中國三大白(bai)色(se)家(jia)(jia)(jia)電(dian)年(nian)(nian)產能超3億臺，產能在全球占比約70%，在智能化、變頻化趨(qu)勢(shi)下白(bai)色(se)家(jia)(jia)(jia)電(dian)芯(xin)片(pian)單機價值量將超越15%；格力(li)、美的、海爾(er)等家(jia)(jia)(jia)電(dian)龍(long)頭，為了維護供應鏈穩定和(he)提升產品競爭(zheng)力(li)，近年(nian)(nian)來(lai)(lai)積(ji)極布局芯(xin)片(pian)國產化，家(jia)(jia)(jia)電(dian)芯(xin)片(pian)本土化配套迎來(lai)(lai)黃(huang)金時代。2019年(nian)(nian)中國家(jia)(jia)(jia)電(dian)芯(xin)片(pian)市(shi)場超500億元，但(dan)是國產化率尚(shang)不(bu)足5%；家(jia)(jia)(jia)電(dian)芯(xin)片(pian)毛利率系接近工(gong)控(kong)領(ling)域高門檻藍海。

變頻&智(zhi)能化趨勢(shi)，驅動家電提升(sheng)(sheng)整機(ji)半導體用量(liang)；變頻家電需要(yao)2至(zhi)3顆(ke)IPM模塊(kuai)將(jiang)提升(sheng)(sheng)芯(xin)片(pian)價值量(liang)約70%：此外，隨著智(zhi)能化升(sheng)(sheng)級(ji)，高檔冰箱將(jiang)使用5組或以上IPM，空調(diao)、洗(xi)衣機(ji)、洗(xi)碗機(ji)等(deng)(deng)通常使用2或3組IPM；電源管理IC將(jiang)使用1至(zhi)8顆(ke)；主控MCU將(jiang)從8位升(sheng)(sheng)級(ji)至(zhi)32位；通信(xin)單元新增WiFi6/藍牙協(xie)議、傳(chuan)感器數量(liang)和感知精度增加(jia)等(deng)(deng)，全方位芯(xin)片(pian)技術升(sheng)(sheng)級(ji)。

本(ben)(ben)期的智能(neng)內(nei)參，我(wo)們推薦華西證券的報(bao)告《家(jia)電芯配套漸完善,? 增存量機遇(yu)筑(zhu)藍海》，揭(jie)秘家(jia)電變(bian)頻、智能(neng)化趨勢下本(ben)(ben)土芯片的發(fa)展機遇(yu)。

本期內參(can)來源：華(hua)西證(zheng)券

原標題：

《家電芯配套漸完善,? 增存量機遇筑藍海》

作者：孫遠峰 等

一、家電變頻、智能化升級帶來家電芯片機遇

全(quan)(quan)球(qiu)每三(san)臺白(bai)(bai)色家(jia)電，即(ji)有二臺來自中(zhong)國制造(zao)；中(zhong)國為全(quan)(quan)球(qiu)最大白(bai)(bai)電制造(zao)基地，整體產(chan)能在全(quan)(quan)球(qiu)占比60-70% ；其中(zhong)，空調、冰箱和(he)洗(xi)衣機產(chan)能全(quan)(quan)球(qiu)占比分別為80% 、52% 、37%； 2019 年中(zhong)國空冰洗(xi)產(chan)量同(tong)比增速6% 、4% 、9% ；近三(san)年空調產(chan)量持(chi)續增長，冰洗(xi)維持(chi)平穩。

▲2012- – 2019 年中國大陸(lu)白(bai)色家電產量（萬(wan)臺）

▲2019 年中(zhong)國白(bai)色(se)電器產量(liang)全球占比（ % ）

中(zhong)國(guo)大陸白(bai)色家電(dian)銷售(shou)(shou)(shou)額維持平穩(wen)(wen)，銷售(shou)(shou)(shou)額在(zai)全(quan)球(qiu)占比(bi)(bi)超過 20% ； 2015- – 2019 年中(zhong)國(guo)大陸白(bai)色家電(dian)銷售(shou)(shou)(shou)額從 3004 億元穩(wen)(wen)步提升至 3633億元；其中(zhong)，按照空冰洗拆分，銷售(shou)(shou)(shou)額全(quan)球(qiu)占比(bi)(bi)分別為(wei) 55% 、 23% 和 21%；中(zhong)國(guo)大陸家電(dian)銷售(shou)(shou)(shou)額除了外銷，大部分也(ye)供給國(guo)內(nei)龐大內(nei)需市場。

▲2012- – 2019 中(zhong)國大陸白色家(jia)電銷售額（億(yi)元）

▲2019 年(nian)中國(guo)大陸白色家電(dian)銷售額全球占(zhan)比（% ）

中國(guo)(guo)大(da)陸城鎮、農村居(ju)民平均(jun)每百戶白色(se)家電擁有(you)量(liang)持續(xu)爬(pa)升；空(kong)(kong)調(diao)未(wei)來(lai)增長空(kong)(kong)間尚大(da)。2013-2019年國(guo)(guo)內白色(se)家電保有(you)量(liang)持續(xu)提升，其中以空(kong)(kong)調(diao)為例，2018年中國(guo)(guo)城鎮居(ju)民與農村居(ju)民平均(jun)每百戶擁有(you)量(liang)分別為142臺和65臺，而(er)日本居(ju)民平均(jun)每百戶擁有(you)量(liang)為272臺。

▲中(zhong)國(guo)大陸(lu)、日本白色家電(dian)保有量(liang)對比(bi)（臺）：國(guo)內尚有成長空間

▲2013- – 2019 年中國城鎮居民平均每百戶白色家電擁有量( ( 單位(wei)：臺(tai)) )

▲2013- – 2019 年中(zhong)國農村居民平(ping)均每百戶白(bai)色家電擁有量( ( 單位(wei)：臺) )

中(zhong)國白(bai)(bai)電(dian) CR4頭部企業集中(zhong)度高，呈現寡頭壟斷格局(ju)，產(chan)業鏈本(ben)(ben)土化(hua)配套(tao)將為(wei)提(ti)升競爭力的關鍵(jian)。白(bai)(bai)電(dian)龍(long)頭競爭格局(ju)已(yi)經(jing)趨于穩定(ding)，2020Q1中(zhong)國大陸空調、冰(bing)箱、洗衣機(ji)行業CR4分別為(wei)73%、72%、73%；高附(fu)加(jia)值零部件國產(chan)化(hua)有利于降本(ben)(ben)增效(xiao)和差(cha)異(yi)化(hua)，尤其(qi)是(shi)控制芯片。

▲2020Q1 中(zhong)國大(da)陸白色家電 CR4 集中(zhong)度(du)（ % ）

▲各品牌家(jia)電(dian)占(zhan)有率(lv)

根據(ju)中國(guo)科學院微電子(zi)研究所數據(ju)，中國(guo)大陸家電行業(ye)芯片(pian)市場約 500 億元人民幣，本土化(hua)配(pei)套率(lv)僅 5% ；隨著變(bian)頻& & 智能化(hua)，家電芯片(pian)市場有望持續增長，為國(guo)內急(ji)需(xu)補(bu)上的短(duan)板。

變頻(pin)家(jia)電滲透率(lv)上升(sheng)，驅動 IPM 功(gong)率(lv)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)、 MCU 智能控制芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)高增(zeng)(zeng)長(chang)；根據(ju)2019年空調供應鏈零部件數據(ju)，變頻(pin)轉子(zi)壓(ya)縮機增(zeng)(zeng)長(chang)16.5%、IPM芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)增(zeng)(zeng)長(chang)15.4%、MCU芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)增(zeng)(zeng)長(chang)4.4%。

