高性能充电管理和电池管理芯片研发和产业化项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 南芯科技    2023-03-30

（1）充电管理芯片

充电管理芯片可将外部电源转换为适合电芯的充电电压和电流，并在充电过程中实时监测电芯的充电状态，调整控制充电电压、电流，确保对电芯进行安全、 高效的充电。公司围绕锂电池充电管理，以 USB PD 作为切入点，不断丰富产品形态，从通用充电管理芯片延伸到无线充电管理芯片和支持超大功率充电的电荷泵芯片，应用场景为有锂电池的各类终端设备，主要包括手机、笔记本/平板电脑、电源适配器等消费电子设备及配件，以及车载领域。

1）电荷泵充电管理芯片

公司电荷泵充电管理芯片覆盖 2:1、4:1、4:2、6:2 等多种架构，能够满足终端设备 22.5W-200W 功率的充电需求，充电效率高，温升小，无需电感，外围元件简单，可以根据客户需要集成 USB PD 协议及私有协议。

除满足充电功能外， 公司电荷泵充电管理芯片还支持放电功能，能够提供正向降压、反向升压及直通 等多种模式，并且可以搭配无线充电接收端，实现高功率无线充电。 本着安全至上的设计理念，产品内部集成了多重不同的保护机制，以确保充 放电过程安全可靠。公司的电荷泵充电管理芯片已被荣耀、OPPO、小米、vivo、 moto、传音等各大手机品牌使用。

2）通用充电管理芯片

公司通用充电管理芯片品类齐全，涵盖开关充电芯片中的升降压、升压、降压型充电芯片及线性充电芯片，支持不同电池配置。开关充电芯片又包括搭配外 部 MOSFET 使用的控制器和集成 MOSFET 的转换器，支持最高输入电压达 36V， 最高充电电流达 10A，并且提供最高达 98%的充电效率。 根据不同的应用场景，公司的通用充电管理芯片可以提供 5W 到 100W 的充 电功率，广泛应用在笔记本和平板电脑、适配器、移动电源、TWS 耳机、智能手表手环、蓝牙音箱、机器人、储能电源、电动工具等终端设备。

公司通用充电管理芯片终端客户包括小米、Anker、美团、华宝新能源、大 疆、搜电、三星、荣耀、TTI 等。 3）无线充电管理芯片 公司无线充电管理芯片涵盖无线发射端芯片和无线接收端芯片，在无线充电 板、无线车充、无线移动电源等终端产品中使用。

其中发射端芯片包括 Tx 模拟 前端和集成了 MCU 的 Tx 嵌入式芯片，最大支持 20W 发射功率；接收端芯片为 TRx 嵌入式芯片，主要应用于手机接收端，最大可支持 50W 接收功率，在满足 手机实现快速无线充电的同时，可以支持手机给 TWS 耳机等智能设备提供反向 无线充电，最高支持 15W 发射功率。 公司无线充电管理芯片终端客户包括一鑫研创、蜜蜂、方昕、麦科铭芯等。

（2）其他电源及电池管理芯片

1）DC-DC 芯片

公司 DC-DC 芯片覆盖了升降压、降压、升压三种架构，包含需要搭配外部 功率 MOSFET 的控制器以及集成了 MOSFET 的转换器，提供了不同型号的产品， 并可通过外部电阻、I2C 接口、PWM 信号控制接口实现输出电压和输入输出限 流值的调制。此外，该产品线还包含了高集成度的 AMOLED 控制芯片和集成 Type-C PD 协议的 DC-DC 芯片。公司 DC-DC 芯片被广泛应用在消费和工业市场， 部分型号通过国际汽车电子协会的 AEC-Q100 认证，被应用于汽车电子市场。 公司 DC-DC 芯片终端客户包括小米、三星、首诺信、Anker、海能、大疆等。

2）AC-DC 芯片

公司的 AC-DC 芯片包括反激控制器和次级同步整流控制器。随着 GaN 充电 器逐渐应用，公司及时推出多种 GaN 解决方案及产品，更好的满足便携式设备 如笔记本、手机等设备对高效率低发热、高功率小体积适配器的需求。除了包括 用于驱动 MOSFET/GaN 器件的控制器，公司 AC-DC 产品线还包括集成 MOSFET/GaN 器件的芯片，以进一步提高集成度和功率密度。 公司 AC-DC 芯片终端客户包括坤兴、小米、绿能芯创等。

3）充电协议芯片

公司的充电协议芯片包括 PD/DPDM 嵌入式控制器、PD/DPDM PHY 及车规 协议嵌入式控制器三种类型，支持 USB Type-C 以及 USB PD 3.0 标准，兼容 PD2.0、 PD3.0、PPS、BC1.2、UFCS 等标准协议以及包括 AFC、FCP、SCP、VOOC、 SVOOC 等多种私有快充协议，覆盖 DFP、UFP、DRP 三种端口类型。公司的协 议芯片可与公司的 AC-DC、DC-DC 芯片搭配，广泛应用于手机、笔记本/平板电 脑、无人机等其他智能便携设备的适配器方案，以及车载充电器方案；也可与公 司的充电管理芯片搭配，应用于各种终端设备的大功率充电方案。 公司充电协议芯片终端客户包括 Anker、奥海、小米、港晟、爱科思达、倍 思、哈曼等。

