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2022年模拟IC市场简析

2022-01-12
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一、“缺芯”的2021

  2021年,“缺芯”几乎伴随了模拟半导体行业一整年。据统计,模拟IC全年平均价格上涨4%左右。究其原因:其一、市场供需关系的紧张;无论是手机、消费电子、医疗电子、工业电子逐渐累积的需求还是在逐渐爆发需求的新能源领域、智能汽车、信创等新型场景中,对模拟芯片的需求都在放量;其中尤以新能源汽车特殊应用型模拟IC的增长最为强劲,2021年出货量和2020年相比增长了超过30%。种种需求的快速增加是导致缺货的主要原因。其二、产能紧张;上游原材料以及晶圆短缺,上游生产工厂提升报价;TSMC也公布在2021年的四季度对晶圆代工价格生产能力上调10%至20%,这促成了集成IC生产商2021年四季度最新新一轮涨价。

同时国内外疫情放大供需求差距,也有恐慌性的囤积、贸易问题打乱全球芯片供应链还有叠加各种黑天鹅事件导致的意外停工等等,这些都一定程度上加剧了“缺芯”。

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数据来源:Frost&Sullivan、中商产业研究院整理

 

  目前,虽然模拟芯片已不再全面紧缺,可还是会时不时的看到市场上在“紧急扫荡”某些通用料号。为了抑制市场的过热,原厂一定程度上通过涨价对需求进行抑制,但作用微乎其微。由此判断“缺芯”可能还会一定程度上影响到2022年模拟IC市场。

 

二、2022年模拟IC行业需求的增长点

1、模拟行业需求现状

模拟IC发展现状

  模拟器件目前下游的主要需求集中在通信、消费电子、工业、汽车等领域。自动驾驶、电动汽车市场增长以及越来越多的电子系统集成进了汽车驱动中,汽车模拟器件的需求稳健增长;通信和消费应用仍然是信号转换模拟电路最大的应用市场。未来5年,预计有3年信号转换器件(模数转换器、混合信号器件等)市场将继续以两位数的速度快速增长。

  未来3到5年,是我国模拟IC行业发展的机遇,市场规模将快速壮大;市场规模的扩大不仅仅是消费类电子需求的进一步累积释放,还有5G带来的通信设备和智能电子产品的更新换代以及物联网应用的扩大、人工智能的发展。但是2022年新型行业领域才是国内模拟IC行业发展最大的机遇。

 

模拟IC产品需求概况

  模拟IC具有4大特点:产品生命周期长,工艺特殊,设计匹配难度高,辅助工具少测试周期长;模拟IC强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性,产品一旦达到设计目标就具备长久的生命力,生命周期长达10年以上,平均单价较低。根据模拟IC产品的特点看应用,从产品细分市场的角度来看:随着物联网、智能设备的应用和普及,电子整机产品性能大幅提升和不断创新,对电源的效率、能耗和体积,以及电能管理的智能化水平提出了更高的要求;整个电源市场呈现出需求多样化、应用细分化的特点,高效低耗化、集成化、内核数字化和智能化成为新一代电源管理芯片技术发展的趋势。产品电路系统需要更多的电源管理芯片进行电压的管控,因此电源管理芯片的需求量和市场规模将继续保持高速增长。

  而信号链类应用场景众多,放大器、比较器和转换器产品是需求规模较大产品。另外因为新能源汽车市场占有率的快速提升用,用在汽车显示的专用模拟IC、显示驱动IC需求也将增速。

  从模拟芯片的下游应用领域来看,传统市场占据70%左右的市场份额,在需求持续推进的基础上将保持稳定增长。尽管新兴市场如智能汽车等的市场份额相对较小,但却保持着高速增长(2015-2020 年市占率增长 5pct),是行业未来的新增长点。

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2、行业需求的主要新增长领域

风电与光伏发电

  目前,在“碳达峰、碳中和”的趋势下,中国新能源技术已经领先全球。《国家能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》明确,建立保障性并网、市场化并网等并网多元保障机制,这要求各行业需要从能源供给侧和能源需求侧作出加快转型;风能和太阳能将预计成为中国能源系统的中心。

  作为新能源主力军之一,风电在2021年持续维持高景气度,截止2021年底中国风电新增装机容量达23328MW(临时数据),中国风电装机总量达到168690MW(临时数据),全年新增风电装机1934万千瓦(临时数据);在大规模集中开发的形式下、风电场建立将更加密集。

