我國模擬芯片行業(yè)現(xiàn)狀分析

-1-我國模擬芯片行業(yè)現(xiàn)狀分析1、模擬芯片概述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(fù)雜、更看重制造工藝等特點(diǎn)。不同于數(shù)字芯片強(qiáng)調(diào)運(yùn)算性能，追求運(yùn)算速度，需通過追逐先進(jìn)制程來保持競爭優(yōu)勢，模擬芯片注重在高信噪比、低失真、高可靠性和穩(wěn)定性等其他各種參數(shù)中取得平衡，大多數(shù)模擬芯片產(chǎn)品一旦達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)后就具備較長的生命力，大部分產(chǎn)品生命周期可長達(dá)10年以上。由于自然界中的模擬信號(hào)種類多樣，同時(shí)模擬產(chǎn)品需要做到與對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)種類匹配，因此偏定制開發(fā)和產(chǎn)品種類、客戶多樣化是模擬芯片的另一特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)端，模擬芯片對(duì)人才的要求也很高，具有較高經(jīng)驗(yàn)依賴度，設(shè)計(jì)者不僅需要熟悉電路設(shè)計(jì)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(yīng)用功能劃分，模擬芯片可分為電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、射頻芯片和其他器件等。其中，電源管理和信號(hào)鏈芯片是兩個(gè)關(guān)鍵的組成部分，它們?cè)诓煌I(lǐng)域中扮演著重要的角色，合計(jì)占近七成的市場份額。模擬芯片和數(shù)字芯片的對(duì)比區(qū)別模擬芯片數(shù)字芯片信號(hào)傳輸光，聲音，速度，溫度等自然現(xiàn)象連續(xù)信號(hào)1或0非連續(xù)信號(hào)產(chǎn)品認(rèn)證與生命周期認(rèn)證期長（約1年以上），生命周期一般為5年以上認(rèn)證周期短（約3個(gè)月），生命周期一般為1-2年技術(shù)層次設(shè)計(jì)門檻高，學(xué)習(xí)曲線10-15年電腦輔助設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)曲線3-5年替代性低高（可用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品替代）產(chǎn)品特點(diǎn)少量多樣量多樣少制程要求模擬集成電路對(duì)于制程的要求不高，目前生產(chǎn)線仍大量使用0.18μm/0.13μm制程，部分會(huì)采用較為先進(jìn)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(jīng)發(fā)展到5nm，并朝著3nm方向演進(jìn)ASP（平均零售價(jià)格）低但穩(wěn)定因時(shí)效性而變化應(yīng)用領(lǐng)域模擬集成電路按細(xì)分功能可進(jìn)一步分為線性器件（如放大器、模擬開關(guān)、比較器等）、信號(hào)接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、電源管理器件等諸多品類，廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)、汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域中。CPU、微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理單元、存儲(chǔ)器等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(wěn)定增長狀態(tài)從區(qū)域市場來看，中國是全球最大的模擬芯片消費(fèi)市場，2021年中國大陸模擬芯片市場占據(jù)全球市場的43%。2012-2018年，中國模擬芯片銷售規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增長，年均復(fù)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(nèi)疫情政策放開以及汽車、工業(yè)、通信等領(lǐng)域應(yīng)用需求上升，中國模擬芯片市場恢復(fù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國模擬芯片行業(yè)市場規(guī)模達(dá)2956億元，同比增長8%，預(yù)計(jì)2023年市場規(guī)模將達(dá)3027億元，同比增長2%。從區(qū)域市場來看，中國是全球最大的模擬芯片消費(fèi)市場，2021年中國大陸模擬芯片市場占據(jù)全球市場的43%。2012-2018年，中國模擬芯片銷售規(guī)模持續(xù)穩(wěn)定增長，年均復(fù)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(nèi)疫情政策放開以及汽車、工業(yè)、通信等領(lǐng)域應(yīng)用需求上升，中國模擬芯片市場恢復(fù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國模擬芯片行業(yè)市場規(guī)模達(dá)2956億元，同比增長8%，預(yù)計(jì)2023年市場規(guī)模將達(dá)3027億元，同比增長2%。3、通訊、汽車、工控為模擬芯片下游主要應(yīng)用場景目前，模擬芯片行業(yè)下游以通訊、汽車、工控為主，占比共超過80%。從下游結(jié)構(gòu)看，模擬芯片應(yīng)用以工業(yè)級(jí)市場(通訊、汽車、工業(yè))為主，消費(fèi)級(jí)市場為輔。