▲2019 年空調供應鏈供給(gei)規模同比增長趨勢（按總(zong)銷量% ）

節能(neng)新(xin)標準政策推動，中國(guo)變(bian)頻(pin)家(jia)電(dian)（高能(neng)效）滲透率穩步提升。 2011-2019年在國(guo)家(jia)堅定推進節能(neng)環保大方針(zhen)的背景下，隨著(zhu)消(xiao)費者觀念的轉變(bian)以及(ji)購買力的提升，在能(neng)效、性能(neng)及(ji)智能(neng)控制(zhi)等方面具有(you)優勢的高能(neng)效變(bian)頻(pin)家(jia)電(dian)產(chan)品日益受到消(xiao)費者的青(qing)睞。

▲2011- 2019 年(nian)白色(se)家電變頻滲透率占比（%）：節(jie)能政(zheng)策支(zhi)持(chi)，向(xiang)上趨勢確立

2019 年 H1 智能(neng)家電(dian)出貨量(liang)增(zeng)速(su)達 22.8%；智能(neng)化使得家電(dian)芯(xin)片(pian)(pian)價值提升，包括：功率芯(xin)片(pian)(pian)（電(dian)機驅動、電(dian)源管理(li)）、智能(neng)控制(zhi)芯(xin)片(pian)(pian)（ MCU 、 SoC ）、通信芯(xin)片(pian)(pian)（ WiFi/ / 藍牙(ya) /Zigbee ）、AI 芯(xin)片(pian)(pian)（語音識別、圖像識別、深(shen)度(du)學習等）、傳(chuan)感器（溫(wen)度(du)/ / 濕度(du)/ / 轉速(su)）等。

▲5G/AI/IoT驅動(dong)：家電開啟新一代(dai)智(zhi)能化(hua)趨勢

▲中(zhong)國(guo)白色家電智能化滲透率高速(su)增長

▲新一代智能家電(dian)：價值增(zeng)量芯片及(ji)模塊(kuai)

二、家電芯片價值量

變(bian)頻(pin)家(jia)電(dian)(dian)(dian)就(jiu)是通過(guo)變(bian)頻(pin)器模塊，改變(bian)驅動電(dian)(dian)(dian)動機的供電(dian)(dian)(dian)頻(pin)率(lv)，實(shi)現電(dian)(dian)(dian)動機運轉速率(lv)自(zi)動調節，把50Hz 固定電(dian)(dian)(dian)網頻(pin)率(lv)改為30-130Hz 變(bian)化頻(pin)率(lv)，使電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓適應范圍達(da)到142—270V； 頻(pin)家(jia)電(dian)(dian)(dian)相較(jiao)于傳統定頻(pin)，平均(jun)效能比(bi)提升30%，具備舒(shu)適性高、壽命長、靜(jing)音等優點。

▲變(bian)頻技術 : 變(bian)頻空調體(ti)感更加舒適

變頻(pin)(pin)器電(dian)(dian)路由半(ban)導(dao)體元(yuan)件組(zu)成，控(kong)(kong)制(zhi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通斷作(zuo)用(yong)，驅動(dong)無(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機(ji)按電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)頻(pin)(pin)率變化運(yun)(yun)轉；無(wu)刷(shua)電(dian)(dian)機(ji)具(ju)備(bei)節(jie)能、低噪聲、優異變速(su)等特性，為目(mu)前變頻(pin)(pin)電(dian)(dian)機(ji)主流(liu)(liu)(liu)結構，利用(yong)半(ban)導(dao)體元(yuan)件實現交- 直- 交電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)轉換；簡易工作(zuo)流(liu)(liu)(liu)程：從(cong)傳感器接收(shou)信(xin)號(hao)，微處理(li)器處理(li)和分析，并發出(chu)三向(xiang)正弦波的驅動(dong)信(xin)號(hao)，使變頻(pin)(pin)器按照控(kong)(kong)制(zhi)改(gai)變電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)頻(pin)(pin)率，驅動(dong)電(dian)(dian)機(ji)變頻(pin)(pin)運(yun)(yun)轉。

▲變頻家(jia)電主要采用無刷(shua)(shua)電機：從電刷(shua)(shua)換(huan)向(xiang)轉變為半導(dao)體(ti)換(huan)向(xiang)元件

變頻電(dian)機在家(jia)電(dian)應用越來越廣(guang)泛，使得IPM 功率(lv)模塊和變頻電(dian)機數量同比增加，帶動IGBT、 、PMIC 、二極管等(deng)功率(lv)元件(jian)需求提升。根據美的(de)數據，高檔電(dian)冰箱可(ke)能會使用5個或以上(shang)電(dian)機，空調的(de)室外機和室內機各(ge)使用2個，洗衣機/烘干(gan)機、洗碗機通常也會使用2個電(dian)機。

▲IPM模組用(yong)量同(tong)步變頻電機數量提(ti)升，以空調(diao)變頻器為例

變頻(pin)(pin)電(dian)機不(bu)單用于空冰洗大家(jia)(jia)電(dian)，同時也應用于各類大小家(jia)(jia)電(dian)的(de)電(dian)機、壓(ya)縮機；包括：風(feng)扇(shan)、排(pai)油煙(yan)機、洗碗機等(deng)；只(zhi)要有節能增效、小尺寸、重量低、高可(ke)(ke)靠性需求均能采用。變頻(pin)(pin)家(jia)(jia)電(dian)芯(xin)片基(ji)本可(ke)(ke)分為四大模塊：變頻(pin)(pin)功率(lv)、電(dian)源(yuan)管理、主控制器、通信傳感。

▲變頻器整機電路(lu)原理圖(tu)：二極管 /MOSFET/IGBT/PMIC 各司其職(zhi)

變頻家電(dian)主要電(dian)子(zi)零部件(jian)結構(gou)拆解(jie)，以空(kong)調為例包括(kuo)：(1)主 控制器/ 通信電(dian)路主板、(2)溫度/ 濕度/ 壓(ya)力/ 霍爾等(deng)傳感(gan)器、(3) 壓(ya)縮機(ji)/ 風機(ji)電(dian)機(ji)的變頻電(dian)路（IPM 模(mo)塊/IGBT 等(deng)）。

▲變頻(pin)白色(se)家電核心電子零(ling)部(bu)件結構

變頻家電中整機芯(xin)片成(cheng)本占比約10%~15% ；未(wei)來成(cheng)本將隨著變頻&智能化性(xing)能升級同步增加(jia)。

▲變(bian)頻空調主板(ban)(ban)：主要(yao)芯片(pian)解(jie)決方案電路板(ban)(ban)示意(yi)圖

▲變頻空調：主要芯(xin)片解決方案電路圖

▲家用(yong)變頻空調(diao)芯片(pian)構成(cheng)

▲家用變頻(pin)冰箱芯片構成(cheng)

▲家(jia)用變頻洗(xi)衣機芯片構(gou)成

三、核“芯”模塊替代機會

1、功率模塊

功率半導體是變頻家電核心。功(gong)率模(mo)塊(kuai)在家(jia)電(dian)(dian)實現二大功(gong)能：電(dian)(dian)流(liu)轉換(huan)( 交/ 直流(liu)電(dian)(dian)變換(huan)) 、電(dian)(dian)源供(gong)應(ying)( 電(dian)(dian)流(liu)升/ 降壓輸(shu)出) 。功(gong)率模(mo)塊(kuai)采(cai)用方(fang)面：主(zhu)要根據輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)大小合理選(xuan)擇；通(tong)常大電(dian)(dian)流(liu)采(cai)用MOSFET 和IGBT等(deng)分立器件和模(mo)組，小電(dian)(dian)流(liu)采(cai)用PMIC 集成電(dian)(dian)路；PMIC 除了內置(zhi)MOSFET 開關(guan)用作電(dian)(dian)源供(gong)應(ying)；還可集成PWM/PFM 脈沖(chong)信(xin)號調制、PFCC功(gong)率因素(su)矯(jiao)正等(deng)模(mo)塊(kuai)，控制開關(guan)電(dian)(dian)路和輸(shu)入電(dian)(dian)流(liu)。

