AspenCore分析师团队从众多电源管理芯片厂商中精心挑选35家最具代表性的企业,按照PMIC、无线充电/快充、电池管理、LED驱动这四大类别进行分类,并对每家公司按照核心技术、关键产品、主要应用和竞争力等评估标准逐一详述,汇编出《35家国产电源管理芯片厂商调研分析报告》。

概要

AspenCore分析师团队从众多电源管理芯片厂商中精心挑选35家最具代表性的企业,按照PMIC、无线充电/快充、电池管理、LED驱动这四大类别进行分类,并对每家公司按照核心技术、关键产品、主要应用和竞争力等评估标准逐一详述,汇编出《35家国产电源管理芯片厂商调研分析报告》。

此外,去年发布的《30家国产电源管理厂商调研报告》包括电源管理芯片和功率器件厂商,今年我们将电源管理芯片和功率器件分开,形成两个单独的分析报告。本报告专门针对电源管理,而专门针对功率半导体的《30家国产功率器件和第三代半导体厂商调研分析报告》已经发布。

电源IC(Power IC)分类及市场趋势

  • 电源管理(PMIC):AC-DC/DC-DC/LDO/开关
    • 已上市公司:圣邦微、上海贝岭、韦尔半导体、芯朋微、希荻微、力芯微、昂宝电子、矽力杰、晶丰明源
    • 未上市公司:南芯半导体、微源半导体、金升阳、博通微、芯洲科技、芯茂微、硅动力
  • 充电(Charge):USB-C快充和无线充电
    • 美芯晟、南芯半导体、易冲无线、英集芯、伏达半导体、中惠创智、劲芯微、锐源半导体、柏壹新能源、维普创新、贝兰德
  • 电池管理(Battery Management):充电、保护、电量监测
    • 杰华特、芯智汇、苏州赛芯、赛微微、南芯半导体
  • LED驱动(LED Driver)
    • 晶丰明源、美芯晟、必易微、明微电子、富满电子、杰华特

电源管理芯片的分类及对应功能情况,如下表所示:

电源管理芯片的下游应用场景丰富,主要涵盖通信、消费电子、汽车及物联网等行业。不同应用对于电源管理芯片的性能要求不同,其中汽车、工业级应用对芯片稳定性和质量要求较高;而消费电子产品对电源管理芯片的要求相对低些,但对价格更为敏感;智能手机内部的电源管理芯片因对体积、稳定性和一致性要求较高,存在较高的技术壁垒和手机厂商供应链门槛。

根据Frost & Sullivan统计,2020年中国电源管理芯片市场规模突破800 亿元,全球市场占比约35.9%。预计2020 年至2025年,中国电源管理芯片市场规模将以14.7%的年复合增长率增长,至2025 年将达到234.5亿美元的市场规模。

数据来源:Frost & Sullivan

国产电源管理芯片上市公司综合对比

电源管理芯片因为是通用器件,而且设计和制造工艺技术相对成熟,因此这一市场的国产芯片厂商很多(跟MCU市场类似),下表将英集芯(表中发行人)与其它已经上市的五家国产电源管理芯片公司进行了对比。

注:1. 表中发行人是指英集芯;2. 根据中商产业研究院统计,2020年中国电源管理芯片市场规模为781亿元。

数据来源:英集芯招股说明书

在电源管理细分市场中,电池管理和无线充电是最近几年增长快速的应用市场,下面我们重点谈一下这两个类别的技术应用和市场趋势。

电池管理系统(BMS)

电池管理系统(BMS)是一套管理、控制和使用电池组的系统,主要功能是智能化管理和维护各个电池单元,防止电池出现过充和过放,以延长电池的使用寿命,并监控电池的工作状态。BMS可实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,与外部设备交换信息,解决锂电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题。

