國產模型芯片企業業績竟好過海外巨頭,國產替代起效果?
5月23日下午,在賽微微電召開的2023年年度暨2024年第一季度業績說明會上,多名投資者問及模擬芯片市場景氣度,公司董事長兼總經理蔣燕波在回答提問時表示:“目前市場需求已有所回暖。”
財報顯示,賽微微電2023年度實現營業收入約2.49億元,同比增長24.76%;實現歸屬于上市公司股東的凈利潤約5977.37萬元,同比增長15.26%。
2024年第一季度,賽微微電業績增長提速。公司報告期內實現營業收入6389.44萬元,同比增長121.54%;實現歸屬于上市公司股東的凈利潤741.79萬元,同比增長565.72%。
在本次業績說明會上,蔣燕波向投資者表示:“2023年下半年至今,公司下游客戶需求有所恢復,2023年度和2024年一季度業績同比均回升。”
公開資料顯示,賽微微電主要生產模擬芯片,產品包括電池安全芯片、電池計量芯片和充電管理等其他芯片,廣泛應用于筆記本電腦及平板電腦、智能可穿戴設備、電動工具、充電類產品、輕型電動車輛、無繩家電、智能手機、無人機、AR/VR設備和PD移動電源等領域。
德邦證券研報表示,隨著下游大部分行業的庫存去化接近尾聲,模擬芯片市場需求逐漸回暖。
下游市場持續擴容與升級,新興領域釋放增長動力
(1)通訊是模擬芯片第一大下游應用領域,5G 加速數字化浪潮,中國率先布局掀起模 擬芯片新機遇。5G 的普及加速了其在各領域的融合,成為數據資源循環和產業智能化、綠 色化、融合化轉型的關鍵支撐。截至 2023 年底,我國 5G 基站總數達 337.7 萬,5G 行業應 用已融入 71 個國民經濟大類,應用案例數超 9.4 萬個,5G 行業虛擬專網超 2.9 萬個。5G 應用在工業、礦業、電力、港口、醫療等行業深入推廣。根據全球移動通信系統協會(GSMA) 首席執行官約翰·霍夫曼的預測,到 2025 年,中國將成為世界上第一個擁有超過 10 億個 5G 連接數的國家,并將繼續保持全球引領地位。
通訊制式的不斷演進給模擬芯片帶來了新的挑戰。5G 對混合信號處理系統提出了更高 的帶寬和速率需求,這需要高性能數據轉換器如 ADC 和 DAC 將模擬信號準確地轉換為數 字信號,以實現通信系統的高保真傳輸。在毫米波頻段,5G 可利用更寬廣的頻譜資源,但也面臨信號傳播損失劇增的挑戰。為實現高速毫米波無線連接,模擬射頻前端芯片發揮關鍵 作用,實現信號的低損耗放大、混頻、濾波等功能。另外,5G 基站對供電管理提出了更嚴 格的要求,需要提供高精度的穩壓供電解決方案。伴隨 5G 終端應用拓展,各類傳感器和 MEMS 的廣泛應用也推動了相關模擬接口和信號調理芯片的需求增長。以射頻芯片為例,在 通訊制式從 4G 至 5G 發展的過程中,其頻率范圍擴大,最高頻率從 2690MHz 提高至 5000MHz;頻段數量大幅增長,新增高頻頻段 n77/n78/n79 等;頻道帶寬也在增長,最大由 20MHz 變為 100MHz。高頻段的信號處理難度較高,對射頻小芯片的性能要求也不斷提高, 不僅需要引入新工藝、新的封裝形式,同時引出了新的產品需求,給射頻芯片的設計也帶來 了新的挑戰。
(2)汽車作為模擬芯片第二大下游應用領域,模擬芯片在單車車規半導體中價值量占 比第三,達 14%,隨著汽車三化的不斷滲透,汽車模擬芯片的規模長期增長。模擬芯片在汽 車各個部分均有應用,包括車身、儀表、底盤、動力總成及 ADAS 等。納芯微創始人、董事 長、CEO 王升楊在 2024 年第九屆中國電動汽車百人會論壇上表示,2020 年全球單車模擬 芯片價值量約 150 美元,而到 2027 年,模擬芯片價值量將達到 300 多美元/車,年復合增 長率超過 10%。
