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1、 請閱讀最后一頁的重要聲明!半導體/行業專題報告/2022.10.26 B BMICMIC:模擬芯片皇冠,國產替代空間廣闊:模擬芯片皇冠,國產替代空間廣闊 證券研究報告 投資評級:看好投資評級:看好(首次首次)最近最近 1212 月市場表現月市場表現 分析師分析師 張益敏張益敏 SAC 證書編號:S0160522070002 相關報告相關報告 1.貿易戰沒有贏家,自主發展是正道 2018-04-25 2.半導體國產化政策扶持正當時 2018-04-02 3.功率器件國產替代預期加強,優質標的提前布局 2018-03-13 汽車模擬芯片系列報告(一)核心觀點 電池管理芯片(電池管理芯片(B BM
2、ICMIC)在在電池管理電池管理系統系統(B BMSMS)中起到重要作用。中起到重要作用。經歷數十年的發展,BMS 系統從早期的無管理時代邁入全面管理時代,在電池系統中全面取代人工,是電池的大腦、管家和保鏢。BMIC 是 BMS 的關鍵部件,起到信號采集(電壓、電流、溫度等)、電池狀態(SOC、SOH 等)估計、電池保護等作用。BMICBMIC 具有較高技術門檻具有較高技術門檻,在數字和模擬兩個維度均,在數字和模擬兩個維度均有有較高要求較高要求。BMIC 屬于數?;旌闲酒?,數字端,SOC/SOH 算法等功能技術壁壘較高,對數字內核協調片內資源的能力亦有較高要求;模擬端,高精度低噪聲采樣電路、高
3、壓工藝等也有賴于企業在模擬電路設計方面的深厚積累。正由于技術門檻極高,BMIC 也被稱為“模擬芯片的皇冠”。需求端:需求端:B BMICMIC 需求快速成長,市場需求快速成長,市場空間廣闊??臻g廣闊。根據我們測算,2021 年全球主要下游領域 BMIC 市場規模達到 42.54 億美元,預計到 2026 年增長至80.31 億美元,2021-2026 年 CAGR=13.55%。受限于復雜度和數據可得性,我們的測算中忽略了大量長尾市場(如玩具等),因而實際市場空間更大。分下游領域來看,儲能、電動汽車、泛消費(可穿戴)等領域增速較快,2021-2026 年 CAGR 分別為 72.34%、40.
4、07%、14.50%。供給端:全球供給端:全球 B BMICMIC 市場呈現雙寡頭格局,海外廠商壟斷。市場呈現雙寡頭格局,海外廠商壟斷。根據 Yole 數據,2020 年 TI、ADI、高通、Maxim 四家廠商占據全球 BMIC 市場約 7 成份額。2021 年 ADI 收購 Maxim 后,TI 和 ADI 占據全球 BMIC 市場約 6 成份額。BMIC 市場呈現雙寡頭格局,全球市場被海外企業壟斷。B BMICMIC 行業國產替代趨勢明確行業國產替代趨勢明確。根據 GGII 數據,中國企業在 22H1 全球動力電池裝機量中占比超過 5 成。而根據我們測算,2021 年 BMIC 全球市場
5、國產份額不及 10%。同時,布局 BMIC(或處在規劃論證階段)的上市(擬上市)企業已超過 10 家。巨大的份額差距、高企的行業關注度和密集的資本投入,國產替代趨勢已經明確,產業鏈變革正在孕育。BMICBMIC 技術升級腳步不停。技術升級腳步不停。從最早的鉛酸電池到鋰電池,從消費電子到新能源汽車和儲能,BMIC 的技術要求不斷提升。展望未來,BMIC 行業具有無無線化、智能化、高壓高可靠線化、智能化、高壓高可靠、應用向應用向電池全生命周期電池全生命周期延伸延伸等等四大行業趨勢,新技術突破一方面為相關企業帶來成長機遇;另一方面亦有望不斷為 BMIC打開新應用場景,拓寬應用范圍,持續助力市場規模的
6、增長。建議關注:建議關注:中穎電子、賽微微電、必易微、希荻微、芯??萍?、圣邦股份、英集芯、鉅泉科技、南芯科技、BYD 半導等。風險提示:風險提示:宏觀需求不及預期;行業競爭加??;新技術替代風險。-40%-30%-19%-9%2%12%半導體滬深300上證指數 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 表表 1 1:重點公司投資評級:重點公司投資評級 代碼代碼 公司公司 總市值總市值(億元)(億元)收盤價收盤價(10.2510.25)EPSEPS(元)(元)PEPE 投資評級 2021
7、A2021A 2022E2022E 2023E2023E 2021A2021A 2022E2022E 2023E2023E 300327 中穎電子 108.05 31.59 1.20 1.12 1.21 26.34 29.09 26.94 增持 688325 賽微微電 37.12 46.40 1.49 1.17 1.68 32.91 39.83 27.65 未覆蓋 688045 必易微 35.01 50.70 4.63 1.61 2.09 10.95 31.54 24.31 未覆蓋 688173 希荻微 98.57 24.32 0.07 0.14 0.26 347.43 171.99 92.7
8、9 未覆蓋 688595 芯??萍?52.58 36.99 0.95 1.00 1.62 39.35 37.08 22.87 未覆蓋 300661 圣邦股份 558.14 156.65 2.98 3.02 4.07 53.77 51.81 38.53 未覆蓋 688209 英集芯 85.05 20.25 0.42 0.60 0.81 48.21 33.86 25.14 未覆蓋 688391 鉅泉科技 70.99 123.25 2.35 N/A N/A 52.45 N/A N/A 未覆蓋 數據來源:wind 數據,財通證券研究所;中穎電子盈利預測來自財通證券預測,其余公司盈利預測來自 Wind
9、一致預期 SUaXkWjWdUnXnN1VnUpY6MbPaQsQrRnPtRkPnMmMlOsQpRbRoPmMvPmMtQxNtPtR 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 3 內容目錄內容目錄 1.1.BMSBMS:電池系統的大腦、管家、保鏢:電池系統的大腦、管家、保鏢 .7 7 1.1.1.1.無管理時代:自己動手,豐衣足食無管理時代:自己動手,豐衣足食 .7 7 1.2.1.2.簡單管理:小米加步槍,自動化程度提升簡單管理:小米加步槍,自動化程度提升 .7 7 1.3.1.
10、3.全面管理:全面管理:SOCSOC 估計精度提升,功能集成度提升估計精度提升,功能集成度提升 .8 8 2.2.BMICBMIC:種類及功能:種類及功能 .1010 2.1.2.1.電池保護芯片(電池保護芯片(ProtectorProtector).1010 2.2.2.2.充電芯片(充電芯片(ChargerCharger).1111 2.3.2.3.電量計量芯片(電量計量芯片(GaugeGauge).1212 2.4.2.4.電池監測與均衡器(電池監測與均衡器(Monitor/AFEMonitor/AFE 和和 BalancerBalancer).1313 2.5.2.5.電池認證芯片(電
11、池認證芯片(AuthenticationAuthentication).1414 3.3.需求端:需求端:BMICBMIC 需求快速增長需求快速增長 .1515 3.1.3.1.消費:未來消費:未來 3 3-5 5 年的最大下游領域年的最大下游領域 .1515 3.2.3.2.工具電池:鋰電兩輪車滲透率提升,電動工具銷量增長工具電池:鋰電兩輪車滲透率提升,電動工具銷量增長 .1818 3.3.3.3.電動汽車:要求最高的電動汽車:要求最高的 BMICBMIC 賽道賽道 .2121 3.3.1.3.3.1.高壓系統滲透率提升將帶動單車高壓系統滲透率提升將帶動單車 BMICBMIC 需求翻倍增需求
12、翻倍增長長 .2222 3.3.2.3.3.2.電芯技術體系升級對電芯技術體系升級對 AFEAFE 使用量影響較小使用量影響較小 .2323 3.3.3.3.3.3.車規應用場景對車規應用場景對 BMICBMIC 芯片提出更高要求芯片提出更高要求 .2323 3.3.4.3.3.4.測算假設與結果測算假設與結果 .2424 3.4.3.4.儲能:彈性最大的儲能:彈性最大的 BMICBMIC 賽道賽道 .2626 3.5.3.5.總結總結 .2929 4.4.供給端:雙寡頭格局,國產化率低供給端:雙寡頭格局,國產化率低 .3030 4.1.4.1.ADIADI:全球:全球 BMICBMIC 龍頭
13、,在汽車、工業市場領先身位突出龍頭,在汽車、工業市場領先身位突出 .3030 4.2.4.2.TITI:全球模擬芯片龍頭,全品類:全球模擬芯片龍頭,全品類 BMICBMIC 領先者領先者 .3131 4.3.4.3.供需錯配,中國供需錯配,中國 BMICBMIC 企業面臨重要機遇企業面臨重要機遇 .3232 5.5.BMICBMIC 行業發展趨勢行業發展趨勢 .3333 5.1.5.1.BMICBMIC 通訊無線化通訊無線化 .3333 5.2.5.2.功能復雜化、智能化功能復雜化、智能化 .3434 5.3.5.3.高壓化、高可靠高壓化、高可靠 .3434 5.4.5.4.BMICBMIC
14、應應用向電池全生命周期延伸用向電池全生命周期延伸 .3535 6.6.BMICBMIC 相關標的梳理相關標的梳理 .3636 6.1.6.1.中穎電子(中穎電子(300327.SZ300327.SZ).3636 6.2.6.2.賽微微電(賽微微電(688325.SH688325.SH).3737 6.3.6.3.必易微(必易微(688045.SH688045.SH).3838 6.4.6.4.希荻微(希荻微(688173.SH688173.SH).3939 6.5.6.5.芯??萍迹ㄐ竞?萍迹?88595.SH688595.SH).4040 6.6.6.6.圣邦股份(圣邦股份(300661.S
15、Z300661.SZ).4141 6.7.6.7.英集芯(英集芯(688209.SH688209.SH).4242 6.86.8.鉅泉科技(鉅泉科技(688391.SH688391.SH).4343 6.9.6.9.南芯科技(未上市)南芯科技(未上市).4444 6.10.6.10.BYDBYD 半導(未上市)半導(未上市).4545 6.11.6.11.琪埔維(未上市)琪埔維(未上市).4646 7.7.風險提示風險提示 .4747 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 圖表目
16、錄圖表目錄 圖圖 1.1.電池技術發展路線圖電池技術發展路線圖 .7 7 圖圖 2.2.Badicheq4000Badicheq4000 系統電池監控模塊系統電池監控模塊 .8 8 圖圖 3.Badicheq40003.Badicheq4000 系統架構系統架構 .8 8 圖圖 4.4.鋰電池過充過放導致鼓包鋰電池過充過放導致鼓包 .8 8 圖圖 5.BMS5.BMS 系統發展歷程系統發展歷程 .9 9 圖圖 6.BMIC6.BMIC 芯片的分類芯片的分類 .1010 圖圖 7.TI7.TI 電池保護芯片電池保護芯片 BQ77216BQ77216 功能框圖功能框圖 .1111 圖圖 8.8.鋰
17、電池充電曲線鋰電池充電曲線 .1111 圖圖 9.9.主要應用于小功率場合的線性充電芯片主要應用于小功率場合的線性充電芯片.1111 圖圖 10.10.采用電荷泵的充電系統采用電荷泵的充電系統 .1212 圖圖 11.11.采用電荷泵可以在充電階段倍增電流采用電荷泵可以在充電階段倍增電流 .1212 圖圖 12.12.電池電量監測芯片框圖電池電量監測芯片框圖 .1212 圖圖 13.13.放電終止電壓法估計放電終止電壓法估計 SOCSOC 示意圖示意圖 .1212 圖圖 14.14.汽車電池監測芯片示意圖汽車電池監測芯片示意圖 .1313 圖圖 15.15.主動均衡方案主動均衡方案 .1313
18、 圖圖 16.16.被動均衡方案被動均衡方案 .1313 圖圖 17.17.可拆卸電池架構可拆卸電池架構 .1414 圖圖 18.18.電池認證過程電池認證過程 .1414 圖圖 19.19.鋰離子電池模組結構示意圖鋰離子電池模組結構示意圖 .1414 圖圖 20.20.鋰離子電池模組成本占比鋰離子電池模組成本占比 .1414 圖圖 21.21.手機電池管理系統架構手機電池管理系統架構 .1515 圖圖 22.22.全球手機出貨量(億臺)全球手機出貨量(億臺).1616 圖圖 23.23.全球筆電出貨量(億臺)全球筆電出貨量(億臺).1616 圖圖 24.24.全球平板電腦出貨量(億臺)全球平
19、板電腦出貨量(億臺).1616 圖圖 25.25.全球全球 TWSTWS 耳機出貨量(億臺)耳機出貨量(億臺).1616 圖圖 26.26.手機手機 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元).1717 圖圖 2 27.7.泛消費泛消費 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元).1717 圖圖 28.28.兩輪電動車鋰電池滲透率兩輪電動車鋰電池滲透率 .1919 圖圖 29.29.兩輪電動自行車兩輪電動自行車 BMSBMS 示意圖示意圖 .1919 圖圖 30.30.全球電動自行車出貨量(萬臺)全球電動自行車出貨量(萬臺).1919 圖圖 31.31.全球電動工具出貨
20、量(億臺)全球電動工具出貨量(億臺).1919 圖圖 32.32.全球電動工具全球電動工具 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元).2121 圖圖 33.33.全球兩輪電動車全球兩輪電動車 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元).2121 圖圖 34.34.新能源車新能源車 BMSBMS 架構圖架構圖 .2121 圖圖 35.35.電動汽車電動汽車 BMSBMS 中的星型架構示意圖中的星型架構示意圖 .2424 圖圖 3 36.6.電動汽車電動汽車 BMSBMS 中的菊花鏈架構示意圖中的菊花鏈架構示意圖 .2424 圖圖 37.37.全球新能源汽車銷量(萬臺)全
