2024年南芯科技研究报告:全球快充芯片领先企业,产品与应用场景持续拓展

1、南芯科技:全球快充芯片领先玩家

1.1 聚焦电源及电池管理领域,产品线持续拓展

南芯科技专注电源及电池管理,提供端到端完整解决方案。南芯科技是国内领先的模拟 和嵌入式芯片设计企业之一,公司 2015 年于上海成立,专注于电源及电池管理领域, 为客户提供端到端的完整解决方案。公司在基于自主研发的升降压充电、电荷泵和 GaN 直驱等核心技术上推出了多款明星产品,得到业内广泛认可。自 2015 年成立以来,南 芯科技稳步发展,逐步打造电源管理产品线,完善产品矩阵。目前南芯科技拥有 Charge pump、DC/DC、AC/DC 等多条产品线。

公司围绕锂电池充电管理持续拓展相关产品。南芯科技围绕锂电池充电管理,以 USB PD 为切入点,产品线从初期通用充电管理芯片和 DC-DC 芯片逐步拓宽至包括充电协议芯片、 无线充电管理芯片、AC-DC 芯片、电荷泵充电管理芯片、锂电管理芯片及汽车电子 8 大 产品线,可为下游消费、工业、汽车等各应用领域提供产品方案。

公司产品性能优异。电荷泵充电管理芯片方面,公司产品覆盖 2:1、4:1、4:2、6:2 等多 种架构,能够满足终端设备 22.5W-300W 功率的充电需求,充电效率高,温升小,无需电感,外围元件简单;通用充电管理芯片方面,公司产品品类齐全,涵盖开关充电芯片 中的升降压、升压、降压型充电芯片及线性充电芯片,支持不同电池配置;无线充电管 理芯片方面,公司发射端芯片最大支持 20W 发射功率,接收端芯片最大可支持 50W 接 收功率,并支持最高 15W 发射功率的反向无线充电;DC-DC 芯片方面,公司产品覆盖 升降压、降压、升压三种架构,部分型号通过 AEC-Q100 认证,可应用于汽车电子市场; AC-DC 芯片方面,公司产品包括反激控制器和次级同步整流控制器,产品集成度及功率 密度优秀,可满足笔记本、手机等设备对高效率低发热、高功率小体积适配器的需求; 充电协议芯片方面,公司产品包括 PD/DPDM 嵌入式控制器、PD/DPDMPHY 及车规协议 嵌入式控制器,支持多种快充协议,覆盖 DFP、UFP、DRP 三种端口类型;锂电管理芯 片方面,公司锂电保护芯片支持 2-5 串电池,可实现充电过压,放电过压,过流及短路 保护功能。

充电管理芯片出货量位居全球前列,客户认可度高。公司充电管理芯片等产品部分型号 关键技术指标已达到国际领先水平,部分产品出货量位居全球前列。据 Frost & Sullivan数据,以 2021 年出货量口径计算,公司电荷泵充电管理芯片位列全球第一,升降压充 电管理芯片位列全球第二、国内第一。客户方面,公司产品在多个应用领域得到多家厂 商认可。手机领域,公司产品已进入荣耀、OPPO、小米、vivo、moto 等知名手机品牌, 并完成直接供应商体系认证;其他消费电子领域,公司产品已进入 Anker、紫米、贝尔 金、哈曼、Mophie 等品牌;在工业领域,公司产品已进入 TTI、大疆、海康威视等品牌; 汽车领域,公司产品已进入沃尔沃、现代等品牌。

1.2 股权架构清晰,核心团队经验丰富

公司股权集中,实控人为阮晨杰先生。截至 2023 年年报,公司董事长阮晨杰先生以直 接和间接的方式合计控制公司 30.76%的股份,为南芯科技的控股股东、实际控制人。 公司股东包含上海集成电路产业投资基金、红杉瀚辰、安克创新、OPPO 通信、英特尔、 小米基金、紫米电子、华勤技术等。