4）锂电管理芯片

公司的锂电管理芯片包括单节锂电保护芯片和多节锂电池保护管理芯片。其中单节方案为集成 MOSFET 的保护芯片，具有超低 Rdson 导通阻抗，提供过充保护、过放保护、短路保护等功能，在移动电源、可穿戴设备等单电池应用领域 有广泛应用。多节锂电保护管理芯片支持 2~5 串电池，除实现充电过压，放电过 压，过流及短路保护功能外，还支持充放电双方向的过温及欠温保护，集成 2 次 过压检测，提供更完善的保护机制。

公司锂电管理芯片还可以实时监测各个电池单元的电压状态，提供自动均衡功能，通过泄放电阻消耗多余的电量，保持各个电池单元荷电状态的一致性，增 加电池循环工作次数。同时，多节锂电保护管理芯片还具有可堆叠能力，可以多 芯片组合支持 5 串以上电池包的应用，适用于电动工具、机器人、储能等电池包应用。

高性能充电管理和电池管理芯片研发和产业化项目基本情况

（1）项目投资概算、建设规模和进度计划

项目建设期 3 年，实施主体为南芯科技，总投资 45,686.45 万元，其中工程建设费用 12,004.42 万元（其中硬件设备购置 1,759.93 万元，软件购置 1,044.49万元），占比 26.28%；研发费用 28,997.44 万元，占比 63.47%；预备费 820.04 万元，占比 1.79%；铺底流动资金 3,864.55 万元，占比 8.46%。

（2）项目实施所需的时间周期和时间进度

本项目建设期为 3 年，项目开展将按照场地购置及装修、人员招聘及培训、设备购置安装及调试、产品升级及推广进度来安排。

（3）项目实施场地

本项目拟通过购置和租赁房产的方式落实项目实施场地，购置和租赁房产的地点均位于浦东新区盛夏路 565 弄 54 号，购置面积为 2,000 ㎡，租赁面积为 1,000㎡。截至本报告签署日，公司已与上海张江集成电路产业区开发有限公司签订《上海张江高科技园区房屋租赁/预租合同》和《合作意向书》。

（4）项目实施的必要性

①有助于把握消费电子及工业市场快速发展的机会

大功率充电作为提升用户使用体验的创新，随着技术的逐步成熟，未来将在各价位智能手机中普遍应用。智能手机作为目前体量最大的消费电子细分市场，各大品牌都将电荷泵充电技术作为核心卖点，市场增量空间巨大。另一方面，电源及电池管理芯片应用领域呈现出从消费电子逐渐向高端工业及汽车领域转移的趋势，是未来重要的细分市场。

通过本项目的实施，公司进一步提高产品充电功率等级的同时做成本优化，助推大功率充电功能向所有手机机型全面普及和升级，提高公司在手机大功率充电领域的市场份额，进一步夯实公司在电荷泵充电管理芯片领域的地位；另一方面把握工业及汽车领域成长的机遇，加强该类芯片产品的升级与迭代，向上述领域拓展。

②有助于顺应下游技术发展趋势

消费者对于手机低功耗及长续航时间的要求日益增高，解决续航问题已成为手机厂商重点改进方向。电荷泵充电技术作为目前主流的充电方案可以成功解决消费者的续航焦虑，其技术的发展也推动着电荷泵芯片的升级。

上游芯片厂商需要布局多样化的高性能充电方案，以贴合手机品牌对于电源管理系统高效率、小型化的需求。公司拟预研新型电荷泵充电架构，着力提升系统可靠性，进一步提高超大功率充电的功率等级。

除此之外，本项目拟面向消费电子及工业场景低功耗、高精度、高可靠度的应用需求，围绕锂电保护、无线充电管理及通用充电管理芯片品类，通过提升芯片充电精度、转化效率、输入耐压等技术指标，保障公司产品竞争优势。本项目的实施有助于强化公司主营产品技术水平及核心竞争力。

③有助于公司丰富产品线，完善产品体系

充电及电池管理芯片下游应用十分广泛，不同的应用场景对产品规格的侧重也有所不同。因此，产品线完善与否是衡量芯片厂商能否应对和把握市场多元化需求的重要条件。

公司自成立以来专注于电源和电池管理相关产品，基于自主研发的兼容 2:1电荷泵和 1:1 直传的电荷泵充电技术、多兼容模式的电荷泵电压变换器技术、高效率可重构串联-并联型开关电容电压变换器技术、谐振式电荷泵控制技术等核心技术构建了产品矩阵，覆盖了锂电池相关的电荷泵充电管理、通用充电管理、无线充电管理、DC-DC、AC-DC、协议芯片、锂电管理，已具有多元化产品优势。

通过本项目的实施，公司将继续围绕充电管理及电池管理领域做深耕，进一步扩充产品品类，扩大产品下游覆盖应用领域。

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