BMS 的应用领域包括新能源汽车、通信、可再生能源、UPS 不间断电源等,其中新能源车是BMS 最常见的应用领域。根据Frost & Sullivan 统计,全球新能源汽车用BMS市场规模从2016年的4.5亿美元增长到2020年的14.2 亿美元,复合年均增长率高达33.3%。在国内新能源汽车的快速发展带动下,国内BMS市场需求规模迅速增长,市场规模由2016 年的12.9 亿元增长至2020 年的26.3 亿元,复合增长率为19.5%。预计2020 年至2025 年将以16.6%的增速继续增长。

数据来源:Frost & Sullivan

能够开发完整BMS产品的国产芯片厂商还不多,但有几家电池管理芯片厂商已经有相当不错的市场表现,其中包括杰华特、芯智汇、苏州赛芯、广东赛微微、南芯半导体等。科创板IPO成功过会的赛微微电子2020年营收为1.8亿元,2021年上半年为1.6亿元,主要产品包括电池安全芯片、电池计量芯片和充电管理芯片。该公司依托自主研发的电池电化学特性分析、提取和数据建模技术,以及“FastCali”电池电量算法,所开发的电池计量芯片可以快速计算电池状态和内阻,精准提供电池生命周期内电池荷电状态,并将误差控制在1-3%,能够高精度估算不同温度和不同生命周期电池荷电状态,具有精度高、功耗低、反应速度快、电池跟踪能力强等优点。

无线充电

无线充电是在发射端(TX)和接收端(RX)分别连接电感线圈,在发射端驱动电感线圈产生交变磁场,在接收端通过电感线圈耦合该交变磁场产生交流电并且进行电力传输的技术。无线充电芯片主要包括接收端芯片和发射端芯片两个类别,应用范围主要涵盖智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备、无线充电器等消费类电子产品。

无线充电经过10年的发展,已经从一个利基市场成长为被手机、消费电子和汽车市场广泛采用的技术。据无线充电市场分析机构Strategy Analytics统计,2021年全球带无线充电功能的手机累积数量超过10亿部,再加上带无线充电功能的TWS耳机,无线充电发射器的销售量约为1.97部,Qi认证的无线充电接收设备销售量高达5.5亿部。其中亚太地区约占39%,尤其是中国消费者市场,一直是无线充电的主要驱动力。

数据来源:Strategy Analytics

国产无线充电芯片及应用方案厂商有很多,其中包括美芯晟、南芯半导体、易冲无线、英集芯、伏达半导体、芯洲科技、中惠创智、劲芯微、锐源半导体、柏壹新能源、维普创新和贝兰德等。无线充电接收端芯片要内置到智能手机、智能终端,对集成度、输出功率、转换效率、兼容性等参数都提出了较高的要求,需要厂商掌握解决电源管理芯片大功率无线传输下的效率、温升控制、过压保护等关键技术,因此具有较高的技术壁垒,国内芯片厂商已经崛起并在核心技术上实现领跑,能够开发完整功率段高效率的接收端芯片厂商主要以美芯晟和以上其他几家芯片厂商为代表。

35家国产电源管理芯片厂商信息统计表

数据来源:ASPENCORE

35家国产电源管理芯片厂商综合实力评比

芯龙半导体

  • 核心技术:高压大功率同步整流技术
  • 主要产品:开关型DC-DC电源芯片、中高压电源管理芯片、LED照明驱动芯片
  • 关键应用:汽车电子、工业控制、通讯设备、消费电子和家用电器等领域。
  • 竞争力:具有完全自主知识产权的主要产品性能参数已处于国内领先水平,并且部分产品的性能指标达到或超过了TI、ADI等国际知名厂商的同类产品。

苏州赛芯

  • 核心技术:锂电充电和电池保护技术
  • 主要产品:电池管理芯片、DC-DC降压、DC-DC 升压、屏背光系列等。
  • 关键应用:消费电子、移动电源、耳机、锂电池、智能可穿戴设备等。