21、球新能源汽車銷量(萬臺).2525 圖圖 38.38.汽車汽車 BMICBMIC 市場規模測算(億美元)市場規模測算(億美元).2626 圖圖 39.39.全球儲能裝機容量預測(全球儲能裝機容量預測(GWhGWh).2626 圖圖 40.40.儲能系統架構示意圖儲能系統架構示意圖 .2727 圖圖 41.41.全球鋰電池全球鋰電池 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元).2929 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 5 圖圖 42.202042.2020 年全球年全
22、球 BMICBMIC 市場格局市場格局 .3030 圖圖 43.ADI43.ADI 于于 20092009 年推出的年推出的 AD7280AD7280 電池監測芯片電池監測芯片 .3030 圖圖 44.ADI BMIC44.ADI BMIC 產品料號分布統計產品料號分布統計 .3131 圖圖 4 45.5.記載于記載于 20002000 年雜志上的年雜志上的 TITI 電池管理方案電池管理方案 .3131 圖圖 46.TI BMIC46.TI BMIC 產品料號分布統計產品料號分布統計 .3232 圖圖 47.22H147.22H1 全球動力電池裝機量占比全球動力電池裝機量占比 .3232 圖
23、圖 48.ADI48.ADI 無線無線 BMSBMS 概念圖概念圖 .3333 圖圖 49.ADI Smartmesh49.ADI Smartmesh 無線通信方案無線通信方案 .3333 圖圖 50.50.大唐恩智浦大唐恩智浦 DNB1XXDNB1XX 芯片芯片 .3434 圖圖 51.51.三種三種 BMSBMS 系統架構方案系統架構方案 .3535 圖圖 52.ADI52.ADI 電池全生命周期監測示意圖電池全生命周期監測示意圖 .3535 圖圖 53.53.中穎電子收入情況(億元)中穎電子收入情況(億元).3636 圖圖 54.54.中中穎電子利潤情況(億元)穎電子利潤情況(億元).3
24、636 圖圖 55.55.中穎電子動力電源產品線布局情況中穎電子動力電源產品線布局情況 .3636 圖圖 56.56.賽微微電收入情況(億元)賽微微電收入情況(億元).3737 圖圖 57.57.賽微微電利潤情況(億元)賽微微電利潤情況(億元).3737 圖圖 58.58.賽微微電客戶情況賽微微電客戶情況 .3737 圖圖 59.59.必易微收入情況(億元)必易微收入情況(億元).3838 圖圖 60.60.必易微利潤情況(億元)必易微利潤情況(億元).3838 圖圖 61.61.必易微發布必易微發布 BMSBMS 芯片芯片 .3838 圖圖 62.62.希荻微收入情況(億元)希荻微收入情況(
25、億元).3939 圖圖 63.63.希荻微利潤情況(億元)希荻微利潤情況(億元).3939 圖圖 64.64.希荻微產品布局希荻微產品布局 .3939 圖圖 65.65.芯??萍际杖肭闆r(億元)芯??萍际杖肭闆r(億元).4040 圖圖 66.66.芯??萍祭麧櫱闆r(億元)芯??萍祭麧櫱闆r(億元).4040 圖圖 67.67.芯??萍籍a品布局芯??萍籍a品布局 .4040 圖圖 68.68.圣邦股份收入情況(億元)圣邦股份收入情況(億元).4141 圖圖 69.69.圣邦股份利潤情況(億元)圣邦股份利潤情況(億元).4141 圖圖 70.70.圣邦充電管理芯片圣邦充電管理芯片 SGM41511SG
26、M41511 .4141 圖圖 71.71.英集芯收入情況(億元)英集芯收入情況(億元).4242 圖圖 72.72.英集芯利潤情況(億元)英集芯利潤情況(億元).4242 圖圖 73.73.英集芯充電管理芯片英集芯充電管理芯片 .4242 圖圖 74.74.鉅泉科技收入情況(億元)鉅泉科技收入情況(億元).4343 圖圖 75.75.鉅泉科技利潤情況(億元)鉅泉科技利潤情況(億元).4343 圖圖 76.76.電表計量芯片內部架構與電表計量芯片內部架構與 BMS AFEBMS AFE 的對比的對比 .4343 圖圖 77.77.南芯科技收入情況(億元)南芯科技收入情況(億元).4444 圖圖
27、 78.78.南芯科技利潤情況(億元)南芯科技利潤情況(億元).4444 圖圖 79.79.南芯科技主要客戶情況南芯科技主要客戶情況 .4444 圖圖 80.BYD80.BYD 半導收入情況(億元)半導收入情況(億元).4545 圖圖 81.81.BYDBYD 半導利潤情況(億元)半導利潤情況(億元).4545 表表 1.1.全球手機全球手機 BMICBMIC 市場需求量測算市場需求量測算 .1616 表表 2.2.全球泛消費市場需求規模測算全球泛消費市場需求規模測算 .1717 表表 3.3.電動自行車新舊國標的對比電動自行車新舊國標的對比 .1818 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究
28、報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 表表 4.4.全球電動工具全球電動工具 BMICBMIC 市場規模測算市場規模測算 .2020 表表 5.5.兩輪電動車兩輪電動車 BMICBMIC 市場規模測算市場規模測算 .2020 表表 6.6.車企車企 800V800V 平臺布局情況平臺布局情況 .2222 表表 7.7.不同電池技術體系電芯的額定電壓不同電池技術體系電芯的額定電壓 .2323 表表 8.8.全球汽車全球汽車 BMICBMIC 市場規模測算市場規模測算 .2525 表表 9.9.對外銷售對外銷售 280A
29、h280Ah 電芯的企業電芯的企業 .2727 表表 10.10.全球儲能全球儲能 BMICBMIC 市場規模測算市場規模測算 .2828 表表 11.22Q111.22Q1 國內儲能投擴產情況國內儲能投擴產情況 .2828 表表 12.BYD12.BYD 半導募投項目半導募投項目 .4545 表表 13.13.琪普維琪普維產品情況產品情況 .4646 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 1.1.B BMSMS:電池系統的大腦、管家、保鏢:電池系統的大腦、管家、保鏢 電池技術在
30、 200 余年的時間里不斷演進,并在近 30 年的時間里取得了飛速發展,從最早期的銅-鋅電池、鉛酸電池,到目前的鋰電池、鈉電池,電池能量密度從早期的10Wh/kg 飛速攀升至 200Wh/kg?;仡櫄v史上來看,電池管理系統的技術,也是伴隨著電池技術的升級,在工程實踐中不斷得到提升的。圖圖 1.1.電池技術發展路線圖電池技術發展路線圖 數據來源:數據來源:Advances in Energy Research:Energy and Power EngineeringAdvances in Energy Research:Energy and Power EngineeringNicu BizoN
31、icu Bizo,財通證券財通證券研究所研究所 1.1.1.1.無管理時代:自己動手,豐衣足食無管理時代:自己動手,豐衣足食 早期的電池如鎳鎘電池等,以單體電池的形態出現,往往不需要電池間均衡,使用者一般通過測量電池端點電壓實現 SOC 估計。后續隨著電壓和功率需求的增加,電池串聯使用的出現(如 12V 鉛蓄電池由 6 個單格鉛蓄電池組成),人們發現傳統的電池使用方法存在以下兩個問題:1)傳統 SOC 算法估計的準確度大大降低:由于各個單節電池特性存在差異,單一的擬合公式無法實現電量的準確估計;2)由于 SOC 估計誤差,各個電池單節之間的電量均衡較差,單體電池時常處于過充/過放狀態,導致電池
32、組的使用壽命也大大降低。為了解決以上兩個問題,人們開始定期檢查電池一致性,對電量比平均值多(少)的電芯及時地進行放電(充電)。同時,定期對所有電芯進行完全充放電測試以確定整體電池組的電池容量和使用狀態,避免電池組在錯誤狀態下長時間工作。這便是最早的這便是最早的 B BMSMS,依靠人的手動定期操作,實現電池錯誤檢測、,依靠人的手動定期操作,實現電池錯誤檢測、S SOCOC 和電池容量估計、保障充放電一致性。和電池容量估計、保障充放電一致性。1.2.1.2.簡單管理:小米加步槍,自動化程度提升簡單管理:小米加步槍,自動化程度提升 無管理/手動管理的缺點顯而易見:無法實現實時檢測、維護繁瑣且需要耗
33、費電池壽命。也正因此,從原始的手動電池管理,衍生出了現代 BMS 的雛形,通過搭建電路,對每個單體電芯的電壓、電流、SOC 狀態進行實時在線監測,實 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8 現了傳統意義上需要通過人工手動完成的功能。這一類型的 BMS 產品最早出現時間已不可考,我們搜集到最早的資料是德國 Mentzer 公司于 1991 年設計的 Badicheq4000 型系統,對每個單體電芯,Badicheq4000 系統都使用一個采樣模塊進行監控,并且通過現場總線將相關參數回
34、傳給主 MCU。圖圖 2.2.BadicBadicheq4000heq4000 系統電池監控模塊系統電池監控模塊 圖圖 3.3.Badicheq4000Badicheq4000 系統架構系統架構 數據來源:數據來源:MentzerMentzer 產品手冊產品手冊,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:MentzerMentzer 產品手冊產品手冊,財通證券研究所財通證券研究所 1.3.1.3.全面管理:全面管理:S SOCOC 估計精度提升,功能集成度提升估計精度提升,功能集成度提升 簡單的電池管理系統由分立的多個子模塊組成,盡管自動化程度大幅提升,但分立方案需要復雜的線路布置,占
35、地面積大;同時模塊數的增加也降低了系統整體的可靠性。進入 21 世紀,伴隨著手機、筆記本、平板電腦需求的快速增長,鋰電池得到了廣泛應用。鋰是一種化學性質極為活潑的金屬,鋰電池過充、過放都將導致嚴重的后果。早期的 BMS 沿用了監測電池兩端電壓進行 SOC 估計的方案,精度有限,對于鋰電池場景不再適用,也正是在這一時期,各類 SOC 估計算法開始出現,并一度成為學術界熱點。圖圖 4.4.鋰電池過充過放導致鼓包鋰電池過充過放導致鼓包 數據來源:數據來源:SmartphoneSmartphone-B Batteryattery,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告
36、研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 在這一時期,工業界也逐漸形成了對 BMS 系統功能要求的共識,具體包括以下 5個方面:通過監測外部參數如電壓、電流、溫度等,實時檢測電池狀態。并通過適當的算法對電池的 DC 電阻、最大容量、SOC 等進行估計。提升電池的能量利用率,為電池的使用和維護提供數據支持。避免單節電芯的過充、過放。確保用戶安全。延長電池壽命。將以上功能集成進一顆或幾顆芯片中,便形成了電池管理芯片(BMIC)。為了實現以上功能,BMIC 的研發需要橫跨電、熱、化學等多個學科,在算法設計、模擬采樣電路設計、高壓
37、BCD 工藝、復雜數字電路設計、電路可靠性等方面具備深厚技術積累,因而 BMIC 也被業內人士稱為“模擬芯片的皇冠”。圖圖 5.5.B BMSMS 系統發展歷程系統發展歷程 數據來源:數據來源:華塑科技招股書,華塑科技招股書,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 2.2.B BMICMIC:種類及功能:種類及功能 圖圖 6.6.B BMICMIC 芯片的分類芯片的分類 數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所整理整理 我們把我們把 BMSB
38、MS 中的芯片分為通用和中的芯片分為通用和專用專用兩種類型。兩種類型。通用芯片包括 MCU、電源管理芯片、通訊接口等芯片,此類芯片可以采用與非電池應用相同或相近的型號,無需針對 BMS 進行單獨開發;專用芯片針對 BMS 應用專門開發,滿足特定應用領域中 的 BMS 功能 需求。更進 一步,BMS 專用芯片 又可以 分為 保護芯片(Protector)、充電芯片(Charger)、電量計芯片(Gauge)、監測芯片(Monitor/AFE)、均衡芯片(Balancer)、認證芯片(Authentication)等類型,充電芯片還可以分為開關、線性和電荷泵等類型,均衡芯片可以分為主動均衡和被動均
39、衡兩種類型。下面分品類詳細介紹每一種芯片的作用。2.1.2.1.電池保護電池保護芯片芯片(ProtectorProtector)電池保護芯片負責監測電芯的充放電情況,保障不會因為外部的濫用或者故障而對電池產生損傷。通常來說,電池保護芯片需要監測的異常情況包括過壓(過壓(OOV V)、)、過流(過流(OOV V)、放電過流()、放電過流(OOCDCD)、充電過流()、充電過流(OCCOCC)、過熱()、過熱(OOT T)等。當檢測到出現異常情況時,電池安全芯片可以及時切斷電路,保障電池系統的安全。目前部分 BMIC 芯片(充電芯片、電量計等)會集成保護功能,但為了實現更加全面的保護,專用電池保護
