變頻家電晶片基本可分為四大模組：變頻功率、電源管理、主控制器、通信傳感。變頻家電中整機晶片成本占比約10%~15%；未來成本將隨著變頻&智慧化性能升級同步增加。
變頻家電主要電子零部件結構拆解，以空調為例包括：(1)主控制器/通信電路主機板、(2)溫度/濕度/壓力/霍爾等感測器、(3)壓縮機/風機電機的變頻電路（IPM模組/IGBT等）。變頻空調需要控制變頻壓縮機、直流風機、PFC模組；其中，主要晶片包括：MCU主控方案、壓縮機IPM，風機IPM、AC-DC晶片、PFC相關（PFC驅動晶片、IGBT、FRD）等電路。
1.1、功率半導體是變頻家電核心
功率模組在家電實現二大功能：電流轉換(交/直流電變換)、電源供應(電流升/降壓輸出)。家電用功率晶片屬於技術門檻高的藍海市場；以芯朋微為例：公司家電PMIC毛利率近50%，高於消費標準電源類的30%；白色家電一般要求在家中使用5至10年，產品穩定性、可靠性要求高；同時，較高集中度有利於縮小體積；此外，家電相對於汽車電子、軌交等領域產品反覆運算快速且驗證週期短，有利於中國晶片企業更快進行驗證，導入中國本土化配套。
功率市場長期被海外企業把控，但是細分領域和應用較多，行業集中度較低；適合中國小規模企業單點突破逐步做大。中國大陸具備完整功率半導體產業鏈；IDM和Fabless+Foundry模式皆有，上下游協同進口替代。以IGBT為例，中國IDM企業包括華潤微、比亞迪、華微電子等；Fabless企業包括斯達半導、中國北車等；Foundry有中芯國際、華虹宏力等，OSAT封測有華天科技、長電科技等。
IGBT在功率模組中可同時以IPM模組和分立器件形式存在，主要用於逆變(DC-AC直交流轉換)。未來IGBT將持續向高電壓、大電流和高集成度模組升級；模組和IPM模組應用占比有望提升。IPM將持續向更高度整合發展；除了原本變頻功率模組，更進一步集成MCU微處理器、驅動電路、集成電源供應模組等元件；增加單位功率密度，為客戶提供更好降本增效的產品。家電類IPM主要為600V-2000V應用，中國華潤微、士蘭微、斯達半導均能供應IPM模組。
MOSFET下游應用領域多樣，高頻特性難以被其他功率器件取代，適合用於體積小電子設備。MOSFET將朝向兩條路徑發展，低壓/中低壓將受益於處理器、智慧快充、小家電等增量需求；高壓則受益於新能源汽車、5G基站等增量需求；SiC-MOSFET在超高頻應用則快速增長。家電類MOSFET中國供應鏈佈局相對完善，華潤微、士蘭微、新潔能、聞泰等均達一定份額。
功率二極體和晶閘管為基礎元件，充分競爭下市場集中度分散，中國外企業技術差距較小。二極體市場已有眾多中國企業，例如：揚傑科技(2%)、瑞能(3%)、華潤微、台基、聞泰等。晶閘管為利基小眾市場，中國企業例如：捷捷微電(6%)、瑞能(12%)、華微電子、台基等。
1.2、電源管理晶片：電能供應指揮官
電源管理晶片(PMIC)為高集成度數位模擬混合IC，實現電能變換、分配、檢測等管理功能。全球電源管理晶片市場超200億美元；中國大陸市場為106億美元，中國市場在全球占比54%，此外，2015-2020年複合增速達8%；PMIC產品細分種類多，對於線寬要求較低，行業准入門檻較低，目前中國企業主要在中低端領域競爭，高端市場還有較大發展機會。
家電終端各種環境配置，需要不同種類電源管理晶片；以3V至4.2V鋰電池供電情況為例：
