2021年，缺芯潮令整個電源管理芯片市場狂飆突進(jìn)，成為全年最炙手可熱的芯片品類之一。在廣闊的市場需求驅(qū)動下，隨著中美貿(mào)易摩擦持續(xù)升級、國家政策支持、疫情使國外供應(yīng)鏈?zhǔn)Ш獾缺尘跋拢就?a target="_blank">電源管理芯片廠商迎來前所未有的利好，業(yè)績集體飆升。

隨著今年上半年半導(dǎo)體短缺開始結(jié)構(gòu)性分化，去庫存危機(jī)彌漫，電源管理芯片的走勢徒增很多不確定性。另一方面，當(dāng)前國內(nèi)電源管理產(chǎn)業(yè)也還有很多領(lǐng)域需要國產(chǎn)化，因此邁向中高端市場是實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路。消費(fèi)電子市場遇冷，汽車市場成為向上攀升的本土電源管理芯片廠商兵家必爭之地。

成立于2017年的鈺泰半導(dǎo)體股份有限公司，也瞄準(zhǔn)了汽車電源管理這個新的增長引擎，目前已布局了升降壓穩(wěn)壓類芯片、LDO、車燈驅(qū)動IC、車載背光IC、負(fù)載開關(guān)、車載充電芯片等多款車規(guī)級的芯片產(chǎn)品。向上躍遷的鈺泰將如何闖蕩這片新藍(lán)海？

1

打造“用戶友好”的車規(guī)級電源管理芯片

作為國內(nèi)最年輕的國家鼓勵的重點(diǎn)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，鈺泰在成立的5年時間里形成了穩(wěn)壓類芯片、電池管理芯片、PMU三大產(chǎn)品品類，2021年電源管理芯片銷量首次突破21億顆，充電倉三合一SoC芯片銷量累計(jì)突破1億顆，成為TWS耳機(jī)充電盒單芯片銷量冠軍，2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入8.26億元。

“國內(nèi)電源管理芯片市場已做到8億元規(guī)模，在國內(nèi)模擬電源領(lǐng)域基本進(jìn)入前三名行列。隨著在這一市場領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)入瓶頸期，亟需打開新的增長平臺、新的市場，以謀求未來更大的發(fā)展。”鈺泰汽車產(chǎn)品經(jīng)理馮炯亮坦言。

馮炯亮指出，汽車電源管理芯片由于其使用環(huán)境，在溫度控制、電壓精度、可靠性等方面都面臨更大挑戰(zhàn)。首先，在設(shè)計(jì)階段，在MOS管等的選型時就要對其耐壓留出更多冗余；同一顆電源管理芯片，車規(guī)級就要比消費(fèi)級型號的電壓高，電流也更大等等，這些指標(biāo)都要留出更多的冗余以確保可靠性；其次，溫度范圍的擴(kuò)大，對芯片的封裝以及材料的使用都與消費(fèi)電子應(yīng)用不同，需要重新選擇和設(shè)計(jì)。

曾在知名德系Tier 1供應(yīng)商擔(dān)任國內(nèi)唯一的資深硬件負(fù)責(zé)人，馮炯亮對于用戶想要用什么樣的芯片了如指掌。“例如，工程師在選用LDO進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時候，除了產(chǎn)品本身，PBC板上配套的外圍電路如何選用、要注意哪些性能指標(biāo)也非常關(guān)鍵。同時，什么樣的Database對工程師來說更友好？”他表示，在做產(chǎn)品定義和編寫產(chǎn)品手冊的時候這些細(xì)節(jié)之處的痛點(diǎn)都解決了，那么性能指標(biāo)差不多的芯片在產(chǎn)品選型階段將更具備競爭力。

鈺泰的汽車電源管理產(chǎn)品在進(jìn)行產(chǎn)品定義時，將綜合評估上述因素來設(shè)計(jì)更具針對性的芯片。

具體來看，第一，要結(jié)合用戶的實(shí)際場景。如今智能汽車、電動汽車更新?lián)Q代越來越快，相比傳統(tǒng)汽車3~5年的開發(fā)周期，本土整車開發(fā)周期大大縮短。在越來越快的迭代節(jié)奏下，如何使客戶能夠準(zhǔn)確、快速地應(yīng)用芯片，并且為他們提供最及時、最友好的服務(wù)是很有幫助的。

第二，對工程師友好，簡單、易用的產(chǎn)品。現(xiàn)在整車、Tier 1供應(yīng)商都在招兵買馬大舉擴(kuò)張，意味著行業(yè)當(dāng)前對工程師的需求比過去大幅增加，但是現(xiàn)實(shí)困境是芯片設(shè)計(jì)相關(guān)的人才極度短缺，剛畢業(yè)入行的新人從學(xué)習(xí)到實(shí)戰(zhàn)去做產(chǎn)品做項(xiàng)目，還需要幾年積累。如果能夠?yàn)樗麄兲峁┖唵我子玫漠a(chǎn)品、完善的軟硬件配套服務(wù)，將為他們的開發(fā)工作帶來更好的體驗(yàn)。

