晶振工作原理、分类、应用及增长动力分析

晶振是重要的频率控制元件，应用领域广泛。

晶振是提供精准、稳定时钟信号的精细化电子元件。晶振是 利用石英晶体压电效应制作而成的频率控制电子元器件，包括石 英晶体振荡器和石英晶体谐振器。数字电路的所有工作都离不开 时钟信号，而晶振能够通过压电效应在电路中提供稳定的时钟信 号，确保各个电路模块按照正常的时间序列进行操作，从而直接 控制着整个系统，因此晶振也被视作是数字电路的心脏。

从 类 别 上 看 ， 晶 振 按 是 否 需 要 连 接 电 源 分 为 无 源 晶 振 （Crystal，晶体谐振器）和有源晶振（Oscillator，晶体振荡器）。 无源晶振是只具有两个引脚作为输入端和输出端的无极性元件， 需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，通常分为普通无源谐振 器和内置热敏电阻的无源晶振；而有源晶振可以简单视作“无源 晶振+IC”，通电后可自行起振，价格也相对较高，多应用于对精 密性有特定要求的领域，并根据具体的特性分为普通、恒温、温 补和压控晶体振荡器。

晶振在需要高频率精准度的应用领域中起到重要作用。作为 半导体核心基础元件，晶振生成的振荡信号能够用于同步数据传 输并确保设备的协同工作，适配各类频率控制、频率稳定、频率 选择和计时系统。除了消费电子、智能家居、物联网终端设备外， 晶振也广泛应用于工业自动化、汽车电子等领域，积极推进汽车 电动化、智能化以及工业 4.0 的快速发展；此外，小型化、低功耗、 高可靠性的晶振在性能要求更高的航空航天以及卫星军用等领域 也发挥着重要的作用。

消费电子、汽车和通信&物联网是晶振的核心应用领域。晶振 在各细分领域的单体用量存在差别：消费电子终端设备有着庞大 的基数，是晶振最大的下游应用领域，且随着 TWS、IOT、5G 手 机设备等对于小型化和高频晶振产品的需求提升，晶振行业发展 迎来新机遇；晶振在汽车中广泛应用于各种传感器、控制器和执 行器，随着汽车电动化、智能化的推进，更多汽车电子部件的上 车也为晶振创造了更多应用场景，长期也有望使晶振的单车配套 量持续攀升；而在通信物联网领域，各类基站、无线局域网设备 以及卫星通信系统等也都依赖于晶振来提供准确的时钟信号。

小晶振大市场，终端需求带动下晶振迎来全新发展机遇。在 AI 的赋能下，终端产品智能化水平持续提升，晶振作为关键组件 发挥着重要的作用，不仅为 AI 系统提供稳定的时钟信号，也为其 高效运行提供支持。我们认为：消费电子市场受益于 AI 赋能叠加 换机周期的到来，有望带动各类产品的需求复苏，进而提升晶振 产品的需求量；新能源汽车市场的持续扩张和智能化加速渗透， 新能源及智能汽车也将从量和价两方面带动晶振产品需求；通讯 和物联网市场的稳步增长将为晶振开辟新的需求战场。 晶振是确保消费电子设备正常运转的基础部件。除了提供最 基础的时序关键性支持，晶振在各类消费电子设备中还发挥着如 数据通信稳定性、电源管理等其他多种功能：以手机为例，其各 个部件和功能需要依靠时钟信号进行同步和协调，应用于通信模 块的晶振能确保通信信号的稳定和准确，此外显示屏、摄像头、 触摸屏等部件的正常工作同样离不开晶振；笔记本电脑中，晶振 通过提供稳定的时钟源、可靠的数据通信和有效的电源管理来确 保笔记本电脑的顺畅运行；智能穿戴设备集数据采集、传输和处 理多功能于一体，大部分是通过蓝牙来实现，围绕着健康监测、 社交通信、视听影音为主要功能不断拓展新的技术，晶振可确保 数据传输的完整性和高可靠性。随着消费电子设备的不断小型化 轻薄化以及续航需求提升，晶振也在不断向小型化、高稳定性、 高精度及低功耗等方向发展。

消费电子终端持续复苏并开启换机周期，驱动晶振市场进一 步增长。在历经 2022-2023 连续两年的疲软后，消费电子市场需 求增长初现曙光。智能手机方面，2024Q1 及 Q2 全球智能手机出 货量均实现近 8%的同比增长率，复苏态势明确；AI 技术在全球范围内飞速发展，在 AI 的赋能下，2024 年有望成为 AI PC/手机的元 年，据 Gartner 估计，到 2024 年底，GenAI 智能手机和 AI PC 的 出货量将分别达到 2.4 亿部和 5450 万台。PC 和平板电脑在经历长 期市场低迷之后，也于 2024Q1 实现了同比增长。智能手表方面， 据 Statista 预测，整体市场营收也将在未来几年保持增长态势。