公司核心团队从业经验均超 15 年。公司核心技术团队均为曾就职于知名模拟 IC 厂商, 从业经验均超 15 年。阮晨杰先生曾任上海立隆微电子有限公司模拟设计工程师、德州 仪器半导体技术(上海)有限公司设计经理、系统经理;卞坚坚先生曾任 Linear Technology Corporation 设计工程师,上海贝岭股份有限公司设计经理,德州仪器半导体技术(上海) 有限公司设计经理;刘敏先生曾任上海立隆微电子有限公司测试工程师,德州仪器半导 体技术(上海)有限公司产品测试工程师。

1.3 财务分析:电荷泵芯片推动业绩增长,研发持续高投入

电荷泵产品推动公司业绩增长,消费复苏带动边际改善。2019-2022 年受益于公司电荷 泵充电管理芯片推出并上量,公司营收规模由 1.07 亿元快速增长至 13.01 亿元,三年 CAGR 达 129.59%,归母净利润由-0.01 亿元增长至 2.46 亿元。2022H2 公司营收承压, 2022Q3/Q4 公司营收分别环比下滑 24.04%/5.20%。2023H1 受下游终端消费需求下滑 影响,公司营收同比下滑 14.84%,2023 年 Q3 以来受益于手机等消费电子需求复苏, 公司营收环比增幅较大,2024 年 Q1 公司单季度实现营收 6.02 亿元,同比增长 110.68%。

公司毛利率保持稳定,韧性十足。2019-2022H1 年受益于公司电荷泵充电管理芯片及通 用电源管理芯片毛利率增长,公司毛利率由 37.80%稳步提升至 43.84%,其中电荷泵充 电管理芯片毛利率提升主要系相关产品逐步实现规模化生产及大功率产品销量提升所致。 2022Q3-2023Q3 公司毛利率整体保持稳定,2024Q1 公司最新毛利率为 42.57%,同比 环比均有所提升。公司毛利率在行业下行周期内仍保持基本稳定,公司业务韧性十足。 未来随行业逐渐回暖及公司产品持续拓展,公司毛利率有望持续改善。

各个下游领域多点开花,手机领域营收占比约为 70%。分产品看,2019 年公司产品主 要为通用充电管理芯片,2020 年以来,随公司电荷泵芯片推出并持续放量,公司电荷泵 芯片营收占比持续提高,2022 年 H1 公司电荷泵芯片营收占比达 72.47%。分领域看, 2020 年以来公司手机市场营收占比持续提升,2022H1 达 74.88%,除电荷泵芯片外, 公司通用充电管理芯片、DC-DC 芯片、协议芯片亦可应用于智能手机领域。2023 年公 司将业务重新划分为通用电源管理芯片、移动电源及储能设备、适配器电源管理芯片、 汽车电子芯片四大类,2023 年全年公司通用电源管理芯片业务实现营收 2.05 亿元,同比增长 2.10%,移动设备电源管理芯片业务实现营收 13.81 亿元,同比增长 38.50%, 适配器电源管理芯片业务实现营收 1.64 亿元,同比增长 88.47%,汽车电子芯片业务实 现营收 0.31 亿元,同比增长 89.02%。(注:公司在 2022H1 之后没有披露过招股说明书 口径的分产品营收数据及毛利率数据,此处引用该口径主要用来描述公司 2019-2022H1 年业绩变动的原因。)

管理、销售费用率先增后减,财务费用下降较快。2019-2023 前三季度公司管理、销售 费用总额呈增长趋势,主要系随着公司销售规模扩大,研发、运营管理等支出持续增加 所致。2021-2023 年研发、管理、销售费用率较 2019、2020 年有所下降,主要原因系 公司销售规模增速大于管理、销售费用增速所致。2021-2023 年公司管理、销售、研发 费用率逐年上升,主要系相关人员薪酬增速较快等原因所致。财务费用方面,公司 2022-2023 年财务费用下降明显,主要系公司利息收入增加所致。2024Q1 受益于公司 营收规模快速增长,公司管理、销售、研发费用率略有下降。

