電源管理芯片或成國產(chǎn)半導(dǎo)體
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摘要 : 電源管理芯片雖然并不如CPU、GPU等產(chǎn)品備受關(guān)注，但電源管理芯片卻是模擬芯片中最大的細分市場之一。只要用電工作的設(shè)備都需要電源管理芯片，包括日用家電、手機電腦，再到通信基站、智能汽車等等。
最近幾年，快充已經(jīng)成為各種智能設(shè)備必備的功能之一。在廠商的宣傳中，出現(xiàn)最多的自然是氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等名詞，帶來包括高功率、高效率等技術(shù)優(yōu)勢，也是各種智能設(shè)備實現(xiàn)快充的基礎(chǔ)。
電源管理芯片雖然并不如CPU、GPU等產(chǎn)品備受關(guān)注，但電源管理芯片卻是模擬芯片中最大的細分市場之一。只要用電工作的設(shè)備都需要電源管理芯片，包括日用家電、手機電腦，再到通信基站、智能汽車等等。
什么是電源管理芯片
簡單來理解，電源管理芯片就是管理智能設(shè)備充電、放電，充電、放電過程中為不同設(shè)備分配電壓、電流的用電器件。除了各種智能設(shè)備之外，常見的LED屏幕燈珠、手機內(nèi)置的振動馬達，都需要特定的電源管理芯片進行驅(qū)動。
國內(nèi)智能手機廠商基本實現(xiàn)“百瓦快充”，諸如電荷泵芯片、快充芯片、充電IC、電源IC的名稱讓大眾眼花繚亂，但實際上都是電源管理芯片的某一類，甚至只是不同叫法的同類芯片。把交流電轉(zhuǎn)換為手機、電腦需要直流電的AD-DC轉(zhuǎn)換器，在手機、電腦內(nèi)部調(diào)節(jié)直流電的DC-DC轉(zhuǎn)換器，屬于電源管理芯片的一類。
2020年各種120W、125W快充新技術(shù)則使用電荷泵芯片。這類芯片被稱為PMIC，同樣是一種多通道電源管理芯片，單顆芯片內(nèi)集成多種電源管理功能。高通、聯(lián)發(fā)科、海思等手機芯片廠商會把這類PMIC芯片綁定SoC進行銷售。
龐大的市場規(guī)模
根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)顯示，2019年電源管理模擬器件的出貨量，大約占芯片市場總出貨總量的21%，在所有芯片種類中位列第一，甚至超過第二和第三類別芯片出貨量總和，出貨量約為639.69億顆;平均下來每個人每年都會用到10顆電源管理芯片。方正證券甚至預(yù)測，2026年全球電源管理芯片市場規(guī)模或達到550億美元。
在龐大的市場規(guī)模下，歐美卻占去電源管理芯片多達八成市場。美國的德州儀器、高通、ADI、美信，德國的英飛凌，都是毋庸置疑的巨頭。其中德州儀器占據(jù)全球21%的電源管理芯片市場份額，而且產(chǎn)品的各項技術(shù)指標都處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位。
國產(chǎn)率不到兩成，但國內(nèi)的廠商正在加速崛起，諸如圣邦微電子、南芯半導(dǎo)體、鈺泰半導(dǎo)體、芯朋微、杰華特等廠商，雖然市場占有率較低、且聚焦于國內(nèi)相關(guān)企業(yè)。但在技術(shù)、產(chǎn)品、市場三方面發(fā)力追趕下，電源管理芯片很可能成為國內(nèi)模擬芯片技術(shù)領(lǐng)域下一個關(guān)鍵突破口。
眾多品類制約發(fā)展
由于涉及各行各業(yè)，電源管理芯片市場的細分產(chǎn)品極多，掌握越多的品類，廠商就有機會占據(jù)更多市場。產(chǎn)品品類齊全、覆蓋領(lǐng)域多，從而獲得更強的競爭力;而國內(nèi)廠商品類較少，只在細分領(lǐng)域具有一定的競爭力。
美國德州儀器擁有大約12.5萬種電源管理類產(chǎn)品，第三的ADI也有4萬多種產(chǎn)品。國內(nèi)圣邦微電子擁有信號鏈和電源管理類產(chǎn)品共計1400多種，韋爾股份擁有950多種，力芯微、富滿電子等廠商的產(chǎn)品種類則在400-500種之間。12.5萬種對比1400種，產(chǎn)品品類豐富度差距已經(jīng)不在一個數(shù)量級上，這就是電源管理芯片企業(yè)核心競爭力的差別體現(xiàn)。
電源管理芯片需要時間積累，國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域遲遲難以突破的主要因素之一。德州儀器在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的早期，積累大量的人才和技術(shù)，通過市場規(guī)模優(yōu)勢積累資本，并不斷收購?fù)卣棺约旱漠a(chǎn)品覆蓋范圍。而且電源管理芯片涉及大量細分市場和專利壁壘，收購是巨頭發(fā)展最快、最穩(wěn)妥解決方法;巨頭們的先發(fā)優(yōu)勢更加明顯，也讓后來者很難在短時間內(nèi)找到突破口。
除了漫長的積累和不斷收購，高通、聯(lián)發(fā)科通過與自家SoC綁定的方式獲得電源管理芯片市場的份額。原因在于同一家芯片廠商的PMIC與SoC芯片擁有更好的協(xié)同能力和兼容性，加上廠商“打包”銷售的方式，很大程度上提升市場份額。
國內(nèi)電源管理芯片公司都比較年輕，而且大多依賴明星工程師的“單兵作戰(zhàn)”。國內(nèi)廠商市場規(guī)模較小，利潤較低，重金留人不是強項，所以更多選擇“集體攻堅”的作戰(zhàn)方式去解決問題。產(chǎn)品品類豐富度、專利數(shù)量、關(guān)鍵人才、行業(yè)積累都是短板，但國內(nèi)企業(yè)仍然在積極尋找突破口。
在芯片代工側(cè)，電源管理芯片對芯片制程工藝的要求不高，國內(nèi)的芯片代工廠都能生產(chǎn)，加上很多模擬芯片相關(guān)人才回流，進一步縮小國內(nèi)廠商和海外巨頭之間的整體技術(shù)差距。