▲功率半(ban)導體應用種類：功率模塊、電源管理(li) IC

▲功率半導(dao)體主要種類和功能

家電用功率(lv)芯(xin)片屬于技(ji)術門檻高(gao)的藍(lan)海(hai)市(shi)場(chang)；以(yi)芯(xin)朋微為例(li)：公司家電PMIC 毛利(li)(li)率(lv)近50%， ，高(gao)于消(xiao)費標(biao)準(zhun)電源(yuan)類的30% ；白(bai)色家電一般要求(qiu)在家中使用5 至(zhi)10 年，產品穩定(ding)性、可靠性要求(qiu)高(gao)；同時，較(jiao)高(gao)集(ji)中度(du)有(you)利(li)(li)于縮(suo)小(xiao)體(ti)積(ji)；此外，家電相對于汽車電子、軌交(jiao)等領域產品迭代快速且驗證(zheng)周期短，有(you)利(li)(li)于國內芯(xin)片企業更快進行(xing)驗證(zheng)，導入本(ben)土化配套。

▲功率半(ban)導(dao)體應用(yong)范圍：家電性能居中相對(dui)容易(yi)替代(dai)

▲2019 年中(zhong)國大(da)陸功率半導體(ti)應用占比（% ）

全球功(gong)(gong)率(lv)半導(dao)體市(shi)場(chang)超400 億美元；其中 ， 集成功(gong)(gong)率(lv)IC(54%) ；分立MOSFET(16%) 、IGBT(12%)；2019 年中國(guo)大陸功(gong)(gong)率(lv)半導(dao)體市(shi)場(chang)規模145 億美元 ， 在全球占比36% ；功(gong)(gong)率(lv)市(shi)場(chang)長期被海外企業把控 ， 但(dan)是細(xi)分領域和應用較多 ， 行業集中度較低；適合國(guo)內(nei)小規模企業單點突破逐步做(zuo)大。

▲2014- – 2019 年(nian)全球和中國大陸功率半導體(ti)市場規模（億美元）

▲2019 年全球功率(lv)半導(dao)體(ti)應用占比（% ）

▲2019 年全(quan)球功率半導(dao)體(ti)市場份額(e)（% ）

中(zhong)國(guo)(guo)大陸具備(bei)完整功率半導體(ti)產(chan)業(ye)鏈；IDM 和Fabless+Foundry 模式皆(jie)有(you) ， 上(shang)下游協(xie)同進口替代 。以IGBT為例(li)，國(guo)(guo)內IDM企業(ye)包(bao)括華(hua)潤(run)微、比亞迪、華(hua)微電子等；Fabless企業(ye)包(bao)括斯達半導、中(zhong)國(guo)(guo)北車等；Foundry有(you)中(zhong)芯國(guo)(guo)際、華(hua)虹宏力等，OSAT封測有(you)華(hua)天(tian)科技(ji)、長電科技(ji)等。

▲中國大陸功率半導體產業(ye)鏈情況：以 IGBT為例

中國大陸(lu)功率半(ban)導體公司數(shu)量豐富(fu) ， 尤其相對集中于長三(san)角地區 。中國大陸(lu)在IDM、設計、模組、制造等領(ling)域都(dou)具(ju)有眾多(duo)公司布(bu)局；國內(nei)上海(hai)為(wei)核心的(de)長三(san)角地區是國內(nei)功率半(ban)導體產業(ye)的(de)核心區域，相關企(qi)業(ye)數(shu)量占比近50%，已經形成完整且優勢的(de)產業(ye)群聚。

▲中(zhong)國大陸功率半(ban)導體產(chan)線(xian)分布情況

IGBT: 高電(dian)壓/ 大電(dian)流變頻功(gong)率(lv)模(mo)(mo)塊(kuai)。 IGBT 在功(gong)率(lv)模(mo)(mo)塊(kuai)中可同時(shi)以(yi)IPM 模(mo)(mo)組和分立器件形式存在，主要(yao)用于逆變(DC-AC 直交流轉換)。 IGBT 結合(he)了(le)MOSFET 閘極控(kong)制高輸入阻抗和BJT 大電(dian)流低(di)導通(tong)壓降的優勢(shi)，使得器件驅(qu)動功(gong)率(lv)小、開關(guan)頻率(lv)高、開關(guan)損耗小，廣(guang)泛應用于600V 以(yi)上的電(dian)源(yuan)供應系統（變頻器、電(dian)機(ji)等）。

▲IGBT主要種(zhong)類(lei)和產品類(lei)型

▲IGBT 結構由 BJT+MOSFET

2019 年全球IGBT 市場(chang)(chang)達(da)到54 億美元；中(zhong)國大(da)陸為(wei)24 億美元，中(zhong)國市場(chang)(chang)在(zai)全球占(zhan)(zhan)(zhan)比58% ，同時(shi)，2016-2022 年復合增速17% ；2018 年IGBT 應用占(zhan)(zhan)(zhan)比為(wei)IGBT 分立21% 、IGBT 模(mo)組50% 、IPM 模(mo)組30%。未來(lai)IGBT 將(jiang)持續向高(gao)(gao)電壓、大(da)電流和高(gao)(gao)集成度(du)模(mo)組升級；模(mo)組和IPM 模(mo)塊應用占(zhan)(zhan)(zhan)比有望提升。

▲2016- – 2022 年全球(qiu)、中(zhong)國大陸 IGBT 市場規(gui)模（億美(mei)元）

▲2018 年 IGBT 應用占比：分立/ 模組(zu)

IGBT 功(gong)率器件需要承受高電壓和大電流(liu) ， 對于穩定性 、 可靠性要求最高 ， 在產品設(she)計(ji)和工藝實現時需要考慮絕(jue)緣(yuan) 、 耐壓 、 散熱(re) 、 抗干擾 、 電磁兼容(rong)性等諸(zhu)多因(yin)素；需要經(jing)過(guo)長(chang)(chang)時間(jian)研(yan)發積累逐步掌握；從1988 年至今 ， 一(yi)代IGBT 產品生命周期平均長(chang)(chang)達(da)10年 ， 富士 、 三菱(ling)等海外(wai)企業已推出第七代IGBT， 國內領(ling)先企業已具備第六(liu)代量產能力 ， 緊跟在后 。

▲IGBT 性能設計要求抗沖擊、降(jiang)損耗

▲IGBT 技術發(fa)展趨勢：逐代降本(ben)增效, 產品(pin)周(zhou)期相對(dui)長

IGBT 覆蓋功率范圍廣泛(fan) ， 通(tong)常(chang)用(yong)于600V 以上(shang)電(dian)壓；IGBT 在(zai)600V-1350V 市場(chang)占比最大(da)(da)達60%，主要應用(yong)于消(xiao)費(fei)電(dian)子 、 工業控制(zhi) （ 家電(dian) 、 變頻器(qi) ） 、 新能源汽車 （ 電(dian)動車 ）。根(gen)據(ju)(ju)TrendFroce數據(ju)(ju)，2018年中國大(da)(da)陸汽車電(dian)子和(he)(he)消(xiao)費(fei)電(dian)子IGBT市場(chang)規模(mo)分別為47億元和(he)(he)41億元。

