PMIC報告概要
芯片大致分為模擬和數字芯片兩個大的類別，其中模擬類芯片包括模擬信號鏈和混合信號芯片、電源器件、RF射頻器件及傳感器等。電源器件又分為電源管理芯片(PMIC)和功率器件，其中PMIC涉及的技術和應用領域包括AC-DC和DC-DC轉換、線性穩壓(LDO)、充電管理和保護、無線充電、LED照明驅動，以及各種輸出驅動(LED/LCD顯示驅動、音頻驅動、電機驅動、光電驅動)等。
作為AspenCore Fabless100系列行業分析報告的一部分，電源管理芯片(PMIC)報告專注于PMIC涉及的技術和應用，以及相關的國產PMIC廠商。本報告大致分為如下部分：
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PMIC基礎 – 電源管理芯片基本分類、技術和應用
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PMIC技術趨勢 – 電源管理領域的最新技術趨勢，涉及儲能、BMS、氮化鎵、顯示驅動和無線充電
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PMIC主要應用市場 – 六大應用市場包括消費電子、計算機和通信網絡、工業控制、汽車電子、醫療和IoT
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Fabless 100排行榜之PMIC TOP 10 – 2023年最新發布的10大國產電源管理芯片廠商排名
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50家國產PMIC廠商詳細信息匯總 – Top 50國產PMIC廠商基本信息匯總，以及每家公司的核心技術、主要產品、關鍵應用，以及市場競爭力等
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結語
PMIC基礎
供電是所有電子產品和設備的必備功能，高效轉換和安全穩定工作是對所有電源管理芯片和功率器件的要求。電源管理芯片(PMIC)一般包括AC-DC轉換器、DC-DC轉換器、充電管理和充電保護芯片、無線充電器件，以及顯示驅動和LED照明驅動芯片等。而功率器件包括MOSFET、IGBT、各種分離功率器件，以及新興的氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)器件等。
本報告僅涉及電源管理芯片(PMIC)類別，有關功率器件的行業分析請參閱：30家國產功率器件和第三代半導體廠商調研分析報告。
電源管理芯片的分類及對應功能
PMIC的晶圓制造一般采用較為成熟的工藝技術，有些則采用特色工藝。PMIC的技術創新主要來自芯片設計和針對特定應用的特性和功能。目前在電源管理領域比較熱門的技術趨勢有：戶外儲能電源、電池管理系統(BMS)、氮化鎵(GaN)快充、AMOLED顯示驅動，以及無線充電等。
電源管理芯片是通用型器件，其應用場景豐富，主要涵蓋消費電子和便攜式設備、計算機通信網絡、工業控制和機器人、汽車電子、醫療設備及物聯網等行業。不同應用對于電源管理芯片的性能要求不同，其中汽車、工業級應用對芯片穩定性和質量要求較高;而消費電子產品對電源管理芯片的要求相對低些，但對價格更為敏感。以智能手機為例，其內部的電源管理芯片及模塊因對體積、穩定性和一致性要求較高，存在較高的技術壁壘，而且手機廠商的供應鏈門檻也很高。
PMIC技術趨勢
一、戶外儲能電源：逆變、電池管理和DC模塊輸出的集成
戶外電源(PPS, Portable Power Station )是一種內置鋰離子電池，自身可儲備電能且具備交流輸出的多功能便攜式儲能電源。PPS具有重量輕、容量高、功率大、輸入和輸出類型多及方便攜帶等優點，可在室內或戶外使用。就輸入供電方式而言，它可提供常規AC充電、車充供電或者太陽能充電。PPS的電池容量一般為 20Wh~20KWh，輸出功率等級主要為 200W~8000W，可提供100-240V的大功率AC交流輸出，并且配置有5V/9V/12V等多種DC輸出模式，不僅能應急啟動汽車，還適用于各種類型的電子和電器產品負載的應急使用。
二、電池管理系統(BMS)：電池管理、電源管理、模擬前端和微控制器的完美融合
