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LED照明驱动芯片行业:下游智能化带来新需求 头部企业规模效应显现(附主要企业竞争优势)

LED照明驱动芯片是通过驱动和控制LED电流从而达到对LED灯珠的亮度控制。流过 LED 的电流是通过直接或间接检测负载电流,再与参考基准比较的方式去调节开关频率或开关管的导通时间,形成对 LED 灯珠的亮度控制。

一、LED照明驱动芯片行业发展现状

LED照明驱动芯片属于电源管理芯片产业。近年随着半导体行业的发展,手机与通讯、消费类电子等下游需求的拉动,电源管理芯片的应用逐渐增加,市场规模一直保持增长趋势。数据显示,2019-2022年我国电源管理芯片市场规模从681.53亿元增长到了810.65亿元左右。预计2023年我国电源管理芯片市场规模将达851.38亿元。

LED照明驱动芯片属于电源管理芯片产业。近年随着半导体行业的发展,手机与通讯、消费类电子等下游需求的拉动,电源管理芯片的应用逐渐增加,市场规模一直保持增长趋势。数据显示,2019-2022年我国电源管理芯片市场规模从681.53亿元增长到了810.65亿元左右。预计2023年我国电源管理芯片市场规模将达851.38亿元。

数据来源:观研天下整理

在电源管理芯片的应用逐渐增加下,受益终端下游照明行业市场回暖,以及在国际贸易摩擦的影响下,为保障供应链安全,国家从战略高度大力推进芯片国产化,不少企业开始寻求国内芯片供应商,为国内芯片产业的快速发展和技术迭代提供了空间。使得LED照明驱动芯片也得到了良好的发展。到目前国内LED照明驱动芯片领域经过近十年的充分竞争及国产替代,整体市场格局较为稳定,参与企业数量约有15~20家。预计未来受到头部企业规模效应的影响,市场格局将更为集中。

目前我国LED照明驱动芯片企业主要分三类。一类是以美芯晟、必易微、明微电子为代表的主要市场参与企业。这类企业的LED照明驱动芯片业务收入占其主营业务收入的比例一般超过50%,LED照明驱动芯片年芯片出货量在10~15亿颗左右。这类企业在LED照明驱动芯片领域的各主要产品线均有覆盖,但在业务方向上各有特色与侧重。该梯队的企业是LED照明驱动芯片领域的头部企业。

一类是以帝奥微、杰华特、士兰微为代表的其他市场参与企业,这类企业的LED照明驱动芯片业务收入占其主营业务收入的比例一般较低,未将LED照明驱动芯片业务其主要的业务条线。相比前述的主要市场参与者,这类企业在LED照明驱动芯片领域的产品线更为简单和聚焦,以自身特有优势占据某一细分市场份额。

一类是行业目前的尾部企业,其市场份额总和不超过10%。这类企业的自主研发能力较低,甚至基本不具备独立设计出具有市场竞争力的芯片的能力,主要以跟随上述企业的原创设计,或者采购头部企业的半成品晶圆后进行自主封装的形式而产出芯片产品,产品也以较为简单的线性电源与低PF产品为主。这类企业的产品售价低,基本没有特色的技术优势,随着高端照明、智能照明应用的提升,被取代的可能性较大。

根据观研报告网发布的《中国LED照明驱动芯片行业发展趋势分析与投资前景研究报告(2023-2030年)》显示,目前我国LED照明驱动芯片市场主要有美芯晟、必易微、明微电子、帝奥微、杰华特、士兰微等企业。

我国LED照明驱动芯片市场上主要企业竞争优势

企业名称

竞争优势

美芯晟

研发优势:截至2022 12 31 ,公司共有研发人员 114 ,其中 39 名研发人员拥有硕士以上学历。

专利优势:截至 2022 12 31 ,公司拥有的境内授权专利共 103 ,其中发明专利 50 ,公司拥有的境外授权专利共 3 ,全部为发明专利。

技术优势:公司已在无线充电芯片、LED 照明驱动芯片等领域构建了核心技术及知识产权体系,通过持续的技术创新和技术积累,建立了坚实的知识产权壁垒。

质量优势:公司以 IT 系统为载体,构建了符合研发设计相关环节的PLM 系统,将产品开发流程从产品规划、产品开发和验证、预量产到量产的全部环节形成有公司特色的全生命周期质量管理系统。公司建立了完整的供应商开发及管理体系,构建了良率监控系统,积极推动供应商资质完善,保证供应商的质量可控且不断提高。

