2、快充家电双驱动,下游发展拉动市场需求

2．1大功率时代来临,未来市场可期快充技术发展源于手机续航需求,预计2022年仅手机快速充电头配件市场将超4000亿元。在2007年苹果公司首次推出iPhone之前,功能机时代的手机大多屏幕小、无法连接互联网、有着可拆卸电池、并且续航能力持久。随着十几年来的飞速发展,智能手机的屏幕不断变大,功能越来越多,耗电量也随之增大。由于追求更加轻薄的体积,手机的续航能力无法通过单纯的增大电池体积提升,因此厂商的目标转向缩短充电时间,快充自此进入市场视线之中。由于智能手机更新迭代速度较快,快充技术也随之迅速发展,充电功率不断提升。快充手机价格不断下沉,渗透率不断提高。京东商城千元机畅销排行榜显示,9款智能手机中排名前四款的手机都支持不同功率的快充。其中Redmi Note 9 4G版以及vivo iQOO U3x售价最低,仅为899元。预计不久之后,快充功能将进一步渗透低价格手机市场。

USB PD协议整合了主流快充技术,成为统一快充方案的突破口。手机充电器功率可以通过公式功率=电压×电流计算,由于高电压高电流对技术以及安全性的要求较高,传统快充技术一般采用高电压低电流或低电压高电流两种方式提高充电效率。快充技术发展前期,手机厂商各自发布不同的快充标准,协议之间相互独立,对第三方充电器厂家以及消费者都带来较大不便。2017年USB IF联合高通、苹果等巨头推出USB PD 3．0快速充电标准,最高支持提供100W的充电功率。2021年5月USB PD 3．0升级为USB PD 3．1,将支持最高48V的电压输出,充电功率同步提升至240W。

2．1．1快充在更多领域推广,公司产品充分受益  

快充市场扩张得益于消费电子应用的多样化和人们对充电速度提升的需求。快速充电市场起步于手机市场,随之逐渐覆盖到了平板电脑、笔记本电脑、显示器、新能源汽车、电动工具、IoT设备等其他市场。随着USB PD 3．1的推出,快充技术的功率上限将进一步提升至240W,预计不久的将来,快速充电技术也将逐渐在电动工具等市场获得实践。

a． 智能手机

根据IDC发布数据显示,2021年一季度全球智能手机出货量达3．46亿部,同比增长25．5%,随着全球疫情逐渐放缓以及5G网络的加速渗透,预计2021年全年全球智能手机出货量将达到13．8亿部。

手机厂商不断推动快充技术的发展。苹果自2017年首次推出iPhone 8系列手机后,目前一共发布了共14款支持快充的机型。OPPO在2015年推出主打快充的OPPO R7手机,将“快充”这一概念带入了消费者视线之中。小米已经成功商用120W有线快充技术,其余国产手机厂家也在逐步推进大功率快充,快充技术已经大幅度渗透进手机市场之中。

国产快充技术发展迅速,小米率先实现120W功率快充商用。随着技术的发展,厂商在不断突破快速充电的功率上限,从20W、30W、65W、直至百瓦以上。2019年初小米发布100W快充技术,随后在2020年8月全球首发120W有线秒冲技术。今年5月份,小米正式宣布采用20V/10A的200W快充技术已经成熟,并保证安全性。OPPO的125W快充方案也已经进行到了最后测试阶段。预计未来将有更多厂家快充功率突破百瓦瓶颈。

手机厂商取消随手机配送原装充电器将刺激快充配件市场放量。2020年,苹果公司宣布取消配送iPhone 12系列的原装充电器。根据市场调研机构Counterpoint Research统计的数据,iPhone 12系列历时7个月全球累计销量突破1亿部,导致快充配件市场的高速率增长。随之小米公司也紧随其后宣布取消配送充电器,我们预计未来将有更多厂商采取相同的政策。这意味着更多换机的消费者将需要自行购买配件,将推动快充配件市场的爆发。

b． 平板电脑

疫情改变生活办公模式,平板电脑出货持续增长。2020年下半年,由于新冠疫情蔓延,远程办公以及网上授课成为主流,刺激消费者对大屏幕电子设备的需求,带来了平板电脑市场的复苏。Strategy Analytics数据显示,2020年全球平板电脑出货量为1．89亿台,同比增长17．6%,自2014年之后首次出现正增长;据IDC数据统计,2021年一季度中国平板电脑市场出货量同比增长达67．6%,约0．63亿台。

