国产PMIC勇攀新高峰,钰泰半导体如何闯荡汽车市场新蓝海?

来源:爱集微 #钰泰# #BMIC# #车规级芯片#
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2021年,缺芯潮令整个电源管理芯片市场狂飙突进,成为全年最炙手可热的芯片品类之一。在广阔的市场需求驱动下,随着中美贸易摩擦持续升级、国家政策支持、疫情使国外供应链失衡等背景下,本土电源管理芯片厂商迎来前所未有的利好,业绩集体飙升,并酝酿出多个IPO。

随着今年上半年半导体短缺开始结构性分化,去库存危机弥漫,电源管理芯片的走势徒增很多不确定性。另一方面,当前国内电源管理产业也还有很多领域需要国产化,因此迈向中高端市场是实现长远发展的必经之路。消费电子市场遇冷,汽车市场成为向上攀升的本土电源管理芯片厂商兵家必争之地。

成立于2017年的钰泰半导体股份有限公司,在2021年揽下超8亿元人民币市场份额,也瞄准了汽车电源管理这个新的增长引擎,目前已布局了升降压稳压类芯片、LDO、车灯驱动IC、车载背光IC、负载开关、车载充电芯片等多款车规级的芯片产品。向上跃迁的钰泰将如何闯荡这片新蓝海?

打造“用户友好”的车规级电源管理芯片

作为国内最年轻的国家级重点电源管理芯片企业,钰泰在成立的5年时间里形成了稳压类芯片、电池管理芯片、PMU三大产品品类,2021年电源管理芯片销量首次突破21亿颗,充电仓三合一SoC芯片销量累计突破1亿颗,成为TWS耳机充电盒单芯片销量冠军,2021年实现营业收入8.26亿元,并在今年宣布冲击科创板。

“消费电子市场已做到8亿元规模,在国内模拟电源领域基本进入前三名行列。随着在这一市场领域的发展进入瓶颈期,亟需打开新的增长平台、新的市场,以谋求未来更大的发展。”钰泰汽车产品经理冯炯亮坦言。

冯炯亮指出,汽车电源管理芯片由于其使用环境,在温度控制、电压精度、可靠性等方面都面临更大挑战。首先,在设计阶段,在MOS管等的选型时就要对其耐压留出更多冗余;同一颗电源管理芯片,车规级就要比消费级型号的电压高,电流也更大等等,这些指标都要留出更多的冗余以确保可靠性;其次,温度范围的扩大,对芯片的封装以及材料的使用都与消费电子应用不同,需要重新选择和设计。

曾在知名德系Tier 1供应商担任国内唯一的资深硬件负责人,冯炯亮对于用户想要用什么样的芯片了如指掌。“例如,工程师在选用LDO进行电路设计的时候,除了产品本身,PBC板上配套的外围电路如何选用、要注意哪些性能指标也非常关键。同时,什么样的Database对工程师来说更友好?”他表示,在做产品定义和编写产品手册的时候这些细节之处的痛点都解决了,那么性能指标差不多的芯片在产品选型阶段将更具备竞争力。

钰泰的汽车电源管理产品在进行产品定义时,将综合评估上述因素来设计更具针对性的芯片。

具体来看,第一,要结合用户的实际场景。如今智能汽车、电动汽车更新换代越来越快,相比传统汽车3~5年的开发周期,本土整车开发周期大大缩短。在越来越快的迭代节奏下,如何使客户能够准确、快速地应用芯片,并且为他们提供最及时、最友好的服务是很有帮助的。

第二,对工程师友好,简单、易用的产品。现在整车、Tier 1供应商都在招兵买马大举扩张,意味着行业当前对工程师的需求比过去大幅增加,但是现实困境是芯片设计相关的人才极度短缺,刚毕业入行的新人从学习到实战去做产品做项目,还需要几年积累。如果能够为他们提供简单易用的产品、完善的软硬件配套服务,将为他们的开发工作带来更好的体验。

第三,不断完善产品体系,提供定制化服务。汽车新四化趋势之下,汽车芯片种类和数量需求与日俱增,定制化需求越来越多。如果从项目初期就深度参与客户端需求调研,针对需求进行定制设计,需要完成一系列车规认证,完成体系化建设,包括完善产品体系,建立标准化的建设运维服务体系,将能从源头提升设计可靠性,确保产品满足高质量标准。

“除了做好产品,如何为用户带来更好的使用体验,包括产品使用体验和服务体验都很重要,对公司未来的新业务开发和新市场扩展是极大的助力。”冯炯亮表示。

在今年11月爱集微汽车峰会上,钰泰首次亮相了六款车规级电源管理芯片样品,包括四颗DCDC,1颗LDO和1颗LDSW。“这些产品继承了钰泰在模拟电源上的长期优势,具有高效、低功耗、高电流密度、小封装的特点,在汽车市场很多应用模块上比较通用,有大量需求。”他强调,“公司模拟电源芯片规模大,多年发展积累了良好的口碑。因此这些车规级产品的推广虽然不到两个月,但因为品类全,迅速获得了汽车客户的青睐。”

据了解,钰泰首批车规级电源芯片样品正在公司内部做各种PET测试,并进行AEC-Q100车规认证,部分意向客户已基于样品进行功能性和可靠性测试,预计2023年一季度相继量产,二季度则将有更多新产品推出。

