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累计出货数亿颗!这家厂商车规RTC产品市占率突破20%

2022年11月30日

兴威帆电子是国内最早布局车规RTC产品的企业之一。截至目前,公司已应用到北汽、上汽、长安、东风、江淮、小鹏等知名车厂的BMS、T-BOX系统的RTC芯片已经在300万颗以上,市场占比超20%,打破了该市场一直以来被日系厂商垄断的局面,并且产品的质量和可靠性经受住了零缺陷要求的考验。


RTC(Real Time Clock)即实时时钟芯片,可以为电子产品提供日历、时钟、定时、闹钟等功能,广泛应用于需要提供精确的时间显示、记录事件发生时间、计时收费、时间标识等场景。


最近,芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内RTC芯片领域的龙头企业——兴威帆电子的总经理陈定文。探讨在物联网时代RTC芯片国产替代加速的背景下,当前兴威帆电子企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。


01、RTC芯片和模块双战略驱动,累计出货量已经达到数亿颗


据了解,兴威帆电子成立于2000年,是一家高可靠高精度全场景 RTC芯片生产商,也是国内最早一批专业以RTC芯片为主营业务的企业。经过二十余年的发展,截至目前采用公司自主专利正向设计的RTC芯片出货量数以亿计,广泛应用于汽车、安防、家电、水电气三表、工业类等对可靠性要求较高的产品上。


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兴威帆电子RTC芯片主要应用场景

资料来源:兴威帆电子


兴威帆电子自成立以来,一直专注于时钟芯片和模块的研发生产与销售。基于业内领先的产品和优质的服务,目前我们的产品已经广泛应用于不同领域的3000多家终端客户的产品中,其中世界500强企业有19家,涵盖了汽车电子如BMS、T-BOX、EDR;智能交通如高铁、地铁、ETC;安防包括了监控、门禁、考勤;以及日常生活的水电气三表类等产品。

陈定文介绍道。


经过多年的更新迭代,目前兴威帆已建立起涵盖内置电池、大容量SRAM、充电电路、电压测量及报警、温度测量及补偿、ID码、GPS/WIFI主动校时等功能的五大系列、近200个品种的RTC芯片组,并且出货量已位于国内领先水平。


陈定文表示:

目前我们是国内少有的多品类、全场景RTC公司,已拥有的RTC芯片产品线主要包括带数字补偿的RTC SD20系列、内置温度补偿的RTC SD30系列、以及提供给工程师配套的一系列开发工具。


其中,带有数字补偿功能的RTC SD20系列,分别有内置晶振和外置晶振的型号,提供12字节或者44字节的SRAM供用户使用。以SD2058为例,通过内置的时钟精度调整,用户不仅可以通过软件实现高精度的走时,还可以结合外置的温度传感器设定温度补偿值,进而实现低成本宽温度范围内的高精度走时。目前该芯片已经通过了ESD 8KV、Latch up 200 mA、EFT 4KV等测试,并且在车载T-BOX、家电等场景中大量应用。


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兴威帆电子带有数字补偿功能的RTC SD20系列SD2058

资料来源:兴威帆电子


而内置温度补偿的RTC SD30系列,芯片的工作电压在2.7V~5.5V,典型电流为0.8uA,有内置晶振和外置晶振可选,对应有不同的走时精度。其中全温补高精度RTC 芯片SD3178可以提供70字节的SRAM给用户使用,在-40℃~+85℃走时精度可以达到5ppm(25℃的走时精度可以达到3.8ppm)。此外,该芯片还在Linux5.0以上内核自带了驱动,对于Linux的用户可以更方便快捷地进行软件开发。


随着智能化的不断发展,单纯的RTC芯片已经不能满足类似中央空调、仪器仪表、新能源车、高铁等对性能及可靠性要求比较高的场景需求,因此RTC模块应运而生。


其实国内RTC模块市场最早都是国外厂商的产品,包括我们当时用的也是国外的。但后来在使用的过程中发现相关国外厂商RTC的可靠性不太好,容易受到电源上下电等因素的干扰。而我们做RTC模块,是要保证产品全天候运转并且任务数据是绝对不能错乱的,因此为了保证品质,后来我们就自己开始设计自己的RTC。