必易微

技术优势:在电源管理芯片领域掌握了诸多核心技术并持续更新升级,包括高压集成工艺开发技术、芯片保护技术、低功耗控制技术、交流电机无级调速技术、多功能管脚复用技术、高效率线性驱动控制技术、高压半桥自适应电流模式栅极驱动技术、高精度锂电池监控及保护技术等。

专利优势:目前公司累计申请国内外发明专利 206 ,获得授权的发明专利 36 ;累计申请实用新型专利 101 ,获得授权的实用新型专利 95 项。

研发优势:公司的核心研发团队均具备国内外名校的学历背景,并曾在国内外知名科技企业担任高层研发和管理职务,拥有丰富的行业经验,对模拟集成电路设计有着深刻的理解。截止 2022 12 31 ,公司研发团队合计 229 ,超过公司总人数的 72%,其中硕士以上 84 ,形成了较好的研发梯队。

经营优势:公司采用集成电路设计行业典型的 Fabless 的经营模式。

明微电子

专利优势:截至2020630,公司已获得国内专利223,其中发明专利114;国际专利6;集成电路布图设计专有权208;软件著作权8项。

产品优势:公司一直专注于工艺改进与技术创新,已取得多项国内外核心技术,产品部分技术指标在行业内具有一定优势。

客户优势:在晶圆制造供应端已与华润上华、中芯国际、上海先进、TowerJazz等大型晶圆制造厂建立了稳定的合作关系,保障版图设计成果快速转化。在封装供应端已与通富微电、长电科技、华润安盛、华越芯装等大型封装厂进行长期稳定的合作。

帝奥微

人才优势:公司高度重视研发和管理人才的培养,积极引进国内外高端技术人才,目前已经组建了成熟稳定的研发和管理团队,配备了专业的应用工程师和实验室测试团队,团队核心成员均具有十年以上的从业经验,奠定了公司在模拟芯片整体技术解决方案领域的综合竞争力。

团队优势:公司核心管理团队包括研发、销售和生产管理人员为来自仙童半导体的不同国家和区域的资深专家和管理人员,具有国际化视野。

技术研发优势:经过多年的研发投入,在模拟芯片的设计技术以及芯片的制造工艺和材料开发等方面积累了丰富的经验,特别是在130/180nmBCDMOS工艺方面公司有成熟的模拟产品IP,有基于自主设计和优化的器件以及工艺经验。

产品线优势:公司主要产品为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片,基本覆盖了模拟芯片的主要门类,并广泛应用于消费电子、智能LED照明、通讯设备、工控和安防以及医疗器械等领域。

客户优势:目前公司已与行业内资深电子元器件经销商建立了长期稳定的合作关系,并进入了包括 OPPO、小米、山蒲照明、大华、海康威视、通力、华勤以及闻泰等多家终端品牌客户的供应链体系。

杰华特

工艺优势:公司已在国内主要晶圆厂构建了 0.18 微米的 7 55V 中低压 BCD 工艺、0.18 微米的 10 200V 高压 BCD 工艺、以及 0.35 微米的 10 700V 超高压 BCD 工艺等三大类工艺平台,各工艺条线均已迭代一至三代,初步形成了系统的自研工艺体系。

专利优势:截至 2022 6 月末,公司已获得专利 401 ,其中发明专利 146 ,集成电路布局设计登记证书 49,构建起了较为完善的多品类模拟芯片产品自主研发体系。

