電源管理芯片全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

電源管理芯片全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究電源管理芯片市場容量及發(fā)展趨勢電源管理芯片是電子設(shè)備電能供應(yīng)的心臟，負(fù)責(zé)電子設(shè)備所需的電能變換、分配、檢測等管控功能。電源管理芯片的應(yīng)用場景極為廣泛，涵蓋消費(fèi)電子、移動通信、工業(yè)控制等各類終端產(chǎn)品，是模擬芯片最大細(xì)分市場之一。近年來，隨著電源管理芯片的下游行業(yè)的蓬勃發(fā)展，消費(fèi)電子、信息通信等領(lǐng)域?qū)﹄娫垂芾硇酒男阅芴岢龈叩男枨?。目前，該市場主要被境外巨頭如德州儀器、亞德諾、英飛凌等占據(jù)，境內(nèi)市場替代空間廣闊。市場規(guī)模方面，全球電源管理芯片市場規(guī)模繼續(xù)保持高速增長，根據(jù)Frost&Sullivan的數(shù)據(jù)，2016-2020年復(fù)合增長率為13．33%，預(yù)計(jì)到2025年全球電源管理芯片市場規(guī)模將達(dá)到525億美元。其中以中國為主的亞太地區(qū)將是未來電源管理芯片市場的主要增長動力。2020年我國電源管理芯片市場規(guī)模達(dá)到110億美元，預(yù)計(jì)將于2025年達(dá)到200億美元。電源管理芯片行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（一）電源管理芯片行業(yè)研發(fā)投入巨大隨著通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝制程的演進(jìn)，時(shí)鐘、射頻、電源管理、傳感器芯片對集成度以及功能性的要求不斷提高，新一代芯片的技術(shù)突破更加艱難，研發(fā)難度呈幾何式增長。芯片設(shè)計(jì)企業(yè)為保證產(chǎn)品始終處于技術(shù)領(lǐng)先并保持較強(qiáng)的市場競爭力，必須持續(xù)進(jìn)行大量研發(fā)投入才能實(shí)現(xiàn)芯片的商業(yè)化。（二）電源管理芯片行業(yè)高端專業(yè)人才短缺集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)作為技術(shù)密集型行業(yè)，具有雄厚的研發(fā)能力才能在市場上占據(jù)優(yōu)勢。芯片研發(fā)人員作為企業(yè)研發(fā)能力的具體體現(xiàn)，對于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)系一種關(guān)鍵生產(chǎn)要素，特別是高端復(fù)合型設(shè)計(jì)人才，對于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)更是屬于稀缺資源。根據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告（2020-2021年版）》，截至2020年底，我國集成電路產(chǎn)業(yè)人才存量約為54．1萬人，其中設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)業(yè)人員規(guī)模19．96萬人。預(yù)計(jì)到2023年前后全行業(yè)人才需求將達(dá)到76．65萬人左右，存在超20萬的缺口。在人才工作的長期性特征下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)所需的高水平、經(jīng)驗(yàn)型、復(fù)合型人才仍然供不應(yīng)求，滿足產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)體系尚未形成、行業(yè)自身在就業(yè)前景和薪酬等方面劣勢以及企業(yè)間互相挖角等現(xiàn)象仍然存在，高端設(shè)計(jì)人才的匱乏成為制約行業(yè)發(fā)展的主要因素。（三）境內(nèi)市場電源管理芯片行業(yè)競爭逐步加劇隨著境內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)陸續(xù)出臺的扶持政策，半導(dǎo)體行業(yè)已成為境內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈變革的重要領(lǐng)域之一，行業(yè)內(nèi)的企業(yè)數(shù)量不斷增多，各細(xì)分領(lǐng)域逐步涌現(xiàn)出小型龍頭企業(yè)并開始跨賽道發(fā)展，爭奪下游終端企業(yè)的需求份額，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的競爭力度將逐步增大。