研发持续加码,募投项目助力产品迭代及拓展。研发费用方面,公司持续加码研发,研 发费用整体呈逐年增长趋势,2023 年公司研发费用率达 16.43%,研发费用达 2.93 亿 元。受益研发加码,公司研发团队持续扩充,2023 年公司研发人员达 378 名,占总员 工的 65.40%。公司 IPO 募集资金主要用于高性能充电管理和电池管理芯片研发和产业 化项目、高集成度 AC-DC 芯片组研发和产业化项目、汽车电子芯片研发和产业化项目、 测试中心建设项目以及补充流动资金。未来随募投项目逐步落地,公司产品线有望持续 拓展,产品竞争力有望持续提升。

1.4 公司发展复盘:把握电荷泵发展机遇,南芯科技乘风而起

公司把握关键时间节点推出电荷泵产品。电荷泵芯片最早由 ON,Dialog,TI 等海外厂 商推出,之后国产逐步切入。公司于 2019 年推出电荷泵芯片,于 2020 年初与小米、 OPPO、VIVO 等国内知名手机厂商进行电荷泵产品交流,并于 2020 年底至 2021 年陆续 通过小米、OPPO、VIVO、华勤等厂商验证。复盘公司电荷泵产品发展时间点,我们认 为精准把握电荷泵充电方案爆发时间节点以及良好的技术能力及支持服务是公司电荷泵 能够快速成长的重要因素,2020-2022 年受益公司电荷泵产品导入,公司营收规模高速 增长。展望未来,我们认为电荷泵业务有作为公司基石业务有望持续成长,充电链路相 关产品有望打开公司成长空间,汽车电子产品有望成为公司第二增长曲线。

2、电源管理芯片发展空间较大,电池管理芯片需求持续增长

2.1 电源管理芯片:电能供应的“心脏”

2.1.1 电源管理芯片分属模拟芯片,种类丰富应用广泛

电源管理芯片是保障电子产品稳定运行的重要元器件。电源管理芯片分属模拟芯片,电 可实现电压转换、充放电管理、电量分配、检测和驱动等管理功能,是电子设备的重要 组成部分。

电源管理芯片品类丰富,应用广泛。电源管理芯片品类丰富,主要包括 AC/DC、DC/DC、 LDO、驱动芯片、保护芯片、PMIC 等。AC/DC 是交直流转换的装置;DC/DC 主要用来 实现电压转换,比如升压/降压变换;LDO(低压差线性稳压器)是输入/输出压差低的 线性调整器,在限定电源和供电能力下提供稳定的输出电压;驱动芯片主要通过电压、 电流等信号的调整来驱动电子器件正常运行以及运行控制,包括 LED 驱动、LCD 驱动等; 保护芯片主要是负责电路过电压、过电流保护包括电池充电 IC、负载开关等。应用领域 方面,电源管理芯片广泛应用于消费电子、通信基站、汽车、工业、物联网等各领域的 电子产品设备中。

2.1.2 电源管理芯片市场规模持续增长,国产厂商发展空间较大

全球电源管理芯片市场规模稳步增长,2025 年有望增长至 526 亿美元。受益于全球半 导体行业发展以及下游需求增长,电源管理芯片市场规模持续稳定增长。据集微咨询整 理数据,2022 年全球电源管理芯片的市场规模达到 408 亿美元,2025 年有望达到 526 亿美元,2018 至 2025 年 CAGR 为 11.21%。2022 年中国电源管理芯片市场规模为 150 亿美元,预计 2025 年有望增长至 235 亿美元,2018 至 2025 年 CAGR 为 13.14%,高 于全球增速。

电源管理芯片行业海外厂商占比较高,国内产量逐年提升。竞争格局方面,据芯能创投 援引亿欧智库、芯八哥、各公司财报数据,2022 年德州仪器全球电源管理芯片市占率最 高,达 17%,前四大厂商德州仪器、亚德诺、英飞凌、高通合计占据全球电源芯片市场 的 45%,行业 CR5 在 50%左右。国内厂商方面,2022 年国内模拟厂商矽力杰、圣邦股 份、思瑞浦、纳芯微、杰华特、南芯科技分别实现营收 54/32/18/17/14/13 亿元,营收 规模较国际头部厂商存在较大差距。据 XYZ Research 数据,2022 年我国电源管理芯片 产量近 150 亿颗,2020-2022 年持续增长。