产品优势:公司致力于发展多品类的系列芯片,目前已拥有 1,000 款以上可供销售的芯片产品型号。覆盖了大部分业界主流电源管理芯片品类,并逐步覆盖多品类信号链产品,在各大产品线形成了具有首创性的系列产品,研发出了诸如高频 SR 系列同步整流产品、面向通讯和服务器电源市场的 100V 半桥大电流驱动产品以及支持 PoE++协议的 PSE 芯片等。

研发优势:截至 2022 6 月末,公司共有研发技术人员 341 ,占公司全部员工比例的 58.89%。公司核心研发团队拥有国内外知名大学教育背景,并具有在如德州仪器、凌特公司、沃尔泰拉(Volterra)、芯源系统、美信半导体等国际领先模拟集成电路厂商长期一线工作的经验,专注从事电源管理芯片、信号链芯片等主流模拟集成电路领域的深入研究,对于工艺研发与芯片设计皆有深刻的理解和丰富的经验。

人才优势:公司高度重视人才队伍建设,通过内部积极培养以及外部引进人才等多种方式,已形成了一支具有竞争力的高素质人才队伍,其中硕士及以上学历人数占比超四成,本科及以上学历人数占比达八成。

士兰微

经营优势:公司逐步搭建了特色工艺的芯片制造平台,并已将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块、MEMS 传感器、光电器件的封装领域,建立了较为完善的 IDM(设计与制造一体)经营模式。

产品优势:公司从集成电路芯片设计企业完成了向综合性的半导体产品供应商的转变,在特色工艺平台和在半导体大框架下,形成了多个技术门类的半导体产品,比如多个技术门类的模拟电路、多个技术门类的功率半导体芯片、智能功率模块(IPM)、汽车级和工业级大功率模块(PIM)、化合物半导体器件(LED 芯片、SiCGaN 功率器件)MEMS 传感器等。

工艺优势:公司依托于已稳定运行的 56812 英寸芯片生产线和正在快速上量的先进化合物芯片生产线,建立了新产品和新工艺技术研发团队,陆续完成了国内领先的高压 BCD、超薄片槽栅 IGBT、超结高压 MOSFET、高密度沟槽栅 MOSFET、快恢复二极管、MEMS 传感器、SiC-MOSFET 器件等工艺的研发,形成了比较完整的特色工艺制造平台。

产品线优势:公司依照产品的技术特征,将技术研发工作根据各产品线进行划分。目前主要分为电源与功率驱动产品线、基于 MCU 的功率控制产品线、专用电路产品线、MEMS 传感器产品线、分立器件产品线、功率模块产品线、智能家电及新能源产品线、智控处理器产品线、光电产品线等。

资料来源:观研天下整理

二、LED照明驱动芯片行业下游市场

LED照明驱动芯片主要应用到LED照明市场。LED照明即发光二极管照明,是以LED灯具来进行照明的统称。由于 LED 灯具有节能环保、稳定高效、体积小、寿命长等特点,在节能环保的国家政策下,LED 照明得到政府大力的推广,2017 年国家发改委等十三个部门引发了《半导体照明产业“十三五”发展规划》指出要全面推动 LED 照明产品在公共机构、城市公共照明、交通运输、工业及服务业、居民家庭及特殊新兴领域等的应用推广,着力提升 LED 照明产品的市场份额。政策层面的支持使得 LED 照明产业链不断地发展和完善。伴随照明需求的多样化,LED 照明由于其稳定高效的特点逐渐在公共机构照明、城市道路等使用场景得到了广泛的发展,成为了照明市场的主流产品。

同时随着 LED 照明驱动芯片技术和制程持续更新迭代,LED 照明产品的发光效率、技术性能、产品品质、成本经济性不断大幅提升,目前 LED 照明产品已成为家居照明、户外照明、工业照明、商业照明、景观亮化、背光显示等应用领域的主流应用,LED 照明产品替代传统照明产品的市场的渗透率不断提升,市场需求持续增长,从而也带动了个LED照明驱动芯片行业需求增长。据资料显示,2021年我国LED照明行业市场规模达9428亿元,同比增长9.3%。

