电源管理芯片,尤其是在高端领域,一直以来都是TI、Linear(现在的ADI)和MPS等领先外商把持的市场。过去多年里,不少号称“小TI”的中国厂商拔地而起,但他们依然离TI很远。当中不少还是做着兼容TI的生意。
这在过去整个市场行情还好的时候,似乎也无伤大雅。但进入最近几年,因为整体行情不好,加上TI投入了大笔的资金去扩充产能,这就让他们拥有足够的底气去与国产厂商在价格上去掰手腕。这也让本土厂商可能唯一的领先优势荡然无存。所以在去年TI祭出“价格战”的杀手锏之后,不少厂商损失惨重。
然而在此期间,有一家名为芯龙技术的厂商却并没有受到重大冲击。这与他们一直坚持差异化创新有着密切的联系。
模拟芯片,坚持做难而正确的事
资料显示,上海芯龙半导体技术股份有限公司(XLSEMI)是一家专注于高性能模拟集成电路研发、设计与销售的公司,结合创新的设计技术和产业链的制造优势,搭建了产业化的“芯片设计+晶圆制造+封装测试”全流程平台,自主研发多项核心技术并获得国内外近百项发明专利授权,为客户提供高品质、高可靠性的产品及服务。
当中,电源管理芯片就是公司最初从事的领域,这在很长一段时间内支撑了公司的发展增长。
按照该公司副总经理池伟所说,这主要因为公司从成立开始,就坚持原创,从产品立项,到设计,再到方案,都是一手操办。池伟表示:“这样做虽然需要很长的周期,且在早期要获得客户的认可相当艰难。但只要坚持做难而正确的事情,一切都水到渠成。”
我们日常接触的芯片中除了CPU和存储芯片等数字芯片外,还有大部分是属于所谓的模拟芯片。与前者不同,模拟芯片不需要太先进的工艺,但需要设计师对其有很丰富的经验和了解。
“和数字芯片不一样,模拟芯片是一个依赖于工程师积累的行业,这主要是因为电源芯片需要在可靠性上有保证。”池伟告诉半导体行业观察。
TI之前在一篇题为《为什么 45 纳米至 130 纳米的工艺节点很重要?》的文章中也指出,在一些工业和汽车应用中,TI实际上倾向使用更大尺寸的工艺节点,来更好地支持电压高一点的器件。这类器件可以更好地实现高效供电,同时减少铜线的用量。“对于许多模拟器件而言,一味缩小尺寸不仅会降低性能,还会增加成本。”TI接着说。
正如文章开头所说,芯龙从产品定义开始就一直坚持原创,虽然前面阶段很艰难,但在后续发展起来以后,就抬高了公司所专注领域的门槛。但这并不足以让芯龙在竞争激烈的中国电源管理芯片市场中生存下来。为此,芯龙一开始就把公司的电源管理芯片瞄准了中高电压(100V左右)和中大功率(100W左右)的领域,进一步提高门槛,构建公司产品线的护城河。
依赖于公司团队对模拟芯片的了解,这家从一开始就以领先外商为目标,坚持高举高打的电源管理芯片黑马终于在市场中站稳了脚跟。但公司的管理层并不急进,不但刻意控制着公司团队规模的扩大。在很长一段时间以内,公司也不盲目扩展产品线。
据相关资料显示,芯龙技术在中高电压、中大功率 DC-DC 电源芯片领域的专注度更高,系国内该领域产品种类最为齐全的企业之一。公司在中高电压、中大功率 DC-DC 电源芯片领域的可售型号数量、产品的核心参数指标等维度形成了较强的竞争优势,并在 DC-DC 电源芯片的汽车电子、工业控制和通讯设备等细分领域占据了一定的市场份额,产品均已应用在相关行业知名终端客户,并获得广泛认可。
“直至2020年,我们才有三十多人的团队,100款左右的产品”。池伟说。但是,随着市场的需求以及公司的发展,芯龙技术拓展了公司的产品线,进一步向更高的目标迈进。
电源管理芯片行业发展现状