▲IGBT 應用領域按(an)照(zhao)電壓區分

▲2018 年中(zhong)國(guo) IGBT 各應用領(ling)域市場規模（億元）

▲2018 年全球 IGBT 應(ying)用占比（% ）

IPM 為變頻模(mo)塊核(he)心(DC-AC), 組成(cheng)器件包括(kuo)：6 個IGBT 并(bing)內置高壓/ 低(di)壓驅動IC 及保護電路等。 IPM 效能優(you)勢包括(kuo)：(1) 更簡(jian)化(hua)的工藝；(2) 靈敏準確可靠(kao)性；(3) 簡(jian)化(hua)外圍電路設計;(4) 散熱佳。

▲變頻器智能功(gong)率模塊(kuai) IPM ：內部組成元件

IPM 將(jiang)持(chi)續(xu)向(xiang)更(geng)(geng)高度(du)(du)整合發展；除了原本變頻功(gong)率(lv)模(mo)塊，更(geng)(geng)進(jin)一步(bu)集(ji)(ji)成MCU 微處理(li)器、驅動電路、集(ji)(ji)成電源供應模(mo)組等元件；增(zeng)加單位功(gong)率(lv)密度(du)(du)，為(wei)客(ke)戶提(ti)供更(geng)(geng)好降本增(zeng)效的產(chan)品。 家電類IPM 主(zhu)要為(wei)600V-2000V 應用(yong)，國內華潤微、士蘭微、斯達半導均能供應IPM 模(mo)塊。

▲海外、國內(nei) IGBT 企業產品分別競爭格(ge)局

▲2019 年中國新能源汽車(che) IGBT 市場份額（按銷量 /%）

MOSFET 在(zai)功率(lv)模塊中(zhong)可以分立和集(ji)成(cheng)形式，主(zhu)要用于(yu)電源供應升降(jiang)壓(ya) (DC-DC 直流(liu)電轉換)。 MOSFET的(de)特性在(zai)于(yu)高電壓(ya)接(jie)負載，仍然能接(jie)通和關(guan)斷負載電流(liu)，同時(shi)具備高頻開關(guan)的(de)特性，按照工藝結(jie)構(gou)分為(wei)：溝槽型Trench ：主(zhu)要低壓(ya)200V 以內；分裂柵SGT ：中(zhong)低壓(ya)300V 內；超結(jie)型Super Junction ：高壓(ya)領域400V-700V ；第三代化合物材料碳化硅MOS ：800V-1700V；

▲MOSFET 主要(yao)工藝種(zhong)類

▲MOSFET 產品和封裝類型

2019 年(nian)全(quan)球(qiu)MOSFET 市場規(gui)模(mo)達76 億(yi)美元(yuan)(yuan)，2016-2023 年(nian)復合增速達5% ；中(zhong)國(guo)大(da)陸MOSFET市場規(gui)模(mo)達36 億(yi)美元(yuan)(yuan)，中(zhong)國(guo)市場在全(quan)球(qiu)占比(bi)約48% ；MOSFET 按電壓(ya)(ya)細分應用包(bao)括(kuo)：低/中(zhong) 中(zhong)壓(ya)(ya) 壓(ya)(ya)MOS70% 、高壓(ya)(ya)MOS23% 、SiC-MOS 模(mo)組(zu)7% ；未來主要(yao)向(xiang)低壓(ya)(ya)高頻、高壓(ya)(ya)雙向(xiang)發展。

▲2016- – 2023 年全球 MOSFET 市場規(gui)模（億美元）

▲2019 年 MOSFET 應(ying)用占比：低壓 MOS/高壓

MOSFET 通過高頻開關(guan)(DC-DC 直(zhi)流(liu)降壓(ya)) 將輸入的直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)調整至適合處理(li)器(qi)CPU/ MCU 工作(zuo)(zuo)；CPU 電(dian)路主(zhu)要由PWM 脈(mo)沖寬度調制(zhi)器(qi)芯(xin)片，MOSFET 驅動芯(xin)片、MOSEFT 管(guan)，電(dian)感、電(dian)容5種元件組(zu)成，在家用電(dian)器(qi)中(zhong)由于(yu)處理(li)工作(zuo)(zuo)較(jiao)為簡易，通常(chang)用單片機MCU 作(zuo)(zuo)為處理(li)器(qi)。

▲MOSFET 低壓高頻開關特(te)性 —— 給 CPU/MCU供電

MOSFET 下游(you)應用領域多樣 ， 高(gao)頻(pin)特性難以被其(qi)他功率器(qi)件取(qu)代 ， 適合用于體積小(xiao)電(dian)(dian)子設備。 MOSFET 將朝向兩條(tiao)路徑發展 ， 低壓(ya)/ 中低壓(ya)將受益(yi)于處理器(qi) 、 智(zhi)能快充 、 小(xiao)家電(dian)(dian)等(deng)(deng)增量需(xu)求；高(gao)壓(ya)則(ze)受益(yi)于新能源汽車、 、5G 基站等(deng)(deng)增量需(xu)求；SiC-MOSFET在超(chao)高(gao)頻(pin)應用則(ze)快速增長。

▲MOSFET 應(ying)用領(ling)域按(an)照電(dian)壓區分

▲低(di)壓 MOSFET應用領(ling)域(yu)

家電類(lei)MOSFET 國內供應(ying)鏈布局(ju)相對完(wan)善，華潤微、士(shi)蘭微、新潔能、聞(wen)泰等均達一定份額。

▲海外、國內 MOSFET企業產品(pin)分別競爭格局(ju)

二極(ji)管(guan)：整(zheng)流(liu)/ 穩壓/保(bao)護的(de)功(gong)臣。 二極(ji)管(guan)可組成(cheng)整(zheng)流(liu)橋和穩壓保(bao)護器件(jian)，整(zheng)流(liu)系將(jiang)交流(liu)市電轉(zhuan)(zhuan)變為直流(liu)電(AC-DC 交流(liu)轉(zhuan)(zhuan)直流(liu))。?2019 年全球二極(ji)管(guan)市場超(chao)過39 億美元；由于二極(ji)管(guan)的(de)工(gong)藝結構簡(jian)單、成(cheng)本低，市場已(yi)充分競爭，二極(ji)管(guan)除了分立器件(jian)也(ye)常集成(cheng)在功(gong)率IC 和模(mo)組，用(yong)于整(zheng)流(liu)/ 穩壓/ 保(bao)護/ 開(kai)關等功(gong)能。

▲二極管主要工藝和類型(xing)

▲2016- – 2023 年全球功率二極管市場規模（億美元）

二極管整流(liu)(liu)橋(qiao)工作流(liu)(liu)程：交流(liu)(liu)市電(dian)輸入220V 需先通過變壓(ya)(ya)(ya)器降壓(ya)(ya)(ya)為(wei)(wei)25V 交流(liu)(liu)電(dian)，再通過整流(liu)(liu)橋(qiao)轉(zhuan)換(huan)為(wei)(wei)12V 直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)，經過濾(lv)波降壓(ya)(ya)(ya)后形成3V 給處理器供電(dian)，或(huo)是轉(zhuan)換(huan)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)供給各個模塊。整流(liu)(liu)橋(qiao)是由四個二極管組成的橋(qiao)路(lu)，通過單項導通周(zhou)期開(kai)關，將交流(liu)(liu)電(dian)輸出為(wei)(wei)脈動直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)。

