电荷泵充电管理芯片行业发展概况.docx

电荷泵充电管理芯片行业发展概况一、 发展情况和未来发展趋势在电源领域，电能转换效率和待机功耗始终是核心指标之一世界各国都推出了各类能效标准，例如美国的能源之星、德国的蓝天使标准、中国中标认证中心等业界通过研发更先进的电路拓扑和开关控制技术、更低导阻的功率器件技术、更精巧的高压启动技术等实现电源管理芯片及其电源系统的高效率和低功耗要求便携式设备的轻薄化始终是提升用户体验的重点需求，电源及电池管理芯片技术也表现出越来越显著的集成化趋势一方面，终端产品为实现轻薄化目标，要求芯片具有更高的集成度、更少的外围器件，以降低整个方案元器件数量，节约电路板空间，缩小整个方案尺寸；另一方面，终端设备正变得越来越复杂，其更多功能特性、所使用更复杂的处理器等，都需要更先进的电源管理解决方案，要求在更小的硅芯片上集成更多功能，实现更强的系统用电性能同时，集成化的电源及电池管理芯片可以有效降低系统成本和设计复杂性，缩短终端厂商的研发周期，同时提高系统的长期可靠性随着系统功能越来越复杂，对能耗的要求越来越高，系统对电源和电池运行状态监测与控制的要求也越来越高电源和电池管理芯片设计不再满足于实时监控电流、电压、温度，还需要实现诊断电源供应情况、电池工作状态、灵活设定输出电压电流参数等要求。

此外，电源管理芯片在满足系统各功能模块供电需求的同时，也越来越多地需要和主系统之间进行实时通讯，以满足智能化的功率管理和调控需求模拟技术和嵌入式技术相互协同，促进了电源和电池管理芯片向智能化方向发展通过硬件和嵌入式软件的无缝结合，可以灵活实现对电源和电池状态的监测、控制、通讯等功能近年来凭借调试灵活、响应快速、高集成度以及高度可控的优势，以模拟技术和嵌入式处理技术相结合的新一代电源和电池管理芯片正逐步拓展至多个应用领域充电器中体积占比最大的器件为变压器，充电器小型化的关键在于变压器的小型化通常开关频率越高，所需的变压器体积越小传统Si材料的开关频率已达上限，第三代半导体材料可以实现更快的开关速度，因此允许更高的开关频率，进一步缩小充电器的体积凭借开关速度快、功率密度高、耐高压、高频等特点，基于GaN第三代功率半导体小体积充电适配器在高端机型的应用日益广泛根据充电头网的统计，过去三年时间，整个GaN电源市场的容量增长了近百倍在GaN电源市场不断拓展的过程中，对芯片的集成度要求也越来越高最初的GaN电源电源一般采用控制器+驱动+氮化镓功率器件进行组合设计，不仅电路布局较为复杂，产品开发难度相对较大，而且成本也较高。

近年来行业优秀芯片厂商基于其电源芯片的技术优势，推出了内置GaN功率器件的高集成电源芯片，即合封GaN芯片通过提高芯片集成度，进一步减少了外围元件、缩小了充电器体积，同时也降低了系统开发调试难度，提高了产品可靠性智能化电动化变革正在重塑传统汽车产业链格局，汽车电子成为推动变革的核心要素，各类模拟和嵌入式芯片、传感器、计算芯片在电动智能车各功能模块广泛使用，驱动汽车电子快速发展，汽车电子供应链价值快速提升根据罗兰贝格预测，2019年-2025年汽车电子相关的BOM（物料清单）价值量将从3，130美元/车提升到7，030美元/车，其中智能化BOM价值量提升1，665美元/车，电动化BOM价值量提升2，235美元/车在电源及电池管理芯片领域，得益于自动驾驶和智能驾驶舱等智能化功能在汽车上的广泛应用，与数字化显示、人车交互及ADAS相关的芯片，如显示屏电源、背光驱动、USB车载充电、系统及摄像头供电等需求大幅增加电动化变革下，传统燃油动力总成系统被淘汰，电动动力总成系统采用了BMS、DC-DC转换器等新型部件，电源及电池管理芯片需求大增汽车电子成为继消费领域之后，推动电源和电池管理芯片市场快速增长的另一领域。

