半導體產業(yè)網訊：在新能源時代下，數字隔離芯片需求顯著提升。

 

數字隔離芯片用于保證強電和弱電電路間信號傳輸安全性，主要應用于高壓領域。隔離芯片分為數字隔離器、隔離接口、隔離驅動、隔離運放及隔離電源五大類，主要下游平均分布在工業(yè)、汽車、通信、電力、航空、醫(yī)療等領域，市場需求穩(wěn)健增長。

 

在新能源時代下，通訊、IDC、工業(yè)變頻及伺服、光儲、智能電網、新能源車等市場快速發(fā)展，擴大了強弱電路之間信號傳輸的使用場景，數字隔離芯片需求顯著提升。

 

2020年，國內廠商全球市占率不足10%，國產替代空間大。

 

從下游應用來看，數字隔離芯片主要應用于信息通訊、電力自動化、工廠自動化、工業(yè)測量、汽車車體通訊等。根據Markets and Markets的數據，2020 年數字隔離類芯片在工業(yè)領域上使用最多，占比28.58%，其次是汽車電子行業(yè)，占比達 16.84%，通信領域位居第三，占比達14.11%。

 

未來，隨著工業(yè)自動化和汽車電氣化進程的推進，根據 Marketsand Markets 的統(tǒng)計，與2020年相比，2026 年工業(yè)領域、汽車電子領域和通信領域在數字隔離類芯片的市場占比將分別穩(wěn)定在28.80%、16.79%和14.31%。

 

 

隨著工控，新能源汽車及5G基站需求持續(xù)景氣，數字隔離器件市場蓬勃發(fā)展。據IHSMarkets 統(tǒng)計，2020年數字隔離器件市場規(guī)模達到4.5億美元，預計到 2024年增長至7.7億美元，CAGR達14.3%。

 

隔離接口即數字隔離器加接口芯片組合，多用于高壓領域。

 

接口芯片是基于通用和特定協(xié)議且具有通信功能的芯片，廣泛應用于電子系統(tǒng)之間的信號傳輸，可提高系統(tǒng)性能和可靠性。接口芯片分為隔離與非隔離兩種，其中非隔離接口芯片占比超70%。

 

常見的接口為I2C、RS-485、CAN等不同標準，其中RS-485廣泛應用于工業(yè)領域，I2C及CAN接口多用于汽車領域。以新能源汽車為例，隔離接口廣泛應用于主驅，空壓機，OBC，BMS，加熱器等領域，單車用量數量超過10顆，單車價值量近100元。

 

驅動芯片是用來驅動 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的芯片，能夠放大控制芯片（MCU）的邏輯信號，包括放大電壓幅度、增強電流輸出能力，以實現快速開啟和關斷功率器件。

 

隔離運放即數字隔離器與運算放大器的組合，包括隔離ADC，隔離電流放大器，隔離電壓放大器等。在工業(yè)和汽車應用的高壓電流檢測中，通常采用基于霍爾的電流傳感器和基于分流器的采樣兩種方案。

 

數字隔離類芯片作用是保證強電電路和弱電電路之間信號傳輸的安全性。在新能源時代下，通訊、數據中心、工業(yè)變頻器、伺服、光儲系統(tǒng)、智能電網、新能源車等市場快速發(fā)展，擴大了強電電路和弱電電路的之間信號傳輸的使用場景，同時隨著各類系統(tǒng)對安全性的要求越來越高，隔離芯片被更多的集成到信號鏈和電源類等模擬芯片中，進一步擴大了隔離類芯片的整體需求。

 

數字隔離領域的國際市場主要供應商為 ADI、TI、Silicon Labs 等歐美半導體公司，國內主要供應商為納芯微、榮湃半導體等。

 

在隔離技術方面，ADI于2007年率先推出磁耦合技術，Silicon Labs在 2009 年于業(yè)內首發(fā)電容耦合數字隔離技術，TI、納芯微、榮湃半導體使用的均為電容耦合數字隔離技術。

 

國際市場驅動芯片的供應商以 Infineon、TI、ROHM（羅姆半導體）、ST（意法半導體）、ADI、Silicon Labs 等公司為主，其中Infineon、TI、ADI、Silicon Labs 等企業(yè)推出了可應用于新能源汽車的隔離驅動芯片。

 

由于隔離驅動芯片技術難度較大，需要同時具備高壓隔離技術和驅動技術，國內擁有隔離驅動芯片產品的公司較少。國內納芯微已進入比亞迪、五菱汽車、長城汽車、一汽集團、寧德時代等國內主流終端廠商的新能源汽車供應體系并實現批量裝車。

 

納芯微是國內隔離芯片領跑者。

 

公司自成立以來始終致力于高性能高可靠性模擬芯片設計。形成了以傳感+隔離為核心的產品組合，并逐漸拓展接口及驅動與采樣芯片。傳感 ASIC 產品覆蓋壓力傳感器、硅麥克風、加速度傳感器等多品類產品并已實現汽車前裝市場批量出貨。公司數字隔離性能國際領先，主要應用于工控，新能源及汽車等高壁壘市場，并與接口、驅動及采樣芯片結合，構建完整產品矩陣。

 

納芯微是國內較早規(guī)模量產數字隔離芯片的公司，各品類數字隔離類芯片中的主要型號通過了VDE、UL、CQC等安規(guī)認證，并且部分型號通過了VDE0884-11增強隔離認證，相關隔離與接口產品已成功進入多個行業(yè)一線客戶的供應體系并實現批量供貨。根據Markets and Markets的數據，2020年全球數字隔離類芯片的出貨量為7.01億顆，同年納芯微市場占有率為5.12%。

 

 

2021年，納芯微實現營業(yè)收入約8.62億元，同比上升256%，實現歸母凈利潤2.21 億元，同比上升334%，已經進入高速增長周期。

 

思瑞浦是泛工業(yè)領域模擬IC龍頭，公司深耕信號鏈 IC，并持續(xù)拓展電源管理、MCU、AFE 等產品線，去年產品型號累計超過1600個，新增400款以上。且從下游市場來看，去年公司工業(yè)、汽車電子、醫(yī)療、消費類營收已達4成以上。

 

公司自2019年起便深耕隔離技術，已積累豐富的發(fā)明專利，其中基礎隔離、傳輸電路、工藝優(yōu)化、新型封裝等技術專利共計9項，國內領先，其中隔離新品性能指標領先。就產品性能來看，隔離電壓等級高、靜電保護與浪涌防護能力強、±200kV/μs CMTI能力國際領先。

 

思瑞浦表示，公司未來將結合自身信號鏈及電源產品的優(yōu)勢，持續(xù)推出隔離運放、隔離驅動、隔離電源等隔離產品。（來源：每經網）