消费电子产品形态持续创新，AR 设备开辟晶振市场增量新赛 道。作为新兴的消费电子品类，AR 产品有望在近年快速渗透市场 并持续稳定增长，拉动晶振的绝对增量。据Statista预计，2024年 中国AR行业市场营收有望达到79亿元，yoy+163.00%，且 2025- 2028 年仍有望保持稳定增长。总体上，Statista 预计国内消费电 子市场将从 2025 年开始保持 3.5%左右的平稳增长，我们认为消 费电子板块是助推晶振市场增长的长期驱动力。 VR 产业链扎根中国，战略布局加快配套产品出货。我国已成 为全球 VR 设备的硬件采购和组装中心，我们认为本土晶振厂有望 借助优势嵌入全球 VR 设备供应链。针对 VR 终端设备，公司推出 了多款配套图像和语音处理单元主芯片、HDMI 高清多媒体接口相 关协议芯片、CSR 蓝牙芯片及 MCU 的相关产品，未来泰晶科技有 望协同合作伙伴打造 VR 产业开放新格局。

电动化智能化驱动晶振单车用量持续提升，长期带动车规晶 振规模增长。伴随汽车行业电动化、智能化发展水平进一步提高， 晶振产品的单车用量将持续提升，长期带动车规级晶振规模增长。 考虑到新能源汽车运行的安全性、舒适性和稳定性，该类汽车多 配备雷达、传感器、摄像头检测系统等多种设备。因此，相较于 传统燃油汽车，新能源汽车的晶振需求量在100个以上。我们认为 随着华为、小米等新厂商入局，以及已有厂商对各新能源车型的 不断迭代升级，晶振的单车配套量有望持续提升，车规级晶振市 场也将迎来长期规模增长。

“智能化下半场”接续驱动，车用晶振迎来量价齐升。智能 化是汽车变革的下半场，随着汽车智能化推进，更多电子设备上 车带动晶振的单车用量持续提升。根据台晶技数据显示，预计到 2030 年用于激光雷达、摄像头及以太网等设备的单车处理器数量 将超过 60 个；此外，车规级晶振因其特殊的工作环境，各项耐高 温性、抗震性、降噪性、可靠性、耐用性等指标也更加严苛，因 此平均价值量也更高。我们认为，未来随着汽车智能化渗透率的 提升，车规级晶振也有望随着应用标准持续提升而迎来量价齐升。

智能化渗透率持续提升，终端需求动力长期存在。我国新能 源汽车市场经过快速扩张时期后，出货量近年仍以 30%左右的同 比速度增长，为晶振市场注入了充足的发展动力。根据亿欧网援 引乘联会数据显示，到 2023 年 12 月，我国智能电动车（SEV） 渗透率已达到35.0%；因此我们认为，随着本土智能电动车渗透率 快速攀升，单车所用平均晶振数量有望进一步提升。

通讯技术升级拔高配套设备规格，为晶振创造全新需求。实 时处理及传输海量数据的通信技术需要网络设备具有高速度及高 精度处理数据的能力，因此 5G 技术对芯片的处理能力有了更高的 要求，而与之协同工作的晶振同样需要满足严格的标准，具体为 高频输出、高精度、高稳定性、低相位噪声、低功耗、体积小、 抗干扰等方面。同时，受益于 5G 大规模部署，在智能穿戴、工业、 电力、安防以及车联网等行业普及中高速物联领域应用的 5G 轻量 化技术（5G RedCap，Reduced Capability），也打开了全新的市 场空间。公司深度聚焦 5G redcap行业热点时频器件需求，覆盖蜂 窝通信需要的内置热敏电阻石英晶体谐振器，高精度导航定位温 度补偿石英振荡器。

5G 技术的商业化落地带动了通讯市场和物联网设备的增长。 据 IoT Analytics 统计，2022 年全球物联网连接数量增长 18%，预 计 2022-2027 年间仍将保持 16%的年均增长速率。工信部部长金 壮龙也在此前表示将发挥超大规模的市场和产业体系完备优势， 加快 6G 研发。根据 Statista 预计，中国物联网市场营收将在 2028 年之前保持年均 10%以上的增长速率；我们认为应用市场的规模 扩张有望对公司晶振产生长期稳定的需求。

在卫星、军事等高端领域，晶振同样扮演着不可或缺的角色。 在卫星通讯领域，卫星系统的上行链路和下行链路通信需要晶振产生精确且稳定的频率，确保卫星的转发器准确地接收和发射信 号而不存在频率漂移，维持通信的完整性。而在军事领域，晶振 还需要满足极端恶劣环境的使用要求，因此要求最高的稳定性、 抗干扰性和可靠性，其工作温度要求范围最大在-55℃至+200℃， 需通过军事标准和特殊测试认证。

北斗系统在终端全面铺开，配套晶振的应用也将进一步拓展。 北斗导航、授时终端应用已全面铺开，广泛运用于智能交通、网 联汽车、智慧农业、智能终端、高精度测量等领域。高精度时钟 器件则为北斗系统提供高精度时钟信号、通信频率基准信号，北 斗系统总设计师杨长风院士指出“北斗导航的核心是时间测量， 高精度时钟器件是北斗系统的心脏”，晶振的重要性不言而喻。泰 晶科技作为国内通信频率器件龙头企业，通过了湖北省重点研发 专项及国家电子信息高质量发展专项，已成功开发面向北斗导航 应用的高精度时钟模块恒温晶体振荡器（OCXO），高精度温度补 偿晶体振荡器（TCXO）等产品，建成国内先进的面向北斗导航高 精度晶体振荡器产线并实现量产，产品也已供应多家北斗客户。