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饮水机电子冰胆工作原理

饮水机电子冰胆工作原理

更新时间:2022-01-21 05:28:30
安静的半导体制冷技术,主打低噪声、小型化!公司产品外销占比达六成左右,在我国半导体制冷式家用型冷藏箱出口占比达19.7%...

文:海豚音

海豚读次新(全市场最深度的新股解读,欢迎关注)

今日继续来说一只科创新股——富信科技,在清明节前最后两个交易日科创半导体板块集体异动的情况下,富信科技作为刚上市的科创新股进入不少人视野,其远看半导体热电技术,还是这一领域上市的第一股,好像科创半导体又添了一只新成员,科创股里也确实经常会出一些特殊的专有技术名词让人混淆视听,看了配图估计不少人疑问这个经常在酒店里看到的冷藏小冰箱和半导体怎么有了关系?那么富信科技质地究竟如何?且看海豚今日为你深度剖析

首先明确下半导体热电是个啥?

第一、半导体热电器件与半导体集成电路虽然同属于半导体材料的下游应用产品,但是材料种类、技术原理、应用完全不同

第二、半导体热电器件是一种利用碲化铋合金等半导体材料的热电效应实 现电能和热能直接相互转换的电子器件,其功能就是制冷、加热、发电。而半导体集成电路为微型电子器件,应用于信息技术领域

第三、半导体热电器件目前我国主要用于消费电子领域(相对低端),而通信、医疗实验等领域还处于推广阶段....

半导体热电技术解决方案提供商,下游客户有SEB、伊莱克斯等

富信科技为半导体热电技术解决方案提供商,实现了从覆铜陶瓷基板、热电器件、热电系统的研发生产到下游半导体热电整机应用产品制造的半导体热电产业链全覆盖,为行业内少有的全产业链技术解决方案及应用产品提供商,产品广泛应用于消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等。

在小容积食品饮料冷藏、冷冻场景,公司研制开发了啤酒机、恒温酒柜、冻奶机、冰淇淋机等以及饮水机冰胆、冰箱酒柜系统等热电系统;在便携式制冷场景,公司研制开发了母乳冷藏包、雪茄养护箱、胰岛素盒、化妆品箱等。在环境温度、湿度控制场景,公司研制开发了恒温床垫、植物培养箱、手机散热背夹、除湿机等。

下游客户主要有SEB(啤酒柜)、伊莱克斯(恒温酒柜)、美的(冰胆)、 Bruno(冰淇淋机)、优瑞(Jura)(冻奶机)等

半导体热电致冷技术在输出小冷量时性价比高,公司产品95%以上用于消费电子领域,但多以传统领域为主

半导体热电制冷技术采用直流电工作,通过调节工作电压和电流大小,可实现冷量从毫瓦级到千瓦级线性连续调节,控温精度可达0.01℃,而相比之下传统的机械压缩式制冷模式下非变频压缩机依靠压缩机启停控制 冷量输出,冷量输出不线性,变频压缩机可以实现线性控制,但控制模式复杂,成本较高。

半导体热电器件没有运动部件,工作时无振动,无噪音,形状也较为灵活,尺寸便于小型化、微型化,且不使用制冷剂,而传统的机械压缩机体积和重量相对较大,难以携带和移动。

总体机械压缩式在制冷输出大冷量(一般指 100 瓦以上)时性比价高,为目前主流制冷技术,广泛用于对制冷系数、制冷量要求较大的场景,如空调、冰箱、冷柜、物流冷链等。而半导体热电制冷具有控温精度高、尺寸小、无机械转动部件、无振动、无噪音、无磨损、工作状态无放置角度要求等技术优势,在输出小冷量(一般指10 瓦级)时,性价比高,应用场景市场规模还较为有限,主要适用于如下三类场景:

  1. 尺寸、便携性、静音性要求较高的小容积、小冷量制冷场景,如啤酒机、恒温酒柜、电子冰箱、恒温床垫、冷热型饮水机、车载冰箱,医疗领域的冷敷设备、便携式胰岛素盒等
  2. 需要精准控温的微型化局部制冷场景:如通信领域的光模块,医疗试验领域的PCR测试仪,工业领域的CCD图像传感器等。
  3. 环境适应性要求较高的场景:如汽车领域的恒温座椅、航天国防领域的探测器和传感器的温度控制、激光系统冷却等。

消费电子领域是目前半导体热电制冷技术最大的应用市场,其最典型的应用是在有限的空间内制冷或通过制冷、制热实现精确控温,2018年半导体热电器件在消费电子领域对外销售规模为1.31亿美元,预计2021年将达2.31亿美元。

公司产品用于消费电子领域收入占比达95%左右,不过大部分为车载冰箱、电子冰箱、恒温酒柜等传统应用场景,用于手机散热背夹、水离子吹风机、5G 网络光模块、热电联供设备等其他应用领域或新型场景的产品数量和收入占比仍然较低

