物联网Wi-Fi MCU供应商乐鑫科技研究报告 AIoT一站式解决方案供应商

全球 Wi-Fi MCU 龙头

乐鑫科技成立于2008年，深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计，是全球领先的物联网Wi-Fi MCU 供应商。同时，公司开发编译器、工具链、操作系统、应用开发框架等，构建并完善 AIoT 应用开发平台。公司研发的系列芯片及模组被广泛应用于智能家居、电工、照明、智能音箱、 消费电子、移动支付等领域，主要客户包括涂鸦科技、小米、安信可、芯海科技等。

区别于市场的观点

1）我们认为公司在 Wi-Fi MCU 市场份额尚未达到瓶颈，未来仍有提升空间。从需求角度 分析，大客户软件开发实力较强，购买芯片后能自主进行软件的适配，乐鑫的软件优势不 明显，主要依靠产品的性价比、差异化来获取市场份额。根据 TSR 数据，2020 年公司芯 片均价低于市场均价 30%，主要通过规模优势、架构自主设计、自研底层 IP 等方式实现更 低的成本。对于中小客户而言，公司根据细分需求加快新品迭代，并推出开发者社群和开 源操作系统，客户基于乐鑫的芯片，结合 GitHub 等开源社区上的资源，可降低开发成本以 及缩短开发周期。根据公司年报，预计 2020 年乐鑫产品在全球 Wi-Fi MCU 领域市占率超 过 35%，仍为第一。我们认为公司当前已在涂鸦、小米等大客户市场实现良好卡位，随着 其开源生态的不断丰富以及产品矩阵的陆续完善，公司迅速打开中小客户长尾市场，未来 市占率仍将继续提升。

2）市场对于物联网芯片格局及壁垒存在较大分歧，我们认为乐鑫开放、活跃的技术生态系 统将为其建立起深厚的护城河。公司 2016 年以来自主研发了一系列开源的软件开发框架， 如操作系统 ESP-IDF、音频开发框架 ESP-ADF、自组网 Mesh 开发框架 ESP-MDF、设备 连接平台 ESP RainMaker、人脸识别开发框架 ESP-WHO 和智能语音助手 ESP-Skainet 等，以此构建了一个完整、创新的 AIoT 应用开发平台。公司操作系统 ESP-IDF 及软件应 用能够满足众多下游客户的开发需求，降低下游客户二次开发的成本、周期及技术门槛。 参考意法半导体的成功案例，自 STM32 MCU 发布以来，意法半导体专注于中小客户和中 小工程师的培育，通过其开发者社区成功构筑强大的客户粘性，在 32 位 MCU 市场份额长 期稳定在 30%以上。乐鑫科技有望通过进一步丰富其技术生态系统提升客户黏性，保障稳 定的盈利能力。（报告来源：未来智库）

Wi-Fi 新应用繁荣，公司全球龙头地位稳固

行业分析：物联网应用多点开花，奠定 Wi-Fi MCU 需求增长基础

Wi-Fi 芯片主要有两种方案，一是在 SoC/CPU 外挂的单 Wi-Fi 芯片，二是使用更为简单 的 Wi-Fi MCU 芯片。Wi-Fi MCU 具有低成本与低功耗的优势，适合对尺寸要求较严格且 功能较简单的嵌入式设备，这类场景不需要主控芯片具备较强的运算能力也不需要运行复 杂的操作系统，因此往往采用集成 Wi-Fi 或蓝牙功能的 MCU 芯片，如智能家居、智能照 明等 IoT 设备。而手机、电脑等复杂电子产品往往采用 SoC/CPU 外挂单 Wi-Fi 芯片的方 案，笔记本电脑、手机、平板等高端消费电子产品本身具有 x86 或 ARM 的 CPU，具备 强大的运算能力，因此只需再搭载通信模块即可进行 Wi-Fi 连接。

