Fabless经营模式、BCD工艺为主,上游供应商集中度有所下降。
1.竞争格局:模拟IC行业竞争格局稳定且分散,国产替代正当时
目前全球模拟IC行业竞争格局稳定且分散,头部企业较难取得垄断优势,CR5仅为52%。这主要是由于模拟芯片依靠工程师经验和技术,因而龙头公司在不同的行业和产品上都形成了独特的壁垒。此外,国际模拟巨头近年来加速向汽车、工业等高毛利的下游领域布局,也导致了竞争壁垒不断扩大。
中国模拟芯片行业整体多而不强,国产替代正当时。自2019年以来,科创板共有26家模拟芯片公司,其中16家模拟芯片公司市值不超过50亿元。根据全球半导体贸易组织数据,2023年全球IC销售额中,模拟电路占比19%。A股上市公司中模拟芯片公司营收占比27%,远超国际水平。德州仪器在2023年5-6月份已经宣布在中国大陆进行全面降价,以抢夺中国市场,在宏观经济及行业需求下行、海外厂商强势竞争的环境下,行业出清趋势较为明显,这有利于国内模拟龙头进行并购收购,在下行期充实自身产品矩阵,提升技术实力,增加前瞻产品定义,以迎需求回暖,更好应对海外龙头竞争。
2.上游代工:模拟IC以Fabl e ss为主
集成电路产业链主要包括集成电路设计、晶圆制造、封装测试等环节。按照是否自建晶圆生产线、封装测试生产线,经营模式可分为IDM、Fabless与虚拟IDM模式。 IDM(垂直整合制造)模式:可以独立完成芯片设计、晶圆制造、封装和测试等各垂直的生产环节。 Fabless(无晶圆厂)模式:专注于芯片的研发设计与销售,将晶圆制造、封装、测试等生产环节外包给第三方晶圆制造和封装测试企业完成。 虚拟IDM(虚拟垂直整合制造)模式:相关厂商不仅专注于集成电路设计环节,亦拥有自己专有的工艺技术,能要求晶圆厂商配合其导入自有的制造工艺,并用于其自己的产品中,但产线本身不属于设计厂商。少数模拟厂商采用虚拟IDM经营模式。

BCD工艺为模拟IC行业的主流工艺。模拟集成电路设计行业的根基在于工艺,一颗优质的模拟芯片的产出离不开工艺平台和器件的最优配合。目前,全球前10大模拟集成电路厂商均拥有自有工艺平台,以此来保证自身产品的先进性,并提升产品的竞争力。应用于模拟集成电路的工艺包括BCD工艺以及CMOS等其他工艺。BCD工艺:现阶段模拟IC行业的主流工艺,是一种单片集成工艺技术。该种技术能够在同一芯片上制作双极管bipolar,CMOS和DMOS器件,综合了双极器件(Bipolar)跨导高、负载驱动能力强,CMOS集成度高、功耗低以及DMOS在开关模式下功耗极低等优点。因此,整合过的BCD工艺,能够降低模拟芯片的功耗、减少不同模块之间的相互干扰,并降低成本。根据Yole,BCD技术无需最新的技术节点,在150mm和200mm这样最早期的晶圆厂里也能制造;新型BCD技术主要在于采用了更先进的技术节点,目前已经出现了为智能手机电源管理IC而开发的40nm BCD 技术。 其他模拟IC生产工艺:常用的模拟芯片生产工艺还有CMOS 、BiCMOS 、RF/Mixed-signal CMOS和RF-SOI等。其中标准模拟CMOS技术主要应用于LDO、DC-DC转换器、音频放大器等。BiCMOS、RF/Mixed-signal CMOS和RF-SOI主要应用于手机无线通信、IoT 设备、毫米波雷达等领域。
3.下游应用:手机为模拟IC主要最下游应用,汽车受益于电气化、智能化快速增长
手机为模拟IC主要最下游应用。根据IC Insights统计,2022年,通用型模拟IC/专用型模拟IC销售额占比分别为39.6%/60.4%。通用型模拟IC中,电源管理IC/放大器&比较器/接口芯片/信号转换器占比分别为25.5%/5.4%/3.6%/5.1%,其中放大器&比较器、接口芯片、信号转换器均为信号链IC;专用型模拟IC中,消费电子/电脑/通信(包括手机)/汽车/工业及其他应用领域占比分别为3.7%/3.7%/31.5%/16.6%/5.0%其中通信(包括手机)占比最大。
TI的产品组合变化显示了近10年汽车、工业模拟IC市场的快速增长。2024年,TI工业/汽车/消费电子(包括手机)/通信及其他在公司销售额占比分别约34%/35%/20%/11%,工业+汽车的收入占比合计69%。公司工业和汽车敞口从2014年的约四成提升至2024年的约七成,显示了近10年工业和汽车模拟IC市场的快速增长,以及公司在该高成长领域的布局与竞争力。
消费:手机基本盘稳定,补贴+AI导入有望催化各终端换机加速
手机基本盘稳定,5G、端侧AI、折叠屏等高端化趋势驱动模拟IC量价齐升。根据群智咨询,智能手机出货量在2022-2023年面临分别同比下滑11.30%/4.94%,2024触底回升,同比增长8.11%至11.86亿部,预计2025年将继续同比增长回12亿部的总量。手机整体需求稳定情况下,OLED、折叠屏、5G换机、端侧AI成为新看点:群智咨询预计,2021-2025年,OLED/折叠屏/5G出货量4年CAGR有望分别为5.11%/26.63%/9.13%,其中2025年OLED/折叠屏/5G/端侧AI手机出货量将分别同比增长5.49%/5.88%/8.11%/72.73%至6.92/0.18/8.00/3.04亿部 。
模拟芯片是手机中重要构成。作为全球出货高峰期达近14亿部的移动终端,手机为半导体以及模拟IC最大下游市场。手机上模拟IC应用场景广泛,主要包括电源管理、I/O保护、传感器、音频、接口等众多产品品类的细分产品线。
4、周期性与成长性:周期与半导体整体同步,中国厂商同时受益于创新周期与国产替代
半导体3年左右为一个库存周期。以市场需求不振、去库存导致销售额下滑为起点,经历去库存、温和复苏、高速增长、增速趋缓4个阶段,再开启下一轮去库存周期。回顾全球半导体市场出货量与销售额,我们发现3年左右为一个半导体周期。回顾近10年的3轮半导体周期:
2015—2018年:2015年,半导体销售额因需求不振、美元走强及周期影响略降;2016年年中起市场回暖,PC/通信占61%需求,工业和汽车增长显著;2017年各区域市场双位数增长;2018年,全球销售额双位数增长,出货量首破1万亿颗。
2019—2022H1:2019年,全球贸易动荡和价格波动导致销售额自2001年以来最大降幅;2020年,疫情下半导体产业适度增长;2021年,全球芯片短缺推动销售额增26.2%至超5000亿美元,其中汽车芯片需求同比增长33.1%,汽车IC销售额同比增长34.3%至264亿美元。2022H1,5月销售额创新高。
2022H2—至今:2022年中开始,半导体产业因通胀、贸易摩擦和疫情影响而周期性下滑,导致需求波动;2023年初销售额低迷,2023H2出现反弹;SIA预计2025年全球销售额将同比增长11.2%至6972亿美元。
模拟IC作为半导体的一部分,与半导体整体周期同步,在低迷时期也同样应专注于未来的机会。TI表示,历史说明即使在半导体周期的低迷时期,专注于未来的机会同样重要。