電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)過去幾年,便攜式儲能市場開始爆發(fā),數(shù)據(jù)顯示,2021年便攜儲能電源出貨量達到440萬臺以上,產(chǎn)值預估超過100億。彼時,大多數(shù)企業(yè)都選擇采用海外企業(yè)芯片,但由于當時市場中相關芯片出現(xiàn)缺貨以及價格暴漲的情況,讓許多頭部企業(yè)開始將目光轉(zhuǎn)向了國產(chǎn)芯片,而便攜式儲能產(chǎn)品,也開始朝著國產(chǎn)化快步推進。
國產(chǎn)芯片在便攜式儲能中快速發(fā)展
從國內(nèi)便攜式儲能市場來看,主要企業(yè)有華寶新能、正浩科技、德蘭明海、安克創(chuàng)新等,其中華寶新能出貨量占比排名第一。
不過隨著便攜式儲能行業(yè)進入到高速發(fā)展期,為降低物料成本和保障供應鏈安全,開始大量使用國產(chǎn)芯片和電子物料。
在便攜儲能電源模組中,主控芯片負責設備的功率管理、電池管理等核心功能。例如,通過連接外部傳感器、執(zhí)行器和存儲設備,獲取外部環(huán)境信息和設備狀態(tài),并進行實時監(jiān)測和處理。
它可以根據(jù)預設算法和邏輯,自動調(diào)整電池的充放電狀態(tài),以延長電池壽命或提高充電速度。同時,還能與其他電子設備進行通信和協(xié)同工作。像南芯推出的升降壓充電芯片,廣泛應用于戶外電源、電動工具、筋膜槍等網(wǎng)紅產(chǎn)品,其單電感四管結(jié)構可自動控制升壓或降壓,對電池組實現(xiàn)充電管理,反向放電時也能輸出所需電壓。
隨著儲能市場的發(fā)展,BMS AFE芯片需求連年以雙位增速增長,中國市場銷售額增速將達到45%。國內(nèi)廠商在高精度、高串數(shù)AFE芯片方面積極追趕國際大廠,技術水平不斷提升,產(chǎn)品覆蓋不同串數(shù)電池監(jiān)測,逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化突破。
此外,國產(chǎn)AFE芯片在儲能系統(tǒng)中對電池進行實時監(jiān)測、狀態(tài)估計、充電和放電控制,具備保護功能、均衡控制等多種功能,是不可或缺的部分。還有萬年芯微電子的芯片在便攜儲能領域展示出強大實力,其便攜儲能展品以快速、高效、便攜的特點為用戶提供續(xù)航支持。
同時,芯片功能集成化趨勢明顯。例如,PMU可以提供主芯片所需要的多種不同電壓的電源,集成了多種功能,減少了外部組件的需求,提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
并且伴隨著新能源技術的發(fā)展,國產(chǎn)芯片也在不斷創(chuàng)新,結(jié)合先進的數(shù)字信號處理技術和AI算法,實現(xiàn)更精準的實時監(jiān)控和自適應控制。此外,新一代的IGBT將結(jié)合SiC和GaN等寬禁帶半導體材料,進一步降低開關損耗和導通電阻,提高工作頻率和耐壓能力,實現(xiàn)更高性能的儲能逆變器。
不少國內(nèi)芯片廠商也開始與頭部便攜式儲能廠商建立了廣泛合作,如廣芯微電子與儲能及微逆領域的昱能科技、固德威、華寶新能等多家知名企業(yè)建立了深度合作關系,為小型微逆和工商業(yè)儲能提供芯片,其產(chǎn)品應用于240W便攜儲能等場景。羽博的便攜式儲能電源中也使用了國產(chǎn)協(xié)議芯片,如英集芯的IP6538和IP6525T應用次數(shù)較多。
全國產(chǎn)便攜式儲能的優(yōu)缺點