40、芯片仍然是部分應用中不可缺少的組件。從結構上來看,電池保護芯片主要由采樣電路、放大電路、邏輯電路組成從結構上來看,電池保護芯片主要由采樣電路、放大電路、邏輯電路組成。相比監測、電量計等芯片,由于電池保護芯片的測量參數僅用于與閾值進行比較,采樣精度要求相對較低,邏輯電路部分也以比較器為主,結構相對簡單。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 11 圖圖 7.7.T TI I 電池保護芯片電池保護芯片 B BQ77216Q77216 功能框圖功能框圖 數據來源:數據來源:T TI I 官網
41、,官網,財通證券研究所財通證券研究所 2.2.2.2.充電芯片(充電芯片(C Chargerharger)充電芯片需要實現的功能有:1)電源路徑管理(PPM):對電源路徑進行控制,使得外部電源的開斷不影響系統正常工作;2)充放電控制:對電池的充放電進行恰當的控制和管理,典型的電池充電過程通常分為涓流階段、恒流階段和恒壓階段,各個階段間的切換控制需要由充電管理芯片完成。受限于芯片的成本、體積和散熱要求,充電芯片一般僅用于小功率用電器的充電,對于大功率應用場景(如電動汽車),一般采用由分立器件搭建的專用大功率充電電路。根據電路拓撲的不同,電池充電芯片又可以分為線性、開關和電荷泵等類型。其中線性電池
42、充電芯片通常應用于小功率充電場合,開關充電芯片應用最為廣泛,可支持數十至上百 W 的充電應用;而電荷泵充電芯片主要用于快充場合,在恒流充電階段可以有效提升充電效率。圖圖 8.8.鋰電池充電曲線鋰電池充電曲線 圖圖 9.9.主要應用于小功率場合的線性充電芯片主要應用于小功率場合的線性充電芯片 數據來源:數據來源:MMPSPS 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 圖圖
43、 10.10.采用電荷泵的充電系統采用電荷泵的充電系統 圖圖 11.11.采用電荷泵可以在充電階段倍增電流采用電荷泵可以在充電階段倍增電流 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 2.3.2.3.電量計量芯片(電量計量芯片(GaugeGauge)電量計量芯片的作用是通過對電池外部特性(如電壓、電流、溫度等)的測量,電量計量芯片的作用是通過對電池外部特性(如電壓、電流、溫度等)的測量,采用特定算法對電池的采用特定算法對電池的 S SOCOC/SOH/SOH 等參數等參數進行估計,并將結果反
44、饋給控制器芯進行估計,并將結果反饋給控制器芯片。片。電池電量計量芯片的核心能力在于高精度采樣電路的設計和電池電量計量芯片的核心能力在于高精度采樣電路的設計和 S SOXOX 算法算法。要實現高精度的 SOX 估計,高精度的電壓電流采樣必不可少。SOX 算法種類多樣,海外龍頭大多有自己獨特的、受到專利保護的算法。例如 TI 的阻抗追蹤法可以記住電池特性隨時間的變化情況,結合電池組具體的化學屬性可以準確地知道電池的充電狀態,從而延長電池組使用壽命。除此之外,常用的 SOC 估計算法還有修正放電終止電壓法、動態電壓修正法等。圖圖 12.12.電池電量監測芯片框圖電池電量監測芯片框圖 圖圖 13.13
45、.放電終止電壓法估計放電終止電壓法估計 S SOCOC 示意圖示意圖 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 2.4.2.4.電池監測與均衡器(電池監測與均衡器(MMonitoronitor/AFE/AFE 和和 BalancerBalancer)電池監測器的主要功能是對電池參數進行高精度監測,并通過通訊接口將相關數據發送給主控制器。
46、與電量監測芯片不同的是,電池監測芯片僅具有參數監測功能,一般用在高串數串聯的場合(10 串到上百串)。通常,需要由多個監測芯片級聯以形成完整的監測系統。圖圖 14.14.汽車電池監測芯片示意圖汽車電池監測芯片示意圖 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 在高串數系統中,為了保障電芯電壓、電量的均衡,需要采取電量均衡措施。目前電量目前電量均衡有兩種均衡有兩種常見常見的方案:主動均衡和被動均衡。的方案:主動均衡和被動均衡。主動均衡方案使用開關管和隔離變壓器等器件在電芯之間構建能量變換電路,從而實現能量在電芯之間的流動;被動均衡方案則采用無源元件,將電量較多的電芯
47、上多余的能量通過電阻耗散成為熱能。被動均衡方案所需外部元器件較少,在成本和可靠性方面具有優勢,但會增加系統損耗;主動均衡方案所需外部元器件較多,成本較高,但有助于降低損耗、提升系統可用容量。無源均衡方案一般集成在電池無源均衡方案一般集成在電池監測芯片中。監測芯片中。圖圖 15.15.主動均衡方案主動均衡方案 圖圖 16.16.被動均衡方案被動均衡方案 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評
48、級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 2.5.2.5.電池認證芯片(電池認證芯片(AuthenAuthenticationtication)電池認證芯片電池認證芯片早期早期主要用在可拆卸電池設備中。主要用在可拆卸電池設備中。為了避免不匹配的電池對設備或用戶造成傷害,一般選擇在電池 Pack 中集成一顆電池認證 IC,并在電池連接至系統時進行認證,只有驗證通過的電池才能為系統供電。此外,盡管目前手機電池大多不可拆卸,為了避免用戶自行替換電池帶來的潛在風險,廠商一般也會選擇在設備內置電池中配置一顆認證芯片。圖圖 17.17.可拆卸電池架構可拆卸電池架構 圖圖 18.18.電
49、池認證過程電池認證過程 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:T TI I 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 將以上保護、充電、電量計、監測、均衡、認證六類芯片(全部或部分)及其外圍電路集成在一塊或幾塊 PCB 上,并互相連接構成完整的信號通路,即構成了電池管理系統。根據欣旺達招股書數據,電池模組成本中根據欣旺達招股書數據,電池模組成本中 ICIC 占比約為占比約為 5 5.38%.38%。圖圖 19.19.鋰離子電池模組結構示意圖鋰離子電池模組結構示意圖 數據來源:數據來源:欣旺達招股書,欣旺達招股書,財通證券研究所財通證券研究
50、所 圖圖 20.20.鋰離子電池模組成本占比鋰離子電池模組成本占比 數據來源:數據來源:欣旺達招股書,欣旺達招股書,財通證券研究所財通證券研究所 34.34%10.79%5.38%49.49%鋰離子電芯PCB板IC其他 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15 3.3.需求端:需求端:B BMICMIC 需求快速增長需求快速增長 3.1.3.1.消費消費:未來:未來 3 3-5 5 年的最大下游領域年的最大下游領域 消費市場下游主要應用包括手機、筆記本、平板電腦、消費市場下游主要應
51、用包括手機、筆記本、平板電腦、T TWSWS 耳機、智能手表耳機、智能手表等。等。其中手機/平板電腦/TWS 耳機/智能手表一般采用 3.7V 鋰離子電池,筆記本電腦一般采用 3 串 12.6V 鋰離子電池。目前目前消費電子產品中消費電子產品中所涉及的所涉及的 B BMICMIC 一般包括一般包括充電芯片(充電芯片(ChargerCharger)、電量電量計計(GaugeGauge)、電池保護(電池保護(ProtectorProtector)三三種類型。種類型。此外,早期手機采用可拆卸電池,因此除了充電芯片、保護芯片、電量計以外,還需要一顆額外的認證芯片。而近年來,隨著智能手機電池向不可拆卸的
52、技術方案演變,僅在部分高端智能手機上才能發現認證芯片的身影。測算假設:測算假設:在手機、在手機、筆記本電腦、筆記本電腦、TWSTWS、平板電腦、智能平板電腦、智能手表手表應用中應用中,單臺設備平均,單臺設備平均需要需要 1 1 顆充電芯片、顆充電芯片、1 1 顆電量計芯片、顆電量計芯片、1 1 顆電池保護芯片。顆電池保護芯片。對于中高端手機,平均額外需要對于中高端手機,平均額外需要 1 1 顆電荷泵芯片、顆電荷泵芯片、1 1 顆電池認證芯片。顆電池認證芯片。圖圖 21.21.手機電池管理系統架構手機電池管理系統架構 數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所整理整理 根據 IDC 數據,
53、2021 年全球手機出貨量達到 13.52 億臺,平板電腦出貨量達到 1.68 億臺。根據 CounterPoint 數據,2021 年全球 TWS 耳機出貨量達到 2.9 億部。根據集微咨詢數據,2021 年全球筆電出貨量達到2.62 億臺。在測算中,我們假設全球手機在測算中,我們假設全球手機/平板電腦平板電腦/筆電出貨量以筆電出貨量以3 3%/3%/3%/3%/3%的平均增速平穩增長的平均增速平穩增長(2 2022022 年手機年手機出貨出貨量下滑量下滑 6 6.50%.50%),全,全球球 T TWSWS 耳機出貨量以耳機出貨量以 2 20%0%增速增長,全球手表出貨量以增速增長,全球手
54、表出貨量以 3 30%0%增速增長。增速增長。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 圖圖 22.22.全球手機出貨量(億臺)全球手機出貨量(億臺)圖圖 23.23.全球筆電出貨量(億臺全球筆電出貨量(億臺)數據來源:數據來源:I IDCDC,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:集微咨詢,集微咨詢,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 24.24.全球平板電腦出貨量(億臺)全球平板電腦出貨量(億臺)圖圖 25.25.全球全球 T TWSWS 耳機出貨量(億臺耳機出貨量
55、(億臺)數據來源:數據來源:IDCIDC,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:CounterpointCounterpoint,財通證券研究所財通證券研究所 表表 1.1.全球手機全球手機 B BMICMIC 市場需求量測算市場需求量測算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 手機出貨量(億臺)手機出貨量(億臺)12.94 12.94 13.52 13.52 12.64 12.64 13.02 13.02 13.41 13.41 13.82 13.82 14.23 14.23 YoY-5.65%4.53%-6.50%3.00%3.00%3
56、.00%3.00%單機 BMIC 用量(顆)電量計 1 1 1 1 1 1 1 開關充電芯片 1 1 1 1 1 1 1 電荷泵充電芯片 1 1 1 1 1 1 1 保護芯片 1 1 1 1 1 1 1 電池認證芯片 1 1 1 1 1 1 1 滲透率 電量計 100%100%100%100%100%100%100%開關充電芯片 100%100%100%100%100%100%100%電荷泵充電芯片 高端 50%50%50%50%50%50%50%中端 100%100%100%100%100%100%100%低端 20%30%40%50%60%70%80%保護芯片 100%100%100%10
57、0%100%100%100%電池認證芯片 高端 100%100%100%100%100%100%100%0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.000.000.501.001.502.002.503.002019202020211.301.351.401.451.501.551.601.651.70201720182019202020210.000.501.001.502.002.503.003.50201620172018201920202021 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾
58、頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 17 中端 0%0%0%0%0%0%0%低端 100%100%100%100%100%100%100%市場規模(億美元)市場規模(億美元)15.91 15.91 16.84 16.84 15.88 15.88 16.51 16.51 17.15 17.15 17.82 17.82 18.52 18.52 電量計 6.47 6.76 6.32 6.51 6.71 6.91 7.12 開關充電芯片 6.47 6.76 6.32 6.51 6.71 6.91 7.12 電荷泵充電芯片 1.68 1.96 1.98 2.18 2.40 2.62 2.86 保護芯
59、片 1.29 1.35 1.26 1.30 1.34 1.38 1.42 電池認證芯片 0.89 0.89 0.83 0.86 0.89 0.91 0.94 數據來源:數據來源:IDCIDC,Strategy AnalyticsStrategy Analytics,TITI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所測算測算 表表 2.2.全球泛消費市場需求規模測算全球泛消費市場需求規模測算 20202020 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 全球筆記本電腦出貨量(億臺)全球筆記本電腦出貨量(億臺)2.2