2.2 电池管理芯片:电池系统的核心

2.2.1 电池管理芯片包括电池充电全链路及电池状态管理相关芯片

电池管理芯片是指电池充电全链路及电池状态管理涉及的芯片集合,覆盖了充电过程中 的电芯检测、电流电压转换和调整、充电过程控制及电池保护、监测、计量等功能。其 中,以充电功能为主的电池管理芯片属于电源管理芯片的细分领域,保护、监测、计量 功能相关的芯片则包含了信号链类模拟芯片和搭载了嵌入式固件的数字类芯片。

2.2.2 下游产品迭代拉动电池管理芯片需求增长

电池管理芯片可应用于消费电子、工业、汽车等领域。电池管理芯片主要应用对象为锂 电池,因此可以广泛应用于各类使用锂电池供电设备中。消费电子领域,电池管理芯片 可应用于手机、平板、可穿戴设备等终端产品中;工业领域,电池管理芯片可应用于电 动工具、两轮车、工业机器人、便携式储能电源等产品中;汽车领域,电池管理芯片可 应用于新能源汽车电池管理系统(BMS)中。

下游产品迭代拉动电池管理芯片市场持续扩容。消费电子领域,终端设备电池容量、充 电速度持续提升,对电池管理芯片的数量及性能需求亦持续提升;工业领域,电动工具 无绳化发展拉动电池管理芯片需求。汽车电子领域,汽车电动化、智能化发展推动电池 管理芯片价值量及使用量显著提升。以汽车领域为例,据观研天下数据,2022 年我国汽 车电池管理系统需求总量达到 705.82 万套,同比增长 99.1%,汽车电池管理芯片市场规模达 193.07 亿元。未来,随着新能源汽车产销量及渗透率进一步提升,有望带动电池 管理芯片市场规模不断增长。

2.3 电荷泵充电管理芯片:大功率快充的主流方案

2.3.1 手机快充渗透率持续提升,PD3.1 拓展快充应用领域

手机快充始于 2010 年,2023 年 Q1 渗透率已接近 80%。2010 年 USB IF 颁布 USB BC 1.2,将手机充电功率由 5W 提升到 7.5W,拉开了手机快充发展的序幕,2013 年高通推 出 QC 1.0,实现了 10W 快充,2014 年高通发布 QC2.0,通过提升充电电压实现了 18W 快充,同年各大手机厂商也开始推出各自快充技术,OPPO 推出 VOOC 闪充将充电功率 提升至 25W,华为、小米、三星、VIVO、苹果亦于之后陆续推出各自快充协议。2017 年,USB IF 在 USB PD3.0 标准的基础上增加了 PPS 规范将各厂商标准囊括到 PD3.0 中, 手机厂商进入“快充军备竞赛时期”,充电功率亦持续提高,2023 年 realme 发布真我 GT Neo5,充电功率达 240W。目前快充已成为智能手机标配,据 Counterpoint Research 数据,2023 年 Q1 智能手机快充渗透率已接近 80%。

PD3.1 有望将拓展快充拓展至家电、工业、电动工具等领域。2021 年 5 月,USB-IF 协 会发布了最新的 USB PD3.1 快充标准,USB PD3.1 标准新增了 28V、36V、48V 三个拓 展输出电压,并将最大输出功率提升至 240W。USB PD3.1 快充标准除了能够满足除了 手机、平板、轻薄型笔电等产品之外,还能应用在电动工具、安防领域 POE 供电、两轮 电动车、IOT 物联网设备等领域,将快充由消费电子领域拓宽至家电、电动工具、工业 应用和存储设备等领域,快充市场容量有望增长。