陈定文解释道,

RTC模块客户对集成度、性能及可靠性要求比较高,售价大概在十几块钱左右,截至目前在营业收入上已经占据了公司的半壁江山。


以SD2522为例,该系列产品是带有卫星校时的RTC模块,支持GPS/GLONASS/北斗三种卫星信号校时。模块在校时的时候工作电流是70mA,校时完成之后进行休眠状态,此时的电流在135uA。此外,SD2522模块可以通过I2C接口读取当前的地理位置、速度、卫星数等信息,并且由于其独特的天线设计,用户不需要考虑卫星信号输入的阻抗匹配问题。


值得一提的是,RTC模块的生产工艺比较复杂,并且对品质要求极高,如果委外代工在品控方面就很难得到保证。为了满足下游市场日益增长的需求,兴威帆在深圳坂田建立了1200㎡的RTC模块生产基地,以保证客户订单及时的交付。


陈定文指出:

我们斥资千万自建RTC模块厂,主要是为了加强RTC的老化测试,为客户提供更好的产品品质与服务。在产能上,现在已经可以实现含电池的RTC模块100万片/月,未来将根据实际需要进一步扩大产能,从而保证客户不断增长的采购需要。


02、车规RTC打破国内大厂垄断,目前市占比已在20%以上


近年来,在“电动化、网联化、智能化”的驱动下,百年汽车产业迎来重大革新,我国有望抓住新能源汽车产业变革的契机,从而实现变道超车成为汽车强国。


根据乘联会统计的数据,2022年前三季度我国新能源乘用车国内零售为387.7万辆,同比增长113.2%,已超越了2021年全年的销量。据其预测,今年国内新能源乘用车销量将冲刺600万辆,有望连续八年成为全球最大的新能源汽车市场。


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2022年前三季度我国新能源汽车销量排行(单位:辆)

资料来源:乘联会


从具体销量来看,今年前三季度前十大厂商平均月销量都突破了1万辆的重要关口,其中比亚迪、上汽通用五菱、特斯拉分别为以115.29万辆、32.50万辆、31.82万辆的总销量位列前三,市占比分别为29.7%、8.4%、8.2%;增长方面,比亚迪、吉利汽车、广汽埃安、奇瑞汽车、长安汽车、哪吒汽车、零跑汽车销量同比增长都超过了1倍,其中增幅最大的是吉利汽车,同比增长幅度高达357.1%。


新能源车的爆发式增长对上游芯片的需求也逐渐水涨船高。从2020年以来,由于供需端错配叠加供应量混乱导致汽车缺芯持续存在。而在车规RTC芯片领域,由于准入门槛高、导入周期长,一直以来该领域芯片市场就被爱普生、恩智浦国外知名企业垄断,国内一直处于空白状态。


车规级高精度RTC芯片主要应用在汽车的BMS系统、T-BOX系统、中控仪表、驾驶监控系统EDS、自动驾驶系统等方面。在BMS领域,RTC作为唤醒源之一,触发BMS对自身工作模式(休眠、运行)的管理,并且可用于定期对SOC进行修正,为BMS提供历史数据和故障信息对应的时间坐标;在自动驾驶领域,高稳定度的RTC芯片则可以纠偏受到干扰的异常数据,再配合本地惯导,可以在各种复杂场景下保障定位精度在亚米级水平;而在监控系统中,RTC芯片能够对汽车的行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的视频做实时记录,并且在交通事故分析、碰撞先后责任认定上起到关键作用。

陈定文说道。


受益于新能源汽车的快速发展,近年来汽车领域对RTC的需求不断增加。兴威帆电子凭借多年以来在新能源车RTC芯片领域的深耕,从国内新能源车发展初始阶段就与各车厂及配套厂商紧密合作,目前公司已经推出了多款车规RTC产品,并且在出货量上已经位于国内前列。


