数字隔离器,是一个正在迅猛增长的半导体细分市场。
数字隔离芯片属于模拟芯片分支,用于保证强电和弱电电路间信号传输安全性。从光电耦合到电容耦合和电磁耦合,小芯片是决定安全的大问题,蕴含着全球约40亿人民币的市场空间。长久以来,国外厂商主导着隔离芯片市场,国内厂商全球占率不足10%。
随着近年来新能源等市场需求稳健增长、以及电路安全保障芯片国产替代的发展逻辑,国产隔离芯片厂商迎来黄金机遇期,小小数字隔离器也成为实现自主研制、替代升级的破土之力。
随着以光伏风电、电动汽车为代表的新能源生产消费循环初具轮廓,电力电子技术也驶入发展快车道。高压、大电流、高功率应用场景不断渗透,保护人员和过滤干扰的“刚需”使越来越多系统产品架构中必须实现输入输出端电气隔离,电路设计的变化带动了隔离类元器件市场快速发展。
与传统光耦隔离器件相比,以CMOS工艺为基础的数字隔离器因其漂移小、寿命长、延时短等性能优势,正在得到越来越广泛的应用,根据研究机构Markets and Markets预测,2022年度全球数字隔离器市场规模将超过17亿美元,到2026年有望增长至约24亿美元,复合年化增长率(CAGR)预计可达到9%。
值得注意的是,在数字隔离市场上,中国企业的份额正在快速提升。
这样的提升,不仅体现在涌入这一赛道的中国厂商的数量上,更体现在头部厂商的发展质量上。
根据Markets and Markets的《新冠疫情后全球数字隔离器市场预测》(Digital Isolator Market With COVID-19 Impact Analysis Global Forecast to 2026)报告,苏州纳芯微电子股份有限公司(简称纳芯微)的数字隔离器产品的市场占有率实现了三年三级跳。在国内市场,2019年,纳芯微的数字隔离器产品跻身前十强,2020年已进一步跻身前八。2021年,纳芯微的数字隔离器产品已位列国内三强,在全球市场竞争中也与国际巨头厂商等分踞前十。
在不少热门细分赛道中国厂商高谈愿景、避谈份额的当下,纳芯微和荣湃在数字隔离器市场的崛起,格外具有示范意义。
数字隔离市场空间广阔
纳芯微的跨越式发展,离不开其雄厚技术实力,以该公司核心技术-“Adaptive OOK”信号调制为例,该技术可使公司的数字隔离芯片抗共模电压干扰能力大幅提升,关键指标CMTI可实现大于±200kV/μS表现。同时,在极端环境下,该技术能够保护数字隔离芯片的内部器件在 CMTI大于±300kV/μS 时不被损坏,信号抖动也可控制在1ns左右。
除了产品核心技术指标达到乃至优于国际竞品水平,出自国际知名芯片厂商等企业的纳芯微核心团队,在发挥对客户敏捷反应、定制开发优势的同时,在产品质量控制、市场运营上也具备“大厂”理念,注重体系、规范建设,坚持对战略方向的长期投入。
作为国内最早规模量产数字隔离芯片的公司之一,纳芯微主要产品均通过了VDE、UL、CQC等安规认证,其车规级芯片产品同样严格遵循AEC-Q100标准,贯穿全流程的质量控制体系,使纳芯微做到了“让好产品自己说话”,2022年上半年公司产品出货量超过8亿颗,失效率指标达到国际一流水平。
展望未来,这家已经在数字隔离产品市场崛起为主要玩家之一的中国企业,仍有望继续保持高速发展,今年上半年在半导体市场“周期拐点”的环境下,纳芯微依然实现营收7.93亿元人民币,同比增长132.96%,充分证明了其增长势能。
能取得这样得表现,一方面源于纳芯微自身产品与市场的正向循环已入佳境,产品口碑与标杆客户背书,使其得以不断拓展新市场、新客户,而大批量出货又为公司打磨迭代产品营造了理想环境,产品力不断夯实。
