纳芯微研究报告：国内隔离芯片行业领军.docx

纳芯微研究报告：国内隔离芯片行业领军HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600109.html"\h一、隔离与接口芯片：汽车电动化、工业自动化与5G建设持续催化1.1隔离芯片：主要保证强弱电路之间信号传输安全性，数字隔离是主流隔离芯片功能是保证强弱电路之间信号传输的安全性。隔离器件是将输入信号进行转换并输出，以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。电气隔离能够保证强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性，如果没有进行电气隔离，一旦发生故障，强电电路的电流将直接流到弱电电路，可能会对人员安全造成伤害，或对电路及设备造成损害。另外，电气隔离去除了两个电路之间的接地环路，可以阻断共模、浪涌等干扰信号的传播，让电子系统具有更高的安全性和可靠性。一般来说，涉及到高电压（强电）和低电压（弱电）之间信号传输的设备大都需要进行电气隔离并通过安规认证。隔离器件广泛应用于信息通讯、电力电表、工业控制、新能源汽车等各个领域。从技术路线上看，隔离器件可分为光耦和数字隔离芯片两种。其中数字隔离主要为磁感隔离芯片（磁耦）、电容耦合隔离芯片（容耦）和巨磁阻隔离等类型，巨磁阻隔离的应用相对较少。相比传统光耦，数字隔离芯片是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、温度范围更广的隔离器件，并且拥有更高的可靠性和更长的寿命。自20世纪60年代发布第一批光耦，到20世纪90年代后期成功开发CMOS数字隔离芯片之前，光耦基本上是市场上隔离的唯一解决方案。光耦传输速度相对较慢，且存在较大的传播延迟和偏移。日益增长的带宽和耗电量对隔离器的性能提出了新的要求，数字隔离芯片的市场需求因此提升。数字隔离芯片结合标准CMOS硅技术，其采用较小的几何形状，制造工艺具有更高可重复性和稳定性。相比光耦，其传输延迟、脉冲宽度失真或偏移、器件一致性和共模瞬态抗扰度（CMTI）等时序参数得到了极大的改善。由于数字隔离具有功耗低、可集成多个通道等优势，未来数字隔离芯片将进一步替代光耦应用。随着信息通讯、工业控制、新能源汽车等领域的发展，数字隔离类芯片正朝着传输速度更快、传输效率更高、集成度更高，和更耐压、更低功耗、更高可靠性的方向发展。1.2核心成长驱动力：汽车电动化、工业自动化与5G建设持续催化从下游应用来看，数字隔离芯片主要应用于信息通讯、电力自动化、工厂自动化、工业测量、汽车车体通讯、仪器仪表和航天航空等产品及领域。此外，带隔离驱动的电机在工业领域使用增加、工业物联网对隔离接口的需求和汽车电气化对安规需求提升等因素，进一步促进了数字隔离类芯片市场的发展。根据MarketsandMarkets数据，2020年数字隔离类芯片在工业领域上使用最多，占比达28.58%，其次是汽车电子行业，占比达16.84%，通信领域位居第三，占比达14.11%。未来随着工业自动化和汽车电气化进程的推进，根据MarketsandMarkets的统计，与2020年相比，2026年工业领域、汽车电子领域和通信领域在数字隔离类芯片的市场占比将分别稳定在28.80%、16.79%和14.31%。驱动力一：汽车电动化驱动数字隔离芯片的需求增长与汽油车相比，新能源汽车的电气化程度更高。出于安规和设备保护的需求，数字隔离类芯片也更多地应用于新能源汽车高瓦数功率电子设备中，包括车载充电器（OBC）、电池管理系统（BMS）、DC/DC转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN总线通讯等汽车电子系统，成为新型电子传动系统和电池系统的关键组件。以电机驱动为例，电控单元（ECU）和电机控制器之间的CAN通讯需要隔离芯片，功率管和控制器之间需要隔离栅极驱动器，电机驱动的电流采样需要隔离ADC/隔离运放。除了对隔离芯片数量需求的提升，新能源汽车还提升了对隔离技术的要求。电池功率密度的提高带来了电池工作电压的提高，纯电汽车（EV）或各种形式的混合动力电动汽车（HEV）的高压电池可达到200V-400V，同时具有较高的运行温度，这要求数字隔离芯片具有高耐压的特性以及满足车规级温度要求，传统的光耦已不能应对在高温环境下工作的需要。此外，汽车内部设计简单化发展要求数字隔离芯片具有高集成度，集成了接口、驱动、采样等功能的隔离芯片更具优势。HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600617.html"\h目前，国内新能源汽车市场具有较大的增长空间。中国汽车工程学会、德国汽车工业协会联合编著的《中德电动汽车合作发展报告》显示，自2015年起我国新能源汽车连续五年产销量居世界首位。根据中国汽车工业协会的统计数据，新能源汽车销量在2020年增长至136.73万辆，渗透率为5.40%。2020年11月2日，国务院正式发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年