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短期内最有可能实现国产芯片规模化采用的应用

作者/整理:admin 来源:互联网 2018-06-14

  在智能家居不断渗透的趋势下,未来5年家电领域芯片市场将保持10%以上的年均复合增长速度。若将目前国内家电芯片市场50%采用国产芯片,国产芯片企业市场空间可达250亿元,随着家电智能化发展,芯片市场空间将逐年提升。近日,格力集团宣布今年不分红,将至少投资500亿元资金,自主研发芯片,保障家电产品的产业安全。格力作为家电领域的龙头企业,宣布进军集成电路产业的消息,受到产业界极大的关注和讨论。家电芯片产业链有什么特点?我国家电芯片发展面临哪些机遇和挑战?这些问题都值得深入探讨。
 
  一是家电应用对芯片要求相对不高。相比于手机、汽车、工业控制等领域,家电产品对芯片性能和技术水平要求较低。如家电控制部分,因需要处理信息较少,一般不需采用CPU等高端处理器,主要采用MCU处理器即可。功率产品方面,家电关断时承受的电压和导通时可通过的电流较低,采用低电压调控的MOSFET器件即可,不需要用到调控600V以上电压的IGBT器件。电源管理方面,相对于手机对电源高集成度和低功耗的严格要求,家电产品中电源设计采用传统的AC/DC芯片即可实现。通信芯片方面,家居中一般采用蓝牙或WiFi技术实现短距离连接,不需要手机或基站中高频率射频芯片,设计水平相对较低。
 
  二是家电芯片已经形成稳定的竞争格局。全球中高端家电芯片已经基本被瑞萨、恩智浦、意法、德州仪器、英飞凌等企业垄断,而且产品线丰富齐全,能提供整体家电芯片解决方案。32位MCU芯片领域,前五大企业瑞萨、恩智浦、意法、英飞凌、德州仪器占据了近80%的市场份额。电源管理芯片领域,德州仪器、ADI、安森美、Maxim、Power Integrations五大企业占据了一半以上的市场份额。尽管国内家电芯片企业取得一定进展,但从家电行业整体情况来看,国产芯片应用比例不到10%。
 
  三是产业链成熟稳定且整机企业话语权较大。传统家电产业链已经十分成熟稳定,各环节合作模式较为固定。上游国际成熟芯片企业在家电领域主要采取走量薄利的业务模式,国内芯片和原材料企业比较零散,议价能力和盈利空间相对较低。中游整机企业通常规模较大,行业竞争充分,对产业链掌控和芯片采购具有较强的话语权,主要通过采用不同芯片体现产品性能提升和差异化竞争。目前国内企业在家电领域形成全球垄断优势。美的、海尔、格力、TCL等企业销售收入均接近或超过千亿元,其中美的、格力净利润达到百亿元。
 
  一是我国是全球最大的家电生产基地。我国是全球重要的家电芯片应用市场,空调、电视、冰箱、洗衣机等家用电器年产量位居全球前列。我国空调产量占全球总产量的80%以上,2017年达到1.8亿台,同比大幅增长25.8%。电视机产量占全球70%,2017年为1.7亿台,同比增长9.3%。冰箱和洗衣机产量较为稳定,这四大类家电产量2017年突破5亿台,同比增长11.3%。巨大的整机产量带来巨大芯片市场需求,根据赛迪智库统计数据显示,国内家电领域芯片市场规模为500亿元左右,前三大类芯片为MCU、模拟芯片和功率芯片,市场占比分别为20.4%、19.6%和10.6%。
 
  二是家电智能化、节能化发展趋势使得芯片含量不断提高。相较于传统家电,智能家电融合物联网、云计算、大数据等技术,对处理器芯片、传感器、通信连接芯片、音视频等芯片产品性能和数量需求迅速提升,预计2020年家电中芯片占比将从目前(以传统家电为主)的2%提高到4%。
 
