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Man mano che le auto diventano più elettrificate, intelligenti e connesse, vengono sempre più utilizzati componenti elettronici come sensori, semiconduttori di potenza e motori, e questi componenti a loro volta richiedono più chip di gestione dell’energia per gestire la conversione di corrente e tensione, promuovendo così lo sviluppo di tecnologie innovative mercato dei chip di potenza analogici.

Secondo i dati di IC Insights, il mercato globale dei chip per la gestione dell’energia dovrebbe raggiungere i 52,6 miliardi di dollari nel 2025, con un tasso di crescita annuo composto dell’8,8% dal 2023 al 2025. Tuttavia, attualmente questo mercato è ancora dominato da produttori stranieri, con diversi Produttori esteri I giganti rappresentati da Huawei rappresentano oltre l'80% del mercato globale dei chip di gestione dell'energia, il che significa enormi opportunità alternative per i produttori nazionali di chip di gestione dell'energia.

Allo stesso tempo, beneficiando del sostegno politico nazionale, dei dividendi di sostituzione nazionali e del boom di capitali, oltre all’impatto della carenza di chip negli anni precedenti, i produttori nazionali di chip hanno preso l’elettronica di consumo, che ha una soglia relativamente bassa, come punto di ingresso per entrare traccia dei chip di gestione dell'energia e ha raggiunto un layout di prodotto abbastanza diversificato in questo campo.

D'altro canto, anche i produttori nazionali stanno gradualmente realizzando progressi nei chip di gestione della potenza automobilistica che richiedono maggiore sicurezza e affidabilità. L'azienda nazionale di chip analogici Nanochip è particolarmente eccezionale in questo campo. I suoi prodotti di gestione dell'alimentazione come gate driver, alimentatori, driver LED, driver di motori e protezione del percorso di alimentazione hanno raggiunto con successo vendite stabili nel settore automobilistico con l'introduzione di prodotti e clienti, è diventato uno dei pochi produttori nazionali di sistemi di gestione dell'energia ad entrare nel mercato automobilistico.

Le aziende locali stanno producendo chip per l’alimentazione

Per prima cosa, comprendiamo brevemente il chip di gestione dell'energia. Essendo un chip responsabile della conversione, distribuzione, rilevamento e altra gestione dell'energia elettrica nei sistemi di apparecchiature elettroniche, i chip di gestione dell'alimentazione influenzeranno direttamente le prestazioni delle apparecchiature elettroniche e sono necessari anche nelle moderne apparecchiature. prodotti elettronici. Un tipo indispensabile di chip.

In base alla classificazione funzionale, i chip di gestione dell'energia possono essere suddivisi in convertitori AC/DC, convertitori DC/DC, chip di gestione della carica, chip di protezione della carica, chip di ricarica wireless, chip driver e altri tipi.

Dai telefoni cellulari alle stazioni spaziali, indipendentemente dal tipo di prodotto, puoi trovare chip di gestione dell'energia Quasi tutti i sistemi elettrici ed elettronici utilizzano chip di gestione dell'energia, infatti, rappresentano oltre la metà del mercato dei chip analogici. le opportunità in esso contenute possono essere naturalmente immaginate.

È proprio a causa dell’ampia gamma di scenari applicativi che la domanda generata dalle aziende a valle continua a guidare lo sviluppo di chip di gestione dell’energia. Sebbene l’industria dei semiconduttori abbia attraversato un ciclo discendente negli ultimi due anni, il mercato dei chip di gestione dell’energia, soprattutto in Cina, ha mantenuto un trend di crescita stabile.

Secondo i dati Gartner, il mercato cinese dei chip elettrici ammonterà a circa 13 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che raggiungerà i 20 miliardi di dollari nel 2025, con un tasso di crescita composto di circa il 15,4%. Secondo TMR, un’organizzazione internazionale di ricerche di mercato, la dimensione del mercato globale dei chip per la gestione dell’energia raggiungerà i 56,5 miliardi di dollari entro il 2026, con un tasso di crescita annuo composto del 10,7% tra il 2018 e il 2026.

In questo mercato dei chip in rapido sviluppo, i produttori nazionali si stanno sviluppando molto rapidamente. Vale la pena notare che il più grande mercato finale per i chip di gestione dell'energia è ancora l'elettronica di consumo e la maggior parte dei produttori nazionali è concentrata in questo mercato anche al di fuori del campo dell'elettronica di consumo, dell'elettronica automobilistica, dei dispositivi indossabili, degli elettrodomestici intelligenti e delle applicazioni industriali anche altri settori come la telefonia mobile, le stazioni base e le apparecchiature si stanno sviluppando rapidamente, ci sono meno produttori nazionali, in particolare i chip per la gestione dell’energia automobilistica in più rapida crescita. Prima della grande carenza nel 2021, pochi produttori nazionali erano disposti ad addentrarsi in questo mercato.

