變頻家電給半導體市場帶來了哪些變化?

前言

隨著家用電器的更新升級與回收利用兩大核心任務的執行，高效節能家電正蓬勃發展。站在高質量發展的關鍵時期，嗶哥嗶特聯合多位行業專家，特別策劃【家電行業深入“智能變頻”三大趨勢】共三篇文章，圍繞目前節能降耗的大趨勢下，變頻技術的發展難點、痛點，以期給2023年家電行業一些啟示或借鑒意義。此為系列文章第一篇《智能變頻市場新變化》。

變頻家電主要包括空調、冰箱、洗衣機、廚電等耗電較大的家用電器。隨著人們對生活品質要求的提高以及消費能力的提升，家電產品性能優化升級成為了消費者新的關注點，變頻技術和家電智能化逐步成為各家廠商重點關注方向。特別是變頻家電滲透率逐漸提升，半導體市場持續擴大，賦予家電半導體器件新的價值量。

變頻技術的應用情況如何?

近年來，變頻家電是白色家電中新的增長點。變頻技術所帶來的低噪音、低耗能特性成為了消費者新的關注點，以變頻空調、變頻冰箱和變頻洗衣機為代表的高端白色家電銷量逐年上升。以變頻空調為例，變頻空調就選用變頻專用壓縮機，增加了變頻控制系統。通過調節壓縮機轉速實現空調制冷量的變換，這正是直流或交流變頻空調變頻能量調節的原理。

就目前來說，由于變頻技術主要應用在冰箱、空調、洗衣機等大家電，小家電領域相對較少。但隨著大家電變頻化的滲透率大大提升，家電變頻技術已經達到相對成熟的狀態。當然，不同的家電產品，其滲透率的程度也不一樣。拓邦股份研發部工程師王文提到：“我估計變頻冰箱的滲透率達到百分之七八十左右，變頻洗衣機的滲透率可能也有60%。現在家電成本降低，基本上每家再買家電，幾乎都是買變頻的了。”

據了解，上游供應商基本已經可以提高完整的解決方案，減少變頻技術的應用難點，但成本相對而言還是較高。針對目前變頻技術難點存在較多的問題，和而泰研發部工程師李昱霖：“變頻技術難點應該還是控制邏輯。比如我們常用的洗衣機、冰箱等用到壓縮機之類的時候，如果軟件處理得不好，會造成一些抖動或者是誤保護。芯片保護口上出來的高峰值CT號，有可能會對于芯片來說是一個誤保護的狀態，后續應該會優化這方面的硬件方案。”

變頻家電滲透率上升，增賦半導體器件價值量

家電變頻化不但可以節能環保，而且可以提高消費者的體驗。因為變頻技術的提高，家電半導體可以降低電機的噪聲，降低能耗，這對使用者來說都是價值的提升。領芯微銷售副總盧權勝認為，越來越多的家電會轉向變頻化，已有的變頻產品市占率也會越來越高，這樣家電半導體器件的配套使用量也會越來越多。

相關報告顯示，家電半導體主要包括功率模塊、模擬芯片、MCU、Wi-Fi/藍牙及傳感器等相關芯片或器件。而變頻家電滲透率上升，驅動著IPM功率芯片、MCU智能控制芯片等器件實現高增長。同時，家電智能化的提升，使得家電實現不同的電能管理職責需使用多顆不同類型的電源管理芯片和因用于感知使用需要的傳感器產品，因此家電半導體產品電源管理芯片和傳感器價值量有望不斷提高。

變頻家電低功耗、可靠性、高集成等性能持續創新

隨著國產替代持續推進，芯片本土化配套持續提速，國產家電半導體廠商迎來新機遇。格力、美的、海爾等家電龍頭，為了維護供應鏈穩定和提升產品競爭力，近年來積極布局芯片國產化，導入各類***廠商;同時由于變頻家電產品的高可靠性、穩定性等需求，家電半導體壁壘高，格局好，國產半導體廠商持續受益，同時具備持續突破新賽道的能力與機遇。

據國民技術介紹，作為變頻家電核心器件的主控芯片，國民技術N32系列MCU通過采用多電源域構架技術與多種功耗管理模式、低功耗模式快速喚醒技術、動態電源調節等技術創新，以及集成低功耗外設設計，芯片已經具有業內領先的低功耗水平。

國民技術N32系列MCU目前在家電領域應用廣泛，特別是精心打造的新成員N32G430具有高性能、高集成、高可靠等特點，極具性價比，在變頻家電電控與電機應用方面具有高性價比優勢。

兆易創新則從工藝、內核、產品架構、模擬IP、喚醒機制和節能模式等多方面持續推動MCU低功耗特性的不斷提升。GD32高品質產品支持-40℃~105℃工業級溫度范圍、10年以上工作壽命、優異的靜電防護(ESD)等級和抗浪涌(EFT)水平、低失效率，以及出色的可靠性、穩定性和一致性，可滿足復雜惡劣的應用場景。

另外據兆易創新生態市場經理徐杰介紹，兆易創新斥資搭建了通過CNAS (中國合格評定國家認可委員會)、ILAC (國際實驗室認可合作組織)認證的自主檢測實驗室，可從事包括高低溫沖擊、電氣特性、失效分析、EMI抗干擾在內的一系列可靠性測試，可按國際標準開展檢測和校準服務。這正是兆易創新為下游整機廠商提供技術服務的必備基礎。

國內變頻家電MCU市場穩步增長

當前智能家電市場不斷加快發展，受益于包括消費電子在內的龐大下游市場需求增長，我國MCU市場增速高于世界水平。中商產業研究院的研究數據顯示，2020年我國智能家電市場規模已達5155億元，2021年進一步增長，市場規模突破5500億元，預計2023年將達7304億元。中國MCU市場規模則由2017年的213億元增長到2020年的269億元，復合年均增長率為8.1%，預計2023年將達319億元。IHS預測，中國MCU市場規模2026年將增長至513億元。

兆易創新徐杰表示：“隨著中國本土MCU加速替代傳統歐美、日韓品牌，GD32也將通過加強自研專用電機算法、響應智能家電的網聯化和人機交互的需求推出更高處理效能的產品及解決方案，有望持續擴大變頻家電的市場占有率。”

當前智能化、綠色化成為家電消費發展趨勢。特別是空調新國標實施后，定頻空調逐漸被淘汰，低能耗、高能效、節能型產品成為消費主流。變頻控制器技術、變頻驅動算法等核心技術為家電節能和性能提升提供了有力支撐，這些都離不開變頻控制核心器件MCU的參與。從目前全球領域MCU在MCU總出貨量中的占比來看，中國位居第三為17.4%，最高的是日本為38.2%。可見，隨著國內消費升級提速，國內MCU在家電領域的市場還有很大上升空間，其中變頻家電市場將持續穩步增長。

結語

低噪音、低能耗是變頻技術帶來的顯著特征。節能減排政策下，隨著變頻家電的市場滲透的持續提升，家電半導體的市場空間擴大，特別是MCU在家電領域的應用。同時伴隨上游供應商積極投入研發力量，目前國產替代在家電領域已經基本實現覆蓋，國內更多低功耗、高可靠性和高集成度的半導體器件受到終端市場的青睞。未來，變頻技術和家電半導體器件的應用持續成熟，高性價比、易操作性的方案可能會成為新的需求主流。

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審核編輯黃宇