高壓電源芯片行業(yè)發(fā)展概況

高壓電源芯片行業(yè)發(fā)展概況

集成電路行業(yè)市場規(guī)模近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能硬件、移動智能終端、5G、先進(jìn)傳感器和可穿戴設(shè)備等新應(yīng)用領(lǐng)域的興起，全球電子產(chǎn)品市場規(guī)模逐年擴(kuò)大，帶動了集成電路行業(yè)的加速發(fā)展。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會（WSTS）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年至2020年，全球集成電路行業(yè)總收入從2，767億美元增長至3，612億美元，年均復(fù)合增長率6．89%。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2016至2020年，中國集成電路行業(yè)規(guī)模從4，336億元增長至8，848億元，年均復(fù)合增長率高達(dá)19．52%，中國已成為全球最大的集成電路市場。中國電源管理芯片行業(yè)市場集中度在國內(nèi)電源管理芯片市場，歐美企業(yè)甚至占據(jù)了約80%的市場份額，以德州儀器、高通、ADI、美信、英飛凌五家企業(yè)為代表，目前全球電源管理芯片的企業(yè)集中度高，CR5為71%。目前，國內(nèi)電源管理芯片行業(yè)整體的市場集中度較高，但是以國外優(yōu)勢企業(yè)占據(jù)國內(nèi)較大市場，國內(nèi)企業(yè)的市場集中度不高，2020年，CR5不到10%。高端產(chǎn)品市場，主要集中在全球優(yōu)勢企業(yè)德州儀器、ADI、英飛凌等國外企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)也有所布局;目前國內(nèi)電源管理芯片的市場集中度較高，歐美優(yōu)勢企業(yè)集中度高，國內(nèi)企業(yè)的市場份額及集中度較低，企業(yè)的市場競爭力有待提升，空間廣闊。全球電源管理芯片行業(yè)發(fā)展情況根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，2020年全球電源管理芯片市場規(guī)模約329億美元，2016年至2020年年均復(fù)合增速為13．5%。隨著5G通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)等下游市場的發(fā)展，電子設(shè)備數(shù)量及種類持續(xù)增長，從而帶動全球電源管理芯片需求增長。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年全球電源管理芯片市場規(guī)模將達(dá)526億美元，2020年至2025年年均復(fù)合增速達(dá)9．8%。目前，全球電源管理芯片市場主要被歐美廠商占據(jù)。根據(jù)國金證券研報(bào)統(tǒng)計(jì)，2019年全球以TI為首的全球五大品牌占據(jù)全球電源管理芯片市場份額合計(jì)達(dá)71%。由于電源管理方案在各類細(xì)分應(yīng)用場景中差異較大，國內(nèi)廠商與歐美大廠之間產(chǎn)品類別、高端技術(shù)及規(guī)模上存在較大差距。電源管理芯片未來發(fā)展趨勢電子產(chǎn)品性能不斷提升，設(shè)備的體積反而變得愈發(fā)輕薄短小，為其供電的電源管理方案也需要不斷提升性能并縮小體積。電源管理方案以電源芯片為核心，通過外圍的電感、電容等多種元器件的連接可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的電源管理功能，其中，電源芯片的管腳數(shù)量、封裝外形、外圍元器件的數(shù)量及外形、PCB板的面積以及布局布線形式等決定了電源管理方案的體積，將多種功能集成到電源芯片內(nèi)以減少外圍元器件數(shù)量，可有效提高芯片性能并縮小電源管理方案的體積。提高供電電源的電壓不僅可以提供更大的輸出功率，也可以降低傳輸過程中的功率損耗。因此，終端設(shè)備的供電電壓不斷提高。例如，汽車在1918年引入蓄電池，當(dāng)時(shí)的供電電壓只有6V，到了1950年升級為12V；2011年寶馬、奧迪等幾家知名車企聯(lián)合推出了48V系統(tǒng)，以滿足汽車電子日益增長的負(fù)載需求。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）發(fā)布的《中國HEV&48V節(jié)能乘用車月度銷量數(shù)據(jù)庫》，2020年中國48V節(jié)能乘用車銷量合計(jì)約為33．1萬輛，同比增長39%。提高單顆電源管理芯片的輸出功率，可以提高電源模塊的功率密度，同等條件下可以縮小電源模塊體積、降低使用成本并實(shí)現(xiàn)更多的系統(tǒng)功能。電子設(shè)備的功能日趨復(fù)雜，其內(nèi)部配備了越來越多的功能模塊。隨著移動電子設(shè)備的功能復(fù)雜及功耗增加，其需要配備更大容量的電池，及更大輸出功率的電源適配器以提高充電效率，電源管理芯片需要提高輸出功率以順應(yīng)這一發(fā)展趨勢。車規(guī)級和工業(yè)級應(yīng)用領(lǐng)域的客戶對電源芯片的核心訴求是安全、穩(wěn)定、抗干擾、高可靠性等，即提高電源芯片的魯棒特性，意指電源芯片產(chǎn)品能夠在各類極端惡劣環(huán)境和條件下可靠、穩(wěn)定地工作且使用壽命長。隨著電子產(chǎn)品功能多樣化和應(yīng)用復(fù)雜化，電源芯片正不斷向高可靠性方向發(fā)展。模擬集成電路行業(yè)介紹（一）模擬集成電路行業(yè)簡介按照工作的信號屬性，集成電路可分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路。數(shù)字集成電路是基于數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)的，用于處理數(shù)字信號的集成電路；模擬集成電路是用于處理模擬信號的集成電路。