根据家电行业产能数据，2023年全国空调年产能达到2.4亿台，冰箱和洗衣机各约1亿台，这为芯片应用提供了巨大的市场空间。然而，尽管家电行业整体表现良好，但在芯片等关键零部件的国产化进程中仍面临挑战。
作为全球制造业第一大国，中国家电行业常年在全球市场中稳居第一，空调产量占据全球产量的70%-80%，冰箱、冷柜、洗衣机等产品的产量也保持在50%以上。2023年，家电总体市场规模已达到1.84万亿元人民币，其中国内市场零售约7736亿元，同比增长1.7%，出口额约为6174亿元，同比增长9.9%。
疫情后尽管面临消费降级的趋势，家电市场的规模仍进一步扩大至1.7-1.8万亿元，这得益于消费者对家电更新换代和新功能需求的增长。此外在国家“两新”工作目标的推动下，家电行业以旧换新的政策有望成为新的增长点。
根据家电行业产能数据，2023年全国空调年产能达到2.4亿台，冰箱和洗衣机各约1亿台，这为芯片应用提供了巨大的市场空间。然而，尽管家电行业整体表现良好，但在芯片等关键零部件的国产化进程中仍面临挑战。
与智能手机、服务器等产品相比，家电产业链的自主可控程度虽然较高，但在某些关键环节如MCU（微控制器单元）和IPM（智能功率模块）方面，仍然依赖进口品牌。家电行业对于上游材料、零部件和器件的拉动作用显著，但设计企业对供应链的掌控力不足、多批次间品质不稳定等问题，成为制约家电芯片国产化进程的关键因素。
2024年9月26日，2024中国集成电路设计创新大会暨第四届IC应用展在无锡隆重召开，中国家用电器研究院部长石文鹏在题为《新形势下智能家电芯片应用趋势分析》的演讲中，从家电行业的宏观背景出发，深入探讨了家电行业近年来在芯片应用及国产化方面的进展，以及未来智能家电发展的两大重点方向——家庭能源管理和居家健康管理，并提出了家电与芯片行业协同发展的思考。
中国家用电器研究院部长石文鹏
智能家电的两大发展趋势
石文鹏强调，智能家居的发展方向包括家庭能源管理和居家健康管理。在国家推进光储直柔系统的背景下，电源芯片和电源管理解决方案将成为家电行业的重要需求点。同时，智能家居在大健康领域的应用，如通过传感器和计算技术监测人体健康状态，也将推动芯片和传感器的需求增长。
家庭能源管理：随着国家推进光储直柔（光伏、储能加上直流电器，柔性调配）战略，家电行业正面临着从交流设备向直流设备转换的重大变革。这一变革不仅涉及照明、空调、储能等多个领域，还将推动家电产品向更高集成度、更高效能的方向发展。未来，家庭能源管理系统将成为智能家居的重要组成部分，通过优化能源分配，实现节能减排的目标。
居家健康管理：智能家电不再仅仅是提供便利的工具，而是逐渐融入健康管理的范畴。基于“治未病”的理念，智能家电能够通过收集用户的生活习惯、健康数据等信息，结合医学理论进行分析，为用户提供个性化的健康干预方案。例如，智能冰箱不仅能保鲜食品，还能管理食材，监测食品的新鲜度和安全性；智能空调则能根据室内外环境变化，自动调节温度和湿度，创造更加舒适的居住环境。
第三大趋势：智能家电与AI技术的融合
石文鹏详细介绍了空调、冰箱和洗衣机等家电产品在智能化方面的新功能。例如，空调不仅提供制冷，还与气象大数据、人体健康数据对接，处理大量数据。冰箱和洗衣机则在食品保鲜、衣物识别、水质识别等方面展现出对芯片传感技术的巨大需求。
智能家居对芯片的需求，可以概括为三高两低：
- 高性能：随着家电产品对AI功能的需求增加，如语音识别、图像处理和智能控制，芯片需要支持复杂的算法和实时数据处理；
- 高可靠：随着智能家电的普及，用户数据的安全性成为一个重要问题。AI芯片需要具备强大的安全功能，防止数据泄露和设备被攻击；
- 高集成：为了减少设备体积和成本，AI芯片需要具备高集成度，将多个功能模块集成在一个芯片上，以提供全方位的AI计算支持；
- 低功耗：家电产品的能耗要求较高，因此AI芯片需要具备低功耗设计，以确保在不增加设备能耗的情况下，提供高效的AI计算能力；
- 低成本：所有面向消费者的产品，卖点永远都是价格下降了多少、性能增加了多少、空间增大了多少、能耗减少了多少。
面对智能化发展的浪潮，家电企业积极响应，海尔、美的等领军企业纷纷推出自家的家电专业大模型，致力于将家电产品与人工智能技术深度融合。这些大模型不仅能够增强家庭的知识体系，还能结合能源管理和健康管理，提供更多的应用场景解决方案。
此外，家用智能服务机器人的出现，为家电行业带来了新的增长点，机器人不仅可以操作家电，还能完成烹饪、清洁等家务任务，极大地提升了生活的便捷性和舒适度。
在德国IFA等国际家电展会上，石文鹏观察到一些创新产品，如热泵和燃气热水器混合供能系统、集成制冷模块的冰箱、集成洗衣机和扫地机器人的设备，以及结合洗衣机和干衣机的集成控制模块。这些对算力有需求的产品不仅体现了家电行业在集成化、智能化方面的努力，更对芯片的应用提出了新的挑战和机遇。
家电与芯片行业的协同发展
海尔、美的、格力、小米等家电龙头企业不仅引领全球家电科技创新，而且在专利申请量上位居全球首位。这些企业在智能化转型中，集成电路发挥了关键作用，得到了士兰微、小华、华润等芯片企业的大力支持。
石文鹏指出，家电龙头企业也正通过自建或与集成电路企业合作的方式，推动家电芯片的国产替代进程。他回忆一次去拜访家电企业，这家企业的研发老总表示，每天都有很多芯片设计企业登门拜访，聊了很多，但是最后能能落地谈下合作的不多。
这是因为整机企业认为，上游芯片企业对供应链的掌控能力不足、多批次产品间的品质不稳定、与整机企业生产模式不协调等问题时有发生。此外整机企业非常注重成本、风险控制，验证周期非常长，在技术层面，Pin-to-Pin直接替代模式下的技术和风险也需要进一步积累和提升。特别是在空调室外机等严苛环境下运行的主控芯片上，其标准应不亚于车规级。
石文鹏强调，家电与芯片行业的协同发展是实现智能家电高质量发展的关键。家电企业与芯片设计企业之间的合作日益紧密，但双方在生产模式、技术积累等方面的差异，导致合作过程中存在诸多障碍。
2024年截止目前，国内家电企业的国产芯片采用比例已经达到30%，“尽管国产芯片的应用量有所提升，但真正的行业业态应该是在充分市场竞争环境下的自然选择。”为此，他呼吁芯片企业加强与家电企业的沟通与协作，共同解决供应链管理、品质控制等问题，推动家电芯片的国产化进程。
您可能感兴趣
