電池技術尚未突破到下一個技術周期,在這個續航寸土寸金的時代,電源管理芯片或許成為現階段可行性的最佳選擇。而隨著智能電動汽車的普及提高,其將發揮出愈發關鍵的作用。
冬季電動汽車的電池現狀
在冬天,內燃機可以自己產生的熱量,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造熱能,這同時也會消耗續航里程,這也意味著續航里程就更短了。
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。
據美國汽車工程協會對電動汽車的測試顯示,冬季續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、工業控制等領域。近年來,電源管理芯片應用領域呈現出逐漸從低端消費電子向高端工業和汽車領域轉型的現象。
根據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,實現更優異的控制功能、更智能的控制環路,更快速的動態響應特性,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品,但由于這類產品比較低端,因此價格競爭激烈。
④在汽車和工業電源IC市場應用領域,由于其應用技術要求較高,產品毛利率高,國外廠商大多聚焦于門檻較高的汽車和工業電源領域。
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、汽車市場轉型將成為行業發展的新趨勢。
能源產品的智能化是大勢所趨
面向工業設備的電源產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,所以設計與研發電源產品時,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先考慮的。電源產品的智能化有助于解決這些問題,但是電源產品所采用的功率器件是比較大的,通常是多個芯片的并聯使用,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業進入整合元年
電子產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、轉移部分資產以及輸送300名研發工程師給蘋果。
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,屬于一個相對穩定的市場,新興市場還沒有出現規模化效應。
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業的跟進,充電樁的持續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增長,這也將帶動上游的電源管理市場的迅速發展。
電源管理芯片是在電子設備系統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品和設備中,應用廣泛。電源管理芯片主要應用于計算機、網絡通信、消費電子和工業控制等領域。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ICInsights的數據,以出貨量計算的話,預計前五大IC類別有四個是模擬器件。而且模擬器件總數將占2019年預計發貨的3017億個IC總數的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YOLE的數據,通信市場占據最主要的電源管理芯片市場,即將到來的5G大規模布局,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4.0升級,也將成為電源管理芯片的助推劑。
未來電網、汽車電子、工業控制、LED照明持續增長,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展方向,技術的不斷更新和發展也將是推動電源管理芯片市場發展的主要因素之一。
整體市場規模穩步增長
電源管理芯片應用領域廣泛電源管理芯片在電子信息產品中發揮了關鍵作用、具有廣泛的產品應用。
電源管理芯片廣泛應用于手機與通訊、消費類電子、工業控制、醫療儀器、汽車電子等應用領域,同時隨著物聯網、新能源、人工智能、機器人等新興應用領域的發展,電源管理芯片下游市場有望持續發展。
據Semiconductor統計,2015年—2017年全球電源管理芯片產值分別為191億美元、198億美元、223億美元。前瞻根據2018年行業經濟發展狀況,測算出2018年全球電源管理芯片市場在250億美元左右,保持持續增長態勢。
隨著新能源汽車、5G通信等市場持續成長,全球電源管理芯片市場將持續受益。預計到2026年全球電源管理芯片市場規模將達到565億美元,2018-2026年復合增長率為10.69%。
在國內市場上,2012-2018年行業市場規模從430.68億元增長至681.53億元,其年復合增速達7.95%,行業整體保持著穩定增長的狀態。截至2018年,中國電源管理芯片行業市場規模達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增長。2018年我國電動汽車電源管理市場規模約為30億元左右,隨著新能源汽車的迅速發展,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品中發揮了關鍵作用、具有廣泛的產品應用。電源管理芯片廣泛應用于手機與通訊、消費類電子、工業控制、醫療儀器、汽車電子等應用領域,同時隨著物聯網、新能源、人工智能等新興應用領域的發展,電源管理芯片下游市場有望持續發展。