  三是产业链供应安全成为整机企业发展的重要方向。近期的中兴事件对国内整机企业敲响了警钟,培育自主产业链成为重要议题。自研芯片有利于保障企业供应链安全,同时提升企业外购芯片议价能力,构筑核心竞争力的着力点。实际上由于背靠企业自身巨大的芯片市场需求,国内海尔、TCL、海信、长虹等企业几年前就涉足芯片市场。海尔涉足集成电路产业较早,2000年就成立上海海尔和北京海尔集成电路设计公司,从事MCU等产品的研发设计工作。上海海尔集成电路公司2015年被东软载波收购。2017年,格力成立研究院开始自研芯片,目前已有两款MCU芯片应用于自家空调,装机量超过1万台,下一步将继续研发WIFI、蓝牙等无线连接芯片。
 
  四是国内在家电芯片领域已经具备一定的产业基础,并在中低端家电和小家电中实现应用。MCU芯片方面,中颖电子、上海灵动微电子等企业在豆浆机、微波炉等领域市场份额领先。电源管理芯片方面,国内中小企业数量较多,包括矽力杰、晶丰、士兰微等实现模拟电源管理芯片出货。连接芯片方面,新岸线WiFi已全面进入智能家居领域,总出货量达一千万颗。MEMS传感器方面,歌尔股份在微型麦克风领域占据市场第1位,在微型扬声器领域占据市场第2位。
 
  技术水平与国际先进差距明显
 
  一是家电整机采用国产芯片动力不足。一方面,家电产品中芯片成本占整机成本比例不足3%,相对于消费电子,家电企业对芯片成本不敏感,因而更愿意采用国际企业成熟产品。另一方面,采用国产芯片需要重新进行技术和可靠性验证,家电企业需付出一定试用和验证成本。同时,从品牌建设角度考虑,家电企业多高度重视品牌建设,为维护产品品质高端、稳定性好、故障低等品牌形象,家电企业更多采用国外芯片。
 
  二是国产家电芯片技术水平和国际企业仍有差距。国内家电MCU、电源管理、连接芯片、功率器件等产品已在中低端家电中规模应用,但产品技术和国际先进水平差距仍然十分明显。MCU产品,国内相关厂商超过10家,但主要产品为低端4位和8位MCU产品,仅极少数厂商量产32位MCU产品。电源管理芯片,国内企业在高端电源管理芯片、低压IGBT等器件技术尚存差距。传感器模块方面,国产传感器可靠性比国外同类产品低1-2个数量级,尚未形成系列、标准和统一接口。国内家电芯片企业大多成立时间不长,且规模较小,而家电领域高端MCU、模拟器件产品技术难度大,需要较大研发投入和较长时间技术积累,国内芯片尚未取得突破。
 
  三是国内家电整机和芯片环节互动不足。为实现家电产品差异化和企业竞争力,整机企业应该从功能定义、技术研发等环节开始就与芯片企业开展协作,以实现快速上市或产品差异化。目前国内整机与芯片企业互动较少,总体呈现各自独立发展的局面。主要原因是国内家电企业巨大的体量与芯片企业极小的规模导致二者难以平等对话。整机企业收入多在千亿元级别,芯片领域龙头企业收入才只有3-4亿元,两者体量相差较大难以实现互动协作。
 
  鼓励国内家电应用企业自研芯片
 
  一是继续鼓励国内家电应用企业自研芯片。充分发挥大型家电企业资金充沛优势,以应用为牵引,鼓励国内格力、美的等公司采取成立芯片子公司或研发部门的方式,整合国内资源,加强与海外企业合作,完善家电企业供应链,培育产品系列齐全、产品性能满足需求、成本性能优势突出、全球领先的大型家电芯片企业。
 
  二是加强家电企业与芯片企业形成紧密合作关系。充分发挥国内家电应用大市场、大需求的优势,鼓励家电应用企业投资芯片设计企业,或与芯片企业合资成立研发中心,以资本为纽带加强整机与芯片实现联动,推动国产家电芯片技术和应用水平提升。
 
  三是加强资本对家电芯片领域的支持力度。国内突出的家电整机产业优势,加之家电芯片性能要求总体相对不高的特点,使得家电领域成为短期内最有可能实现国产芯片规模化采用的应用领域。加强资本对家电芯片的关注,促进国内家电芯片企业加强产品研发,实现从中低端产品向高端产品发展,完善国内家电产品产业生态。