電源管理芯片的產(chǎn)業(yè)鏈分析電源管理芯片作為模擬芯片的一種，對半導(dǎo)體工藝制程的要求沒有邏輯芯片高，市場參與者主要包含臺積電、聯(lián)電、GlobalFoundry、中芯國際等綜合性大廠和韓國東部高科、海力士、TowerJazz，以及我國華虹宏力、粵芯等模擬芯片專業(yè)代工廠。其中韓國東部高科為目前模擬芯片代工廠中的翹楚，在模擬芯片代工方面的經(jīng)驗(yàn)非常豐富。國外巨頭有德州儀器、英飛凌、亞德諾、安森美、意法半導(dǎo)體等，毛利率在37%-66%之間；國內(nèi)行業(yè)龍頭包括圣邦股份、芯朋微、上海貝嶺、晶豐明源、富滿電子等；其中，毛利率約22．45%-39．75%。手機(jī)行業(yè)有蘋果、三星、華為、OPPO、VIVO、小米、傳音等；汽車行業(yè)有大眾、寶馬等；工業(yè)有國家電網(wǎng)、正泰電器等；家電行業(yè)有美的集團(tuán)、格力電器、海爾智家、海信家電、創(chuàng)維數(shù)字、蘇泊爾等企業(yè)；其中，毛利率在21．43%-29．83%區(qū)間。從不同終端應(yīng)用的細(xì)分市場來看電源管理芯片的產(chǎn)業(yè)鏈，國內(nèi)電源管理芯片的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍以國際廠商為主導(dǎo)，其中在手機(jī)和汽車市場，希荻微率先突破與一線手機(jī)和汽車廠合作。電源管理芯片的應(yīng)用場景電源管理芯片在電子設(shè)備性能發(fā)揮中發(fā)揮了重要的作用。為了提高電路的密度，芯片尺寸始終朝著減小的趨勢發(fā)展，電場強(qiáng)度隨距離的減小而線性增加，如果電源電壓還是原來的5V，產(chǎn)生的電場強(qiáng)度將足以把芯片擊穿。因此，電子系統(tǒng)對電源電壓的要求就發(fā)生了變化，需要不同的降壓型電源。具體表現(xiàn)：一是，為保證降壓的同時(shí)保持高效率，一般會采用降壓型開關(guān)電源。其次，部分電子系統(tǒng)還需要高于供電電壓的電源，比如在電池供電設(shè)備中、驅(qū)動液晶顯示的背光電源、LED照明驅(qū)動等，都需要對系統(tǒng)電源進(jìn)行升壓，一般會采用升壓型開關(guān)電源。二是，現(xiàn)代電子系統(tǒng)正向高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展，電源上的微小干擾都對電子設(shè)備的性能有影響，因此，需要在噪聲、紋波等方面有優(yōu)勢的電源對系統(tǒng)電源進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波等處理，一般會采用線性電源。上述不同的電源管理方式，可以通過相應(yīng)的電源芯片，結(jié)合極少的外圍元件，就能夠?qū)崿F(xiàn)。智能手機(jī)由許多功能不同的模塊組成，每個模塊需要的工作電壓不同，鋰電池直接供電無法滿足各模塊的需求，因此需要使用電源管理芯片將電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足各個模塊的需要。同時(shí)，電源管理芯片還需要根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)各個模塊的電壓值，從而降低功耗，提高系統(tǒng)的效率。因此，發(fā)展電源管理芯片是提高整機(jī)性能的必不可少的手段，電源管理芯片在電子信息產(chǎn)品中發(fā)揮了關(guān)鍵作用、具有廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用。電源管理芯片廣泛應(yīng)用于手機(jī)與通訊、消費(fèi)類電子、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)隨著物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能、機(jī)器人等新興應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，電源管理芯片下游市場有望持續(xù)發(fā)展。發(fā)展趨勢：電源管理芯片逐漸朝微型化、集成化、高效率、低功耗、數(shù)字化及智能化方向發(fā)展。（一）產(chǎn)品微型化和集成化迎合了市場需求隨著終端產(chǎn)品的輕薄化需求及應(yīng)用場景的復(fù)雜化，集成電路產(chǎn)品在功能穩(wěn)定的同時(shí)，需要更小的體積、更高的集成度、更少的外圍器件。電源管理類芯片通過降低封裝尺寸、提高模塊集成度，不僅能有效節(jié)省尺寸空間、實(shí)現(xiàn)更多功能，還能有效降低終端廠商的營業(yè)成本，提高企業(yè)利潤率。由此可見，微型化及集成化成為了電源管理芯片集成電路重要的技術(shù)發(fā)展趨勢。（二）高效低功耗是電源領(lǐng)域的核心指標(biāo)之一在電源領(lǐng)域，電能轉(zhuǎn)換效率和待機(jī)功耗永遠(yuǎn)是核心指標(biāo)之一。