随着越来越多本土电源管理厂商进军汽车的市场,钰泰认为自己虽然不在率先推出车规产品的行列,但是从另一个角度看也有着后发优势。“比如当前一些主流的DC-DC,基本都是SO8封装,是上一代的产品了。钰泰首批推出的低压5V3A的降压型开关芯片EQ21300,使用的就是最新的符合车规标准的小型封装SOT563。小型化封装同时,使用户能够以更低的代价,也就是更少的外围器件进行方案设计。”冯炯亮强调,“除了更贴近当前需求的小型化封装,钰泰也体贴地考虑了用户EMC测试的痛点,通过更好的封装设计来降低EMC。这些使得用户从成本、占板面积能得到了最大程度的提升。”

IP复用,通用与定制芯片双线并行

2022年以来,受宏观经济疲软,需求不振,库存积压等因素影响,消费电子市场需求遇冷,汽车市场则成为半导体行业备受期待的新增长点。Research And Markets预测,受技术进步和高级驾驶辅助系统(ADAS)需求不断增长驱动,到2031年,全球汽车电源管理IC市场规模将从2021年的41.76亿美元增长至101.86亿美元,2022年~2031年间年复合增长率达9.5%,ADAS和安全功能、远程信息处理及车身电子、信息娱乐系统和动力总成等应用推动了汽车电源管理芯片市场的强劲增长。

冯炯亮也指出,当前汽车行业主要有两个大热的领域,一是智能座舱,以及未来基于智能座舱的元宇宙应用,二是自动驾驶域,以及当前阶段的ADAS。受到产业创新和资本热潮的推动,这两个领域技术发展迅猛,相关需求也在迅速攀升,钰泰的汽车电源管理芯片将针对这些热点应用进行针对性开发。

比如,智能座舱中显示屏越来越多,电流消耗也越来越大,带来对大电流DC-DC等需求;另一方面,“双碳”目标下低能耗的需求,对电源芯片本身提出更低功耗的要求。因此,大电流、低功耗是目前钰泰电源芯片开发的方向。“总的来说,钰泰将开发一系列通用型车规电源芯片型号,同时也将针对具体的客户端需求开发定制化产品。”

钰泰车规级电源管理芯片的迅速推进得益于公司丰富的IP核积累和复用。“比如原有的一些消费类应用芯片设计,在汽车市场也有同样的应用场景,就可以用将这个IP核复用到车规级的产品线,这加速了我们第一批车规级产品的推出。”他解释,“未来,我们将进行更多类似的IP核复用,进行通用产品的迭代;针对客户特别的需求的模块,则进行个性化的定制设计。”

与此同时,随着ADAS、自动驾驶的不断发展,汽车安全需求会越来越高,车上的各个模块对功能安全的要求会越来越多。针对这一趋势,钰泰也将投入更多研发力量开发适配汽车功能安全需求的IP,以应对未来更大的功能安全需求市场。

值得一提的是,近来业内一些汽车电源芯片厂商与智能座舱芯片平台(SoC)厂商进行合作定义和开发,并借此进入汽车Tier 1乃至前装市场。对此,冯炯亮认为,“相比于参与别人的游戏,自己更希望是游戏规则的制定者”。

他解释,通过与客户的交流发现,如果是自己与客户合作进行产品替代,会与使用SoC厂商推荐配套的电源管理芯片在性能对比中产生偏差,这样的差异或偏差可能会导致客户时间的不可控,成本的不可控等各种问题。但是如果与SoC厂商合作,在他们的开发过程中植入自己的产品,或者直接进入其参考设计,对于未来的用户会更加友好,也减少了自身很多不必要的麻烦。

“因为在生成参考设计的过程中,很多指标都已经过验证,整个方案进行车规认证,这样的途径也更安全。”他强调,“目前钰泰已经着手与国内一些智能座舱SoC厂商洽谈合作,致力于能为客户提供从SoC到电源管理等配套芯片的全国产替代方案。”

冯炯亮表示,针对通用的模拟电源芯片和针对特别应用模块的定制芯片两条车规级产品规划路线,钰泰的目标是争取在2023年,完成通用电源芯片的布局,并锁定重要战略汽车客户,合作开发具有前瞻性的汽车专用模拟电源特色芯片。与此同时保持钰泰一贯的追求——更高安全性,更高效率,更低功耗,更多功能或更大功率,力争为汽车行业的客户提供性价比最高的车载电源解决方案。他预测,汽车市场以及下一步要布局的工业市场业务取得突破后,将使公司业绩翻一翻。

不容忽视的是,在钰泰等本土厂商摩拳擦掌攀登电源管理芯片新高峰之时,随着汽车行业“缺芯”逐渐回归常态,供应链逐渐恢复的同时海外厂商也重新杀回国内市场,他们难以避免地面临需求和竞争的双重冲击。

冯炯亮仍然信心满满,他认为在半导体产业链逐渐分化、各国汽车制造商都需求供应链安全的趋势下,供应商必然从single-source走向dual-source甚至multi-source。“在这样的背景下,我们可以先成为一个B点供应商,通过产品、服务等各方面的不断发展壮大,使客户相信我们未来有实力成为一个A点供应商的选择。”他强调,“面临竞争并不是一件可怕的事,甚至竞争将推动我们的发展。”

尤其在中国新能源车产业已然成为全球领头羊的当下,越来越多外资品牌车企甚至进入中国市场,寻找更多本土的芯片供应商。“机会会越来越多!”

(校对/萨米)

责编: 张轶群
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