電池技術尚未突破到下一個技術周期,在這個續(xù)航寸土寸金的時代,電源管理芯片或許成為現(xiàn)階段可行性的最佳選擇。而隨著智能電動汽車的普及提高,其將發(fā)揮出愈發(fā)關鍵的作用。
冬季電動汽車的電池現(xiàn)狀
在冬天,內燃機可以自己產(chǎn)生的熱量,這可以讓引擎和車內能夠隨時變暖。但是,電動汽車必須先用自己的電量創(chuàng)造熱能,這同時也會消耗續(xù)航里程,這也意味著續(xù)航里程就更短了。
電動汽車中的電池低于5攝氏度或高于50攝氏度的任何情況,它們都不會發(fā)揮出最佳性能,隨著溫度下降,電池單元內部的效率會變慢,放電時根本達不到想要的高功率,充電時功率就更加有限了。
據(jù)美國汽車工程協(xié)會對電動汽車的測試顯示,冬季續(xù)航里程平均減弱比例可達到41%;城市工況下在冬季啟動風暖后,續(xù)航平均還將進一步削減20%—30%。
電源管理芯片向汽車領域進一步滲透
電源管理芯片主要應用于計算機、通信設備、汽車、工業(yè)控制等領域。近年來,電源管理芯片應用領域呈現(xiàn)出逐漸從低端消費電子向高端工業(yè)和汽車領域轉型的現(xiàn)象。
根據(jù)ICInsights的預測,電源管理市場預計在去年取得8%以上的增幅,從而成為未來五年模擬芯片增長的主要推動力之一。
①伴隨著半導體工藝技術的不斷升級,PCB板上的芯片和元器件功能更高、運行速度更快、體積更小,驅使電源管理提供更低更精準的核電電壓以及更大的供電電流、更嚴格的電壓反饋精度、以及更高的效率性能。
③電源管理應用領域不斷擴張和深入,實現(xiàn)更優(yōu)異的控制功能、更智能的控制環(huán)路,更快速的動態(tài)響應特性,更簡化的外圍布局設計等都不可或缺。
③盡管目前電源管理芯片最大的終端市場仍然是手機和消費類電子產(chǎn)品,但由于這類產(chǎn)品比較低端,因此價格競爭激烈。
④在汽車和工業(yè)電源IC市場應用領域,由于其應用技術要求較高,產(chǎn)品毛利率高,國外廠商大多聚焦于門檻較高的汽車和工業(yè)電源領域。
整體來看,未來電源管理芯片應用領域從低端消費電子市場向高端工業(yè)、汽車市場轉型將成為行業(yè)發(fā)展的新趨勢。
能源產(chǎn)品的智能化是大勢所趨
面向工業(yè)設備的電源產(chǎn)品的使用條件比較苛刻,有的應用需要24小時365天無間斷運轉,所以設計與研發(fā)電源產(chǎn)品時,對功率器件要求很高,必須有要兩個方面的技術考慮:
①由于無間斷運轉的需求,如何減少器件所產(chǎn)生的損耗對工廠電費有直接影響。且不同的應用需要不同的開關頻率,按照實際的開關頻率要求,決定優(yōu)先考慮的是導通損耗還是開關損耗,而后決定最佳的選擇。
②在無人工廠,器件的故障會直接影響到工廠運作造成損失,所以器件的耐受性也是需要優(yōu)先考慮的。電源產(chǎn)品的智能化有助于解決這些問題,但是電源產(chǎn)品所采用的功率器件是比較大的,通常是多個芯片的并聯(lián)使用,所以瑞薩電子認為不是單個芯片的智能化,而是整套設備的智能化必將是大勢所趨。
全球電源管理芯片產(chǎn)業(yè)進入整合元年
電子產(chǎn)品技術升級仍在進行,如快充技術、電動汽車、5G等,對于電源管理芯片仍具有升級需求,而這也將成為廠商當下重點競爭的領域。
Renesas(瑞薩)收購了Intersil;
ADI收購Linear、蘋果與Dialog達成6億美元交易,Dialog將授權其電源管理技術、轉移部分資產(chǎn)以及輸送300名研發(fā)工程師給蘋果。
從全球市場來看,電源管理芯片成長速度并不算很快,但每年都有增長,屬于一個相對穩(wěn)定的市場,新興市場還沒有出現(xiàn)規(guī)模化效應。
電動汽車是電源管理芯片主要的驅動力
隨著我國新能源汽車配套產(chǎn)業(yè)的跟進,充電樁的持續(xù)建設等多方因素的推動,我們預計未來幾年我國新能源汽車市場將持續(xù)增長,這也將帶動上游的電源管理市場的迅速發(fā)展。