（1）配置LDO線性穩壓給對雜訊很敏感的無線通訊模組供電;（2）配置DC/DC的Boost和功率開關為5V的USB插槽供電;（3）配置DC/DC的Buck-boost為3.3V感測器升降壓供電。
家用電器PMIC需求量提升：一台家電中通常內置1-8顆PMIC，隨著家電功能升級，PMIC的使用量和性能也隨著實現不同的電能管理職責而提升；例如：AC-DC(內含PWM及高壓開關電晶體)，DC-DC或LDO（升降壓調製給各個模組供電）、FPC、Gate Driver IC等。
家用電器PMIC對品質穩定性、可靠性要求高：要求具備700V以上BCD工藝平臺，才能達到技術門檻；此外，PMIC失效會直接導致電子設備停機甚至損毀，屬於家電關鍵晶片器件。PMIC主要被海外壟斷，中國晶豐明源、芯朋微、聖邦股份開始突破AC-DC、DC-DC等晶片。
1.3、微處理器MCU：家用電器大腦
家電MCU隨著智慧化、變頻化滲透率逐漸提升，MCU性能從8位元向32位元中高端產品升級；中國家電市場8位和16位MCU占比達到80%至90%，32位增長空間尚大；按照全球各應用領域MCU位來看，中國32位MCU占比僅21%，對比全球43%還有翻倍的增長空間。
微處理器MCU在智慧化趨勢下，晶片硬體模組配置逐步升級，包括工藝節點、內核BIT和主頻、記憶體容量、支援通信協定等；軟體方面運算資料量增加，對人工智慧演算法、多工即時操作系統RTOS、先進人機交互界等需求將越來越廣泛。
全球MCU企業超過五十家，競爭激烈；海外IDM龍頭壟斷市場；但是近年來，中國中穎電子、華大半導體等領先突破家電、工控應用；逐步從低端消費類產品向中高端應用升級。
1.4、通信晶片：從低端向高端突破
家電的通信場景主要採用短距離無線通訊技術，用於實現家電聯網智慧化功能；短距離通信技術以WiFi、藍牙、Zigbee為主，具備不同技術優勢，WiFi用於智慧設備和使用者家庭範圍之間的互聯、藍牙用於可穿戴式裝置短距離互聯，Zigbee用於M2M設備間互聯。
WiFi+MCU的SoC晶片具備高集成度、低成本的優勢；2020年WiFi MCU晶片價格已經降至1.5美元至0.5美元，預計在低端應用價格已經見底；因此，未來WiFi MCU將向中高端應用滲透，提高集成度和性能，例如：集成WiFi&藍牙雙通信協定、主頻更高、介面更多等功能提升。
2019年新一代WiFi6協議802.11ax開始導入；中國主要路由器品牌皆推出WiFi6產品，有利於WiFi6加速滲透；WiFi6相較於上一代協定，具備高速率、大容量、低時延、低功耗要求高的場景尤其是對於室內智慧家電的體驗升級，將推動WiFi6和萬物互聯的應用增加。
智慧家居對於性能要求較低，通信晶片和主控制板有望朝向單晶片式WiFi MCU發展；但是變頻家電對驅動電機控制精度高，因此會採用主控制MCU外掛WiFi SoC；中國樂鑫科技、博通集成在WiFi MCU市場已有突破，未來有望持續加大家電領域滲透，並突破高端網通市場。
信號鏈晶片和感測器主要被海外企業壟斷，中國企業整體規模較小，但是在細分領域突破。信號鏈晶片以TI、ADI、瑞薩等傳統大廠為主；中國思瑞浦、聖邦股份、芯海科技占比不足1%。感測器產品種類眾多，整體主要為歐美廠商；中國歌爾股份、敏芯股份、士蘭微均有突破。    
功率及模組：華潤微、斯達半導、士蘭微、揚傑科技、新潔能、捷捷微電、中芯國際、華虹半導體、聞泰科技、比亞迪電子
電源管理：晶豐明源、芯朋微、聖邦股份、富滿電子、上海貝嶺、明微電子