60、22.22 2.622.62 2.482.48 2.552.55 2.632.63 2.712.71 2.792.79 YoY 28.32%18.02%-5.34%3%3%3%3%平板電腦出貨量(億臺)平板電腦出貨量(億臺)1.641.64 1.681.68 1.731.73 1.781.78 1.841.84 1.891.89 1.951.95 YoY 13.89%2.44%3.00%3%3%3%3%TWSTWS 耳機出貨量(億臺)耳機出貨量(億臺)2.472.47 2.902.90 3.483.48 4.184.18 5.015.01 6.016.01 7.227.22 YoY 45.29
61、%17.41%20.00%20.00%20.00%20.00%20.00%智能手表出貨量(億臺)智能手表出貨量(億臺)0.910.91 1.271.27 1.651.65 2.152.15 2.792.79 3.633.63 4.724.72 YoY-1.09%39.56%30.00%30.00%30.00%30.00%30.00%單機 BMIC 用量(顆)電量計 1 1 1 1 1 1 1 開關充電芯片 1 1 1 1 1 1 1 保護芯片 1 1 1 1 1 1 1 市場規模(億美元)市場規模(億美元)11.5811.58 13.5513.55 14.9514.95 17.0517.05
62、19.6319.63 22.7922.79 26.6726.67 電量計 7.24 8.47 9.34 10.66 12.27 14.24 16.67 開關充電芯片 3.62 4.24 4.67 5.33 6.13 7.12 8.34 保護芯片 0.72 0.85 0.93 1.07 1.23 1.42 1.67 數據來源:數據來源:IDCIDC,集微咨詢,集微咨詢,CanalysCanalys,我愛音頻網,我愛音頻網,TITI 官網官網,智研咨詢,智研咨詢,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 26.26.手機手機 B BMICMIC 市場規模(億市場規模(億美元美元)圖圖 27.27.泛消費
63、泛消費 B BMICMIC 市場規模(億市場規模(億美元美元)數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 0.005.0010.0015.0020.00電量計開關充電芯片電荷泵充電芯片保護芯片0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00電量計開關充電芯片保護芯片 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 18 據測算,2021 年全球手機 BMIC 市場規模約 15.88 億美元,預計到 202
64、6 年增長至 18.52 億美元,2021-2026 年 CAGR=1.92%;2021 年泛消費(筆電、平板、TWS、手表)BMIC 市場規模 13.55 億美元,預計到 2026 年增長至 26.67 億美元,2021-2026 年 CAGR=14.50%。受益于可穿戴終端需求的快速增長,泛消費 BMIC 需求增速較快。同時我們也需要指出,本測算未考慮手機端充電技術和架構的革新,也未考慮 AR/VR 等新設備終端需求的潛在彈性。整體來看,作為率先整體來看,作為率先采用鋰電池方案的終端,消費領域在未來采用鋰電池方案的終端,消費領域在未來 3 3-5 5 年內仍將是年內仍將是 B BMICMI
65、C 最大的下游市場。最大的下游市場。3.2.3.2.工具工具電池:電池:鋰電兩輪車滲透率提升,電動工具銷量增長鋰電兩輪車滲透率提升,電動工具銷量增長 兩輪電動車中兩輪電動車中所涉及的所涉及的 B BMICMIC 產品一般包括產品一般包括電量計電量計、電池檢測電池檢測和和電池保護電池保護三種三種芯片芯片。電動工具中所涉及的。電動工具中所涉及的 B BMICMIC 產品一般包括產品一般包括電池監測電池監測芯片芯片、開關充電芯片開關充電芯片和和電池保護芯片電池保護芯片三種類型。三種類型。兩輪電動車鋰電滲透率持續提升。兩輪電動車鋰電滲透率持續提升。鋰電池因其能量密度高、重量輕的特點,在兩輪電動車領域相
66、比傳統的鉛蓄電池更有優勢。2018 年 5 月 15 日,兩輪電動車新國標(GB 17761-2018)發布,規定整車最大重量不超過 55 公斤,傳統的鉛蓄電池能量密度低,續航里程受到限制,兩輪電動車開始加速轉向鋰電池。根據艾瑞咨詢數據,根據艾瑞咨詢數據,2 2021021 年全國兩輪鋰電車銷量占比達到年全國兩輪鋰電車銷量占比達到 2 23.4%3.4%,預計,預計2 2022022 年上升至年上升至 2 27.3%7.3%。鋰電方案占比增加帶動鋰電方案占比增加帶動 B BMICMIC 需求持續增長。需求持續增長。傳統的以鉛酸電池為儲能裝置的兩輪電動車上,由于鉛酸電池穩定性較高,除部分高端型號
67、外,一般不采用專門的電池管理芯片。而鋰電池特性活潑,對電芯間均衡程度的要求提升,需要采用專門的監測芯片。新國標推薦兩輪電動車電池電壓為 48V、60V、72V、84V、96V、144V,對應電芯串聯數在 16 串以上。因此,一般在兩輪電動車領域應用的監測芯片為 16S、18S 型號。在安全要求較高的高端兩輪電動車產品中,為進一步保障電芯安全,還需要額外搭配一顆保護芯片。電動工具中的電池架構與兩輪電動車類似,同樣需要電池監測芯片、電池保護芯片,同時還需要一顆充電芯片滿足電池充電需求。表表 3.3.電動自行車新舊國標的對比電動自行車新舊國標的對比 參數參數 新國標新國標 指標性質指標性質 舊國標舊
68、國標 指標性質指標性質 具有腳踏騎行能力 是 強制性指標 是 推薦性項目 最高車速 25km/h 強制性指標 20km/h 強制性指標 裝配完整的電動自行車的整車質量 55kg 強制性指標 40kg 推薦性項目 蓄電池標稱電壓 48V 強制性指標 48V 推薦性項目 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 19 電動機額定連續輸出功率 400W 強制性指標 400W 推薦性項目 蓄電池最大輸出電壓 60V 強制性指標/數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研
69、究所 圖圖 28.28.兩輪電動車鋰電池滲透率兩輪電動車鋰電池滲透率 圖圖 29.29.兩輪電動自行車兩輪電動自行車 BMSBMS 示意圖示意圖 數據來源:數據來源:艾瑞咨詢,艾瑞咨詢,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 圖圖 30.30.全球電動自行車出貨量(萬臺)全球電動自行車出貨量(萬臺)圖圖 31.31.全球電動工具出貨量(億臺)全球電動工具出貨量(億臺)數據來源:數據來源:QQYR RYR Researchesearch,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:E EVTVTankank,財通證券研究所財通
70、證券研究所 測算假設:測算假設:電動工具:每臺電動工具需要 1 顆電池監測芯片、1 顆開關充電芯片、1顆電池保護芯片。兩輪電動車:我們假設中國地區鋰電兩輪車滲透率與全球相同,并預計22/23/24/25/26年 全 球 鋰 電 兩 輪 電 動 車 滲 透 率 為27%/35%/50%/75%/100%。每臺鋰電兩輪電動車需要 1 顆電量計量芯片、1 顆電池監測芯片、1 顆電池保護芯片。經測算,2021 年電動自行車和電動工具領域的 BMIC 市場規模分別為0.19/8.70 億美元,預計到 2026 年,電動自行車和電動工具領域的 BMIC 市場 規 模 分 別 將 達 到 0.89 億 美
71、元 和 12.20 億 美 元,2021-2026 年CAGR=36.45%/7.00%0%20%40%60%80%100%120%201620172018201920202021 2022E鋰電池鉛酸電池0500100015002000250030003500400045002014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021012345672013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行
72、業評級標準 20 表表 4.4.全球電動工具全球電動工具 B BMICMIC 市場規模測算市場規模測算 2 2020020 2 2021021 2 2022E022E 2 2023E023E 2 2024E024E 2 2025E025E 2 2026E026E 全球電動工具出貨量(億臺)全球電動工具出貨量(億臺)4.94.9 5.85.8 6.21 6.21 6.64 6.64 7.11 7.11 7.60 7.60 8.13 8.13 6.52%18.37%7%7%7%7%7%單價 BMIC 用量(顆)Monitor 1 1 1 1 1 1 1 Switching Charger 1 1
73、1 1 1 1 1 Protector 1 1 1 1 1 1 1 單價(美元/片)Monitor 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Switching Charger 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Protector 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 市場規模(億美元)市場規模(億美元)7.35 7.35 8.70 8.70 9.31 9.31 9.96 9.96 10.66 10.66 11.40 11.40 12.20 12.20 Monitor 3.92 4.64 4.96 5.31 5.68 6.08 6.51 S
74、witching Charger 2.45 2.90 3.10 3.32 3.55 3.80 4.07 Protector 0.98 1.16 1.24 1.33 1.42 1.52 1.63 數據來源:數據來源:E EVTVTankank,T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 表表 5.5.兩輪電動車兩輪電動車 B BMICMIC 市場規模測算市場規模測算 2 2020020 2 2021021 2 2022E022E 2 2023E023E 2 2024E024E 2 2025E025E 2 2026E026E 全球電動自行銷量(萬臺)全球電動自行銷量(萬臺)3900 39
75、00 4021 4021 4135 4135 4219 4219 4299 4299 4364 4364 4450 4450 YoY 3.41%3.09%2.83%2.05%1.88%1.52%1.97%鋰電兩輪車滲透率 20.60%23.40%27.00%35.00%50.00%75.00%100.00%單機 BMIC 用量(顆)Gauge 1 1 1 1 1 1 1 Monitor 1 1 1 1 1 1 1 Protector 1 1 1 1 1 1 1 單價(美元/片)Gauge 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Monitor 0.20 0.20
76、0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 Protector 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 市場規模(億美元)市場規模(億美元)0.16 0.16 0.19 0.19 0.22 0.22 0.30 0.30 0.43 0.43 0.65 0.65 0.89 0.89 Gauge 0.08 0.09 0.11 0.15 0.21 0.33 0.45 Monitor 0.02 0.02 0.02 0.03 0.04 0.07 0.09 Protector 0.06 0.08 0.09 0.12 0.17 0.26 0.36 數據來源:數據來源:QQY
77、R RYR Researchesearch,E EVTVTankank,T TI I 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 21 圖圖 32.32.全球電動工具全球電動工具 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元)圖圖 33.33.全球兩輪電動車全球兩輪電動車 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元)數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 3
78、.3.3.3.電動汽車電動汽車:要求最高的:要求最高的 B BMICMIC 賽道賽道 B BMICMIC 是電動汽車電池安全的核心組件是電動汽車電池安全的核心組件,早期的電動汽車通常采用單體電池方案。2012 年 Tesla Model S 發布,首次采用由 7104 節 18650 電芯串聯組成的電池包。18650 電芯產量大、價格低,且在可靠性和能量密度方面均具有優勢。但由 7000 余節電芯串聯+并聯構成的系統中,電池簇之間極易出現電量不平衡,對 BMS 提出了巨大挑戰。支撐 Tesla Model S 完成如此工業壯舉的是TI 的 BQ76PL5363-6SBMS 監控和保護芯片。以磷
