應用比例不到10％，家電巨頭造「芯」壓力得多大？
近日，格力集團宣布今年不分紅，將至少投資500億元資金，自主研發晶元，保障家電產品的產業安全。格力作為家電領域的龍頭企業，宣布進軍集成電路產業的消息，受到產業界極大的關注和討論。家電晶元產業鏈有什麼特點?我國家電晶元發展面臨哪些機遇和挑戰?這些問題都值得深入探討。
國產家電晶元應用比例不到10%
一是家電應用對晶元要求相對不高。相比於手機、汽車、工業控制等領域，家電產品對晶元性能和技術水平要求較低。如家電控制部分，因需要處理信息較少，一般不需採用CPU等高端處理器，主要採用MCU處理器即可。功率產品方面，家電關斷時承受的電壓和導通時可通過的電流較低，採用低電壓調控的MOSFET器件即可，不需要用到調控600V以上電壓的IGBT器件。電源管理方面，相對於手機對電源高集成度和低功耗的嚴格要求，家電產品中電源設計採用傳統的AC/DC晶元即可實現。通信晶元方面，家居中一般採用藍牙或WiFi技術實現短距離連接，不需要手機或基站中高頻率射頻晶元，設計水平相對較低。
二是家電晶元已經形成穩定的競爭格局。全球中高端家電晶元已經基本被瑞薩、恩智浦、意法、德州儀器、英飛凌等企業壟斷，而且產品線豐富齊全，能提供整體家電晶元解決方案。32位MCU晶元領域，前五大企業瑞薩、恩智浦、意法、英飛凌、德州儀器佔據了近80%的市場份額。電源管理晶元領域，德州儀器、ADI、安森美、Maxim、Power Integrations五大企業佔據了一半以上的市場份額。儘管國內家電晶元企業取得一定進展，但從家電行業整體情況來看，國產晶元應用比例不到10%。
三是產業鏈成熟穩定且整機企業話語權較大。傳統家電產業鏈已經十分成熟穩定，各環節合作模式較為固定。上游國際成熟晶元企業在家電領域主要採取走量薄利的業務模式，國內晶元和原材料企業比較零散，議價能力和盈利空間相對較低。中游整機企業通常規模較大，行業競爭充分，對產業鏈掌控和晶元採購具有較強的話語權，主要通過採用不同晶元體現產品性能提升和差異化競爭。目前國內企業在家電領域形成全球壟斷優勢。美的、海爾、格力、TCL等企業銷售收入均接近或超過千億元，其中美的、格力凈利潤達到百億元。
培育自主產業鏈成重要議題
一是我國是全球最大的家電生產基地。我國是全球重要的家電晶元應用市場，空調、電視、冰箱、洗衣機等家用電器年產量位居全球前列。我國空調產量佔全球總產量的80%以上，2017年達到1.8億台，同比大幅增長25.8%。電視機產量佔全球70%，2017年為1.7億台，同比增長9.3%。冰箱和洗衣機產量較為穩定，這四大類家電產量2017年突破5億台，同比增長11.3%。巨大的整機產量帶來巨大晶元市場需求，根據賽迪智庫統計數據顯示，國內家電領域晶元市場規模為500億元左右，前三大類晶元為MCU、模擬晶元和功率晶元，市場佔比分別為20.4%、19.6%和10.6%。
二是家電智能化、節能化發展趨勢使得晶元含量不斷提高。相較於傳統家電，智能家電融合物聯網、雲計算、大數據等技術，對處理器晶元、感測器、通信連接晶元、音視頻等晶元產品性能和數量需求迅速提升，預計2020年家電中晶元佔比將從目前(以傳統家電為主)的2%提高到4%。在智能家居不斷滲透的趨勢下，未來5年家電領域晶元市場將保持10%以上的年均複合增長速度。若將目前國內家電晶元市場50%採用國產晶元，國產晶元企業市場空間可達250億元，隨著家電智能化發展，晶元市場空間將逐年提升。
