芯洲分享：《2023中国电源管理芯片行业研究报告》专访

电源管理芯片，在电子设备系统中承担对电能的变换、分配、检测及其他电能管理职责的芯片。供电是所有电子产品和设备的必备功能，高效转换和安全稳定是对所有电源管理芯片和功率器件的要求。

作为电子设备的关键器件，电源管理芯片的性能优劣极大地影响电子产品的性能及可靠性，是模拟芯片最大的细分市场之一。以下是亿欧智库基于《2023中国电源管理芯片行业研究报告》对芯洲科技副总经理梁俊锋做的专访：

1. 电源管理芯片作为模拟芯片的一大类，行业整体有什么特点？国产化上面有哪些突破优势？

梁俊锋：谈及电源管理芯片，首先要聊的不是芯片本身，因为电源管理芯片在电子设备系统中负责电能的变换、分配、检测等。本质上在整个产品里多数情况属于供电部分，所以谈电源管理芯片要围绕应用场景。

从整个行业来看，电源管理芯片应用场景丰富，主要涵盖消费电子和便携式设备、计算机通信网络、工业控制和机器人、汽车电子、医疗设备及物联网等行业。不同领域需求的芯片种类繁多，需求差别和特点相差巨大。

梁俊锋：国产电源管理芯片面临的挑战主要有两个方面：

一个是功率挑战，聚焦在大功率集成，即高功率密度、高效率、高集成的电源管理功率器件。例如在通讯行业，超大电流集成 MOS的电源管理芯片目前仍受制于工艺的限制。

二是技术的设计门槛，比如汽车电子里一些功能安全高等级产品，再如在汽车电源里面对工艺和技术要求很高的大电流功率开关方面，也是目前行业比较难达到的。

作为国产半导体设计公司，芯洲的破局在于更好的服务国内领先的市场及客户，与客户共同解决发展中遇到的技术痛点，并持之以恒地以此为目标开发更符合市场应用的创新型产品。我们深刻认识到企业生存和发展的基石在于产品的质量可靠性，坚持以质量为中心打造设计确保、制造可靠、质量管控三位一体的质量体系。

2. 电源管理芯片在不同应用领域有哪些特征，客户对产品的要求有哪些不一样的特点？

梁俊锋：不同行业间的需求差别非常大：

消费市场

消费是现在规模最大的市场，手机是整个消费类先进性的最有代表性的终端产品。电源管理芯片需要满足手机尺寸的限制和用户对于性能提升以及续航时间的要求。那么对电源管理IC带来的核心诉求就是：

第一，持续地追求高效率；

第二，如何能做到用更小的封装来实现高功率密度；

第三，在待机时候需要具有更低的功耗；

同时为了实现更小的尺寸对于频率要求也是持续地提升。所以在效率、尺寸、功耗、频率等方面对电源管理IC提出持续的要求。

工业市场

工业领域每一个细分市场的需求也不同，所以和消费市场一样，我们去谈它最领先的部分，它具有一定的代表性和领先性。目前主要集中在工业自动化、机器人等领域。

工业自动化的终极目标是让生产效率更高。这考验信息的快速响应能力，要求整个控制过程更精准、更快速。电源管理IC一方面要求具有非常大的电流处理能力，一方面有尺寸的要求，因此逐渐向着集成化电源产品（PMIC）的方向发展。

机器人的需求更为极致，像物流机器人、工业机器人等。这里脱离有线电源供电，直接利用电池供电，以36V-48V供电为主。这要求电源管理IC具备100V的高压能力，从而处理更大更复杂的电源场景。芯洲科技在100V的产品系列有近20颗产品，基本可以满足各种市场及应用场景的需求，同时配套提供了高可靠性的驱动芯片方案。

光伏逆变储能的电源管理需求在于功率器件、主控芯片以及驱动和相关辅源。功率器件主流的碳化硅方案朝着更高效率、更高工作频率的方向去发展和衍生。驱动芯片转向高可靠性的隔离驱动芯片。

汽车电子

汽车电子是国产半导体公司做的相对领先的行业，一般分为几个域：智能座舱、ADAS域、车身域、动力域、底盘域等，国产电源管理芯片在上述几大域的覆盖率依次降低。因为越靠后，对安全性的要求越高，国产公司的差距越大。主要壁垒在于工艺门槛、及满足功能安全等级的产品设计门槛。芯洲科技目前可以覆盖80%车载电源芯片应用，并取得了ISO 26262功能安全管理体系ASIL D等级认证证书。

目前国产车规级电源管理IC聚焦在DCDC、LDO、PMIC等。随着新能源汽车电气化、智能化、共享化、网联化的发展，对于算力的需求在持续增加，对于车载电源带来单板功率的持续增加、要求更高的功率密度、更好的热处理能力、有效规避器件干扰的能力等。在功能需求逐渐丰富以后主机厂也会带来更多差异化的电源需求。

通讯市场

通讯也是电源里一个领先的领域，不仅包括对于高功率密度的要求、超高频率的要求，它还提出了各种各样的诉求：集成化的电源管理方向、系统电源管理的持续控制、超低噪声的LDO等。

通讯市场的第一大特点是持续快速的提升数据吞吐容量从4G到5G甚至6G，对于基站布局有更高密度的要求，电源管理IC的数量成比例的增加；第二个特点就是大容量数据吞吐带来的数据处理能力要求的提升，需要有更大密度、更高效率的电源管理 IC。因为通讯对国家的电网电力消耗非常巨大，如果能有效地提升效率的话，可以更好的节约能源，符合国家的双碳战略。所以电源IC在通讯领域未来要实现集成功率管的超大电流能力，同时尺寸越来越小，这些能力芯洲在长期耕耘。

