電源管理芯片(PMIC)在電路系統中擔負電源的控制、變換、電能的分配、監(jiān)測等職責,是所有電子產品和設備的電能供應中樞和紐帶,也是模擬芯片最大的細分市場之一。
集微咨詢發(fā)布《中國電源管理芯片行業(yè)研究報告(2023)》(以下簡稱:《報告》)從電源管理芯片定義和分類、電源管理芯片市場、中國大陸電源管理芯片廠商情況、電源管理芯片行業(yè)展望四大維度全面梳理展現中國電源管理芯片行業(yè)全景圖。
電源管理芯片分類
電源類芯片包括電池管理芯片、AC-DC 芯片、DC-DC 芯片、LED 驅動芯片、 柵極驅動芯片等。
電池管理芯片主要用于確保電池安全穩(wěn)定輸出電能,延長電池使用壽命,具體又可細分為計量芯片、充電管理芯片、監(jiān)測和平衡芯片、輸入保護芯片和快充協議芯片。AC-DC芯片用于將高壓交流轉為直流并降壓;DC-DC芯片又包括線性穩(wěn)壓器LDO和開關穩(wěn)壓器(狹義DC-DC芯片),線性穩(wěn)壓器用于實現降壓,開關穩(wěn)壓器用于實現降壓、升壓、輸出恒定電壓以及轉換電壓;LED驅動芯片用于驅動LED發(fā)光或使LED模塊組件正常工作;柵極驅動芯片用于MOSFET、IGBT等功率器件的導通。
電源管理芯片市場
電源管理芯片產品存在于幾乎所有的電子產品和設備中。隨著電子設備對電源的效率、能耗和體積以及電源管理智能化水平的要求越來越高,電源管理芯片行業(yè)具有廣闊的成長空間。根據WSTS數據,2022年全球電源管理芯片市場規(guī)模為408億美元,同比增長10.9%。根據IC Insights數據,預計2025年全球電源管理芯片市場規(guī)模將達到526億美元,2023-2025年CAGR為8.8%。
國外企業(yè)占據電源管理芯片市場全球80%以上份額,以德州儀器(TI)、亞德諾 (ADI)、英飛凌(Infineon) 等為代表的國外企業(yè)在產品線完整性及整體技術水平上保持領先優(yōu)勢。
由于電源管理芯片種類眾多,頭部廠商也較難取得壟斷優(yōu)勢,整體競爭格局較為分散。
國內本土電源管理芯片設計企業(yè)率先切入民用消費市場,在小功率消費電子領域逐步取代國外企業(yè)的市場份額,產品也從小功率向中大功率發(fā)展。隨著技術水平的提升,國內各大品牌有向中高端市場進軍的趨勢。同時,隨著下游行業(yè)需求量的驅動,中國電源管理芯片產銷量逐漸上升,進而促進中國電源管理芯片的市場規(guī)模不斷擴大。到2025年,中國電源管理芯片市場規(guī)模有望達到235億美元。
從應用規(guī)模來看,汽車、通信、工業(yè)類產品占比較高。從發(fā)展趨勢來看,隨著新能源汽車的高速發(fā)展、通信設備數量增加以及基站單機芯片數量增加,會為汽車、通信領域電源管理芯片帶來可觀增長,而消費領域則仍會處于放緩態(tài)勢。
透過電源管理芯片不同應用市場來看:
消費電子市場,消費電子占據電源管理芯片大部分應用市場,2018年移動與消費電子領域占比已超50%,但隨著全球消費趨緩,對沖了消費電子品類增長的訴求,對電源管理芯片的需求總體較為穩(wěn)定。筆記本和平板電腦歷年設備出貨量較平穩(wěn),其內置的電源管理芯片和充電器配置的電源管理芯片需求穩(wěn)定。藍牙音頻設備領域,全球及中國TWS耳機出貨量均呈現翻倍增長,直接驅動其對電源管理芯片的需求量上升。
汽車市場,全球和中國新能源汽車銷量快速增長,汽車電源管理芯片市場持續(xù)受益。在新能源汽車的帶動下,全球及中國動力電池BMS市場需求規(guī)模迅速增長。此外,車規(guī)級芯片國產化空間大,國產替代趨勢明顯,圣邦微、希荻微、芯朋微、杰華特、英集芯等多家國產電源管理芯片公司進入汽車領域。
通信基站市場,通信基站方面,5G基站電源主要由基礎元器件、電池等部件構成。元器件部分主要包括電源管理IC、快恢復二極管、肖特基二極管、驅動IC、控制IC等。電源管理主要用于PSU、BBU、RRU及射頻單元和天線等模塊。5G條件下,小基站需要約20顆電源管理芯片,中型基站需要約60顆電源管理芯片,宏基站需要約120 顆電源管理芯片,5G條件下電源管理芯片的使用量和價值量均有所提升。同時,5G通信基站的建設數量也遠遠超過4G基站的建設數量,對于電源管理芯片的需求也持續(xù)增長。
物聯網市場,全球物聯網市場規(guī)模平穩(wěn)增長,物聯網鏈接設備數量也呈現平穩(wěn)上升的趨勢,為電源管理芯片市場帶來巨大發(fā)展空間。2015~2021年,全球物聯網連接設備的數量從36億臺增至122億臺,年復合增長率達23%,IoT Analytics預測數據顯示,全球物聯網連接設備數量到2027年有望達297億臺,年復合增長率為16%。
中國大陸電源管理芯片廠商