①新能源汽車市場的巨大增長潛力也對模擬芯片提出新的需求,全球新能源汽車市場高 速擴張,2023 年銷量同比增長 37.6%。相較于傳統燃油車,新能源汽車使用“三電系統”,即 電池、電機、電控系統,有越來越多的人機接口、車載顯示屏、智能設備互聯、遠程信息處 理等應用場景,這需要 MOSFET、IGBT 等功率芯片的支持,同時需要更多的電源管理芯片 進行電流電壓的轉換。模擬芯片廣泛應用于新能源汽車的電池管理、電機控制、電源轉換、 供電控制、安全系統、自動駕駛、舒適控制和車聯網等方面,發揮著不可或缺的作用。在保 證電池高效運行的同時,優化能源效率,保證安全性和舒適性,并支持自動駕駛和車聯功能。 2018 年至 2023 年,全球新能源汽車市場銷售量從 188.7 萬輛快速增長至 1465.3 萬輛,尤 其在 2021 年和 2022 年分別實現了 119.5%和 63.6%的高速增長,2023 年的增長率也達到 了 37.6%,整體呈現持續快速增長的趨勢。
②2023 年我國新能源汽車滲透率已超過 30%,旺盛的下游需求為模擬芯片市場提供了 強勁的增長動力。據中國汽車工業協會數據,2022 年我國新能源汽車銷量增速達到史無前 例的高位 337.3%,2023 年我國新能源汽車銷量為 949.5 萬輛,滲透率達 31.6%。2024 年 1 月 21 日,中國全固態電池產學研協同創新平臺成立大會暨中國全固態電池創新發展高峰 論壇上,全國政協常委、經濟委員會副主任苗圩預計 2025 年-2026 年我國新能源汽車滲透 率將達到 50%左右。近年來我國新能源汽車暴漲的需求為相關模擬芯片市場注入了新的成 長活力。但作為全球最大的新能源汽車市場,在車規功率器件市場方面,國內自給率僅 8%, 存在巨大的供需缺口。未來隨著新能源汽車滲透率繼續提高,其對模擬芯片的剛性需求還會 持續釋放,兩者發展存在良性互動。
(3)中國工業自動化市場規模持續增長,2022 年進入平穩發展期,助推模擬芯片行業 不斷擴張。工業自動化系統通過應用自動化技術實現生產過程的智能執行和精確控制,包含 傳感器、執行器、控制器、計算機及通信網絡等組件。工業傳感器實時監測工藝參數和設備 狀態,并以模擬信號形式采集各種過程數據。控制系統根據傳感器反饋,通過模擬芯片精確 控制各類電機、閥門、化工流程,實時調節工藝參數。此外,模擬芯片還廣泛應用于電源管 理、音視頻處理、人機交互等功能的實現。2018 年-2022 年,中國工業自動化市場規模持續 增長,增量超過 800 億元人民幣,但年增長率存在波動。2021 年增速達 22.0%的高點后, 2022 年降至 3.7%,市場步入平穩發展期,增速放緩可能受宏觀環境影響,但從總體來看, 工業自動化市場保持擴張態勢。未來隨著新能源汽車滲透率繼續提高,其對模擬芯片的剛性 需求還會持續釋放,兩者發展存在良性互動。
(4)消費電子領域,PC 市場和智能手機市場趨于飽和,短期增速難達預期。智能手機 和 PC 作為重要的模擬芯片應用領域,其市場近年來增長乏力,出貨量波動下滑,導致對芯 片的需求疲軟。2018 至 2021 年,全球 PC 出貨量穩步增長。2022 年以來,全球經濟增速 放緩,PC 市場進入結構性調整期,出貨量持續大幅下滑,同比下降 16.2%。2023 年 PC 市 場小幅復蘇,同比增長 5%。全球智能手機市場在 2014 年-2015 年處于高速增長期,2016 年起進入成熟期,增速顯著放緩。2018 年-2020 年出現負增長,2021 年短暫回升后,2022 年出貨量再度下滑11.3%。2023年全球智能手機市場同樣小幅回溫,同比降幅收窄至3.4%。 從需求情況看,近年來智能手機市場趨近飽和,消費者手機替換周期延長至 3-4 年。作為重 要的芯片應用領域,智能手機出貨量的波動對芯片周期產生一定影響。
(5)中國智能家居市場穩步增長,智能視覺將推動模擬芯片行業進一步發展。智能家 居系統廣泛應用模擬芯片,以實現智能感知、連接控制和交互功能。模擬芯片負責傳感器數 字接口,采集溫濕度等各類環境參數;進行音頻前端處理,提供高品質音效;實現精準的電 源管理;支撐設備之間的無線通信連接;用于觸摸和手勢控制,提供自然交互;進行圖像信 號處理,提升攝像頭性能;實現對智能設備的遠程和自動化控制。從 2016 年開始,中國智 能家居市場規模呈穩步增長趨勢,年均復合增長率可觀。盡管增速有所波動,但保持兩位數 增長。在產品和解決方案創新以及消費者需求推動下,智能家居市場規模在 2023 年預計將 達到 7157 億元,規模繼續擴大。與市場規模的增長相匹配,從 2017 到 2022 年,中國智能 家居設備出貨量也在持續增加,2018 年增長率達到峰值 45.45%后趨于穩定但仍在增長, 2023 年預計將達 2.6 億臺,同比增長 8.3%。中國智能家居的設備出貨量不斷增長,驅動模 擬芯片的需求規模也將不斷增長。