簡言之，與數(shù)字集成電路相比，模擬集成電路擁有以下特點(diǎn)：①應(yīng)用領(lǐng)域繁雜：模擬集成電路按功能可進(jìn)一步細(xì)分為電源管理芯片、信號鏈芯片、傳感器芯片等，每一品類根據(jù)終端產(chǎn)品性能需求的差異又有不同的系列，在現(xiàn)今電子產(chǎn)品中幾乎無處不在；②生命周期長：數(shù)字集成電路強(qiáng)調(diào)運(yùn)算速度與成本比，必須不斷采用新設(shè)計(jì)或新工藝，而模擬集成電路強(qiáng)調(diào)可靠性和穩(wěn)定性，一經(jīng)量產(chǎn)往往具備長久生命力；③人才培養(yǎng)時(shí)間長：模擬集成電路的設(shè)計(jì)，需要額外考慮產(chǎn)業(yè)化的可行性、噪聲、匹配、干擾、可靠性等諸多因素，要求其設(shè)計(jì)者既要熟悉集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造的工藝流程，又需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性。加上模擬集成電路的輔助設(shè)計(jì)工具少、測試周期長等原因，培養(yǎng)一名優(yōu)秀的模擬集成電路設(shè)計(jì)師往往需要10年甚至更長的時(shí)間。（二）模擬集成電路行業(yè)市場規(guī)模及競爭格局世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會（WSTS）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年至2020年，全球模擬集成電路的銷售額從478．48億美元增長至556．58億美元，年均復(fù)合增長率為3．85%。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，中國模擬芯片市場約占全球的36%，據(jù)此估算2020年中國模擬芯片市場規(guī)模約為200億美元。模擬芯片市場主要被德州儀器、亞德諾等國際知名廠商占據(jù)，中國半導(dǎo)體協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年中國模擬芯片的自給率僅為12%左右；ICInsights數(shù)據(jù)顯示，2020年全球前十大模擬集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)合計(jì)市場占有率高達(dá)62%。國內(nèi)外電源芯片行業(yè)的市場規(guī)模國際市場方面，2018年全球電源芯片的產(chǎn)值為250億美元。近年來，得益于新能源汽車、5G通信等市場的持續(xù)成長，全球電源芯片市場發(fā)展較快，預(yù)計(jì)2026年市場規(guī)模將達(dá)到565億美元，年均復(fù)合增長率10．69%。國內(nèi)市場方面，2015-2019年，中國電源芯片市場規(guī)模從520億元增加至720億元，預(yù)計(jì)在2020年突破780億元，年均復(fù)合增長率為8．5%左右。在消費(fèi)升級、新技術(shù)發(fā)展等因素的刺激下，中國各類電子產(chǎn)品的功能呈多樣化趨勢，更新?lián)Q代不斷加快，對電源芯片的需求持續(xù)增加。此外，半導(dǎo)體進(jìn)口替代趨勢也給國內(nèi)的諸多芯片公司帶來了更多的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，電源芯片終端用戶廣泛分布于汽車電子、工業(yè)控制、通訊設(shè)備、消費(fèi)電子、家用電器等發(fā)展較快的行業(yè)領(lǐng)域。由于下游產(chǎn)品即電子設(shè)備內(nèi)部不同模塊對于電源的需求不同，單個(gè)電子產(chǎn)品內(nèi)部往往需要多種驅(qū)動電源，即需要配置多個(gè)電源芯片或電源管理模塊，因此，電源芯片的需求非常之廣。電源類芯片維持高速增長據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年模擬芯片產(chǎn)業(yè)整個(gè)體量達(dá)到728億美元，年增長率超過了30%，僅次于存儲和OSD的器件，增長非常巨大。2022年還會持續(xù)增長，預(yù)計(jì)達(dá)到790億美元。而據(jù)Yole2021年的數(shù)據(jù)顯示，電源類芯片2021年的體量接近250億美元，是模擬芯片的三分之一，該市場的潛力是非常巨大的，其中PMIC和DC-DC芯片規(guī)模最大。但隨著便攜式產(chǎn)品和新能源的快速發(fā)展，電池管理芯片的需求也增長迅速，預(yù)計(jì)五年內(nèi)將達(dá)到和DC-DC同一體量的水平。電源類芯片之所以能有如此巨大的增長，則主要來源于以下四個(gè)行業(yè)：通信、儲能、工業(yè)和汽車。在通信行業(yè)，根據(jù)中國5G基站前景發(fā)展報(bào)告顯示，在2022年4G基站加5G基站預(yù)計(jì)超過100萬臺，2024年5G基站將超過240萬臺以上，增長率非常高?；颈旧韺νㄓ秒娫吹男酒枨笠卜浅８?，2024年預(yù)計(jì)電源芯片的體量將達(dá)到上億顆。在儲能方面，隨著現(xiàn)在碳中和、碳達(dá)峰的需求，2021年中國光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到306GWh，2050年預(yù)計(jì)達(dá)到5000GWh。在服務(wù)器市場，根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，2022年將達(dá)到400萬臺，未來幾年的復(fù)合增長率也將達(dá)到10%以上。集成電路行業(yè)簡介及發(fā)展概況世界上第一塊集成電路于1958年研制成功，作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，集成電路目前廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品，以及通訊、醫(yī)療等高精尖領(lǐng)域。集成電路行業(yè)誕生之初，業(yè)內(nèi)主要廠商如德州儀器、英特爾等大多采用IDM模式。隨著集成電路行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，客戶需求日益多樣