，未來國內(nèi)自主車企在汽車產(chǎn)業(yè)鏈上話語權(quán)有望進(jìn)一步提升，將帶動國產(chǎn)汽車供應(yīng)商實現(xiàn)一定突破，這為國產(chǎn)PMIC的騰飛提供了機(jī)會。
此外，經(jīng)歷過在家用電器、消費電子、LED照明、通訊等市場的技術(shù)和資本積累，目前國內(nèi)PMIC芯片廠商已經(jīng)有能力進(jìn)軍汽車市場。尤其在全球“芯片荒”之下，更是給國產(chǎn)PMIC產(chǎn)商提供了千載難逢切入整車供應(yīng)鏈的機(jī)會。
目前，雅創(chuàng)電子、圣邦股份等多家半導(dǎo)體企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出車規(guī)級PMIC芯片產(chǎn)品。
雅創(chuàng)電子車規(guī)級電源管理IC產(chǎn)品及規(guī)劃
雅創(chuàng)電子通過收購了韓國Tamul （譚慕）PMIC相關(guān)業(yè)務(wù)專利權(quán)開展車規(guī)級電源管理芯片業(yè)務(wù)。目前，雅創(chuàng)電子自主研發(fā)設(shè)計的多款PMIC芯片產(chǎn)品，并已經(jīng)通過AEC-Q100等車規(guī)級認(rèn)證，已經(jīng)在現(xiàn)代汽車、克萊斯勒等全球知名車企的相關(guān)車型上得到批量應(yīng)用。
同時，上海貝嶺在2020年P(guān)MIC中各有一款DCDC和LDO通過了車規(guī)級產(chǎn)品認(rèn)證。2021年上半年，一款前期通過車規(guī)級產(chǎn)品認(rèn)證的LDO產(chǎn)品開始小批量銷售。
伴隨新能源汽車市場的爆發(fā)，國產(chǎn)PMIC企業(yè)車規(guī)級芯片業(yè)務(wù)迎來了最佳窗口期，他們有望借助“芯片荒”切入整車產(chǎn)業(yè)鏈，并借助中國新能源汽車崛起的機(jī)會，復(fù)制消費電子國產(chǎn)替代的邏輯。樂觀估計，國產(chǎn)PMIC企業(yè)已經(jīng)到了崛起前夜。
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