锂电池管理芯片 市场现状分析及发展前景

锂电池管理芯片市场现状分析及发展前景模拟芯片产业概况模拟芯片行业是半导体产业的重要分支。根据WSTS的统计，全球模拟芯片市场规模从2003年的268亿美元增长到2021年的741．05亿美元，2021年全球模拟芯片市场规模占全球半导体整体市场的13．33%，占全球集成电路市场的16．01%。我国集成电路行业发展起步较晚，但受益于国内良好的产业政策环境、稳定的经济增长速度和庞大的市场需求，近年来行业增速全球领先，并且已在全球集成电路产业中占据重要地位。根据Frost&Sullivan的统计数据，2021年中国模拟集成电路市场规模达到3，056．3亿元。近年来，虽然本土模拟芯片厂商陆续崛起，部分高端产品领域甚至超过世界先进水平，但目前中国模拟芯片自给率仅为12%，未来仍存在较大空间。国家政策支持加快行业进程目前，国内模拟芯片市场仍由国际巨头公司所垄断，海外厂商占据了约八成的市场规模。随着国际贸易摩擦的升级，国内市场对国产芯片产生了更多的需求，加速了国内客户导入本土模拟芯片厂商的步伐。另外，为了解决国际贸易摩擦带来难题，国内政策继续加码，2020年颁布的《关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》等政策进一步促进了集成电路行业的繁荣，促进加速进行。模拟与数模混合芯片概况集成电路产品根据处理信号类型的不同，分为模拟芯片和数字芯片。模拟芯片主要用于处理信息参数在给定时间范围内表现为连续的信号，即模拟信号，其特点为信号幅度随时间连续变化，能真实、逼真地反映物理世界，模拟信号易衰减且不易存储。数字芯片主要用于处理模拟信号经采样量化后得到的离散信号，即数字信号，以二进制（0/1）表示，其特点为信息参数在时间和幅度上均为离散，数字信号易存储、不衰减，适合被高速处理。数模混合芯片中既有模拟电路又有数字电路，其中模拟电路通常是核心部分，数字电路用于控制模拟电路实现特定算法。因此，数模混合芯片通常被认为属于模拟芯片范畴。根据功能的不同，模拟芯片大致分为电源链和信号链两大类。电源链主要用于管理电池与电能，信号链主要用于处理信号。电源链主要包括DC-DC、线性稳压器、PMIC、LED驱动芯片等；信号链主要包括比较器、运算放大器、ADC、DAC、接口芯片等。根据下游产品的应用领域的不同，模拟芯片可以分为通用芯片和专用芯片（ASIC芯片）。通用芯片的设计性能参数不会特定适配于某类应用，可以适用于各种各样的电子系统，一般包括信号链路的放大器Amp、信号转换器ADC/DAC、通用接口芯片、比较器和电源链路中的稳压器等。通用芯片产品细分品类多，生命周期长，市场稳定。ASIC芯片是指应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路，通常应用于专门领域的电子产品，如通信、汽车、消费电子、工业等。ASIC芯片作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。由于专用性导致不同厂商的产品难以直接互相替代，ASIC芯片产品拥有更强的客户黏度。全球模拟芯片市场规模模拟芯片主要包括电源管理芯片和信号链芯片。其中，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，主要分为AC-DC交直流转换、DC-DC直流和直流电压转换（适用于大压差）、电压调节器（适用于小压差）、交流与直流稳压电源。模拟芯片产品生命周期长且类型多样，下游应用领域广泛，客户数量多且分散。数据显示，全球模拟芯片市场规模将达到728亿美元，同比增长31%。数据显示，全球模拟芯片市场规模由2003年的268亿美元增长到2020年的557亿美元，占半导体整体市场的12．6%，占集成电路市场的15．4%，预计21、22年将分别增长31%、9%达到728亿美元、792亿美元。全球模拟芯片市场规模中电源管理芯片（~300亿美元）、信号链芯片（~100亿美元）、射频芯片等（~150亿美元）分别占比55%、18%、27%。半导体产品可分为集成电路、光电子、分立器件和传感器四大类;其中集成电路占比超过80%，从大类上又可分为模拟芯片和数字芯片，分别处理连续的模拟信号和离散的数字信号，近几年模拟芯片销售额占集成电路销售额的比例在16%左右，2020年为15．4%。同时，掌握世界先进技术的本土模拟集成电路企业的崛起使我国高性能模拟集成电路水平与世界领先水平的差距逐步缩小，不仅填补了国内高端模拟芯片的部分空白，在某些产品领域甚至超越了世界先进水平，呈现出良好的发展势头。