平板电脑电池容量较智能手机更大,对快充的需求意愿更强。更大的显示屏幕,使得平板电脑耗电量远高于智能手机,同时平板电脑更大的体积也为大容量电池提供了空间。苹果公司2021推出的最近款12．9英寸的iPad Pro的电池容量约为11000mAh,而普通智能手机的电池容量一般在4000mAh左右,因此平板电脑配备的充电器也普遍具有较高的功率。平板电脑出货量增长以及未来产品的保有量在不断刺激快充市场技术进步。

c． 笔记本电脑

笔记本电脑出货较为稳定,疫情影响之下市场反弹。根据IDC统计显示,2010年之后笔记本电脑出货量水平较为稳定,整体趋势略有下降。2020年受到疫情影响,全年出货量大幅度回升至2．23亿台,为十年内最高水平。预计2021年全年出货量将进一步提升至2．77亿台。

笔记本电脑适配器有望逐渐被快充充电器替代。传统笔记本电脑所配备的充电器一般具有较大的体积和重量,不方便携带,并且有各种不同的接口配置,通用性较差。随着快充技术的不断推进,尤其是GaN等半导体材料的应用,快充技术逐渐可以满足笔记本电脑所需功率。同时USB-C接口在笔记本电脑产品中渗透率的不断提高也将进一步带动快充技术在该市场中的普及。

d． 其他细分市场

显示器:随着音视频信号开始支持通过USB-C线缆传输,电脑的USB-C接口可以直接与显示器相连,同时为显示器提供电力支持,显示供电将通过一根线缆完成。这将进一步提高支持快充的电源管理芯片在显示器市场的需求。

新能源汽车:汽车作为消费者独特的“移动电源”也在逐渐用USB-C接口替代传统的USB-A接口。假设每辆新能源汽车配有3个USB-C快充接口,仅特斯拉Model 3这一款车型每年就将使用超过100万套快充芯片。新能源汽车未来将是快充市场不容小觑的一个细分领域。

电动工具:近年来电动工具逐渐向便捷化、小型化和无绳化发展。根据中国电动工具行业发展白皮书数据显示,无绳类电动工具的渗透率已经从2011年的30%提升至2020年的64%左右,其中锂电类工具占比高达90%。随着未来USB PD协议支持的功率进一步提高,快充技术满足适配电动工具的充电需求。

IoT设备:疫情所催生的“宅经济”拉动了智能家居市场体量。根据IDC预计,2024年全球智能家居设备出货量将超过14亿台。接口统一、配备大容量电池的智能家居设备将是未来快充技术应用IoT市场的必经之路。

2．1．2 公司集成化快充方案成为爆款,市场占比与海外龙头比肩

一个快速充电头内一般含有三颗芯片,分别是初级控制芯片、次级控制芯片和协议芯片。初级控制芯片与次级控制芯片是快速充电头AC-DC降压环节的核心部件,大部分快充产品采用同一家供应商的初级芯片与次级芯片,二者搭配组成高集成、高效的快充方案套片,协议芯片则用于协议识别。

公司目前可以提供初级控制芯片与次级控制芯片。公司的高集成18W快充电源方案PN8161+PN8307H获得了倍思、品胜、毕亚兹、飚王、麦多多、坤兴、古石等数十家品牌和快充电源工厂的采用,产品性能获得客户的一致认可,一度成为现象级爆款方案。

公司产品在18W PD细分市场有较大优势,并在集成化已经取得较大进展。公司基于原创的智能MOS数字式多片高低压集成平台,不断加大研发力度,陆续开发了多项高性能电源管理芯片,并且在高集成度方面有较大的优势。据充电头网统计数据,在多款热销18W PD快充充电器中,采用公司初级芯片、次级芯片的产品比例皆高达18%,与行业龙头PI一同位居首位。

iPhone12不再配送充电器的情况为快充行业带来了新的挑战和新的机遇,如何继续提升功率以及如何进一步缩小产品体积成为快充厂商开始关注的新方向。公司在2020年10月针对市场推出第二代PD快充方案PN8162+PN8307。第二代新方案不仅延续了上一代产品的高集成度、性能优势以及成本优势,并且通过专用封装有效降低了芯片热阻,同时采用QR控制技术降低芯片开关功耗,解决了小体积充电器EMC问题。

华科生近期推出的迷你22．5W快充充电器,采用了公司AP8268+PN8309方案,集成度较高,有效压缩了产品体积,成功挑战了22．5W充电器的尺寸极限。

GaN加速渗透消费电子市场,规模化效应凸显。GaN是第三代宽禁带半导体材料,拥有极强的稳定性,是目前制作功率器件的新型半导体材料。基于GaN材料制作的功率器件拥有更高的功率密度和更高的能量转换效率,同时可以实现更小的体积。合封氮化镓芯片已经成为了市场的主流发展趋势,目前PI已经成功实现量产。国产厂家也在积极布局氮化镓芯片市场。公司目前在研核心技术中包括“GaN宽禁带半导体电源技术”,并且以达到国外优秀品牌水平为目标,预计未来将主要运用在快充领域。