Il motivo è che, allo stesso tempo, la soglia per l'introduzione del cliente è elevata e il divario di prodotto e tecnologia tra paesi nazionali ed esteri è difficile da eliminare a breve termine. I cinque giganti hanno già stabilito un layout di prodotto completo, mentre la maggior parte Le aziende nazionali stanno ancora migliorando la copertura delle categorie ed espandendo i mercati dei prodotti. La strada non è ancora entrata nella fase di aggiornamento iterativo. Ogni volta che il mercato a valle solleva nuove richieste o incontra nuovi problemi, le aziende devono condurre un nuovo ciclo di ricerca e sviluppo in base alle esigenze. e problemi.

Essendo uno dei pochi produttori di sistemi di gestione dell'energia ad entrare nel mercato automobilistico, Nanochip ha continuato a mantenere un'elevata percentuale di investimenti in ricerca e sviluppo negli ultimi anni. Resta inteso che l'investimento in ricerca e sviluppo di Nanochip nel 2023 sarà di 521,6144 milioni di yuan, con un aumento del 29,17% rispetto al 2022, pari al 39,79% del reddito operativo. Il forte sostegno alla ricerca e sviluppo apre la strada all'ingresso di Nanochip in questo mercato.

Rispetto ad altri produttori nazionali di gestione dell'energia, gli investimenti in ricerca e sviluppo di Nanochip sono chiaramente mirati, a differenza di altri produttori sparsi nei settori consumer e industriale, Nanochip investe quasi il 90% delle sue risorse nelle automobili Nanomicro ha un vantaggio maggiore nella concorrenza nei settori ad alta soglia, in particolare nel mercato automobilistico. La quota di mercato nazionale di Nanomicro ha raggiunto il 10% - circa il 15%, molto più di altri produttori nazionali di alimentatori.

La concorrenza nel mercato dei chip di gestione dell'energia è feroce. Per i produttori nazionali di chip analogici, questa pista ha raggiunto un punto in cui devono competere per superare la situazione in futuro, uscire dall'ombra dei giganti e realizzare veramente La sostituzione interna è diventata una questione per ogni produttore. Nanochip, un produttore che è uscito dalla sua precedente zona di comfort ed è entrato con successo nel mercato automobilistico, è diventato unico negli ultimi due anni e ha fornito risposte diverse. per chip analogici domestici.

Chip di alimentazione del veicolo, nuovo percorso

Alcune persone potrebbero essere curiose, di fronte alle pressioni dei giganti stranieri, quali scoperte ha fatto Naxin Micro nei chip di gestione della potenza dei veicoli?

Innanzitutto, diamo un'occhiata allo stato attuale dei chip di gestione dell'energia automobilistica. Nelle automobili, i chip di gestione dell'energia sono principalmente responsabili dell'alimentazione dei dispositivi elettronici di bordo, tra cui l'alimentazione di avviamento, l'alimentazione delle luci dell'auto, l'alimentazione del quadro strumenti, ecc. Può gestire e distribuire efficacemente l'energia per garantire il normale funzionamento delle apparecchiature elettroniche di bordo. Inoltre, anche il chip di controllo del motore svolge un ruolo vitale: può controllare la velocità e lo sterzo del motore per garantire una guida stabile dell'auto.

Inoltre, il gate driver sopra menzionato svolge anche un ruolo importante nelle automobili. Poiché il gate driver è solitamente incluso nel sistema di alimentazione e controllo del motore, può anche essere classificato come un chip di gestione dell'alimentazione generalizzato i nuovi veicoli energetici ricevono sempre più attenzione, questo chip è diventato anche una pista popolare.

Come circuito buffer tra il controller a bassa tensione e il circuito ad alta potenza, il gate driver può ottenere un'accensione e uno spegnimento più efficienti del dispositivo di alimentazione. I gate driver tradizionali solitamente richiedono un'area di sistema più ampia e componenti aggiuntivi per ottenere la compatibilità elettromagnetica conformità e soddisfare i requisiti di sicurezza. Il pacchetto di azionamento del gate isolato che utilizza la nuova tecnologia è di piccole dimensioni e integra un'alimentazione isolata e i relativi componenti passivi, il che riduce la complessità della progettazione del sistema e la necessità di risorse di progettazione aggiuntive. È una delle attuali tendenze di sviluppo.

