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        我國模擬芯片行業現狀分析:市場規?;謴驮鲩L 新興應用領域釋放增長動力

        1、模擬芯片概述

        根據觀研報告網發布的《中國模擬芯片行業發展趨勢研究與投資前景預測報告(2024-2031年)》顯示,模擬芯片是集成電路重要的組成部分,具有生命周期長、品類多且復雜、更看重制造工藝等特點。不同于數字芯片強調運算性能,追求運算速度,需通過追逐先進制程來保持競爭優勢,模擬芯片注重在高信噪比、低失真、高可靠性和穩定性等其他各種參數中取得平衡,大多數模擬芯片產品一旦達到設計目標后就具備較長的生命力,大部分產品生命周期可長達10年以上。

        由于自然界中的模擬信號種類多樣,同時模擬產品需要做到與對應的模擬信號種類匹配,因此偏定制開發和產品種類、客戶多樣化是模擬芯片的另一特點。在設計端,模擬芯片對人才的要求也很高,具有較高經驗依賴度,設計者不僅需要熟悉電路設計和晶圓制造工藝流程,還要熟知大部分元器件的電特性和物理特性。按應用功能劃分,模擬芯片可分為電源管理芯片、信號鏈芯片、射頻芯片和其他器件等。其中,電源管理和信號鏈芯片是兩個關鍵的組成部分,它們在不同領域中扮演著重要的角色,合計占近七成的市場份額。

        模擬芯片和數字芯片的對比

        區別

        模擬芯片

        數字芯片

        信號傳輸

        光,聲音,速度,溫度等自然現象連續信號

        10非連續信號

        產品認證與生命周期

        認證期長(約1年以上),生命周期一般為5年以上

        認證周期短(約3個月),生命周期一般為1-2

        技術層次

        設計門檻高,學習曲線10-15

        電腦輔助設計,學習曲線3-5

        替代性

        高(可用標準產品替代)

        產品特點

        少量多樣

        量多樣少

        制程要求

        模擬集成電路對于制程的要求不高,目前生產線仍大量使用0.18μm/0.13μm制程,部分會采用較為先進的28nm制程。

        制程要求較高,在集成度上符合“摩爾定律”,目前制程已經發展到5nm,并朝著3nm方向演進

        ASP(平均零售價格)

        低但穩定

        因時效性而變化

        應用領域

        模擬集成電路按細分功能可進一步分為線性器件(如放大器、模擬開關、比較器等)、信號接口、數據轉換、電源管理器件等諸多品類,廣泛應用于通信、工業、汽車電子、消費電子等領域中。

        CPU、微處理器、微控制器、數字信號處理單元、存儲器等

        資料來源:觀研天下整理

        2、中國是全球最大的模擬芯片市場,增速較快且整體處于穩定增長狀態

        從區域市場來看,中國是全球最大的模擬芯片消費市場,2021年中國大陸模擬芯片市場占據全球市場的43%。2012-2018年,中國模擬芯片銷售規模持續穩定增長,年均復合增長率約為9.0%;2019-2020年,受新冠疫情影響,中國市場增速明顯放緩;2021年開始,隨著國內疫情政策放開以及汽車、工業、通信等領域應用需求上升,中國模擬芯片市場恢復增長。根據數據顯示,2022年,我國模擬芯片行業市場規模達2956億元,同比增長8%,預計2023年市場規模將達3027億元,同比增長2%。

        從區域市場來看,中國是全球最大的模擬芯片消費市場,2021年中國大陸模擬芯片市場占據全球市場的43%。2012-2018年,中國模擬芯片銷售規模持續穩定增長,年均復合增長率約為9.0%;2019-2020年,受新冠疫情影響,中國市場增速明顯放緩;2021年開始,隨著國內疫情政策放開以及汽車、工業、通信等領域應用需求上升,中國模擬芯片市場恢復增長。根據數據顯示,2022年,我國模擬芯片行業市場規模達2956億元,同比增長8%,預計2023年市場規模將達3027億元,同比增長2%。