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，我國模擬芯片行業(yè)最大應(yīng)用市場之一是通訊領(lǐng)域，市場份額為38.5%，包括廣泛的通信終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如手機(jī)、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(tǒng)和駕駛輔助技術(shù)的芯片；工業(yè)領(lǐng)域排名第三，其市場份額占比為19%，包括工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)儀器等領(lǐng)域；消費(fèi)電子和PC市場的市場份額較小，合計(jì)約為17.2%。目前，模擬芯片行業(yè)下游以通訊、汽車、工控為主，占比共超過80%。從下游結(jié)構(gòu)看，模擬芯片應(yīng)用以工業(yè)級(jí)市場(通訊、汽車、工業(yè))為主，消費(fèi)級(jí)市場為輔。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，我國模擬芯片行業(yè)最大應(yīng)用市場之一是通訊領(lǐng)域，市場份額為38.5%，包括廣泛的通信終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如手機(jī)、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(tǒng)和駕駛輔助技術(shù)的芯片；工業(yè)領(lǐng)域排名第三，其市場份額占比為19%，包括工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)儀器等領(lǐng)域；消費(fèi)電子和PC市場的市場份額較小，合計(jì)約為17.2%。4、模擬芯片行業(yè)下游市場持續(xù)擴(kuò)容與升級(jí)，新興領(lǐng)域釋放增長動(dòng)力（1）5G加速數(shù)字化浪潮，我國布局掀起模擬芯片行業(yè)新機(jī)遇在通信領(lǐng)域，隨著5G商業(yè)化進(jìn)程加快及與其他行業(yè)相互融合，推動(dòng)相關(guān)模擬接口和信號(hào)調(diào)理芯片的需求增長，我國掀起模擬芯片行業(yè)新機(jī)遇。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年底，我國5G基站總數(shù)達(dá)337.7萬，5G行業(yè)應(yīng)用已融入71個(gè)國民經(jīng)濟(jì)大類，應(yīng)用案例數(shù)超9.4萬個(gè)，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)超2.9萬個(gè)。在通信領(lǐng)域，隨著5G商業(yè)化進(jìn)程加快及與其他行業(yè)相互融合，推動(dòng)相關(guān)模擬接口和信號(hào)調(diào)理芯片的需求增長，我國掀起模擬芯片行業(yè)新機(jī)遇。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年底，我國5G基站總數(shù)達(dá)337.7萬，5G行業(yè)應(yīng)用已融入71個(gè)國民經(jīng)濟(jì)大類，應(yīng)用案例數(shù)超9.4萬個(gè)，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)超2.9萬個(gè)。（2）汽車三化不斷滲透，為模擬芯片行業(yè)提供強(qiáng)勁的需求動(dòng)力在汽車領(lǐng)域，模擬芯片在汽車各個(gè)部分均有應(yīng)用，包括車身、儀表、底盤、動(dòng)力總成及ADAS等，并且模擬芯片產(chǎn)品種類多、用量大且應(yīng)用領(lǐng)域豐富。與傳統(tǒng)燃油車相比，新能源汽車使用“三電系統(tǒng)”，即電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)，有越來越多的人機(jī)接口、車載顯示屏、智能設(shè)備互聯(lián)、遠(yuǎn)程信息處理等應(yīng)用場景，這需要更多的電源管理芯片進(jìn)行電流電壓的轉(zhuǎn)換。以B級(jí)汽車為例，傳統(tǒng)燃油車型模擬芯片的用量約在160顆，電動(dòng)車型則需要多達(dá)400余顆，而C級(jí)電動(dòng)車超過650顆。根據(jù)相關(guān)資料可知，2022年車用模擬芯片需求已占到整個(gè)模擬芯片市場的24%左右，預(yù)計(jì)2027年單車模擬芯片的價(jià)值量將達(dá)到300美元，年復(fù)合增長率超過10%。近年來，隨著我國新能源汽車銷量持續(xù)上升，為相關(guān)模擬芯片市場注入新的成長活力。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國新能源汽車行業(yè)產(chǎn)量和銷量分別達(dá)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(xù)上升，為相關(guān)模擬芯片市場注入新的成長活力。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國新能源汽車行業(yè)產(chǎn)量和銷量分別達(dá)到958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.83%和37.87%。但作為全球最大的新能源汽車市場，在車規(guī)功率器件市場方面，國內(nèi)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(biāo)。