第三，不斷完善產(chǎn)品體系，提供定制化服務(wù)。汽車新四化趨勢之下，汽車芯片種類和數(shù)量需求與日俱增，定制化需求越來越多。如果從項(xiàng)目初期就深度參與客戶端需求調(diào)研，針對需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，需要完成一系列車規(guī)認(rèn)證，完成體系化建設(shè)，包括完善產(chǎn)品體系，建立標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)運(yùn)維服務(wù)體系，將能從源頭提升設(shè)計(jì)可靠性，確保產(chǎn)品滿足高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

“除了做好產(chǎn)品，如何為用戶帶來更好的使用體驗(yàn)，包括產(chǎn)品使用體驗(yàn)和服務(wù)體驗(yàn)都很重要，對公司未來的新業(yè)務(wù)開發(fā)和新市場擴(kuò)展是極大的助力。”馮炯亮表示。

在今年11月愛集微汽車峰會上，鈺泰首次亮相了六款車規(guī)級電源管理芯片樣品，包括四顆DCDC，1顆LDO和1顆LDSW。“這些產(chǎn)品繼承了鈺泰在模擬電源上的長期優(yōu)勢，具有高效、低功耗、高電流密度、小封裝的特點(diǎn)，在汽車市場很多應(yīng)用模塊上比較通用，有大量需求。”他強(qiáng)調(diào)，“公司模擬電源芯片規(guī)模大，多年發(fā)展積累了良好的口碑。因此這些車規(guī)級產(chǎn)品的推廣雖然不到兩個月，但因?yàn)槠奉惾杆佾@得了汽車客戶的青睞。”

據(jù)了解，鈺泰首批車規(guī)級電源芯片樣品正在公司內(nèi)部做各種PET測試，并進(jìn)行AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證，部分意向客戶已基于樣品進(jìn)行功能性和可靠性測試，預(yù)計(jì)2023年一季度相繼量產(chǎn)，二季度則將有更多新產(chǎn)品推出。

隨著越來越多本土電源管理廠商進(jìn)軍汽車的市場，鈺泰認(rèn)為自己雖然不在率先推出車規(guī)產(chǎn)品的行列，但是從另一個角度看也有著后發(fā)優(yōu)勢。“比如當(dāng)前一些主流的DC-DC，基本都是SO8封裝，是上一代的產(chǎn)品了。鈺泰首批推出的低壓5V3A的降壓型開關(guān)芯片EQ21300，使用的就是最新的符合車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的小型封裝SOT563。小型化封裝同時，使用戶能夠以更低的代價，也就是更少的外圍器件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。”馮炯亮強(qiáng)調(diào)，“除了更貼近當(dāng)前需求的小型化封裝，鈺泰也體貼地考慮了用戶EMC測試的痛點(diǎn)，通過更好的封裝設(shè)計(jì)來降低EMC。這些使得用戶從成本、占板面積能得到了最大程度的提升。”

2

IP復(fù)用，通用與定制芯片雙線并行

2022年以來，受宏觀經(jīng)濟(jì)疲軟，需求不振，庫存積壓等因素影響，消費(fèi)電子市場需求遇冷，汽車市場則成為半導(dǎo)體行業(yè)備受期待的新增長點(diǎn)。Research And Markets預(yù)測，受技術(shù)進(jìn)步和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）需求不斷增長驅(qū)動，到2031年，全球汽車電源管理IC市場規(guī)模將從2021年的41.76億美元增長至101.86億美元，2022年~2031年間年復(fù)合增長率達(dá)9.5%，ADAS和安全功能、遠(yuǎn)程信息處理及車身電子、信息娛樂系統(tǒng)和動力總成等應(yīng)用推動了汽車電源管理芯片市場的強(qiáng)勁增長。

馮炯亮也指出，當(dāng)前汽車行業(yè)主要有兩個大熱的領(lǐng)域，一是智能座艙，以及未來基于智能座艙的元宇宙應(yīng)用，二是自動駕駛域，以及當(dāng)前階段的ADAS。受到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和資本熱潮的推動，這兩個領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅猛，相關(guān)需求也在迅速攀升，鈺泰的汽車電源管理芯片將針對這些熱點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行針對性開發(fā)。

比如，智能座艙中顯示屏越來越多，電流消耗也越來越大，帶來對大電流DC-DC等需求；另一方面，“雙碳”目標(biāo)下低能耗的需求，對電源芯片本身提出更低功耗的要求。因此，大電流、低功耗是目前鈺泰電源芯片開發(fā)的方向。“總的來說，鈺泰將開發(fā)一系列通用型車規(guī)電源芯片型號，同時也將針對具體的客戶端需求開發(fā)定制化產(chǎn)品。”