        數據來源:觀研天下整理

        3、通訊、汽車、工控為模擬芯片下游主要應用場景

        目前,模擬芯片行業下游以通訊、汽車、工控為主,占比共超過80%。從下游結構看,模擬芯片應用以工業級市場(通訊、汽車、工業)為主,消費級市場為輔。根據數據顯示,我國模擬芯片行業最大應用市場之一是通訊領域,市場份額為38.5%,包括廣泛的通信終端設備和網絡設備,如手機、基站等;其次是汽車電子,其市場份額占比為24%,包括用于車輛控制、娛樂系統和駕駛輔助技術的芯片;工業領域排名第三,其市場份額占比為19%,包括工業自動化、工業儀器等領域;消費電子和PC市場的市場份額較小,合計約為17.2%。

        目前,模擬芯片行業下游以通訊、汽車、工控為主,占比共超過80%。從下游結構看,模擬芯片應用以工業級市場(通訊、汽車、工業)為主,消費級市場為輔。根據數據顯示,我國模擬芯片行業最大應用市場之一是通訊領域,市場份額為38.5%,包括廣泛的通信終端設備和網絡設備,如手機、基站等;其次是汽車電子,其市場份額占比為24%,包括用于車輛控制、娛樂系統和駕駛輔助技術的芯片;工業領域排名第三,其市場份額占比為19%,包括工業自動化、工業儀器等領域;消費電子和PC市場的市場份額較小,合計約為17.2%。

        數據來源:觀研天下整理

        4、模擬芯片行業下游市場持續擴容與升級,新興領域釋放增長動力

        (1)5G加速數字化浪潮,我國布局掀起模擬芯片行業新機遇

        在通信領域,隨著5G商業化進程加快及與其他行業相互融合,推動相關模擬接口和信號調理芯片的需求增長,我國掀起模擬芯片行業新機遇。根據數據顯示,2023年底,我國5G基站總數達337.7萬,5G行業應用已融入71個國民經濟大類,應用案例數超9.4萬個,5G行業虛擬專網超2.9萬個。

        在通信領域,隨著5G商業化進程加快及與其他行業相互融合,推動相關模擬接口和信號調理芯片的需求增長,我國掀起模擬芯片行業新機遇。根據數據顯示,2023年底,我國5G基站總數達337.7萬,5G行業應用已融入71個國民經濟大類,應用案例數超9.4萬個,5G行業虛擬專網超2.9萬個。

        數據來源:觀研天下整理

        (2)汽車三化不斷滲透,為模擬芯片行業提供強勁的需求動力

        在汽車領域,模擬芯片在汽車各個部分均有應用,包括車身、儀表、底盤、動力總成及ADAS等,并且模擬芯片產品種類多、用量大且應用領域豐富。與傳統燃油車相比,新能源汽車使用“三電系統”,即電池、電機、電控系統,有越來越多的人機接口、車載顯示屏、智能設備互聯、遠程信息處理等應用場景,這需要更多的電源管理芯片進行電流電壓的轉換。以B級汽車為例,傳統燃油車型模擬芯片的用量約在160顆,電動車型則需要多達400余顆,而C級電動車超過650顆。根據相關資料可知,2022年車用模擬芯片需求已占到整個模擬芯片市場的24%左右,預計2027年單車模擬芯片的價值量將達到300美元,年復合增長率超過10%。

        近年來,隨著我國新能源汽車銷量持續上升,為相關模擬芯片市場注入新的成長活力。根據數據顯示,2023年,我國新能源汽車行業產量和銷量分別達到958.7萬輛和949.5萬輛,同比分別增長35.83%和37.87%。

        近年來,隨著我國新能源汽車銷量持續上升,為相關模擬芯片市場注入新的成長活力。根據數據顯示,2023年,我國新能源汽車行業產量和銷量分別達到958.7萬輛和949.5萬輛,同比分別增長35.83%和37.87%。

        數據來源:觀研天下整理

        但作為全球最大的新能源汽車市場,在車規功率器件市場方面,國內自給率僅8%,存在巨大的供需缺口,所以模擬芯片正在成為本土廠商聚焦的重要目標。以車規模擬芯片為例,我國部分企業已積極布局相關芯片的研發和認證,如納芯微、圣邦微、思瑞浦和矽力杰等,已各自推出相關車規產品,其中不乏信號鏈等技術門檻較高的替代產品。

