智能控制器深度解析:AIoT中游核心组件,三大应用领域驱动市场扩张

mysmile 1个月前 (11-11) 产品中心 46 0
智能控制器深度解析:AIoT中游核心组件,三大应用领域驱动市场扩张

智能控制器是一种嵌入在设备中的计算机控制模块,专门用于实现自动化操作。它通常以微控制器(MCU)或数字信号处理器(DSP)为基础,通过编程软件执行感知、计算和指令输出功能。作为智能终端的核心处理单元,智能控制器位于产业链的中间环节。在成本分析中,原材料占据主要部分,尤其是芯片成为关键组件。其下游应用覆盖汽车电子、家用电器、电动工具、医疗设备及智能家居等多个行业。

本文综合行业研究,详细解读智能控制器的上下游产业链布局以及国内厂商的崛起路径。

来源 行业分析

《AIoT 行业趋势分析:智能控制器专题

作者:行业观察组

一、智能控制器,智能终端的控制核心

智能控制器是集成在智能设备内部的计算单元,它通过接口采集设备状态、执行结果和环境数据,运行控制算法后输出信号,实现对设备的自动化管理。作为电器、工具和汽车等产品的增值部件,智能控制器提升原有功能,处于产业链中游。

其上游主要包括 IC 芯片、PCB 板、晶体管、电容电阻等电子元件,下游涉及家用电器、汽车电子、电动工具、智能家居和医疗健康等领域。上游芯片供应商有恩智浦、三星电子、意法半导体等国际企业,控制器制造商国外以代傲、英维斯为代表,国内主要企业包括拓邦股份、和而泰、朗科智能、贝仕达克等。下游客户涵盖家电品牌的美的、海尔、西门子、九阳,电动工具领域的 TTI、VAX、AEG 等国际龙头,以及汽车电子方面的博格华纳、尼德科等一级供应商和特斯拉、BBA 等整车厂。

智能控制器产业链示意图

20 世纪 90 年代,随着小家电产业兴起,智能控制器行业逐渐从整机制造中分离,形成独立领域。中国智能控制器发展历程可分为三个阶段:

中国智能控制器发展时间线

智能控制器的上游原材料以 IC 芯片、PCB 板、电容电感、三极管和线材等为主。根据成本数据,直接材料占总成本约 79%,其中 IC 芯片占比最高,达到 17% 左右。从技术角度看,IC 芯片涉及设计、制造、封装和测试等复杂流程,技术门槛较高,是上游的核心部分。

智能控制器原材料成本分布

智能控制器主要采用 MCU 芯片作为核心。MCU 即微控制器,专用于特定控制任务,其频率和功耗低于 CPU 等通用芯片,广泛应用于智能设备和家电领域。目前 MCU 供应由海外厂商主导,国内企业技术相对落后且产能不足。数据显示,2020 年全球 IC 芯片市场中,美国占 55%,韩国占 21%,中国大陆仅占 5%。在国内 IC 产品中,MCU 占比约 3.6%。采购方面,多数企业选择海外供应商,如意法半导体(18%)、恩智浦(14%)、德州仪器(11%)等。

全球 IC 芯片市场份额

智能控制器下游应用多样,包括家用电器、电动工具、健康护理、汽车电子和智能建筑等领域。市场调研显示,汽车电子、家用电器和电动工具是前三大应用,分别占 23.6%、13.2% 和 11.8%,合计近一半份额。随着互联网和通信技术进步,产品互联需求增加,智能化趋势将推动这些领域对控制器的需求增长。

作为中游组件,智能控制器受下游市场景气度影响较大。物联网的快速发展加速产品智能化,为智能控制器开辟更广阔的空间。预测指出,到 2024 年全球智能控制器市场规模约 2 万亿美元,国内市场达 3.8 万亿元。2015-2020 年,国内市场规模年复合增长率 15.2%,全球为 5.6%,国内市场增长更快,潜力巨大。

全球智能控制器市场规模预测(单位:亿美元)

中国智能控制器市场规模预测(单位:亿元)

二、智能化浪潮创造增长机遇,国内企业快速崛起

国内企业生产模式向 ODM 和 JDM 转型,为下游客户节省设计成本,提升国际竞争力。在 ODM 和 JDM 模式下,控制器公司负责产品设计,增强客户黏性,帮助国内厂商巩固海外市场份额。目前,领先企业如和而泰 ODM 比例约 70%,拓邦股份约 50%,中小公司如朗特智能、瑞德智能 ODM 比例也超过 45%。

