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电源管理芯片,在洪流中抓紧绳索向上爬

2019-12-12
来源:Ai芯天下
关键词: 电池 计算机 芯片

电池技术尚未突破到下一个技术周期,在这个续航寸土寸金的时代,电源管理芯片或许成为现阶段可行性的最佳选择。而随着智能电动汽车的普及提高,其将发挥出愈发关键的作用。

冬季电动汽车的电池现状

在冬天,内燃机可以自己产生的热量,这可以让引擎和车内能够随时变暖。但是,电动汽车必须先用自己的电量创造热能,这同时也会消耗续航里程,这也意味着续航里程就更短了。

电动汽车中的电池低于5摄氏度或高于50摄氏度的任何情况,它们都不会发挥出最佳性能,随着温度下降,电池单元内部的效率会变慢,放电时根本达不到想要的高功率,充电时功率就更加有限了。

据美国汽车工程协会对电动汽车的测试显示,冬季续航里程平均减弱比例可达到41%;城市工况下在冬季启动风暖后,续航平均还将进一步削减20%—30%。

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电源管理芯片向汽车领域进一步渗透

电源管理芯片主要应用于计算机、通信设备、汽车、工业控制等领域。近年来,电源管理芯片应用领域呈现出逐渐从低端消费电子向高端工业和汽车领域转型的现象。

根据ICInsights的预测,电源管理市场预计在去年取得8%以上的增幅,从而成为未来五年模拟芯片增长的主要推动力之一。

①伴随着半导体工艺技术的不断升级,PCB板上的芯片和元器件功能更高、运行速度更快、体积更小,驱使电源管理提供更低更精准的核电电压以及更大的供电电流、更严格的电压反馈精度、以及更高的效率性能。

③电源管理应用领域不断扩张和深入,实现更优异的控制功能、更智能的控制环路,更快速的动态响应特性,更简化的外围布局设计等都不可或缺。

③尽管目前电源管理芯片最大的终端市场仍然是手机和消费类电子产品,但由于这类产品比较低端,因此价格竞争激烈。

④在汽车和工业电源IC市场应用领域,由于其应用技术要求较高,产品毛利率高,国外厂商大多聚焦于门槛较高的汽车和工业电源领域。

整体来看,未来电源管理芯片应用领域从低端消费电子市场向高端工业、汽车市场转型将成为行业发展的新趋势。

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能源产品的智能化是大势所趋

面向工业设备的电源产品的使用条件比较苛刻,有的应用需要24小时365天无间断运转,所以设计与研发电源产品时,对功率器件要求很高,必须有要两个方面的技术考虑:

①由于无间断运转的需求,如何减少器件所产生的损耗对工厂电费有直接影响。且不同的应用需要不同的开关频率,按照实际的开关频率要求,决定优先考虑的是导通损耗还是开关损耗,而后决定最佳的选择。

②在无人工厂,器件的故障会直接影响到工厂运作造成损失,所以器件的耐受性也是需要优先考虑的。电源产品的智能化有助于解决这些问题,但是电源产品所采用的功率器件是比较大的,通常是多个芯片的并联使用,所以瑞萨电子认为不是单个芯片的智能化,而是整套设备的智能化必将是大势所趋。

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全球电源管理芯片产业进入整合元年

电子产品技术升级仍在进行,如快充技术、电动汽车、5G等,对于电源管理芯片仍具有升级需求,而这也将成为厂商当下重点竞争的领域。

Renesas(瑞萨)收购了Intersil;

ADI收购Linear、苹果与Dialog达成6亿美元交易,Dialog将授权其电源管理技术、转移部分资产以及输送300名研发工程师给苹果。

从全球市场来看,电源管理芯片成长速度并不算很快,但每年都有增长,属于一个相对稳定的市场,新兴市场还没有出现规模化效应。

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电动汽车是电源管理芯片主要的驱动力

随着我国新能源汽车配套产业的跟进,充电桩的持续建设等多方因素的推动,我们预计未来几年我国新能源汽车市场将持续增长,这也将带动上游的电源管理市场的迅速发展。

电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片,芯片将电源从某一种形式高效且稳定地转换为另一种形式,例如将交流电转换为直流电,将低电压输入转换为高的电压输出。

电源管理芯片存在于几乎所有的电子产品和设备中,应用广泛。电源管理芯片主要应用于计算机、网络通信、消费电子和工业控制等领域。此外,汽车电子领域虽然所占市场份额较小,但是近年来发展迅速。

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正是由于应用的广泛,所以电源管理芯片出货量在所有类别芯片中排名第一。根据ICInsights的数据,以出货量计算的话,预计前五大IC类别有四个是模拟器件。而且模拟器件总数将占2019年预计发货的3017亿个IC总数的55%。电源管理模拟器件预计将占IC总量的21%,出货量预计为639.69亿颗,预计将超过排名第二和第三名类别出货量的总和。

根据YOLE的数据,通信市场占据最主要的电源管理芯片市场,即将到来的5G大规模布局,将进一步提升通信领域电源管理芯片需求。同时,汽车电气化以及工业4.0升级,也将成为电源管理芯片的助推剂。

未来电网、汽车电子、工业控制、LED照明持续增长,PMU、DCDC、ACDC将有较好的成长空间。在电源管理技术方面,更高的集成度、更高的功率密度、更强的耐压、耐流能力以及更高的能效等方面一直是电源管理芯片的发展方向,技术的不断更新和发展也将是推动电源管理芯片市场发展的主要因素之一。

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整体市场规模稳步增长

电源管理芯片应用领域广泛电源管理芯片在电子信息产品中发挥了关键作用、具有广泛的产品应用。

电源管理芯片广泛应用于手机与通讯、消费类电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等应用领域,同时随着物联网、新能源、人工智能、机器人等新兴应用领域的发展,电源管理芯片下游市场有望持续发展。

据Semiconductor统计,2015年—2017年全球电源管理芯片产值分别为191亿美元、198亿美元、223亿美元。前瞻根据2018年行业经济发展状况,测算出2018年全球电源管理芯片市场在250亿美元左右,保持持续增长态势。

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随着新能源汽车、5G通信等市场持续成长,全球电源管理芯片市场将持续受益。预计到2026年全球电源管理芯片市场规模将达到565亿美元,2018-2026年复合增长率为10.69%。

在国内市场上,2012-2018年行业市场规模从430.68亿元增长至681.53亿元,其年复合增速达7.95%,行业整体保持着稳定增长的状态。截至2018年,中国电源管理芯片行业市场规模达681.53亿元。

由于我国新能源汽车的火爆,使得电动汽车电源管理市场逐渐升温。得益于新车的销售和存量电动汽车的售后服务,我国汽车电源管理市场近年来持续增长。2018年我国电动汽车电源管理市场规模约为30亿元左右,随着新能源汽车的迅速发展,预计未来我国电动汽车电源管理市场将会迅速增长。

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结尾:

电源管理芯片在电子信息产品中发挥了关键作用、具有广泛的产品应用。电源管理芯片广泛应用于手机与通讯、消费类电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等应用领域,同时随着物联网、新能源、人工智能等新兴应用领域的发展,电源管理芯片下游市场有望持续发展。


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