15年專攻鋰電保護芯片，賽芯電子的技術(shù)和產(chǎn)品“橫行天下”，僅2021年其產(chǎn)品年銷量就突破了10億顆！

眾所周知，由于鋰電池具有綠色環(huán)保、循環(huán)壽命長、能量密度高、工作電壓高等優(yōu)勢，被廣泛應用于智能手機、智能家居、筆記本電腦、可穿戴設備、工業(yè)控制及新能源汽車等各類終端產(chǎn)品中。

不過，鋰電池也有其弱點，那就是在過度充電、充電或放電電流過大等情況下容易引起燃燒、爆 炸等安全隱患，而過度放電則會導致電池特性劣化、使用壽命下降，因此在實際使用中，需要電源管理芯片和鋰電池保護芯片來防止鋰電池過充、過流、過放等情況。

在電源管理芯片領(lǐng)域，當前市場上已經(jīng)涌現(xiàn)出非常多國產(chǎn)品牌供應商，但在終端產(chǎn)品需要通過安規(guī)級認證的鋰電池保護芯片領(lǐng)域，高端市場卻仍被日本精工、日本理光、日本美之美三大國際知名廠商壟斷。

究其原因，基于鋰電保護芯片對安全特性的要求，新入局者只有長時間專注在該領(lǐng)域，通過穩(wěn)扎穩(wěn)打的方式積累出深厚的技術(shù)儲備和足夠大的出貨量，打造出良好的市場口碑，未發(fā)生重大安全事故，才有機會進入高端市場。

令人欣喜的是，在國內(nèi)市場上，早已經(jīng)出現(xiàn)了一家專注鋰電池保護芯片的廠商——賽芯電子，目前正在沖擊科創(chuàng)板上市。其依靠自主專利的功率器件結(jié)構(gòu)和獨特的半導體工藝技術(shù)，推出了極具創(chuàng)新性的單晶圓鋰電保護芯片，僅2021年其產(chǎn)品年銷量就突破了10億顆，并于2022年1月率先通過知名手機電池供應商欣旺達的器件認證，是國內(nèi)最有希望打破高端鋰電池保護芯片依賴進口局面的廠商。


直擊行業(yè)痛點，打造單晶圓方案

據(jù)招股書顯示，鋰電池保護電路主要是由控制IC、MOS管及電阻、電容等外圍元器件構(gòu)成。傳統(tǒng)的鋰電保護方案為分離式，其控制IC、MOS管、電阻、電容均獨立封裝，再通過SMT貼裝在PCB板上。

雖然日本精工、日本理光、日本美之美等主流供應商都是采用上述分離式方案，長期以來也得到了業(yè)內(nèi)廣泛使用。但由于上述分離式方案集成度較低，面積較大，無法適應終端電子產(chǎn)品的小型化趨勢。此外，分離型方案的一致性及精度由控制器芯片和MOS管芯片共同決定，而控制器芯片和MOS管芯片是通過不同的工藝制造（控制器芯片由水平結(jié)構(gòu)的CMOS工藝制造，MOS管芯片由垂直結(jié)構(gòu)的工藝制造），通常也由不同的廠商供應，較難達到完全匹配和兼容，更難以配合下游客戶實現(xiàn)定制化需求。

為解決上述痛點需求，業(yè)內(nèi)曾推出過二芯合一方案，將控制IC晶圓和MOS管晶圓進行了合并封裝，但該方案未能從根本上解決問題，無法獲得業(yè)內(nèi)的廣泛認可。

賽芯電子深知只有通過電路設計和制造工藝相結(jié)合，將控制IC、NMOS管和外圍的部分電阻集成到同一個晶圓襯底上，采用同一制造工藝的單晶圓方案，才能推出具備集成度更高、面積更小、成本更低、一致性更好、保護功能更強、可定制化程度更高的產(chǎn)品。

憑借自身對電路設計和工藝的深刻理解，賽芯電子早在2008年就開發(fā)出12V集成隔離型NMOS管的工藝，并于2009年推出第一款單節(jié)單晶圓鋰電保護芯片。當時，作為兩種完全不同的工藝結(jié)構(gòu)，控制器芯片和NMOS管芯片要集成于同一晶圓襯底上的難度可想而知。

賽芯電子上述產(chǎn)品和工藝均采用國際首創(chuàng)技術(shù)，具備自主知識產(chǎn)權(quán)。截至2022年6月底，賽芯電子擁有的專利、布圖設計及研發(fā)成果共計76項，其中發(fā)明專利30項，實用新型專利8項，集成電路布圖設計專用權(quán)38項，并形成了26項核心技術(shù)。同時上述工藝技術(shù)在相關(guān)晶圓廠五年內(nèi)為專有工藝技術(shù)，具備排他性權(quán)利，且該工藝以賽芯命名。