物联网市场主要采用 Wi-Fi MCU 方案，相较移动设备以及路由/网关 Wi-Fi 芯片，物联网 Wi-Fi 芯片更加注重高性价比、高可靠性与低功耗。具体来看 1）在 CPU 上，Wi-Fi MCU 通常采用 ARM Cortex-M 架构，不追求极致的 CPU 性能，更注重低功耗、安全性等因素； 2）在制程上，目前市场上主流的 Wi-Fi MCU 主要采用 40nm 的成熟制程，而手机及路由 器 Wi-Fi 芯片制程目前以 14nm 为主；3）在 Wi-Fi 技术上，由于物联网领域应用不需要大 量、高速的数据传输，Wi-Fi MCU 目前仍主要采用 Wi-Fi 4 标准，而路由器与手机 Wi-Fi 则 开始快速过渡至 Wi-Fi 6。

我们预计 2020 年全球 Wi-Fi MCU 出货量约 5.2 亿颗，市场规模达到 3.2 亿美元； 2025 年出货量有望达到 11.6 亿颗，假设单价保持稳定，市场规模将达到 7.2 亿美元。 从 Wi-Fi 芯片的市场规模来看， 根据 TSR 数据， 2017-2019 年全球 Wi-Fi 芯片出货 量从 30 亿颗增长至 36 亿颗， CAGR=9.0%； Wi-Fi MCU 芯片出货量从 1.6 亿颗增长 至 4.1 亿颗， CAGR 达到 60.1%， Wi-Fi MCU 受益于 IoT 下游高景气，出货量复合 增速远高于整体 Wi-Fi 芯片市场，出货量占比从 2017 年的 5.4%提升至 2019 年的 11.4%，未来有望进一步提升。

国内 Wi-Fi 芯片供应商紧盯更高难度的路由器 Wi-Fi 市场，2025 年全球路由器 Wi-Fi 芯片 市场规模有望达到 8.2 亿美元。路由器、手机等中高端 Wi-Fi 芯片领域，几乎都被海外和中国台湾厂商占据，国内目前具备 Wi-Fi6 路由器芯片研发设计能力的厂商屈指可数，其中包 括华为海思（已推出凌霄 650Wi-Fi）、矽昌通信（研发中，预计年底投片首颗 Wi-Fi6 路由 芯片）以及朗力半导体（Wi-Fi6AP 芯片研发中），亟待解决自主可控的问题。Wi-Fi6 路由 器芯片开发需要射频、基带、协议栈等多方面人才，尤其是 Wi-Fi6 的 1024QAM 调制大幅 提高了对射频的要求。矽昌通信创始人李兴仁在接受集微网采访时表示，从事 Wi-Fi6 路由 器芯片的研发至少要有 5000 万美元资金储备以及 3 年以上周期。根据 TSR 预测，预计 2025 年路由器 Wi-Fi 芯片出货量将达到 1.64 亿片，2021-2025 年 CAGR=3.15%，假 设 2025 年路由器 Wi-Fi SoC 单价为 5 美元（不含 HOST），则对应 2025 年路由器 Wi-Fi 芯片市场规模约为 8.2 亿美元。乐鑫科技未来有望加大相关研发投入，拓宽公司业务领域。

行业趋势#1：应用领域多点开花，需求方兴未艾

短期来看，智能家居应用为 Wi-Fi 市场带来主要的增长贡献，安防、娱乐、手机和无线局 域网（WLAN）等市场需求亦持续向上。根据 IDC 数据，在 2020-2025 年期间，智能家居 Wi-Fi 设备出货量将从 3.37 亿片增长至 7.51 亿片，20-25 年 CAGR 为 17.35%；娱乐（游 戏/VR 等）Wi-Fi 设备出货量增长最快，将从 0.03 亿片增长至 0.75 亿片，20-25 年 CAGR 为 91.36%。

1) 智能家居：以智能电视为主的智能影音娱乐系统以及智能音箱领跑当下智能家居市场， 未来随着 5G 到来，智能家居产品将更加丰富。根据 IDC，智能安防、智能照明等细 分市场需求在 2022-2025 年间将保持快速增长，智能安防将成为紧随智能影音娱乐的 第二大智能家居细分领域。根据 Tableau, 2020 年我国智能家居渗透率仅为 8.8%，美 日韩等发达国家智能家居渗透率分别达到 55.2%、10.4%和 24.3%，我国智能家居市 场仍有较大增长空间。

