電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)隨著智能家居的盛行,智能家居控制系統(tǒng)也開始逐漸普及。作為以智能家居系統(tǒng)為平臺,家居電器及家電設(shè)備為主要控制對象,利用多種技術(shù)構(gòu)建高效的主宰控制管理系統(tǒng),智能家居控制系統(tǒng)的核心,便是智能家居控制器,而智能控制器也是電子產(chǎn)品、設(shè)備、裝置或系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵部件。
智能控制器的重要作用
在如今產(chǎn)品智能化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢下,終端功能的不斷完善帶來了更多智能控制器部署的要求。而智能控制器的工作原理主要為:通過感知外部信息,傳達到控制器,而后控制器推理與決策,再由執(zhí)行器進行相應(yīng)的行為執(zhí)行。
智能控制器主要功能為控制信息、反饋信息等,在整個智能控制系統(tǒng)中扮演著“神經(jīng)中樞”的角色。產(chǎn)品通常由檢測器、控制器、執(zhí)行器、過程對象等部分組成。
其中,檢測器主要用來接收處理輸出信號轉(zhuǎn)化為反饋信號,將反饋信號與輸入信號一同輸入控制器中;控制器按照預(yù)定的智能控制程序,對信號進行處理產(chǎn)生控制信號,并傳輸?shù)綀?zhí)行器;最終再由執(zhí)行器將執(zhí)行信號傳輸至過程對象。
目前,智能控制器主要包含硬件和算法,硬件主要為MCU、DSP,而這部分上游原材料所占的成本最高。其中IC芯片的成本占比達到22.86%,MOS管的成本占比為15.32%,PCB成本為11.40%,各種五金件成本占比10.70%,二三極管成本占比為8.02%,電容電阻成本占比為5.64%,其他成本占比為26.06%。
具體做法上,MCU芯片把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當縮減,并將內(nèi)存、計數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口整合在單一芯片上,通過預(yù)先寫好的智能控制算法,對控制系統(tǒng)進行處理。
從市場數(shù)據(jù)來看,據(jù)沙利文數(shù)據(jù)顯示,2019年全球智能控制器市場規(guī)模達到了1.5萬億美元(約合10.78萬億人民幣),預(yù)計在2024年將達到2萬億美元(約合14.38萬億人民幣)。而中國的智能控制器市場規(guī)模在2024年將達到38061億元,2020-2024年復(fù)合增長率達12.5%。
智能控制器下游為應(yīng)用領(lǐng)域,主要應(yīng)用在汽車電子、家用電器、電動工具及工業(yè)設(shè)備裝置、智能建筑與家居、健康與護理產(chǎn)品等領(lǐng)域。據(jù)2020年公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計,汽車電子市占比最高,達24%,其次分別為家用電器的16%以及電動工具及工業(yè)設(shè)備裝置的13%。
其中家用電器主要包括冰箱、空調(diào)、洗衣機、電磁爐、洗碗機、電飯煲等,用于居民家庭內(nèi)部制冷制熱、清潔洗滌、食品處理、環(huán)境調(diào)控的家用電器控制。
仍有大量機會的智能控制器市場
從市場來看,智能控制器屬于萬億級市場,但在國內(nèi),這個市場仍未出現(xiàn)巨型企業(yè),市場集中度也不高。國內(nèi)比較知名的企業(yè)如拓邦股份、和而泰、英唐智控、朗科智能、和晶科技、貝仕達克、振邦智能等,僅有拓邦股份、和而泰規(guī)模在百億元以上,其余規(guī)模都不足百億。
國外比較知名的企業(yè)代傲、英維斯等,由于發(fā)展較早,占據(jù)全球大多市場份額,而中國公司在全球份額占比不到10%。不過隨著國內(nèi)廠商技術(shù)實力的增強,以及國內(nèi)工程師紅利逐步釋放,加上前幾年受疫情影響,不少訂單涌入國內(nèi)市場,利好國內(nèi)智能控制器市場的發(fā)展。
作為中游部件,智能控制器對于下游市場的景氣度有著較高的依賴,隨著智能家居市場的快速興起,產(chǎn)品智能化的加快,也讓智能控制器市場規(guī)模持續(xù)提升。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,2021年中國智能家居市場規(guī)模約為5880億元,同比增長12.7%,智能家居產(chǎn)品出貨量約為2.1億臺,預(yù)計到2024年,中國智能家居市場規(guī)模將突破萬億大關(guān)。