半导体制冷式家用型冷藏箱需求主要集中在欧美,外销占比达六成左右,近年来公司啤酒机小幅提升,恒温酒柜下滑较为明显

在家用型冷藏箱领域,半导体制冷式2017-2019年市场占比分别为23.8%、25.25%、26.4%,主要企业有奥达信、中山凯腾、北方电子、多美达等。

2019 年全球半导体制冷式家用型冷藏箱产量达到2,012 万台,中国电冷热饮水机产量达到 1,679 万台。目前,半导体制冷式家用型冷藏箱主要消费市场还集中于欧美发达国家,2019年我国半导体制冷式家用型冷藏箱出口额为2.28亿美元,公司产品外销占比达六成左右,且公司出口半导体制冷式家用型冷藏箱在我国同类产品出口占比达19.7%。

从收入结构看公司热电整机应用收入占比达65%左右,且公司的热电整机产品以ODM为主ODM占比超94%,其中啤酒机收入占比从2017年的14%小幅提升至2019年的23%;恒温酒柜收入占比从2017年的32%小幅下滑至2019年的22.8%,电子冰箱收入占比在8%左右,收入规模在4700多万。另一方面公司恒温床垫收入规模2年翻了近五倍,收入占比从2017年的2%大幅提升至2019年的7.9%

2020年上半年受疫情冲击影响,公司啤酒机、恒温酒柜收入分别同比大降71%、35%。

公司的半导体热电器件、热电系统主要采用自主品牌“富信”对外销售,主要客户为消费电子通信领域客户,部分半导体热电器件和热电系统作为公司热电整机应用产品的核心部件进行配套生产。

成功研制5G光模块控温的微型热电制冷器件并实现小批量供货,已达国际水平,为未来重点拓展方向

国内半导体热电器件生产企业起步较晚,产品也多集中于消费电子领域,而在通信、医疗、汽车领 域的高性能热电器件及技术解决方案市场主要掌握在日本 Ferrotec、KELK Ltd. 等外资厂商中。

其中在通信领域,光模块及其内部组件性能对温度非常敏感,温度升高将引起光功率输出减少同时波长正向漂移,因此光模块需要在一定温度下才能够进行持续不断的数据传输。采用半导体热电制冷技术对光模块进行精准的主动控温是目前最主要的确保光模块有效工作、延长使用寿命的技术解决方案。此外半导体热电制冷技术还可用于光纤放大器、基站电池柜、光通道监视器、社区公共电视天线系统、泵浦激光器、波长锁定器、雪崩光电二极管等产品的温控。2018年半导体热电器件在通信应用领域市场规模为1.2亿美元,预计到2024年将达1.74亿美元。

2019年公司实现技术突破成功研制了用于 5G 网络中光模块温控的高性能微型热电制冷器件,可靠性达到 两项国际先进测试标准的要求,并于2020年实现小批量供货,成为国内少数能够生产用于光模块温控的微型热电制 冷器件的厂商之一

此次募投项目公司拟投资1.38亿用于新增半导体热电器件产能 900 万片/年,热电系统产能 300 万个/年,其中主要应用于通信等领域的高性能热电器件产能 300 万片/年。未来公司将重点开拓通信领域中用于 5G 网络光模块温控的高性能微型热电器件以及温差发电器件。

半导体温差发电技术还在积极拓展中

半导体温差发电技术是利用半导体材料的泽贝克效应实现热能向电能转换,核心部件为半导体温差发电器件。

在节能技术方面,受限于发电量较小、单位发电量成本较高、热电转换效率较低的局限性因素影响,温差发电技术相比于余热锅炉等传统节能技术的市场规模仍然较小

在特殊电源方面,可作为传统蓄电池的一种补充,用于不方便维护或替换,需要长时间持续供电的场景,如在极低温、失重、超重等极端环境下,野外及户外生存的特殊灶具热源发电等,但整体市场规模较小。未来随着智能手表、无线传感器等微电子系统的功耗不断降低,以及可穿戴电子设备市场的发展,预计应用场景将逐渐增多。2019年半导体温差发电市场规模为4.6亿美元,预计到2025 年将达到 7.41 亿美元

未来公司将扩大用于军用野外热电联供设 备、家用壁炉的温差发电器件销售规模。

泛可比公司:富连京(872240.OC)、

海豚结语:

技术含量一般,半导体热电制冷技术短期热电转换效率仍然偏低,且技术研发路径较长,后端热电器件、热电系统的技术开发难度较大,传统的恒温酒柜、电子冰箱、冻奶机、冰淇淋机等下游应用领域增速乏力,唯一有增长的为恒温床垫,总体市场空间受限,未来最大看点在于5G光模块领域的拓展,短期价位仍然略显偏高,建议谨慎。

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