赛微微电子

  • 核心技术:高精度电池计量算法及其实现技术
  • 主要产品:电池电量计芯片、电池管理芯片、电池保护芯片、BMS前端采集芯片、USB充电控制芯片等。
  • 关键应用:笔记本及平板电脑、智能可穿戴设备、电动工具、充电类产品、轻型电动车辆、智能家电、智能手机、无人机等。
  • 竞争力:线性充电芯片获OPPO等耳机厂商的大批量采用。

英集芯

  • 核心技术:数模混合SoC集成技术、低功耗多电源管理技术、高精度ADC和电计量技术
  • 主要产品:电源管理、快充协议芯片、移动电源芯片、无线充电芯片、电池管理、数模混合SoC
  • 关键应用:智能手机、平板、机顶盒、IPC、车载充电等领域。

必易微

  • 核心技术:LED照明驱动控制技术、AC-DC适配器控制
  • 主要产品:LED照明驱动芯片、AC-DC电源管理芯片、电机驱动控制芯片
  • 关键应用:LED照明、消费电子、家电及IoT 电源领域

美芯晟

  • 核心技术:100W无线快充技术,反向无线快充技术、智能照明驱动芯片技术、高压BCD工艺技术
  • 主要产品:无线充电接收与发射端芯片、有线快充芯片、全系列LED照明驱动芯片、光电传感芯片等
  • 关键应用:5G通信终端、消费电子、可穿戴设备、汽车电子等AIoT应用
  • 竞争优势:全功率段无线充电接收与发射芯片产品线,以及全系列LED照明驱动产品线,拥有全面覆盖无线快充电源管理芯片完整产业的核心专利。

蕊源半导体

  • 核心技术:电源管理及模拟功率类IC技术
  • 主要产品:DC-DC系列为核心,并提供LDO、锂电保护IC、限流保护IC、过压保护IC、马达驱动、POE PD、POE PSE、RF、充电管理等多种IC产品
  • 关键应用:家电、消费电子、可穿戴设备和工业等。

明微电子

  • 核心技术:SM-PWM技术、LED灰度渐变调节技术
  • 主要产品:LED显示驱动、LED照明驱动、LED景观、Mini LED驱动芯片、电源管理器件
  • 关键应用:室内外LED显示、LED照明、家电、移动终端等。

力芯微

  • 核心技术:精准电流电压检测充电管理技术、复杂多电源系统供电智能切换和管理技术
  • 主要产品:电源转换及保护类IC、信号及检测类IC、显示及LED驱动类IC
  • 关键应用:消费电子、家用电器、物联网、汽车电子、网络通讯等领域

希荻微

  • 核心技术:多模无线充电接收技术、低噪声模数转换技术
  • 主要产品:锂电池快充芯片、DC/DC芯片、超级快充芯片、端口保护和信号切换芯片等
  • 关键应用:手机、消费电子、汽车电子
  • 竞争力:进入华为、MTK和三星供应链

韦尔股份

  • 核心技术:CMOS图像传感器、电源管理和模拟器件、触控和显示驱动技术
  • 主要产品:CIS、PMIC、射频器件、触控与显示驱动芯片、分立器件
  • 关键应用:手机、消费电子、安防、汽车、医疗、物联网、工业、可穿戴设备
  • 竞争力:最大的国产IC设计公司,CIS传感器在全球市场拥有领导地位,电源管理和模拟器件占比相对较小。

圣邦微

  • 核心技术:低功耗模拟信号链和电源管理技术
  • 主要产品:16大系列1400余款型号的高性能模拟IC产品,包括运算放大器、比较器、音/视频放大器、模数/数模转换器、模拟开关、电平转换及接口芯片、小逻辑芯片、LDO、微处理器电源监控芯片、DC/DC转换器、背光及闪光LED驱动、OVP及负载开关、马达驱动、MOSFET驱动、电池保护及充放电管理芯片等。
  • 关键应用:通信设备、消费电子、工业控制、物联网智能设备、可穿戴设备
  • 竞争优势:完整的模拟信号链和电源管理产品线