鈺泰車規(guī)級電源管理芯片的迅速推進(jìn)得益于公司豐富的IP核積累和復(fù)用。“比如原有的一些消費(fèi)類應(yīng)用芯片設(shè)計(jì)，在汽車市場也有同樣的應(yīng)用場景，就可以用將這個IP核復(fù)用到車規(guī)級的產(chǎn)品線，這加速了我們第一批車規(guī)級產(chǎn)品的推出。”他解釋，“未來，我們將進(jìn)行更多類似的IP核復(fù)用，進(jìn)行通用產(chǎn)品的迭代；針對客戶特別的需求的模塊，則進(jìn)行個性化的定制設(shè)計(jì)。”

與此同時，隨著ADAS、自動駕駛的不斷發(fā)展，汽車安全需求會越來越高，車上的各個模塊對功能安全的要求會越來越多。針對這一趨勢，鈺泰也將投入更多研發(fā)力量開發(fā)適配汽車功能安全需求的IP，以應(yīng)對未來更大的功能安全需求市場。

值得一提的是，近來業(yè)內(nèi)一些汽車電源芯片廠商與智能座艙芯片平臺（SoC）廠商進(jìn)行合作定義和開發(fā)，并借此進(jìn)入汽車Tier 1乃至前裝市場。對此，馮炯亮認(rèn)為，“相比于參與別人的游戲，自己更希望是游戲規(guī)則的制定者”。

他解釋，通過與客戶的交流發(fā)現(xiàn)，如果是自己與客戶合作進(jìn)行產(chǎn)品替代，會與使用SoC廠商推薦配套的電源管理芯片在性能對比中產(chǎn)生偏差，這樣的差異或偏差可能會導(dǎo)致客戶時間的不可控，成本的不可控等各種問題。但是如果與SoC廠商合作，在他們的開發(fā)過程中植入自己的產(chǎn)品，或者直接進(jìn)入其參考設(shè)計(jì)，對于未來的用戶會更加友好，也減少了自身很多不必要的麻煩。

“因?yàn)樵谏蓞⒖荚O(shè)計(jì)的過程中，很多指標(biāo)都已經(jīng)過驗(yàn)證，整個方案進(jìn)行車規(guī)認(rèn)證，這樣的途徑也更安全。”他強(qiáng)調(diào)，“目前鈺泰已經(jīng)著手與國內(nèi)一些智能座艙SoC廠商洽談合作，致力于能為客戶提供從SoC到電源管理等配套芯片的全國產(chǎn)替代方案。”

馮炯亮表示，針對通用的模擬電源芯片和針對特別應(yīng)用模塊的定制芯片兩條車規(guī)級產(chǎn)品規(guī)劃路線，鈺泰的目標(biāo)是爭取在2023年，完成通用電源芯片的布局，并鎖定重要戰(zhàn)略汽車客戶，合作開發(fā)具有前瞻性的汽車專用模擬電源特色芯片。與此同時保持鈺泰一貫的追求——更高安全性，更高效率，更低功耗，更多功能或更大功率，力爭為汽車行業(yè)的客戶提供性價比最高的車載電源解決方案。他預(yù)測，汽車市場以及下一步要布局的工業(yè)市場業(yè)務(wù)取得突破后，將使公司業(yè)績翻一翻。

不容忽視的是，在鈺泰等本土廠商摩拳擦掌攀登電源管理芯片新高峰之時，隨著汽車行業(yè)“缺芯”逐漸回歸常態(tài)，供應(yīng)鏈逐漸恢復(fù)的同時海外廠商也重新殺回國內(nèi)市場，他們難以避免地面臨需求和競爭的雙重沖擊。

馮炯亮仍然信心滿滿，他認(rèn)為在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸分化、各國汽車制造商都需求供應(yīng)鏈安全的趨勢下，供應(yīng)商必然從single-source走向dual-source甚至multi-source。“在這樣的背景下，我們可以先成為一個B點(diǎn)供應(yīng)商，通過產(chǎn)品、服務(wù)等各方面的不斷發(fā)展壯大，使客戶相信我們未來有實(shí)力成為一個A點(diǎn)供應(yīng)商的選擇。”他強(qiáng)調(diào)，“面臨競爭并不是一件可怕的事，甚至競爭將推動我們的發(fā)展。”

尤其在中國新能源車產(chǎn)業(yè)已然成為全球領(lǐng)頭羊的當(dāng)下，越來越多外資品牌車企甚至進(jìn)入中國市場，尋找更多本土的芯片供應(yīng)商。“機(jī)會會越來越多！”