以車規(guī)模擬芯片為例，我國部分企業(yè)已積極布局相關(guān)芯片的研發(fā)和認(rèn)證，如納芯微、圣邦微、思瑞浦和矽力杰等，已各自推出相關(guān)車規(guī)產(chǎn)品，其中不乏信號(hào)鏈等技術(shù)門檻較高的替代產(chǎn)品。我國部分企業(yè)關(guān)于車規(guī)級(jí)模擬芯片布局情況企業(yè)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(guī)運(yùn)放、數(shù)模轉(zhuǎn)換、電源產(chǎn)品陸續(xù)在客戶端導(dǎo)入，計(jì)劃覆蓋各類驅(qū)動(dòng)芯片、隔離芯片、DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片、LDO、運(yùn)放及比較器、電壓基準(zhǔn)芯片、小邏輯芯片等，其中部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，部分產(chǎn)品處于小批量生產(chǎn)驗(yàn)證及送樣階段，新一代產(chǎn)品處于研發(fā)階段，并申請(qǐng)了多項(xiàng)相關(guān)專利。思瑞浦思瑞浦專攻信號(hào)鏈模擬芯片，近幾年開始在工業(yè)、通訊、汽車等高端市場布局，進(jìn)軍車規(guī)級(jí)市場，相關(guān)芯片逐步放量，截至2023年上半年，其在車規(guī)產(chǎn)品方面，已有50余款產(chǎn)品上市，包括車規(guī)級(jí)運(yùn)算放大器、車規(guī)級(jí)低噪聲線性穩(wěn)壓器、高輸入電壓，大電流車規(guī)級(jí)LDO等。矽力杰矽力杰也深耕電源芯片領(lǐng)域，過去幾年時(shí)間中向全球終端汽車廠商輸出了數(shù)十種新應(yīng)用芯片，還在去年推出了首顆40V/15A全集成車規(guī)級(jí)H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，未來還將量產(chǎn)車身控制、無人駕駛、車載娛樂系統(tǒng)等芯片，其在整體應(yīng)用層面也有了不小的提升。納芯微納芯微則堅(jiān)持信號(hào)鏈、電源管理、傳感器三輪驅(qū)動(dòng)，在2023年量產(chǎn)了車規(guī)級(jí)CANFD接口芯片、車規(guī)級(jí)LIN接口芯片、車規(guī)級(jí)PWMBuffer芯片、車規(guī)級(jí)I2CI/O擴(kuò)展芯片等產(chǎn)品，其車規(guī)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于汽車三電系統(tǒng)、車身控制、智能駕艙等領(lǐng)域。隨著國產(chǎn)廠商持續(xù)發(fā)力，越來越多的新能源汽車開始采用國產(chǎn)芯片，一些部分企業(yè)在擅長的領(lǐng)域中取得一定成績，甚至部分廠商已經(jīng)不遜色于國外巨頭，例如納芯微的隔離產(chǎn)品和傳感器產(chǎn)品等。納芯微部分車規(guī)級(jí)在研項(xiàng)目項(xiàng)目名稱預(yù)計(jì)投資規(guī)模(萬元)擬達(dá)到目標(biāo)技術(shù)水平具體應(yīng)用基于霍爾/磁阻效應(yīng)的磁性傳感器芯片16500研發(fā)符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級(jí)磁傳感器芯片，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)芯片在磁傳感器領(lǐng)域中高端應(yīng)用上的突破其中包括磁性位移,電流，速度等傳感器。國內(nèi)領(lǐng)先汽車電子、工業(yè)控制硅基功率器件1000開發(fā)車規(guī)級(jí)650V、750V、1200V,30A至280AIGBT各等級(jí)單管,以及車規(guī)級(jí)650V15A至70A超級(jí)結(jié)功率MOSFET系列國內(nèi)領(lǐng)先新能源車電控、電源與熱管理系統(tǒng)，泛能源LED驅(qū)動(dòng)芯片9500研發(fā)符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級(jí)線性LED驅(qū)動(dòng)，支持5V~40V寬輸入范圍國際領(lǐng)先汽車尾燈、日間行車燈、車內(nèi)照明燈和車內(nèi)氛圍燈步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)1000開發(fā)車規(guī)級(jí)32/64/128/256細(xì)分步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片系列，驅(qū)動(dòng)電流達(dá)1.5A以上,內(nèi)部集成電流檢測，智能衰減模式，自帶各種保護(hù)功能國內(nèi)領(lǐng)先汽車熱管理、車燈等基于新工業(yè)平臺(tái)的非隔離驅(qū)動(dòng)2000開發(fā)35V,120V,200V,600V,單通道，半橋非隔離驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品系列。國內(nèi)領(lǐng)先新能源車電控與電源，泛能源高性價(jià)比隔離柵極驅(qū)動(dòng)器4000開發(fā)耐壓30V+，單通道，半橋，智能隔離驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品系列。