        我國部分企業關于車規級模擬芯片布局情況

        企業名稱

        簡介

        圣邦微

        圣邦微主打電源管理芯片,自2022年就有多款車規運放、數模轉換、電源產品陸續在客戶端導入,計劃覆蓋各類驅動芯片、隔離芯片、DC/DC電源轉換芯片、LDO、運放及比較器、電壓基準芯片、小邏輯芯片等,其中部分產品已實現量產,部分產品處于小批量生產驗證及送樣階段,新一代產品處于研發階段,并申請了多項相關專利。

        思瑞浦

        思瑞浦專攻信號鏈模擬芯片,近幾年開始在工業、通訊、汽車等高端市場布局,進軍車規級市場,相關芯片逐步放量,截至2023年上半年,其在車規產品方面,已有50余款產品上市,包括車規級運算放大器、車規級低噪聲線性穩壓器、高輸入電壓,大電流車規級LDO等。

        矽力杰

        矽力杰也深耕電源芯片領域,過去幾年時間中向全球終端汽車廠商輸出了數十種新應用芯片,還在去年推出了首顆40V/15A全集成車規級H橋電機驅動芯片,未來還將量產車身控制、無人駕駛、車載娛樂系統等芯片,其在整體應用層面也有了不小的提升。

        納芯微

        納芯微則堅持信號鏈、電源管理、傳感器三輪驅動,在2023年量產了車規級 CAN FD接口芯片、車規級LIN接口芯片、車規級PWM Buffer芯片、車規級 I2C I/O擴展芯片等產品,其車規產品已廣泛應用于汽車三電系統、車身控制、智能駕艙等領域。

        資料來源:觀研天下整理

        隨著國產廠商持續發力,越來越多的新能源汽車開始采用國產芯片,一些部分企業在擅長的領域中取得一定成績,甚至部分廠商已經不遜色于國外巨頭,例如納芯微的隔離產品和傳感器產品等。

        納芯微部分車規級在研項目

        項目名稱

        預計投資規模(萬元)

        擬達到目標

        技術水平

        具體應用

        基于霍爾/磁阻效應的磁性傳感器芯片

        16500

        研發符合AEC-Q100標準的車規級磁傳感器芯片,實現國產芯片在磁傳感器領域中高端應用上的突破其中包括磁性位移,電流,速度等傳感器。

        國內領先

        汽車電子、工業控制

        硅基功率器件

        1000

        開發車規級650V、750V、1200V,30A280AIGBT各等級單管,以及車規級650V15A70A超級結功率MOSFET系列

        國內領先

        新能源車電控、電源與熱管理系統,泛能源

        LED驅動芯片

        9500

        研發符合AEC-Q100標準的車規級線性LED驅動,支持5V~40V寬輸入范圍

        國際領先

        汽車尾燈、日間行車燈、車內照明燈和車內氛圍燈

        步進馬達驅動

        1000

        開發車規級32/64/128/256細分步進馬達驅動芯片系列,驅動電流達1.5A以上,內部集成電流檢測,智能衰減模式,自帶各種保護功能

        國內領先

        汽車熱管理、車燈等

        基于新工業平臺的非隔離驅動

        2000

        開發35V,120V,200V,600V,單通道,半橋非隔離驅動產品系列。

        國內領先

        新能源車電控與電源,泛能源

        高性價比隔離柵極驅動器

        4000

        開發耐壓30V+,單通道,半橋,智能隔離驅動產品系列。

        國際領先

        新能源車電控與電源

        多路高低邊驅動芯片

        2000

        開發車規及工規級單路/雙路/4/8路低邊,可配置高低邊驅動芯片系列,RDSon覆蓋90mohm國內領先到1mohm,集成負載檢測及各利保護功能

        國內領先

        新能源車身,工業自動化

        高集成度專用ASSP

        11000

        研發符合AEC-Q100標準的車規級電機控制器系列,內置控制MCU+驅動半橋以及集成功率管,支持BLDC,BDC,Stepper

        國內領先

        新能源汽車熱管理和車身管理系統

        馬達驅動芯片

        20900

        主要分為直流有刷電機預驅動器、單通道H橋馬達驅動器、多通道低邊與半橋馬達驅動器。

        國內領先

        工業控制,新能源汽車、車身電子等

        汽車功能安全隔離驅動

        5000

        開發符合汽車功能安全ISO26262ASIL-D認證及AEC-100標準的車規級智能隔離柵極驅動芯片,產品驅動電流達到+/-15A,集成多通道高精度ADC,集成上電自檢與診斷功能,同時適配IGBTSiCMOSFET,多模式,多功能的保護功能

