中国电源管理芯片市场现状与趋势

2024-05-16 00:03

1. 中国电源管理芯片市场现状与趋势

电源管理芯片在电子信息产品中发挥了关键作用、具有广泛的产品应用。电源管理芯片广泛应用于手机与通讯、消费类电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等应用领域,同时随着物联网、新能源、人工智能、机器人等新兴应用领域的发展,电源管理芯片下游市场有望持续发展。
市场规模稳步增长
在国际市场上,电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。 根据Semiconductor统计,2015年-2017年全球电源管理芯片产值分别为191亿美元、198亿美元、223亿美元。前瞻根据2018年行业经济发展状况,测算出2018年全球电源管理芯片市场在250亿美元左右,保持持续增长态势。
随着新能源汽车、5G通信等市场持续成长,全球电源管理芯片市场将持续受益。国际市场研调机构TransparencyMarketResearch(TMR)预测,到2026年全球电源管理芯片市场规模将达到565亿美元。



在国内市场上,根据工业和信息化部下属企业——赛迪顾问统计数据显示,2012-2018年,行业市场规模从430.68亿元增长至681.53亿元,其年复合增速达7.95%,行业整体保持着稳定增长的状态。截至2018年,中国电源管理芯片行业市场规模达681.53亿元。



电源管理芯片向高端工业和汽车领域进一步渗透
电源管理芯片主要应用于计算机、通信设备、汽车、工业控制等领域。近年来,电源管理芯片应用领域呈现出逐渐从低端消费电子向高端工业和汽车领域转型的现象。
尽管目前电源管理芯片最大的终端市场仍然是手机和消费类电子产品,但由于这类产品比较低端,因此价格竞争激烈;而另一方面,在汽车和工业电源IC市场应用领域,由于其应用技术要求较高,产品毛利率高,国外厂商大多聚焦于门槛较高的汽车和工业电源领域。例如,ADI和凌力特尔营收中超过一半来自汽车和工业领域。整体来看,未来电源管理芯片应用领域从低端消费电子市场向高端工业、汽车市场转型将成为行业发展的新趋势。



2018年全球电源管理芯片行业CR5达71%
在国际市场上,目前全球电源管理芯片市场主要被海外公司占据,从所属国家来看,主要来自美国,其次是德国;从市场占有率情况来看,2018年,TI、Qualcomm、ADI、Maxim、Infineon五家厂商市占率合计占全球电源模块行业整体的71%!



国内电源管理芯片竞争较为分散
在国内市场上,国内电源管理芯片公司竞争较为分散。其中,圣邦微电子、芯朋微电子、士兰微、矽力杰、全志科技、钰泰科技、上海贝岭、南京微盟电子、比亚迪微电子、芯智汇科技、华之美半导体等企业在国内市场占据领先优势,尤其是士兰微、圣邦微电子、芯朋微在国内最为领先,2018年其电源管理芯片销售额分别达6.63亿元、3.4亿元、3.12亿元。



——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

中国电源管理芯片市场现状与趋势

2. 电源管理芯片的相关优势

电子设备所具备的功能越多、性能越高,其结构、技术、系统就越复杂,传统的模拟技术电源管理IC满足系统整体电源管理要求的难度也就越大,价格也更加昂贵。数字控制器的核心主要由三个特殊模块组成:抗混叠(anti-aliasing)滤波器、模数转换器(ADC)和数字脉冲宽度调制器(DPWM)。为了达到与模拟控制架构同等的性能指标,必须具备高分辨率、高速和线性ADC以及高分辨率、高速PWM电路设计。ADC分辨率必须能够满足误差小于输出电压允许变化的范围,所需的输出电压纹波越小,则对ADC的分辨率要求越高。同时,由于抗混叠滤波器以及流水线式或SAR模数转换器会引入环路延时,所以我们迫切需要高采样速率的模数转换器。模拟控制器对所产生的可能脉冲宽度存在固有的限制,而DPWM可以产生离散和有限的PWM宽度集。从稳定状态下的输出角度看,只可能有一组离散的输出电压。由于DPWM是反馈环路中的一部分,因此DPWM的分辨率必须足够高才能使输出不显示众所周知的极限周值。不显示任何极限周值所需的最少位数取决于拓扑、输出电压和ADC分辨率。同时,系统的环路稳定性由PI或者PID控制器来调整。

3. 电源管理的趋势

全球节能需求的不断提高,数字技术的不断进步,分体式电源结构的日益增加和电子设备必须遵守强制能效规范的要求,连同便携式装置的小型化、多功能的发展趋势是电源管理技术发展的原动力 。

电源管理的趋势

4. 电源管理芯片的应用范围

电源管理芯片的应用范围十分广泛,发展电源管理芯片对于提高整机性能具有重要意义,对电源管理芯片的选择与系统的需求直接相关,而数字电源管理芯片的发展还需跨越成本难关。当今世界,人们的生活已是片刻也离不开电子设备。电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的,其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。

5. 电源ic的产业状况

电源管理IC产业应该是一个新兴的产业, 近几年成长率最高的企业达到70%, 整体复合增长率达到30%。电源IC厂家不像数字IC被欧美几家大厂所垄断, 比如英特尔垄断了CPU市场的80%, 电源IC的厂商比较多和分散, 关键是找到自己的位置。我国台湾有11家电源管理IC厂商, 是电源管理IC重要产业基地。台湾厂家生产规模较大, 产品较为齐全, 年产值基本达到上亿美金。台湾主要电源管理IC厂家产品比重如下表:电源管理IC产品项目    立裿  类比科技  致新  茂达  崇茂  PWM(AC/DC)          88%  PWM(DC/DC)  35%  68%  3%  8%    LDO  46%  2%  40%  40%    MOSFET        40%    Switch      20%      Amplifier      10%  10%    Other  19%  30%  27%  2%  12%  电源管理IC应用领域    立裿  类比科技  致新  茂达  崇茂  Mobile  15%  5%  18%  10%  15%  LCD  3%  80%    18%  37%  NB      53%  10%  10%  MB/VGA  39%      55%  26%  DSC  8%  9%    7%  5%  Storage      29%      Other  17%  6%      7%  大陆地区约有10家企业。主要厂商有昂宝、长运通、美芯、芯源、中芯微、启达等, 大陆厂商产品功能较专, 起点不高, 还没形成很大的规模, 但各有特色, 如昂宝新颖的“ 频谱扩展”(frequency shuffling)专利技术被应用在其大部分IC中, 大大改善了系统EMI性能和系统设计的简约性, 减少了待机功耗。此外, 为了响应“ 环保”要求, 昂宝还推出了绿色节能的AC/DC电源控制芯片, 其AC电源适配器、充电器、通信用开关电源、一体化的LCD TV及显示屏背光电源系统等不仅能显著提高开关电源系统在轻载与满载下的能量转换效率, 还直接符合近年的各项省功要求。欧美有模拟产品的半导体大厂几乎都涉足了电源管理IC领域, 如国家半导体、德州仪器、美信、飞兆、安森美半导体、Intersil、理光、意法半导体等。从全球整个电源Ic产业格局来看, 还是欧美厂商统领天下。台湾地区厂商得利于与晶圆代工业者和系统厂商的良好关系, 也处于良好发展期。大陆厂商在一批归国学者带领下, 正在迎头赶上。

电源ic的产业状况