變頻家電給半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來(lái)了哪些變化?

前言

隨著家用電器的更新升級(jí)與回收利用兩大核心任務(wù)的執(zhí)行，高效節(jié)能家電正蓬勃發(fā)展。站在高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，嗶哥嗶特聯(lián)合多位行業(yè)專家，特別策劃【家電行業(yè)深入“智能變頻”三大趨勢(shì)】共三篇文章，圍繞目前節(jié)能降耗的大趨勢(shì)下，變頻技術(shù)的發(fā)展難點(diǎn)、痛點(diǎn)，以期給2023年家電行業(yè)一些啟示或借鑒意義。此為系列文章第一篇《智能變頻市場(chǎng)新變化》。

變頻家電主要包括空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、廚電等耗電較大的家用電器。隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高以及消費(fèi)能力的提升，家電產(chǎn)品性能優(yōu)化升級(jí)成為了消費(fèi)者新的關(guān)注點(diǎn)，變頻技術(shù)和家電智能化逐步成為各家廠商重點(diǎn)關(guān)注方向。特別是變頻家電滲透率逐漸提升，半導(dǎo)體市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大，賦予家電半導(dǎo)體器件新的價(jià)值量。

變頻技術(shù)的應(yīng)用情況如何?

近年來(lái)，變頻家電是白色家電中新的增長(zhǎng)點(diǎn)。變頻技術(shù)所帶來(lái)的低噪音、低耗能特性成為了消費(fèi)者新的關(guān)注點(diǎn)，以變頻空調(diào)、變頻冰箱和變頻洗衣機(jī)為代表的高端白色家電銷量逐年上升。以變頻空調(diào)為例，變頻空調(diào)就選用變頻專用壓縮機(jī)，增加了變頻控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷量的變換，這正是直流或交流變頻空調(diào)變頻能量調(diào)節(jié)的原理。

就目前來(lái)說(shuō)，由于變頻技術(shù)主要應(yīng)用在冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等大家電，小家電領(lǐng)域相對(duì)較少。但隨著大家電變頻化的滲透率大大提升，家電變頻技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相對(duì)成熟的狀態(tài)。當(dāng)然，不同的家電產(chǎn)品，其滲透率的程度也不一樣。拓邦股份研發(fā)部工程師王文提到：“我估計(jì)變頻冰箱的滲透率達(dá)到百分之七八十左右，變頻洗衣機(jī)的滲透率可能也有60%?，F(xiàn)在家電成本降低，基本上每家再買家電，幾乎都是買變頻的了。”

據(jù)了解，上游供應(yīng)商基本已經(jīng)可以提高完整的解決方案，減少變頻技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)，但成本相對(duì)而言還是較高。針對(duì)目前變頻技術(shù)難點(diǎn)存在較多的問題，和而泰研發(fā)部工程師李昱霖：“變頻技術(shù)難點(diǎn)應(yīng)該還是控制邏輯。比如我們常用的洗衣機(jī)、冰箱等用到壓縮機(jī)之類的時(shí)候，如果軟件處理得不好，會(huì)造成一些抖動(dòng)或者是誤保護(hù)。芯片保護(hù)口上出來(lái)的高峰值CT號(hào)，有可能會(huì)對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)是一個(gè)誤保護(hù)的狀態(tài)，后續(xù)應(yīng)該會(huì)優(yōu)化這方面的硬件方案?！?/p>

變頻家電滲透率上升，增賦半導(dǎo)體器件價(jià)值量

家電變頻化不但可以節(jié)能環(huán)保，而且可以提高消費(fèi)者的體驗(yàn)。因?yàn)樽冾l技術(shù)的提高，家電半導(dǎo)體可以降低電機(jī)的噪聲，降低能耗，這對(duì)使用者來(lái)說(shuō)都是價(jià)值的提升。領(lǐng)芯微銷售副總盧權(quán)勝認(rèn)為，越來(lái)越多的家電會(huì)轉(zhuǎn)向變頻化，已有的變頻產(chǎn)品市占率也會(huì)越來(lái)越高，這樣家電半導(dǎo)體器件的配套使用量也會(huì)越來(lái)越多。

相關(guān)報(bào)告顯示，家電半導(dǎo)體主要包括功率模塊、模擬芯片、MCU、Wi-Fi/藍(lán)牙及傳感器等相關(guān)芯片或器件。而變頻家電滲透率上升，驅(qū)動(dòng)著IPM功率芯片、MCU智能控制芯片等器件實(shí)現(xiàn)高增長(zhǎng)。同時(shí)，家電智能化的提升，使得家電實(shí)現(xiàn)不同的電能管理職責(zé)需使用多顆不同類型的電源管理芯片和因用于感知使用需要的傳感器產(chǎn)品，因此家電半導(dǎo)體產(chǎn)品電源管理芯片和傳感器價(jià)值量有望不斷提高。