Grazie allo sviluppo dell'elettrificazione, del networking e dell'intelligenza, ci sono sempre più applicazioni dei chip di potenza per biciclette. Resta inteso che un normale veicolo a nuova energia utilizza più di 100 chip di potenza. I dati di terze parti mostrano che la dimensione del mercato globale dei chip di gestione della potenza per autoveicoli sarà di circa 1,92 miliardi di dollari nel 2023. Si prevede che la dimensione del mercato dei chip di gestione della potenza per autoveicoli sarà pari a circa 1,92 miliardi di dollari. sarà il 2025. Raggiungendo i 2,14 miliardi di dollari in termini di gate drive, il mercato dei gate driver varrà 1,73 miliardi di dollari nel 2021 e si prevede che raggiungerà i 2,7 miliardi di dollari nel 2027, con un tasso di crescita annuo composto del 7,9%. con il tasso di crescita più elevato nel periodo è rappresentato per il 32% da veicoli elettrici.

Si può dire che le automobili siano diventate il campo di applicazione più promettente per i chip di gestione dell'energia.

Guardando indietro al paese, a causa del continuo miglioramento dei veicoli domestici a nuova energia in termini di durata della batteria e ricarica, le principali case automobilistiche cinesi hanno iniziato a implementare piattaforme ad alta tensione e hanno iniziato a svilupparsi da piattaforme a 400 V a piattaforme a 800 V, il che porterà inevitabilmente alla creazione di alimentatori e driver di livello automobilistico. Si prevede che la domanda di chip registrerà una crescita maggiore rispetto al mercato globale.

Tuttavia, a causa delle elevate barriere tecniche e dei requisiti di ciclo elevato, difficile e lungo per la certificazione dei veicoli, il numero di aziende nazionali in grado di fornire alimentatori di livello automobilistico e chip di azionamento è limitato, e le loro capacità di produzione di massa sono limitate Industria automobilistica dal 2021 al 2022 Dopo la "carenza di chip", la partecipazione dei produttori nazionali è ancora molto limitata.

Nanochip, fondata nel 2013, ha finalmente rotto il monopolio straniero sugli alimentatori e sui chip dei driver per auto dopo continui investimenti in ricerca e sviluppo. I prodotti lanciati non solo hanno superato la certificazione AEC-Q100 dei chip per auto, ma anche rigorosamente segue il processo normativo del veicolo e il sistema di controllo normativo del veicolo dalla definizione e sviluppo del prodotto alla consegna dell'imballaggio dei wafer.

Resta inteso che i chip di livello automobilistico di Nanochip sono stati installati in lotti presso un gran numero di principali produttori di veicoli/fornitori automobilistici di primo livello. Negli ultimi due anni ha anche ottenuto grandi progressi nelle attività legate al settore automobilistico: nel 2023 Spedizioni in il settore dell'elettronica automobilistica ha raggiunto 164 milioni di unità e il fatturato del settore dell'elettronica automobilistica ha rappresentato il 30,95%, con un aumento di circa 7,82 punti percentuali rispetto all'anno precedente. Nel primo trimestre del 2024, la quota del settore dell'elettronica automobilistica aumenterà ulteriormente a 35,63 %.

Layout del chip di gestione dell'alimentazione di Nanocore

In precedenza, la maggior parte delle persone aveva capito che Nanochip si basava principalmente sulla sua forte forza nelle catene di segnali e nei sensori. Nel layout del prodotto "a tre ruote motrici" che Nanochip ha enfatizzato negli ultimi anni, i chip di gestione dell'energia sono diventati la chiave come parte del sistema. Nel settore industriale, Nanochip ha ottenuto una svolta a livello automobilistico in aree che prima erano irraggiungibili dai sostituti nazionali.

Nell'attuale layout dei prodotti di gestione dell'energia di Nanochip, possiamo vedere le cinque principali categorie di prodotti: gate driver, driver del motore, driver LED, alimentatore e protezione del percorso di alimentazione, che sono in linea con la maggior parte delle aziende nazionali di chip di gestione dell'energia che si concentrano su il settore dell'elettronica di consumo, diversamente, l'elettronica automobilistica, in quanto focus aziendale di Nanochip, è stata messa al primo posto.

Allora, come si stanno sviluppando i prodotti di gestione energetica di Nanochip nel campo automobilistico?

Secondo Naxinwei, Naxinwei si concentra sul settore automobilistico. In termini di azionamento dei cancelli, l'azienda sarà la prima a lanciare prodotti di livello automobilistico nel 2021. Nel 2023, ha completato l'aggiornamento dei prodotti di azionamento di isolamento industriale e automobilistico ora saldamente radicato. occupare saldamente la posizione di leader del mercato nazionale. Allo stesso tempo, ha compiuto progressi rivoluzionari nel campo dell'azionamento principale dei cancelli di sicurezza funzionali, diventando la prima azienda nazionale a lanciare tali prodotti. Vale la pena notare che l’ultimo chip gate driver ad alta velocità a canale singolo di Nanochip è appositamente progettato per pilotare GaN HEMT (transistor ad alta mobilità elettronica) nei trasmettitori lidar e può affrontare varie sfide nelle applicazioni lidar.

