星空全站周期下行ACDC芯片行业的危与机

发布时间:2024-09-21 11:26:04 | 来源:星空全站APP 作者:星空体育全站app在线平台  浏览量:34

  在我国,电网入户,接到家里插板上的基本都是220V交流电,而几乎所有电子设备都是靠直流电驱动的,因此需要AC/DC芯片做转换,这是刚需,通常会把AC/DC芯片安装在电源适配器或者充电器里面,连接到电子设备之前就完成交流到直流的转换,一般来说,每一台电子设备都需要相应的充电器或适配器,如手机,电脑,平板,路由器,机顶盒,智能音箱,监控设备等,,值得一提的是,从IPhone12开始,买手机不再标配充电器,而仅仅提供一根数据线,国内手机品牌也纷纷效仿,这引爆了第三方快充充电器市场(下图为充电器拆解):

  从市场规模来看,中国电源管理芯片市场规模约为1000亿,AC/DC芯片占比约为20%,推断约为200亿左右,其中适配器市场近年总体比较稳定,随着氮化镓引爆快充市场,快充正成为AC/DC增长最快的细分领域,数据显示,2019年至2022年全球快充充电器市场规模从434亿元增长至986亿元,年均复合增长率达31.46%,大功率、小体积、高性能已经成为电源产品的主要发展趋势。

  从拓扑结构上来看,AC/DC主要分为三大产品线W的一般使用反激(FlyBack)结构(核心是线圈两端缠绕相反),该类型主要适用于消费电子,包括手机、笔电、医疗等,现在市场已经慢慢被国内及企业占据,尤其是30W及以下,国内企业厮杀非常激烈,已经几近红海。相应的,输出功率在200W-800W区间的,一般使用正激结构,主要应用于工业电源,输出功率在100W-18KW之间的,使用LLC结构,主要用于工控、服务器、基站等,目前外资已经逐步向200W以上的工业、汽车等高毛利区域拓展。本文所指的AC/DC,一般是指聚焦在消费领域的反激结构的AC/DC芯片,下图为一个典型的AC/DC电路拓扑图:

  因此现在所指的AC/DC芯片,一般包括两颗芯片,一颗AC/DC控制芯片,一颗AC/DC同步整流芯片(如下图所示)

  根据控制方式不同,可以分为原边反馈(PSR)和副边反馈(SSR),原边反馈成本更低,结构设计简单,但输出调节和瞬态响应较差,一般适用于12W以内的小功率,副边反馈电路设计更复杂,成本更高(在结构上需要增加光耦和TL431等元器件),但精度更高,瞬态响应快。在开关管选择方面,出于成本考虑,一般小于20W时,普遍采用三极管,30W以内用Mos管,到65W级别一般选用成本更高但效果更好的氮化镓管,大于75W就要加PFC和LLC,控制模式一般分为DCM、CCM和QR,这里在控制方式的技术路径上也有不同路线,通常的控制使用模拟方式实现的,SSR的光耦和TL431必不可少,后来发展了一种技术,可以用DSP(Digital Signal Processing)全数字的方式实现控制,用A-D转换器与DSP代替模拟控制部分,可以省掉光耦和TL431等元器件,做到成本更低,精度更高,该技术国外的TDK、PI等均有尝试,国内的无锡博通微、苏州美思迪赛等也有采用,曾经红极一时,下图为PSR与SSR对比图:

  因此在销售端,方案能力特别重要,根据不同客户的需求制定相应的方案才能保持竞争力,现在AC/DC发展趋势是集成度越来越高。芯片设计公司倾向于出整体方案一起卖,恨不得把所有能集成的全部集成在一起。对于内置Mos管的AC/DC芯片,Mos成本约占整个芯片的一半,业内也戏称卖AC/DC芯片的其实就是卖Mos的,因此AC/DC芯片公司和功率器件公司协同度非常高,这里面将会出现很多并购整合的机会。

  转换效率、待机功耗和输出纹波,一般来说,效率越高越好,目前国内外应用方案转换效率都在88%左右,待机功耗越低越好,目前方案是从22mW-75mW不等,输出纹波越小越好,主流在50mW-150mW之间;对于控制芯片来说,主要参数是工作电流和过压保护电压,工作电流越低,功耗越低,目前普遍在3mW以内,过压保护电压越高越好(宽耐压),主流参数在50V左右;对于同步整流芯片,主要参数为静态电流和击穿耐压,静态电流越低功耗越低,主流参数在1mW以内,击穿耐压100V以内,总体来说,ACDC发展趋势在朝着高功率、低功耗、高精度、快响应、大功率、小体积、宽耐压、多保护方向演进,国产芯片和外资芯片最主要的区别就在于这些参数上的微小差异,不过目前正在迎头追赶,下图为国内某公司20W AC/DC芯片与国内外同行参数比较图:

  因此AC/DC芯片市场参与者较多,且每家基本上都能有口饭吃,相对来说,在100W以内的消费领域,绝对龙头为PI,发展历史早,技术先进,国内公司做得较大的有昂宝、芯朋微等,以红海市场20W PD快充市场为例,AC/DC芯片各玩家市场参与者如下图:

  国内较早一批做AC/DC芯片的公司,2004年由海外人才回国在上海创立,主营AC/DC芯片,DC/DC芯片,LED驱动照明等,2011年上市,由于大股东是公司,虽然昂宝是中国本土土生土长的公司,但总有台系的感觉,作为AC/DC领域的黄埔军校,为我国电源芯片行业培养了不少人才(核心人员创立了佛山赛微,后面又去了必易微),昂宝的80%市场在适配器,该细分领域市场稳定,快充爆发的年代,昂宝稍微有些掉队,也没赶上国内科创板资本热潮,2019年想卖给Diodes,未果,2020年被以东博资本在内的3家国际私募基金私有化,作价不到30亿人民币,眼看着昂宝的小弟们一个个登陆A股,市值都在几十上百亿了,不知昂宝股东作何感想,业内普遍猜想昂宝意欲在国内重新上市,不过伴随着IPO收紧,昂宝颇有些起了个大早,赶了个晚集的感觉,只能怪运气不好,不如学学矽力杰,老老实实做产品,估值低点就低点算了,2021年昂宝营收42亿,其中AC/DC业绩33亿,体量在同类型企业中依然一骑绝尘

  2005年成立于无锡,比昂宝晚一年,灵魂人物为华润华晶的研发张立新,公司高举高打,一成立就着手开始研发700V单片Mos集成AC/DC芯片电源芯片,历时2年,完成700V单片集成高低压技术平台,2008年产品一举打破国外垄断,具备了线年后开始进军家电领域,从和美的合作电磁炉、电饭煲等小家电开始,合作量逐步提升,公司产品也渐渐迭代,AC/DC内置的功能越来越多,集成平台电压越来越高,内置智能Mos,并且赶上了芯片国产化热潮,在美的示范效应下,公司2015年后快速上量,并于2020年上市,近些年在在工业、快充等高门槛,高增长细分方向发力。公司2021年营业额7.3亿,其中AC/DC6.8亿,2023年市场下行,消费电子一片低迷,如此形式之下,芯朋微营收和净利润保持稳定,并有微小增长,实属不易,一方面得益于家电和工业市场的稳定,另一方面说明芯朋微确实具备核心竞争力,在周期下行之下能顶得住,这样的企业,它的股票也值得抄底(不做投资建议,风险自负)

  公司2003年在无锡成立,比昂宝早一年,不过命运跟昂宝一样悲情,灵魂人物为华润华晶出来的黄飞明,公司成立到现在始终以AC/DC为主战场,技术路线与昂宝较为类似,公司发展一直很稳健,主攻消费市场,但总体规模一直不大,营收在2亿多以内徘徊(2021年巅峰营收2.4亿,其中AC/DC 2.13亿),公司给人的感觉是比较保守,有点小富即安的感觉,研发投入少,产品毛利不高,申请IPO上市的动作也比较慢,赶上行业下滑,2023年利润暴跌,在审核前主动撤掉了材料,第一次冲击上市算是失败,错过了最黄金的时机,未来发展如何还有待观察,对于硅动力来说,如果能在行业大洗牌的时候,通过并购整合参与到资本市场,也不失为一条好出路

  2014年成立的后起之秀,由来自四川的草根谢朋村创办,公司赶上了LED驱动芯片的风口,在残酷的厮杀下存活下来,2018年后逐步向AC/DC等领域布局,公司采取大而全的策略,在AC/DC产品布局上,从20W以内到75W以上全布局,挖了佛山赛微的技术人员来做研发,目前势头很猛,2021年营收8.8亿,其中AC/DC 2.34亿,2022年市场低迷,必易微营收和利润遭遇大幅下滑,2023年报年报显示,公司营收止住了下滑势头,不过归母净利润仅有可怜的132万了,算是掉得比较多的,也可见市场竞争之残酷

  公司和必易微比较像,2008年由胡黎强创办,也是赶上了LED驱动芯片的风口迅速发展起来,以强悍的作风,打赢血腥的价格战,做到了行业龙头,2019年登陆科创板,2020年通过收购莱狮半导体进入AC/DC领域,在市场选择上也是全线W的氮化镓,并不断向更高阶发展,2021年公司营收23亿,其中AC/DC 0.86亿,2022年随着市场下行,掉的比较厉害,公司扭盈为亏,2023年虽然营收下滑势头稳住了,但公司持续亏损,船大难掉头

  正儿八经的后起之秀,由前TI员工阮晨杰2016年在上海创办,公司主菜是DC/DC,2021年电荷泵产品迎来大放量,2023年成功上市,在AC/DC细分领域选择上,南芯AC/DC主攻氮化镓应用,目标市场inbox充电器,基本放弃了低端适配器和与硅MOS合封的市场(20W以内),产品不停的升级特色功能(VCC供电,SR性能等)及往大功率市场研发产品(PFC),2022年公司在市场下滑的情况下保持了财务数据的稳定,在继续低迷的2023年,营收略有下滑,净利润下滑了一半,但相比同业来说算是也不能苛责太多,未来南芯将是电源芯片管理领域成长性极佳的选手之一

  公司由海龟博士周逊伟与黄必亮在2013年联合创立,做照明类AC/DC起家,但却在DC/DC获得了业绩大爆发,公司厉害的地方在于它的虚拟IDM模式,研发出了独特工艺(0.18um的7-55V中低压BCD工艺,以中芯国际和华润上华为主,是公司最主要的工艺平台,0.18um的10-200V高压BCD工艺,主要布局在中芯国际,0.35um的10-700V超高压BCD工艺,以华虹宏力和中芯国际为主),一下子跟别的设计公司拉开了差距。

  没上市的企业中,还有芯茂微、绍兴光大芯业、美思迪赛、康源半导体、佛山赛微、东科、通华芯等一众公司在行业竞争,不过大都局限在30W以内的中低端市场,已经杀得非常红海,价格一降再降,且现在上市窗口逐渐关闭,未来资本市场之路变数将会越来越多。

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