79、酸鐵鋰電池為例,單體電芯電壓范圍一般在 3.2-3.6V 之間(標稱電壓3.2V),400V 系統電動汽車電池電壓一般在 360V 左右,為達到相應電壓等級,需要約 120 只電芯串聯。如此大量的電芯串聯,對電芯之間的電量一致性提出了更高要求,因此需要采用電池監測芯片對每一個電芯進行電壓、電流檢測。假如假如 1 12020 只電芯串聯(電芯并聯的數量取決于電池容量),采用常見的只電芯串聯(電芯并聯的數量取決于電池容量),采用常見的 1 12 2-16S AFE16S AFE 芯片,則需要約芯片,則需要約 8 8-1010 只只 A AFEFE 芯片。芯片。圖圖 34.34.新能源車新能源車 B
80、 BMSMS 架構圖架構圖 數據來源:數據來源:ADIADI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 0.002.004.006.008.0010.0012.0014.00MonitorSwitching ChargerProtector0.000.200.400.600.801.0020202021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026EGaugeMonitorProtector 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 22 在電動汽車電池系統中,我們關注到兩大重
81、要趨勢:一是高壓系統滲透率提升;二一是高壓系統滲透率提升;二是電池技術體系的更新迭代是電池技術體系的更新迭代。下面我們分別探討這兩大技術趨勢所帶來的 BMS 系統變化。并詳細介紹汽車 BMIC 芯片相較消費、工業 BMIC 芯片的額外要求。3.3.1.3.3.1.高壓系統滲透率提升將帶動單車高壓系統滲透率提升將帶動單車 BMICBMIC 需求翻倍增長需求翻倍增長 目前新能源汽車電池電壓普遍在 400V 左右,例如理想 One 動力電池額定電壓為350.4V,比亞迪秦的動力電池電壓則在 500V 左右。根據電路原理,功率 P=電壓U電流 I,在相同功率下,電壓越大,電流越小,相應地電流在傳導過程
82、中產生的熱損耗也越小。因此,目前主流車企均布局高壓平臺。電壓升高而電流減小,傳統的 IGBT 器件在功耗上不再具有優勢,SiC 器件也因此成為了高壓平臺的主流。而常見的 SiC 器件擊穿電壓一般為 1200V,考慮安全裕量,800V 成為了車企高壓平臺電壓的主流選擇。根據我們前文測算過程,根據我們前文測算過程,AFEAFE 芯片的需求與電壓基本成正芯片的需求與電壓基本成正比,因此平臺電壓從比,因此平臺電壓從 4 400V00V 升高到升高到 8 800V00V 將帶動將帶動 A AFEFE 需求翻倍成長。需求翻倍成長。表表 6.6.車企車企 8 800V00V 平臺布局情況平臺布局情況 品牌品
83、牌 平臺平臺/架構名稱架構名稱 車型車型 發布發布/量產時間量產時間 充電系統充電系統 電壓電壓 (V)(V)比亞迪 e 平臺 1.0 唐 2019 613.2 保時捷 J1 Taycan 2019 800 比亞迪 e 平臺 2.0 漢 2020 569.6 吉利 SEA 浩瀚架構 極氪 001 2021 800 北汽極狐、華為/阿爾法 SHi 版 2021 750 現代 E-GMP IONIQ5 2021 800 比亞迪 e 平臺 3.0/2021(2022 量產)800 廣汽埃安/Aion 2021 800 東風嵐圖/2021 800 小鵬/2022(量產)800 華為 全棧動力域高壓平臺
84、/2021 800 Lucid Motors Air Lucid Air 2021 900 奧迪 PPE 平臺 A6 e-tron 2023(量產)800 通用 GMC BEV3 悍馬 EV 2023(量產)800 理想/2023(量產)800 奔馳 MMA/2025(量產)800 大眾/Trinity 2026(量產)800 數據來源:數據來源:維科網,維科網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 23 3.3.2.3.3.2.電芯技術體系電芯技術體系
85、升級對升級對 A AFEFE 使用量影響較小使用量影響較小 目前通常討論的動力電池技術體系分為鋰離子電池和鈉離子電池兩種,其中鋰離子電池又可以分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰(LFP)、三元鋰等。早期鋰電池主要應用于 3C 產品,以鈷酸鋰為主;后續隨著新能源客車普及,磷酸鐵鋰(LFP)電池需求快速增長;近年來隨著新能源乘用車的普及,鋰電池體系呈現 LFP 和三元鋰電池共存的局面。未來隨著鈉離子電池技術的發展,鈉離子電池需求亦有望迎來快速增長。我們對比電芯額定電壓容易發現,不同技術體系的電芯額定電壓基本相同,我們對比電芯額定電壓容易發現,不同技術體系的電芯額定電壓基本相同,區區間間在在 3 3.00
86、.00-3.80V3.80V。因此容易判斷,電芯技術體系升級對因此容易判斷,電芯技術體系升級對 A AFEFE 使用量影響較小。使用量影響較小。表表 7.7.不同電池技術體系電芯的額定電壓不同電池技術體系電芯的額定電壓 額定電壓額定電壓(V(V)重量能量密度(重量能量密度(Wh/kgWh/kg)體積能量密度(體積能量密度(Wh/LWh/L)鋰離子鋰離子電池電池 LFP 3.30 80-150 120-300 鈷酸鋰 3.70 160-210 340-580 三元 NCA 3.70 150-300 680-760 錳酸鋰 3.80 100-130 220-400 三元 NCM111 3.70 1
87、50-220 580-750 鈉離子電池鈉離子電池 NaxV2(PO4)F 3.40 100 175 NaxTMO2 3.00 115 250 數據來源:數據來源:Side by Side Battery Technologies with LithiumSide by Side Battery Technologies with LithiumIon Based BatteriesIon Based Batteries Y Yasinasin E Emremre D Durmusurmus,財通證券研究所財通證券研究所 3.3.3.3.3.3.車規應用場景對車規應用場景對 B BMICMIC
88、 芯片提出更高要求芯片提出更高要求 與工業、消費等應用場景不同,電動汽車 BMIC 芯片與乘員安全息息相關,因此在芯片可靠性、安全性、一致性方面提出了更高要求。主要規范包括主要規范包括 A AECEC-Q100Q100、I ISO26262SO26262 和和 I IATF16949ATF16949 等。等。AEC-Q100 是一種基于故障機制的集成電路應力測試方法,包括了一系列應力測試,芯片需要通過高溫高濕、振動、靜電放電等場景的測試方能取得認證。ISO26262 是汽車芯片功能安全認證,旨在確保系統整體對外界輸入和干擾能夠正確響應(哪怕在部分電路失效的情況下),避免造成人體健康損害或人身損
89、傷。功能安全從 ASIL-A 到 ASIL-D 分為四個等級,A 最低,主要用在車身控制等與行駛安全關聯度較低的系統中;D 最高,主要用發動機等與行駛安全息息相關的系統中。功能安全要求較高,電路和系統設計難度較大,是目前車規功能安全要求較高,電路和系統設計難度較大,是目前車規芯片驗證耗時最長的環節之一。芯片驗證耗時最長的環節之一。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 24 IATF16949 是汽車生產質量管理體系認證,涵蓋產品安全、風險管理和應急計劃、嵌入式軟件要求、變更和質保管理
90、、次級供應商管理等 5 個方面,該認證主要面向企業和產線,獲得 IATF 16949 認證能夠證明公司滿足在供應鏈中建立持續改進過程、強調缺陷預防以及減少變差和浪費的質量管理體系要求。該技術規范適用于所有產品或生產材料制造商和供應商、熱處理或鍍鋅等服務,以及汽車客戶規定的其他產品。為了滿足功能安全需求,在汽車 BMS 系統中,SOX 算法一般放在主控 MCU完成,因此需要構建 AFE 到 MCU 之間的通訊鏈路。早期方案一般采用星型架構,每一顆 AFE 芯片都需要配備單獨的隔離通訊芯片,并單獨連接至 MCU。隨著技術發展,菊花鏈架構逐漸成為主流,每顆 AFE 芯片之間通過差分信號線和隔離電容(
91、或隔離變壓器)串聯,并通過一顆單獨的隔離通訊芯片連接到MCU,極大地減少了通訊芯片的數量。圖圖 35.35.電動汽車電動汽車 B BMSMS 中的星型架構示意圖中的星型架構示意圖 圖圖 36.36.電動汽車電動汽車 B BMSMS 中的菊花鏈架構示意圖中的菊花鏈架構示意圖 數據來源:數據來源:愛碼網,愛碼網,通證券研究所通證券研究所 數據來源:數據來源:愛碼網,愛碼網,財通證券研究所財通證券研究所 3.3.4.3.3.4.測算假設與結果測算假設與結果 由此我們可以做出以下測算假設:由此我們可以做出以下測算假設:對于 400V 系統新能源車,假設需要 8 顆 AFE 芯片和 1 顆隔離通訊芯片。
92、對于 800V 系統新能源車,假設需要 16 顆 AFE 芯片和 1 顆隔離通訊芯片。22/23/24/25/26年全球新能源車銷量分別為1200/1500/1900/2240/2500 萬輛。監測芯片單價約 5 美元,通訊芯片單價約 0.5 美元。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 25 圖圖 37.37.全球新能源汽車銷量(萬臺)全球新能源汽車銷量(萬臺)數據來源:數據來源:IEAIEA,財通證券研究所財通證券研究所 經測算,經測算,2 2021021 年全球新能源車領域年全球
93、新能源車領域 B BMICMIC 市場規模約市場規模約 2.812.81 億美元,預計億美元,預計2022026 6 年年將達到將達到 15.1315.13 億美元億美元,2 2021021-2022026 6 年年 C CAGR=AGR=40.0740.07%。表表 8.8.全球汽車全球汽車 B BMICMIC 市場規模測算市場規模測算 2 2020020 2 2021021 2 2022E022E 2 2023E023E 2 2024E024E 2 2025E025E 2 2026E026E 全球汽車銷量(萬臺)全球汽車銷量(萬臺)7797 7797 8268 8268 8268 8268
94、 8268 8268 8268 8268 8268 8268 8268 8268 YoY-14.60%6.05%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%新能源汽車 298 660 1200 1500 1900 2240 2500 800V 滲透率 0.00%5.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%傳統汽車 7499 7608 7068 6768 6368 6028 5768 400V 系統單車 BMIC 用量(顆)Monitor 8 8 8 8 8 8 8 TX/RX 1 1 1 1 1 1 1 800V 系統單車 BMIC 用量(顆)Monitor 1
95、6 16 16 16 16 16 16 TX/RX 1 1 1 1 1 1 1 單價(美元/片)Monitor 5 5 5 5 5 5 5 TX/RX 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 市場規模(億美元)市場規模(億美元)1.21 1.21 2.81 2.81 5.34 5.34 7.28 7.28 9.98 9.98 12.66 12.66 15.13 15.13 Monitor 1.19 2.77 5.28 7.20 9.88 12.54 15.00 TX/RX 0.01 0.03 0.06 0.08 0.10 0.11 0.13 數據來源:數據來源:I IEAEA,
96、財通證券研究所財通證券研究所 01002003004005006007002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 26 圖圖 38.38.汽車汽車 B BMICMIC 市場規模測算市場規模測算(億美元)(億美元)數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 3.4.3.4.儲能儲能:彈性最大的:彈性最大的 B BMICMIC 賽道賽道 新能源發電是近年來能
97、源領域最主要的發展趨勢,而風電、光伏等新能源具有出力不穩定、電網支撐能力差的特點。隨著新能源發電裝機量的增長,傳統電網的調頻、調峰能力受到了挑戰。電化學儲能是提升電網調峰調頻能力的重要手段,在戶用場景下電化學儲能也是匹配出力-負荷曲線,實現全天候用電的重要工具。伴隨著新能源發電裝機量的增長,電化學儲能的需求也在持續增長。伴隨著新能源發電裝機量的增長,電化學儲能的需求也在持續增長。根據集邦咨詢數據,根據集邦咨詢數據,2 2025025 年全球儲能年度裝機量預計達到年全球儲能年度裝機量預計達到 450GW450GWh h。圖圖 39.39.全球儲能裝機容量預測(全球儲能裝機容量預測(GGWWh h
98、)數據來源:數據來源:集邦咨詢集邦咨詢,財通證券研究所財通證券研究所 0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.00202020212022E2023E2024E2025E2026EMonitorTX/RX 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 27 儲能中儲能中所涉及的所涉及的 BMICBMIC 一般包括一般包括電池監測芯片電池監測芯片、電池平衡芯片電池平衡芯片和和隔離通訊芯片隔離通訊芯片三種類型。三種類型。BMIC 在儲能領域的應用以儲能電站為主