中国模拟芯片全行业每年投资仅约50亿美元。中国虽然设立了芯片产业投资发展基金和重大科技专项，但是总投资规模、研发投入与国外大企业相比仍然不足。中国模拟芯片出口金额1015亿美元，同比增长20．1%。其中，模拟芯片处理器及控制器出口金额357亿美元，同比增长21．0%;存储器出口金额524亿美元，同比增长18．8%;放大器出口金额21亿美元，同比增长40．0%;其他出口金额113亿美元，同比增长20．2%。2019年中国模拟芯片出口数量2185亿个，同比增长0．7%。其中，处理器及控制器出口数量781亿个，同比下降-5．2%;存储器出口数量219亿个，模拟芯片同比增长3．3%;放大器出口数量92亿个，模拟芯片同比增长50．8%;其他出口数量1092，同比增长1．9%。模拟芯片行业市场规模主要由IC设计、芯片制造、封装测试等市场规模构成，其规模达到7591．3亿元。技术人员在企业员工总数中的占比很高，我国模拟芯片行业技术类从业人员规模为35万人左右，占总从业人数的83%左右。其中，集成电路生产企业（含制造和封装）的技术人员比例超过50%，而模拟芯片设计企业的技术人员比例高达80%以上。目前，我国模拟集成电路企业经过数年发展，技术经验不断积累，产品种类不断丰富，品牌知名度和市场认知度不断提高，管理和服务更加趋于完善，本地支持的优势开始展现，模拟芯片行业市场前景较为乐观。模拟IC市场需求规模将持续扩张当今的电子产品中，模拟芯片几乎无处不在，物联网、可穿戴设备、人工智能、5G通讯、新能源等新兴应用领域的出现和发展则进一步促进了各类电子产品的升级换代并催生了一批新型的电子产品，这些都为模拟IC带来巨大的市场需求。随着客户和市场逐步从对器件功能的基础要求上升到对整体系统性能的深层需求，越来越多的电子产品需要具备更高的精度、更快的速度、稳定清晰的声音、生动绚丽的图像、更低的功耗、更小的体积等，在这样的背景下，以各类放大器、转换器、电源管理芯片等为代表的模拟芯片技术成为电子产业创新的一个新引擎。另外，随着国家对集成电路产业扶持政策的逐步落地以及中国集成电路企业的奋起追赶，我国集成电路产业取得了长足的进步，国际竞争力和影响力逐年提升。未来5G建设及相关应用、通讯、工业、消费类电子产品等产业的发展将是带动模拟芯片市场成长的巨大动力，同时在国家产业政策扶持的驱动下，未来我国模拟IC行业市场需求规模将持续扩张。模拟芯片行业现状分析（一）市场规模总体增长稳定随着社会发展与工业体系的完善提升，我国市场对模拟芯片的需求量逐步扩大，模拟芯片作为消费终端、汽车和工业的重要元器件，其产业地位将稳步提升，并迎来高速发展。数据显示，中国模拟芯片市场规模由2016年的1994．9亿元增长至2020年的2503．5亿元，年均复合增长率为5．8%。2022年我国模拟芯片市场规模将达2956．1亿元。（二）市场区域分布中国作为目前全球最大的电子产品生产及消费市场，消费电子领域的巨大需求带动了国内模拟芯片产业的飞速发展。目前，中国已经成为全球最大的模拟芯片市场，占比达36%，其次是亚洲其他国家，占比为32%，第三是欧洲、美国，占比分别为18%、12%。（三）竞争格局分析模拟芯片行业起步于欧美等发达国家，多年的发展使得境外厂商在技术积累、客户资源、品牌效应等方面形成巨大优势。目前，模拟集芯片市场依然由境外企业主导。从销售额来看，德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌市场份额较高，全球市场占有率分别达19%、9%、7%、7%。其次是意法半导体、恩智浦、美信，市场占有率分别为6%、4%、4%。（四）下游应用领域分析模拟芯片产品系列丰富、功能齐全，广泛应用于通信、工业、汽车、消费以及政企系统等领域中。近年来，终端通讯市场庞大的产品需求促进了基站、交换器等通讯电子设备规模的进一步增长，进而带动了通讯类模拟芯片市场规模的增长，通信领域市场规模占比多年稳居第一。同时，随着新能源汽车市场的不断壮大，汽车领域占比逐年提升，2020年达24%。工业、消费、计算机占比分别为20．6%、10．5%、7．2%。下游市场发展推动模拟芯片市场增长目前，模拟芯片市场依然处于增量阶段，市场规模巨大，同时由于行业具有一定的抗周期属性，整体市场保持较为稳定的增长。目前，中国已成为全球最大的电子产品消费和生产市场，下游市场需求旺盛。模拟芯片作为产业智能化进程中必不可少的关键电子部件，受到便携式设备、通讯设备、汽车电子、智能家居等行业的快速增长的驱动，同时叠加物联网技术和5G技术的发展，模拟芯片市场将从中持续获益。