中压电源芯片行业前景

中压电源芯片行业前景

中国电源管理芯片行业竞争概况电源管理芯片属于模拟芯片，是电子设备的电能供应心脏，负责电子设备所需的电能变换、分配、检测等管控功能;是电子设备中的关键器件，其性能优劣对电子产品的性能和可靠性有着直接影响，广泛运用于各类电子产品和设备中，是模拟芯片最大的细分市场之一。目前国内电源管理芯片被欧美国家优势企业所垄断，以德州仪器、高通、ADI、英飞凌等企业居国内企业第一梯队。近年来国内企业竞争力不断提升，形成了以圣邦股份、韦尔股份、芯朋微为代表的第二梯队竞争企业，随着国内企业竞争力的不断提升，以圣邦股份为代表的企业有望跻身国内市场的第一梯队。电源管理芯片行业发展情况模拟芯片按产品类型主要由电源管理芯片和信号链芯片构成，其中电源管理芯片主要是指管理电池与电能的电路，信号链芯片主要是指用于处理信号的电路。电源管理芯片在电子设备中有着广泛的应用，根据ICInsight数据，电源管理芯片是全球出货量最高的芯片类别，2019年全球电源管理芯片出货量占全部芯片出货量比例约达21%，远高于其他类别芯片。电源管理芯片产业下游应用场景丰富，主要涵盖通信、安防、消费电子、汽车及物联网等行业。电源管理芯片性能优劣对整机的性能和可靠性有着直接影响，电源管理芯片一旦失效将直接导致电子设备停止工作甚至损毁，是电子设备中的关键器件。按照功能分类，电源管理芯片主要功能包括电池的电能形态和电压/电流的转换（例如DC-DC芯片、LDO芯片、AC-DC芯片等）、保护（例如过压保护芯片、过流保护芯片等）、充放电管理（例如充电管理芯片等）等。电源芯片行业介绍及市场竞争格局模拟芯片根据功能的不同主要可分为电源管理芯片、信号链芯片和传感器芯片等。电源管理芯片是指通过对输入电压进行升压、降压、升降压转换，提供恒压、恒流、恒压+恒流等多种输出方式，实现电源管理、控制、转换、处理等功能的集成电路，在电子产品和设备中具有至关重要的作用，广泛应用于通讯、消费电子、工业控制、汽车等领域，是全球出货量最大的芯片产品类型之一。根据数据，全球电源管理芯片市场规模从2016年的198．0亿美元增长至2020年的328．8亿美元，年均复合增长率为13．5%。与模拟集成电路行业的竞争格局相似，国际电源管理芯片市场主要被欧美企业占据，2020年，德州仪器、高通、亚德诺、美信和英飞凌合计占据了全球电源芯片市场的71%。国内市场方面，2018～2020年中国电源管理芯片市场规模分别为681．53亿元、743．00亿元和763．00亿元，复合增长率约为5．81%，若增速不变，则2021年中国电源管理芯片市场规模预计为807．33亿元。据测算，DC-DC电源芯片约占电源管理芯片市场规模的13．12%，则2019～2021年中国DC-DC电源芯片市场规模分别约为97．48亿元、100．11亿元和105．92亿元。由于产品、技术、品牌认可度等方面的差距，中国电源芯片企业的市场占有率普遍较低。前瞻产业研究院数据显示，2020年以德州仪器、亚德诺等为代表的欧美企业占据了中国电源管理芯片市场份额的80%左右；晶丰明源、韦尔股份和圣邦股份等中国前十大电源管理芯片企业合计占据的市场份额不足10%。中国电源管理芯片行业市场集中度在国内电源管理芯片市场，欧美企业甚至占据了约80%的市场份额，以德州仪器、高通、ADI、美信、英飞凌五家企业为代表，目前全球电源管理芯片的企业集中度高，CR5为71%。目前，国内电源管理芯片行业整体的市场集中度较高，但是以国外优势企业占据国内较大市场，国内企业的市场集中度不高，2020年，CR5不到10%。高端产品市场，主要集中在全球优势企业德州仪器、ADI、英飞凌等国外企业，国内企业也有所布局;目前国内电源管理芯片的市场集中度较高，欧美优势企业集中度高，国内企业的市场份额及集中度较低，企业的市场竞争力有待提升，空间广阔。中国电源管理芯片行业市场份额根据ICInsights数据显示，2020年中国电源管理芯片业务规模763亿元，占模拟芯片市场规模的50%以上，占全球电源管理芯片的33．52%，是全球电源管理芯片的重要需求市场。2020年，在国内品牌中，市场份额排名靠前的是圣邦股份、韦尔股份、晶丰明源和富满电子。但是整体看国内排名前十的电源管理芯片的企业竞争优势不突出，市场份额占比不足10%。全球电源管理芯片行业发展情况根据Frost&Sullivan数据，2020年全球电源管理芯片市场规模约329亿美元，2016年至2020年年均复合增速为13．5%。随着5G通信、新能源汽车、物联网等下游市场的发展，电子设备数量及种类持续增长，从而带动全球电源管理芯片需求增长。根据Frost&Sullivan数据，预计2025年全球电源管理芯片市场规模将达526亿美元，2020年至2025年年均复合增速达9．8%。目前，全球电源管理芯片市场主要被欧美厂商占据。