以SD2520APA为例,该款RTC内置了晶振和电容,在-40℃~+85℃走时精度可以达到5ppm,并且内置了96mAh的电池和电池管理电路,在使用寿命上可以达到10年以上;此外,公司还计划在2023年上半年推出新一代的SD8804车规RTC产品。据其介绍,该款新品采用3225超小贴片晶振封装,能通过卫星1PPS信号输入,可以实现60us误差的时间同步,并且具有内部、外部事件捕获以及多种可靠性设计技术保障数据的稳定可靠等多种功能。


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兴威帆电子车用超高精度超小封装RTC芯片

资料来源:兴威帆电子


公司是国内最早通过汽车IATF16949质量管理体系认证以及AEC-Q200等测试的企业之一。在今年一季度我们收到电动汽车BMS的RTC订单超过70万颗,车载TBOX的RTC订单超过50万颗,同比均增长200%以上。截至目前,兴威帆RTC已应用到北汽、上汽、长安、东风、江淮、小鹏等多家车厂的BMS、T-BOX等系统的RTC芯片已经在300万颗以上,市场占比超20%,打破了该市场一直以来被日系厂商垄断的局面,并且产品的质量和可靠性经受住了零缺陷要求的考验。


03、万物互联时代RTC芯片国产替代加速,兴威帆直面竞争立志成为全球一流的RTC企业


业内周知,RTC芯片在整个时钟链路中是一个非常重要的环节,随着万物互联的时代的到来,催生了各行各业对时间精度和记录的需求,也让RTC芯片有了新的定义和海量需求。


从市场规模来看,2020年全球RTC市场规模已达104亿元,2026年有望达150亿元,年均复合增长率为5.3%。虽然市场规模较大,但是目前该市场主要被爱普生、恩智浦、瑞萨、美信等世界知名厂商所垄断,国内厂商占比较低,仅有兴威帆等少数厂商具有大规模RTC出货的能力。


尤其在2020年以后,在疫情的干扰下,半导体制造企业的生产节奏被打乱,供应链出现了前所未有的危机。原材料的匮乏和缺失,导致市场上的RTC芯片供应量急剧下降,这给以兴威帆为代表的国内新晋品牌带来了较大的国产替代机会。


目前国内下游头部企业对国产芯片的认同度较之前高很多,愿意选用国产芯片,因此这给了我们很大的发展机遇。


针对RTC行业发展的现状,陈定文表示:

不过除了我们外,其他厂商也看了这个机遇,因此近几年RTC细分赛道也涌入了不少参与者。与其他竞争对手相比,我们在以下几方面具有优势:首先,在RTC可靠性方面,我们自主创新了专利保护的方法、低电压IIC禁止功能、I2C总线0.5s自动复位、起振条件冗余等6项RTC可靠性技术,实现了RTC数据长时间的稳定可靠;其次,兴威帆建立了RTC芯片可靠性实验室,为RTC产品的可靠性提供了实质的保障;最后,在技术支持方面兴威帆拥有20多年的RTC应用经验,以及5000+的产品应用、数以亿计的RTC芯片长时间运行的检验,我们可以帮助客户快速、无后顾之忧地开发使用兴威帆的RTC产品。


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兴威帆电子RTC可靠性实验室

资料来源:兴威帆电子


RTC芯片的设计生产是一门复杂的系统,需要有晶体技术、芯片技术、算法能力以及克服物理器件的差异性,从而让生产出的每一颗RTC芯片都能保持产品的一致性。


为了保持持续的竞争优势,据公司透露,目前公司已在深圳南山设立RTC芯片研发中心,其中研发团队是由一批具有十年以上芯片设计经验工程师和专家组成,专门负责兴威帆RTC芯片的设计研发工作,预计在明年将推出10几颗RTC新品,以满足各个领域客户对高精确时间不断增长的需求。


20年前,RTC主要应用在电能表中,以实现精确的计时收费;10年前,RTC主要应用在考勤机、DVR等安防产品中,以实现精确的事件记录;而现在随着万物互联时代的到来,RTC已经被广泛应用在物联网的各种智能化场景中,新增市场空间巨大。未来,公司产品方向将紧盯高可靠、高精度、全场景的RTC,目标是夺取中国RTC市场占有率第一,并且将公司打造成具有全球市场竞争力的一流RTC芯片企业。

陈定文满怀信心地说道。

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