2.3.2 电荷泵是大功率快充的主流解决方案,渗透率持续提升

电荷泵通过开关电容进行电能转换,转换效率高、系统功耗小、配件成本较低。依据功 率=电流×电压,快充可以通过提升电流和电压实现。早期业内通过低压大电流或高压 小电流方案实现快充,低压大电流方案因为电流较高,因此对线材等配件提出了较高要 求,系统成本较高,高压小电流方案因为电池具有耐压限制,因此需要在手机端进行降 压,但传统 BUCK 类充电 IC 的转换效率只有 89%,能量的损耗会带来严重的发热。电 荷泵快充方案利用电容作为储能元件来进行电压电流的变换,可以使输出电压倍减、输 出电流倍增,转换效率可以达到 97%以上,可以在较低配件成本、低系统能量损耗的情 况下实现快充。

以 2:1 电荷泵为例,最简单的 2:1 电荷泵电路由开关管 Q1~Q4 和飞电容 CFLY 等器件组 成(图 32)。电荷泵的工作过程分为充电阶段和传输阶段,充电阶段(图 33)Q1 和 Q3 导通对飞电容 CFLY 进行充电,VIN 通过 Q1/CFLY/Q3 组成的充电通道为 VOUT 提供能量, VOUT=VIN-Vc(飞电容电压),传输阶段(图 34)Q2 和 Q4 导通,由飞电容 CFLY 为 VOUT 提 供 能 量 , VOUT=Vc , 结 合 充 电 阶 段 和 传 输 阶 段 电 压 公 式 可 推 导 得 VOUT=Vc=1/2VIN,即电能减半。

随充电功耗提升,电荷泵逐步成为快充主流方案。手机内充电架构主要有线性充电、开 关充电、电荷泵充电三种,其中线性充电在智能手机上已经基本退出,仅在超低端智能 机上使用,开关充电能量转换效率一般在 88%-92%,一般只能用于 18W 功率以下的充 电,电荷泵方案在转换效率、线材、接口成本、发热、系统工耗等方面具备优势,适用 于大功率充电场景,2017 年以后,随充电功率持续提升,电荷泵方案逐渐成为手机大功 率充电的主流方案。

电荷泵渗透率持续提升,2025 年有望达 90%。据弗若斯特沙利文数据,2021 年全球 配备电荷泵充电管理芯片的手机为 4.7 亿部,渗透率约为 35%,从 2023 年各品牌新发 布机型看到,目前电荷泵方案已渗透到千元机(红米 note13pro+售价 1999 元起,搭载 电荷泵方案),未来随平价机型充电效率提升,电荷泵芯片有望进一步向平价机型渗透, 预计 2025 年有望提升至 90%。

电荷泵芯片渗透率持续提升,南芯科技市占率全球第一。参照弗若斯特沙利文电荷泵渗 透率数据,2021 年全球智能手机中,约有 4.7 亿部配备了电荷泵充电管理芯片,渗透率 约为 35%,预计 2025 年渗透率有望提升至 90%。竞争格局方面,据华经产业研究院, 依照出货量口径计算,2021 年南芯科技电荷泵充电管理芯片出货量全球第一,市占率达 24%。

3、南芯科技:充分受益电荷泵市场扩容,汽车电子有望开启 第二成长曲线

3.1 电荷泵市场扩容叠加行业复苏,南芯科技有望充分受益

3.1.1 手机充电功率中枢上移带动电荷泵芯片量价齐升

手机快充平均功率持续提升,部分国产手机厂商平均快充功率已超 40W。据 Counterpoint Research 数据,2023Q1 全球快充智能手机平均功率达 34W,相较 2018 年 Q1 的 18W 提升明显。分品牌来看,国内手机厂商平均快充功率较高,2023Q1 荣耀、 VIVO、OPPO、小米手机平均快充功率均超 40W,未来若快充军备竞赛持续,手机快充 平均功率有望持续提升。