同時,近幾年來智能家居市場也開始逐漸走向繁榮。從企業(yè)數(shù)量來看,目前中國智能家居行業(yè)的主要企業(yè)共計達1.4萬家,2021年全年注冊企業(yè)數(shù)量達2802家,為近年來最高,截至9月初,2022年注冊企業(yè)數(shù)量已經(jīng)突破1000家。
大量玩家的涌入證明了對于該行業(yè)的看好,以家用電器為例,應(yīng)用變頻技術(shù)的家用電器滲透率在逐年顯著提升,成為拓寬家電行業(yè)增長空間的重要驅(qū)動因素之一。而變頻技術(shù)是有效提升家電效能,減少電器損耗的核心技術(shù)。
據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示,2019年,變頻冰箱滲透率已達到25.58%,變頻空調(diào)滲透率為45.17%。尤其是近幾年火熱的BLDC,2020年在家用風(fēng)扇上的滲透率已經(jīng)達到15%,抽油煙機滲透率達10%,洗碗機為8%。隨著BLDC電機滲透率的提升,也將帶動智能控制器的份額增長。
在小家電市場上,據(jù)Frost & Sullivan機構(gòu)的預(yù)測,到2024年,我國小家電市場規(guī)模將有望突破2000億元,2020年到2024年的年復(fù)合增長率將達到9.77%。而當前我國家庭平均擁有小家電的數(shù)量不足10件,但在歐美國家,該數(shù)據(jù)在20-30件左右,因此市場規(guī)模甚至有望翻倍增長。這些市場的增長,都會提升對智能控制器的需求。
另一方面,由于智能家居等終端產(chǎn)品迭代速度的加快,智能終端功能開始趨向復(fù)雜化、集成化,單個智能終端對于智能控制器的用量需求也在上升。
從2020年數(shù)據(jù)來看,即便是在疫情影響下,傳統(tǒng)家電遇冷下滑,但部分智能家居卻表現(xiàn)亮眼,如微蒸烤復(fù)合機、洗碗機、智能馬桶銷量分別同比增長41%、31%、27%。
總體來看,智能控制器行業(yè)作為產(chǎn)品周期短、更新?lián)Q代快的行業(yè),對研發(fā)、生產(chǎn)團隊的反應(yīng)速度要求較高,國內(nèi)廠商也開始不斷提高研發(fā)投入,形成了一定技術(shù)積累。部分企業(yè)更是聯(lián)合上游廠商研發(fā)設(shè)計,甚至自主研發(fā)并生產(chǎn)終端產(chǎn)品,開始從OEM開始逐步向ODM、JDM轉(zhuǎn)型,產(chǎn)品附加值也在逐步提升。國產(chǎn)智能控制器,正站在萬億市場之前。
智能控制器的重要作用
在如今產(chǎn)品智能化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢下,終端功能的不斷完善帶來了更多智能控制器部署的要求。而智能控制器的工作原理主要為:通過感知外部信息,傳達到控制器,而后控制器推理與決策,再由執(zhí)行器進行相應(yīng)的行為執(zhí)行。
智能控制器主要功能為控制信息、反饋信息等,在整個智能控制系統(tǒng)中扮演著“神經(jīng)中樞”的角色。產(chǎn)品通常由檢測器、控制器、執(zhí)行器、過程對象等部分組成。
其中,檢測器主要用來接收處理輸出信號轉(zhuǎn)化為反饋信號,將反饋信號與輸入信號一同輸入控制器中;控制器按照預(yù)定的智能控制程序,對信號進行處理產(chǎn)生控制信號,并傳輸?shù)綀?zhí)行器;最終再由執(zhí)行器將執(zhí)行信號傳輸至過程對象。
目前,智能控制器主要包含硬件和算法,硬件主要為MCU、DSP,而這部分上游原材料所占的成本最高。其中IC芯片的成本占比達到22.86%,MOS管的成本占比為15.32%,PCB成本為11.40%,各種五金件成本占比10.70%,二三極管成本占比為8.02%,電容電阻成本占比為5.64%,其他成本占比為26.06%。
具體做法上,MCU芯片把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當縮減,并將內(nèi)存、計數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口整合在單一芯片上,通過預(yù)先寫好的智能控制算法,對控制系統(tǒng)進行處理。
從市場數(shù)據(jù)來看,據(jù)沙利文數(shù)據(jù)顯示,2019年全球智能控制器市場規(guī)模達到了1.5萬億美元(約合10.78萬億人民幣),預(yù)計在2024年將達到2萬億美元(約合14.38萬億人民幣)。而中國的智能控制器市場規(guī)模在2024年將達到38061億元,2020-2024年復(fù)合增長率達12.5%。