        國內領先,CMTI指標國際領先

        新能源車電控

        汽車級接口芯片

        8000

        開發滿足AEC-Q100標準的高可靠性LIN、CAN等接口芯片

        國內領先

        汽車電子

        資料來源:觀研天下整理

        (3)工業自動化市場規模持續增長,助推模擬芯片行業不斷擴張

        工業自動化系統通過應用自動化技術實現生產過程的智能執行和精確控制,包含傳感器、執行器、控制器、計算機及通信網絡等組件。其中,控制系統根據傳感器反饋,通過模擬芯片精確控制各類電機、閥門、化工流程,實時調節工藝參數。此外,模擬芯片還廣泛應用于電源管理、音視頻處理、人機交互等功能的實現。數據顯示,2022年我國工業自動化市場規模達2611億元,同比增長3.2%,預計2023年市場規模將達2822億元。

        工業自動化系統通過應用自動化技術實現生產過程的智能執行和精確控制,包含傳感器、執行器、控制器、計算機及通信網絡等組件。其中,控制系統根據傳感器反饋,通過模擬芯片精確控制各類電機、閥門、化工流程,實時調節工藝參數。此外,模擬芯片還廣泛應用于電源管理、音視頻處理、人機交互等功能的實現。數據顯示,2022年我國工業自動化市場規模達2611億元,同比增長3.2%,預計2023年市場規模將達2822億元。

        數據來源:觀研天下整理

        (4)PC和智能手機市場趨于飽和,對模擬芯片需求增長較為乏力

        而在消費電子領域,智能手機和PC作為重要的模擬芯片應用領域,其市場近年來增長乏力,出貨量波動下滑,導致對模擬芯片市場需求疲軟。根據數據顯示,2023年,我國智能手機行業出貨量達2.76億臺。

        而在消費電子領域,智能手機和PC作為重要的模擬芯片應用領域,其市場近年來增長乏力,出貨量波動下滑,導致對模擬芯片市場需求疲軟。根據數據顯示,2023年,我國智能手機行業出貨量達2.76億臺。

        數據來源:觀研天下整理

        (5)智能家居市場穩步增長,智能視覺將成為模擬芯片行業增長新動力

        不過,智能家居作為新興領域,近幾年來發展迅速,未來有望成為模擬芯片行業增長的新動力。智能家居系統應用模擬芯片來實現智能感知、連接控制和交互功能。模擬芯片負責傳感器數字接口,采集溫濕度等各類環境參數;進行音頻前端處理,提供高品質音效;實現精準的電源管理;支撐設備之間的無線通信連接;用于觸摸和手勢控制,提供自然交互;進行圖像信號處理,提升攝像頭性能;實現對智能設備的遠程和自動化控。根據數據顯示,2022年,中國智能家居行業規模達到6516億元,2018-2022年CAGR為12.99%,預計2023年市場規??蛇_7157億元。

        不過,智能家居作為新興領域,近幾年來發展迅速,未來有望成為模擬芯片行業增長的新動力。智能家居系統應用模擬芯片來實現智能感知、連接控制和交互功能。模擬芯片負責傳感器數字接口,采集溫濕度等各類環境參數;進行音頻前端處理,提供高品質音效;實現精準的電源管理;支撐設備之間的無線通信連接;用于觸摸和手勢控制,提供自然交互;進行圖像信號處理,提升攝像頭性能;實現對智能設備的遠程和自動化控。根據數據顯示,2022年,中國智能家居行業規模達到6516億元,2018-2022年CAGR為12.99%,預計2023年市場規??蛇_7157億元。

        數據來源:觀研天下整理(WYD)

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        2024年05月30日
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        2024年05月29日
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        2024年05月28日
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        2024年05月28日
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        2024年05月23日
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