▲二極管具有(you)擊穿電壓高、反向漏電流(liu)(liu)小的特性(xing)：適合整流(liu)(liu)/ 保護/ 穩壓

晶閘(zha)管又稱為可控硅，作為開關(guan)元(yuan)件以小(xiao)電(dian)(dian)流(liu)控制(zhi)大電(dian)(dian)流(liu)整流(liu)和逆(ni)變，但是(shi)開關(guan)頻率(lv)相對較低并且為半(ban)控制(zhi)型元(yuan)件應(ying)用較為局限，具(ju)備溫度敏感性(xing)因(yin)此被用于家電(dian)(dian)的溫度控制(zhi)器。 2019 年全球晶閘(zha)管市場(chang)為4.9億美元(yuan)，在工業、消費電(dian)(dian)子、汽車(che)、網通等領域均有應(ying)用。

▲晶(jing)閘管(guan)主(zhu)要(yao)工藝(yi)和(he)類型

▲2016- – 2023 年全球晶閘管市場規模（億美元）

晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)(zha)管是一種(zhong)(zhong)可(ke)(ke)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)整流器件(jian)(jian)，也稱為(wei)(wei)可(ke)(ke)控(kong)(kong)(kong)硅，分為(wei)(wei)單向(xiang)、雙向(xiang)、可(ke)(ke)關斷等(deng)多種(zhong)(zhong)類型：晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)(zha)管在(zai)一定電(dian)壓(ya)條(tiao)件(jian)(jian)下，只(zhi)要觸發(fa)脈(mo)沖就可(ke)(ke)以(yi)導通，在(zai)脈(mo)沖消失后仍然維持導通狀(zhuang)態(tai)。 晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)(zha)管以(yi)小(xiao)電(dian)流驅動大電(dian)流高電(dian)壓(ya)，常作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)機驅動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、調速控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、控(kong)(kong)(kong)溫(wen)的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器件(jian)(jian)：功率(lv)二(er)極(ji)管和晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)(zha)管為(wei)(wei)基(ji)礎(chu)元件(jian)(jian)，充分競爭下市場(chang)集中(zhong)度分散，國內外企(qi)(qi)業(ye)技(ji)術差距較小(xiao)。二(er)極(ji)管市場(chang)已有眾多國內企(qi)(qi)業(ye)，例如：楊杰(jie)科技(ji)(2%) 、瑞能(neng)(3%) 、華潤微、臺基(ji)、聞(wen)泰等(deng)。晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)(zha)管為(wei)(wei)利基(ji)小(xiao)眾市場(chang)，國內企(qi)(qi)業(ye)例如：捷捷微電(dian)(6%) 、瑞能(neng)(12%)。

▲海內外主要功率二極(ji)管企業

▲海(hai)內外(wai)主要(yao)功率晶閘(zha)管企業

2、電源管理芯片

電(dian)源(yuan)管理芯片(pian):? 電(dian)能(neng)供應(ying)指揮官(guan)。電(dian)源(yuan)管理芯片(pian)(PMIC) 為高(gao)集成度數位模(mo)擬混(hun)合(he)IC，實現電(dian)能(neng)變換、分配、檢測等管理功(gong)能(neng)。PMIC 功(gong)能(neng)種類(lei)和料(liao)號較多, 主要(yao)包括AC/DC 電(dian)源(yuan)管理(PWM 脈沖頻率(lv)調(diao)(diao)制、PFC 功(gong)率(lv)因素矯正)、 DC/DC 電(dian)壓調(diao)(diao)制(Buck 、Boost 、LDO) 、Driver 驅(qu)動(dong)(LED/LCD 驅(qu)動(dong)) 、Battery Charger 充(chong)電(dian)管理等。

▲電(dian)源管理(li) IC種(zhong)類(lei)和產品類(lei)型(xing)

▲電源管(guan)理 IC 應用領域(yu)廣泛

2019 年全(quan)球電源管理芯片市(shi)(shi)場(chang)(chang)超200 億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)；中國大(da)陸市(shi)(shi)場(chang)(chang)為(wei)106 億(yi)美(mei)(mei)元(yuan)，中國市(shi)(shi)場(chang)(chang)在全(quan)球占比54% ，此外，2015-2020 年復(fu)合增速達8% ； PMIC 產品細分種類多，對于線寬(kuan)要求(qiu)較(jiao)低(di)，行業(ye)(ye)準入門檻較(jiao)低(di)，目前國內企業(ye)(ye)主(zhu)要在中低(di)端(duan)領域競爭，高端(duan)市(shi)(shi)場(chang)(chang)還有較(jiao)大(da)發展機會(hui)。

▲2015- – 2020 年全(quan)球、中國大陸(lu) PMIC 市場（億美元）

▲2021 年電源(yuan)管理 IC 細(xi)分(fen)領域份額(e)（車(che)用(yong) /%）

BCD （BIPOLAR-CMOS-DMOS ）是電源管理芯片主要(yao)(yao)制造(zao)特色工藝；BCD 優勢在(zai)于(yu)結合三(san)種(zhong)工藝，使(shi)得模擬IC 可(ke)以和數字IC 混合集成為SoC 芯片，以標準化模塊發(fa)展混合定制功能； BCD 技術(shu)升(sheng)級(ji)向高(gao)壓(ya)、高(gao)功率、高(gao)密度發(fa)展，技術(shu)升(sheng)級(ji)路徑(jing)有別于(yu)數字IC ，要(yao)(yao)求(qiu)長(chang)時間(jian)經驗積累；目(mu)前BCD 工藝從第一(yi)代的(de)4 微米，已經升(sheng)級(ji)至第十代的(de)90nm ；主要(yao)(yao)分為高(gao)壓(ya)BCD 和高(gao)集成多功能BCD 兩條升(sheng)級(ji)路徑(jing)，目(mu)前技術(shu)領先主要(yao)(yao)為海(hai)外IDM 企業，其次(ci)為一(yi)線晶(jing)圓代工廠(chang)；

▲BCD 工藝平臺(tai)由 BJT 、 CMOS 、 DMOS 集成組成

▲BCD工藝平臺技術升級路徑

PMIC ：控(kong)制電(dian)(dian)(dian)壓和(he)電(dian)(dian)(dian)流輸入/ 輸出。家(jia)電(dian)(dian)(dian)終(zhong)端各(ge)種環境配(pei)置(zhi)，需(xu)要不同種類(lei)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)管理芯片(pian)；以3V 至4.2V 鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池供電(dian)(dian)(dian)情況為例：（1）? 配(pei)置(zhi)LDO 線(xian)(xian)性穩壓給對雜訊很敏感(gan)的無線(xian)(xian)通訊模塊(kuai)供電(dian)(dian)(dian); （2 ）配(pei)置(zhi)DC/DC 的 Boost 和(he)功率開關為5V 的USB 插槽供電(dian)(dian)(dian); （3 ）配(pei)置(zhi)DC/DC 的Buck-boost 為3.3V 傳感(gan)器升降壓供電(dian)(dian)(dian)。

▲鋰電池、小(xiao)型電源(yuan)供應(ying)器(qi)、大型工控電源(yuan)供應(ying)器(qi)，需要(yao)的電源(yuan)管理芯片(pian)

AC/DC 電(dian)(dian)源管(guan)理(li)芯(xin)片用(yong)于完(wan)成(cheng)AC 強電(dian)(dian)和DC 弱電(dian)(dian)間的轉(zhuan)換，尤其大量(liang)應用(yong)于集成(cheng)度高的家電(dian)(dian)。AC/DC 的轉(zhuan)換可以分為四(si)大模塊，降壓、整流、濾波(bo)、穩壓；AC/DC 電(dian)(dian)源管(guan)理(li)芯(xin)片外(wai)掛或集成(cheng)MOSFET 開關和PWM脈沖頻率調制模塊，提升交直(zhi)流功(gong)率轉(zhuan)換效率、降低功(gong)耗(hao)、縮小(xiao)體積。