矽力杰

  • 核心技术:30W隔离充电泵快充技术、MiniLED驱动器
  • 主要产品:电池管理芯片、DC-DC转换器、过流保护器件、LED驱动器、PMU
  • 关键应用:消费电子、工业应用、计算机、通信网络设备
  • 竞争优势:超过1200项PMIC相关专利

芯朋微

  • 核心技术:高压工业级电源管理技术
  • 主要产品:AC-DC转换器、DC-DC转换器、快充、无线充电、AC-DC工业电源芯片
  • 关键应用:家用电器、标准电源、移动数码、工业驱动
  • 竞争优势:高低压集成技术平台

晶丰明源

  • 核心技术:智能照明驱动芯片技术
  • 主要产品:LED照明驱动芯片、电机控制芯片组、AC/DC电源芯片
  • 关键应用:LED照明、电机驱动、家电和消费电子
  • 竞争力:通过收购南京凌鸥创芯和上海芯飞拓展产品线,在电机驱动和AC/DC电源市场增强竞争力。

富满电子

  • 核心技术:Type-C PD控制器、LED照明系统的温度控制
  • 主要产品:电源管理、LED控制及驱动、MOSFET、MCU、RFID、射频前端
  • 关键应用:消费电子、汽车电子
  • 竞争力:拥有封装厂的fabless公司

上海贝岭

  • 主要产品:智能计量SoC、电源管理、非挥发存储器、高速高精度ADC、功率半导体
  • 核心技术:下一代智能电表计量、5G 通信用数据转换器技术
  • 关键应用:电表、手机、液晶电视及平板显示、机顶盒

昂宝电子

  • 核心技术:亚微米CMOS、Bipolar、Bicmos、BCD工艺技术的模拟及数字模拟混合IC
  • 主要产品:AC/DC电源管理芯片、照明和背光驱动芯片、MCU产品
  • 关键应用:通信、消费类电子、计算机及接口设备
  • 竞争优势:电脑和手机充电器的AC/DC电源管理芯片主导厂商,超过300项电源管理相关专利。

南芯半导体

  • 核心技术:电荷泵技术、buck-boost技术、AMOLED PMIC技术、无线充电、嵌入式方案
  • 主要产品:有线充电、Charge pump、DC-DC、无线充电、AC-DC、快充协议、锂电保护等
  • 关键应用:手机充电器、消费电子、移动电源、车载充电器
  • 竞争优势:获得智能终端周边充电设备的主导地位。

杰华特

  • 核心技术:高能效电池管理系统
  • 主要产品:DC-DC转换器、电池管理系统、线性电源、LED照明驱动
  • 关键应用:消费电子、工业应用、通信和企业计算领域

微源半导体

  • 核心技术:电源管理和电池充电
  • 主要产品:电池充电芯片、电池管理系统芯片、过压/过流保护芯片、升压/降压器件、LED驱动芯片
  • 关键应用:电池系统、显示系统、无线通讯系统和个人穿戴设备等。

深圳芯智汇

  • 核心技术:电量计量、功耗管理、音频编解码器等领域拥有独特领先技术
  • 主要产品:电源管理单元、电池管理单元、音频编解码器、接口单芯片
  • 关键应用:平板电脑、电视盒、行车记录仪、运动DV、无线存储设备、智能硬件、手持支付终端、电子书、微型投影仪等产品

金升阳

  • 核心技术:系统集成封装(Chiplet SiP)平台技术、磁电隔离技术和产品的研究与应用
  • 主要产品:CAN/485隔离收发模块、AC/DC电源控制芯片、DC/DC电源控制芯片、接口芯片、启动芯片、数字隔离器、接触器节电控制芯片
  • 关键应用:工控、电力、轨交、汽车电子、物联网、5G、医疗
  • 竞争优势:500多项发明专利和自主研发技术,Chiplet SiP封装工艺,提供一站式电源解决方案。