目前便攜式儲能芯片中,國內(nèi)廠商已基本能夠供應。而其中一大優(yōu)勢為供應鏈相對安全穩(wěn)定,尤其在當前國際貿(mào)易形勢復雜多變的背景下,依賴進口芯片存在供應中斷、交貨延遲等風險。而全國產(chǎn)芯片能夠有效避免這些問題,確保便攜式儲能產(chǎn)品的生產(chǎn)不受外部因素的過度干擾,保障供應鏈的穩(wěn)定可靠,使企業(yè)在生產(chǎn)計劃和市場供應方面更具可預測性和可控性。
以矽力杰為例,作為國內(nèi)IDM廠商,其晶圓廠設在杭州,封測廠在合肥、杭州,布局了車規(guī)級模擬芯片產(chǎn)線,能夠提供一站式的BMS芯片,從AFE、MCU、SDC到參考電源、高壓高邊驅(qū)動等全部涵蓋,有效降低了成本。
此外,在成本上隨著國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國產(chǎn)芯片的價格有望保持在合理水平,相比進口芯片可能具有一定的價格優(yōu)勢。
例如,在當前市場格局中,一些國內(nèi)廠商推出的高效同步雙向升降壓充電芯片,如南芯科技的 SC8808,具備超高集成設計,無需額外的驅(qū)動芯片和運放等組件,可實現(xiàn)高效且集成度超高的充放電系統(tǒng),在成本控制上具有潛力。
從技術創(chuàng)新的角度來看,國內(nèi)芯片技術也在不斷進步。例如特普生發(fā)布的自主NTC芯片的儲能CCS采集板,競爭力優(yōu)勢明顯,擁有NTC芯片設計能力、全尺寸全自動單端玻封機等先進技術,為儲能產(chǎn)品的溫度采集提供可靠支持。
中豫飛馬的高性能芯片式微型儲能電池技術,采用納米線三維網(wǎng)絡電極材料,實現(xiàn)150秒內(nèi)快速充電,且微型電池具有尺寸可定制、體積小、質(zhì)量輕、功率密度高等優(yōu)勢,為便攜式儲能產(chǎn)品提供了新的技術方向。
一些企業(yè)也推出了如多口放電專利技術、智能功率分配等功能,能夠滿足用戶對產(chǎn)品創(chuàng)新性和功能性的需求,提高用戶的接受度。
當然,目前全國產(chǎn)芯片制造的便攜式儲能產(chǎn)品在性能方面與國際先進水平仍存在一定差距。在輸出功率穩(wěn)定性方面,國產(chǎn)芯片可能在面對大功率輸出需求時,穩(wěn)定性稍顯不足。例如,在支持大功率設備如冰箱、電飯煲等使用時,可能會出現(xiàn)輸出功率波動的情況。
并且國產(chǎn)芯片的市場認知度有待提高,雖然國產(chǎn)芯片在技術創(chuàng)新和成本優(yōu)勢方面有一定表現(xiàn),但消費者對國產(chǎn)芯片的認知度相對較低,可能更傾向于選擇國際知名品牌的產(chǎn)品。這需要國內(nèi)廠商加大市場推廣力度,提高消費者對全國產(chǎn)芯片制造的便攜式儲能產(chǎn)品的了解和信任。
此外,市場競爭激烈,國際品牌在市場上占據(jù)一定的份額,全國產(chǎn)芯片制造的便攜式儲能產(chǎn)品需要在性能、價格、品牌等方面與國際品牌競爭,這也給產(chǎn)品的放量帶來了一定的壓力。
小結(jié)
全國產(chǎn)芯片制造便攜式儲能產(chǎn)品具有成本優(yōu)勢和技術創(chuàng)新等方面的優(yōu)勢,但也面臨著性能差距、放量問題以及用戶接受度有待提高等挑戰(zhàn)。然而,隨著國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和技術進步,這些問題正在逐步得到解決。未來,全國產(chǎn)芯片制造的便攜式儲能產(chǎn)品有望在市場上占據(jù)更大的份額,為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的便攜式儲能解決方案。
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