2021年全球及中國BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片行業(yè)市場需求規(guī)模前景預(yù)測及重點(diǎn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略研究
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(1)BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片行業(yè)概況:
1、國內(nèi)廠商逐漸走向市場競爭前沿:因行業(yè)發(fā)展的原因,集成電路的領(lǐng)先企業(yè)主要由國外知名廠商組成。具體到BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片領(lǐng)域,2010年之前,基本被德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)、英飛凌(Infineon)、羅姆(ROHM)等國際大廠壟斷;2010-2015年,以中國企業(yè)為代表的國內(nèi)本土廠商逐漸嶄露頭角;2015年之后,國內(nèi)BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片行業(yè)逐漸走向行業(yè)競爭前沿,在BLDC電機(jī)驅(qū)動控制細(xì)分領(lǐng)域具備與國際廠商抗衡實(shí)力。
2、BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片的行業(yè)技術(shù)水平:目前國內(nèi)外競爭對手電機(jī)驅(qū)動控制主控芯片大多采用ARM公司Cortex-M內(nèi)核架構(gòu)。采用外部通用內(nèi)核有利于降低芯片設(shè)計(jì)門檻,減少對技術(shù)積累的依賴,但也帶來核心技術(shù)依賴外部企業(yè)、需要支付IP授權(quán)費(fèi)用、產(chǎn)品性能和成本不容易控制等問題。
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在控制算法層面,同行業(yè)企業(yè)通常在通用芯片上通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制算法。
3、BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片需求潛力巨大:BLDC電機(jī)由于轉(zhuǎn)矩密度高,非常適合于移動式產(chǎn)品中,如無人機(jī)、機(jī)器人和電動汽車等;高轉(zhuǎn)矩密度的電機(jī)意味著同樣轉(zhuǎn)矩下電機(jī)的尺寸較小、重量較輕,這也促進(jìn)產(chǎn)生了許多新的產(chǎn)品,例如高速吸塵器和高速吹風(fēng)機(jī)等。BLDC電機(jī)在逐步替代傳統(tǒng)電機(jī)的同時,其所催化出的新產(chǎn)品與新應(yīng)用場景也在不斷涌現(xiàn)。
BLDC電機(jī)具有高效率、低能耗的優(yōu)勢,充分契合了下游應(yīng)用領(lǐng)域節(jié)能減排的趨勢,隨著BLDC電機(jī)需求穩(wěn)步增長并且不斷向新應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展,高性能BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片面臨較好發(fā)展機(jī)遇。專家預(yù)測全球BLDC電機(jī)市場規(guī)模將從2019年的163億美元,增長到2022年的197億美元,增長幅度達(dá)到20.86%;2018年至2023年期間中國BLDC電機(jī)市場規(guī)模年均增速達(dá)15%,超過全球市場的增長速度。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國BLDC電機(jī)驅(qū)動控制芯片行業(yè)市場調(diào)研及戰(zhàn)略規(guī)劃投資預(yù)測報(bào)告》
2018-2023年全球BLDC電機(jī)市場規(guī)模現(xiàn)狀及預(yù)測
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數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國際咨詢
(1)BLDC電機(jī)及控制逐漸成為行業(yè)主流:BLDC電機(jī)行業(yè)得益于顯著性能優(yōu)勢,市場需求不斷增長。高性能BLDC電機(jī)是未來電機(jī)發(fā)展的重要趨勢,與之配套的高性能電機(jī)驅(qū)動控制專用芯片迎來發(fā)展良機(jī)。
目前,BLDC電機(jī)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、智能小家電、電動工具、散熱風(fēng)扇、運(yùn)動出行等終端領(lǐng)域,與之相適應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動控制有著較長演變歷程,從最初的簡單的開關(guān),到后來越來越復(fù)雜的控制任務(wù)。進(jìn)入到21世紀(jì),伴隨物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的出現(xiàn),對電機(jī)驅(qū)動控制提出了更高的要求,從單一對電機(jī)的控制,演變到對電器的交互性提出了更高的要求,電機(jī)驅(qū)動控制芯片除了要有對電機(jī)驅(qū)動控制的相應(yīng)區(qū)域,也需要嵌入負(fù)責(zé)信息交互的通信模塊實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的理念。
隨著消費(fèi)者生活水平的提升以及消費(fèi)市場的消費(fèi)升級,終端市場對電機(jī)控制性能提出了更高的要求,不僅限于電機(jī)開關(guān)或簡單變檔的控制,還需要電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、低噪音、多功能的控制,例如變頻冰箱、變頻空調(diào)的比例逐年上升,料理機(jī)、洗碗機(jī)等廚電均有了多種多樣的功能供消費(fèi)者選擇,吹風(fēng)機(jī)、吸塵器等小家電在追求高轉(zhuǎn)速的同時追求低噪音、低振動的控制效果,以上更高的性能要求均需要控制芯片予以實(shí)現(xiàn),從而對芯片設(shè)計(jì)公司提出了更高的要求。
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(2)無感FOC控制算法成為主流趨勢:BLDC電機(jī)控制中,算法發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其優(yōu)劣直接影響電機(jī)的控制性能。算法自身隨著技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)行迭代更新,從方波控制向有感SVPWM、FOC方向發(fā)展,伴隨控制性能不斷提升,算法復(fù)雜度也隨之提升,對控制芯片的計(jì)算量和計(jì)算速度的要求也越來越高。
各種控制算法對比如下:
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各種控制算法均有各自的優(yōu)缺點(diǎn),具體的選擇需要依據(jù)最終應(yīng)用領(lǐng)域而定,無感FOC控制算法最為先進(jìn),能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)高效率、低振動、低噪音以及高響應(yīng)速度等控制目標(biāo),因此逐漸成為主流趨勢。無感FOC算法復(fù)雜,調(diào)試參數(shù)較多,對算法設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)有極高要求。擁有全系列產(chǎn)品,可以滿足不同客戶對控制算法的不同需求,為終端客戶提供整體系統(tǒng)級解決方案。
(3)單芯片、全集成是主流趨勢:更高集成度一直是集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)不斷探索的目標(biāo)。就電機(jī)驅(qū)動控制專用芯片而言,如果單顆芯片能集成更多的器件和功能,則其應(yīng)用于具體下游產(chǎn)品時,可大大簡化外圍電路、減少外圍器件,更好地滿足應(yīng)用需求,在幫助客戶降低成本的同時,提升整體方案的可靠性。公司的電機(jī)主控芯片MCU集成電機(jī)控制內(nèi)核(ME)和通用內(nèi)核,雙核架構(gòu)大大提升了芯片的集成度,提高運(yùn)算速度和穩(wěn)定性。
2、行業(yè)在新產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況與未來發(fā)展趨勢:電機(jī)作為最主要的機(jī)電能源轉(zhuǎn)換裝置,應(yīng)用范圍廣泛,普遍使用于家用電器、消費(fèi)電子、工業(yè)控制等多個方面,降低電機(jī)能耗可以有效提高能源利用效率,達(dá)到節(jié)能減排的政策目標(biāo)。國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》提出,到2020年,全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%,而提高電機(jī)能效是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段之一。
目前現(xiàn)行有效的能效標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到73項(xiàng),能耗限額標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到111項(xiàng),能效標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了家用電器、工業(yè)設(shè)備、照明產(chǎn)品等重點(diǎn)用能產(chǎn)品和設(shè)備,有效的引領(lǐng)產(chǎn)品質(zhì)量與能效的提升,例如:家用電冰箱能效標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過4次修訂,有效促進(jìn)了變頻控制技術(shù)、高效保溫技術(shù)、無霜技術(shù)等一列高效節(jié)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用;最新發(fā)布的空調(diào)行業(yè)新能效標(biāo)準(zhǔn)《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》(GB21455-2019)于2020年7月1日正式實(shí)施,能效指標(biāo)要求進(jìn)一步提升,入市門檻提升約14%左右;根據(jù)發(fā)改委印發(fā)的《綠色高效制冷行動方案》,目標(biāo)到2022年,空調(diào)行業(yè)市場能效水平提升30%以上,老舊能效標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將加速淘汰;通過一系列能效標(biāo)準(zhǔn)的修訂,通過政策層面對電機(jī)能耗下降起到指導(dǎo)作用,逐步達(dá)到政府工作報(bào)告能耗下降指標(biāo)。我國在2020年5月發(fā)布了電機(jī)能效新標(biāo)(GB18613-2020),從2021年6月開始,將能效指標(biāo)整體提升,IE3以下能效電機(jī)將強(qiáng)制停產(chǎn),能效1級由國標(biāo)IE4上升到IE5,提升了對電機(jī)能效的要求,由政策層面強(qiáng)制性提升電機(jī)能效,積極響應(yīng)國家節(jié)能降耗、提高電機(jī)能效的政策思想。
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相較于2016年,預(yù)計(jì)到2022年,全球IE2、IE3能效等級電機(jī)將大幅度上升,而IE1能效受到政策等影響,有著顯著下降,高能效電機(jī)將逐步替代原有低能效電機(jī)。從政策與經(jīng)濟(jì)角度考慮,提高電機(jī)效率,降低能耗是各個應(yīng)用終端長期發(fā)展方向。依托顯著高能效優(yōu)勢,BLDC電機(jī)將不斷在下游終端市場得到應(yīng)用。
中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國BLDC電機(jī)行業(yè)市場發(fā)展態(tài)勢及投資前景可行性報(bào)告》
3、行業(yè)發(fā)展趨勢、面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn):
(1)電機(jī)驅(qū)動控制芯片國產(chǎn)替代方興未艾:集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和支柱,而集成電路設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。長期以來,我國集成電路產(chǎn)業(yè)供需失衡,芯片產(chǎn)品需求長期依賴進(jìn)口解決,提升芯片產(chǎn)品的自給率還有很大的空間。在政府大力扶持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大背景下,我國集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)正進(jìn)入高速成長期。
具體到電機(jī)驅(qū)動控制芯片領(lǐng)域,長期由德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)、英飛凌(Infineon)、賽普拉斯(Cypress)等國際大廠主導(dǎo),國內(nèi)企業(yè)起步較晚,市場占有率較低。峰岹科技自成立以來專注于電機(jī)驅(qū)動控制專用芯片的研發(fā),通過長期研發(fā)投入與技術(shù)積累,設(shè)計(jì)出自主知識產(chǎn)權(quán)電機(jī)控制處理器內(nèi)核架構(gòu),走出一條與國內(nèi)大多數(shù)廠商不同的發(fā)展路徑,在產(chǎn)品性能上達(dá)到國外大廠的標(biāo)準(zhǔn)。
近年來,使用公司芯片產(chǎn)品的國內(nèi)外知名廠商的數(shù)量不斷增加,公司產(chǎn)品被TTI、東成、寶時得、格力博等知名電動工具廠商,海爾、大金、美的等知名空調(diào)廠商及日本電產(chǎn)所接受,逐步替代國外廠商的市場份額,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代。