主控（軟/硬）：    和而泰、中穎電子、北京君正、拓邦股份、兆易創新、芯海科技、華大半導體、東載軟波、貝特萊
通信單元：博通集成、樂鑫科技
信號鏈：思瑞浦、芯海科技、聖邦股份
傳感單元：歌爾股份、敏芯股份、士蘭微、華工科技、瑞聲聲學
晶片是家電的核心部件，家電企業掌握晶片技術既能有效防範海外晶片斷供對供應鏈造成巨大影響、降低成本，又能把握行業未來發展方向。美的、格力、海爾等家電巨頭紛紛積極佈局晶片領域，希望搶佔科技高地。
美的多點發力，擁有多個品類晶片產品。IPM是空調室外機變頻電控中的核心晶片，美的於2010年就成立了IPM模組專案組，並於2013年實現中國國產自研IPM量產。2018年公司成立美仁半導體，正式進入半導體行業，主要產品覆蓋家電晶片全品類的四個產品系列，包括MCU、功率晶片、電源晶片和IOT晶片等。在2021年AWE展會中，美仁展出了自研晶片，並透露公司在美的家用空調、暖通及樓宇、冰箱、洗衣機、廚房和熱水等事業部均已完成產品測試，逐步進入批量銷售階段。2019年10月，美的loT公司發佈了家電專用智慧晶片HolaCon。此款晶片由美的IoT聯合定制開發，並同時推出搭載HolaCon晶片的高性能低成本智慧連接模組，已全面應用到美的全品類智慧家電產品，而且該智慧模組成本價格僅為9元。2021年1月，美的再次加碼，成立美墾半導體技術有限公司，經營範圍為積體電路晶片製造和銷售、電力電子元器件製造、半導體分立器件製造、新興能源技術研發等。格力晶片實現量產，並廣泛應用於空調產品。2015年格力微電子所和功率半導體所成立，隨後自主研發了MCU、IGBT等晶片，並且品質得到認可。2018年，格力電器成立全資子公司珠海零邊界積體電路有限公司，專注於MCU、AIoT SoC和功率器件的研製與銷售，主打嵌入式主控、語音辨識、AI圖像識別、變頻控制等方案，晶片年銷量超千萬顆。2019年格力工規級MCU年產量已超1000萬顆，且晶片達到進口晶片水準，已全面應用於家用空調掛機、櫃機、商用多連線內機、線控器、空調遙控器等產品。
作為彩電領域的老牌企業，海信很早就涉足電視晶片研發。海信2005年生產了中國第一顆自主智慧財產權的數位視訊處理晶片“信芯一號”。2015年末，海信發佈Hi-View Pro畫質引擎晶片，成為中國唯一擁有自主高端畫質晶片的電視機企業，正式比肩行業巨頭三星和索尼。2019年海信與青島微電子創新中心有限公司共同成立青島信芯微電子科技有限公司，專注於顯示控制和畫質晶片研發。2020年，信芯微的屏端驅動晶片（TCON）產品已經覆蓋從高清到8K超高清全系，全年出貨量超4000萬顆，累計出貨已達1億顆，全球佔有率超過50%，穩居第一，客戶包括京東方、華星光電、中電熊貓、惠科和彩虹等主流面板企業。
海爾智慧晶片助力智慧家庭場景戰略。伴隨著向場景化家居轉型，海爾推出了專為智慧家庭應用場景深度定制的IoT晶片雲芯Ⅱ代，引領智慧家庭領域的技術革新。此晶片率先應用到出口東南亞、南亞的海爾智慧空調上，旨在加速海爾智慧空調全球化進程。在此之前，2017年海爾U+就正式推出U+物聯雲解決方案——U+雲芯，用於製造業及中小初創企業的物聯網解決方案，助力傳統企業製造升級。
家電製造涉及多種晶片，雖然涉足晶片領域的家電企業無法全面覆蓋並實現完全自主供應，但是在自身掌握部分技術和產能的情況下一定程度上能緩解供應危機，並為未來持續深化晶片領域研究打下堅實基礎。同時，作為龍頭企業，在整個行業都面臨短缺壓力之時，能憑藉自身的規模和品牌在供應商處獲得優先權。