▲AC/DC 集(ji)成電路 PMIC 逐步成為主流方案(an)

DC/DC 電(dian)源管理芯片(pian)用于DC-DC 弱(ruo)電(dian)間轉換(huan)，分為開(kai)關(guan)和線(xian)性穩(wen)壓兩種方案(an)，應(ying)用范圍廣(guang)泛。 開(kai)關(guan)式和線(xian)性穩(wen)壓式各自具備優勢領域，按照(zhao)終(zhong)端需求進行配(pei)置；LDO 線(xian)性穩(wen)壓主要用于低； 噪訊還(huan)有小功率(lv)(lv)的降(jiang)壓轉換(huan)； DC/DC 開(kai)關(guan)則可以靈(ling)活應(ying)用于升降(jiang)壓變化，高效率(lv)(lv)功率(lv)(lv)轉換(huan)。

▲DC/DC ：開關(guan)方案和線(xian)性(xing) LDO 均(jun)有優(you)勢應用

驅(qu)(qu)動(dong) IC ：開關柵(zha)(zha)極和 LED/LCD。 Driver 柵(zha)(zha)極驅(qu)(qu)動(dong)芯片(pian)相當于(yu)控制器(qi)（數字和模(mo)擬(ni)電(dian)路）與功(gong)率器(qi)件（MOSFET 、IGBT ）之(zhi)間的(de)接口，基(ji)本(ben)每個功(gong)率器(qi)件都需(xu)要(yao)Driver IC ，相較(jiao)于(yu)分立式方案，高(gao)集成(cheng)度(du)驅(qu)(qu)動(dong)IC 成(cheng)為主流： 驅(qu)(qu)動(dong)IC 主要(yao)由控制模(mo)塊、比較(jiao)器(qi)、功(gong)率開關模(mo)塊組成(cheng)，實現小電(dian)壓驅(qu)(qu)動(dong)大(da)電(dian)流的(de)功(gong)能(neng)。

▲MOSFET 和 IGBT 的柵極驅動 IC

▲LED 驅動

家(jia)用(yong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)： PMIC 可靠性功(gong)能(neng)(neng)升(sheng)(sheng)級。家(jia)用(yong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)PMIC 需求(qiu)量提升(sheng)(sheng)：一(yi)臺家(jia)電(dian)(dian)(dian)中通(tong)常(chang)內置 1-8 顆PMIC ，隨著家(jia)電(dian)(dian)(dian)功(gong)能(neng)(neng)升(sheng)(sheng)級，PMIC的(de) 的(de)使用(yong)量和(he)性能(neng)(neng)也隨著實(shi)現(xian)不同的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)管(guan)理職責而提升(sheng)(sheng)；例如：AC-DC ( 內含PWM 及高壓開關晶體管(guan)) ，DC-DC 或LDO （升(sheng)(sheng)降壓調制給(gei)各個模塊供電(dian)(dian)(dian)）、FPC 、Gate Driver IC 等(deng)。家(jia)用(yong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)PMIC 對質量穩定性、可靠性要(yao)求(qiu)高：要(yao)求(qiu)具(ju)備700V 以(yi)上BCD 工藝平(ping)臺，才(cai)能(neng)(neng)達到技術門檻；此外，PMIC失效會直接導致電(dian)(dian)(dian)子(zi)設備停機(ji)甚至損毀，屬于家(jia)電(dian)(dian)(dian)關鍵芯片器(qi)(qi)件。

▲電(dian)源管理芯(xin)片在(zai)家(jia)用電(dian)器的配(pei)置情況

消費電(dian)子(zi)： PMIC 向(xiang)高(gao)集成(cheng)度(du)升級(ji)。消費類(lei)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)芯(xin)片技術升級(ji)：(1) 高(gao)集成(cheng)減少外圍(wei)電(dian)路;(2) 待機(ji)低功耗;(3) 啟動快速(su)響應。以芯(xin)朋(peng)微的(de)(de)(de)快充(chong)AC/DC PMIC 為(wei)例，內部集成(cheng)準諧振(zhen)工作的(de)(de)(de)電(dian)流模式控制器和功率MOSFET， 專用于高(gao)性能、外圍(wei)元(yuan)器件精(jing)簡（相較傳統方案減少10顆(ke)外圍(wei)電(dian)路）的(de)(de)(de)交直流轉換開關(guan)電(dian)源(yuan)。

▲電源管理芯片高集成度(du)優勢：以(yi)快充電路板解決(jue)方(fang)案為(wei)例

智(zhi)能手(shou)機(ji)： PMIC 受(shou)益 5G 頻段(duan)升級。5G 手(shou)機(ji)滲透率提升，包(bao)括射頻芯(xin)片新增5G 頻段(duan)、手(shou)機(ji)攝像頭從三(san)攝升級為四攝、各種功能模塊IC 增加(jia)等(deng)(deng)，都需(xu)要更(geng)多PMIC 做電源(yuan)供應；包(bao)括LDO 、DC/DC 等(deng)(deng)降壓轉換的(de)PMIC 增加(jia)；PMIC 在智(zhi)能手(shou)機(ji)的(de)單(dan)機(ji)價值量約提升30% 至50% ；例如Galaxy10 系列PMIC 從6 顆增長至9 顆；

▲智能手機(ji)功能模(mo)塊持續增加，對應 PMIC 需求大幅(fu)提升

▲5G 對比 4G 電源管理芯片數量 (Galaxy10 型號為例)

電源(yuan)管(guan)理芯片廣泛(fan)應用于家電、智能手機(ji)和(he)平板(ban)、行動快充等領域；隨著5G/AI/IoT 等新產業發(fa)展，特定(ding)化PMIC 需(xu)求量(liang)和(he)電子設備的數量(liang)及(ji)種類同步增(zeng)長，要求功(gong)能更(geng)加精(jing)細復雜。

根(gen)據Yole 數據，2024 年全球電源(yuan)管(guan)理芯片在消費通(tong)訊、工(gong)業將達到103 億美元、42億美元。

▲電源管理芯片 PMIC 應(ying)用(yong)幾(ji)乎(hu)無(wu)所不在

▲消費電子、工業為 PMIC主要成長和應用市場

2019 年(nian)PMIC 主要被海外壟斷，國內晶豐明(ming)源、芯朋微、圣邦(bang)股(gu)份開始(shi)突(tu)破AC-DC 、DC-DC 等芯片。

▲中(zhong)國大陸、海外 PMIC企(qi)業產品、競爭(zheng)格局情況

3、主控

微(wei)處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi) MCU ：家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)大腦。 微(wei)處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)MCU 為(wei)家(jia)電(dian)一般采(cai)用(yong)主(zhu)控(kong)處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)，集成處(chu)(chu)理(li)(li)器(qi)、存儲器(qi)、I/O 結構等功能模塊。家(jia)電(dian)運(yun)算性(xing)能和功能相對(dui)簡單(dan)，因此(ci)主(zhu)要采(cai)用(yong)精簡架(jia)構的MCU ，但(dan)是隨著智能設備種類持續增加，MCU 也在技術升級，按匯流排分為(wei)4/8/16/32/64 位，對(dui)應主(zhu)頻和各方(fang)面(mian)性(xing)能提升。

▲微處(chu)理器 MCU 的產(chan)品種(zhong)類和情(qing)況

▲微處(chu)理器 MCU種類繁多(duo)

