一、电源管理芯片和功率半导体器件简介
 
       电源管理和功率(POWER)器件是一切电子产品和设备的基础，从高压传输、交流-直流转换、DC-DC变换，到线性调压和稳压输出，都需要各种电源类分立器件、集成电路和模块的稳定工作。

电源器件可以分为电源管理集成电路和分立的功率半导体器件，前者包括AC-DC、DC-DC转换、LDO、电池管理IC、充电芯片和开关IC等；后者包括整流二极管、晶闸管、MOSFET和IGBT等。
 
         电源管理芯片是集成的电源管理器件，主要功能是稳压、升降压、恒流、交流-直流转换等，分为线性稳压器（LDO）、电荷泵（Charger-pump）芯片、DC-DC 转换器、AC-DC转换器、LED 驱动芯片等。其典型应用包括手机、笔记本电脑等消费电子的充电器、LED驱动器，以及电池供电设备的电量管理等。此外，工业自动化设备、智能电表等工业应用也是电源管理芯片的主要应用市场。
 
         在功率半导体器件中，工作在功率输出级的MOSFET器件通常作为标准器件搭配驱动电路使用，在消费电子和汽车电子领域的应用非常普及。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)非常适合直流电压在600V及以上的变流系统，如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等。整流二极管、稳压二极管、晶闸管等分立器件也广泛应用在5G、航空航天、电力电子、消费类电子、安防、工控、汽车电子、绿色照明、新能源等领域。
 
          此外，无线充电技术的发展和手机快充的市场需求也带动了无线充电收发器件和兼容各种快充协议的电源管理芯片市场的快速增长。而随着宽禁带半导体器件的工艺技术的成熟和制造成本的下降，以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)为主的第三代半导体器件也开始进入主流市场，大有逐渐替代传统硅基半导体器件的趋势。
 
二、全球电源管理芯片(PMIC)市场规模及主要厂商

根据前瞻产业研究院的统计和预测，全球电源管理芯片市场规模从2015年的191亿美元增长到2018年的250亿美元。2019年仍保持着高速增长，其中以中国大陆为主的亚太地区是未来***大增长区域市场。预计到2026年全球市场规模将达到565亿美元，2018-2026 期间年复合增长率(CAGR)为10.69%。

 
         随着电池供电设备和社会及市场对节能环保的要求越来越高，电子设备的电源管理趋于精细化和差异化，电源管理芯片已经成为提升整机性能和差异化竞争的关键。芯片正朝着高性能和微型化的方向不断发展，芯片内部的电路密度持续增大，而在电源供电过程中，芯片内部电路承受的电场强度随距离的减小而线性增加。以常规的5V电源电压为例，其电场强度足以将芯片击穿。因此，电子系统需要具备降压、稳压和抗干扰性能的电源管理芯片。
 
        无线通信、消费电子、IoT设备、5G和新能源电动车等热门应用都对电源管理和功率器件有强劲的需求，但也提出了更高的要求。电源管理器件和模块不但要做到更小尺寸和更高功率密度、符合EMI辐射和安全隔离标准规范，而且还要达到低静态电流、低噪声和高精度的性能。具体到产品类别，5G 手机、5G 基站、TWS 无线耳机、无线/快充充电器、电池供电的 IoT 设备，以及电动车和充电桩等将是电源管理器件的主要驱动力。
 
           根据Yole的统计，预计2018-2024年期间，移动通信和消费电子应用在全球电源管理芯片市场的占比将由51.4%降为48.8%，但仍是电源管理芯片的***大细分市场。此外，工业和计算机也是电源管理芯片的主要细分应用领域。

         尽管目前电源管理芯片***大的终端市场仍然是手机和消费类电子产品，但由于这类产品价格竞争激烈，芯片厂商的利润也比较低。而在汽车和工业电源IC市场应用领域，由于应用技术要求较高，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。例如，ADI营收中超过一半来自汽车和工业领域。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。
 
         目前，全球电源管理芯片市场主要被国际巨头公司垄断。从2018年市场占有率来看，TI、高通、ADI、Maxim和英飞凌五家厂商合计占71%。此外，NXP、MPS、安森美和Diodes等国际厂商也拥有极强的技术和市场实力。而国内电源管理芯片厂商则相对弱小而分散，整体实力仍比较薄弱。
 
三、国内电源管理芯片市场及主要厂商
 
          根据赛迪顾问统计数据，2012-2018年，国内电源管理芯片市场规模从430.68亿元增长至681.53亿元，年复合增速达7.95%，行业整体保持着稳定增长的态势。

在国内电源管理芯片市场上，TI、MPS、PI等海外厂商合计占据了约80%的市场份额。其中消费电子市场竞争异常激烈，国产电源管理IC厂商正在这一市场迅速崛起。而海外厂商有逐步淡出消费类市场的趋势，转向汽车级、工业级、军品级和宇航级等高性能、高利润市场。

本土电源管理IC厂商中，圣邦股份、芯朋微、士兰微、矽力杰、上海贝岭/南京微盟、芯智汇等企业在国内市场占据***优势，尤其是士兰微、圣邦股份和芯朋微，2018年其电源管理芯片销售额分别达6.63亿元、3.4亿元、3.12亿元。
 
2018年本土电源管理芯片厂商市场份额如下：

          在新基建的七大板块中，5G、人工智能和大数据中心是实现“数字的产业化”，而新能源汽车、城际高速、特高压和工业物联网则是要实现“产业的数字化”。无论传统工业还是新兴数字产业，都离不开电源和半导体等基础元素，而用于电源传输、转换和管理的功率半导体无疑将是***根本的新基建驱动力。新基建和“国产替代”趋势将为本土电源管理芯片厂商创造巨大的发展空间与机遇。
 
