数字隔离芯片的差异化布局-电子发烧友网

数字隔离芯片用于保证强电和弱电电路间信号传输安全性，主要应用于高压领域。隔离芯片分为数字隔离器、隔离接口、隔离驱动、隔离运放及隔离电源五大类，主要下游平均分布在工业、汽车、通信、电力、航空、医疗等领域，市场需求稳健增长。

在新能源时代下，通讯、IDC、工业变频及伺服、光储、智能电网、新能源车等市场快速发展，扩大了强弱电路之间信号传输的使用场景，数字隔离芯片需求显著提升。

2020年，国内厂商全球市占率不足10%，国产替代空间大。

01、受益新能源

从下游应用来看，数字隔离芯片主要应用于信息通讯、电力自动化、工厂自动化、工业测量、汽车车体通讯等。根据Markets and Markets的数据，2020 年数字隔离类芯片在工业领域上使用最多，占比28.58%，其次是汽车电子行业，占比达 16.84%，通信领域位居第三，占比达14.11%。

未来，随着工业自动化和汽车电气化进程的推进，根据 Marketsand Markets 的统计，与2020年相比，2026 年工业领域、汽车电子领域和通信领域在数字隔离类芯片的市场占比将分别稳定在28.80%、16.79%和14.31%。

随着工控，新能源汽车及5G基站需求持续景气，数字隔离器件市场蓬勃发展。据IHSMarkets 统计，2020年数字隔离器件市场规模达到4.5亿美元，预计到 2024年增长至7.7亿美元，CAGR达14.3%。

隔离接口即数字隔离器加接口芯片组合，多用于高压领域。

接口芯片是基于通用和特定协议且具有通信功能的芯片，广泛应用于电子系统之间的信号传输，可提高系统性能和可靠性。接口芯片分为隔离与非隔离两种，其中非隔离接口芯片占比超70%。

常见的接口为I2C、RS-485、CAN等不同标准，其中RS-485广泛应用于工业领域，I2C及CAN接口多用于汽车领域。以新能源汽车为例，隔离接口广泛应用于主驱，空压机，OBC，BMS，加热器等领域，单车用量数量超过10颗，单车价值量近100元。

驱动芯片是用来驱动 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的芯片，能够放大控制芯片（MCU）的逻辑信号，包括放大电压幅度、增强电流输出能力，以实现快速开启和关断功率器件。

隔离运放即数字隔离器与运算放大器的组合，包括隔离ADC，隔离电流放大器，隔离电压放大器等。在工业和汽车应用的高压电流检测中，通常采用基于霍尔的电流传感器和基于分流器的采样两种方案。

数字隔离类芯片作用是保证强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性。在新能源时代下，通讯、数据中心、工业变频器、伺服、光储系统、智能电网、新能源车等市场快速发展，扩大了强电电路和弱电电路的之间信号传输的使用场景，同时随着各类系统对安全性的要求越来越高，隔离芯片被更多的集成到信号链和电源类等模拟芯片中，进一步扩大了隔离类芯片的整体需求。

02、差异化破局

数字隔离领域的国际市场主要供应商为 ADI、TI、Silicon Labs 等欧美半导体公司，国内主要供应商为纳芯微、荣湃半导体等。

在隔离技术方面，ADI于2007年率先推出磁耦合技术，Silicon Labs在 2009 年于业内首发电容耦合数字隔离技术，TI、纳芯微、荣湃半导体使用的均为电容耦合数字隔离技术。

国际市场驱动芯片的供应商以 Infineon、TI、ROHM（罗姆半导体）、ST（意法半导体）、ADI、Silicon Labs 等公司为主，其中Infineon、TI、ADI、Silicon Labs 等企业推出了可应用于新能源汽车的隔离驱动芯片。

由于隔离驱动芯片技术难度较大，需要同时具备高压隔离技术和驱动技术，国内拥有隔离驱动芯片产品的公司较少。国内纳芯微已进入比亚迪、五菱汽车、长城汽车、一汽集团、宁德时代等国内主流终端厂商的新能源汽车供应体系并实现批量装车。

纳芯微是国内隔离芯片领跑者。

公司自成立以来始终致力于高性能高可靠性模拟芯片设计。形成了以传感+隔离为核心的产品组合，并逐渐拓展接口及驱动与采样芯片。传感 ASIC 产品覆盖压力传感器、硅麦克风、加速度传感器等多品类产品并已实现汽车前装市场批量出货。公司数字隔离性能国际领先，主要应用于工控，新能源及汽车等高壁垒市场，并与接口、驱动及采样芯片结合，构建完整产品矩阵。

纳芯微是国内较早规模量产数字隔离芯片的公司，各品类数字隔离类芯片中的主要型号通过了VDE、UL、CQC等安规认证，并且部分型号通过了VDE0884-11增强隔离认证，相关隔离与接口产品已成功进入多个行业一线客户的供应体系并实现批量供货。根据Markets and Markets的数据，2020年全球数字隔离类芯片的出货量为7.01亿颗，同年纳芯微市场占有率为5.12%。