2024快充芯片行业报告：南芯科技领先与市场扩展

1、南芯科技：全球快充芯片领先玩家

1.1 聚焦电源及电池管理领域，产品线持续拓展

南芯科技专注电源及电池管理，提供端到端完整解决方案。南芯科技是国内领先的模拟和嵌入式芯片设计企业之一，公司2015年于上海成立，专注于电源及电池管理领域，为客户提供端到端的完整解决方案。公司在基于自主研发的升降压充电、电荷泵和GaN直驱等核心技术上推出了多款明星产品，得到业内广泛认可。自2015年成立以来，南芯科技稳步发展，逐步打造电源管理产品线，完善产品矩阵。目前南芯科技拥有Charge pump、DC/DC、AC/DC等多条产品线。

公司围绕锂电池充电管理持续拓展相关产品。南芯科技围绕锂电池充电管理，以USB PD为切入点，产品线从初期通用充电管理芯片和DC-DC芯片逐步拓宽至包括充电协议芯片、无线充电管理芯片、AC-DC芯片、电荷泵充电管理芯片、锂电管理芯片及汽车电子8大产品线，可为下游消费、工业、汽车等各应用领域提供产品方案。

公司产品性能优异。电荷泵充电管理芯片方面，公司产品覆盖2:1、4:1、4:2、6:2等多种架构，能够满足终端设备22.5W-300W功率的充电需求，充电效率高，温升小，无需电感，外围元件简单；通用充电管理芯片方面，公司产品品类齐全，涵盖开关充电芯片中的升降压、升压、降压型充电芯片及线性充电芯片，支持不同电池配置；无线充电管理芯片方面，公司发射端芯片最大支持20W发射功率，接收端芯片最大可支持50W接收功率，并支持最高15W发射功率的反向无线充电；DC-DC芯片方面，公司产品覆盖升降压、降压、升压三种架构，部分型号通过AEC-Q100认证，可应用于汽车电子市场；AC-DC芯片方面，公司产品包括反激控制器和次级同步整流控制器，产品集成度及功率密度优秀，可满足笔记本、手机等设备对高效率低发热、高功率小体积适配器的需求；充电协议芯片方面，公司产品包括PD/DPDM嵌入式控制器、PD/DPDMPHY及车规协议嵌入式控制器，支持多种快充协议，覆盖DFP、UFP、DRP三种端口类型；锂电管理芯片方面，公司锂电保护芯片支持2-5串电池，可实现充电过压，放电过压，过流及短路保护功能。

电荷泵充电管理芯片采用开关电容的方式进行充电电压电流转换控制，相较通用充电管理芯片，电荷泵芯片无需搭配电感，具有更高效率、更高功率密度、更低发热等优点，是22.5W以上手机大功率充电主流充电方案。公司产品覆盖2:1、4:1、4:2、6:2等多种架构，能够满足22.5W-300W功率的充电需求，充电效率高，温升小，无需电感，外围元件简单，可以根据客户需要集成USB PD协议及私有协议。

荣耀、OPPO、小米、Vivo、Moto、传音等各大手机品牌通用充电管理芯片包括开关充电芯片和线性充电芯片，对单节和多节锂电池进行充电管理，广泛应用在各种消费和工业市场领域，为便携式设备进行充电。公司产品涵盖开关充电芯片中的升降压、升压、降压型充电芯片及线性充电芯片，支持不同电池配置。开关充电芯片包括搭配外部MOSFET使用的控制器和集成MOSFET的转换器，支持最高输入电压达36V，最高充电电流达10A，并且提供最高达98%的充电效率。

小米、Anker、美团、华宝新能源、大疆、搜电、三星、荣耀、TTI等无线充电管理芯片利用电磁感应原理，在没有实体电线连接的情况下，通过控制初级和次级线圈感应产生的电流，将能量从发射端无接触传输到接收端，并通过无线通信协议对传输能量进行控制，从而为用电设备进行安全充电。公司发射端芯片包括Tx模拟前端和集成了MCU的Tx嵌入式芯片，最大支持20W发射功率；接收端芯片为TRx嵌入式芯片，最大可支持50W接收功率并支持最高15W发射功率的反向无线充电。