2) 智能安防：目前，智能安防主要包括 AI 人脸识别门禁，快帧捕捉摄像头等应用，通过 Wi-Fi 网络与其他智能家居终端实现互联。根据 IDC 数据，2020-2025 年安防行业 Wi-Fi 设备出货量将从 0.4 亿片增长至 1.16 亿片，20-25 年 CAGR 为 23.8%。

3) 娱乐（游戏/VR 等）：随着内容端的不断丰富以及硬件成本的持续下探，VR 应用有望 迎来加速期。为了降低眩晕感提升用户体验，VR 对于网络时延要求较高，目前 VR 设 备通常需搭载 Wi-Fi 6 芯片。根据 IDC 数据，2020-2025 年娱乐行业 Wi-Fi 设备出货量 将从 0.55 亿片增长至 1.63 亿片，20-25 年 CAGR 为 24.20%。

行业趋势#2：Wi-Fi 协议向 Wi-Fi6 演进

物联网 Wi-Fi MCU 当前以 Wi-Fi 4 为主，Wi-Fi 6 应用有望在 22 年开始推进。目前 Wi-Fi 5 及 Wi-Fi 6（802.11ac/ax）主要应用于需要高速率接入的手机/笔记本产品，而 Wi-Fi 4 （802.11b/g/n）则因其穿透性更好和传输距离更长，在 IoT 领域得到了广泛应用。目前 Wi-Fi MCU 芯片亦主要采用 Wi-Fi 4 方案，但未来也将随着 Wi-Fi 6 芯片量产带来的成本下降而快 速普及。以智能家居为例，根据 IDC 数据，2020 年智能家居设备 Wi-Fi 4 和 Wi-Fi 6 占比 分别为 59%和 19%，2025 年将分别为 2%和 72%。

行业趋势#3：多模芯片渗透率快速提升，平台型厂商优势突出

“Wi-Fi+蓝牙”双模及多模芯片渗透率持续提升。WiFi、蓝牙和 ZigBee 是三种以 2.4GHz 为主要工作频率的近距离通信方式。其中WiFi传输速度较快（>10Mbps）、距离适中（<10m）， 多用于室内通信，即手机、路由及智能家居市场；蓝牙传输速度和距离相对有限，但得益 于其低功耗的特点，主要应用于可穿戴市场；ZigBee 由于较低的传输速率，多用于传感、 医疗等方向。根据 Gartner 数据，在当前物联网终端应用中，2019 年蓝牙占比 18%，Wi-Fi 占比 28%，两种通信方式合计占比达到 46%。在蓝牙+Wi-Fi 的双模应用中，蓝牙通常负责 本地的组网，现场控制，Wi-Fi 则主要负责远程接入，云端连接，信息上报。

我们认为，“Wi-Fi+蓝牙”双模芯片的优势在于：（1）加快搜索与连接速度。BLE 完成一次 连接(扫描设备、建立连接、发送数据等)只需要大约 3ms。2019 年 1 月，蓝牙技术联盟推 出蓝牙 5.1 核心规范，在蓝牙 5.0 的基础上新增“寻向功能”，配合蓝牙近接技术，可以让 设备更容易被侦测发现，同时将蓝牙定位的精准度提升到厘米级。“Wi-Fi+蓝牙”双模方案 中可通过蓝牙帮助设备配网，通过 Wi-Fi 帮助蓝牙与云服务器连接；（2）提升网络连接质 量。蓝牙技术在近距离具有优势，但若需进行远程操控，Wi-Fi 产品更具优势；（3）满足不 同设备的连网需求。部分不连电线的低功耗设备(如门锁门磁等)需要长期待机，若 Wi-Fi 网 络断连则无法运行，且 Wi-Fi 功耗较大，需频繁更换电池。