99、。隨著新能源占比提升,為了保障電網穩定運行,儲能電站的配套建設成為剛需。在電化學儲能電站中,電壓等級高、電池串并聯數量多,對于 BMIC 的質量要求也較高。儲能電站空間較大,可以支持復雜的電路布置,為了提升能量轉換效率,可以采用主動均衡方案。電化學儲能電站每個模塊的 BMS 系統一般包括:電池監測芯片、電池平衡芯片、隔離通訊芯片、電池電量計量芯片等,各個 Rack 的信息再經由隔離通訊接口上傳至中樞 MCU,進行統一調配。電芯容量升級,電芯容量升級,2 280A80Ah h 及更大容量電芯正在成為行業主流。及更大容量電芯正在成為行業主流。在儲能系統中,更大容量的電芯具備以下優勢:1)在 pac
100、k 端,可以減少零部件使用量,成本更低,體積能量密度更高;2)在系統端,相同容量下電池簇數量減少,可靠性和安全性提升;3)在建造端,大電芯可以簡化裝配工藝,大幅節省土地基建、集裝箱等方面的成本投入。因此,目前 280Ah 電芯正加速在風光發電側、電網側、共享儲能側和部分大型移動式儲能應用等追求低成本、大容量和安全性的場景替代過去傳統的50Ah 和 100Ah 電芯產品。根據 GGII 不完全統計,國內已有超過 10 家電芯企業對外銷售其 280Ah 磷酸鐵鋰電池產品。表表 9.9.對外銷售對外銷售 2 280A80Ah h 電芯的企業電芯的企業 序號序號 企業企業 上市時間上市時間 1 寧德時
101、代 2020 年 2 億緯鋰能 2021 年 3 瑞浦 2021 年 4 海辰新能源 2021 年 5 力神 2021 年 6 國軒高科 2021 年 7 鵬輝能源 2021 年 圖圖 40.40.儲能系統架構示意圖儲能系統架構示意圖 數據來源:數據來源:ADIADI 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 28 8 中創新航 2021 年 9 南都電源 2022 年 10 楚能新能源 2022 年 11 ?;履茉?2022 年 數據來源:數
102、據來源:GGGIIGII,財通證券研究所財通證券研究所 關鍵假設:關鍵假設:每個電池簇參數為 48V/280Ah,對應需要一顆 16S AFE 芯片。儲能電站均采用主動均衡策略,每個電池簇需要 16 顆主動均衡芯片。表表 10.10.全球儲能全球儲能 B BMICMIC 市場規模測算市場規模測算 2 2020020 2 2021021 2 2022E022E 2 2023E023E 2 2024E024E 2 2025E025E 2 2026E026E 全球儲能年度裝機量全球儲能年度裝機量(GWhGWh)10.710.7 29.629.6 8080 130130 200200 362362 4
103、50450 YoY 170.27%62.50%53.85%81.00%24.31%單個電池模塊容量(Wh)14336 14336 14336 14336 14336 14336 14336 電池模塊需求量(億只)0.02 0.06 0.09 0.14 0.25 0.31 單電池模塊 BMIC 用量(顆)Monitor 1 1 1 1 1 1 1 Balancer 16 16 16 16 16 16 16 單價(美元/片)Monitor 6 6 6 6 6 6 6 Balancer 1 1 1 1 1 1 1 BMICBMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元)0.000.00 0.450.4
104、5 1.231.23 1.991.99 3.073.07 5.565.56 6.916.91 Monitor 0.00 0.12 0.33 0.54 0.84 1.52 1.88 Balancer 0.00 0.33 0.89 1.45 2.23 4.04 5.02 數據來源:數據來源:TrendforceTrendforce,陽光電源,陽光電源,財通證券研究所財通證券研究所 經測算,2021 年全球儲能 BMIC 市場規模約 0.45 億美元,預計到 2026 年儲能 BMIC 市場規模將達到 6.91 億美元,2021-2026 年 CAGR=72.34%。還需要指出的是,我們此處假設 2
105、026 年全球儲能電池裝機規模達到 450GWh,但從儲能電池端產能規劃來看,全球儲能 BMIC 市場的潛在規??赡芨?。根根據高工鋰電數據,據高工鋰電數據,2 2022Q1022Q1 國內宣布擴產的儲能電池項目總規模即達到國內宣布擴產的儲能電池項目總規模即達到1 166GW66GWh h,未來儲能市場,未來儲能市場 BMICBMIC 需求量有望超出我們測算的范圍,具有潛在的需求量有望超出我們測算的范圍,具有潛在的彈性空間。彈性空間。表表 11.11.2 22Q12Q1 國內儲能投擴產情況國內儲能投擴產情況 企業企業 涉及金額(億元)涉及金額(億元)涉及規模涉及規模(GWhGWh)珠海冠宇 4
106、0 15 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 29 德賽電池 75 20 欣旺達 80 20 維科技術 2/中創新航 220.4 50 力神電池 152 36 天能股份 51.7 15 陽光新能源 100+10 合計合計 721.1721.1 166166 數據來源:數據來源:高工鋰電,高工鋰電,財通證券研究所財通證券研究所 3.5.3.5.總結總結 經測算,2021 年全球鋰電池 BMIC 市場規模約為 42.54 億美元,預計到2026 年市場規模將增加至 80.31 億美元,
107、2021-2026 年 CAGR=13.55%。其中增速最快的市場是儲能、汽車和可穿戴(泛消費)市場,2021-2026 年CAGR 分別為 72.34%、40.07%、14.50%。需要指出的是,本測算中忽略了大量長尾場景(如 UPS、玩具等);亦忽略了2021 年開始的芯片短缺帶來的價格彈性。若考慮以上兩個因素,則潛在市場規模應比我們的測算結果更大。圖圖 41.41.全球鋰電池全球鋰電池 B BMICMIC 市場規模(億美元)市場規模(億美元)數據來源:財通證券研究所數據來源:財通證券研究所測算測算 010203040506070809020182019202020212022E2023E
108、2024E2025E2026E手機消費電子電動工具兩輪電動車EV儲能 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 30 4.4.供給端:供給端:雙寡頭格局雙寡頭格局,國產化率國產化率低低 目前,全球 BMIC 市場主要被 TI、ADI、高通、Maxim(被 ADI 收購)、瑞薩等海外企業占領。其中 TI 和 ADI(含 Maxim)占據了全球市場接近 60%份額,市場呈現雙寡頭格局。圖圖 42.42.2 2020020 年年全球全球 B BMICMIC 市場格局市場格局 數據來源:數據來源
109、:YoleYole,財通證券研究所財通證券研究所 4.1.4.1.ADIADI:全球:全球 B BMICMIC 龍頭,在汽車、工業市場領先身位突出龍頭,在汽車、工業市場領先身位突出 ADI 成立于 1965 年,是全球高性能模擬芯片龍頭。A ADIDI 的的在在高壓高壓 B BMMICIC 的布局始的布局始于于 2 2009009 年,年,也也是全球第一家生產高壓是全球第一家生產高壓 B BMMICIC 的企業。的企業。2017 年,ADI 收購了全球高性能電源領域的尖端企業 Linear,Linear 在 BMS 領域有約 10 年的研發經驗,是全球高性能 BMS 領域的領先者。2021 年
110、,ADI 收購 Maxim,Maxim 在高壓BMS 領域亦享有領先地位,2020 年全球市場份額達到約 12%。兩次并購,極大增強了 ADI 在全球 BMIC 領域的競爭力,奠定了 ADI 在高壓 BMIC 的霸主地位。圖圖 43.43.A ADIDI 于于 2 2009009 年推出的年推出的 A AD7280D7280 電池監測芯片電池監測芯片 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 28%17%12%12%31%TIADIQualcommMaxim其他 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級
111、標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 31 據 ADI 官網披露料號數據統計,目前 ADI 擁有超過 200 種 BMIC 料號,產品包括充電芯片、電量計芯片、電池監測芯片、電池均衡芯片、無線充電芯片等。其中充電芯片料號種類數量最多,達 180 余種。圖圖 44.44.A ADI BMICDI BMIC 產品料號分布統計產品料號分布統計 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 4.2.4.2.T TI I:全球模擬芯片龍頭,:全球模擬芯片龍頭,全品類全品類 B BMICMIC 領先者領先者 德州儀器(TI)成立于 1930 年,是全球模擬芯
112、片龍頭,具備全球最為全面的通用模擬芯片產品。TI 早在上世紀的鎳鉻電池時代就開始為市場提供 BMIC 產品,涵蓋充電芯片、電量計、電池監控芯片等多個品類。圖圖 45.45.記載于記載于 2 2000000 年雜志上的年雜志上的 T TI I 電池管理方案電池管理方案 數據來源:數據來源:T TI I 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 目前,TI 的 BQ 產品線涵蓋消費、工業、汽車等幾乎所有應用場景,且 TI 憑借豐富的產品組合,在相對細分的消費場景擁有較大優勢。根據 TI 官網顯示數據,TI擁有約 500 種 BMIC 料號,其中電池充電器 IC 占比最高,達到 59.52%,電量計
113、IC 占比為 19.84%,電池保護器和監測/平衡芯片占比分別為 12.42%和 6.81%。74.69%4.98%8.71%1.66%9.96%電池充電器電量計監測均衡其他 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 32 圖圖 46.46.T TI BMICI BMIC 產品產品料號料號分布分布統計統計 數據來源:數據來源:T TI I 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 4.3.4.3.供需錯配,中國供需錯配,中國 B BMICMIC 企業面臨重要機遇企業面臨重要機遇 短期短期
114、來看來看,B BMICMIC 作為重要的高成長、高門檻產品,龍頭企業地位相對穩固,同時,作為重要的高成長、高門檻產品,龍頭企業地位相對穩固,同時,隨著企業的并購整合,行業格局正在走向集中。隨著企業的并購整合,行業格局正在走向集中。不論是 ADI 對 Maxim 的收購,還是 2021 年瑞薩對 Dialog 的收購,都進一步加速了這一進程。同時,我們也需要注意到這其中蘊含著的供需錯配之處。根據 GGII 數據,22H1中國地區鋰電池廠商動力電池裝機量占比超過 5 成。而根據我們測算,中國地區BMIC 企業市場份額在全球占比不及 10%,且中國 BMIC 企業下游主要面向消費、電動工具等領域,在
115、動力電池領域占比幾乎為零。如此大的份額差距,帶來的如此大的份額差距,帶來的正正是是中國中國 B BMICMIC 企業的潛在機會。企業的潛在機會。圖圖 47.47.2 22 2H H1 1 全球動力電池裝機量占比全球動力電池裝機量占比 數據來源:數據來源:GGGIIGII,財通證券研究所財通證券研究所 12.42%59.52%19.84%6.81%1.40%電池保護器電池充電器 IC電池電量監測電池監測器和平衡器電池認證 IC32.62%18.58%12.55%11.93%6.04%3.63%3.24%2.58%1.49%1.01%6.34%寧德時代LGES松下比亞迪SK ON中創新航三星SDI
116、國軒高科孚能科技 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 33 5.5.B BMICMIC 行業發展趨勢行業發展趨勢 前文的測算更多以靜態的眼光看待 BMIC 行業的發展,本節著重探討 BMIC 行業未來的發展趨勢。據我們總結,BMIC 未來在技術層面有三大發展趨勢:1)通訊無線化;2)功能更加復雜,智能化程度更高;3)安全要求更高,高壓化、高可靠;4)BMIC 應用場景向電池全生命周期延伸。5.1.5.1.B BMICMIC 通訊無線化通訊無線化 傳統的 BMS 中各個芯片之間的連接
117、主要依靠線束,可靠性高,同時也犧牲了系統的體積,增加了維護難度。近年來海外龍頭企業積極布局無線 BMIC,通通過芯片之間的通訊無線化,可以減少高達過芯片之間的通訊無線化,可以減少高達 9 90%0%的線束和的線束和 1 15%5%的電池組體積,的電池組體積,系統的設計靈活性和可維護性也更高。系統的設計靈活性和可維護性也更高。圖圖 48.48.A ADIDI 無線無線 B BMSMS 概念圖概念圖 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 2017 年,凌力爾特(ADI)在慕尼黑上海電子展上演示了業界首款無線電池管理系統(BMS)概念車。這款概念車由凌力爾特的設