電源管理芯片是在電子設備系統(tǒng)中擔負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責的芯片,芯片將電源從某一種形式高效且穩(wěn)定地轉換為另一種形式,例如將交流電轉換為直流電,將低電壓輸入轉換為高的電壓輸出。
電源管理芯片存在于幾乎所有的電子產(chǎn)品和設備中,應用廣泛。電源管理芯片主要應用于計算機、網(wǎng)絡通信、消費電子和工業(yè)控制等領域。此外,汽車電子領域雖然所占市場份額較小,但是近年來發(fā)展迅速。
正是由于應用的廣泛,所以電源管理芯片出貨量在所有類別芯片中排名第一。根據(jù)ICInsights的數(shù)據(jù),以出貨量計算的話,預計前五大IC類別有四個是模擬器件。而且模擬器件總數(shù)將占2019年預計發(fā)貨的3017億個IC總數(shù)的55%。電源管理模擬器件預計將占IC總量的21%,出貨量預計為639.69億顆,預計將超過排名第二和第三名類別出貨量的總和。
根據(jù)YOLE的數(shù)據(jù),通信市場占據(jù)最主要的電源管理芯片市場,即將到來的5G大規(guī)模布局,將進一步提升通信領域電源管理芯片需求。同時,汽車電氣化以及工業(yè)4.0升級,也將成為電源管理芯片的助推劑。
未來電網(wǎng)、汽車電子、工業(yè)控制、LED照明持續(xù)增長,PMU、DCDC、ACDC將有較好的成長空間。在電源管理技術方面,更高的集成度、更高的功率密度、更強的耐壓、耐流能力以及更高的能效等方面一直是電源管理芯片的發(fā)展方向,技術的不斷更新和發(fā)展也將是推動電源管理芯片市場發(fā)展的主要因素之一。
整體市場規(guī)模穩(wěn)步增長
電源管理芯片應用領域廣泛電源管理芯片在電子信息產(chǎn)品中發(fā)揮了關鍵作用、具有廣泛的產(chǎn)品應用。
電源管理芯片廣泛應用于手機與通訊、消費類電子、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等應用領域,同時隨著物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能、機器人等新興應用領域的發(fā)展,電源管理芯片下游市場有望持續(xù)發(fā)展。
據(jù)Semiconductor統(tǒng)計,2015年—2017年全球電源管理芯片產(chǎn)值分別為191億美元、198億美元、223億美元。前瞻根據(jù)2018年行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展狀況,測算出2018年全球電源管理芯片市場在250億美元左右,保持持續(xù)增長態(tài)勢。
隨著新能源汽車、5G通信等市場持續(xù)成長,全球電源管理芯片市場將持續(xù)受益。預計到2026年全球電源管理芯片市場規(guī)模將達到565億美元,2018-2026年復合增長率為10.69%。
在國內市場上,2012-2018年行業(yè)市場規(guī)模從430.68億元增長至681.53億元,其年復合增速達7.95%,行業(yè)整體保持著穩(wěn)定增長的狀態(tài)。截至2018年,中國電源管理芯片行業(yè)市場規(guī)模達681.53億元。
由于我國新能源汽車的火爆,使得電動汽車電源管理市場逐漸升溫。得益于新車的銷售和存量電動汽車的售后服務,我國汽車電源管理市場近年來持續(xù)增長。2018年我國電動汽車電源管理市場規(guī)模約為30億元左右,隨著新能源汽車的迅速發(fā)展,預計未來我國電動汽車電源管理市場將會迅速增長。
結尾:
電源管理芯片在電子信息產(chǎn)品中發(fā)揮了關鍵作用、具有廣泛的產(chǎn)品應用。電源管理芯片廣泛應用于手機與通訊、消費類電子、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等應用領域,同時隨著物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能等新興應用領域的發(fā)展,電源管理芯片下游市場有望持續(xù)發(fā)展。