行业趋势#4：Matter 标准即将落地，推动物联网连接

Matter 是一个智能家居开源标准项目，由亚马逊、苹果、谷歌、ZigBee 联盟联合发起，基 于互联网协议(IP)（Thread、Wi-Fi、以太网），旨在开发、推广一项免除专利费的新连接协 议，以简化智能家居设备商开发成本，提高产品之间兼容性。对终端设备开发人员而言， Matter 通过减少生态系统（例如 Amazon Alexa、Apple Siri 或 Google Assistant）中可能 限制互操作性的特定功能，实现终端设备在任何生态系统中的通信和控制，从而简化了开 发人员体验。对于消费者而言，Matter 支持各种智能家居服务，比如 Amazon Alexa、Apple Siri 和 Google Assistant。任何通过 Matter 认证的终端产品都可以即插即用，从而解决了 以前某些智能家居生态系统无法和其他生态系统通讯的问题。

2022 年 Matter 标准即将落地，有望加快智能家居行业发展。根据 CSA 官网，Matter 标准 的参与者数量已达到 220 家，相比 2021 年 5 月正式规范诞生之初的 170 家进一步提升。 根据连接标准联盟总裁兼首席执行官托宾理查森博客文章，2021 年下半年 CSA 联盟组织 进行了 SDK 和认证计划开发，预计到 2022 年上半年，SDK 将发布给 Matter 组的成员， 第一批设备通过认证，CSA 正式认证计划将向设备厂商开放。

竞争格局：乐鑫稳坐全球第一，联发科、瑞昱势头不容小觑

Wi-Fi MCU 行业集中度较高，2016-2019 年 CR3（均值）=63.7%。乐鑫、联发科、瑞昱 三巨头格局已基本稳定。赛普拉斯、高通、美满、德州仪器曾经是嵌入式 Wi-Fi 芯片的领 先者，随着更多的白色家电、智能家居设备等消费类物联网设备开始连接 Wi-Fi，乐鑫科技、 瑞昱和联发科的市场份额持续扩大，并开始进入模组领域。自 2016 年开始，以赛普拉斯（英 飞凌）、高通、美满（恩智浦）为代表的传统 Wi-Fi 芯片设计企业的市场份额逐渐降低，三 者合计份额从 2016 年 60%下降至 2019 年 17%。乐鑫科技、联发科和瑞昱半导体以绝对 优势占据行业龙头地位，联发科、瑞昱等台系厂商在定价上也与大陆厂商更为贴近，三者 合计份额从 2016 年不足 30%提升至 2019 年近 70%。

乐鑫科技份额遥遥领先，高性价比硬件产品+丰富的开发社区资源形成黏性，未来份额有望 进一步提升。公司自成立以来即在物联网 Wi-Fi MCU 通信芯片领域开展研发设计工作，技 术水平行业领先，产品硬件性能、软件功能优异，开源生态活跃，综合性价比高，客户支 持专业高效，公司产品在硬件性能、软件功能、开源生态、客户服务、二次开发门槛等方 面拥有比较优势。根据 TSR 数据，2016-2020 年，乐鑫科技全球市占率（出货量）分别为 13%/25%/34%/35%/>35%，我们认为份额仍有进一步提升空间。（报告来源：未来智库）

乐鑫科技：软硬件一体，为物联网提供一站式解决方案

乐鑫科技是一家专业的物联网整体解决方案供应商，采用 Fabless 经营模式，主要从事物 联网通信芯片及其模组的研发、设计及销售。除芯片硬件设计以外，公司还从事相关的编 译器、工具链、操作系统、应用开发框架等一系列软硬件结合的技术开发，形成研发闭环。 公司产品广泛应用于智能家居、电工、照明、智能音箱、消费电子、移动支付、工业控制 等物联网领域。公司产品围绕“处理”+“连接”领域展开，其中“处理”以 MCU 为核心， 包括 AI 计算；“连接”以无线通信为核心，目前已包括 Wi-Fi 和蓝牙技术。

