2021年全球及中国电源芯片行业上下游市场发展趋势分析及市场规模竞争战略研究
电源管理类模拟集成电路行业现状:按照工作的信号属性,集成电路可分为数字集成电路和模拟集成电路。数字集成电路是基于数字逻辑设计的,用于处理数字信号的集成电路;模拟集成电路是用于处理模拟信号的集成电路。二者的主要对比如下表所示:
项目 | 模拟集成电路 | 数字集成电路 |
处理信号 | 模拟信号:连续变化的物理量表示的信息
| 数字信号:离散的物理量如数字0、1表示的信号
|
主要特点 | 模拟信号是连续变化的,与数字信号相比信息密度更高,但易受到干扰或失真。模拟集成电路用于处理连续变化的模拟电信号(其电压可以是任意值),但无论如何精确,模拟集成电路都无法采集到绝对真实的模拟信号数值,只能无限逼近,所以模拟集成电路最关键的指标是准确度、精度、稳定性和可靠性 | 数字信号在传递时只有电压高、低(用1、0表示)两个信号,因此信号的处理、运算和存储简单,抗干扰能力强,容易实现非常大规模的集成 |
特征线宽和工艺制程 | 模拟集成电路的特征线宽不是关键技术指标,目前业界普遍使用的特征线宽在0.13um至几个微米不等,工艺制程标准化程度较低。模拟集成电路处理的是连续信号,大多需要定制与其匹配的工艺制程和制造设备 | 遵循摩尔定律趋势发展,通过持续减小线宽尺寸来提高集成规模,目前已进入3nm~5nm时代,工艺制程可以高度标准化(因为仅处理数字信号0或1) |
设计难点 | 模拟集成电路的研发必须同时结合电路设计和工艺制程的定制,必要时需要反复试验、试错迭代。模拟集成电路的设计研发周期长、技术门槛较高,更多依赖于设计师长期的工程实践经验积累,其典型属性是“深积累、慢发展、重技术、长周期” | 工艺制程的标准化使得设计和制造可以彻底分工,当特征线宽减小,集成规模增加时,对应的研发资金和人力投入、设计时间、特别是更先进的EDA工具等都需要同比增加,例如纳米级的数字集成电路新产品首次研发费用可达数千万甚至上亿元 |
产品寿命与更新换代 | 与数字芯片相比,产品生命周期较长,更新换代速度较慢,例如运算放大器UA741于20世纪60年代广泛流行,至今仍在运用 | 产品更新换代速度较快,一旦错过市场切入窗口,就可能被淘汰,例如手机基带芯片随着移动通信技术的标准提升快速迭代 |
(1)电源管理类模拟集成电路行业简介及发展概况:按照输入的电压属性,电源芯片可分为AC-DC(交流转直流)转换芯片和DC-DC(直流转直流)转换芯片两类。AC-DC转换通常是把交流市电(220V或110V)转换为电子设备或产品内部电路供电需要的直流电压;DC-DC转换通常是指对直流电源的属性或参数指标加以转换,如降压、升压、升降压转换等,以匹配设备或电路模块的供电需求。电源芯片的常见分类如下:
电源芯片简介:
工作模式 | 开关型AC-DC、开关型DC-DC、线性DC-DC |
转换模式 | 升压型、降压型、升降压型、负压型 |
输入电压 | 中压型(40V以下)、高压型(100V以下)、交流市电 |
输出模式 | 恒压型、恒流型、恒压+恒流型 |
输出功率 | 小功率型、中功率型、大功率型、 |
电源芯片广泛应用于各类电子产品中,由于电子产品内部各电路模块的供电需求多样,需要使用电源芯片将输入电源转换为与其匹配的电压或电流。因此,电源芯片是电子设备的“心脏”,其性能优劣对整机的性能及可靠性有直接影响,电源芯片一旦失效将导致电子产品停止工作甚至损毁。
近年来,电源芯片的下游行业蓬勃发展,为电源芯片提供了广阔的市场空间,例如汽车电子、通讯设备、工业控制等领域对电源芯片的需求增长较快,对芯片性能要求更高。目前该市场主要被国外巨头如德州仪器、亚德诺、英飞凌等占据,市场集中度较高。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国电源芯片行业市场发展战略分析及投资前景专项预测报告》
2019年全球前十大模拟集成电路设计企业合计市场占有率分析
数据统计:中金企信国际咨询
(2)国内外电源芯片行业的市场规模:国际市场方面,2018年全球电源芯片的产值为250亿美元。近年来,得益于新能源汽车、5G通信等市场的持续成长,全球电源芯片市场发展较快,预计2026年市场规模将达到565亿美元,年均复合增长率10.69%。
国内市场方面,2015-2019年,中国电源芯片市场规模从520亿元增加至720亿元,预计在2020年突破780亿元,年均复合增长率为8.5%左右。在消费升级、新技术发展等因素的刺激下,中国各类电子产品的功能呈多样化趋势,更新换代不断加快,对电源芯片的需求持续增加。此外,半导体进口替代趋势也给国内的诸多芯片公司带来了更多的发展机遇。
同时,电源芯片终端用户广泛分布于汽车电子、工业控制、通讯设备、消费电子、家用电器等发展较快的行业领域。由于下游产品即电子设备内部不同模块对于电源的需求不同,单个电子产品内部往往需要多种驱动电源,即需要配置多个电源芯片或电源管理模块,因此,电源芯片的需求非常之广。