現今的電子設備，小至TWS耳機和可穿戴設備，大至電動汽車，都離不開鋰離子或聚合物電池的供電。依據電子設備所需電力的大小，電池組可能由多個電池單元(電芯)排列而成。電池組的充電和放電、輸入/輸出電壓和電流等狀態都需要精密監控、測量和保護，以保證電子設備的安全供電。這就需要一種專門監控電池組運行狀態的電池管理系統(BMS) ，用于電池組的監控、計算、通信和保護。
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監控：BMS可監控電池組的各種狀態指標，包括電壓(單節電芯的電壓、總電壓，或介于二者之間的特定電壓)、溫度(平均溫度、單個電芯的溫度)、輸入/輸出電流、單節電芯的健康狀況，以及電芯的均衡狀態;
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計算：BMS可以計算出很多指標的量值，包括電壓(最小和最大電芯電壓)、表明充電處于什么水平的荷電狀態(SoC)、衡量電池容量的健康狀態(SoH)、安全狀態(SOS)、最大充電電流即充電電流上限(CCL)、最大放電電流即放電電流上限(DCL)、決定開路電壓的電芯內阻、所提供的總電能、總工作時間、溫度監控等;
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通信：BMS內部的中心控制器可以與內部硬件通信，也可以通過各種方式進行外部通信(比如USB、CAN或無線通信協議);
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保護：BMS還可以對電池進行多種保護，以防止電池組狀態超出安全工作區(SOA)，比如充/放電過流、充/放電過壓、過溫、過壓，以及電流泄露等。三、氮化鎵(GaN)正在成為消費類快充產品的主流技術
氮化鎵(GaN) 在電源管理、發電和功率輸出等方面相比傳統硅基器件具有明顯的技術優勢。在600V電壓下，GaN在芯片面積、電路效率和開關頻率方面的特性明顯優于硅，可讓電源產品設計更為輕薄而高效。據Yole預測，2027年GaN在消費類領域的市場規模將達到9.647億美元，年復合增長率達到52%。消費市場將占整個GaN行業的48%，以快充為代表的消費類產品仍然是氮化鎵應用的主要驅動力。
四、AMOLED顯示驅動芯片的面板滲透率穩步提升
隨著智能手機全面轉向OLED屏幕，平板電腦、可穿戴設備、電視等也在大量采用OLED屏幕。根據全球市場研究公司Omdia的預測，全球OLED電視面板出貨量的年復合增長率預計將從2021年的740萬片增長14%至2025年的1270萬片。OLED 電視在高端電視市場的市場份額正在增加，因此，這一趨勢預計將增加對OLED驅動芯片的需求。
根據TrendForce數據，2021 年手機用AMOLED 面板市場滲透率為42%，盡管AMOLED 顯示面板驅動芯片持續缺貨，手機品牌和OEM廠商在其新機型中擴大采用AMOLED面板的趨勢將帶動AMOLED市場滲透率成長，2022年滲透率提升至46%。同時，OLED下游的應用逐漸從手機拓展到穿戴、平板、筆記本等領域。
五、無線充電繼續在智能手表和TWS耳機應用中滲透
無線充電芯片包括發射端芯片(TX)和接收端芯片(RX)，兩者分別連接發射和接收電感線圈。發射端芯片與電源適配器端進行協議通信后，獲取無線充電所需要的電壓及功率，并且將直流電壓轉化為交流能量，發射端線圈與接收端線圈通過磁耦合的方式將發射端能量傳輸到接收線圈。接收端芯片將接收端線圈的交流能量轉化為直流能量后，輸出為高精度、可編程的直流電壓，為電子設備供電。在無線能量傳輸過程中，發射端芯片與接收端芯片通過FSK和ASK的帶內通信方式進行無線充電的能量調節、協議認證、異物識別等操作。
PMIC主要應用市場
電源管理芯片的應用場景非常豐富，涵蓋眾多領域，涉及人們工作與生活的方方面面，市場空間十分廣闊。這些應用包括但不限于：
電源管理芯片應用范圍
一、便攜式電子設備
PMIC在便攜式電子設備中的主要應用包括:
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手機：為手機中的各種組件提供穩定的工作電壓，如1.8V、3.3V;管理電池充放電并顯示剩余電量;實現快充和無線充電功能;提供過流、過壓和過溫等保護功能。
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平板電腦：為CPU、存儲器、顯示屏等提供穩定的電源;管理電池電量并實現多種充電方式;保證平穩的系統電源供應。