一鑫研创、蜜蜂、方昕、麦科铭芯等DC-DC芯片通过高频、周期性控制电力电子开关器件的开关，将输入直流电压转换为另一个直流电压，并通过负反馈系统控制，实现输出电压调整稳压的功能，广泛应用在消费、工业和汽车等各领域。公司产品覆盖了升降压、降压、升压架构，包含需要搭配外部功率MOSFET的控制器、集成了MOSFET的转换器、高集成度的AMOLED控制芯片和集成Type-C PD协议的DC-DC芯片。小米、三星、首诺信、Anker、海能、大疆等AC-DC芯片实现交流电向直流电的转换。通过整流控制器将工频交流电转换为脉动直流电，再通过滤波电路将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，并通过负反馈系统控制，对整流后的直流电压进一步进行调制和稳压。

公司产品覆盖反激控制器和次级同步整流控制器，包含用于驱动MOSFET/GaN器件的控制器、集成MOSFET/GaN器件的芯片等。坤兴、小米、绿能芯创等充电协议芯片实现充电器和终端用电设备之间就各自USB端口所支持的快充协议、充电能力和所需充电功率进行通讯，并进行相应的快充申请和控制，实时传递充电状态信息，进行USB端口充电状态监测和保护，是快充得以实现的基础。公司产品覆盖PD/DPDM嵌入式控制器、PD/DPDM PHY及车规协议嵌入式控制器，支持USB Type-C以及USB PD 3.0标准，兼容PD2.0、PD3.0、PPS、BC1.2、UFCS等标准协议以及多种私有快充协议，覆盖DFP、UFP、DRP三种端口类型。Anker、奥海、小米、港晟、爱科思达、倍思、哈曼等锂电管理芯片实现对锂电池电芯充放电状态的监测和保护，对电量进行管理，避免电芯出现过充、过放、温度过高等异常情况，提高电芯性能和使用寿命。

公司产品包括单节锂电保护芯片和多节锂电池保护管理芯片，单节方案具有超低Rdson导通阻抗，提供过充保护、过放保护、短路保护等功能，多节方案支持2~5串电池，可实现充电过压，放电过压，过流、短路保护、充放电双方向的过温及欠温保护等功能。搜电、华美兴泰等

充电管理芯片出货量位居全球前列，客户认可度高。公司充电管理芯片等产品部分型号关键技术指标已达到国际领先水平，部分产品出货量位居全球前列。据Frost & Sullivan数据，以2021年出货量口径计算，公司电荷泵充电管理芯片位列全球第一，升降压充电管理芯片位列全球第二、国内第一。客户方面，公司产品在多个应用领域得到多家厂商认可。手机领域，公司产品已进入荣耀、OPPO、小米、vivo、moto等知名手机品牌，并完成直接供应商体系认证；其他消费电子领域，公司产品已进入Anker、紫米、贝尔金、哈曼、Mophie等品牌；在工业领域，公司产品已进入TTI、大疆、海康威视等品牌；汽车领域，公司产品已进入沃尔沃、现代等品牌。

1.2 股权架构清晰，核心团队经验丰富

公司股权集中，实控人为阮晨杰先生。截至2023年年报，公司董事长阮晨杰先生以直接和间接的方式合计控制公司30.76%的股份，为南芯科技的控股股东、实际控制人。公司股东包含上海集成电路产业投资基金、红杉瀚辰、安克创新、OPPO通信、英特尔、小米基金、紫米电子、华勤技术等。公司核心团队从业经验均超15年。公司核心技术团队均为曾就职于知名模拟IC厂商，从业经验均超15年。阮晨杰先生曾任上海立隆微电子有限公司模拟设计工程师、德州仪器半导体技术（上海）有限公司设计经理、系统经理；卞坚坚先生曾任Linear Technology Corporation设计工程师，上海贝岭股份有限公司设计经理，德州仪器半导体技术（上海）有限公司设计经理；刘敏先生曾任上海立隆微电子有限公司测试工程师，德州仪器半导体技术（上海）有限公司产品测试工程师。