近年来由于多个国家遭受芯片短缺，包括美、日、欧洲在内的集成电路制造强国和地区重新认识到集成电路技术领先和供应安全的重要性，纷纷出台支持性政策，加速布局包含集成电路在内的半导体产业，并强化政府对产业的支持力度，巩固企业的竞争力以欧洲为例，2022年2月欧盟颁布《芯片法案》，计划投入超过430亿欧元资金，以提振欧洲芯片产业，降低欧洲对美国和亚洲企业的依赖，提出到2030年欧洲半导体的全球市场份额翻一番集成电路对我国信息产业的发展至关重要我国虽然是全球最大的芯片市场，但却长期依赖进口，在全球的芯片产业中也处于弱势的地位，尤其近些年外国断供以来，导致中国市场受到很大影响，加快发展自有核心技术、提高芯片的自给率已经迫在眉睫《中国制造2025》提出2025年中国芯片自给率要达到70%的发展目标，而2019年我国芯片自给率仅为30%左右为了实现产业的自主可控，集成电路作为国家战略性产业得到了政策大力扶持，产业、资本环境不断完善同时，随着全球终端制造和半导体制造重心向亚太地区转移，电源管理芯片设计领域也呈现出从欧美等地区向中国转移的趋势多重因素相互作用下，越来越多的中国OEM/ODM厂商在缺货情况下开始选择本地供应商作为二级供应商，集成电路国产化需求显著提升。

具体在电源管理芯片领域，本土电源管理芯片设计企业在中美贸易摩擦持续升级的背景下加快了技术追赶，整体技术水平和国外设计企业的差距不断缩小，国内企业设计开发的电源管理芯片在多个应用领域，尤其是中小功率段的消费电子市场已经逐渐取代国外竞争对手的份额，出货量逐年攀升，市占率也逐步提高受宏观与经济局势的不确定性，以及中美贸易摩擦的影响，全球集成电路产业竞争加剧，产业协同成为趋势随着国际芯片巨头军备竞赛日益激烈，集成电路行业企业核心竞争力不再只是单项优势技术或产品，同样也来自于对产业链上高度集中、高效流动的资源掌控力和运营力，产业竞争模式已正式向全产业链竞争转变产业链协同发展有利于行业更快进步芯片设计厂商与上游晶圆厂商、封测厂商及下游终端厂商协同更为紧密，构筑产业链上下游全方位的半导体生态体系更为重要通过与下游终端厂商的协同以便更好地了解终端需求，从而指导研发方向；通过与上游晶圆厂商、封测厂商协同从而强化供应链能力以及共同推动晶圆制造、封测环节的技术进步在行业产业链协同发展过程中，行业竞争将更侧重产品、客户、人才综合实力的竞争，产业竞争模式朝着系统化和生态化发展二、 集成电路行业产量目前，我国已经成为全球最大的集成电路市场之一，集成电路产量稳步提升。

据相关研究机构大数据库显示，2021年我国集成电路产量达3594．3亿块，同比增长33．3%；2022年1-11月，我国集成电路产量达2958亿块，同比下降12%，预计2023年我国集成电路产量将达3676．2亿块三、 集成电路市场前景预测（一）国家政策大力扶持集成电路产业发展集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量国家出台《十四五数字经济发展规划》《十四五国家信息化规划》《十四五信息通信行业发展规划》等政策均提到，完成信息领域核心技术突破也要加快集成电路关键技术攻关，着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平，强化关键产品自给保障能力我国集成电路产业和软件产业快速发展，有力支撑了国家信息化建设，促进了国民经济和社会持续健康发展二）应用领域多样化，下游需求持续增长随着下游产品功能的日益复杂和应用领域的持续拓展，其性能要求持续提升，为集成电路行业带来新的市场需求同时，5G技术发展将为电源管理芯片带来广阔的市场空间此外，以智能手环、TWS耳机为代表的智能可穿戴设备等新兴消费电子产品呈现快速增长，为市场带来了新热点，催生新的市场需求。