Nella direzione dell'azionamento del motore, i nuovi prodotti di azionamento del motore pre-azionamento multicanale e del motore passo-passo lanciati da Nanocore hanno anche ottenuto designazioni Tier-1 per molti sistemi di controllo del dominio e del corpo. Resta inteso che i prodotti di fascia alta lanciato da Nanocore Il SoC altamente integrato per driver per piccoli motori NSUC1610 realizza un controllo efficiente e in tempo reale di applicazioni per piccoli motori integrando MCU core ARM, driver half-bridge a 4 vie e interfaccia LIN su un singolo chip ed è ampiamente applicabile alle nuove energie sistemi di gestione termica del veicolo Applicazioni come valvole di espansione elettroniche, AGS e prese d'aria elettroniche.

Anche nelle tre principali categorie di prodotti: driver LED, alimentatore e protezione del percorso di alimentazione, Nanocore ha compiuto notevoli progressi:

Nella direzione della guida LED, Nanocore Micro ha completato la produzione in serie di prodotti con driver LED per fanali posteriori di livello automobilistico. Ha ottenuto con successo l'introduzione da parte dei clienti nel mercato dei fanali posteriori per auto applicazione in scenari a luce passante I prodotti con driver LED a 16 e 24 canali sono stati riconosciuti all'unanimità dal mercato per le loro eccellenti prestazioni e stabilità.

Nella direzione dell'alimentazione, Nanochip ha lanciato un LDO a bassa potenza, appositamente progettato per applicazioni di alimentazione a batteria per autoveicoli. Presenta i vantaggi di dimensioni ridotte, alta precisione, basso rumore e basso consumo di energia statica ed è molto adatto per requisiti di consumo energetico elevato in standby. Nelle applicazioni automobilistiche, fornisce alimentazione a MCU e ricetrasmettitori CAN/LIN nei sistemi di standby per risparmiare energia e prolungare la durata della batteria.

Nella direzione della protezione del percorso di alimentazione, gli interruttori high-side e low-side intelligenti a livello di microcar Nanocore coprono diverse combinazioni di Ron e numeri di canale, sono adatti per pilotare vari tipi di carico come resistivo, capacitivo e induttivo e supportano funzioni di protezione diagnostica complete . Resta inteso che l'interruttore low-side intelligente di Nanocore ha superato la certificazione automobilistica AEC-Q100. Il primo interruttore high-side è stato presentato ai principali clienti del settore automobilistico e si prevede che sarà prodotto in serie quest'anno.

Possiamo vedere che Nanochip, in quanto azienda nazionale di chip analogici, non solo ha ottenuto la sostituzione nazionale nelle catene di segnali e nei prodotti di sensori nel campo automobilistico, ma ha anche reso i chip di gestione dell'energia un nuovo punto di svolta.

scrivi alla fine

Prima del 2022, la maggior parte delle aziende nazionali di chip analogici seguirà principalmente il percorso "PIN to PIN" di sostituzione interna dei chip automobilistici. Le aziende nazionali seguiranno spesso ciò che fanno i produttori stranieri. Questo approccio graduale è carente durante la tendenza principale. ha avuto un buon effetto. Le società nazionali hanno occupato parte del mercato e anche le società automobilistiche nazionali hanno risolto i loro bisogni urgenti.

Ma quando l'offerta di chip per autoveicoli tornerà a un livello stabile, questo metodo difficilmente potrà ottenere un vantaggio. Soprattutto quando i produttori stranieri sfruttano la riduzione dei prezzi come killer, i produttori nazionali sembrano essere in perdita.

Naxin Micro non ha seguito questo percorso. Enfatizza l'innovazione delle applicazioni e lancia i prodotti corrispondenti comprendendo le esigenze dei clienti, attraverso una collaborazione approfondita con i clienti, si concentra da vicino sulle tendenze di sviluppo degli scenari applicativi a valle per sviluppare prodotti e clienti più innovativi sono felici di vedere una soluzione che soddisfi meglio le loro esigenze. Ciò apre senza dubbio una nuova idea per i chip analogici domestici.

Riteniamo che i produttori nazionali di chip come Nanochip diventeranno in futuro una delle colonne portanti dell'ondata di chip domestici per la gestione dell'energia, data la loro chiara disposizione e visione.