智能家电控制芯片行业发展情况及未来发展趋势
思瀚产业研究院 芯邦科技    2023-09-23

（1）智能家电控制芯片简介

智能家电控制芯片通过测量手指对触摸面板感应电容的影响识别用户的操作指令，并通过微控制器对家用电器进行控制，在家电芯片分类中属于人机交互控制芯片。智能家电控制芯片对可靠性、抗干扰性、一致性要求较高，设计难度大，流片失败率较高，对芯片设计企业技术及经验积累都有极高要求。

随着智能家电产品功能的增加，电子元器件、零部件的数量也会持续增加，从而导致成本上升。为持续实现家电产品成本的降低并节约更多设计空间，将家电产品中各组件的驱动与控制整合到更少的芯片中已成为发展方向。

早期的家电控制芯片功能比较简单，只对用户触控操作进行感知，需要搭配独立的 MCU 才可实现对电器的控制。随着技术的发展，整合电容式触摸控制、MCU、LED 显示驱动、通讯的高集成度控制芯片能够为智能家电厂商极大地节约成本、精简电路布线设计，成为各大家电厂商的首选。

（2）智能家电控制芯片技术特点及行业壁垒

家电细分产品类型众多，产品特性差异较大、使用环境复杂，主要包括强电共模干扰、微波干扰、静电干扰、浪涌干扰，传导干扰、电磁辐射、高低温、高湿度等。上述环境会对控制芯片中的振荡器、eFlash 存储器以及其他组件产生影响，对控制芯片的时钟精度、算法执行准确性等重要性能要求较高。

由于在现实环境中上述干扰变化多样，仅通过现有的芯片设计软件难以进行仿真验证。因此，在对芯片稳定性、可靠性要求更高的白色家电及厨房电器应用领域，智能家电控制芯片依赖芯片工程师在模拟设计领域较高的技术水平及丰富的设计经验，具有较高的行业壁垒。

白色家电及厨房电器对智能家电控制芯片的失效率、ClassB 安全认证要求、EFT（电快速瞬变脉冲群）抗扰度、ESD（静电放电）抗扰度、CS（注入电流）抗扰度等指标方面较其他品类家电产品有更严苛的要求。过去，该领域主要由海外厂商垄断，近年来由于国产家电控制芯片在抗干扰能力方面实现了技术突破，逐渐获得部分市场份额。

（3）智能家电控制芯片产业链

智能家电控制芯片产业链上游为芯片设计环节，参与者主要是芯片设计企业；产业链中游主要为家电 PCB’A 制造商、家电代工厂等；产业链下游为各家电品牌厂商。

（4）智能家电市场现状及发展趋势

①全球家用电器市场规模持续增大

根据 Statista 数据，2022 年全球白色家电、厨房电器及小家电预计销售额为5,900 亿美元。预计至 2025 年，全球销售额为 7,100 亿美元，年复合增长率为4.7%。

2020 年后，欧美国家居家办公、线上教育成为新趋势，新房需求于 2021 年快速增长。新房动工率连续创造 2008 年金融危机以来的新高，进而带动了 2021年家用电器需求的爆发。2022 年，受俄乌战争、美联储持续加息等宏观因素影响，全球消费者信心受挫，全年家电销售额同比有所下降。2023 年以后，受欧美通胀见顶、房地产市场回暖等积极因素影响，全球家电销售额预计将回归稳步增长。

②家电智能化渗透率增长迅速，触摸控制成为重要交互方案

家电智能化、节能化、高端化已成为趋势。根据 Statista 数据，2022 年全球智能家电渗透率为 5.5%，预计 2025 年渗透率将达 11.6%，销售额将达 710 亿美元。根据全球知名市场咨询机构 GfK 的研究，家电领域的消费升级正在加速，2021 年主动升级大型家用电器的消费者较 2020 年增加 16%，高端家电市场规模增长约 11%。

中国在智能家电渗透率方面领先于全球平均水平，2022 年约为 8.5%，但仍低于美国、英国、韩国等发达国家。Statista 预计，2023 年中国智能家电销售额将达 166 亿美元。

智能家电产品使用触摸按键式交互替代机械式交互，在提升设计感的同时，能够节约开模、材料等成本，并且触控按键不存在使用次数限制，使用寿命远长于机械按键。触摸控制将逐渐成为智能家电产品人机交互界面的重要解决方案。

③智能化、节能化趋势促进家电芯片需求提升

智能家电控制芯片更新迭代周期较长，一代产品市场需求能持续较长时间，升级换代的驱动因素主要为新功能的整合及集成，以芯邦科技销售的家电控制类芯片为例，基于高集成度设计技术，目前的最新产品集成了触摸感知、LED 显示、MCU 控制、UART 串口通信等功能，已经可以通过外挂 Wi-Fi 的方式实现数据传输、远程控制等功能。未来的发展趋势是将 Wi-Fi、蓝牙、UWB 等物联网通信功能进行集成，并对 MCU 的计算能力进行升级。

随着家电需求量的上升、触摸控制的普及及家用电器的变频化、节能化，家电芯片的需求量持续提升。根据产业在线数据，2022 年中国白色家电产品芯片出货量超过 7 亿片，自 2017 年年复合增长率约为 4.2%。

④家电芯片国产化趋势持续

根据中国家用电器协会数据，2021 年中国家电的出口额占全球约 42.3%，远超第二名德国的 6.6%。其中，中国大家电出口额占全球 34.0%，小家电出口额占全球 50.5%。中国是全球最大的家用电器生产基地，因此家用电器供应链的安全性至关重要，家电控制芯片则是重要环节。

近年，在家电芯片领域，赛普拉斯、瑞萨电子等国际大厂仍占据主要份额，在 2020 年下半年开始的全球缺芯浪潮下，国际大厂的家电芯片大幅涨价，并开始将业务重心放在汽车电子领域，给予了国产家电芯片替代进口产品的机遇；同时，随着对供应链安全性要求的不断提高以及国产家电芯片近年来性能的不断提升，家电生产商使用国产芯片的动力不断增加，加速了家电控制芯片的国产替代进程。

根据思瀚数据，2022 年白色家电芯片的国产化率约为 22%，仍不足1/4，家电芯片仍有较大国产替代空间。