根据国金证券研报统计，2019年全球以TI为首的全球五大品牌占据全球电源管理芯片市场份额合计达71%。由于电源管理方案在各类细分应用场景中差异较大，国内厂商与欧美大厂之间产品类别、高端技术及规模上存在较大差距。集成电路行业简介及发展概况世界上第一块集成电路于1958年研制成功，作为信息技术产业的基础，集成电路目前广泛应用于智能手机、电视机、计算机等电子产品，以及通讯、医疗等高精尖领域。集成电路行业诞生之初，业内主要厂商如德州仪器、英特尔等大多采用IDM模式。随着集成电路行业的应用领域不断扩大，客户需求日益多样化，专业分工更有利于发挥芯片设计、晶圆制造、封装测试等不同企业的专业和技术优势，因此行业内新兴的设计企业大多采用Fabless模式，以充分发挥核心技术团队在细分领域的技术优势，同时降低企业的运营成本；同时以Foundry代工模式为主的如台积电、中芯国际等晶圆厂和日月光、长电科技等封装测试厂的规模和制造技术水平持续提高，集成电路行业逐渐向专业分工模式发展。中国电源芯片行业市场规模模拟芯片根据功能的不同主要可分为电源管理芯片、信号链芯片和传感器芯片等。电源管理芯片是指通过对输入电压进行升压、降压、升降压转换，提供恒压、恒流、恒压+恒流等多种输出方式，实现电源管理、控制、转换、处理等功能的集成电路，在电子产品和设备中具有至关重要的作用，广泛应用于通讯、消费电子、工业控制、汽车等领域，是全球出货量最大的芯片产品类型之一。数据显示，2021年中国电源管理芯片市场规模为807．33亿元；其中DC-DC电源芯片约占电源管理芯片市场规模的13．12%，2021年中国DC-DC电源芯片市场规模为105．92亿元。相关研究机构预测，2023年中国电源管理芯片市场规模将达851．38亿元，DC-DC电源芯片市场规模将达113．83亿元。电源芯片的技术发展情况及未来发展趋势近年来，由于物联网、自动驾驶、5G、人工智能等新技术的应用日益普及，相关电子产品的性能不断提升、应用不断创新，电源芯片作为电子产品的核心元器件之一，终端客户对其效率、功率、体积、可靠性等方面提出了更高的创新和创造要求，电源芯片市场呈现出需求多样化、应用细分化的特点。高集成、高电压、大功率、高可靠性等逐渐成为电源芯片行业主要的技术发展趋势。（一）电源芯片行业高集成发展趋势电子产品性能不断提升，设备的体积反而变得愈发轻薄短小，为其供电的电源管理方案也需要不断提升性能并缩小体积。电源管理方案以电源芯片为核心，通过外围的电感、电容等多种元器件的连接可实现复杂的电源管理功能，其中，电源芯片的管脚数量、封装外形、外围元器件的数量及外形、PCB板的面积以及布局布线形式等决定了电源管理方案的体积，将多种功能集成到电源芯片内以减少外围元器件数量，可有效提高芯片性能并缩小电源管理方案的体积。同时，外围元器件数量减少意味着连接时无需考虑太多的元器件之间的干扰，降低了电源管理方案整体的加工难度及失效率，提高了系统的可靠性，便于终端客户使用并降低其研发周期及成本。（二）电源芯片行业高电压发展趋势提高供电电源的电压不仅可以提供更大的输出功率，也可以降低传输过程中的功率损耗。因此，终端设备的供电电压不断提高。例如，汽车在1918年引入蓄电池，当时的供电电压只有6V，到了1950年升级为12V；2011年宝马、奥迪等几家知名车企联合推出了48V系统，以满足汽车电子日益增长的负载需求。根据高工产业研究院（GGII）发布的《中国HEV&48V节能乘用车月度销量数据库》，2020年中国48V节能乘用车销量合计约为33．1万辆，同比增长39%。目前，车载电子装置用电源芯片的供电电压一般为12V、24V、36V、48V等，但车辆在启动或急刹车时，供电电压产生的瞬态毛刺电压可达正常值的二倍左右，因此电源芯片需留有足够的耐压裕量，例如供电电压为48V时推荐使用耐压80V～100V的电源芯片，终端设备供电电压的提高不断促进电源芯片向高电压方向发展。（三）电源芯片行业大功率发展趋势提高单颗电源管理芯片的输出功率，可以提高电源模块的功率密度，同等条件下可以缩小电源模块体积、降低使用成本并实现更多的系统功能。电子设备的功能日趋复杂，其内部配备了越来越多的功能模块。例如，汽车中控设备早期主要用于影音娱乐，目前则集成了导航、行车记录、影音娱乐、辅助驾驶等多种功能，其功耗也在增加，需要输出功率更大、驱动能力更强的电源管理模块为之供电。随着移动电子设备的功能复杂及功耗增加，其需要配备更大容量的电池，及更大输出功率的电源适配器以提高充电效率，电源管理芯片需要提高输出功率以顺应这一发展趋势。（四）电源芯片行业高可靠性发展趋势车规级和工业级应用领域的客户对电源芯片的核心诉求是安全、稳定、抗干扰、高可靠性等，即提高电源芯片的鲁棒特性（Robustness），意指电源芯片产品能够在各类极端恶劣环境和条件下可靠、稳定地工作且使用寿命长。例如，用于汽车电子的电源芯片的温度等级指标为-40～125℃，但实际应用时，恶劣