01 行业定义:电子设备的电能供应心脏,种类繁多,应用领域广泛
◆电源管理芯片(PMIC):属模拟芯片,在电路系统中担负电源的控制、变换、电能的分配、监测等电源管理职责,是所有电子产品和设备的电能供应中枢和纽带。
◆按照功能分类,电源管理芯片可以分为AC/DC转换器、DC/DC转换器、充电管理芯片、充电保护芯片、无线充电芯片、驱动芯片等多种类型。
◆作为电子设备的关键器件,电源管理芯片广泛应用于各类电子产品和设备中,涵括通信、工业/机器人、消费电子、汽车电子、物联网等细分应用领域。
02 行业特点:技术迭代稳定,下游应用广,行业具有抗周期性
◆电源管理芯片作为模拟芯片,不同于数字芯片技术迭代快、追求先进制程、性能要求高等特点,其在设计难度、性能、制程等方面均存在区别。
◆电源管理芯片下游应用领域广泛,产品高度碎片化,因而不易受某个产业景气波动的影响,行业抗周期属性明显,加之产品生命周期长,企业收入增长稳定。相较于其他数字芯片,国产芯片在电源管理芯片上更具追赶的时间与空间。
03 行业规模:模拟芯片的最大细分市场,多元化下游应用驱动稳定增长
◆电源管理芯片产品存在于几乎所有的电子产品和设备中,是模拟芯片最大的细分市场。随着电子设备对电源的效率、能耗和体积以及电源管理智能化水平的要求越来越高,电源管理芯片行业具有广阔的成长空间。
◆虽然当前半导体产业正处于下行周期,但电源管理芯片得益于应用领域的广泛,产品分散,不易受产业景气波动影响。近年来消费领域增速放缓的同时,新能源汽车、智能家居、储能市场的需求爆发,新兴市场增长,加之下游终端产品国产替代速度加快,我国电源管理芯片仍然保持强劲增长。
04 行业格局:欧美企业垄断,国产竞争力较弱,内生研发与外延并购构筑护城河
◆由于电源管理芯片种类众多,头部厂商也较难取得垄断优势,整体竞争格局较为分散,2022年行业CR5在50%左右。
◆电源管理芯片单品价格低,但生命周期长,产品料号数量与公司营收呈强正相关关系。且出于产品稳定性考量,下游客户粘性强,因而芯片厂商多通过内生研发和外延并购不断拓展产品线的广度与深度,构筑竞争力。
◆虽然国内对电源芯片的需求保持高涨,但从海内外对比来看,目前国内电源管理市场的主要参与者仍主要以欧美企业为主,海外企业占据80%以上市场份额。究其原因我国集成电路产业起步较晚,研发水平与世界领先公司存在较大差距,品类覆盖较少,行业竞争力较弱。
05 制程工艺:工艺积累、制程配合是竞争力的关键来源
◆工艺积累是电源管理芯片竞争力的关键来源。数字芯片多采用应用于5V以下低电压环境的CMOS工艺,而模拟芯片要求的低失真和高信噪比在高电压下比较容易做到,且通常要输出高电压或者大电流来驱动其他元件。BCD工艺目前为模拟芯片主流工艺。BCD工艺的优势包括降低模拟芯片的功耗、减少不同模块之间相互干扰以及降低制造成本等。从下游应用的角度来看,BCD工艺主要朝向高压、高功率和高密度三个方向发展。
◆这些特殊工艺离不开晶圆代工厂的配合,也需要设计者加以熟悉,对工艺的理解和积累是将产品性能做得更加极致的关键。当前国产厂商多为Fabless模式,无论是工艺积累还是制程配合均远不如海外龙头厂商。
06 下游应用:汽车、工业等高附加值领域景气度高,但国内企业集中于中低端领域
◆电源管理芯片下游应用包括消费电子、计算机、汽车、工业、通信、物联网等。从技术附加值来看,工业领域最高,消费电子最低。当前国产电源管理芯片的主要应用领域在消费电子,工业、汽车等仍由海外龙头企业垄断。从应用规模与增速来看,汽车、通信、工业类产品占比较高,且随着新能源汽车发展、通信领域“设备数量+单机芯片数量”双轮驱动,汽车、通信领域增长可观,而近年消费电子需求疲软增速放缓。
◆此外,从收益率来看,消费电子、智能家居的电源管理芯片毛利大约为40%,电动汽车、工业控制领域大约为60%。龙头公司毛利率普遍在60%以上。目前国内企业毛利率大多在50%以下,集中在中低端领域。
07 新技术:高效低耗、高精低噪、集成智能、绿色节能化
◆未来电源管理芯片将朝着高效低耗、高精低噪以及集成智能、绿色节能化方向发展。
◆其中,在高性能、高品质模拟芯片产品的设计上遵循低功耗的设计原则,尽量降低芯片自身的能量损耗,将会更有利于节能;此外晶圆制造和封装环节将会更加符合绿色环保标准。