芯动联科发展历程、股权结构、主要产品及财务分析

高性能硅基 MEMS 惯性传感器引领者。

1.发展历程——国有企业与技术专家强强联合

2012 年，芯动联科由北方通用、蚌投集团、北京芯动及 MEMSLink 共同投资设 立，出资比例为 45%、10%、20%及 25%。其中，北京芯动以其拥有的两项专有 技术 MEMS 陀螺仪 ASIC 芯片技术作价人民币 4314 万元出资；MEMSLink 以其 拥有的三轴陀螺传感器等四项发明专利及 MEMS 陀螺仪加工工艺技术一项专有 技术合计作价人民币 5273 万元出资。

北京芯动与 MEMSLink 出资的专利/专有技术奠定了公司产品研发的基础及方向， 构成了公司的技术平台，为公司技术迭代、产品研发升级提供长期持续的技术支 撑。2015 年 6 月，公司成功研制出第一代高性能 MEMS 陀螺仪；2017 年和 2019 年，公司第二代、第三代 MEMS 陀螺仪分别实现规模化量产。2018 年公司自研 的高性能 MEMS 加速度计规模化量产。 2015 年 9 月，通过无偿划转原北方通用全部 9 家参控股公司股权的方式，北方电 子院成为公司股东。 2019 年 10 月，航天京开创业投资（潍坊）合伙企业（有限合伙）（简称“航天京 开”）以每股人民币 2.30 元的价格向公司增资。 2020 年 5 月，中城创投、安徽和壮、领誉基石、基石智能、交控金石、长峡金石、 海河赛达以每股人民币10.00元的价格向公司增资，对应公司股权价值为21.55亿 元，此次为公司上市前最后一次增资。 2020 年 8 月，北京自动化控制设备研究所（简称“自动化所”）受让航天京开持有 芯动联科的部分股权。 2021年 12月，公司股东黄薇将其持有的公司股份以每股人民币 14.50元的价格转 让给嘉兴鑫汇，对应公司股权价值 50.00 亿元，此次为公司上市前最后一次股权 转让。

2.股权结构

公司无控股股东。截至2023年年末，MEMSLink、北方电子院、北京芯动（全称 “北京芯动联科微电子技术有限公司”）、宝鼎久磊、宣佩琦是公司前五大股东， 分别持有公司 20.20%、20.00%、13.48%、3.50%、2.88%的股份，不存在直接持 有的股份所享有的表决权足以对股东大会和董事会决议产生重大影响的单一股东， 因此公司无控股股东。

金晓冬是公司实控人。截至 2023年年末，金晓冬直接持有公司 1.32%的股份，穿 透后持有公司 22.20%的股份。毛敏耀与宣佩琦为金晓冬的一致行动人，因此金 晓冬能够控制 MEMSLink、北京芯动联科微电子两个公司直接股东，其中 MEMSLink 直接持有公司 20.20%的股份，北京芯动联科微电子直接持有公司 13.48%的股份，金晓冬通过一致行动合计实际支配公司股份表决权为 37.88%。

MEMSLink于 2010年 1月在开曼群岛成立，金晓冬、毛敏耀分别持有 70%和 30% 的股权，其主营业务是为芯动联科提供技术咨询服务。 北京芯动于 2012 年 2 月成立，金晓冬、宣佩琦各持有 50%的股权，其主要作为 金晓冬与宣佩琦持有芯动联科股份的持股平台。 航天京开系航天科工集团参与投资的基金，主要投资领域为集成电路、高端装备 制造等行业。

3.产品精专，技术立身

聚焦高性能硅基MEMS 惯性传感器

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）是精细加工的一种，它 是建立在微米/纳米技术基础上的 21 世纪前沿技术，材料与加工是其主要组成部 分。MEMS发源于微电子技术，其材料以硅为主，主要加工手段借用了传统集成 电路的半导体工艺。也因此，MEMS具有微型化、集成化、成本低、效能高、可 大批量生产等特点。不过，MEMS的微机械可动结构是传统集成电路不具备的， 其材料与加工手段要更丰富。