創(chuàng)新科技，在細分領(lǐng)域做到極致

2009年，賽芯電子正式成立。其核心團隊均擁有多年美國知名模擬電路設計公司的豐富技術(shù)經(jīng)驗，曾設計出多款在市面暢銷電源管理類產(chǎn)品。賽芯電子將獨特的器件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)設計與電源信息管理系統(tǒng)工程相結(jié)合，一方面降低方案成本，使得產(chǎn)品在中國地區(qū)巨大的消費類電子市場中占有成本優(yōu)勢；另一方面提高產(chǎn)品性能，在高頻、高壓、芯片小型化方向占有領(lǐng)先地位，使產(chǎn)品可主攻高端電子市場，樹立高端品牌形象。

創(chuàng)立初期，賽芯電子便專注于遠超傳統(tǒng)鋰電池保護方案的集成電路設計和開發(fā)。歷經(jīng)多年發(fā)展，憑借對半導體器件物理性能和制造工藝的深刻理解，并伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)發(fā)展所帶來的對消費電子產(chǎn)品的旺盛需求，賽芯電子以小封裝、低功耗、低內(nèi)阻、高耐壓、高精度和高可靠性的鋰電池保護芯片為開發(fā)目標，成功設計出受知識產(chǎn)權(quán)保護的新型方案，成為該細分領(lǐng)域龍頭。


開創(chuàng)性技術(shù)，搶占市場先機

根據(jù)業(yè)內(nèi)共識，技術(shù)的更新往往在兼容性上會有所取舍，由于是開創(chuàng)性的技術(shù)，賽芯電子的產(chǎn)品無法與傳統(tǒng)分離式方案進行管腳兼容，盡管產(chǎn)品本身具備優(yōu)越性，但在對入門門檻極高的傳統(tǒng)鋰電池領(lǐng)域來說，在創(chuàng)新性之外，還需考慮安全性、使用習慣、供應鏈穩(wěn)定性等因素，導致其市場開拓難度較大，也是長期以來日系廠商在該領(lǐng)域的壟斷地位未被撼動的原因之一。

值得一提的是，相對傳統(tǒng)鋰電池終端產(chǎn)品客戶的堅持，賽芯電子單晶圓鋰電保護方案的優(yōu)越性，顯然已經(jīng)被業(yè)內(nèi)同行所認可。近年來賽芯電子也勇于拿起法律武 器進行維權(quán)，目前已在多起侵權(quán)案中勝訴，其中一起終審勝訴案件獲評2020年中國法院10大知識產(chǎn)權(quán)案件，同時也成為最高人民法院受理的首例侵害集成電路布圖設計專有權(quán)糾紛二審案件，在另兩件侵權(quán)訴訟案中也獲得了一審勝訴。

近年來，新型消費電子產(chǎn)品逐漸興起，作為全新的產(chǎn)品，在設計時更愿意接受新方案，而單晶圓方案成本低、面積小的優(yōu)勢恰好契合市場需求，賽芯電子也及時準確地抓住了消費電子發(fā)展潮流，陸續(xù)推出了300種以上的鋰電池保護芯片。

在單節(jié)鋰電保護上，賽芯電子有超過50個料號，其中超過30個料號滿足8A國標。過充檢測電壓精度為±25mV的XB5352GR，在靜態(tài)功耗不超過1.5uA的低功耗下高精度的過充、過放、過流檢測。XB9241A和XB9241G系列則擁有超低內(nèi)阻，阻值不超過3mΩ。芯片通過更少的外圍元器件個數(shù)，較傳統(tǒng)方案占板面積減少至10%-50%。

多節(jié)電池保護上賽芯電子有七個料號，均適用于2節(jié)電池，能在過充檢測電壓±25mV精度下對充電放電均提供過流保護，還帶有電池均衡功能。

目前，賽芯電子在各個新興應用領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了較高的市場份額，而極具市場競爭力的創(chuàng)新型產(chǎn)品是其快速占領(lǐng)市場的利器?；谛阅軆?yōu)良、集成度高、一致性好、尺寸小、綜合性價比高等特點，賽芯電子的單晶圓鋰電池保護方案成功獲得了小米、OPPO、vivo、榮耀、漫步者、魅族、JBL、Anker、Belkin、麥克韋爾、南孚電池、萬魔等品牌客戶的認可，并贏得了有利的市場地位。

以移動電源、TWS耳機領(lǐng)域為例，根據(jù)資料顯示，一個移動電源通常會用到1顆鋰電池保護芯片，2021年全球移動電源出貨量為6.6億臺，而賽芯電子向移動電源客戶銷售的鋰電池保護芯片為3.58億顆。據(jù)此匡算，其鋰電池保護芯片已經(jīng)占據(jù)了全球移動電源產(chǎn)品一半以上的市場份額。

