難啃的BMIC，會是國產芯片下個突破口嗎？

2023年，新能源汽車的整體關注度相比過去兩年，很大程度上不再算是熱火朝天，這與二級市場上相關上市公司股價的漲跌不無關系。但其實無論是新能源汽車的滲透率，還是產業(yè)鏈上游的一些配套發(fā)展，均未下降。對應的，除了新能源汽車本身的市場持續(xù)增量以外，相關的配套設施也會繼續(xù)擴容，包括充電樁，以及背后帶來的半導體產業(yè)。

充電樁模塊及背后的芯片價值

圖、充電樁拆解圖 來源：公司招股書

在《芯片合適吃到充電樁出海潮紅利？》一文中，筆者已經(jīng)聊過充電樁涉及到的芯片市場，主要相關的是直流充電樁——即所謂的“快充”。一個完整的直流充電樁，在軟件層面會包括充電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計量計費系統(tǒng)等；在硬件層面，則包括充電模塊、繼電器、接觸器、監(jiān)控計量設備、充電槍、充電線纜、主控制器、通信模塊及其他零部件。充電模塊作為直流充電樁實現(xiàn)功能的核心部件，同時又是其獨有的核心設備，成本占據(jù)整個直流充電樁成本的45%-55%。

圖、充電模塊示意圖 來源：公司招股書

對于充電模塊來說，目前已經(jīng)由國產廠商占據(jù)主導地位，除了英可瑞、盛弘股份、通合科技等成立十年以上甚至二十多年的幾位老玩家以外，2014年前后入局的英飛源、優(yōu)優(yōu)綠能、中興新能源等也擁有了不俗的實力，更有華為數(shù)字能源2021年入場“攪局”。

對于充電模塊廠商來說，研發(fā)創(chuàng)新更多停留在模塊層面，廠商更傾向致力于電力電子功率變換電路拓撲、嵌入式軟件控制算法、人機交互及監(jiān)控通信技術、電氣系統(tǒng)設計及散熱結構設計等方面的創(chuàng)新與突破。

圖、優(yōu)優(yōu)綠能主要原材料采購情況 （單位：萬元） 來源：公司招股書

從結構上來講，半導體元器件占據(jù)著最大的成本，但仔細去分析芯片占據(jù)的成本，其實并不算特別高。以充電模塊本土廠商優(yōu)優(yōu)綠能為例，自2019-2022年6月，原材料采購比例最高的是功率器件，占比始終維持在25%之上；而采購芯片占據(jù)的比例正常僅5%-6%，2022上半年，由于該公司增加了對DSP芯片的采購備貨，因此單價較高的DSP芯片將占比推升到了7.9%，僅此而已。

總的來說，雖然半導體相關的原材料占據(jù)了八成以上的采購成本，除了功率器件和芯片以外，還有磁元件、電容、PCB、結構件等等，其中芯片所占據(jù)的比例并不算高。如果說單個直流充電樁的成本為4-5萬元，充電模塊占據(jù)45%-55%，即2-2.5萬元，芯片成本則不超過1500元。

根據(jù)中國充電聯(lián)盟的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022 年我國公共充電樁新增 65.1 萬臺，同時，公共樁保有量中交、直流樁占比穩(wěn)定在 6:4 ，因此推算2022年新增直流充電樁的芯片價值不超過3.9億元。這樣的市場規(guī)模對于一個細分領域顯得有些雞肋，因此也很少看到有機構或企業(yè)專門針對充電樁芯片進行詳盡的分析，與電池管理芯片（BMIC）的待遇大有不同。

BMIC從消費端向車用電池端的跨越

對于直流充電樁而言，充電模塊中主要是充電管理芯片、MCU、DSP等相關芯片，雖說是給新能源車用動力電池去補能，但由于充電樁本身與汽車是相分離的，因此在充電樁上使用的相關芯片，并不強制要求進行車規(guī)芯片的相關認證。這對于本土廠商而言，相比更難啃的BMIC，反而成了一個在新能源汽車相關方面可以率先突破的領域。

尤其是當電源管理在消費電子端已經(jīng)有所突破，甚至占據(jù)一定市場地位的情況下，而動力電池的BMIC尚無過多建樹。筆者認為，電池管理芯片從消費電子端走向動力電池端，將會是近幾年的重要趨勢，直流充電樁的芯片或許可以作為一個“跳板”。

一方面，隨著本土企業(yè)在電池管理芯片領域的持續(xù)投入，消費電子領域相關的產品性能已然不輸國際廠商。另一方面，在新能源汽車整車廠以及動力電池產業(yè)鏈方面，本土企業(yè)也有著一定優(yōu)勢。

整車廠無論是造車新勢力，還是幾家強勢轉向新能源汽車的傳統(tǒng)廠商，都在這個電動汽車快速發(fā)展的時代盡情發(fā)揮自己的優(yōu)勢。電池產業(yè)鏈上，以寧德時代為首的一系列動力電池廠商，也在近兩年瘋狂內卷，從普通的電池模組，到減少結構件而組成的高功率電池模塊，如比亞迪刀片電池、寧德時代CTP等等，都少不了強大BMS的身影。