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藍牙耳機：為藍牙芯片、DAC、放大器等提供工作電壓;管理電池電量并提示低電提醒;實現快速充電。
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智能手表：為芯片、顯示屏、傳感器等提供電源;管理電池電量;實現無線充電功能;同時提供電源保護功能。
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其他可穿戴設備：小型化和低功耗設計非常重要。除此之外，電源管理芯片還可應用于數碼相機、便攜式游戲機、導航儀等產品。
二、計算/通信/網絡
PMIC在計算/通信/網絡領域有非常廣泛的應用:
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服務器：為CPU、存儲器、磁盤等提供高功率和高可靠的電源;同時監控電源狀態并提供報告和告警;需考慮散熱設計和高密度集成。
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路由器和交換機：為網絡芯片、光模塊、接口等提供低噪聲電源;電源范圍從數伏到上百伏不等;需考慮高可靠性。
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基站：為RF放大器、天線、模數轉換器等提供高功率電源;輸出電壓可以達上千伏;需要考慮高效能、寬范圍輸入和輸出，以及嚴苛環境的適應。
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客戶端設備：為WiFi/藍牙芯片、網口控制器等提供數伏電源;需要超低待機功耗設計;部分產品還集成電池管理功能。
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顯示終端：為信號處理器、顯示面板控制器、揚聲器等提供工作電壓;同時需要管理電池;需考慮低功耗模式設計。
VoIP網關、網絡攝像頭等。在計算、通信和網絡領域，電源管理芯片發揮著非常關鍵的作用，它為各種電子組件提供高功率、高效能和高穩定性的電源，以支撐大容量的計算和海量的數據處理。這些應用對電源管理的可靠性、功效和智能化都提出了較高要求。隨著5G、云計算、人工智能等技術的演進，這些需求將進一步提升。
三、醫療電子
PMIC在醫療電子領域有以下主要應用:
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醫用傳感器: 為血氧、心電、血糖等各種傳感器提供工作電壓，要求低功耗與高精度。
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監護儀: 為ECG、EEG、血壓等監護儀提供隔離電源，要求高可靠性、低噪聲和低功耗設計。通常集成在傳感器內部以實現微小體積。
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診斷設備：為圖像掃描儀、血液分析儀等提供高功率電源，要求寬輸入、輸出范圍和完善的保護功能。
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治療設備:為高頻手術設備、激光治療儀等提供精密波形電壓，需要高可靠和輸出性能優異設計。
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其他：診察設備、呼吸機、醫用顯示器等。
電源管理IC為各種精密醫療設備提供高精度、低噪聲和高可靠的電源，以保障人身安全和醫療質量。未來，隨著行業向更小型、更精密和更智能的方向發展，電源管理技術將趨向更高集成度和更強穩定性，助力實現醫療電子行業的整體升級。另外，醫療保健行業將廣泛應用更加精密、智能和可穿戴的電子設備，這將推動醫療電源管理技術實現更高集成度、更高性能和更高可靠性。
四、工業和機器人
PMIC在工業和機器人領域的主要應用包括:
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工業控制系統：為PLC控制器、傳感器和執行器等提供工作電壓;其電源范圍寬，從數伏到上千伏不等;要求高可靠和抗干擾設計;部分應用在惡劣的工業環境下工作，需要考慮高溫和防水設計。