另一方面,作为纳芯微主力产品线的数字隔离产品,整体市场也正处于加速发展期,对传统光耦产品的存量市场替代,以及在新能源应用场景中增量市场渗透,形成数字隔离产品市场长期高速增长的基础。
国内企业兴起
以隔离器市场为例,国内也孕育出了不少芯片厂商,他们甚至还将一些国际知名巨头“赶出”了这个市场。从市场发展的角度看,根据市场研究机构IHS Markit预测,到2024年数字隔离器市场规模将达到7.67亿美元,但这一市场仍被Silicon Labs、ADI和TI等国外厂商垄断。因此,在国产化的驱动下,隔离器也成为了一块具有发展潜力的市场。包括川土微、荣湃、纳芯微等厂商均在该领域有所布局。
具体来看,成立于2016年的川士拥有自己的容隔离技术专利技术,通道至六通在内的全系列数字隔离芯片已量产,在隔离耐压和CMTI等指标上赶超TI、 Silicon Labs等公司的进口芯片,可实现高品质进口替代。
荣湃利用数字隔离器技术设计的光耦,在功能上做到了替代,目前该产品在电表、智能家电和单车等领域都已经取得理想进展。荣湃还是国内第一个推出符合汽车车规级标准的数字隔离器的企业,据了解其产品已经被业界主要负责新能源汽车电池厂家选用,成功进入量产。另据半导体器件应用网的报道显示,荣湃将今年三季度推出的隔离驱动产品,以满足目前在工业领域和智能家电领域的隔离驱动需求。
纳芯微的隔离产品可以覆盖标准数字隔离器、隔离采样芯片、隔离驱动芯片、隔离接口芯片和隔离电源芯片。根据相关媒体报道显示,纳芯微自2017年底量产标准数字隔离芯片之后,目前已成为国内整个产品稳定性最高、性能最高的厂商,帮助众多系统厂商快速实现了国产化。其中,纳芯微数字隔离产品的CMTI性能指标能做到200kV/μS,综合性能追平国际一线厂商水平,部分性能指标已实现超越。这些国产芯片厂商的崛起,在一定程度上冲击了国际巨头的市场。
国产芯片的三个新机遇
在全球半导体竞赛的时代背景下,芯片产业成为我国近年来重点发展的产业之一。在内外因素的双重影响下,国产芯片迎来了史无前例的新机遇。
荣湃半导体认为新机遇有三点:首先,集成电路产业政策支持力度大,同时融资途径也更多样化,有助于企业的良性发展。其次,AI、物联网、汽车电子等新兴应用的落地,促使集成电路的应用领域更为广泛。同时,“进口替代”“自主可控”已引发普遍共识,为国内半导体设计企业赋能。
荣湃发言人表示:“机遇与挑战并存,荣湃半导体自创立以来,聚焦自主知识产权的技术研发,兼顾性能与成本优势,始终坚持做不一样的隔离好产品——更简洁、更高效,性价比更高的国产芯片,致力于成为本领域技术领先的模拟IC供应商。”
“护城河”由深向宽拓展
回顾纳芯微近年来堪称现象级的市场表现,与不少国内企业通过pin-to-pin替代从中低端产品、中低端客户群“自下而上”寻求发展,却往往陷于低端泥潭不同,纳芯微数字隔离产品很快就“自上而下”打通了工控、通信高端市场,快速构筑起一道足够深度的产品与商务护城河。
顶级客户案例的背书,也比任何技术文档更直观证明了公司隔离与接口芯片的高性能、高可靠性、高性价比。其后,纳芯微数字隔离产品以相当快的速度进入其他知名客户供应链体系并实现批量销售,业绩也随着中高端客户群规模扩大和单客户采购放量而实现“加速”。
目前,纳芯微已能提供上百款可供销售的数字隔离产品型号,广泛应用于汽车电子、工业控制、信息通讯和消费电子等领域,市场“护城河”正由深向宽不断拓展。
来源:爱集微APP,本意策划大咖,国际电子商情