國際領(lǐng)先新能源車電控與電源多路高低邊驅(qū)動(dòng)芯片2000開發(fā)車規(guī)及工規(guī)級(jí)單路/雙路/4路/8路低邊,可配置高低邊驅(qū)動(dòng)芯片系列，RDSon覆蓋90mohm國內(nèi)領(lǐng)先到1mohm,集成負(fù)載檢測及各利保護(hù)功能國內(nèi)領(lǐng)先新能源車身,工業(yè)自動(dòng)化高集成度專用ASSP11000研發(fā)符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級(jí)電機(jī)控制器系列，內(nèi)置控制MCU+驅(qū)動(dòng)半橋以及集成功率管，支持BLDC，BDC，Stepper國內(nèi)領(lǐng)先新能源汽車熱管理和車身管理系統(tǒng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片20900主要分為直流有刷電機(jī)預(yù)驅(qū)動(dòng)器、單通道H橋馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、多通道低邊與半橋馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器。國內(nèi)領(lǐng)先工業(yè)控制，新能源汽車、車身電子等汽車功能安全隔離驅(qū)動(dòng)5000開發(fā)符合汽車功能安全I(xiàn)SO26262ASIL-D認(rèn)證及AEC-100標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)級(jí)智能隔離柵極驅(qū)動(dòng)芯片,產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到+/-15A,集成多通道高精度ADC，集成上電自檢與診斷功能，同時(shí)適配IGBT與SiCMOSFET,多模式，多功能的保護(hù)功能國內(nèi)領(lǐng)先,CMTI指標(biāo)國際領(lǐng)先新能源車電控汽車級(jí)接口芯片8000開發(fā)滿足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的高可靠性LIN、CAN等接口芯片國內(nèi)領(lǐng)先汽車電子（3）工業(yè)自動(dòng)化市場規(guī)模持續(xù)增長，助推模擬芯片行業(yè)不斷擴(kuò)張工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能執(zhí)行和精確控制，包含傳感器、執(zhí)行器、控制器、計(jì)算機(jī)及通信網(wǎng)絡(luò)等組件。其中，控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋，通過模擬芯片精確控制各類電機(jī)、閥門、化工流程，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。此外，模擬芯片還廣泛應(yīng)用于電源管理、音視頻處理、人機(jī)交互等功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國工業(yè)自動(dòng)化市場規(guī)模達(dá)2611億元，同比增長3.2%，預(yù)計(jì)2023年市場規(guī)模將達(dá)2822億元。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能執(zhí)行和精確控制，包含傳感器、執(zhí)行器、控制器、計(jì)算機(jī)及通信網(wǎng)絡(luò)等組件。其中，控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋，通過模擬芯片精確控制各類電機(jī)、閥門、化工流程，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。此外，模擬芯片還廣泛應(yīng)用于電源管理、音視頻處理、人機(jī)交互等功能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國工業(yè)自動(dòng)化市場規(guī)模達(dá)2611億元，同比增長3.2%，預(yù)計(jì)2023年市場規(guī)模將達(dá)2822億元。（4）PC和智能手機(jī)市場趨于飽和，對(duì)模擬芯片需求增長較為乏力而在消費(fèi)電子領(lǐng)域，智能手機(jī)和PC作為重要的模擬芯片應(yīng)用領(lǐng)域，其市場近年來增長乏力，出貨量波動(dòng)下滑，導(dǎo)致對(duì)模擬芯片市場需求疲軟。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國智能手機(jī)行業(yè)出貨量達(dá)2.76億臺(tái)。而在消費(fèi)電子領(lǐng)域，智能手機(jī)和PC作為重要的模擬芯片應(yīng)用領(lǐng)域，其市場近年來增長乏力，出貨量波動(dòng)下滑，導(dǎo)致對(duì)模擬芯片市場需求疲軟。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國智能手機(jī)行業(yè)出貨量達(dá)2.76億臺(tái)。（5）智能家居市場穩(wěn)步增長，智能視覺將成為模擬芯片行業(yè)增長新動(dòng)力不過，智能家居作為新興領(lǐng)域，近幾年來發(fā)展迅速，未來有望成為模擬芯片行業(yè)增長的新動(dòng)力。智能家居系統(tǒng)應(yīng)用模擬芯片來實(shí)現(xiàn)智能感知、連接控制和交互功能。模擬芯片負(fù)責(zé)傳感器數(shù)字接口，采集溫濕度等各類環(huán)境參數(shù)；進(jìn)行音頻前端處理，提供高品質(zhì)音效；實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電源管理；支撐設(shè)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(jìn)行圖像信號(hào)處理，提升攝像頭性能；實(shí)現(xiàn)對(duì)智能設(shè)備的遠(yuǎn)程和自動(dòng)化控。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，中國智能家居行業(yè)規(guī)模達(dá)到6516億元，2018-2022年CAGR為12.99