再加上政策層面的積極扶持，相信本土BMIC長期依賴進口的現(xiàn)狀會逐步得到改善。

從產業(yè)鏈上來看，車規(guī)領域與消費電子領域其實也有一些相似的情況可以類比。對于消費電子，本土的產業(yè)鏈也是從終端產品開始，不斷向產業(yè)鏈上游延伸與拓展，附加值也在一步步增加，最后潛移默化地完成國產替代。如今，在新能源汽車方向上，筆者認為國產替代的趨勢同樣會復刻消費電子的發(fā)展路徑。

電池管理芯片，是電源管理芯片的一個重要細分賽道，主要包括了電池計量、電池安全及充電管理三大類芯片。電池計量芯片主要用于確定電池的電量和健康狀態(tài)；電池安全芯片則用來監(jiān)控電池狀態(tài)及均衡電池單體，在必要的情況下使電路臨時甚至永久失效；充電管理類芯片多用于完成電壓轉換、調節(jié)，并負責電池的充放電管理。

車用BMIC會涉及AFE、MCU、主/被動均衡電路、隔離與接口芯片等。該市場目前仍有多家國際模擬廠商所主導，包括TI、ADI、ST等等。隨著越來越多的本土企業(yè)研發(fā)布局車用多節(jié)電池管理類產品，安信證券認為國內企業(yè)不同角度的切入動力BMIC，未來3-5年，在新能源汽車領域，相關的產品及技術有望突破。

早在2020 年，全球 BMS 下游應用中，動力電池應用占比就已達 54%， 消費電池占比 22%，儲能及其他電池占比 24%。因此，相比消費電子領域的電池管理，動力電池的“蛋糕”顯得更大一些，甚至還有儲能及其他電池領域的市場。而且BMS系統(tǒng)是以電池管理IC為基礎構建的，芯片技術是BMS產業(yè)鏈的核心。國產芯片廠商值得在這個方向上下足功夫。

國產廠商們的布局

當前，中穎電子除了布局家電MCU以外，也切入了電池計量賽道，同時還具備電池安全芯片的產品。同樣，芯?？萍汲嗽械腗CU芯片，電池計量芯片也已充分拓展，AFE芯片已適配充電樁，集成全差分24位高精度ADC，并且內置了測量算法，但在整個電池管理方面依然駐足消費、工業(yè)等應用領域。

在充電管理芯片方向上，賽微微電、力芯微、希荻微及圣邦股份走得比較靠前。

賽微微電聚焦電池管理賽道，是國內少數(shù)產品覆蓋整個BMIC三大類芯片的企業(yè)之一，但仍然主打消費電子領域。其充電芯片產品目前主要分為開關模式充電器和線性充電器，適用于智能手機、平板電腦、TWS耳機等智能可穿戴設備和AIoT設備等。

力芯微的充電管理芯片涉及自身多項核心技術，包括低噪聲及高電源紋波抑制、精準電流電壓檢測充電管理、復雜多電源系統(tǒng)供電智能切換和管理等技術。但目前力芯微主要的發(fā)力點仍然是消費電子領域，尚未看到涉及車規(guī)產品或充電樁產品的相關信息。

希荻微目前主要產品涵蓋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，目前主要應用也是手機、筆記本電腦、可穿戴設備等消費電子領域，但在車載電子領域已有所進展。據(jù)悉，公司自主研發(fā)的車規(guī)級電源管理芯片產品達到了 AEC-Q100 標準，且其 DC/DC 芯片已進入 Qualcomm 的全球汽車級平臺參考設計，實現(xiàn)了向奧迪、現(xiàn)代、起亞等知名車企的出貨。

圖、希荻微主要產品布局圖 （截至2022年12月末） 來源：公司公告

據(jù)管理層披露，2022年希荻微的業(yè)務構成仍以消費電子為主，其次是包括DC/DC產品、電荷泵和鋰電池快充的充電管理產品線和接口保護以及信號切換等產品。目前汽車類產品的營業(yè)收入占比不高但增長迅速。

圣邦股份作為國內模擬芯片頭部廠商，在高壓大電流鋰電池充電管理及電池保護芯片方面已有相關產品或技術，但筆者尚未觀察到其具體應用場景，從公開披露資料來看，與動力電池的充電管理有所關聯(lián)。

寫在最后

從目前的情況來看，國內涉及動力電池的充電管理芯片廠商并不多，更多的充電管理芯片都是在原有消費電子BMIC基礎上發(fā)展而來，但隨著消費電子行業(yè)整體回落，一定程度上也會倒逼國產廠商去開拓車規(guī)BMIC的應用方向，加上新能源汽車銷量的不斷上漲，此消彼長。

那國產芯片的下一個突破領域，到底會不會是電管理芯片呢？本土BMIC長期依賴進口的形勢能否盡快瓦解？尤其是車規(guī)級AFE、ADC、MCU、隔離芯片等。與非網(wǎng)將持續(xù)關注。