电源管理和信号链芯片是模拟芯片的重要组成部分。
广义模拟芯片市场包含信号链、电源管理和 射频三大类。其中，电源管理芯片主要是指管理电池与电能的电路，包括充电管理芯片、转换器 产品、充电保护芯片、无线充电芯片、驱动芯片等；信号链芯片主要是指用于处理信号的电路， 包括线性产品、转换器产品、接口产品等。
电源管理芯片：模拟 IC 的关键器件，市场空间广阔。下游市场发展迅速，全球及国产电源管理芯片市场空间广阔。电源管理芯片产业下游应用场景丰 富，覆盖通信、消费电子、汽车及物联网等各个电子相关领域。随着新能源汽车、5G 通信、物联 网等下游市场的发展，电子设备数量及种类持续增长，设备电能应用效能管理愈发重要，带动电 源管理芯片需求增长。根据 Frost&Sullivan 统计，2021 年全球电源管理芯片市场规模约 368 亿美 元，2016-2021 年复合增长率为 13%。2021 年中国电源管理芯片市场规模突破 132 亿美元，占 据全球约36%的市场份额。随着国产电源管理芯片在家用电器、3C新兴产品等领域的应用拓展， 未来几年国产电源管理芯片市场规模仍将快速增长。预计至2025年中国电源管理芯片市场规模将 达到 235 亿美元，20-25 年复合增长率为 15%。
信号链芯片：受益于新技术和下游应用，规模稳步增长。信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁。完整信号链的工作过程为：从传感器探测到真实世界 实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等，并将这些自然信号转化成模拟的电信号， 通过放大器进行放大，然后通过 ADC 把模拟信号转化为数字信号，经过 MCU 或 CPU 或 DSP 等 处理后，再经由 DAC 还原为模拟信号。信号链是电子设备实现感知和控制的基础，是电子产品智 能化、智慧化的基础。
受益于较长的生命周期和较分散的应用场景，信号链模拟芯片市场发展态势良好，行业规模稳步 增长。信号链模拟芯片随下游发展一同演进，朝小型化、低功耗和高性能方向发展。IC Insights 的报告显示，全球信号链模拟芯片的市场规模将从 2016 年的 84 亿美金增长至 2023 年的 118 亿 美金，16-23 年复合增长率约 5%。其中，放大器和比较器、转换器产品是市场规模占比最高的两 类，合计约占信号链模拟芯片市场规模的 75%。
全球集成电路市场规模持续扩大，中国市场发展快速。根据 Frost&Sullivan 统计，2020 年全球集 成电路市场规模为 3,546 亿美元，伴随着以新能源汽车、 5G、AIoT 和云计算为代表的新技术的 推广，集成电路产业将会迎来进一步发展，预计 2025 年将达到 4,750 亿美元，复合增长率约为 6%。2020 年中国集成电路行业市场规模为 8,928 亿元，同比增长 18%。随着消费电子、汽车电 子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升，中国集成电路行业发展快速，未来五年将以 16% 的年复合增长率增长，至 2025 年市场规模将达到 18,932 亿元。
模拟芯片全球市场规模稳步扩张，中国为其最主要的消费市场。因其使用周期长的特性，模拟芯 片市场增速表现与数字芯片略有不同。根据 Frost&Sullivan 统计，2021 年全球模拟芯片行业市场 规模约586亿美元，中国市场规模约2731亿元，占比七成左右，中国为全球最主要的消费市场， 且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。预计 2025 年中国模拟芯片市场规模将增长至 3340 亿元， 20-25 年复合增长率为 6%。
模拟芯片下游各细分市场快速扩大，通信市场规模最大，通信、汽车占比进一步提升。根据 IC Insights 统计，专用模拟芯片的下游市场主要包含通信、汽车、工业、计算机、消费电子等领域。通信是专用模拟芯片最重要的下游市场，包含手机、网络及通讯设备等，2022 年全球市场规模为 262 亿美元，占整个模拟芯片市场的 32%。汽车是专用模拟芯片增速最快的下游市场，22 年增速 为 17%， 2022 年市场规模为 137 亿美元，位居第二。