智能控制器下游為應(yīng)用領(lǐng)域,主要應(yīng)用在汽車電子、家用電器、電動工具及工業(yè)設(shè)備裝置、智能建筑與家居、健康與護理產(chǎn)品等領(lǐng)域。據(jù)2020年公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計,汽車電子市占比最高,達24%,其次分別為家用電器的16%以及電動工具及工業(yè)設(shè)備裝置的13%。
其中家用電器主要包括冰箱、空調(diào)、洗衣機、電磁爐、洗碗機、電飯煲等,用于居民家庭內(nèi)部制冷制熱、清潔洗滌、食品處理、環(huán)境調(diào)控的家用電器控制。
仍有大量機會的智能控制器市場
從市場來看,智能控制器屬于萬億級市場,但在國內(nèi),這個市場仍未出現(xiàn)巨型企業(yè),市場集中度也不高。國內(nèi)比較知名的企業(yè)如拓邦股份、和而泰、英唐智控、朗科智能、和晶科技、貝仕達克、振邦智能等,僅有拓邦股份、和而泰規(guī)模在百億元以上,其余規(guī)模都不足百億。
國外比較知名的企業(yè)代傲、英維斯等,由于發(fā)展較早,占據(jù)全球大多市場份額,而中國公司在全球份額占比不到10%。不過隨著國內(nèi)廠商技術(shù)實力的增強,以及國內(nèi)工程師紅利逐步釋放,加上前幾年受疫情影響,不少訂單涌入國內(nèi)市場,利好國內(nèi)智能控制器市場的發(fā)展。
作為中游部件,智能控制器對于下游市場的景氣度有著較高的依賴,隨著智能家居市場的快速興起,產(chǎn)品智能化的加快,也讓智能控制器市場規(guī)模持續(xù)提升。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,2021年中國智能家居市場規(guī)模約為5880億元,同比增長12.7%,智能家居產(chǎn)品出貨量約為2.1億臺,預(yù)計到2024年,中國智能家居市場規(guī)模將突破萬億大關(guān)。
同時,近幾年來智能家居市場也開始逐漸走向繁榮。從企業(yè)數(shù)量來看,目前中國智能家居行業(yè)的主要企業(yè)共計達1.4萬家,2021年全年注冊企業(yè)數(shù)量達2802家,為近年來最高,截至9月初,2022年注冊企業(yè)數(shù)量已經(jīng)突破1000家。
大量玩家的涌入證明了對于該行業(yè)的看好,以家用電器為例,應(yīng)用變頻技術(shù)的家用電器滲透率在逐年顯著提升,成為拓寬家電行業(yè)增長空間的重要驅(qū)動因素之一。而變頻技術(shù)是有效提升家電效能,減少電器損耗的核心技術(shù)。
據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示,2019年,變頻冰箱滲透率已達到25.58%,變頻空調(diào)滲透率為45.17%。尤其是近幾年火熱的BLDC,2020年在家用風(fēng)扇上的滲透率已經(jīng)達到15%,抽油煙機滲透率達10%,洗碗機為8%。隨著BLDC電機滲透率的提升,也將帶動智能控制器的份額增長。
在小家電市場上,據(jù)Frost & Sullivan機構(gòu)的預(yù)測,到2024年,我國小家電市場規(guī)模將有望突破2000億元,2020年到2024年的年復(fù)合增長率將達到9.77%。而當前我國家庭平均擁有小家電的數(shù)量不足10件,但在歐美國家,該數(shù)據(jù)在20-30件左右,因此市場規(guī)模甚至有望翻倍增長。這些市場的增長,都會提升對智能控制器的需求。
另一方面,由于智能家居等終端產(chǎn)品迭代速度的加快,智能終端功能開始趨向復(fù)雜化、集成化,單個智能終端對于智能控制器的用量需求也在上升。
從2020年數(shù)據(jù)來看,即便是在疫情影響下,傳統(tǒng)家電遇冷下滑,但部分智能家居卻表現(xiàn)亮眼,如微蒸烤復(fù)合機、洗碗機、智能馬桶銷量分別同比增長41%、31%、27%。
總體來看,智能控制器行業(yè)作為產(chǎn)品周期短、更新?lián)Q代快的行業(yè),對研發(fā)、生產(chǎn)團隊的反應(yīng)速度要求較高,國內(nèi)廠商也開始不斷提高研發(fā)投入,形成了一定技術(shù)積累。部分企業(yè)更是聯(lián)合上游廠商研發(fā)設(shè)計,甚至自主研發(fā)并生產(chǎn)終端產(chǎn)品,開始從OEM開始逐步向ODM、JDM轉(zhuǎn)型,產(chǎn)品附加值也在逐步提升。國產(chǎn)智能控制器,正站在萬億市場之前。
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