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機器視覺系統：為圖像傳感器、信號放大器、FPGA/DSP等提供低噪聲和高穩定的電源;需要管理不同電壓的電源軌，要求高可靠性以確保系統的連續運行。
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工業電機驅動：為IGBT、MOSFET、編碼器等提供驅動電源;輸出功率和電壓范圍較寬;需要提供過流、過溫和斷連保護等功能，EMI設計和抗干擾性能也很重要。
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工業用激光器：為激光二極管、PCB等提供高穩定的直流電和波形電壓;輸出電壓可達上千伏，要求寬輸入/輸出范圍、高可靠性以及防過熱設計。
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工業機器人：為控制系統、傳動系統和各種傳感器提供多個不同的工作電壓;還需管理大容量電池組，以作為備用電源系統。需要高集成度和高可靠的設計。
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智能表計：如智能電表、水表/氣表、智能水質監測儀、智能停車計量器等。在這些應用中，PMIC為各種傳感器和微控制器提供高效和連續的電源;同時以超低功耗模式監控并管理備用電源，以保證設備長期連續的工作。
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其他設備：如工業打印機、自動售貨機等各種工業和機器人產品。
PMIC為工業和機器人領域的各種電子組件提供高功率和高可靠的電源，以驅動復雜的機械系統和工業過程。這些應用對電源管理的穩定性、性能和安全性都有較高要求。隨著工業4.0和機器人技術的發展，電源管理技術將大幅提高系統的智能化、性能和集成度，這將帶動整個行業實現更高的自動化生產和效率。
五、汽車電子
PMIC在汽車電子領域的應用包括：
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車載信息娛樂系統：為DSP、顯示屏、音頻功放等提供工作電壓;同時管理電池;設計時需考慮啟動續航、待機功耗，以及抗干擾和耐高溫性能。
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車身控制模塊：為各種傳感器、執行器、MCU等提供穩定的電源;PMIC直接連接車載電池，輸出電壓范圍寬;需要提供過流、過壓、短路和高溫等保護，以實現高可靠設計。
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ADAS系統：為雷達、攝像頭、圖像信號處理器等提供低噪聲電源;有高PSRR和低紋波要求;需考慮低EMI、抗干擾設計，以及高可靠性，以保證安全。
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電動汽車控制器：為電機、逆變器、DC-DC等提供高功率電源;需要管理高壓電池組;應提供過流、過壓、過溫和斷路保護;還需提供高可靠設計以確保駕駛安全。
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先進照明系統：為LED驅動器、傳感器等提供電源;直接連接車載電源，輸出電壓可達上百伏;需要寬輸入電壓范圍和高能源轉換效率，需考慮低EMI和抗干擾設計。
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start/stop系統：管理引擎啟動/停止過程;需根據電池電量決定是否關閉發動機;需要超低靜態電流以最大限度節省能量;要求高度集成。
除此之外,電源管理芯片還應用于ABS、定速巡航、電動助力轉向等系統。PMIC加強了汽車的智能化、舒適性、安全性和環保性。隨著電動汽車和乘用車自動駕駛技術的發展，電源管理將成為關鍵因素，其可靠性、高效率和高集成將更為重要。
六、AIoT
電源管理芯片在AIoT領域的主要應用包括:
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邊緣計算設備：為SoC、存儲器和各種接口提供高功率和高可靠的電源;同時實現熱管理和故障檢測。要求高度集成和低成本設計，同時需降低總體系統功耗。典型應用包括網關、微基站、智能路由器等。