梁俊锋：其他比如云计算领域对电源管理需求体现在大电流、高功率密度、高动态响应能力，对电源需求主要体现在多相控制器、大电流DrMOS、E-fuse等。再比如医疗行业对电源的要求，主要在可靠性、尺寸及高精度低噪音等指标，有大量集成化电源模块的需求。

3.从设计研发方面来讲，您觉得目前国产的电源管理芯片的技术迭代现状是怎样的？同一些龙头企业，比如德州仪器这些企业相比有什么差距？

梁俊锋：现在的国产电源半导体公司，相比TI、ADI和ST等欧美公司，基本专注在某一产品方向。国外大厂的产品体系庞大且齐全，基本任何一个设备里需要的电源管理芯片都有对应的方案，目前还没有国产芯片公司达到国外厂家产品覆盖度的阶段，这是其中的一个特点。

第二个特点，由于国内半导体公司成立时间普遍不长，大部分国内半导体公司还没做产品持续迭代的工作，多数在持续完善品类，为扩大在市场应用的产品占有率的角度做业务规划。这带来的问题是当不同的客户市场出现新问题的时候，并不一定有资源马上去做迭代。

芯洲科技专注中高压功率转换，目前产品已经迭到第三代，相对而言在国产半导体公司里属于走得比较深的。

梁俊锋：另外，像海外大厂都有一些前沿的研究室、研究院或研究中心，持续地去观察市场的新兴领域，投入大量资源去研发新技术方向，目前国产公司大部分以跟随为主。模拟芯片不同于数字芯片，7nm、5nm、2nm…每两年都有大的一个迭代。模拟芯片在工艺迭代上时间周期相对比较长，因此模拟芯片大厂的紧迫感在于如果他们不能持续地开发领先于市场的技术，那么后面公司的追赶速度会非常快。

但是我们需要看到，清楚差距可以更容易明确目标，跟着目标走我们可以看到希望，从与国外大厂并驾齐驱到实现超车，这需要国内同仁在未来的集体努力。

4. 除了技术方面，电源管理IC工艺上的突破点和难点有哪些？

梁俊锋：对于半导体来说，数字芯片追求的是制程工艺，持续优化制程工艺，提升处理密度。而模拟芯片对工艺优化能力要求非常强，这体现在研发周期、研发成本和研发效率方面。比如MOSFET有一个标准指标FOM值，代表电源功率半导体先进工艺的一个核心指标。国产电源芯片的现状更多依赖于晶圆厂制程工艺的先进性来提升自己在产品的性能参数，国内电源IC公司未来的发展拥有自己的先进工艺或者优化制程工艺能力是必经之路。

芯洲科技在产品性能上提升工艺有两个方向，一是围绕着如何有效地解决客户和市场的需求痛点，通过与上游晶圆厂合作实现更优的芯片设计；二是通过协作提升制程工艺能力，在单位面积里面提供更优化的性能给客户。

5. 未来行业生态可能会分为横向和纵向，比如整个模拟芯片行业是国际龙头从并购不断发展而来的。您认为这两个方向的发展对这个行业而言会有哪些机会和挑战？

梁俊锋：一般来说，有三种企业未来能在这个市场生存，如果这三种能力都不具备的话，就必然面临并购整合的结局。

一是提升品类，持续填补国产电源管理芯片领域空白。在宽泛消费类市场中，电源管理芯片准入门槛较低，客户关注性价比。而在其他领域，电源管理芯片准入门槛相对较高，国产电源管理芯片的空白较多，因此首要策略为解决该领域空白问题，后续再通过创新迭代提升质量。

二是围绕客户需求，持续迭代优化并打造差异化产品。在国外领先行业的产品设计中，国产电源管理芯片首先是以产品兼容设计为主，在积累一定的产品性能认可和质量口碑后，了解客户需求并围绕需求进行迭代升级。对于目前国内部分已处于全球领先位置的行业，如新能源汽车、光伏逆变储能、边缘计算等，国内电源管理芯片企业应把握优势，促进行业需求沟通，打造差异化定制化的产品。

三是联动上游供应链，提升半导体工艺，降低产品成本，从而提升产品性价比。电源管理芯片对工艺优化要求较高。通过与晶圆厂合作，沟通需求、优化工艺可以有效提升产品性能，有效参与晶圆制造，做好过程管控和质量管控等工作。

梁俊锋：芯洲基于上述的战略思考。一方面提升自己品类策略，以填补国内空白的产品作为企业发展的重要方向，比如超低噪声LDO的开发、高功率密度高集成度的PMIC、中高压电源管理芯片等。一方面持续迭代，开发出满足国内新能源汽车、工业、通讯等主要市场赛道的产品，从客户需求出发持续升级优化。第三个方面我们和上游供应链紧密合作提升自己在半导体工艺上面的能力，从而大幅提升产品的性能。

最后最重要的一点是芯洲对于质量持续提升的自我要求。如何能摆脱国产半导体比国外大厂价格要低的认知怪圈，首先一定要提供可靠性和质量与国外大厂相当的产品，在这个基础上持续地去开发迭代符合中国领先市场需求的高性能产品，这也是一家有追求的国产半导体公司共同明确的目标。