虽然当前半导体产业正处于下行周期,但得益于应用领域的广泛、产品分散,电源管理芯片不易受产业景气波动影响。近年来,新能源汽车、智能家居、储能市场的需求迅猛增长,下游终端产品国产替代速度加快,我国电源管理芯片仍然保持强劲增长,行业市场规模增速明显高于全球水平,根据数据显示,中国电源管理芯片市场规模近两年增速较快,2022年中国电源管理芯片市场规模约为1271.09亿元,2015-2022年复合增长率为13.08%。2022年产值约为354.4亿元。
中国电源管理芯片行业正在火热的进行国产替代化,随着进程的加快,产量逐步上涨,2022年中国电源管理芯片产量约为162.4亿颗,需求随着汽车行业的发展而逐步扩大,2022年中国电源管理芯片行业需求量约为327.6亿颗。在国产替代浪潮中,部分领域的车规电源管理芯片供需已经有所改善,且部分车用芯片已经开始调降,包括车灯LED驱动、电机驱动等驱动IC、PMIC及部分控制IC;根据数据显示,2015-2020年中国电源管理芯片行业均价呈现下降态势,2021-2022年均价有所上升,其主要原因为近两年市场缺货而导致的供不应求,在晶圆代工厂持续涨价的情况下,成本转嫁推升价格续涨态势明确,带动市场均价上涨,2022年中国电源管理芯片行业市场均价约为3.88元/颗。
作为模拟芯片行业的主要细分市场之一,全球电源管理芯片市场同样呈现出国际大厂主导的竞争格局,全球电源管理芯片市场集中度较高,国内80%份额被欧美厂商垄断。行业国际巨头所占市场份额较大,其在销售规模、产品种类、核心IP等方面具备领先优势。整体上国际大厂产品种类多,应用领域覆盖消费电子、工业、汽车、航空航天等,在资产规模、研发能力、产品丰富性、覆盖的客户等方面具有较为明显的优势。截止到2022年,德州仪器、亚德诺、英飞凌、罗姆、微芯、日立等,市场份额占比分别为17%、12%、10%、8%、7%、7%。
汽车电池管理芯片供应缺口巨大,国产替代势头强劲
目前,电源管理芯片应用增长最快为车载电源管理芯片,74%的芯片短缺来自于汽车驱动芯片、汽车主控芯片以及电源芯片,电源管理芯片参与管理电池组和控制电池的能量输出等,对汽车电动化进程至关重要。
但受制于技术壁垒高及车规认证要求高、难度大、周期长等问题,国内车规级AFE芯片量产有限。应用于汽车动力电池的AFE芯片90%以上仍依赖于进口,被国外模拟芯片龙头企业如TI、ADI、英飞凌等垄断,国产AFE芯片在汽车动力电池领域仍在初步布局阶段。
TI作为车规级BMIC芯片市场的主流供应商,随着其BQ系列芯片产品陷入缺货涨价状态,订货交期已延长至2023年,造成了较大的市场缺口。
由于国内车规级AFE芯片供需鸿沟,国内终端厂商、锂电厂商都对芯片的国产替代有着强烈需求,正从不同角度切入动力BMIC。
电源IC黄金赛道依旧火热,国产配置渐入佳境
目前部分领域的车规电源管理芯片供需已经有所改善,且部分车用芯片已经开始调降,包括车灯LED驱动、电机驱动等驱动IC、PMIC及部分控制IC。同时国产厂家圣邦微、思瑞浦等国产厂商陆续通过车规认证,PMIC的供需状况将在2023年后得到很大缓解,预计2023年二季度后车用PMIC市场价格大概率开始下行,全年预计综合降幅约7%-10%。
在这波“国产替代”的潮流中,晶丰明源在通用LED照明、高性能灯具和智能照明驱动芯片技术和市场均处于领先水平;圣邦微DC/DC转换芯片具有小功率、高效DC/DC转换的特性,目前国产厂家能够开发高效率的接收端芯片,国产厂家迎来史上千载难逢的机会窗口。