118、計合作伙伴 LION Smart開發,將凌力爾特的高精度電池監控器及 SmartMesh 無線網格網絡產品在BMW i 車型上進行了整合,取代了電池組和電池管理系統之間的傳統有線連接。BMS 的此項重大突破解決了由于汽車線束以及電動汽車和混合動力/電動汽車中的連接線所引起的可靠性問題,并簡化了 BMS 設計和制造。圖圖 49.49.A ADI SDI Smartmeshmartmesh 無線通信方案無線通信方案 數據來源:數據來源:A ADIDI 官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱
119、尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 34 5.2.5.2.功能復雜化、智能化功能復雜化、智能化 近年來行業內公司致力于在 BMIC 中集成更加復雜的功能,數據和資源支持更加豐富,以提升 BMS 整體的安全性、可靠性、可維護性。軟件端,智能運維軟件端,智能運維等軟件等軟件已成為已成為 B BMSMS 的標配;硬件端,芯片功能的升級也在持續進行。的標配;硬件端,芯片功能的升級也在持續進行。以大唐恩智浦的 DNB1XX 型電芯監測芯片為例,其集成了電化學阻抗譜(EIS)監測功能。EIS 是電池的阻抗特性,可以反應電芯內部溫度、SOC、SOH 等性能參數,傳統的 EIS 監測設備價格高達 30
120、萬/臺,而 DNB1XX 通過給電池施加一定頻率的電流激勵,測算相應頻率下的交流阻抗,可以得到電池的 EIS特性。相比笨重的 EIS 設備,集成 EIS 功能的 BMIC 可以實現在線監測,并且降低了監測系統的成本。圖圖 50.50.大唐恩智浦大唐恩智浦 D DNB1XXNB1XX 芯片芯片 數據來源:數據來源:大唐恩智浦大唐恩智浦官網官網,財通證券研究所財通證券研究所 5.3.5.3.高壓化、高可靠高壓化、高可靠 前文提到,電動汽車 800V 系統滲透率持續提升,對 BMIC 的高壓性能也提出了更高要求。除此以外,還需要注意到儲能系統的高壓化趨勢。目前儲能系統電池連接有大機方案、模塊機方案、
121、高壓直掛方案等。其中大機方案由于多簇電池并聯,電池簇之間的環流無法避免,單只電池的故障可能會影響整個系統,成本低但安全性較差;模塊機方案將單個電池的影響范圍限制到 Pack 內,但系統效率較低,成本較高;高壓直掛方案將單個電池的影響范圍限制在電池簇內,效率最高,但對系統絕緣性能提出了更高要求。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 35 圖圖 51.51.三種三種 B BMSMS 系統架構方案系統架構方案 數據來源:數據來源:科工電子科工電子在國際儲能大會的演講在國際儲能大會的演講,財
122、通證券研究所財通證券研究所 目前在大容量電網儲能系統中,高壓直掛方案滲透率正在提升,目前在大容量電網儲能系統中,高壓直掛方案滲透率正在提升,B BMICMIC 芯片的芯片的高壓性高壓性能能也需要相應得到提升。也需要相應得到提升。此外,伴隨著汽車和儲能系統壽命要求的提升,BMIC 芯片的可靠性和壽命也需要相應發展。5.4.5.4.B BMICMIC 應用向電池全生命周期延伸應用向電池全生命周期延伸 伴隨著伴隨著 BMICBMIC 功能復雜度的提升,未來功能復雜度的提升,未來 B BMICMIC 應用場景有望向電池全生命周期應用場景有望向電池全生命周期延伸,帶來更多需求增量。延伸,帶來更多需求增量
123、。例如電池生產環節的化成分容、出廠檢測,以及電池回收環節的良品檢測,都需要 BMIC 芯片的參與。例如 ADI 已推出電池管理平臺,能夠在電池生產、倉儲、運輸、車載使用、回收利用等全生命周期內采集分析數據,實現精確的電池監測。圖圖 52.52.ADIADI 電池全生命周期監測電池全生命周期監測示意圖示意圖 數據來源:數據來源:動力電池全生命周期資產運營管理研究動力電池全生命周期資產運營管理研究車百智庫車百智庫,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 36
124、6.6.B BMICMIC 相關標的梳理相關標的梳理 6.1.6.1.中穎電子中穎電子(3 300327.SZ00327.SZ)中穎電子成立于中穎電子成立于 1 1994994 年,年,2 2012012 年在創業板上市。年在創業板上市。公司早期產品以 8 位單片機為主,主要應用于家電、消費等領域。2022H1 公司實現銷售收入 9.02 億元,同比+31.50%;歸母凈利潤 2.55 億元,同比+67.12%。圖圖 53.53.中穎電子收入情況(億元)中穎電子收入情況(億元)圖圖 54.54.中穎電子利潤情況(億元)中穎電子利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所
125、財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 在在 B BMSMS 領域公司布局較早,下游以筆記本電腦、平板電腦領域公司布局較早,下游以筆記本電腦、平板電腦、電動工具、電動工具為主。為主。2008 年公司節能應用類相關產品即實現收入 0.16 億元,2022H1 公司鋰電池管理芯片占公司收入比重近三成。公司是國內手機品牌大廠主要的鋰電池管理芯片供應商之一,技術積累達到國際一流水平,相關產品種類齊全。同時,公司將進一步完善產品線布局,發揮 BMS+優勢,有序擴充充電管理、電源管理產品品類,由工控級鋰電池管理芯片延伸到車規級應用領域。圖圖 55.55.中穎電子
126、動力電源產品線布局情況中穎電子動力電源產品線布局情況 數據來源:數據來源:中穎電子產品手冊,中穎電子產品手冊,財通證券研究所財通證券研究所 0%10%20%30%40%50%0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.00收入(億元)YoY0%20%40%60%80%100%0.000.501.001.502.002.503.003.504.00歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 37 6.2.6.2.賽微微電賽微微電(6
127、688325.SH88325.SH)賽微微電成立于賽微微電成立于 2 2009009 年,是國內電池管理芯片行業的主要供應商之一。年,是國內電池管理芯片行業的主要供應商之一。公司的主營業務為模擬芯片的研發和銷售,主營產品以電池管理芯片為核心,并延展至更多種類的電源管理芯片,具體包括電池安全芯片、電池計量芯片和充電管理等其他芯片。2022H1 公司實現收入 1.09 億元,同比-33.53%;歸母凈利潤 0.28 億元,同比-34.08%。公司收入下滑主要受到消費需求不景氣影響。圖圖 56.56.賽微微電賽微微電收入情況(億元)收入情況(億元)圖圖 57.57.賽微微電賽微微電利潤情況(億元)利
128、潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 目前公司 BMIC 下游主要面向手機、可穿戴、PC、平板、電動工具、兩輪電動車等應用場景。此外公司亦憑借自身在 BMIC 領域的深厚技術積累,投入汽車BMIC 芯片研發,有望在未來實現突破。圖圖 58.58.賽微微電客戶情況賽微微電客戶情況 數據來源:數據來源:賽微微電招股書,賽微微電招股書,財通證券研究所財通證券研究所 -50%0%50%100%150%0.001.002.003.004.00收入(億元)YoY-200%0%200%400%60
129、0%800%1000%0.000.200.400.600.801.00歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 38 6.3.6.3.必易微必易微(6 688045.SH88045.SH)必易微成立于 2014 年,2022 年在科創板上市。公司主要產品包括 LED 驅動、通用電源管理芯片(AC/DC、DC/DC)、電機驅動芯片等。2022H1 公司實現收入 3.14 億元,同比-17.08%;歸母凈利潤 0.52 億元,同比-48.04%。公司業績下滑,主要原
130、因系 2021 年 LED 驅動芯片短缺,多數 LED 照明廠商進行了備貨,終端庫存水位較高;2022 年市場需求較差,疊加去庫存影響導致。圖圖 59.59.必易微必易微收入情況(億元)收入情況(億元)圖圖 60.60.必易微必易微利潤情況(億元)利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 2 2022022 年年 8 8 月,公司發布月,公司發布 3 3-1818 串鋰電池高精度監控和保護器串鋰電池高精度監控和保護器芯片芯片 K KP62010P62010、K KP62030P6203
131、0。產品具備 16 位電池采樣 ADC、增強 MOS 驅動、多重保護機制,適用于電動車、平衡車、電動和園藝工具等應用場景。圖圖 61.61.必易微發布必易微發布 B BMSMS 芯片芯片 數據來源:數據來源:A ASPENCORESPENCORE,財通證券研究所財通證券研究所 -40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0.002.004.006.008.0010.00收入(億元)YoY-100%0%100%200%300%400%500%600%0.000.501.001.502.002.503.00歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告
132、 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 39 6.4.6.4.希荻微希荻微(6 688173.SH88173.SH)希荻微成立于 2012 年,公司主要產品涵蓋 DC/DC 芯片、超級快充芯片、鋰電池快充芯片、端口保護和信號切換芯片等,目前主要應用于手機、筆記本電腦和汽車電子領域,同時可廣泛應用于可穿戴設備、物聯網設備、智能家居等領域。在技術壁壘顯著更高的車載電子領域,終端對產品性能、可靠性和一致性要求均大幅高于消費電子,公司自主研發的車規級電源管理芯片產品達到了 AEC-Q100 標準,DC/DC 芯片已進入高通的全球汽車級平臺參考
133、設計,并已向現代、起亞等知名車企實現出貨供應。22H1 公司實現收入 3.06 億元,同比+40.03%;歸母凈利潤0.23 億元,同比+18.49%。圖圖 62.62.希荻希荻微收入情況(億元)微收入情況(億元)圖圖 63.63.希荻微利潤情況(億元)希荻微利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司在公司在電池電池充電芯片充電芯片領域領域技術領先技術領先,包括開關和電荷泵充電芯片。,包括開關和電荷泵充電芯片。公司在高壓電荷泵細分市場行業領先,超級快充芯片已被應用于一加 9 Pro
134、 等一線手機品牌的旗艦機型中。圖圖 64.64.希荻微產品布局希荻微產品布局 數據來源:數據來源:希荻微招股書,希荻微招股書,財通證券研究所財通證券研究所 0%20%40%60%80%100%120%0.001.002.003.004.005.00收入(億元)YoY-1500%-1000%-500%0%500%(2.00)(1.50)(1.00)(0.50)0.000.50歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 40 6.5.6.5.芯??萍夹竞?萍迹? 68
135、8595.SH88595.SH)芯??萍汲闪⒂?2003 年,2020 年上市,是一家專注于高精度 ADC、高性能MCU、測量算法以及物聯網一站式解決方案研發設計的企業。公司產品廣泛應用于智慧健康、壓力觸控、智慧家居感知、工業測量、通用微控制器等領域。22H1公司實現收入 3.38 億元,同比+23.01%;歸母凈利潤 0.16 億元,同比-66.14%。圖圖 65.65.芯??萍际杖肭闆r(億元)芯??萍际杖肭闆r(億元)圖圖 66.66.芯??萍祭麧櫱闆r(億元)芯??萍祭麧櫱闆r(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通
136、證券研究所財通證券研究所 公司的 BMS 芯片已經實現大規模出貨,同時,根據公司 22 年半年報披露,公司應用于筆記本電腦、電動工具、掃地機器人等 2-5 節 BMS 產品開發順利,預計將于 2022 下半年上市。應用于動力電池的 5-16 節的 BMS 產品預計年內啟動開發工作,2023 年上市。圖圖 67.67.芯??萍籍a品布局芯??萍籍a品布局 數據來源:數據來源:芯??萍夹竞?萍?2 22 2 年半年度報告年半年度報告,財通證券研究所財通證券研究所 0%20%40%60%80%100%0.001.002.003.004.005.006.007.00收入(億元)YoY-100%-50%0%
137、50%100%150%0.000.200.400.600.801.001.20歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 41 6.6.6.6.圣邦股份圣邦股份(3 300661.SZ00661.SZ)圣邦股份成立于 2007 年,公司產品涵蓋全面,包括運算放大器、比較器、音/視頻放大器、模擬開關、電平轉換及接口電路、小邏輯芯片、AFE、LDO、DC/DC 轉換器、OVP、負載開關、LED 驅動器、微處理器電源監控電路、馬達驅動、MOSFET 驅動及電池管理芯片等