超高功率快充方案需要多颗电荷泵,单机用量有望提升至 2-3 颗。目前单颗高功率电荷 泵芯片即可实现 60W 以下手机快充,两颗并联使用可实现 120-160W 的快充应用,三颗 并联可实现最高 200W 的充电功率。参照南芯科技官方公众号,iQOO 10 系列使用三颗 SC8571超高压电荷泵芯片并联实现 200W快充,realme 真我GT Neo3 使用两颗 SC8571 超高压电荷泵芯片并联实现 150W 快充。未来随 120W 快充机型增加,电荷泵芯片用量 有望持续增长。

高功率快充有望带动电荷泵芯片单价提升。电荷泵分为 2:1、4:1、4:2、6:2 等多种架构, 不同架构的充电功率、价格不同。以南芯科技产品为例,南芯科技 2:1 架构产品主要支持 67W 及以下充电功率,4:1 架构及 4:2 架构支持 120W 及 120W 以上充电功率。价格 方面,功率越高的电荷泵芯片价格越贵,参照南芯科技公告,2022H1 公司高功率电荷 泵芯片(主要为 2:1 架构)平均单价为 3.04 元,超高功率电荷泵芯片(主要为 4:1/4:2 架构)平均单价为 6.55 元,超高功率电荷泵芯片(120W 及以上)价格显著高于高功率 电荷泵芯片。未来随快充功率逐步提高,电荷泵芯片单价有望提升。

3.1.2 高功率无线充电有望为电荷泵提供新增量

无线充电快充功率放宽,行业有望迎来新机遇。无线充电利用电磁波感应原理或是其他 交流感应技术,通过发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号进 行充电,具备方便、快捷、通用、易用等特点。2023 年 5 月工信部发布最新文件《无线 充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》,将手机无线充电最高功率由 50w 放宽到 80w,参照小米 2020 年发布的 80w 快充技术,80w 快充 8 分钟就可以将 4000mAh 电 池充至 50%电量,19 分钟充满 100%,无线充电实用性进一步提升,无线充电渗透率有 望加速提升,据 Strategy analytics 数据,2021 全球无线充电手机渗透率超 30%,预计 2025 年有望超 45%。此外,未来若充电功率持续放宽,无线充电亦有望拓展至平板电 脑等大电池容量消费电子品类中。

高功率无线充电有望为电荷泵带来增量需求。参照小米 67W 无线充电 6 倍增压充电架 构,降低局部损耗、降低充电发热及提高充电速度,小米定制了无线充电接收芯片与 6:2 电荷泵芯片,该方案在常规的两颗电荷泵芯片(有线/无线充电共用)之外添加了一颗专 门用于无线充电链路的电荷泵芯片,为电荷泵带来了新需求增量。未来随无线充电功率 提升,类似小米的充电架构有望成为无线充电的主流架构,电荷泵芯片需求有望提升。公司电荷泵产品行业领先,无线充电发射/接受芯片认可度持续提升,未来有望充分受益。

3.1.3 公司电荷泵产品身位领先,有望充分受益行业发展及周期复苏

公司电荷泵产品架构丰富,具备身位优势。对比友商,南芯科技电荷泵充电管理芯片在 架构、产品导入等方面均具备身位优势。产品架构方面,公司电荷产品覆盖 2:1、4:1、 4:2、6:2 等多种架构,对比友商优势明显。产品导入方面,电荷泵充电管理芯片已被荣 耀、OPPO、小米、vivo、moto、传音等各大手机品牌使用。公司作为电荷泵行业龙头, 未来有望凭借身位优势充分受益电荷泵行业扩容。

公司电荷泵产品部分指标国际领先,超大功率电荷泵产品峰值充电效率超 98%。产品 性能方面,TI、立锜、Lion 的知名模拟厂商的同类竞品,公司电荷泵充电管理芯片各项 指标均达国际一流水平,充电效率、VAC 最大耐压等关键指标优于其他厂商,处于国际 领先水平。2021 年公司推出超大功率电荷泵产品并持续迭代,产品性能进一步提升,目 前公司 120W 超大功率电荷泵产品 SC8571 峰值充电效率已可达 98.65%。