从 MEMS 产品的功能来看，公司所处细分领域为 MEMS 惯性传感器。MEMS 器 件种类众多，主要分为 MEMS 传感器和 MEMS 执行器。MEMS 传感器可以感知 和测量物体的特定状态和变化（如运动、压力、声学等），并按一定规律将被测量的状态和变化转变为电信号或者其它可用信号，MEMS执行器则将控制信号转 变为微小机械运动或机械操作。由于 MEMS 传感器测量的外部信号不同，不同 类型的 MEMS 传感器技术差异较大，其中 MEMS 惯性传感器主要检测物体的运 动。 从 MEMS 产品的材料来看，公司所处细分领域为硅基 MEMS 惯性传感器。早期， MEMS 惯性传感器多采用石英材料，因为石英材料的品质因数 Q值很高（Q值是 物理及工程中的无量纲参数，是表示振子阻尼性质的物理量，也可表示振子的共 振频率相对于带宽的大小， 高 Q 值表示振子能量损失的速率较慢，振动可持续 较长的时间），但加工难度大，成本高。硅材料结构完整，弹性好，也比较容易 得到高 Q 值的微机械结构，并且硅材料可采用集成电路制造技术，在一片 3 英寸 或 4 英寸的硅片上可以制作成百上千个硅微惯性器件，每个器件的体积重量都很 小，而且单个器件的成本很低。

从惯性技术的产品层次来看，公司所处细分领域主要为惯性器件。惯性技术领域 可以分为惯性器件与惯性系统两个层级。惯性器件主要包括测量角速率的陀螺仪 和测量线加速度的加速度计；惯性系统是以惯性器件为核心，利用集成技术实现 的惯性测量、惯性导航以及惯性稳控系统，其中惯性导航应用领域最为广泛。通 常情况下，每套惯性系统（也称作“惯性测量单元”、“Inertial Measurement Unit”、 “IMU”）包含三轴陀螺仪和三轴加速度计，分别测量三个自由度的角速率和线加 速度；通过对角速率和线加速度按时间积分以及叠加运算，可以动态确定自身位 置、姿态变化，进而实现导航、测量、稳控等功能。公司惯性器件经过下游模组 和系统厂商的开发与集成，成为适用于不同领域的惯性系统，并最终形成适用特 定场景的终端产品，为用户实现导航定位、姿态感知、状态监测、平台稳定等多 项应用功能。

从惯性技术的性能层次来看，公司所处细分领域为高性能惯性传感器。不同于其 他 MEMS 惯性传感器主要应用于消费电子，高性能 MEMS 惯性传感器主要适用 于高端工业、无人系统、高可靠等应用场景。MEMS陀螺仪的性能及技术水平是 高性能 MEMS 惯性传感器行业技术水平的集中体现。高性能陀螺仪主要通过三 种技术实现，分别是激光惯性技术、光纤惯性技术和 MEMS 惯性技术。目前， 高性能 MEMS 陀螺仪的精度可以达到中低精度激光陀螺仪和光纤陀螺仪的水平， 可在诸多战术级应用场景替代激光陀螺和光纤陀螺，并逐渐渗透导航级应用场景。

综上，公司主要产品为高性能硅基 MEMS 惯性传感器器件，具体来讲，包括 MEMS 陀螺仪和 MEMS 加速度计两种，公司 MEMS 陀螺仪与加速度计核心技术 指标均已达国际先进水平。 HG4930 为 Honeywell 已量产性能最优的硅基 MEMS 陀螺仪组成的惯性测量单元。 CRH03 为 Silicon Sensing 已量产性能最优的硅基 MEMS 陀螺仪。STIM210 为 Sensornor 已量产性能最优的三轴硅基 MEMS 陀螺仪组件。陀螺仪 33 系列产品为 公司目前性能较高的一款产品，主要核心指标零偏稳定性低于 0.1°/h，角度随机 游走指标低于 0.05°/√h，标度因数精度低于 100ppm，三项指标与国际先进水平相 比均属前列。

Colibrys 的 MS1030 是目前已知可以购买的较优性能的单轴导航级模拟输出 MEMS 加速度计。ADI 公司的 ADXL357 为目前世界上较高性能的单片三轴 MEMS 加速度计芯片之一。美泰科技 8000D 为目前其已经量产的 MEMS 加速度 计代表性产品。加速度计 35 系列为公司目前主要量产的 MEMS 加速度计系列产 品，其零偏稳定性低于 20μg，线速度随机游走低于 30μg/√hz，标度因数精度低 于 500ppm，三项指标与国际先进水平相比均属前列。