2.1 新能源汽车快速渗透，模拟芯片价值量提升
汽车电动化、网联化和智能化提速，车用 IC 需求快速增加。随着汽车电动化进程加快、汽车互联 性增加、自动驾驶逐步落地，汽车半导体从 MCU、功率半导体器件（IGBT、MOSFET）、各种 传感器等，拓展到包括 ADAS 先进驾驶辅助系统、COMS 图像传感器、激光雷达、MEMS 等更多 方面。汽车对芯片可靠性、安全性、一致性要求高，需要通过 AEC－Q100、 ISO26262 和 IATF16949 等认证。
汽车电动化、网联化和智能化催生模拟芯片新需求。模拟芯片应用于几乎所有汽车电子部件，除 了涉及传统汽车电子如车载娱乐、仪表盘、车身电子及 LED 电源管理等领域，还广泛应用于新能 源汽车的动力系统、智能汽车的智能座舱系统和自动驾驶系统。动力总成部分主要包括了电机控 制器、OBC、DC/DC、BMS 等。
根据 iHS 和 Melexis，在 A 到 E 的各个级别汽车中，电动化都大幅增加单车模拟芯片需求量，比 如：A 级燃油车模拟芯片用量约 100 颗，而 A 级纯电动车需求量高达 350 颗以上；在 B 级车中， 模拟芯片单车用量从燃油车的 160 颗提升至纯电动车的近 400 颗，而纯电动 E 级车用量超过 650 颗。
新能源汽车高增长助推车用模拟芯片高价值产品。全球新能源汽车市场渗透率从 2018 年 2%上升 至 2021 年 8%，销量从 199 万辆上升至 644 万辆，年复合增长率 48%。根据 IC Insights 统计， 2022 年全球汽车专用模拟芯片市场规模将增长 17%至 138 亿美元，是增速最快的模拟芯片下游 市场。
汽车“三化”赋能模拟 IC 电源管理市场。得益于汽车电动化、智能化、网联化，越来越多的传感 器、功率半导体、电机等电子零部件装载在汽车内部，需要更多的电源管理 IC 进行电流电压的转 换，从而推动电源管理芯片增长。 特别地，随着新能源汽车的高增长，车用 BMIC 需求迎来高增长。根据 Frost&Sullivan 统计，全 球新能源汽车 BMS 市场规模从 2016 年的 5 亿美元增长到 2020 年的 14 亿美元，复合年均增长 率为 33%。根据半导体产业纵横预测，全球锂电池 BMIC 市场规模将从 2021 年的 43 亿美元增加 至 2026 年的 80 亿美元，CAGR 为 14%，其中汽车类 CAGR 超过 40%。汽车电池由数百、甚至 多达数千节电芯串联和并联构成，电芯、模块间会出现电量不平衡，大量的电芯串联要求电芯之 间的电量一致，因此需要采用电池监测芯片对每个电芯进行电压、电流检测。同时，电动汽车的 充放电过程也需要保护芯片来防止部分电芯的过充或过放。
车规级 BMIC 完整解决方案的供应商主要有 ADI（AFE 主要来自于收购的 Maxim 和 Linear 产品 线）、TI、英飞凌、NXP、瑞萨（AFE 主要来自于收购的 Intersil 产品线）、ST 和安森美等。其 中汽车 BMS 的 AFE 芯片的技术难度在于采样通道数、内部 ADC 数量等。此外，由于 AFE 芯片 的需求与电芯数量成正比，电芯数量与电压成正比，800V 电压平台对 AFE 的需求相比 400V 平 台翻倍增长。400V 系统电动汽车大约需要 8 个 AFE 芯片和 1 个隔离通讯芯片，而 800V 系统约 需要 16 个 AFE 芯片和 1 个隔离通讯芯片。 车用信号链芯片为车联万物、信息交互提供支持。车用信号链芯片发挥多种用途。一类是射频 IC， 为汽车提供无线通信。汽车四大无线通讯方案：蜂窝网络系统、WLAN、全球导航卫星系统 GNSS 和 V2X 车联网，都需要多个射频 IC 和射频模块实现，大多数此类元件都包含在 TCU 中。 另一类是为传感器和处理器之架起桥梁的特定模拟 ASSP/ASIC。外界真实信号被传感器感知，得 到的模拟信号经过放大器、模数转换器最终传递给 MCU 处理。