同时随着 LED 照明驱动芯片技术和制程持续更新迭代,LED 照明产品的发光效率、技术性能、产品品质、成本经济性不断大幅提升,目前 LED 照明产品已成为家居照明、户外照明、工业照明、商业照明、景观亮化、背光显示等应用领域的主流应用,LED 照明产品替代传统照明产品的市场的渗透率不断提升,市场需求持续增长,从而也带动了个LED照明驱动芯片行业需求增长。据资料显示,2021年我国LED照明行业市场规模达9428亿元,同比增长9.3%。

数据来源:观研天下整理

此外随着物联网技术、人工智能技术在众多行业的应用,智能家居产品线的不断丰富,智能照明作为智能家居中的一个重要的子行业,越来越受到消费者的重点关注,消费者对于照明产品的智能化也提出新要求。5G 时代、互联技术加速了智能照明设备的迭代,使得消费者对 LED 照明的智能化和高端化以及各种使用场景的适应性都有了新的需求,对 LED 智能照明设备来说,除了电源控制外,还需要各种调光、调色、远程控制和互动等功能。在照明产品智能化的过程中,照明技术和物联网、互联网、智能软硬件实现跨界融合,促进了 LED 照明行业的新发展,配套的智能 LED 照明驱动芯片需要在传统驱动芯片的基础上增加传感设备、远程控制装置等智能化系统模块以满足智能家居和万物互联时代下消费者对于智能照明产品的新需求。

例如照明设备需要具备远程控制、智能调光等功能,所以智能LED 照明设备的驱动芯片需要在通用 LED 照明驱动芯片的基础上添加设计模组、电源、智能控制等各种与智能化相关的模块,从普通灯单颗驱动增加到供电芯片+LED 照明驱动芯片,有的还需要 DC-DC 恒流芯片,对 LED 智能照明芯片的技术水平和需求成倍增加。因此 LED 智能照明设备行业的兴起与发展给LED照明驱动芯片带来了发展机会。

目前我国LED照明驱动芯片下游市场有木林森、三安光电、公牛集团、欧普照明、常州星宇等企业。

我国LED照明驱动芯片下游市场部分企业竞争优势情况

企业名称

竞争优势

木林森

设备优势:在传统LED封装工艺的基础上,对产品机器设备、原材料供应、生产流程工艺等方面进行了多项创新,如向全球著名LED封装设备供应商ASM定制全自动固晶机、焊线机及封胶机等设备。

技术优势:在原材料胶水供应中,自主研发的高阻燃抗紫外线环氧树脂制备技术,增强了LED封装产品的阻燃性能与抗紫外线功能,有效提高了产品的安全性,并使公司成为国内同行业首批获得美国UL行业协会认证资质的企业,提升了产品国际竞争力;生产工艺流程中自主研发的“金线变铜线焊接技术”,由于铜的价格较金低、且导电、导热性能更好,大幅度降低产品的成本。

生产优势:公司生产设备目前均已大规模实现全自动化生产。

客户优势:公司与台湾的芯片厂商晶元光电保持了多年的良好合作关系,随着国内芯片制造水平的提升,目前公司也与国内主要芯片厂商建立良好的合作关系。

三安光电

技术优势:公司掌握的产品核心技术已达到国际同类产品的技术水平,在国内同行业中处于领先地位,研发能力已达到国际先进水平。

研发优势:公司作为国家人事部认定的博士后工作站及国家级企业技术中心,在美国成立研发中心,拥有Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体技术顶尖人才组成的技术研发团队。

生产优势:公司现拥有MOCVD设备产能规模居首位,规模采购优势促进了较强市场议价能力,能够通过批量生产降低产品成本,同时不断开发新的量产技术及工艺、拥有广泛客户基础,在产量、产能利用率、产品单位成本上拥有的优势更加明显。