公司 MEMS 陀螺仪和加速度计的核心均是一颗 MEMS 芯片，一颗专用控制电路 （ASIC）芯片及应力隔离封装。其工作原理为：采用半导体加工技术在硅晶圆 上制造出的 MEMS 芯片，在 ASIC 芯片的驱动控制下感应外部待测信号并将其转 化为电容、电阻、电荷等信号变化，ASIC 芯片再将上述信号变化转化成电学信号，最终通过封装将芯片保护起来并将信号输出，从而实现外部信息获取与交互 的功能。公司主营业务收入来自于 MEMS 陀螺仪和加速度计的销售，此外，公司也根据 客户的定制化需求，将 MEMS 陀螺仪和加速度计组合为惯性测量单元（IMU） 进行销售。

芯片设计与工艺开发紧密配合

公司采用行业常用的 Fabless 经营模式，主要负责 MEMS 惯性传感器芯片的研发、 测试和销售。集成电路行业根据是否自建晶圆生产线及封装测试生产线，将经营 模式主要分为 IDM（Integrated Device Manufacturing，垂直分工模式）模式和 Fabless 模式（Fabless-foundry model，无晶圆厂制造模式）。IDM 企业能独立完成 从芯片设计到产品制造的所有环节，对企业资产实力、技术水平和业务规模等方 面具有较高的要求，因此只有少数国际大型半导体企业采用该种模式。在 Fabless 模式下，产业链各环节由不同企业专业化分工进行，Fabless 芯片设计企 业主要从事产品的研发设计和销售，晶圆制造、封装和测试环节交由第三方晶圆 制造和封装测试企业完成。

公司不仅负责 MEMS 芯片的设计，还需要根据自身 MEMS 芯片设计的特点开发 与之匹配的 MEMS 工艺方案，并导入晶圆代工厂，以达到批量生产目标。大规模集成电路制造市场起步较早，其适用的标准CMOS制造工艺已发展成熟，晶圆 代工厂在制造基于CMOS工艺的集成电路产品上有较多的技术积累，拥有成熟的 设计参数和通用工艺平台。然而，与大规模集成电路产品均采用标准的CMOS生 产工艺不同，MEMS传感器本质上是在硅片上制造极微小的机械系统与集成电路 的集合体，拥有一种产品、一种工艺的特点，需要基于应用、结构、材料使用等 方面对工艺进行定制化调整，无法使用标准的 CMOS 工艺平台直接生产。

4.财务分析——高毛利高净利下营收快速增长

公司营业收入保持较高增速，毛利率、净利率保持较高水平。2019-2023 年公司 营业收入从 0.80 亿元增长到 3.17 亿元，CAGR=41.15%；归母净利润从 0.38 亿元 增长到 1.65 亿元，CAGR=44.51%；毛利率基本保持在 80%以上；净利率基本保 持在 50%左右。主要原因有：1）公司产品经下游用户陆续验证导入，进入试产 及量产阶段的项目逐渐增加。2）公司最主要的收入来源高性能 MEMS 陀螺仪正 逐渐替代光纤陀螺仪、激光陀螺仪的部分下游应用，产品微型化更适应行业发展 趋势。具体如下： 公司成立于 2012 年，经过近 5 年的开发和验证，公司高性能 MEMS 惯性传感器 芯片取得了阶段性成果，部分产品具备了产业化的基本条件。2017 年以来，公 司将产品送样给下游客户测试并进行导入，历经产品测试、试产等环节，公司产 品开始进入量产应用的阶段。近年来，客户试产及量产阶段的项目逐渐增加，尤 其在 2021 年之后，客户进入试产、量产应用阶段项目数量增长较快，客户对公 司产品的需求快速增长。

公司主要产品分为 MEMS 陀螺仪、MEMS 加速度计、惯性测量单元以及技术服 务四种，2019-2023 年，MEMS 陀螺仪收入占主营业务收入的比例为 85.05%、 77.69%、80.13%、80.63%、82.13%，是公司收入增长的主要来源。一方面，公 司高性能 MEMS 陀螺仪核心性能指标已达到国际先进水平，因其良好的性能和 更具竞争力的价格，正逐渐替代光纤陀螺仪、激光陀螺仪及其他国际厂商的 MEMS陀螺仪的部分行业应用。另一方面，公司陀螺仪具备体积小、重量轻的产 品特点，更加适应下游惯性系统微型化的发展趋势，因此公司销售规模随之增长。

2019-2022 年，公司陀螺仪产品中销量最大的型号是 20L 系列，年均销售 26098.00 支，该款产品是公司第二代产品，其零偏稳定性为 0.3°/h（公司第三代 产品 33 系列可达 0.05°/h），均价为 2499.58 元， 在公司所有陀螺仪产品中价格偏 低；公司加速度计产品中销量最大的型号是 35 系列，年均销售 7250.50 支，均价 为 1389.45 元。