2023Q3 手机出货量出现拐点,公司有望充分受益需求复苏。据 Wind 数据,2023Q3 以来全球智能手机出货量连续三个季度实现同比正增长,手机出货量拐点已现,后续有 望持续复苏。手机是公司产品重要的下游应用领域之一,2023Q3 公司营收受手机复苏 推动环比增长明显,未来随手机出货量持续复苏,公司作为电荷泵龙头有望充分受益。

3.2 产品集成度持续提高,围绕充电链路持续拓宽公司成长空间

3.2.1 顺应行业发展方向持续推出高集成度电源产品,核心产品价值量有望持续提升

消费电子领域电源管理芯片持续朝高集成度方向发展。设备轻薄化是提升用户体验的重 点需求,因此消费电子领域电源及电源管理芯片持续朝更高集成度、更少外围器件方向 发展。高集成度的电源方案可以有效降低系统成本、节约电路空间及设计复杂性,以 Qorvo 方案为例,高集成 PMIC 解决方案可以显著减小电路尺寸及组件数量。

公司持续推出高集成电源产品,相关产品单价持续提升。公司顺应行业发展方向持续推 出集成多种功能及外围器件的电源产品,电荷泵方面,公司 SC854x 系列超高压 4:2 电 荷泵集成多种快充协议;AC-DC 芯片方面,公司 AC-DC 产品线包含集成 MOSFET/GaN 器件的芯片;DC-DC 芯片方面,公司已推出集成 MOSFET 的转换器、高集成度的 AMOLED 控制芯片和集成 Type-C PD 协议的 DC-DC 芯片;锂电管理芯片方面,公司 SC5550 系列 高精度保护芯片集成多种电池保护功能;无线充电管理芯片方面,公司无线充电发射 SoC 集成数字微控制器和模拟前端。受益于公司持续推出高集成度电源产品,公司相关产品 单价持续提升,2020 至 2022H1,公司电荷泵、锂电管理、AC-DC、DC-DC、无线充电 产品单价均有所提升(注:集成度提升并不为公司相关产品价格提升唯一原因)。

3.2.2 充电链路理解深厚,产品拓展打开成长空间

南芯科技围绕充电链路拓展产品。充电链路可以分为供电端和设备端,由电源、充电管 理、电池管理等多个模块组成,通过 AC-DC、DC-DC、电荷泵、充电协议等多种电池管 理芯片实现电能转换。南芯科技深耕锂电池充电管理多年,对充电链路理解深厚,具备 较强产品定义能力,受益于此,公司产品发展脉络清晰,产品线由充电管理芯片和 DC-DC 芯片逐步拓展至充电协议芯片、无线充电管理芯片、AC-DC 芯片、电荷泵充电管理芯片、锂电管理芯片等产品,已覆盖端到端完整应用。目前公司主要营收来自电荷泵充电管理 芯片,未来随公司 AC-DC、无线充电、charger、DC-DC 等其他充电链路相关产品逐步上 量,公司成长空间有望持续拓宽。

3.2.3 AC-DC 芯片:行业发展迎来机遇,公司高集成产品优势明显

AC/DC 转换是指将交流电(Alternating Current,AC)转换为直流电(Direct Current, DC)的过程,通常通过使用 AC/DC 转换器来实现。在充电链路中,AC-DC 是供电侧的 关键,在手机、平板、笔记本电脑等消费电子中,一般使用充电头/适配实现 AC-DC 转 换过程。

手机厂商取消标配适配器带来发展机遇,GaN 渗透率提升拉动相关芯片需求。随手机厂 商陆续取消标配充电器,第三方适配器厂商逐步活跃,适配器迎来新发展机遇。根据 Transparency Market Research 数据,全球充电器市场将以 6%的年均复合增长率增长, 预计到 2030 年全球充电器市场规模将超过 428 亿美元,市场前景广阔。此外,第三代 功率半导体 GaN 由于其开关频率高、禁带宽度大、更低的导通电阻等特点可以满足适配 器大功率、小体积的要求。因此,消费电子尤其是快充将推动 GaN 功率器件的持续发展。 据 Yole 数据,2022 年 GaN 功率器件市场约为 1.75 亿美元,并且 2028 年前都有望保持 同比两位数的增速。