无锡博通微

  • 核心技术:数字电源管理芯片
  • 主要产品:120-180V 兼容DCM-CCM-QR模式同步整流,85V工艺SSR芯片
  • 关键应用:5G智能终端,消费类通信,工业控制,TV电源及白色家电,马达-电机电源应用,网通产品,医疗设备电源
  • 竞争优势:第三代数字电源管理芯片创新者,一站式电源解决方案的芯片供应商。

芯洲科技

  • 核心技术:功率转换和功率控制
  • 主要产品:高压输入降压DC-DC转换器、大功率升压DC-DC转换器、大功率功率器件栅极驱动器、无线充电发射端
  • 关键应用:汽车电子,工业控制,BMS,机器人,智能工具,通讯基站,工业电源,白色家电,音频系统,无线充电功率发射。
  • 竞争优势:40V~100V 降压变换器芯片

中惠创智

  • 核心技术:磁共振无线供电技术,厨房电器无线供电技术方案
  • 主要产品:各种功率无线供电IC及模块
  • 关键应用:手机无线充电、机器人无线供电、电动工具无线供电、电能车无线充电
  • 竞争优势:厨房电器无线供电商用化第一家

易冲无线

  • 核心技术:即放即充,无需对准,全平面快充的无线充电技术
  • 主要产品:多模无线充电接收芯片EC4016和EC3016,多款无线充电发射端方案,无线充电系统优化工具和线圈设计工具
  • 关键应用:手机和平板电脑等电子设备的无线充电应用
  • 竞争优势:拥有无线充电核心美国专利超过30余项,在无线充电系统架构,电力电子技术,电磁兼容设计,电磁辐射防护以电磁安全领域有着多年的工程研发经验。与香港无线充电技术领导厂商Convenient Power(CP)合作成立易冲无线集团公司(ConvenientPower Systems, CPS)

芯茂微

  • 核心技术:合封高压同步整流
  • 主要产品:AC-DC转换器、高压同步整流器件、快充芯片
  • 关键应用:消费类电子、通信、计算机、机器人、无人机、电力电子、医疗电子等。

劲芯微

  • 核心技术:反向无线充方案CV8035D,支持最高20W接收+10W发射。
  • 主要产品:无线充电发射和接收端芯片
  • 关键应用:专注于无线充电、穿戴式设备、健康医疗、移动终端等新兴领域。

长工微

  • 核心技术:大电流电源管理芯片设计技术
  • 主要产品:同步降压转换器、多相控制器、智能功率级、电源模块
  • 关键应用:计算机、服务器,通讯、高端消费电子等核心供电领域。

伏达半导体

  • 核心技术:无线充电接收和发射技术
  • 主要产品:无线充电接收和发射芯片、有线快充芯片、显示电源芯片、保护芯片与汽车电源芯片等
  • 关键应用:消费类电子、汽车电子、工业医疗等。
  • 竞争力:无线充电发射芯片获得车规AEC-Q100认证。

贝兰德

  • 核心技术:无线充电发射端控制技术
  • 主要产品:无线充电发射芯片、发射端控制芯片
  • 关键应用:手机、数码等消费类电子产品。

维普创新

  • 核心技术:无线电源发射技术
  • 主要产品:DC-DC功率转换、锂电池充电BMS、无线充电、快速充电协议及控制、BLDC 电机控制
  • 关键应用:消费性终端产品、手机、通信等领域。

柏壹新能源

  • 核心技术:无线充电芯片和系统技术
  • 主要产品:无线充电器芯片和系统
  • 关键应用:消费电子、无人机、电动车等领域。

锐源半导体

  • 核心技术:动态调整输入功率的无线充电技术
  • 主要产品:无线充电SoC芯片
  • 关键应用:手机、消费电子、家电等领域。

硅动力

  • 核心技术:电源管理和电池保护技术
  • 主要产品:AC/DC、DC/DC、多节锂电池保护芯片、高精度模拟检测控制开关等绿色电源管理芯片
  • 关键应用:充电器、电源适配器、车载充电器、LED照明应用等。

 

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