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AIoT智能終端：為MCU、各種傳感器和通信模塊提供工作電壓;同時管理可充電電池;需要超低功耗和高度集成的設計，以實現超長待機、能量采集并延長電池使用壽命。典型應用包括智能家居、可穿戴設備、智能監控等。
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無線充電設備：為發射器和接收器提供高效無線功率傳輸，同時檢測充電狀態并保護受電設備;設計時需考慮低EMI和發熱管理等。典型應用包括無線充電座和可穿戴設備無線充電等。
從應用場景的角度來說，PMIC可應用于以下領域：
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智能家居：為WiFi/BT模塊、MCU、各種傳感器提供工作電壓;大多集成電池管理功能;需要超低功耗和小尺寸設計;如智能插座、燈具、門鎖、智能家電等。
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智能穿戴：為主控MCU、傳感器、通信模塊提供電源;同時管理充電電池;需要超微型和低功耗設計，如智能手表、智能手環、智能眼鏡等。
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智慧城市：為各種傳感器、圖像處理模塊、通信模塊提供電源;通常為室外部署，需考慮防水以及寬溫度范圍，具體包括智能照明、環境監測、交通監控等。
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智慧工廠：為PLC控制器、各種傳感器、執行器提供工作電壓;電源功率和范圍較大;需要高集成度、高可靠和抗干擾設計，如工業機器人、智能AGV、視覺檢測等。
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智慧農業：為大量分布在田間和溫室的傳感器提供遠距離無線供電或太陽能供電;要求超低功耗和故障保護設計，如土壤監測、作物管理等。
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智慧物流：為RFID標簽、傳感器、通信設備提供電源;因環境溫度范圍廣且頻繁移動，對可靠性要求較高，包括倉儲管理、運輸監測、智能快遞柜等。
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智能車聯：為各種車載傳感器和V2X模塊提供電源;同時連接汽車電池。要求隔離和保護電路以及高可靠性，如智能導航、車聯支付等。
電源管理芯片對整個AIoT產業起到了支撐和推動的作用。它為各種系統提供超低功耗和高可靠的電源，以實現高度智能化。而隨著5G和AI技術的廣泛應用，PMIC將成為萬物互聯時代的強勁推手。
Fabless 100排行榜之PMIC Top 10
入選2023年中國IC設計Fabless100排行榜的Top 10 電源管理芯片(PMIC)公司
入選公司基本信息如下圖：
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50家國產PMIC廠商詳細信息
一、50家國產PMIC廠商基本信息匯總
PMIC廠商分類統計：
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上市公司：19家上市公司，分別是：杰華特、上海貝嶺、天德鈺、英集芯、力芯微、晶豐明源、明微電子、必易微、希荻微、賽微微電、富滿微、南芯科技、鈺泰半導體、圣邦股份、帝奧微、中穎電子、韋爾股份、格科微、南麟電子;
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總部所在地：深圳16家、上海11家、北京8家、無錫4家、蘇州/杭州/成都/南通各2家、佛山/珠海/東莞各1家;
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PMIC類別：電源管理25家、充電管理9家、顯示驅動8家、電池管理4家、LED驅動4家。
二、50家PMIC廠商核心技術、主要產品、關鍵應用和市場競爭力
鈺泰半導體
核心技術：超低靜態電流電源管理芯片技術、電感式多節鋰電池均衡管理系統技術、高耐壓低
功耗線性穩壓器技術、高PSRR 低功耗線性穩壓器技術
