中商情報(bào)網(wǎng)訊:根據(jù)生產(chǎn)工藝、電氣結(jié)構(gòu)和傳輸原理的不同,隔離器可以通過光學(xué)、電感或電容耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)隔離。根據(jù)實(shí)現(xiàn)原理不同,隔離器分為光耦和數(shù)字隔離芯片,其中數(shù)字隔離主要為磁感隔離芯片(簡(jiǎn)稱“磁耦”)、電容耦合隔離芯片(簡(jiǎn)稱“容耦”)和巨磁阻隔離等類型,巨磁阻隔離的應(yīng)用相對(duì)較少。光耦和數(shù)字隔離芯片的主要特點(diǎn)如下:
資料來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
下游應(yīng)用
從下游應(yīng)用來看,數(shù)字隔離芯片主要應(yīng)用于信息通訊、電力自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化、工業(yè)測(cè)量、汽車車體通訊、儀器儀表和航天航空等產(chǎn)品及領(lǐng)域。此外,帶隔離驅(qū)動(dòng)的電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域使用增加、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)隔離接口的需求和汽車電氣化對(duì)安規(guī)需求提升等因素,進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)字隔離類芯片市場(chǎng)的發(fā)展。2020年數(shù)字隔離類芯片在工業(yè)領(lǐng)域上使用最多,占比達(dá)28.58%;其次是汽車電子行業(yè),占比達(dá)16.84%;通信領(lǐng)域位居第三,占比達(dá)14.11%;電力能源位居第四,占比12.43%;航空與安防占比10.93%;醫(yī)療健康占比9.3%。
數(shù)據(jù)來源:Markets and Markets、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
發(fā)展前景
1.信息通訊領(lǐng)域中的應(yīng)用與需求前景
在信息通訊行業(yè),數(shù)字隔離類芯片主要應(yīng)用于通信基站及其配套設(shè)施的電源模塊中。在2G、3G和4G時(shí)代,信號(hào)均是通過低頻段傳輸,宏基站幾乎能實(shí)現(xiàn)所有信號(hào)的覆蓋。但由于5G信號(hào)通過中高頻段傳輸,宏基站所能覆蓋的信號(hào)范圍就十分有限。為了保障信號(hào)的覆蓋程度,除了增加5G宏基站的部署密度之外,還需配套建設(shè)大量小基站來進(jìn)行高頻網(wǎng)絡(luò)的密集覆蓋,因此5G電源模塊的需求將大幅增長。
另外,5G頻段高頻化所帶來的覆蓋區(qū)域變小,除了將導(dǎo)致5G時(shí)代全球站點(diǎn)數(shù)量倍增外,站點(diǎn)能耗也將翻倍,電源功率密度將因此提升,平均功率將是4G時(shí)代的2.5倍。隨著電源功率提升,功率器件數(shù)量、內(nèi)部通道數(shù)、模塊數(shù)均隨之增加,單個(gè)電源模塊的數(shù)字隔離類芯片需求量也將大幅增加。另外,由于5G設(shè)備的散熱需求更高,而整個(gè)機(jī)房空間有限,需要基站有更智能的溫控、監(jiān)控以及備電能力,基站內(nèi)器件也需要更好的耐溫能力。這對(duì)基站中的器件提出集成化、耐高溫、耐高壓的需求。具有隔離功能的電源、驅(qū)動(dòng)、采樣、接口等集成化程度高且耐壓能力強(qiáng)的產(chǎn)品將進(jìn)一步受到市場(chǎng)的青睞。
2.汽車電子領(lǐng)域中的應(yīng)用與需求前景
與汽油車相比,新能源汽車的電氣化程度更高。出于安規(guī)和設(shè)備保護(hù)的需求,數(shù)字隔離類芯片也更多地應(yīng)用于新能源汽車高瓦數(shù)功率電子設(shè)備中,包括車載充電器(OBC)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)逆變器、CAN/LIN總線通訊等汽電子系統(tǒng),成為新型電子傳動(dòng)系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。因此,新能源汽車新增了多種數(shù)字隔離類芯片產(chǎn)品的需求。
2020 年 11 月 2 日,國務(wù)院正式發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,到 2025 年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)新能源汽車新車銷量占比達(dá)到 20%左右。對(duì)此中國工業(yè)和信息化部解讀稱,“2019 年中國新能源汽車的市場(chǎng)滲透率是 4.7%,如果2020 年達(dá)到 5%,未來 5 年若要實(shí)現(xiàn) 20%的目標(biāo),每年的年復(fù)合增長率必須達(dá)到30%以上”。國內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張將帶動(dòng)數(shù)字隔離類芯片的發(fā)展。
3.工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用與需求前景
工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了工業(yè)1.0至4.0四個(gè)階段,分別對(duì)應(yīng)著工業(yè)的機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化、智慧化。根據(jù)波士頓咨詢公司(BCG)的報(bào)告《工業(yè)4.0時(shí)代的人機(jī)關(guān)系》,在工業(yè)4.0時(shí)代中,制造型企業(yè)將越來越多地使用機(jī)器人和其他先進(jìn)技術(shù)成果為工人提供協(xié)助,人力主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)階段中需要靈活反應(yīng)、解決問題的工作,如機(jī)器協(xié)調(diào)員和機(jī)器操作員等,他們分別負(fù)責(zé)常規(guī)維護(hù)設(shè)備、緊急維修與操作機(jī)器。工業(yè)4.0背景下,人機(jī)交互情形會(huì)隨著機(jī)器設(shè)備的增長而增多,而工業(yè)用電為220V至380V交流電,遠(yuǎn)超人體的安全電壓36V。為了保障生產(chǎn)人員的人身安全,必須對(duì)高低壓之間的信號(hào)傳輸進(jìn)行隔離以保護(hù)操作人員免受電擊,該類隔離需求涉及人機(jī)交互的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。具體來說,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)有多個(gè)PLC/DCS節(jié)點(diǎn),每個(gè)PLC/DCS節(jié)點(diǎn)控制一至多個(gè)變送器、機(jī)械手、變頻器、伺服等設(shè)備,出于安規(guī)需要,上述設(shè)備對(duì)數(shù)字隔離類芯片均有需求。
更多資料請(qǐng)參考中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國芯片市場(chǎng)前景及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》,同時(shí)中商產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)情報(bào)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、十四五規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等服務(wù)。