2．2 消费升级态势明显,家电市场保持增长家电市场创新驱动消费升级,市场将持续增长。随着各家电制造商对家电能效分级中“低待机功耗”以及家用电器“多功能、小体积”的需求日益增长。“十二五”以来,中国家电业持续进行转型升级和技术创新,研发能力显著提高,创新产品层出不穷。国家工信部数据显示,2020年中国大陆家电行业市场规模约为14811亿元。

单一家电中通常需要多颗不同类型的电源管理芯片,意味着电源管理芯片的需求增 速将大于家用电器的出货速度。一台家电中通常内置1-8颗电源管理芯片,一般而言,单一家电至少使用1颗AC-DC芯片,多数家电也因需实现不同的电能管理职责而使用多颗不同类型的电源管理芯片,包括AC-DC芯片(用于交流市电转换)、DC-DC芯片(用于二次升降压或电池管理转换)、栅驱动芯片(GateDriver用于IGBT驱动或马达驱动)等,公司的家用电器类芯片均为AC-DC芯片,未来,随家电行业芯片市场国产化替代趋势进一步发展,国产电源管理芯片市场将有更广阔的空间。

2．2．1小家电势头猛烈,公司标杆客户均为行业龙头疫情催动“宅经济”发展,生活电器市场势头猛烈。2020年新冠疫情席卷全球,居家办公以及网上授课成为人们生活主流。骤然提升的居家时间提高了家居产品的使用率,驱动消费升级。《2020年中国家电行业年度报告》显示,在全年家电行业销售因疫情下降时,生活电器逆势增长,成为零售额唯一正向增长的产品大类,同比增幅18．52%,市场总销售额超过冰空洗等大家电市场。疫情的突发使得消费者对清洁家电的热情空前高涨,根据奥维云网(AVC)数据显示,2020年清洁电器市场规模达到240亿元,同比增长20%。可以预见,各类厨房小家电、生活小家电、美容个护等产品的热度在接下来的一段时间内都不会轻易减退。

每台生活小家电平均使用2至4颗电源管理芯片。以扫地机器人为例,平均每台扫地机器人使用4颗电源管理芯片。根据奥维云网(AVC)数据,目前国内城镇家庭扫地机渗透力约为6%,第七次人口普查数据显示全国共有3．15亿城镇家庭。可以得出,全国目前现存扫地机器人大约2000万台。以每颗电源管理芯片平均价格为0．55元计算,现存扫地机器人的电源管理芯片市场将近4400万元。而国内主流扫地机器人多使用国外厂家进口的电源管理芯片。面对着小家电市场消费不断升级以及芯片国产替代效应继续发酵,国内电源管理芯片厂家有着巨大发展机会。

2．2．2成功跨入大家电赛道,公司受益国产替代红利根据《2020年中国家电行业年度报告》显示,2020年家电行业50%以上的销售额被大家电品类占据,总额达到3062亿元,销量高达1．58亿台。空调、冰箱、洗衣机和电视等大型家电由于功率较大,需要更多的电源管理芯片,平均每台在6至8颗左右。据中国家用电器协会测算,2018年我国白色电器的社会保有量达14亿台。以每颗电源管理芯片价格为0．55元进行估算,全国白电电源管理芯片市场存量就超过50亿元。根据工信部披露的空冰洗产量估算,2020年新增市场达到16亿以上。国产替代进程将释放被国外厂商占据的市场份额,驱动本土电源管理芯片厂商进一步开拓市场。

公司近年逐渐切入大家电赛道,发展空间广阔。2017年,公司针对智能大家电市场推出高耐压宽输出开关电源芯片系列凭借其在同等功率下耐压裕量更高、方案体积较小的优势,受到大家电客户的欢迎,销量客观。相较于小家电,大家电需要的电源管理芯片数量更多,以白色电器(冰箱、洗衣机、空调)为例,平均每台电器需要5至8颗电源管理芯片。虽然2020年大家电市场受到疫情冲击,但是部分高端白电销量不降反升,并且在第三季度增速明显。公司产品质素较高、品控较高,有望继续提升在大家电市场的份额。

募集资金聚焦大功率电源管理芯片。公司在2020年公开募集资金7．22亿,将聚焦于对大功率电源管理芯片的研发,项目预计2022年上半年之前落地,这将进一步扩大公司在大家电电源管理芯片行业的优势。