1.3 财务分析：电荷泵芯片推动业绩增长，研发持续高投入

电荷泵产品推动公司业绩增长，消费复苏带动边际改善。2019-2022年受益于公司电荷泵充电管理芯片推出并上量，公司营收规模由1.07亿元快速增长至13.01亿元，三年CAGR达129.59%，归母净利润由-0.01亿元增长至2.46亿元。2022H2公司营收承压，2022Q3/Q4公司营收分别环比下滑24.04%/5.20%。2023H1受下游终端消费需求下滑影响，公司营收同比下滑14.84%，2023年Q3以来受益于手机等消费电子需求复苏，公司营收环比增幅较大，2024年Q1公司单季度实现营收6.02亿元，同比增长110.68%。公司毛利率保持稳定，韧性十足。2019-2022H1年受益于公司电荷泵充电管理芯片及通用电源管理芯片毛利率增长，公司毛利率由37.80%稳步提升至43.84%，其中电荷泵充电管理芯片毛利率提升主要系相关产品逐步实现规模化生产及大功率产品销量提升所致。2022Q3-2023Q3公司毛利率整体保持稳定，2024Q1公司最新毛利率为42.57%，同比环比均有所提升。公司毛利率在行业下行周期内仍保持基本稳定，公司业务韧性十足。未来随行业逐渐回暖及公司产品持续拓展，公司毛利率有望持续改善。

各个下游领域多点开花，手机领域营收占比约为70%。分产品看，2019年公司产品主要为通用充电管理芯片，2020年以来，随公司电荷泵芯片推出并持续放量，公司电荷泵芯片营收占比持续提高，2022年H1公司电荷泵芯片营收占比达72.47%。分领域看，2020年以来公司手机市场营收占比持续提升，2022H1达74.88%，除电荷泵芯片外，公司通用充电管理芯片、DC-DC芯片、协议芯片亦可应用于智能手机领域。2023年公司将业务重新划分为通用电源管理芯片、移动电源及储能设备、适配器电源管理芯片、汽车电子芯片四大类，2023年全年公司通用电源管理芯片业务实现营收2.05亿元，同比增长2.10%，移动设备电源管理芯片业务实现营收13.81亿元，同比增长38.50%，适配器电源管理芯片业务实现营收1.64亿元，同比增长88.47%，汽车电子芯片业务实现营收0.31亿元，同比增长89.02%。（注：公司在2022H1之后没有披露过招股说明书口径的分产品营收数据及毛利率数据，此处引用该口径主要用来描述公司2019-2022H1年业绩变动的原因。）

管理、销售费用率先增后减，财务费用下降较快。2019-2023前三季度公司管理、销售费用总额呈增长趋势，主要系随着公司销售规模扩大，研发、运营管理等支出持续增加所致。2021-2023年研发、管理、销售费用率较2019、2020年有所下降，主要原因系公司销售规模增速大于管理、销售费用增速所致。2021-2023年公司管理、销售、研发费用率逐年上升，主要系相关人员薪酬增速较快等原因所致。财务费用方面，公司2022-2023年财务费用下降明显，主要系公司利息收入增加所致。2024Q1受益于公司营收规模快速增长，公司管理、销售、研发费用率略有下降。

研发持续加码，募投项目助力产品迭代及拓展。研发费用方面，公司持续加码研发，研发费用整体呈逐年增长趋势，2023年公司研发费用率达16.43%，研发费用达2.93亿元。受益研发加码，公司研发团队持续扩充，2023年公司研发人员达378名，占总员工的65.40%。公司IPO募集资金主要用于高性能充电管理和电池管理芯片研发和产业化项目、高集成度AC-DC芯片组研发和产业化项目、汽车电子芯片研发和产业化项目、测试中心建设项目以及补充流动资金。未来随募投项目逐步落地，公司产品线有望持续拓展，产品竞争力有望持续提升。

