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家电企业纷纷争夺芯片“入场券”,智能化势不可挡,国内家电厂商如何破局?
2023-02-17 来源:网络整理
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关键词:芯片传感器智能家居

每当提到芯片二字,3nm、7nm等先进制程已经成为人们口中的第一反应。但这只是产业前沿,芯片市场中占比更多的还是那些制程“落后”的“低端芯片”。高于28nm甚至45nm以及更高制程的芯片,仍在大卖。


在智能家居成为浪潮后,更是带动了“低端芯片”市场。这类芯片单价低、技术含量低,但使用范围极广。毕竟,冰箱、空调、彩电等家居并不需要一颗达到5nm的高级SoC。


1、通信、传感器芯片,贯通智能家电的“神经”

与充当智能家电“大脑” 的MCU相比,智能家电的快速发展同样离不开通信和传感器技术的支持,这些芯片是贯通了智能家电的“神经”。无线通讯 IoT芯片是承担通信功能的芯片,主要包括Wi-Fi芯片、 蓝牙芯片、AI芯片(语音识别、图像识别、深度学习等)、物联网芯片等。

其中,Wi-Fi芯片在智能家居生态的发展中具有不可替代的作用。一方面,Wi-Fi协议不断演进,从发展速度来看,Wi-Fi已经从802.11的2Mbps发展至Wi-Fi 6的 9.6Gbps;从信道带宽来看,Wi-Fi 7将单个信道的宽度从Wi-Fi 6的160MHz扩展至了320MHz。另一方面,苹果、亚马逊、谷歌等智能家居巨头联合CSA联盟共同发起了智能家居行业应用层标准Matter协议,使得智能设备高效互联成为可能,从而促进了智能家居生态的建立。



家电是智能家居生态的一个重要组成部分。任何一台能联网的智能家电都需要配备 Wi-Fi芯片。随着智能家电市场渗透率的提高,全行业加快构建智能家居生态步伐,Wi-Fi芯片的市场规模将大幅度增长。据Markets and Markets预测,2022年,全球Wi-Fi芯片的市场规模将达到197亿美元。而2020年中国的Wi-Fi芯片市场规模仅为180亿元,长期来看,Wi-Fi芯片市场有较大的成长空间。从品牌布局来看,Wi-Fi芯片供应商既有高通、博通、NXP、英飞凌、Synaptics、MaxLinear等外资品牌,也有乐鑫科技这样的国产品牌。

另外,随着智能化程度的不断发展,家电行业传感器的应用越来越多,进一步带动了传感器芯片的需求变强。

Melexis是家电企业传感器芯片的主要供应商。该公司亚太区区域销售经理邹明艳说 :“紧跟产品的升级节奏,Melexis为家电产品开发新技术,如温度传感器和风扇驱动器。在温度传感器方面,我们为家电行业开发的 MelexisFIR阵列传感器,具有良好的精度和信噪比,可以实现暖通空调的智能控制,如检测人的位置、温度,并自动监控暖通空调,让人感到舒适。另外,对于一些需要严控温度的家电,远红外温度传感器也有用武之地。如厨房必备的吸油烟机,采用我们的温度阵列传感器可以实现根据温度调节吸油烟风量大小、自动开关机,以及火警预警的功能。目前,我们是家电领域FIR阵列传感器的主要供应商之一。”


2、智能家居的“低端”需求

在物联网的推动下,智能家居开始崛起。今年3月,华为召开春季发布会,提出全屋智能概念,涵盖智能中控屏、智能面板及开关、AI超感传感器、智能灯光驱动器。闻泰科技传出打入苹果智能家居供应链的消息。

对于出货量大、功能较为简单的智能家居来说,低价、可靠、耐用才是“好”芯片。

首先是低价。智能家电供应商对于芯片有大量的需求。相关人士透露:“我们销量最大的三大家电一年的量大概有8000多万,单单三个品类下来就有二点几亿了,其他品类也有非常大的量。所以,我们的最大诉求是把成本降下来。”

再就是可靠和耐用。对于智能家居来说,可靠是一大标准。在可靠性方面,先进制程芯片反倒没有成熟制程芯片可靠。先进制程可以理解相同功耗、尺寸下可以获得更好的性能,但在家电领域对芯片的功耗、发热和占用面积上并没有手机、平板那么苛刻,更关注芯片在各种情况下的可靠性和耐用度。

空调、洗衣机控制板、遥控器等需要的是低成本、可靠耐用的芯片,而这类芯片不需要先进的制程,有的甚至只需要微米级工艺就能够满足。

曾有业界人士指出28nm工艺就足以生产中国大陆所需芯片的七成。这是因为中国所需的芯片多种多样,对成熟工艺生产的芯片需求更高。而魏少军教授早已表示,我国已经成为全球最为完整的芯片产品体系之一,在中低端芯片领域具备较强的竞争力。