微處理器(qi) MCU: 市(shi)場(chang)穿(chuan)越(yue)周期增(zeng)長。2019 年全球微處理器(qi)MCU 市(shi)場(chang)規模達164 億(yi)美元(yuan)；中國(guo)大陸市(shi)場(chang)為38 億(yi)美元(yuan)，2015-2020 年復(fu)合(he)增(zeng)速達8% ；國(guo)內MCU 市(shi)場(chang)穿(chuan)越(yue)周期穩定增(zeng)長，2019 年應用領域(yu)占比方面，消費電子25.6%、 計算機網(wang)路(lu)18.4% 、汽車(che)電子16.2% 、工(gong)業控(kong)制11.2% ；其中，工(gong)業控(kong)制和汽車(che)電子增(zeng)長最快。

▲2017- – 2022 年全球、中國大陸 MCU 市場（億美元）

▲2019 年(nian)中(zhong)國 MCU 應(ying)用領域占比（%? ）

家(jia)電MCU 隨著(zhu)智化(hua)、變頻化(hua)滲(shen)透率逐(zhu)漸提升，MCU 性(xing)能從(cong)8 位向32 位中高端產品升級；2019 年中國家(jia)電市場8 位和16 位MCU 占比達到(dao)80% 至90% ，32 位增長空間(jian)尚大；按照全球各應(ying)用領域MCU 位來看(kan)，國內(nei)32 位MCU 占比僅21% ，對比全球43% 還有翻(fan)倍的(de)增長空間(jian)。

▲智能化家電趨勢下： 32 位 MCU將成為主流

▲2019 年中國 MCU BIT 分布占比（% ）

▲2019 年全球 MCU BIT 分(fen)布占比（% ）

微(wei)處(chu)理器MCU 在智能(neng)化(hua)趨勢下，芯片(pian)硬件(jian)模塊配(pei)置逐步升級(ji)，包(bao)括(kuo)工藝節(jie)點、內核BIT 和(he)主頻、存(cun)儲器容量、支援通信(xin)協議等(deng)；軟件(jian)方面運(yun)算(suan)數據量增(zeng)加，對人工智能(neng)算(suan)法、多任務(wu)實(shi)時操作系(xi)統RTOS、先(xian)進(jin)人機交互界等(deng)需求將越來越廣泛。

▲MCU 芯片架構(gou)和家(jia)電需(xu)求功(gong)能

▲智能家(jia)電 MCU硬件升(sheng)級趨(qu)勢(shi)

家(jia)電MCU 的(de)控(kong)制(zhi)算(suan)法為(wei)關鍵，要求低成(cheng)本、高(gao)精(jing)度(du)控(kong)制(zhi)和功能(neng)完整的(de)軟硬(ying)件解決方案； 以(yi)華大(da)半導體家(jia)電用MCU 為(wei)例(li)，在(zai)傳(chuan)感端完成(cheng)數據(ju)(ju)采集(ji)、傳(chuan)感、檢(jian)測和輸入，通過MCU 運算(suan)數據(ju)(ju)后反饋為(wei)變(bian)頻電機運動控(kong)制(zhi)；其特點在(zai)于軟件配(pei)套上強(qiang)大(da)的(de)運算(suan)能(neng)力和非常有效率的(de)算(suan)法。

▲微(wei)處理器 MCU 的算(suan)法設計為(wei)核心競爭(zheng)力

智能(neng)(neng)(neng)控制器是將(jiang)MCU 打包集成(cheng)(cheng)的智能(neng)(neng)(neng)解(jie)決方(fang)案(an)；家電(dian)智能(neng)(neng)(neng)控制器通常由(you)微處理器MCU 為核心，集成(cheng)(cheng)外圍模擬及數字電(dian)路，并且(qie)寫入適合(he)的計(ji)算機(ji)軟件程序，實(shi)現應用智能(neng)(neng)(neng)化(hua)功(gong)能(neng)(neng)(neng)。智能(neng)(neng)(neng)控制器整合(he)芯片硬(ying)件和計(ji)算機(ji)軟件，滿足產品(pin)功(gong)能(neng)(neng)(neng)復雜度提高、專業化(hua)分工深(shen)化(hua)需求。

▲微處理器：核心(xin)配套智能控(kong)制(zhi)器產業鏈

全球MCU 企業(ye)超過五十家，競爭(zheng)激烈(lie)；海外IDM 龍頭壟斷市場；但是近年來，國內中(zhong)(zhong)穎電子(zi)、華大半(ban)導體等(deng)領先突破家電、工控應(ying)用；逐步從低端消費類產品向(xiang)中(zhong)(zhong)高端應(ying)用升級。

▲中國大陸、海外 MCU 企業產品和競爭格局

4、通信單元

通信芯片: WiFi /Zigbee 家用主流。 家電的通信場景主要采用短距離無線通信技術，用于實現家電聯網智能化功能； 短距離通信技術以WiFi 、藍牙、Zigbee 為主，具備不同技術優勢，WiFi 用于智能設備和用戶
家(jia)庭范圍之間的互聯、藍牙用于可穿(chuan)戴(dai)式(shi)裝置(zhi)短距離互聯，Zigbee 用于M2M 設備間互聯。

▲短距離通信傳(chuan)輸技術比較

▲短距通信適(shi)合家用電器： WiFi/ 藍牙 Zigbee 為主(zhu)流

WiFi 芯片和模(mo)組2019 年全球市場(chang)規模(mo)約176 億美元；其中，WiFi 芯片平均價(jia)格從2013 年的(de)4 美元下降(jiang)至1 美元以內；但是隨著IoT 設備WiFi需求量(liang)快(kuai)速提升，驅(qu)動市場(chang)整(zheng)體平穩增(zeng)長。WiFi 芯片下游應用領域(yu)拆分，移動終端52% 、IT/ 網(wang)絡(luo)19% 、消費電子10% 、智(zhi)能家居12%。

▲全球 WiFi 芯片/ / 模塊市場規模（億美(mei)元）

▲WiFi 芯片下游應用領域占比（% ）

▲全球聯網設備數(shu)量持續增長（十億臺）

WiFi 通(tong)信芯(xin)片(pian)方案(an)主要(yao)(yao)為兩(liang)種：(1) 單(dan)芯(xin)片(pian)： 集成WiFi 功能(neng)(neng)MCU 的SoC 芯(xin)片(pian)；(2) 雙芯(xin)片(pian)：外掛(gua)WiFi 的SoC 芯(xin)片(pian)+MCU 主控；前者主要(yao)(yao)用(yong)于控制功能(neng)(neng)簡單(dan)的插(cha)座(zuo)、照明等設備；后(hou)者適用(yong)于運(yun)算能(neng)(neng)力復雜和(he)抗(kang)干擾能(neng)(neng)力要(yao)(yao)求(qiu)較嚴(yan)格的應(ying)用(yong)；兩(liang)者各有優(you)劣(lie)，智(zhi)能(neng)(neng)家居將朝單(dan)芯(xin)片(pian)趨(qu)勢發展(zhan)。

▲小(xiao)度(du)智能音(yin)箱2? 主機板(ban)拆解：主控(kong)芯(xin)片(pian) +WiFi 芯(xin)片(pian)

▲WiFi 通信芯片: 樂鑫 ESP32 為例

WiFi MCU 的(de)SoC 芯片具備高(gao)集成度、低(di)成本的(de)優勢；2020 年WiFi MCU 芯片價(jia)格(ge)已(yi)經降至(zhi)1.5美元(yuan)至(zhi)0.5 美元(yuan)，預(yu)計在低(di)端應用價(jia)格(ge)已(yi)經見底(di)；因此，未來WiFi MCU 將(jiang)中高(gao)端應用滲透，提(ti)高(gao)集成度和性能，例如：集成WiFi& 藍(lan)牙雙(shuang)通信協議、主(zhu)頻更高(gao)、接口更多等功(gong)能提(ti)升(sheng)。