模拟芯片下游产品的应用领域，模拟IC产品有通用标准产品SLIC和专用标准产品ASSP。SLIC（StandardLinearIC）应用于不同场景中，设计性能参数不会特定适配于某类应用，按产品类型一般包括五大类，信号链路的放大器Amp、信号转换器ADC/DAC、通用接口芯片、比较器，电源链路中的稳压器都属于此类。产品细分品类最多，生命周期最长，市场十分稳定。ASSP（ApplicationSpecificStandardProduct）则根据专用的应用场景进行标准化设计，一般集成了数字以及模拟IC，复杂度和集成程度更高，有的时候也叫混合信号IC。典型的ASSP产品包括手机中的射频器件，交换机中物理层的接口芯片，电池管理芯片以及工业功率控制芯片等等。ASSP一般按照下游应用场景划分为五大类，包括汽车电子、消费电子、计算机、通信以及工业市场，通常由于针对特定场景进行开发，附加价值及毛利率较高。全球范围内产业链转移促进行业发展伴随我国半导体产业在全球市场份额的提升，终端消费品的制造中心向亚太和中国聚集，整个模拟芯片设计产业呈现出由美国、欧洲、日本向中国转移的趋势，国内芯片设计公司将面临较大的发展空间与机遇。来自中国企业的竞争导致行业无法维持原来的超高毛利，因此欧美大型芯片设计企业有逐步淡出民用消费类市场，转向汽车级、工业级、军品级乃至宇航级等其他性能要求更高的市场的趋势。在产业转移的过程中，国内企业将更容易切入民用消费市场，模拟芯片行业将迎来广阔的发展空间。模拟芯片行业的特点（一）模拟芯片行业产品生命周期长，丰富的产品线是重要竞争要素之一与数字芯片追求运算效率与成本不同，模拟芯片评价标准重点在于电路速度、分辨率、功耗、信噪比、稳定性等指标，终端客户对产品认证的过程更复杂、周期更长，最终达标产品的生命周期也更长。数字芯片通常在1-2年后即会被更高工艺产品替代，而模拟芯片一般生命周期在5年以上，部分模拟芯片的生命周期可以超过10年。同时，模拟芯片种类繁杂，根据功能可以划分为信号链和电源链两大类，根据下游用途又可以分为通用模拟芯片与专用模拟芯片，不同产品有不同的性能指标，适用于不同的应用需求。因此，对于模拟芯片厂商来说，丰富的产品线种类能够满足下游客户不同需求场景，为关键的竞争要素。以全球模拟芯片龙头德州仪器为例，其目前拥有超过8万种产品。国内模拟芯片厂商的产品目录近年来增速相对可观，但总量与全球龙头相比仍处于劣势。（二）模拟芯片行业下游应用领域广泛且分散，聚焦细分领域是普遍策略模拟芯片产品种类繁多，功能齐全，广泛应用于通信、工业、汽车电子、消费电子以及政企系统等领域中，在不同的领域中又有许多细分的下游赛道。例如，通信领域中的无线基础设施及有线网络，汽车领域中的驾驶辅助和动力系统，工业领域中的航空航天、医疗设备和工业自动化，消费领域中的计算机、手机和平板电脑，政企系统中的各类服务器等。另外，不同终端客户对于芯片的精度、速度、功率、线性度和信号幅度能力方面的需求千差万别，许多产品往往仅针对特定客户和应用进行高度定制，因此下游客户非常分散。由于下游应用领域广泛且分散，单一厂商难以覆盖所有细分市场，模拟芯片行业竞争格局较为分散。因此，聚焦细分领域是模拟芯片企业普遍采用的商业策略，即便是全球龙头厂商也呈现出显著的专业特色：德州仪器是电源管理和运算放大器领域的龙头企业；亚德诺在数据转换器领域领先多年；英飞凌、恩智浦是著名的汽车电子厂商；思佳讯则专注于射频领域。中国模拟芯片行业起步较晚，大部分企业成立于2000年-2010年。与全球头部厂商相比，国内厂商尚处于发展初期，产品布局更加聚焦于细分赛道。在细分赛道取得优势后通过内生或外延方式逐步扩充产品线是我国模拟芯片企业发展的典型方式。（三）模拟芯片行业产品设计门槛高，人才是重要竞争要素模拟芯片性能指标复杂，设计环节具有辅助工具少、经验要求高、操作非标准、多学科复合、测试周期长等特点。模拟芯片在设计过程中需要重点考虑系统结构和元器件参数之间的匹配及相互影响，以保证实现低噪声、低失真和良好的电流放大及频率功率特性等；同时，由于模拟芯片生产工艺的多样化，设计人员需要熟悉大部分元器件的特性和不同的生产制造封装工艺，且在设计过程中需要实时关注功耗、增益及电阻等参数变化，通过持续试错在电路设计和制造工艺之间进行精心匹配。此外，模拟芯片的设计过程中可以借助的EDA工具远少于数字芯片设计，因此对设计人员自身的设计经验要求较高。优秀的模拟设计工程师一般需要10年以上的设计经验。目前全球的模拟设计工程师相对短缺，因此拥有一定