模拟芯片需要经过多个制造步骤和复杂的电路设计,对制造工艺的要求较高。先进的制造工艺能够提高模拟芯片的性能和稳定性,因此模拟芯片企业需要不断投入研发和制造工艺的升级,以保持竞争优势。
1模拟芯片市场概述
对于模拟芯片来说,可以按定制化程度进行分类,其可分为:通用模拟芯片和专用模拟芯片。对于通用模拟芯片来说,顾名思义,其属于标准化产品,它们的设计性能参数不会特定适配于某类应用,而是可用于不同产品中;而专用模拟芯片通常针对特定的应用进行优化,复杂度和集成程度更高。2022年全球模拟芯片市场空间为895.5亿美元,市场空间广阔。而今年(2023年)全球模拟芯片的市场规模将达909.5亿美元,7年复合增长率为8.0%。根据ICInsights的数据,2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片的占比分别为40%和60%。
图12022年全球专用模拟芯片和通用模拟芯片市场占比
在供货商方面,根据ICInsights数据,全球模拟芯片前十名的供应商,提供了全球超过60%的模拟芯片产品,其中,德州仪器凭借141亿美元的模拟销售额和19%的市场份额保持模拟芯片供应龙头地位,排名第二的是ADI,第三Skyworks,英飞凌、意法半导体、恩智浦等跻身前十。
图2全球模拟芯片头部企业
国内方面,虽然我国是模拟芯片需求的大国,约占全球模拟芯片市场规模四成,但是目前我国的模拟芯片市场的国产率还不够高,从上文也能看出,世界主要的模拟芯片供货商都是以国外厂商为主,我国在模拟芯片领域的国产替代之路还大有上升空间。根据中国半导体行业协会的数据显示,我国模拟芯片自给率近年来不断提升,2017年至2021年从6%提升至12%,持续加大的研发投入和轻资产的Fabless模式为本土厂商提供了提升空间,有助于缩小与国际水平的差距。目前,我国在模拟芯片领域也出现了许多未来可期的新兴企业,如:汇顶科技、晶丰明源、芯朋微、杰华特等等。它们在多相控制器和DrMOS领域的布局积极,有望快速成长。
2模拟芯片主要细分市场分析
在模拟芯片众多的细分市场之中,有两部分至关重要,它们是:电源管理和信号链芯片。它们合计占据了近70%的市场份额。
电源管理芯片是目前模拟芯片最大的细分市场。电源管理芯片作为电子设备之中不可替代的关键部分,自2016年以来,全球电源管理芯片行业市场规模逐年上升,由2016年的200亿美元增长至2021年的380亿美元左右,期间年平均增长率约为18%。到2022年全球电源管理芯片市场总规模达到接近400亿美元,较上年同期相比增长5.3%。根据权威机构预测,到2025年全球电源管理芯片市场规模将超过500亿美元,2022-2025年年平均增速约为8.3%。
从全球不同地区的需求来看,我国为电源管理芯片的第一大消费国,根据调研机构北京研精毕智信息咨询整理统计,截至2021年末,中国占全球电源管理芯片消费市场的比重达到45%左右;欧洲和北美地区紧随其后,分别占比15%和12%,而世界其他地区则消费了剩下的28%的电源管理芯片市场。
从参与企业来看,目前全球电源管理芯片市场与上文中模拟芯片整体的市场构成区别不大,也是主要被欧美企业所垄断,据发布的行业分析数据,截至2022年末,德州仪器、亚德诺和英飞凌占全球电源管理芯片市场份额的前三,分别占比18%、10%和8%,全球其他企业共同占比约64%的市场份额。
图32022年全球电源管理芯片市场份额
信号链芯片方面,得益于近年来的自动驾驶、XR、物联网和5G的大力发展,市场对于高性能、高稳定性、低功耗的信号链模拟芯片需求增加,信号链芯片市场总体发展事态良好。作为模拟芯片的重要组成部分,信号链芯片约占模拟芯片市场的46%。信号链模拟芯片可以进一步分为线性产品(如放大器和比较器)、信号转换器产品(如ADC和DAC)以及各类接口产品。在这之中,放大器和比较器、转换器以及接口芯片分别占信号链市场的36.17%、39.36%、24.47%。
根据ICInsights的报告显示,全球信号链模拟芯片的市场规模将从2016年的84亿美金增长至2023年的118亿美金,2016-2023年复合增长率约5%。
3模拟芯片下游市场趋势
3.1通信领域
在下游市场中,通信领域是模拟芯片市场持续增长的强劲动力源。通信行业对于模拟芯片的需求占整个模拟芯片需求的38.5%。行业对于模拟芯片的应用主要为通讯基站、交换机、路由器等等。其中,ADC和DAC芯片对于5G通信建设来说至关重要,据最新统计数据显示,我国已累计建成5G基站超过293万个,2024年我国5G基站建设量预计将达到309万个,将为ADC带来至少8.8亿美元的增量市场。
3.2汽车电子领域
而汽车电子领域有望成为模拟芯片下一个增速最快的市场。目前,随着新能源汽车的快速渗透,整个汽车市场都向着智能化、电气化方向发展。汽车领域自然就成了除通信领域外,模拟芯片最主要的市场。全球新能源汽车市场渗透率从2018年2%上升至2021年8%,销量从199万辆上升至644万辆,年复合增长率48%。
根据ICInsights统计,2022年全球汽车专用模拟芯片市场规模将增长17%至138亿美元,是增速最快的模拟芯片下游市场。
在新能源汽车爆发之前的时代,传统汽车使用模拟芯片主要集中在动力总成、底盘、仪表盘、娱乐系统等领域。随着汽车开始逐渐进入新能源时代,大小三电系统、智能座舱、自动驾驶等系统成为了模拟芯片进一步快速增长的应用领域。一辆A级的燃油车大约需要100颗模拟芯片,而一辆A级的新能源纯电车则至少需要350颗以上的模拟芯片,增长超过350%。
图4全球专用模拟芯片应用市场情况
3.3物联网领域
在如今万物互联的发展趋势之下,物联网(IoT)领域也将为模拟芯片注入新的增长动力。根据GSMA数据,2021年全球物联网设备联网数量为148亿个,同比增长16%,其中工业级设备占比为47%,预计2025年全球物联网设备联网数量上升至252亿个,工业级设备占比55%。众多物联网设备的大规模使用也必将推升模拟芯片用量。如今,人工智能、无人机、智慧城市的快速发展,也将成为模拟芯片在未来新的增长点,变为推动模拟芯片持续发展的新助力。
图5全球物联网设备联网数量
4结束语
目前,模拟芯片竞争格局相对稳定,据据ICInsights统计,2017到2020年全球前十大模拟厂商变动不大,仅Qorvo在2021年跻身前十。对于我国的模拟芯片产业来说,自2021年以来,国际模拟芯片巨头的产品布局向汽车、工业等下游领域倾斜,加之中美贸易战的印象,国产替代的呼声一浪高过一浪,国内厂商有望以中低端消费电子产品为切入口,占领中低端市场并向高端市场延伸,逐步实现差异化替代。