電子發燒友網報道(文/黃山明)過去幾年,便攜式儲能市場開始爆發,數據顯示,2021年便攜儲能電源出貨量達到440萬臺以上,產值預估超過100億。彼時,大多數企業都選擇采用海外企業芯片,但由于當時市場中相關芯片出現缺貨以及價格暴漲的情況,讓許多頭部企業開始將目光轉向了國產芯片,而便攜式儲能產品,也開始朝著國產化快步推進。
國產芯片在便攜式儲能中快速發展
從國內便攜式儲能市場來看,主要企業有華寶新能、正浩科技、德蘭明海、安克創新等,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進入到高速發展期,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、執行器和存儲設備,獲取外部環境信息和設備狀態,并進行實時監測和處理。
它可以根據預設算法和邏輯,自動調整電池的充放電狀態,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、筋膜槍等網紅產品,其單電感四管結構可自動控制升壓或降壓,對電池組實現充電管理,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%。國內廠商在高精度、高串數AFE芯片方面積極追趕國際大廠,技術水平不斷提升,產品覆蓋不同串數電池監測,逐步實現國產化突破。
此外,國產AFE芯片在儲能系統中對電池進行實時監測、狀態估計、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,提高了系統的可靠性和穩定性。
并且伴隨著新能源技術的發展,國產芯片也在不斷創新,結合先進的數字信號處理技術和AI算法,實現更精準的實時監控和自適應控制。此外,新一代的IGBT將結合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,實現更高性能的儲能逆變器。
不少國內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建立了深度合作關系,為小型微逆和工商業儲能提供芯片,其產品應用于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協議芯片,如英集芯的IP6538和IP6525T應用次數較多。
全國產便攜式儲能的優缺點
目前便攜式儲能芯片中,國內廠商已基本能夠供應。而其中一大優勢為供應鏈相對安全穩定,尤其在當前國際貿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。而全國產芯片能夠有效避免這些問題,確保便攜式儲能產品的生產不受外部因素的過度干擾,保障供應鏈的穩定可靠,使企業在生產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IDM廠商,其晶圓廠設在杭州,封測廠在合肥、杭州,布局了車規級模擬芯片產線,能夠提供一站式的BMS芯片,從AFE、MCU、SDC到參考電源、高壓高邊驅動等全部涵蓋,有效降低了成本。
此外,在成本上隨著國內儲能產業的發展,國產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勢。
例如,在當前市場格局中,一些國內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,無需額外的驅動芯片和運放等組件,可實現高效且集成度超高的充放電系統,在成本控制上具有潛力。
從技術創新的角度來看,國內芯片技術也在不斷進步。例如特普生發布的自主NTC芯片的儲能CCS采集板,競爭力優勢明顯,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,采用納米線三維網絡電極材料,實現150秒內快速充電,且微型電池具有尺寸可定制、體積小、質量輕、功率密度高等優勢,為便攜式儲能產品提供了新的技術方向。
一些企業也推出了如多口放電專利技術、智能功率分配等功能,能夠滿足用戶對產品創新性和功能性的需求,提高用戶的接受度。
當然,目前全國產芯片制造的便攜式儲能產品在性能方面與國際先進水平仍存在一定差距。在輸出功率穩定性方面,國產芯片可能在面對大功率輸出需求時,穩定性稍顯不足。例如,在支持大功率設備如冰箱、電飯煲等使用時,可能會出現輸出功率波動的情況。
并且國產芯片的市場認知度有待提高,雖然國產芯片在技術創新和成本優勢方面有一定表現,但消費者對國產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品。這需要國內廠商加大市場推廣力度,提高消費者對全國產芯片制造的便攜式儲能產品的了解和信任。
此外,市場競爭激烈,國際品牌在市場上占據一定的份額,全國產芯片制造的便攜式儲能產品需要在性能、價格、品牌等方面與國際品牌競爭,這也給產品的放量帶來了一定的壓力。
小結
全國產芯片制造便攜式儲能產品具有成本優勢和技術創新等方面的優勢,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。然而,隨著國內芯片產業的不斷發展和技術進步,這些問題正在逐步得到解決。未來,全國產芯片制造的便攜式儲能產品有望在市場上占據更大的份額,為用戶提供更加優質、高效、可靠的便攜式儲能解決方案。
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