TWS耳機方面，根據(jù)資料顯示，一副TWS耳機通常會用到3顆鋰電池保護芯片，2021年全球TWS耳機出貨量為3.00億副，而賽芯電子向以TWS耳機為主的智能穿戴設備客戶銷售鋰電池保護芯片2.46億顆。據(jù)此匡算，其鋰電池保護芯片在TWS耳機領(lǐng)域的全球市場占有率約為27.33%。


發(fā)力智能手機市場，豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

憑借十多年來在消費電子鋰電池保護領(lǐng)域的深厚積淀，賽芯電子單晶圓方案的產(chǎn)品可靠性得到市場的充分驗證，并于2019年向?qū)夹g(shù)和品質(zhì)要求更高的智能手機領(lǐng)域和占據(jù)壟斷地位的日系廠商發(fā)起挑戰(zhàn)，開始研發(fā)應用于智能手機的單晶圓鋰電池保護芯片，力爭成為智能手機領(lǐng)域鋰電池保護方案的國產(chǎn)替代者。

賽芯電子在智能手機鋰電池保護產(chǎn)品的技術(shù)進展非常順利，在技術(shù)門檻方面已經(jīng)取得實質(zhì)性突破。

目前，移動電源、電子煙、大部分TWS耳機的鋰電保護芯片一般放在主板上而非放在電池內(nèi)，如果放在電池內(nèi)，由于電池本身需要滿足《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》（GB31241）強制性標準要求，現(xiàn)有耐壓12V的工藝無法滿足上述要求，需要更高耐壓的工藝。電池的市場主要涵蓋智能手機電池和各種小容量電池（應用于智能手表、智能手環(huán)和部分TWS耳機等）。

基于此，2019年，賽芯電子再次通過工藝創(chuàng)新，與晶圓代工廠聯(lián)合開發(fā)了高耐壓工藝，并推出了幾個系列的產(chǎn)品應用于小容量電池，成為全球首家推出高耐壓單晶圓鋰電保護芯片的廠商。以賽芯電子面向小容量電池市場的XBGL6系列單晶圓鋰電保護芯片為例，通過與日本精工、日本理光、日本美之美同類產(chǎn)品進行對比，其功耗（包括靜態(tài)功耗和關(guān)機功耗）遠低于國外品牌競品，保護電流值更貼近，更適合穿戴類小容量電池的保護應用，無充電二極管壓降，更高等級的ESD保護，集成MOS管且更小的封裝，且外圍簡單，占板面積更小。

2021年，賽芯電子在此工藝平臺上推出了一款針對快充智能手機電池的鋰電保護產(chǎn)品，成為全球首家推出針對智能手機電池的單晶圓鋰電保護芯片廠商。業(yè)內(nèi)人士評論，賽芯電子站上了鋰電池保護領(lǐng)域技術(shù)之巔。該產(chǎn)品于2022年1月通過知名手機電池供應商欣旺達的器件認證，2022年5月通過了某下游知名品牌廠商內(nèi)部電池專家組的技術(shù)評估，決定用賽芯電子該款產(chǎn)品進行預研，目前正在欣旺達進行測試。

除持續(xù)鞏固自身在單節(jié)鋰電池保護芯片方面的優(yōu)勢，發(fā)力智能手機市場外，賽芯電子還放眼于多節(jié)鋰電池保護芯片、電源管理芯片以及鋰電池計量芯片。

早在2019年，賽芯電子已具備多節(jié)鋰電池保護技術(shù)儲備，推出了成熟的產(chǎn)品并實現(xiàn)銷售。公司將加大在多節(jié)鋰電池保護芯片的研發(fā)和市場推廣，推出高品質(zhì)適銷產(chǎn)品，提升盈利增長點。

在鋰電池計量芯片方面，賽芯電子也有著深厚的技術(shù)積淀和市場積累。公司已完成研發(fā)32位MCU產(chǎn)品并已實現(xiàn)銷售。MCU產(chǎn)品與電池計量芯片選用的工藝相同，許多模塊可直接調(diào)用或少許修改即可使用，為電池計量產(chǎn)品研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時，公司的鋰電池保護芯片和電池計量芯片擁有相同的下游客戶，大大降低了產(chǎn)品的市場開拓成本。事實上，終端客戶為降低產(chǎn)品開發(fā)和管理成本，更愿意從一個原廠采購完整的解決方案。賽芯電子若是能夠建立產(chǎn)品組合競爭力，定能成為鋰電池保護芯片領(lǐng)域的中流砥柱。

以客戶為中心、專注在鋰電池保護領(lǐng)域并持續(xù)投入積極創(chuàng)新，一直是賽芯電子的發(fā)展策略。相信賽芯電子在后續(xù)發(fā)展中，勢必會不斷擴充公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，逐漸成長為擁有多元化產(chǎn)品的芯片設計廠商，實現(xiàn)高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展。