3、国产芯片反客为主

智能家电市场规模还在继续扩容。然而,近几年,受中美贸易摩擦、芯片法案等政策因素影响,中国家电行业某些细分应用一度出现“缺芯”的尴尬局面,家电企业不得不把视线转向国产芯片厂。机会面前,沉淀多年的国产芯片企业迅速攻城略地,不仅供货能力大幅提升,在很多类高端芯片上也取得技术突破,助力家电产品创新。

对于“缺芯潮”之下中国家电企业的芯片供货商变化,大部分小家电使用的是国产芯片,空调、冰箱的压缩机用的芯片多来自外资品牌,洗衣机中波轮洗衣机多采用国产芯片,滚筒洗衣机更多采用外资品牌的芯片。“现在,一些曾经独属于外资品牌的高利润区间,也向国产芯片品牌敞开了大门。”他说。



从品牌来看,布局家电领域的国产芯片厂主要分为两类 :一类是国产半导体厂,一类是家电企业。

兆易创新是中国领先的NorFlash MCU和MCU供应商。作为一家Fabless芯片设计公司,兆易创新NOR Flash MCU全球排名已经跃进了第三位,在中国市场占有率更是排名第一;通用类32位MCU在中国市场排名也位居第一。

“缺芯潮”爆发前的很多年,意法半导体一直都是MCU领域的领军企业,如今兆易创新通过不断的技术创新闯出了一片天地,不管在中国市场还是全球市场,都是名副其实的头部MCU品牌。具体到家电应用,目前,兆易创新的32位MCU在变频冰箱、变频空调、扫地机器人、豆浆机、破壁机、家庭网关、智能门锁、智能音箱、无线耳机等诸多领域都有很高的市场占有率和出货量。

英集芯是国内消费电子市场重要的电源管理芯片和快充协议芯片供应商。近日,英集芯表示,看好智能家电的发展前景,旗下产品范围已经涵盖物联网芯片、智能音频处理芯片、信号链芯片等,未来将持续向智能音频处理、 智能家电、物联网、汽车电子等领域拓展。

作为家电企业, 美的空调自2010 年开始研发IPM,至2020年已实现IPM模块内部半导体芯片的自主研发,2021年美的集团投资成立美垦半导体技术公司。而美的集团的另一重大举措,是美的机电事业群旗下的美仁半导体。

据封博介绍,美仁半导体成立于2018 年12 月底, 专注于中高端半导体芯片的设 计、 开发和销售。

2020年,美仁半导体推出第一颗主控MCU MR88F001系列,第一颗触控MCU MR86F001系列,当年即在美的集团内部洗衣机、冰箱和厨热事业部的相关智能家电上导入,并实现批量出货。

2021年, 美仁半导体推出小容量、更多封装规格的MR88F002系列主控MCU,第二颗触控MCU MR86F002,以及第一颗变频MCU MR82F001系列和第一颗智能功率模块IPMMRD7110S,并在美的集团实现量产出货。

2022年,美仁半导体又接连推出主控MR88F005、触控 MR86F005、变频MR82F003、电源芯片AC/DC MRA6001H和IoT芯片 MRW5601A(Wi-Fi/BLE ComboMCU)等更多型号和应用方向。

截至2022年10 月,美仁半导体主控MCUMR88F001系列累计销量已经超过1000万颗,目前市场失效率跻身国际一流水平。


4、孕育“低端芯片”

即使在美国的限制下,中国高端芯片制造受限,但中低端芯片国产化的风潮已经不可阻挡。

中国的半导体产能主要集中于28nm以上的成熟制程和传统制程,对于传统燃油汽车、电动汽车、电机驱动与工业控制等仍然需要成熟制程和传统制程的芯片,中国的半导体产能可以满足这些应用场景的需要。



而在中国“低端芯片”的奋力发展之下,中国在低端芯片甚至斩获自1994年8月以来,韩国对华贸易首次出现逆差。

数量巨大的低端芯片,撑起了半导体世界的半边天。

除了美的,格力、海信、格兰仕、TCL科技等家电整机企业也都设立了专门的芯片公司,为智能家电的可靠运行提供技术支撑。

机会总是留给有准备的人。展望未来,全球芯片供应的问题短时间内不会得到彻底解决,中国家电智能化升级的脚步亦不会停滞,可以预见,越来越多植入中国芯片的智能家电将走向全球市场。



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