三）势在必行目前我国高端芯片几乎完全依赖进口，严重威胁我国国防信息安全和通信、能源、工业、汽车和消费电子等支柱行业的产业安全而全球电子产品90%的制造能力在中国，5G、物联网和人工智能行业的最大市场也是在我国在国家对集成电路设计行业大力扶持的政策下，高端芯片技术势在必行集成电路作为我国第一大进口商品，已经成为我国进口依赖程度较高的行业之一集成电路产业链的核心环节主要为集成电路设计、制造与封装测试三大环节其中，集成电路设计处于产业链上游，集成电路制造为中游环节，集成电路封装测试为下游环节受全球集成电路产品需求旺盛影响，我国集成电路产业保持稳定增长态势据中国半导体行业协会统计，2021年1-6月，我国集成电路产业销售额为4102．9亿元，同比增长15．9%其中，设计业同比增长18．5%，销售额为1766．4亿元;制造业同比增长21．3%，销售额为1171．8亿元;封装测试业同比增长7．6%，销售额1164．7亿元据海关总署公布的2022年进出口主要商品数据，我国货物贸易进口总值达2．72万亿美元其中，集成电路进口总金额为4155．79亿美元，占比达15．30%虽然集成电路进口额同比下降3．9%，但仍然超过同期原油进口金额3655．12亿美元，持续成为我国第一大进口商品。

根据国家统计局统计数据显示，2015-2021年，我国集成电路产量逐年提高，2021年产量创下新高，达到3594．3亿块，较2020年增长37．5%我国作为全球电子信息产品重要的生产和出口基地，对外需求依旧巨大受疫情影响以及下游应用端市场需求量降低，消费电子、工业等下游应用市场的变化直接传导到集成电路产业集成电路产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量，围绕集成电路产业发展，新年多地出台支持性政策，或在地方两会的政府工作报告中提及产业规划，为新一年集成电路行业增长并带动经济高质量发展定下主基调据中国半导体行业协会的数据显示，2017-2021年，中国集成电路产业销售额呈逐年上升的趋势，增长速度维持较高的水平2021年是中国十四五开局之年，在国内宏观经济运行良好的驱动下，国内集成电路产业继续保持快速、平稳增长态势，2021年中国集成电路产业首次突破万亿元根据中国半导体行业协会统计，2021年中国集成电路产业销售额为10458．3亿元，同比增长18．2%具体来看，上海、浙江、江苏、湖北等地纷纷从重大项目安排、行业标准制定、产业发展支持引导等不同层面，鼓励企业创新、产业高质量发展和优势项目突破。

北京、天津、四川、重庆等省市2023年政府工作报告中均提出要发展集成电路及相关产业四、 集成电路行业市场规模分析集成电路产业链上中下游紧密联动，EDA是产业链快速发展的撬动者上游包括：集成电路设计于制造所需的自动化工具EDA;搭建SoC所需的核心功能模块半导体IP;集成电路制造环节的核心生产设备及材料中游包括：通过电路设计、仿真、验证、物理实现等步骤生成版图的IC设计厂商;将版图信息用于制造集成电路的制造厂商;为芯片提供与外部器件连接并提供物理机械保护的封装厂商;对芯片进行功能和性能测试的测试厂商集成电路下游应用范围十分广阔，下游应用场景主要包括计算机领域、汽车电子领域、工业、消费电子领域、物联网、数据处理等领域集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，国家给予了高度重视和大力支持为推动我国集成电路产业的发展，增强信息产业创新能力和国际竞争力，国家出台了一系列鼓励扶持政策，为集成电路产业建立了优良的政策环境伴随着以5G、车联网和云计算为代表的新技术的推广，更多产品将会需要植入芯片、存储器等集成电路元件，因此集成电路产业将会迎来进一步发展2020年至2025年，全球集成电路市场规模按年复合增长率6．0%计算，预计2025年将达到4，750亿美元。

五、 集成电路行业前景分析在产业政策的支持及市场的拉动下，2000年以后我国集成电路产业逐渐地迈入高速发展期，2000年、2011年、2014年和2020年集成电路政策接踵出台，包括《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》《国家集成电。