国内企业研发投入增长(单位:亿元)

全球竞争格局中,海外企业起步早,份额较高,但国内厂商凭借技术提升和工程师红利,逐步承接海外订单。2017 年以来,拓邦股份、和而泰、朗科智能等公司海外收入持续增长,国际份额扩大。

国内企业海外收入趋势(单位:亿元)

政策支持推动行业友好发展。2020 年 3 月,多部门联合发布文件,鼓励利用物联网、人工智能等技术升级电子产品;2020 年 5 月,工信部推广移动物联网在智能家居、可穿戴设备等应用,明确智能控制行业前景。

智能控制器行业政策支持

家用电器是智能控制器的重要应用场景,品类丰富、功能多样。家电行业发展带动各品类控制器需求。

我国家电行业收入变化(单位:万亿元)

小家电产品多样化,如榨汁机、空气炸锅、美容仪等,满足细分需求,具有价格低、体积小优势,成为家电增长动力。预测到 2024 年,我国小家电市场规模超 2000 亿元,2020-2024 年复合增长率约 9.77%。相比欧美家庭小家电数量,我国渗透空间大,需求细化将推动行业增长。

我国小家电市场规模预测(单位:亿元)

电动工具是以电力驱动的机械化设备,包括电钻、割草机等,智能控制器精准调节转速、功率等参数。按应用分为专业级、工业级和 DIY 级,前两者面向 B 端,后者面向家庭。

行业集中度高,海外企业如 Stanley、TTI 占主导。区域上,北美和欧洲是主要市场,亚太渗透率待提升。2019 年全球销售额北美占 38.4%,欧洲占 32.1%,亚太占 20.8%。在供应链中,国内企业如拓邦股份、和而泰等已进入 TTI 供应商体系,未来有望拓展更多海外客户。预测到 2025 年,我国电动工具市场规模达 937 亿元,2020-2025 年 CAGR 约 3%。

智能汽车是汽车领域重点方向,政策支持推动发展。2015 年《中国制造 2025》强调智能驾驶,目标到 2025 年掌握核心技术,建立产业体系。

国家智能汽车相关政策汇总

科技企业如谷歌、特斯拉等推动技术突破,L2-L4 级智能汽车量产。2019 年全球智能网联汽车出货量 5110 万辆,增长 45.4%;预计 2025 年达 9323 万台。中国智能汽车数量从 2016 年 146 万辆增至 2020 年 1306 万辆,CAGR 72.9%,渗透率 52%。2030 年渗透率有望达 95%。

中国智能汽车规模及渗透率(单位:万辆)

汽车电子包括控制系统和车载电器,是智能控制器主要应用。车联网发展催生多元电子品类,推动控制器需求。预测 2022 年我国汽车电子市场规模 9783 亿元,2017-2022 年 CAGR 10.6%,高于全球 6.7%。

中国及全球汽车电子市场规模预测(单位:亿元)

汽车电子增长动力来自电动化和智能化。新能源汽车替代传统汽车,以及物联网发展,间接提振控制器需求。电动车型中汽车电子成本占比 65%,远高于传统车型的 15%。

当前汽车电子控制单元(ECU)数量随功能增加而上升,但分布式结构可能转向域集中(DCU),促使控制器技术升级和价值提升。

国内智能控制器行业呈现强者恒强格局,企业分三个阵营:第一阵营如拓邦股份、和而泰,规模大、增长快;第二阵营如和晶科技、朗科智能,营收 10-20 亿元;第三阵营如振邦智能、贝仕达克,规模小但增速高。

2018 年以来,头部企业份额提升,2020 年拓邦股份和和而泰占八家上市公司总收入的 57.47%,规模效应明显。上游芯片紧缺背景下,龙头企业成本、产能和技术优势扩大。

头部企业研发投入高于同业,技术差距拉大,助力切入优质供应链。小企业因资金不足,逐步被淘汰。

行业分析认为,头部企业在成本、供应、研发和客户黏性方面优势显著,在景气周期中弹性更大。AIoT 和 5G 时代,国产替代为上游芯片企业带来机遇。

相关问答

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