現如今,我國電源管理芯片主要被海外壟斷,國內廠商替代空間廣闊。電源管理芯片相關企業(yè)主要包括圣邦股份、思瑞浦、芯朋微、必易微等,從企業(yè)經營情況來看,大多企業(yè)總營業(yè)收入近幾年總體呈現上升態(tài)勢,而電源管理芯片作為企業(yè)的主要經營產品,其營業(yè)收入也呈現上升趨勢,其產銷量受下游行業(yè)的發(fā)展而不斷增加,企業(yè)盈利空間較大,但是這也吸引越來越多的企業(yè)加入這一行業(yè),導致行業(yè)間競爭加劇,產品同質化嚴重。
透過代表廠商來看:
芯朋微
芯朋微成立于 2005 年,2020年 7月22日在上交所科創(chuàng)板掛牌上市。主要產品為電源管理類芯片,有效的電源管理芯片產品已超過1200個。目前已是國內領先的電源管理芯片廠商,優(yōu)勢產品包括AC-DC芯片、Gate Driver芯片等,其以家用電器類電源芯片起家,下游逐步拓展至標準電源和工業(yè)驅動領域。
2022年,家用電器類產品營收占比過半,達到52%,標準電源類產品占比為24%,毛利率較高的工控功率類產品占比為21%。相比2021年,工控功率類產品占比有所提升,但毛利較低的家用電器和標準電源類產品仍然占據較高比重。
必易微
必易微是一家fabless模式運營的電源管理芯片設計公司,成立于2014 年,擁有驅動 IC、AC/DC、DC/DC(含 LDO)三大產品線,并已實現模擬前端芯片的量產。目前正積極布局電池管理等電源管理類芯片,并拓展了放大器、轉換器和傳感器等信號鏈類芯片品類。
必易微2022年收入主要來源于驅動IC和AC/DC兩大產品線,合計占公司營收比例超過99%。驅動IC產品線2022年實現收入2.88億元,收入占比54.72%。AC/DC產品線2022年實現收入2.37億元,收入占比44.99%。
圣邦股份
圣邦微成立于2007年,通過16年發(fā)展,目前已是國內模擬芯片龍頭企業(yè),已擁有25大類、4000余種在售料號,產品全面覆蓋電源管理和信號鏈領域,并廣泛應用于通訊、消費、工業(yè)、醫(yī)療、汽車等眾多領域。
圣邦微產品分為電源管理和信號鏈兩大產品品類,前者約占營收比重70%,后者約占比30%。電源管理重點產品包括DCDC、LDO、charger、AMOLED供電管理芯片等,信號鏈重點產品主要包括運放、AD&DA。
思瑞浦
思瑞浦成立于2012年,產品系列主要為信號鏈和電源兩大品類。信號鏈品類包括線性產品、轉換器產品及接口產品,電源品類包括線性穩(wěn)壓器、電源監(jiān)控產品、開關型電源穩(wěn)壓器及其他電源管理產品。目前,思瑞浦在售品類超過1600種,客戶3700+,其產品應用于信息通訊、新能源與汽車、工業(yè)控制、監(jiān)控安全、醫(yī)療健康、儀器儀表等領域,產品定義更偏向于工業(yè)市場需求,在信息通信、監(jiān)控安防和工業(yè)控制等偏工業(yè)類的電子系統應用上更加具有競爭優(yōu)勢。
2022年,信號鏈類營收占比70.8%,電源類占比29.2%。
艾為電子
艾為電子成立于2008年,專注于高品質數?;旌闲盘枴⒛M、射頻集成電路設計。主要產品為通用型芯片,下游應用集中于智能手機市場,同時可應用于可穿戴設備、智能便攜設備、物聯網設備等領域。代表產品品類為音頻功放芯片、電源管理芯片、射頻前端芯片、馬達驅動芯片等,產品型號達470余款。
電源管理芯片行業(yè)展望
電源管理芯片國產替代效應加強,并由消費電子向高性能領域升級。在政策扶持和中美貿易摩擦的大背景下,集成電路國產產品對進口產品的替代效應明顯。中國集成電路產品的品質和市場認可度日漸提升,部分本土電源管理芯片設計企業(yè)在激烈的市場競爭中逐漸崛起,整體技術水平和國外設計公司的差距不斷縮小,國內企業(yè)設計開發(fā)的電源管理芯片產品在多個應用市場領域。
電源管理芯片應用領域呈現出從消費電子向工業(yè)、汽車等高性能領域轉型的現象。此外,新應用場景和應用領域不斷出現,電源管理芯片的應用范圍將更加廣泛,功能更加精細復雜,增效節(jié)能的需求也更加突出,衍生出對電源管理芯片更為豐富的需求,全球電源管理芯片市場將持續(xù)受益。
高效低耗、高集成度、智能化的技術趨勢加強。隨著電子產品的種類、功能和應用場景的持續(xù)增加,作為各類電子設備能量中樞的電源管理芯片,面臨著集成、高效、低耗、數?;旌显O計的趨勢和需求。
首先,隨著終端產品的輕薄化需求及應用場景的復雜化,內置芯片在功能穩(wěn)定的同時,需要有更緊湊的體積、搭載更少的外圍器件,這對于集成度和封裝技術提出了更高要求;其次,在電源領域,電能轉換效率和待機功耗是核心指標,電源管理芯片在向能量轉換高效率、低功耗方向發(fā)展;最后,電源管理芯片逐漸從單純的模擬芯片形態(tài)嵌入數字化和智能化功能,不同于傳統電源芯片,具有一定智能的電源管理芯片可以拓展至更多應用領域。
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