  从2011年至2020年,中国光伏累计装机从3GW增长至252.5GW,根据国家能源局数据,截至2021年6月30日,中国光伏累计装机已达267GW,十年飙涨8800%。分布式太阳能已经显著的增长,且这一趋势在未来几年可能会延续下去;在光伏系统的逆变器场景中的母线电压/电流/温度检测、比较电路和过流保护、时序和整形电路、DSP/FPGA电压与驱动的通信、DSP/FPGA电压监控等都用到了大量的模拟芯片。

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新能源汽车

  近年来,创新驱动叠加消费升级使得智能化发展成为全球汽车行业的确定性方向之一; 但智能汽车行业尚处于成长早期阶段,中国新能源汽车增速显著, 据IDC 数据显示 2020-2025 年新能源车的复合增长率将达 129.71%。

  随着高级驾驶辅助系统(ADAS)/自动驾驶、智能网联、智能座舱的快速发展,汽车从 “功能终端”向“智能终端”的转化产生了大量来自于传感器、硬件管理、人机互动、 互联网连接、AI 运算以及数据处理等需求。现阶段,新能源汽车对于模拟芯片的需求主要是由电动化、智能化所催生,如动力系统、自动驾驶,车载娱乐、仪表盘、车身电子及照明等领域。从应用场景来看,新能源汽车包括PHEV和BEV,动力总成部分主要包括了电机控制器、OBC、DC/DC、BMS等,同时智能驾驶在传感器方面的需求也将推动模拟芯片市场发展。

  汽车的电动化、智能化使得单车对电源管理 IC 和信号链 IC的需求量大幅增长,从而带动了车规级模拟芯片在汽车芯片中的占比持续增长,预计 2024 年车规级模拟芯片的市 场份额将达76.4亿美元、在汽车芯片中的占比也将由2020年的14.65%增长至17.84%。

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储能

  储能技术可以说是新能源产业革命的核心,储能系统中包含便携式电源、集中式储能和新能源充电桩。集中式储能以大功率、长时间的供电场景为对象接入输电网络,在电力系统主网运行管理和协调调度中需要有效提高可调、可控、可计划的能力;储能电源是摆脱“电线”限制,给各种电器长时间供电的轻巧、便携、容量高、功率大的“备用电站”;在户外出游、应急救灾和医疗设备供电领域有着重要的应用。便携式电源、集中式储能上精密运算放大器、高压通用运放、高压比较器、电平转换、电压基准源、LDO等系列模拟芯片将得到广泛的运用。

  “新基建”和新能源汽车市场占有率的提供推进新能源充电桩的建设,这将大幅改善新能源汽车在使用过程中的便利性,同时新能源汽车又将促进新能源充电桩的革新。在AC/DC充电桩中高压漏电检测、CP/CC检测、电压/电流/温度采样、充电枪液冷及连接器的温度检测都会用到种类众多的模拟芯片。

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三、国产替代机会

  目前全球模拟芯片公司中,德州仪器(19%)、ADI(10%)、英飞凌(7%)、意法半导体(6%)、思佳讯(7%)等占据前几,前十大模拟芯片供应商占全球模拟销售额的60%,且呈逐年上涨的态势。

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  中国的模拟芯片市场已接近200亿美金,本土的自给率却偏低。尽管近年来我国模拟集成电路企业总体营收增长较为迅猛,但是总体体量仍然较少,目前约为163亿人民币,自给率仅为12%左右,仍有广阔的成长空间。目前,国内模拟芯片市场呈现寡头竞争的市场格局,CR5仅为35%。众多行业分析师看好国产厂商技术不断突破下,迅速抢占市场份额。

  我国正处在由制造业转向尖端工业化的进程中,产业智能化、信息化已经成为国家发展的重要方向,作为电子系统的“粮仓”、数据信息的载体,芯片在保证重要信息存储的可靠性与安全性承担着关键作用,但目前我国芯片自给率较低,尤其是中高端芯片均通过进口获取,随着中美贸易摩擦频繁,掌握自主可控存储技术的重要性逐步凸显,所以未来国产替代是我国半导体产业的新发展机遇。

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  从机会来看,首先是国产替代的加速,我们前面有提到,模拟IC行业的市场规模在国内是超过千亿人民币市场规模的,而且大部分的市场都被国际大厂所占据,但目前国产替代的进程在加速,留给国内模拟IC厂商的发展空间巨大。有了国家和资本的大力支持,只要技术足够好,质量能获得市场认可,起量并不是什么大问题。

 

  总结来看,2022年模拟IC将是继续高速发展的一年,“缺芯”和“涨价”还是会不同幅度的出现。而新能源、汽车电子等新兴市场将是行业未来的新增长点;这也给正处于半导体行业全面国产替代加速的国内模拟芯片公司面提供了非常广阔的市场空间。