近年來，隨著智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等便攜式移動設(shè)備在日常生活中使用頻率、時(shí)長的增加，電子設(shè)備對續(xù)航能力和運(yùn)行效率的要求越來越高，同時(shí)，在如今社會綠色環(huán)保理念的背景下，維持低功耗運(yùn)行越來越受到廠商和消費(fèi)者的關(guān)注。為此，相關(guān)企業(yè)可以通過研發(fā)更加先進(jìn)的電路拓?fù)浼夹g(shù)、更低導(dǎo)阻的功率器件技術(shù)、更高開關(guān)頻率技術(shù)、更精巧的高壓啟動技術(shù)等，來實(shí)現(xiàn)電源管理芯片高效率和低功耗要求。（三）為實(shí)現(xiàn)更多功能，電源管理芯片逐漸數(shù)字化和智能化電源管理芯片的輸入和輸出均為模擬信號，其控制內(nèi)核也以模擬電路居多，引入數(shù)字控制器內(nèi)核能夠?qū)崿F(xiàn)在同類常規(guī)電源芯片中難以實(shí)現(xiàn)的功能。近年來憑借調(diào)試靈活、響應(yīng)快速、高集成度以及高度可控的優(yōu)勢，以數(shù)字控制內(nèi)核為特點(diǎn)的新一代數(shù)模混合電源管理芯片以高端服務(wù)器和通信設(shè)備應(yīng)用為主導(dǎo)，逐步拓展至其他更多應(yīng)用領(lǐng)域，已顯示出良好的發(fā)展勢頭。電源管理芯片的功能不斷升級，精細(xì)化程度更高，智能化程度也不斷提高。因此，電源管理芯片的數(shù)字化和智能化成為大勢所趨。企業(yè)格局：企業(yè)加強(qiáng)研發(fā)投入力度，國內(nèi)廠商替代空間廣闊目前我國電源管理芯片主要被海外壟斷，國內(nèi)廠商替代空間廣闊。相關(guān)企業(yè)主要包括艾為電子、圣邦股份、燦瑞科技、思瑞浦等等，從企業(yè)經(jīng)營情況來看，艾為電子是一家專注于高品質(zhì)數(shù)?；旌闲盘枴⒛M、射頻的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，主營業(yè)務(wù)收入從2020年的14．38億元增長到2021年的23．27億元，毛利率在2021年上升至41．14%，其中電源管理芯片是該公司的主要經(jīng)營產(chǎn)品，主要包括LED驅(qū)動和電源管理兩類芯片，公司從以智能手機(jī)為核心的新智能硬件出發(fā)，并快速延展至物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域，并結(jié)合創(chuàng)新能力形成了獨(dú)具特色的優(yōu)勢產(chǎn)品，獲得了下游終端企業(yè)的認(rèn)可和應(yīng)用。從數(shù)據(jù)來看，在2021年，艾為電子電源管理芯片營業(yè)收入為8．03億元，較2020年上升了75%。圣邦股份營業(yè)收入及毛利率在2020-2021年間也處于增長狀態(tài)，其產(chǎn)品涵蓋信號鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，在電源管理芯片方面，該公司的營業(yè)收入在2021年為15．29億元，較2020年增長80．27%。燦瑞科技在2021年總營業(yè)收入為5．37億元，較2020年增加2．47億元，毛利率從2020年的32．94%上升到2021年的45．40%，其電源管理芯片營業(yè)收入在2021年增長至2．81億元。思瑞浦營業(yè)收入及毛利率處于上升趨勢，其電源管理模擬芯片按功能總體可分為線性穩(wěn)壓器、電源監(jiān)控產(chǎn)品、開關(guān)型電源穩(wěn)壓器三類，營業(yè)收入保持良好的上升幅度。隨著市場競爭的不斷發(fā)展以及電源管理芯片的下游行業(yè)需求量較大，電源管理芯片產(chǎn)品產(chǎn)量和銷售量不斷增加。從企業(yè)電子管理芯片的產(chǎn)銷量情況來看，艾為電子的產(chǎn)銷量較其他三家企業(yè)高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2021年，艾為電子的產(chǎn)量為18．79億顆，同比增長38．03%，銷量為18．31億顆，同比增長49．96%；燦瑞科技產(chǎn)量為5．22億顆，同比增長40．32%，銷量為4．91億顆，同比增長31．28%；思瑞浦產(chǎn)量和銷量分別為5．38億顆、5億顆，同比均處于上升狀態(tài)。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，對電源管理芯片提出更高的需求，此外，由于電源管理芯片行業(yè)門檻較低，高盈利收入吸引越來越多的公司進(jìn)入，市場競爭激烈，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，要突破這一情形，重點(diǎn)在于要堅(jiān)持和持續(xù)創(chuàng)新。從企業(yè)研發(fā)投入來看，在2021年，四家