四、无线充电/快充细分市场及主要国内厂商
 
         ***近几年，由苹果、华为、三星和OPPO等全球主流智能终端厂商带动的快充和无线充电受到消费者的青睐。由于每部智能手机或笔记本电脑至少都会标配一个甚至多个电源适配器或充电器，庞大的终端应用有望显著提升电源管理芯片的市场需求。
 
         USB PD快充技术丰富的充电电压和电流配置使得各种电子设备都能通过一条USB线缆满足供电需求，不但可以为移动设备供电，甚至还能给笔记本、显示器直接供电，并且可以实现双向充电。鉴于USB接口在电子产品市场的高普及度，USB PD快充的应用前景十分广阔。
 
         此外，氮化镓(GaN)器件的应用也在推动快充技术的不断升级。GaN晶体管的开关性能要优于传统的硅基MOSFET，可以实现更高的开关频率，从而在保持合理开关损耗的同时提升功率密度和瞬态性能。由于具有更高的能量转化效率，GaN快充具有更低的功耗并减少发热，因此可以实现体积更小的充电器产品设计，有望成为快充升级的重要方向。
 
         在无线充电和快充充电器市场，已经有多家本土芯片厂商参与竞争，包括易冲无线、英集芯和中惠创智等。而在氮化镓快充充电器市场，珠海英诺赛科和苏州量微半导体等芯片厂商也开始量产出货。
 
五、全球功率半导体市场规模及主要厂商
 
          功率IC、IGBT、MOSFET和功率二极管是四种使用***广泛的功率半导体产品。根据权威市调机构分析，在2017年全球功率半导体市场上，功率IC占54％，是市场份额***大的功率半导体产品。功率IC在半导体晶片上集成了晶体管、二极管、电阻器和电容器等组件，并具有所需的电路功能。根据应用不同，功率IC包括AC-DC转换、DC-DC转换、电源管理和驱动器IC等。
 
          IGBT占17％，由于IGBT的工作频率范围广，可以覆盖更高的功率范围，因此它广泛应用于铁路运输、光伏发电、汽车电子等领域；MOSFET占12%，主要用于不间断电源、开关电源、逆变器等领域; 功率二极管占15%，主要用于电源、适配器、汽车和消费电子等领域。

        根据IHS数据，2018年全球功率半导体市场规模约391亿美元，2019年全球功率半导体市场规模达到403亿美元。预计2021年市场规模将增长至441亿美元，2018-2021年的CAGR为4.1%。其中，中国市场占比约35%，市场规模达138亿美元，同比增长9.5%，是全球功率半导体***大的单一市场。
 
2019全球年功率半导体市场的主要厂商及市场份额如下：

目前，全球功率半导体市场主要被英飞凌、TI、安森美、ST等海外厂商垄断，我国本土厂商在多个细分市场的自给率较低，功率半导体的国产替代势在必行。
 
六、国内功率半导体市场规模及主要厂商
 
        由于全球新冠疫情的影响，2020年全球功率半导体市场的增长趋势变得难以预测。可能的预期将是负增长-9.1％，市场规模将达到367亿美元。从2020到2021年将增长8.1％，达到396亿美元。

2019年中国的功率半导体市场约144.8亿美元，占全球功率半导体市场的35.9％。2020年将出现负增长，下降到138亿美元。预期2021年恢复增长，增长率超过10%。

虽然中国市场规模占据全球功率半导体市场的1/3，但本土厂商占比却比较低。英飞凌、ST和瑞萨等国际大厂仍在国内市场占据主导地位。但我们也可以看到，像吉林华微、扬州扬杰和苏州固锝等传统功率半导体厂商在中低端MOSFET、二极管和晶闸管等市场已经表现出很强的竞争力。华润微、士兰微和比亚迪半导体在IGBT领域也逐渐赢得市场地位。
 
下表列出了部分国产功率半导体厂商及其主要产品。

以MOSFET为代表的中低端功率半导体产品的技术和应用相对成熟，行业门槛不高，有利于本土厂商快速进入。随着海外大厂陆续退出中低端功率半导体市场而专攻汽车电子和新能源等领域的高利润产品，全球中低端功率半导体产业逐渐向台湾和大陆转移。凭借成本优势和更贴近本土市场的区位优势，本土功率半导体厂商有望率先在产业链中低端取得突破，持续提升市场份额。
 
七：宽禁带半导体市场及主要国内厂商
 
         以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)为代表的宽禁带半导体材料的研究和应用已经有20多年的历史，但直到***近几年才开始凸显出其商业化的发展前景。5G通信的射频前端有着高频和高效率的严格要求，这正是氮化镓(GaN)的用武之地。另外，汽车电动化和便携式电子产品快速而高效的充电需求也将驱动氮化镓(GaN)功率器件走向大众市场，逐渐替代传统的硅功率器件。
 
         氮化镓(GaN)器件可分为分离器件和集成器件两大类，其中分离器件主要包括增强模式(E-Mode) GaN晶体管和耗尽模式(D-Mode) GaN晶体管，代表厂商包括松下、EPC、英飞凌、安森美、GaN系统和Transphorm等。集成器件又分为系统级封装集成和系统级芯片集成，代表厂商包括TI、EPC、英飞凌、纳微(Navitas)、Power Integrations(PI)和dialog等。
 
 
       
八、30家国产电源管理芯片和功率半导体厂商基本信息
 
           ASPENCORE分析师团队从众多国产电源管理和功率器件厂商中挑选30家***有代表性的企业，按照如下分类分别挑选：

电源管理芯片：15家
无线充电/快充器件：5家
功率半导体器件：5家
宽禁带半导体：5家

本文摘自：网络 日期:2020-09-11
详情点击：ABB机器人代理商