變頻家電低功耗、可靠性、高集成等性能持續(xù)創(chuàng)新

隨著國(guó)產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)，芯片本土化配套持續(xù)提速，國(guó)產(chǎn)家電半導(dǎo)體廠商迎來(lái)新機(jī)遇。格力、美的、海爾等家電龍頭，為了維護(hù)供應(yīng)鏈穩(wěn)定和提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，近年來(lái)積極布局芯片國(guó)產(chǎn)化，導(dǎo)入各類***廠商;同時(shí)由于變頻家電產(chǎn)品的高可靠性、穩(wěn)定性等需求，家電半導(dǎo)體壁壘高，格局好，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體廠商持續(xù)受益，同時(shí)具備持續(xù)突破新賽道的能力與機(jī)遇。

據(jù)國(guó)民技術(shù)介紹，作為變頻家電核心器件的主控芯片，國(guó)民技術(shù)N32系列MCU通過采用多電源域構(gòu)架技術(shù)與多種功耗管理模式、低功耗模式快速喚醒技術(shù)、動(dòng)態(tài)電源調(diào)節(jié)等技術(shù)創(chuàng)新，以及集成低功耗外設(shè)設(shè)計(jì)，芯片已經(jīng)具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的低功耗水平。

國(guó)民技術(shù)N32系列MCU目前在家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，特別是精心打造的新成員N32G430具有高性能、高集成、高可靠等特點(diǎn)，極具性價(jià)比，在變頻家電電控與電機(jī)應(yīng)用方面具有高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

兆易創(chuàng)新則從工藝、內(nèi)核、產(chǎn)品架構(gòu)、模擬IP、喚醒機(jī)制和節(jié)能模式等多方面持續(xù)推動(dòng)MCU低功耗特性的不斷提升。GD32高品質(zhì)產(chǎn)品支持-40℃~105℃工業(yè)級(jí)溫度范圍、10年以上工作壽命、優(yōu)異的靜電防護(hù)(ESD)等級(jí)和抗浪涌(EFT)水平、低失效率，以及出色的可靠性、穩(wěn)定性和一致性，可滿足復(fù)雜惡劣的應(yīng)用場(chǎng)景。

另外據(jù)兆易創(chuàng)新生態(tài)市場(chǎng)經(jīng)理徐杰介紹，兆易創(chuàng)新斥資搭建了通過CNAS (中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì))、ILAC (國(guó)際實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可合作組織)認(rèn)證的自主檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，可從事包括高低溫沖擊、電氣特性、失效分析、EMI抗干擾在內(nèi)的一系列可靠性測(cè)試，可按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)開展檢測(cè)和校準(zhǔn)服務(wù)。這正是兆易創(chuàng)新為下游整機(jī)廠商提供技術(shù)服務(wù)的必備基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)變頻家電MCU市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)

當(dāng)前智能家電市場(chǎng)不斷加快發(fā)展，受益于包括消費(fèi)電子在內(nèi)的龐大下游市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，我國(guó)MCU市場(chǎng)增速高于世界水平。中商產(chǎn)業(yè)研究院的研究數(shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)智能家電市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)5155億元，2021年進(jìn)一步增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模突破5500億元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)7304億元。中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模則由2017年的213億元增長(zhǎng)到2020年的269億元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為8.1%，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)319億元。IHS預(yù)測(cè)，中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模2026年將增長(zhǎng)至513億元。

兆易創(chuàng)新徐杰表示：“隨著中國(guó)本土MCU加速替代傳統(tǒng)歐美、日韓品牌，GD32也將通過加強(qiáng)自研專用電機(jī)算法、響應(yīng)智能家電的網(wǎng)聯(lián)化和人機(jī)交互的需求推出更高處理效能的產(chǎn)品及解決方案，有望持續(xù)擴(kuò)大變頻家電的市場(chǎng)占有率。”

當(dāng)前智能化、綠色化成為家電消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)。特別是空調(diào)新國(guó)標(biāo)實(shí)施后，定頻空調(diào)逐漸被淘汰，低能耗、高能效、節(jié)能型產(chǎn)品成為消費(fèi)主流。變頻控制器技術(shù)、變頻驅(qū)動(dòng)算法等核心技術(shù)為家電節(jié)能和性能提升提供了有力支撐，這些都離不開變頻控制核心器件MCU的參與。從目前全球領(lǐng)域MCU在MCU總出貨量中的占比來(lái)看，中國(guó)位居第三為17.4%，最高的是日本為38.2%?？梢?，隨著國(guó)內(nèi)消費(fèi)升級(jí)提速，國(guó)內(nèi)MCU在家電領(lǐng)域的市場(chǎng)還有很大上升空間，其中變頻家電市場(chǎng)將持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。

結(jié)語(yǔ)

低噪音、低能耗是變頻技術(shù)帶來(lái)的顯著特征。節(jié)能減排政策下，隨著變頻家電的市場(chǎng)滲透的持續(xù)提升，家電半導(dǎo)體的市場(chǎng)空間擴(kuò)大，特別是MCU在家電領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)伴隨上游供應(yīng)商積極投入研發(fā)力量，目前國(guó)產(chǎn)替代在家電領(lǐng)域已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)覆蓋，國(guó)內(nèi)更多低功耗、高可靠性和高集成度的半導(dǎo)體器件受到終端市場(chǎng)的青睞。未來(lái)，變頻技術(shù)和家電半導(dǎo)體器件的應(yīng)用持續(xù)成熟，高性價(jià)比、易操作性的方案可能會(huì)成為新的需求主流。

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審核編輯黃宇