南芯科技 AC-DC 产品丰富,集成产品体积、转换效率、可靠性等方面优势明显。南芯 科技 AC-DC 系列产品覆盖高集成度 PFC 控制器、多模态 Flyback 控制器、GaN 直驱高频 QR 系列、支持多种工作模式的同步整流控制器协议 IC 以及锂电保护芯片等,产品覆盖 10W、18W、33W-55W、66W、120W 等多个功率等级,可为快充、适配器等提供高性 能的整套解决方案。公司高集成度 AC-DC 产品优势明显,公司 2023 年推出的 POWERQUARK®系列产品整合多种五大技术,一颗芯片即可实现传统充电器中原边控制 器+高压 GaN 器件+隔离通讯+次级 SR 控制器和协议芯片五种独立功能,在产品体积、 转换效率、可靠性等方面优势明显。据公司公告,目前公司高集成度 AC-DC 产品市场认 可度较高,已导入多家品牌手机厂商,未来公司相关业务有望持续增长。

3.3 积极布局汽车电子,有望打造第二成长曲线

汽车三化推动模拟芯片单车价值量增长。模拟芯片是汽车电动化、智能化、网联化发展 中必不可少的电子元器件。相较于传统汽车,电动汽车在动力系统、自动驾驶、车载娱 乐、仪表盘、车身电子及照明等领域对模拟芯片提出了增量需求,例如在电池管理系统 中需要使用 DC-DC、LDO、隔离器件等模拟芯片,在智能驾驶中需要使用信号链芯片进 行信号的传输和处理。受益于汽车三化持续深化,模拟芯片单车使用量及价值量有望持 续增长,据 Melexis 数据,2021 年模拟芯片单车使用量较 2017 年几乎翻倍增长。

新能源汽车渗透率持续增长,2025 年全球车规芯片市场预计超 800 亿美元。双碳背景 下,受益于各国政策推动及新能源汽车技术进步,全球汽车电气化加速发展,新能源汽 车销量持续提升,渗透率持续提高。据观研天下数据,2015 年至 2022 年全球新能源汽 车销量 54 万辆增长至 1052 万辆,新能源汽车渗透率由 0.6%增长至 13%。受益于新能 源汽车销量及渗透率增长,汽车芯片市场规模有望持续扩张。据 Omdia 数据,2025 年 车规级半导体市场规模预计将达到 804 亿美元,其中中国市场规模有望达到 216 亿美元。

电源管理芯片可广泛应用于汽车中。参照德州仪器官网,汽车电源管理芯片包含 LED 驱 动、电压基准、DC-DC、高低边开关、充电 IC、LDO 等品类,可广泛应用于汽车智能座 舱、自动驾驶、车身电子、仪表及娱乐系统、照明系统及 BMS 等场景。

南芯科技全面布局汽车电子,有望打造第二成长曲线。南芯科技基于多年在消费电子领 域的深厚积淀逐步向汽车电子领域拓展,公司以汽车前装车充为切入点,凭借快速迭代 和持续创新能力,不断拓展新品类布局,在汽车仪表、智能座舱、ADAS、BMS 等领域 开展产品布局规划,打造产品矩阵。2023 全年,公司在汽车电子应用领域实现营业收入 3064.10 万元,较去年同期增长 89.02%,产品已导入多家业内知名的头部客户。目前, 公司 USB 及无线充电方案在客户端实现大规模量产、高性能 DC-DC 电源芯片、高边开 关等新产品在客户端实现规模送样,并凭借快速迭代和持续创新能力,不断拓展新品类 布局,在汽车仪表、智能座舱、ADAS 和 BMS 等领域开展产品布局规划。未来若公司高 性能车规产品持续丰富,汽车电子业务有望为公司成长贡献新驱动力。


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