三是產業鏈供應安全成為整機企業發展的重要方向。近期的中興事件對國內整機企業敲響了警鐘，培育自主產業鏈成為重要議題。自研晶元有利於保障企業供應鏈安全，同時提升企業外購晶元議價能力，構築核心競爭力的著力點。實際上由於背靠企業自身巨大的晶元市場需求，國內海爾、TCL、海信、長虹等企業幾年前就涉足晶元市場。海爾涉足集成電路產業較早，2000年就成立上海海爾和北京海爾集成電路設計公司，從事MCU等產品的研發設計工作。上海海爾集成電路公司2015年被東軟載波收購。2017年，格力成立研究院開始自研晶元，目前已有兩款MCU晶元應用於自家空調，裝機量超過1萬台，下一步將繼續研發WIFI、藍牙等無線連接晶元。
四是國內在家電晶元領域已經具備一定的產業基礎，並在中低端家電和小家電中實現應用。MCU晶元方面，中穎電子、上海靈動微電子等企業在豆漿機、微波爐等領域市場份額領先。電源管理晶元方面，國內中小企業數量較多，包括矽力傑、晶豐、士蘭微等實現模擬電源管理晶元出貨。連接晶元方面，新岸線WiFi已全面進入智能家居領域，總出貨量達一千萬顆。MEMS感測器方面，歌爾股份在微型麥克風領域佔據市場第1位，在微型揚聲器領域佔據市場第2位。
技術水平與國際先進差距明顯
一是家電整機採用國產晶元動力不足。一方面，家電產品中晶元成本占整機成本比例不足3%，相對於消費電子，家電企業對晶元成本不敏感，因而更願意採用國際企業成熟產品。另一方面，採用國產晶元需要重新進行技術和可靠性驗證，家電企業需付出一定試用和驗證成本。同時，從品牌建設角度考慮，家電企業多高度重視品牌建設，為維護產品品質高端、穩定性好、故障低等品牌形象，家電企業更多採用國外晶元。
二是國產家電晶元技術水平和國際企業仍有差距。國內家電MCU、電源管理、連接晶元、功率器件等產品已在中低端家電中規模應用，但產品技術和國際先進水平差距仍然十分明顯。MCU產品，國內相關廠商超過10家，但主要產品為低端4位和8位MCU產品，僅極少數廠商量產32位MCU產品。電源管理晶元，國內企業在高端電源管理晶元、低壓IGBT等器件技術尚存差距。感測器模塊方面，國產感測器可靠性比國外同類產品低1-2個數量級，尚未形成系列、標準和統一介面。國內家電晶元企業大多成立時間不長，且規模較小，而家電領域高端MCU、模擬器件產品技術難度大，需要較大研發投入和較長時間技術積累，國內晶元尚未取得突破。
三是國內家電整機和晶元環節互動不足。為實現家電產品差異化和企業競爭力，整機企業應該從功能定義、技術研發等環節開始就與晶元企業開展協作，以實現快速上市或產品差異化。目前國內整機與晶元企業互動較少，總體呈現各自獨立發展的局面。主要原因是國內家電企業巨大的體量與晶元企業極小的規模導致二者難以平等對話。整機企業收入多在千億元級別，晶元領域龍頭企業收入才只有3-4億元，兩者體量相差較大難以實現互動協作。
鼓勵國內家電應用企業自研晶元
一是繼續鼓勵國內家電應用企業自研晶元。充分發揮大型家電企業資金充沛優勢，以應用為牽引，鼓勵國內格力、美的等公司採取成立晶元子公司或研發部門的方式，整合國內資源，加強與海外企業合作，完善家電企業供應鏈，培育產品系列齊全、產品性能滿足需求、成本性能優勢突出、全球領先的大型家電晶元企業。
二是加強家電企業與晶元企業形成緊密合作關係。充分發揮國內家電應用大市場、大需求的優勢，鼓勵家電應用企業投資晶元設計企業，或與晶元企業合資成立研發中心，以資本為紐帶加強整機與晶元實現聯動，推動國產家電晶元技術和應用水平提升。
三是加強資本對家電晶元領域的支持力度。國內突出的家電整機產業優勢，加之家電晶元性能要求總體相對不高的特點，使得家電領域成為短期內最有可能實現國產晶元規模化採用的應用領域。加強資本對家電晶元的關注，促進國內家電晶元企業加強產品研發，實現從中低端產品向高端產品發展，完善國內家電產品產業生態。
作者葛婕，供職於賽迪智庫集成電路所
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