汽车的电动化、智能化拉动了视频传输等接口技术的升级、芯片数量和芯片价值量的提升。随着 汽车新车型配置，智能座舱、高级辅助驾驶的需求越来越强烈，单车对高清屏以及高清摄像头的 使用越来越多。根据电子工程专辑显示，高清视频传输芯片的市场规模将以 35%-40%以上的年增 长率快速扩容。车载摄像头预计 2025 年在全球的市场需求量会超过 3 亿台以上，视频传输芯片的 市场规模也将达到人民币 90 亿元，这将进一步扩大车载模拟接口芯片的使用量。此外，视频数据 传输 HDMI 接口不断迭代升级，分辨率不断提高，最新的 2.1 接口可以支持到 8K-60 帧分辨率， 这进一步拉动了相关模拟接口芯片的价值量。
2.2 5G 通讯和手机功能升级，驱动模拟芯片行业成长
5G 广泛应用推动通信领域模拟芯片迭代升级。无论是智能手机还是基站等基础设施，一套完整 的 5G 通信系统包含了从信号链到电源链的多种模拟芯片的迭代升级。模拟芯片在通讯领域应用 于宽带固定线路接入、数据通讯模块、有线网络和无线基础设施等，其中无线通信估计占 2022年 通信模拟芯片领域销售额的 91%。无线通信模块通常包括天线、射频前端、射频收发、基带。其 中，射频前端模块是移动终端通信的核心组件。
智能手机由模拟 IC、数字 IC、OSD 器件、非半导体器件组成。其中模拟 IC 主要可分为射频器件 和电源管理装置。射频器件是处理无线电信号的核心装置，包括射频前端、射频收发、射频开关、 射频 PA 等。电源管理装置包括快充芯片、无线充电芯片等。
手机功能升级主要从多个层面驱动手机模拟 IC 市场需求。智能手机中按照功能划分,模拟芯片主 要用于 DC/DC 电源、输入电源保护、音频/震动、I/O 连接等功能区域。首先，5G 等通信技术升 级直接导致移动终端需要增加可覆盖智能手机新增频段的射频器件；第二，智能手机功能复杂度 不断提升，导致手机各功能模块对移动终端电源管理芯片的性能（噪音水平和功耗等）和数量提 出了要求；第三，手机光学升级、快充创新等进一步带动驱动、快充等芯片的价值量；第四，智 能手机行业需求的复苏以及 5G 手机渗透率的提升有望拉动模拟 IC 整体需求量的抬升。
5G 技术直接促进手机模拟 IC 和射频器件价值量提升。5G 技术升级，为了覆盖 5G 新增频段，移 动智能终端需要配套的射频前端器件。5G 通过拓宽带宽、增加通路数量提高数据传输速度，与 4G 的低频电路不同，高频电路需要从材料到器件，从基带芯片到整个射频电路进行重新设计，复 杂度提升的同时，也需要增加射频开关、滤波器、放大器的数量以满足对不同频段信号接收、滤 除、放大、发射的需求。
5G 核心技术为基站射频芯片带来机会，电源管理 IC 用量随之增加。5G 基站的三个功能实体分别 为 CU、DU、AAU。DU 和 AU 是原基带单元 BBU 按处理实时和非实时任务进行拆分。 AAU(有 源天线单元)是射频单元及无源天线的合并。5G 基站采用大规模天线阵列、载波聚合和新频谱， 对 PA 性能、独立射频通道数量、天线开关数、滤波器数量和 PA 开关数量等需求增加。例如， 4G 基站对应的射频 PA 需求量为 12 个，而 5G 基站对应的 PA 需求量高达 192 个。由于 5G 基站 有更多的天线、射频组件和更高频率的毫米波，基站功率约为 4G 基站的 3-4 倍，电源管理 IC 的 用量随之增加，宏基站需要约 120 颗电源管理 IC、小基站需要约 20 颗。
2.3 万物互联 AIoT 终端数量快速发展
万物互联趋势下，消费级和工业级物联网终端的广泛应用推升模拟芯片需求。大规模物联网业务 mMTC 是 5G 三大应用场景之一，以低功耗和海量接入为特点，对应无线供电芯片、低功耗供电 芯片和 5G 通讯芯片等，同时物联网终端还涉及到车联网各类传感器和智能家居微控制器、传感 器等模拟芯片应用。根据 GSMA 数据，2021 年全球物联网设备联网数量为 148 亿个，同比增长 16%，其中工业级设备占比为 47%，预计 2025 年全球物联网设备联网数量上升至 252 亿个，工 业级设备占比 55%。
众多物联网终端应用推升模拟芯片用量。由于物联网主要是物理世界的终端设备互联，压力、亮 度、距离等物理参数是信息互联的重要手段，智能家居、智慧城市、无人机等物联网下游的快速 发展，成为了模拟芯片的重要推动力。如：扫地机器人的模拟芯片包括运算放大器、数据转换器 （ADC）、线性稳压器（LDO）、模拟开关等，以实现扫地机器人的红外障碍感应、TOF 探测、 LDS 激光测距、超声传感等功能。