市場格局相對穩定
目前模擬芯片的制程大多集中在成熟制程。采用的是相對成熟的制造工藝,德州儀器和英飛凌是兩個唯一擁有12寸晶圓生產線的公司。
其他模擬芯片廠商則更愿意利用8寸晶圓生產,因為模擬芯片需要高信噪比、高穩定性、高精度和低功耗,并不會隨著集成度的提高而直接提高。
相比之下,目前數字芯片采用的主流制造工藝是CMOS,追求性能、功耗、面積和成本的平衡。因此,CPU、GPU等微處理器選擇追隨先進的制程技術,已經發展到7nm,而臺積電也已在20年上半年量產了5nm工藝。這也為二者的市場奠定了不同的基礎。
有了以上的特性,所以模擬芯片市場很穩定。從ICinsights發布的,全球十大模擬廠商排行榜中看。德州儀器以102億美元的模擬芯片銷售額和19%的市場份額,繼續坐穩模擬芯片供應商龍頭的位置。ADI緊隨其后,英飛凌、ST以及Skyworks分列三、四、五位。
但是,從市場占有率上看,國內模擬芯片市場長期以來都被國際廠商占據了大部分份額,導致國產芯片的自給率較低。然而,根據國元證券研究報告,20年后,國內模擬芯片的自給率已達到約12%,相對于17年的5%有了較大的提升,擁有著巨大的國產替代空間。
因此,在市場需求增長和國產替代背景下,模擬芯片產業鏈上相關公司開始普遍受到資本市場的“追捧”。賽迪智庫和前瞻產業研究院公布的數據顯示,12-18年間,我國模擬芯片市場規模不斷擴大,每年增速均在8%以上。
其主要應用領域分布于網絡通信、消費電子工業控制等領域。到了22 年全球模擬芯片市場規模已經達 845.39 億美元,同比增長14.08%。中國也成為模擬芯片最大下游應用市場。
國產替代更易實現
與存儲類芯片和數字芯片不同,模擬芯片由于其廣泛的終端應用范圍,價格波動遠不及前兩種類型芯片那樣大,市場波動幅度相對較小。
因此,外界通常將模擬芯片視為電子產業的晴雨表。而我們國內強大的上下游供應鏈,一定程度上也可以緩存波動。而市場格局分散,產品種類眾多,也為國內企業在該領域實現加速超車創造了機會。
其次,模擬芯片對先進制程的要求沒那么高,也不受摩爾定律限制。其產品特點在于高信噪比、低失真、低功耗、高可靠性和穩定性。目前業界主要使用0.18um和0.13um工藝節點生產模擬芯片,這是一種已在業界奉行近半個世紀的做法。
相比存儲芯片和數字芯片,模擬芯片對性能的提高要求較為緩慢,在終端應用時的生命周期也更長。ADI約50%的收入來自于10年及以上的產品貢獻,而數字芯片的生命周期通常只有1-2年。因此,摩爾定律在模擬芯片領域可能已不再適用。
與此同時,中國還是全球最大的半導體消費市場,這促使越來越多的投資向中國轉移,同時本土政策和資本支持也推動中國在全球半導體制造行業中扮演著更為重要的角色,成為了第三次中心轉移的接受者。
當下的中國,還擁有世界上最大的新能源汽車市場,這為模擬芯片行業提供了一個難得的機遇。
在這幾大特點之下,這條賽道的“國產替代”有很大機會,但這并不意味著模擬芯片就不存在“卡脖子”的問題。我們也要理性地看到,中國模擬芯片企業要想更快、更有效地實現國產替代,還面臨著難題。
盡管相對而言技術門檻較低,但模擬芯片賽道依然具有較高的研發壁壘。模擬電路設計需要考慮多個因素之間的平衡,電路的設計更為依賴于工程師的經驗優化選擇。成熟的模擬芯片工程師通常需要經過5-10年的成長,我們還遠遠不夠。
其次是我們的發展模式,這是由于過去多年我國起步晚、布局不深入造成的。當前國際主流的模式是IDM化,而大多數國內企業采用輕資產的Fabless模式。這種輕資產模式在運營,只做設計,不負責制造。
并且,當前我國模擬芯片產業需要解決的挑戰遠不止在于設計層面,還需要更加深入到產業層面,這不僅是該行業的問題,也是中國半導體產業所面臨的重要挑戰。