主要產品：DC-DC、AC-DC、LED驅動、電池管理、PMIC、接口保護等。
關鍵應用：安防監控、機頂盒、路由器、智能電表、手機、智能穿戴設備等領域。
芯龍半導體
核心技術：高壓大功率同步整流技術
主要產品：開關型DC-DC電源芯片、中高壓電源管理芯片、AC-DC電源管理芯片
關鍵應用：汽車電子、工業控制、通訊設備、消費電子和家用電器等領域。
競爭力：具有完全自主知識產權的主要產品性能參數已處于國內領先水平，并且部分產品的性能指標達到或超過了TI、ADI等國際知名廠商的同類產品。
賽微微電子
核心技術：高精度電池計量算法及其實現技術
主要產品：電池電量計芯片、電池管理芯片、電池保護芯片、BMS前端采集芯片、USB充電控制芯片等。
關鍵應用：筆記本及平板電腦、智能可穿戴設備、電動工具、充電類產品、輕型電動車輛、智能家電、智能手機、無人機等。
競爭力：線性充電芯片獲OPPO等耳機廠商的大批量采用。
英集芯
核心技術：數模混合SoC集成技術、低功耗多電源管理技術、高精度ADC和電計量技術
主要產品：電源管理、快充協議芯片、移動電源芯片、無線充電芯片、電池管理、數模混合SoC
關鍵應用：智能手機、平板、機頂盒、IPC、車載充電等領域。
必易微
核心技術：LED照明驅動控制技術、AC-DC適配器控制
主要產品：LED照明驅動芯片、AC-DC電源管理芯片、電機驅動控制芯片
關鍵應用：LED照明、, 消費電子、家電及IoT 電源領域
明微電子
核心技術：SM-PWM技術、LED灰度漸變調節技術
主要產品：LED顯示驅動、LED照明驅動、LED景觀、Mini LED驅動芯片、電源管理器件
關鍵應用：室內外LED顯示、LED照明、家電、移動終端等。
力芯微
核心技術：精準電流電壓檢測充電管理技術、復雜多電源系統供電智能切換和管理技術
主要產品：電源轉換及保護類IC、信號及檢測類IC、顯示及LED驅動類IC
關鍵應用：消費電子、家用電器、物聯網、汽車電子、網絡通訊等領域
希荻微
核心技術：多模無線充電接收技術、低噪聲模數轉換技術
主要產品：鋰電池快充芯片、DC/DC芯片、超級快充芯片、端口保護和信號切換芯片等
關鍵應用：手機、消費電子、汽車電子
競爭力：進入華為、MTK和三星供應鏈
圣邦微
核心技術：低功耗模擬信號鏈和電源管理技術
主要產品：16大系列1400余款型號的高性能模擬IC產品，包括運算放大器、比較器、音/視頻放大器、模數/數模轉換器、模擬開關、電平轉換及接口芯片、小邏輯芯片、LDO、微處理器電源監控芯片、DC/DC轉換器、背光及閃光LED驅動、OVP及負載開關、馬達驅動、MOSFET驅動、電池保護及充放電管理芯片等。
關鍵應用：通信設備、消費電子、工業控制、物聯網智能設備、可穿戴設備
主要客戶：模擬器件通用型強，應用范圍廣泛，客戶很多
競爭優勢：完整的模擬信號鏈和電源管理產品線
矽力杰
核心技術：30W隔離充電泵快充技術、MiniLED驅動器
主要產品：電池管理芯片、DC-DC轉換器、過流保護器件、LED驅動器、PMU
關鍵應用：消費電子、工業應用、計算機、通信網絡設備
主要客戶：智能電視廠商、計算機和平板電腦廠商
競爭優勢：超過1200項PMIC相關專利
晶豐明源
核心技術：智能照明驅動芯片技術
主要產品：LED照明驅動芯片、電機控制芯片組、AC/DC電源芯片
關鍵應用：LED照明、電機驅動、家電和消費電子
競爭力：通過收購南京凌鷗創芯和上海芯飛拓展產品線，在電機驅動和AC/DC電源市場增強競爭力。
富滿電子
核心技術：Type-C PD控制器、LED照明系統的溫度控制
主要產品：電源管理、LED控制及驅動、MOSFET、MCU、RFID、射頻前端
關鍵應用：消費電子、汽車電子
競爭力：擁有封裝廠的fabless公司
上海貝嶺
主要產品：智能計量SoC、電源管理、非揮發存儲器、高速高精度ADC、功率半導體
核心技術：下一代智能電表計量、5G 通信用數據轉換器技術
關鍵應用：電表、手機、液晶電視及平板顯示、機頂盒
結語
電源管理芯片(PMIC)是一種通用型芯片，晶圓制造工藝相對成熟，因此市場準入門檻相對較低，其行業性質跟MCU類似。因此，在PMIC這一細分領域，國產IC設計廠商很多，競爭自然也很激烈。AspenCore分析師團隊在調研和撰寫該報告的過程中，僅挑選50家相對有一定實力的國產PMIC廠商。不可避免會遺漏一些在某些細分市場頗具競爭力的廠商，希望相關企業和行業人士提出寶貴建議，讓這份報告更為全面而深入地反映出國產PMIC廠商的行業現狀和市場競爭格局，以便為業界人士提供更為客觀的分析和決策依據。 |