营销优势:公司建立了完善的营销体系,营销网络遍布全球各个主要区域,售后服务周到、快捷,客户技术支持有保障。

公牛集团

专利优势:截至20226月末,公司有效专利授权1,990项。

技术研发优势:公司构建了前瞻性研究、产品策划、研发三位一体的产品创新体系和团队,创新应用各种新技术、新材料与新工艺,并通过持续不断的微创新叠加,围绕“电连接”、“智能电工照明”、“数码配件”推出了一大批设计、外观、技术、性能等方面富有差异化特点的产品。

质量优势:公司在原材料选用、采购、研发及生产过程控制、产品检测、售后服务等方面都严格按国家标准、相关法律法规及企业标准要求执行,建立了产品策划——产品设计——采购——批量生产——售后全过程、完善的质量管理体系。

营销优势:公司在民用电工领域内创新性地推行线下“配送访销”的销售模式,已在全国范围内建立了75万多家五金渠道售点(含五金店、日杂店、办公用品店、超市等)12万多家专业装饰及灯饰渠道售点及25万多家数码配件渠道售点,这些渠道将销售网点拓展到城乡的门店、卖场、专业市场等各种场所,形成了较难复制的线下营销网络。

经销优势:公司已建立了专业化的电商直销业务运营团队和具有较强实力的线上经销商体系,目前公司已全面入驻天猫、淘宝、京东、唯品会、拼多多等领先电商平台,有效开拓了数十家线上授权经销商。在夯实传统电商平台销售规模基础上,全面布局和发力兴趣及内容电商,提高品牌声量的同时,促进销售增长。

资质优势:公司已形成了有效、系统的质量管控体系,通过了 IS09001ISO14001OHSAS18001管理体系认证。

品牌优势:公司先后获得了“全国质量稳定合格产品”、“质量可信产品”、“中国出口质量安全示范企业”、“浙江名牌产品”、“宁波市市长质量奖”等20多项质量相关奖项。

欧普照明

品牌优势:欧普照明2007年被认定为“中国驰名商标”,2008年国家推动节能照明以来,连续中标“绿色高效照明工程”项目。2009年欧普照明成为2010年上海(中国)世博会民企联合馆参展企业,为世博会民企联合馆提供了整体照明应用解决方案。此外,欧普照明成为2015年米兰世博会万科馆在照明领域的合作伙伴。

渠道优势:欧普照明拥有强大的营销队伍和渠道网络,通过在各地灯饰城、五金店、商超等网点的战略开发布局,截止至目前,公司在全国省、直辖市、州,地、市、盟市场已实现较高覆盖,在县、旗,乡镇市场公司也实现了一定程度的网络覆盖。

研发优势:公司研发部门现拥有国内外优秀照明人才,拥有硕士及以上的学历的高端技术人才约80,研发工程技术人才超过300,自主专利多项。

常州星宇

市场布局优势:公司总部坐落于常州市国家高新技术产业开发区,国内在香港、佛山、长春设有子公司,国外在德国、日本、塞尔维亚设有子公司。

设备优势:公司拥有大型注塑机、多色注塑机、塑料表面光固化线、机器人喷漆、涂胶工作站、激光及震动摩擦焊接机、真空镀膜机以及其他各类加工设备4,500多台,各类装配线200余条。

产能优势:具有年产各类车灯8,000万只的生产制造能力。

客户优势:是我国主要的汽车全套车灯总成制造商和设计方案提供商之一,客户涵盖欧系、日系、美系和中国多家自主品牌整车企业,主要包括一汽-大众、上汽大众、上汽通用、北京奔驰、德国戴姆勒、德国大众、德国宝马、德国奥迪、法国PSA、通用汽车、一汽丰田、广汽丰田、广汽本田、东风日产、东风本田、东风雷诺、长安马自达、日本马自达、一汽红旗、一汽轿车、吉利汽车、吉利沃尔沃、上汽通用五菱、神龙汽车、广汽乘用车、奇瑞汽车、奇瑞捷豹路虎、理想汽车等。

研发优势:拥有包括车灯产品设计开发、电子设计开发、工装专机设计开发、模具设计开发、前沿技术开发等完整的自主研发体系,具有强大的同步设计开发能力。

资料来源:观研天下整理(WW

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