2019 年新一(yi)(yi)代(dai)WiFi6 協(xie)議802.11ax 開始導入；國內主要路(lu)由器品牌皆推出WiFi6 產品，有利(li)于WiFi6 加速滲透；WiFi6 相(xiang)較于上一(yi)(yi)代(dai)協(xie)議，具(ju)備高速率、大容量、低時延、低功耗要求高的場景尤其是對(dui)于室(shi)內智能家電的體驗升級，將推動WiFi6和萬物互聯的應用增加。

▲2020 年中國 WiFi6 滲透率快(kuai)速(su)提升

智能家居對(dui)于(yu)性能要求較(jiao)低，通信芯(xin)片(pian)和主控制(zhi)板有(you)望朝(chao)向單芯(xin)片(pian)式(shi)WiFi MCU 發(fa)展；但是變頻家電(dian)(dian)對(dui)驅(qu)動電(dian)(dian)機控制(zhi)精度高，因此(ci)會采用(yong)主控制(zhi)MCU 外掛WiFi SoC ；國(guo)內(nei)樂鑫科技、博(bo)通集成在WiFi MCU 市(shi)場已有(you)突破，未來有(you)望持續(xu)加(jia)大家電(dian)(dian)領(ling)域滲(shen)透，并突破高端網(wang)通市(shi)場。

▲全球 WiFi 通信芯片(pian)各領域情況和市(shi)場競(jing)爭格局(ju)

5、信號鏈

信(xin)號鏈芯(xin)(xin)片(pian)(pian)用于將自然界(jie)接收到的模(mo)擬訊(xun)號轉(zhuan)(zhuan)換為數(shu)(shu)字信(xin)號。例(li)如洗衣機，需要實(shi)時監控(kong)溫度(du)、轉(zhuan)(zhuan)速、水(shui)位、重量(liang)、溶液質(zhi)量(liang)等情(qing)況；需要信(xin)號鏈芯(xin)(xin)片(pian)(pian)進行訊(xun)號采集、放大(da)、濾波、轉(zhuan)(zhuan)換為數(shu)(shu)字信(xin)號提供(gong)給處(chu)理器(qi)(qi)；信(xin)號鏈芯(xin)(xin)片(pian)(pian)主要分為三類(lei)：線性(xing)產品、轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)(qi)和接口(kou)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)。

▲信號鏈(lian)芯(xin)片功能：模擬(ni)信號收(shou)發(fa)、轉換

▲信號(hao)鏈(lian)主要種類和功能

2019 年全球信號(hao)鏈(lian)芯(xin)(xin)片(pian)市場規模約97 億美元，2016-2023 年復合增速達(da)5% ；信號(hao)鏈(lian)芯(xin)(xin)片(pian)生命周期長(chang)且(qie)細分較多；按照代(dai)表產品拆分，線(xian)性芯(xin)(xin)片(pian)39% 、轉換(huan)器(qi)芯(xin)(xin)片(pian)37% 、接口芯(xin)(xin)片(pian)24%。

信號鏈芯片(pian)是連(lian)接數(shu)字世界與自然世界的(de)橋梁，下游應(ying)用分布(bu)較廣(guang)，主要(yao)應(ying)用于通信、消費電(dian)(dian)子(zi)、汽車電(dian)(dian)子(zi)、工(gong)業控制(zhi)等領域，其中通信、汽車電(dian)(dian)子(zi)等領域的(de)市場(chang)需求不(bu)斷(duan)提升。

▲2016- – 2023 年全(quan)球信號鏈(lian)芯片(pian)市場規模（億(yi)美元）

▲信號鏈芯片市場占比（%? ）

6、傳感單元

傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)用(yong)(yong)于智(zhi)能(neng)家電(dian)的(de)種類增(zeng)加，各種各樣(yang)的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)引入可(ke)以增(zeng)加家電(dian)的(de)使(shi)用(yong)(yong)舒適(shi)度(du)、減(jian)少能(neng)耗和耗水、清洗(xi)方便(bian)、降(jiang)低(di)噪聲(sheng)和振動、提高使(shi)用(yong)(yong)質量、實現復雜(za)的(de)智(zhi)能(neng)控(kong)制(zhi)(zhi)功能(neng)。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)在智(zhi)能(neng)家電(dian)中主要用(yong)(yong)于溫度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)和水平控(kong)制(zhi)(zhi)系統，一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)(yong)結(jie)構型和固體型傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。

▲家用電器中(zhong)需要各種傳感器

▲傳感器(qi)在智能化家電中的(de)應用(yong)

2019 年全球傳(chuan)感(gan)器市(shi)場達2265 億美元， 2015-2023 年復(fu)合(he)增(zeng)速達8%； ； 中國(guo)大陸市(shi)場為(wei)(wei)241億美元，國(guo)內(nei)傳(chuan)感(gan)器市(shi)場穩定增(zeng)長(chang)(chang)；傳(chuan)感(gan)器分為(wei)(wei)結(jie)構(gou)型(xing)、固體(ti)型(xing)和(he)智能型(xing)，用于不同場景(jing)，家電(dian)大多采用傳(chuan)統的(de)傳(chuan)感(gan)器，但(dan)是隨著(zhu)智能化(hua)趨(qu)勢，新一代MEMS 的(de)需求增(zeng)長(chang)(chang)。

▲2015- – 2023 年(nian)全球(qiu)、中國傳感器市(shi)場(chang)規模（億美元(yuan)）

▲2018 年(nian)全球傳(chuan)感器細分產品占比（% ）

▲2018 年傳(chuan)感器(qi)應用占比（% ）

信號(hao)(hao)鏈芯片和(he)傳感(gan)器(qi)(qi)主(zhu)要被海外企(qi)業壟斷，國(guo)內(nei)企(qi)業整體規模較小，但是在細(xi)分領域突破。 信號(hao)(hao)鏈芯片以TI 、ADI 、瑞(rui)薩等傳統大廠為(wei)主(zhu)；國(guo)內(nei)思(si)瑞(rui)浦、圣(sheng)邦股(gu)份(fen)(fen)(fen)、芯海科(ke)技(ji)占比不足1% 。傳感(gan)器(qi)(qi)產品(pin)種類眾多，整體主(zhu)要為(wei)歐美(mei)廠商；國(guo)內(nei)歌爾股(gu)份(fen)(fen)(fen)、敏(min)芯股(gu)份(fen)(fen)(fen)、士蘭微均有突破。

▲海(hai)外、國內信號鏈主要企(qi)業

▲海(hai)外、國內傳感器核心企業

這六大(da)類芯片，對應國內(nei)的核心企業(ye)如(ru)下圖：

智東西認為，中國(guo)(guo)是(shi)家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)大國(guo)(guo)，家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)的銷(xiao)售額(e)早已經上萬億，但國(guo)(guo)內(nei)家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)行業芯片市(shi)場僅僅約為500億元人民幣，國(guo)(guo)產(chan)化(hua)率不足(zu)5%。相(xiang)比(bi)于(yu)手(shou)機(ji)、汽(qi)車、工業控制的芯片，家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)芯片整(zheng)體技術(shu)門檻(jian)相(xiang)對較低(di)。隨著家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)智能(neng)化(hua)、節能(neng)化(hua)技術(shu)發展(zhan)，芯片在(zai)家(jia)(jia)(jia)(jia)電(dian)中的應(ying)用(yong)將(jiang)會(hui)拓(tuo)展(zhan)，市(shi)場將(jiang)會(hui)進一(yi)步增大，目前對于(yu)國(guo)(guo)內(nei)相(xiang)關企業來說(shuo)是(shi)絕佳的機(ji)遇窗口。