138、。2022H1 公司實現收入 16.51 億元,同比+80.39%;歸母凈利潤 5.40 億元,同比+107.30%。圖圖 68.68.圣邦股份收入情況(億元)圣邦股份收入情況(億元)圖圖 69.69.圣邦股份利潤情況(億元)圣邦股份利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 圣邦目前擁有的 BMIC 產品主要是鋰電池充電管理芯片,包括 SGM4056、SGM415623 等料號,主要應用在手機等便攜式設備的鋰電池充電管理中。圖圖 70.70.圣邦充電管理芯片圣邦充電管理芯片 S SGM
139、41511GM41511 數據來源:數據來源:圣邦官網,圣邦官網,財通證券研究所財通證券研究所 0%20%40%60%80%100%0.005.0010.0015.0020.0025.00收入(億元)YoY0%50%100%150%0.002.004.006.008.00歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 42 6.7.6.7.英集芯英集芯(6 688209.SH88209.SH)英集芯成立于 2014 年,主營業務為電源管理芯片、快充協議芯片的研發、設計
140、與銷售。公司主要產品包括電池充電芯片、電池保護芯片、快充協議芯片等。2021年公司實現銷售收入 7.81 億元,同比+100.56%;歸母凈利潤 1.58 億元,同比+60.78%。22H1 公司實現收入 4.10 億元,同比+15.32%;歸母凈利潤 0.98 億元,同比+160.96%。圖圖 71.71.英集芯收入情況(億元)英集芯收入情況(億元)圖圖 72.72.英集芯利潤情況(億元)英集芯利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司產品主要用于移動電源、無線充電發射端、TWS
141、 耳機充電倉、車充等場景。主要客戶包括小米、公牛、南孚、Anker、品勝等。公司亦有多款電池充電芯片,面向 1-6 節電池充電場景,可提供最高至 5A 的充電能力。圖圖 73.73.英集芯充電管理芯片英集芯充電管理芯片 數據來源:數據來源:英集芯官網,英集芯官網,財通證券研究所財通證券研究所 0%20%40%60%80%100%120%0.002.004.006.008.0010.00收入(億元)YoY-100%-50%0%50%100%150%200%0.000.501.001.502.00歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財
142、通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 43 6.8.6.8.鉅泉科技鉅泉科技(6 688391.SH88391.SH)鉅泉科技成立于鉅泉科技成立于 2 2005005 年,主營業務為智能電表相關終端設備的芯片研發、設計與年,主營業務為智能電表相關終端設備的芯片研發、設計與銷售。銷售。公司主要產品包括智能電表計量芯片、計量 SoC、MCU、電力線載波通信芯片等。公司在國內三相電表計量 SoC 領域享有絕對領先地位,在電表 MCU 領域亦享有較高份額。受益于國內智能電表滲透率提升,公司收入和利潤近年快速增長。2021 年公司實現銷售收入 4.99 億元,同比+3
143、1.75%;歸母凈利潤 1.01 億元,同比+63.26%。22H1 公司實現收入 3.02 億元,同比+49.37%;歸母凈利潤0.87 億元,同比+152.31%。圖圖 74.74.鉅泉科技收入情況(億元)鉅泉科技收入情況(億元)圖圖 75.75.鉅泉科技利潤情況(億元)鉅泉科技利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 作為 AFE 的一種,電表計量芯片與 BMS AFE 具備技術上的相似性。鉅泉科技前瞻布局汽車 BMS AFE 產品,根據 2022 年 9 月 21 日公司投資者
144、關系活動記錄表,在 BMIC 領域目前公司已擁有一支 20 余人的獨立研發團隊,預計 23Q1 首顆 AFE芯片將流片,主要面向動力電池、儲能電池等領域。圖圖 76.76.電表計量芯片內部架構與電表計量芯片內部架構與 B BMS AFEMS AFE 的對比的對比 數據來源:數據來源:合力為官網,合力為官網,T TI I 官網,官網,財通證券研究所財通證券研究所 0%20%40%60%80%0.001.002.003.004.005.006.002018201920202021 2022H1收入(億元)YoY0%100%200%300%400%500%0.000.200.400.600.801.
145、001.20歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 44 6.9.6.9.南芯科技南芯科技(未上市)(未上市)南芯科技成立于南芯科技成立于 2 2015015 年,主要產品包括電荷泵充電管理芯片、通用充電管理芯片、年,主要產品包括電荷泵充電管理芯片、通用充電管理芯片、無線充電管理芯片、其他電源及電池管理芯片等。無線充電管理芯片、其他電源及電池管理芯片等。2021 年公司實現銷售收入 9.84億元,同比+451.96%;歸母凈利潤 2.44 億元,同比大幅扭虧為
146、盈。圖圖 77.77.南芯科技收入情況(億元)南芯科技收入情況(億元)圖圖 78.78.南芯科技利潤情況(億元)南芯科技利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 公司是國內領先的電源和電池管理芯片供應商,在手機領域,南芯產品已進入榮耀、OPPO、小米、Vivo、Moto 等知名品牌,并完成直接供應商體系認證;在其他消費電子領域,公司產品已進入 Anker、紫米、貝爾金、哈曼、Mophie 等品牌;工業領域公司主要客戶包括大疆、??低?、TTI;汽車客戶包括沃爾沃、現代等品牌。圖圖 79
147、.79.南芯科技主要客戶情況南芯科技主要客戶情況 數據來源:數據來源:南芯科技招股書,南芯科技招股書,財通證券研究所財通證券研究所 0%100%200%300%400%500%0.002.004.006.008.0010.0012.00201920202021收入(億元)YoY0%500%1000%1500%2000%2500%3000%3500%(0.50)0.000.501.001.502.002.503.00201920202021歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股
148、票和行業評級標準 45 6.10.6.10.B BYDYD 半導半導(未上市)(未上市)比亞迪半導體成立于比亞迪半導體成立于 2 2004004 年,是比亞迪子公司,主要從事功率半導體、智能控制年,是比亞迪子公司,主要從事功率半導體、智能控制ICIC、智能傳感器及光電半導體的研發、生產及銷售、智能傳感器及光電半導體的研發、生產及銷售。公司主要產品包括功率半導體IGBT 器件、驅動芯片、智能傳感器芯片及模組、圖像傳感器芯片等。2021 年公司實現銷售收入 31.66 億元,同比+119.68%;歸母凈利潤 3.95 億元,同比+573.74%。圖圖 80.80.B BYDYD 半導收入情況(億元
149、)半導收入情況(億元)圖圖 81.81.B BYDYD 半導利潤情況(億元)半導利潤情況(億元)數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 數據來源:數據來源:WindWind,財通證券研究所財通證券研究所 在 BMIC 方面,公司目前擁有電池管理 MCU 產品 BF8212BM32。此外,公司擬通過 IPO 發行股票不超過 5000 萬股,募集資金 20.09 億元,其中 1.5 億元投入高精度 BMS 芯片設計與測試技術項目。表表 12.12.B BYDYD 半導募投項目半導募投項目 募集資金投資項目募集資金投資項目 項目投資總額(億元)項目投資總額(億元)擬使用募
150、集資金金額(億擬使用募集資金金額(億元)元)功率半導體關鍵技術研發項目 7.01 7.01 高性能 MCU 芯片設計及測試技術研發項目 5.50 5.50 高精度 BMS 芯片設計與測試技術研發項目 1.50 1.50 補充流動資金 6.00 6.00 合計合計 20.01 20.01 20.01 20.01 數據來源:數據來源:B BYDYD 半導體招股書,半導體招股書,財通證券研究所財通證券研究所 -50%0%50%100%150%0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.00201920202021收入(億元)YoY-100%0%100%200%300%40
151、0%500%600%700%0.001.002.003.004.005.00201920202021歸母凈利潤(億元)YoY 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 46 6.11.6.11.琪埔維琪埔維(未上市)(未上市)琪埔維(CHIPWAYS)是一家汽車半導體芯片設計公司,專注于汽車智能核心芯片的研發與銷售。公司主要產品包括汽車級 MCU、汽車級電源管理芯片、汽車級傳感器、汽車級 V2X 基帶芯片等。公司核心團隊主要來自原展訊核心團隊成員、國際半導體和汽車行業資深專家,以及多位海
152、歸博士等。公司主要 BMIC 產品包括汽車級電池組監控器 XL8812 和汽車級電池組隔離器XL8820。XL8812 具有 AEC-Q100 和 ASIL-C 功能安全認證,可測量多達714 節串聯電池,支持多芯片串聯。支持 0V5V 的電池測量范圍和-40125的溫度應用范圍,可應用于新能源汽車等領域。表表 13.13.琪普維產品情況琪普維產品情況 類型類型 型號型號 圖片圖片 車規車規認證認證 汽車 MCU XL6600 AEC-Q100,ISO 26262 汽車級電池組監控器 XL8812 AEC-Q100,ASIL-C 汽車級電池組隔離器 XL8820 AEC-Q100,ISO 26
153、262 汽車級霍爾傳感器 XL3600 AEC-Q100 汽車 V2X 基帶 XL9800 AEC-Q100,ISO 26262 數據來源:數據來源:琪普維官網,琪普維官網,財通證券研究所財通證券研究所 行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 47 7.7.風險提示風險提示 宏觀需求不及預期:宏觀需求不及預期:BMIC 下游需求受宏觀景氣度影響較大,假如宏觀經濟下滑,可能導致需求不及預期,影響相關公司業務進展和盈利表現。行業競爭加?。盒袠I競爭加?。築MIC 行業格局雖然相對集中,但玩家
154、眾多。若國內玩家逐步崛起,行業競爭可能加劇。新技術替代風險新技術替代風險:燃料電池等新興電池技術層出不窮,BMIC 自身亦面臨無線方案的迭代趨勢。若新技術產品快速替代現有技術,國內 BMIC 玩家可能在競爭中處于不利地位。行業專題報告行業專題報告 證券證券研究報告研究報告 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 48 信息披露信息披露 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并注冊為證券分析師,具備專業勝任能力,保證報告所采用的數據均來自合規渠道,分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀
155、點,力求獨立、客觀和公正,結論不受任何第三方的授意或影響,作者也不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%;增持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間;中性:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間;減持:相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%;無評級:由于我們無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行
156、業評級 看好:相對表現優于同期相關證券市場代表性指數;中性:相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平;看淡:相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 本報告僅供財通證券股份有限公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來源于已公開的資料,本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發
157、出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此,客戶應注意,在法律許可的情況下,本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下,本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考??蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策,而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見;本報告的版權歸本公司所有,未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。