电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。

　　电源管理芯片广泛应用于手机与通讯、消费类电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等应用领域，同时随着物联网、新能源、人工智能、机器人等新兴应用领域的发展，电源管理芯片下游市场持续发展。

　　本期的智能内参，我们推荐方正证券的报告《电源管理芯片研究框架》， 从电源管理芯片的技术特点、产业链现状和增长逻辑等方面还原电源管理行业。

　　电源管理芯片属于模拟芯片，是电子设备的电能供应心脏，负责电子设备所需的电能变换、分配、检测等管控功能。

　　电源管理芯片是电子设备中的关键器件，其性能优劣对电子产品的性能和可靠性有着直接影响，广泛应用于各类电子产品和设备中，是模拟芯片最大的细分市场之一。

　　电源管理芯片可划分为AC/DC（交流转直流）、 DC/DC（直流转直流）、驱动IC、保护芯片、 LDO、负载开关、 PMIC等。

　　常见的电源主要分为车载与通讯系列、通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、 36V、 24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。

　　不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、 5V、 3.3V，模拟电路电源常用5V、 15V，数字电路常用3.3V、 2.5V等，现在的FPGA、 DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、 1.5V、 1.2V等。

　　隔离型电源使用变压器将输入电压与输出电压进行隔离，提高电路安全性。隔离器件能增加电路的安全性，大电压场景一般需要隔离器件。如用市电供电，人接触电源的输出端或地端可能会有触电危险。在下雨天打雷的时候，没有隔离可能导致电路烧毁。

　　隔离电源一般有两种形式，分为线性电源和开关电源。线性电源先经过变压器降压再整流， 变压器体积难以做小；开关电源先整流，再通过开关管来增加输入电压频率，变压器体积小，电源体积可以做小。两种电源都需要多颗电源芯片来实现功能。

　　非隔离型电源输入输出端没有使用隔离器件（主要是变压器）进行隔离。通过控制开关管占空比(D， 0D1 ，即导通占比大小），对输入的直流电进行升压或降压。

　　电源的开关管主要使用的是MOSFET，功率MOSFET能输出较大的工作电流(几安到几十安培)。MOSFET有两种类型： N沟道和P沟道。

　　N沟道主要用于AC／DC电源、 DC／DC转换器、逆变器设备。P沟道主要用于负载开关、高边开关等。

　　根据交流输入转直流输出过程中，是否经过变压器进行隔离，AC/DC芯片分为隔离和非隔离两种形式：非隔离交直流转换器/；隔离的SR、 PSR、 SSR。

　　按是否集成MOSFET分为：转换器和，前者集成，后者需要外置MOSFET搭配使用。大功率场景，一般选择与外置MOSFET。隔离型AC/DC芯片：次级同步整流器（SR）、原边反馈交直流转换器（PSR）、副边反馈交直流转换器（SSR）。

　　手机快充是近年来手机电源管理芯片的一大发展方向，传统快充方案有高电压小电流和高电流小电压， 高电压简单易行，对配件要求低，但因为需要降压，效率偏低，功率难以提升；高电流转化率高，但对配件要求高，尤其是线材，电流太大线材要么成本直线上升，要么无法承受，导致出现瓶颈。 高电压高电流是快充技术演变的必然趋势，如何高效降压为电池充电成为关键。

　　这里需要的一个关键器件称为电荷泵，电荷泵也叫无电感式DC-DC转换器，利用电容作为储能元件。可以使输出电压减半或倍增，根据能量守恒，电压倍增会使电流减半，电压减半会使电流倍增。转换效率可以达到95%以上。

　　另外一种重要的电源芯片是线性稳压器主要是低压差线性稳压器（LDO），是物联网电子产品中应用最为广泛的电源芯片， 其作用是在输入电压或者负载电流发生变化的情况下仍然可以稳定的输出电压。

　　现今的电源管理芯片一般集成了多种功能，称为多通道电源管理IC（PMIC），高通、联发科、海思等手机芯片厂家的PMIC一般与SoC主控绑定销售，目前国产厂家PMIC产品较少。

　　2018年全球电源管理芯片市场规模约为251亿美元，受益于物联网及5G时代应用领域的不断拓展以及需求的不断增加，预计2026年将扩张至约550亿美元，其中DC-DC、 LDO、 PMIC等品类规模占比较高。

　　国内厂商主要包括圣邦股份、思瑞浦、杰华特、矽力杰、士兰微、南芯、钰泰等，市占率较小且客户基本为国内相关厂商。

　　电源管理芯片下游应用领域包括移动和消费电子、工业控制、汽车、电信与基建等。2018年移动与消费电子领域占比超50%；随着消费电子品类的不断增多以及新能源汽车的发展，应用于消费电子与汽车领域的电源管理芯片占比有望持续提升。

　　由于应用领域规模增长和新兴应用场景拓展，预计未来电源管理芯片将迎来一波爆发式增长。以下我们将分析七大细分领域中电源管理芯片的发展趋势。

　　新能源汽车中，电源管理芯片应用于内部芯片供电以及动力电池系统充放电。芯片相较于传统汽车显著增多，相应电源管理芯片需求也增多；

　　充电桩中使用大电压DC-DC与AC-DC产品。由于车用芯片要求较高，且需要通过车规级认证，目前拥有车规级电源管理芯片生产能力国内厂商较少。汽车电源管理芯片主要厂商：TDK(日本）、博世（德国）等。

　　在智能电表中， 电源管理芯片主要负责调节电压电流以为内部芯片供电。国家推动电网智能化的趋势下，智能电表覆盖率不断提升，相关芯片用量也有所增加。 电表更换周期通常为8年， 2009年国家电网发布智能电网规划，大规模安装智能电表，2018年起智能电表将迎来替换周期，参考过去的智能电表招标量变化情况，预计未来3-5年内智能电网招标总量超过3亿只。

　　通信基站方面，受益于5G的快速发展与普及，通信基站有望为电源管理芯片市场带来新增量。 5G基站主要包括宏基站以及小基站，宏基站覆盖半径大，小基站灵活精确，易于部署。据前瞻产业研究院预测，未来5年内我国将建成宏基站近400万座。

　　宏基站： JP Morgan估算每个宏基站电源管理芯片成本约为50-100美元，取中值核算，2022年宏基站电源管理芯片市场规模有望超5亿元； 小基站：据SCF预测，2025年全球小基站需求量将增长到7000W个，依据日经新闻对华为小基站成本拆解进行核算，未来小基站电源管理芯片市场规模有望超1.5亿人民币。

　　另外一个新基建领域是安防，2019年中国安防行业市场规模超8000亿元，安防摄像头作为重要组件出货量持续增长，预计2024年全球安防摄像头出货量约5亿颗，对应电源管理芯片需求约20亿颗。

　　据IDC预测，家庭安全监控设备出货量未来五年复合增长率有望超40。