1.4 公司发展复盘：把握电荷泵发展机遇，南芯科技乘风而起

公司把握关键时间节点推出电荷泵产品。电荷泵芯片最早由ON，Dialog，TI等海外厂商推出，之后国产逐步切入。公司于2019年推出电荷泵芯片，于2020年初与小米、OPPO、VIVO等国内知名手机厂商进行电荷泵产品交流，并于2020年底至2021年陆续通过小米、OPPO、VIVO、华勤等厂商验证。复盘公司电荷泵产品发展时间点，我们认为精准把握电荷泵充电方案爆发时间节点以及良好的技术能力及支持服务是公司电荷泵能够快速成长的重要因素，2020-2022年受益公司电荷泵产品导入，公司营收规模高速增长。展望未来，我们认为电荷泵业务有作为公司基石业务有望持续成长，充电链路相关产品有望打开公司成长空间，汽车电子产品有望成为公司第二增长曲线。

2、电源管理芯片发展空间较大，电池管理芯片需求持续增长

2.1电源管理芯片：电能供应的“心脏”

2.1.1 电源管理芯片分属模拟芯片，种类丰富应用广泛电源管理芯片是保障电子产品稳定运行的重要元器件。电源管理芯片分属模拟芯片，电可实现电压转换、充放电管理、电量分配、检测和驱动等管理功能，是电子设备的重要组成部分。

电源管理芯片品类丰富，应用广泛。电源管理芯片品类丰富，主要包括AC/DC、DC/DC、LDO、驱动芯片、保护芯片、PMIC等。AC/DC是交直流转换的装置；DC/DC主要用来实现电压转换，比如升压/降压变换；LDO（低压差线性稳压器）是输入/输出压差低的线性调整器，在限定电源和供电能力下提供稳定的输出电压；驱动芯片主要通过电压、电流等信号的调整来驱动电子器件正常运行以及运行控制，包括LED驱动、LCD驱动等；保护芯片主要是负责电路过电压、过电流保护包括电池充电IC、负载开关等。应用领域方面，电源管理芯片广泛应用于消费电子、通信基站、汽车、工业、物联网等各领域的电子产品设备中。

全球电源管理芯片市场规模稳步增长，2025年有望增长至526亿美元。受益于全球半导体行业发展以及下游需求增长，电源管理芯片市场规模持续稳定增长。据集微咨询整理数据，2022年全球电源管理芯片的市场规模达到408亿美元，2025年有望达到526亿美元，2018至2025年CAGR为11.21%。2022年中国电源管理芯片市场规模为150亿美元，预计2025年有望增长至235亿美元，2018至2025年CAGR为13.14%，高于全球增速。

电源管理芯片行业海外厂商占比较高，国内产量逐年提升。竞争格局方面，据芯能创投援引亿欧智库、芯八哥、各公司财报数据，2022年德州仪器全球电源管理芯片市占率最高，达17%，前四大厂商德州仪器、亚德诺、英飞凌、高通合计占据全球电源芯片市场的45%，行业CR5在50%左右。国内厂商方面，2022年国内模拟厂商矽力杰、圣邦股份、思瑞浦、纳芯微、杰华特、南芯科技分别实现营收54/32/18/17/14/13亿元，营收规模较国际头部厂商存在较大差距。据XYZ Research数据，2022年我国电源管理芯片产量近150亿颗，2020-2022年持续增长。

2.2 电池管理芯片：电池系统的核心

电池管理芯片是指电池充电全链路及电池状态管理涉及的芯片集合，覆盖了充电过程中的电芯检测、电流电压转换和调整、充电过程控制及电池保护、监测、计量等功能。其中，以充电功能为主的电池管理芯片属于电源管理芯片的细分领域，保护、监测、计量功能相关的芯片则包含了信号链类模拟芯片和搭载了嵌入式固件的数字类芯片。电池管理芯片可应用于消费电子、工业、汽车等领域。电池管理芯片主要应用对象为锂电池，因此可以广泛应用于各类使用锂电池供电设备中。消费电子领域，电池管理芯片可应用于手机、平板、可穿戴设备等终端产品中；工业领域，电池管理芯片可应用于电动工具、两轮车、工业机器人、便携式储能电源等产品中；汽车领域，电池管理芯片可应用于新能源汽车电池管理系统（BMS）中。

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