发展历程：积极迭代软硬件产品，打造完善的技术生态

公司成立于 2008 年，多年来深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计，专注于研发高集成、 低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的无线通信 SoC。硬件层面，公司现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S、ESP32-C 和 ESP32-H 系列芯片、模组和开发板，致力 于提供安全、稳定、节能的 AIoT 解决方案；软件层面，乐鑫不断完善软件配套，持续更 新物联网芯片操作系统平台 ESP-IDF 和语音框架 ESP-ADF，推出 ESP-HMI 人机交互方案 和 ESP RainMaker 平台。此外，乐鑫以开源的方式建立了开放、活跃的技术生态系统，从 2017 年 2 月开始共享机智云、Mongoose OS、Zerynth Studio 等第三方 SDK，支持创客社 区的开源项目，让开发者们自由开发项目应用、交流技术心得。

股权结构：2019 年 IPO 上市，小米/海尔/美的战略入股

公司创始人/董事长张瑞安先生毕业于新加坡国立大学电子工程专业，多年扎根于无线通信 芯片设计行业，在该领域设计经验丰富，曾担任 Transilica Singapore Pte Ltd.设计工程师， Marvell Semiconductor Inc 高级设计师和澜起科技（上海）有限公司技术总监。2008 年张 瑞安先生创立乐鑫科技，专注于 Wi-Fi MCU 通信芯片的研发和设计。

截至 2022 年 2 月 11 日，张瑞安先生作为公司创始人通过乐鑫香港间接持有公司 43.51% 股份，为公司的实际控制人。2018 年英特尔在投资全球峰会上宣布注资乐鑫科技，按照公 司招股说明书公布的发行前的前十名股东，小米、海尔和美的均在股东名列，分别以天津 金米投资合伙企业（有限合伙）、青岛海尔赛富创新投资中心和美的创新投资为主体持有公 司 2.50%、1.50%和 1.50%股份（根据公司 2021 年年报，目前小米、海尔、美的已不在前 十大股东名录中）。

主营业务：以芯片/模组为基础，平台收入逐渐增加

公司收入主要来源于芯片及模组业务。公司早年主要以 Wi-Fi 芯片收入为主，后为满足物联 网下游客户差异化应用需求，在自研芯片的基础上开发并委外生产模组产品。2021 年，公 司芯片和模组业务收入占比分别为 39.87%和 58.68%，其他收入以开发板产品为主（占比 约 1.45%）。公司产品不断迭代，陆续推出 ESP32、ESP-C 和 ESP-S 等具有市场竞争力的 产品，2017-2021 年公司芯片及模组业务营收 CAGR 分别为 31.63%和 74.80%。

大客户偏好芯片产品，中小客户采购模组缩短产品开发周期。小米、涂鸦、飞利浦照明等企 业具备成熟的 ICT 软硬件能力，且采购规模较大，直接采购芯片更具成本优势。但物联网市 场长尾客户众多，中小型企业为了缩短产品开发周期，降低相关研发人员成本，可以直接采 购公司模组产品。2020 年由于市场预判芯片即将迎来缺货潮，因此纷纷加大备货，模组产品 营收占比也大幅提升。模组产品使用具有黏性，未来公司模组收入占比有望保持稳中有升。

基于公司 ESP RainMaker 平台提供整套物联网解决方案，提供 License fee 或订阅费两种 收费模式。2020 年 4 月，公司宣布推出 ESP RainMaker 平台。基于该平台，用户直接使 用乐鑫产品即可快速构建物联网连接设备，并能通过手机 APP、第三方服务或语音助手对 它们进行访问，大大简化了开发的复杂性，让开发者们自由地发挥创造力和开发潜力，快 速构建连接设备。2020 年 7 月，ESP RainMaker 实现了第三方集成，可支持 Amazon Alexa 和 Google Voice Assistant 等语音服务。2020 年 10 月，ESP RainMaker 新增 Scheduling 功能支持用户安排其设备在指定日期或一周中任一天的指定时间，触发某些特定动作。2020 年 12 月，亚马逊 AWS 官方推出基于 ESP32 的物联网教育开发板 AWS IoT EduKit，指导 用户使用乐鑫 ESP RainMaker 和 ESP Alexa SDK 轻松构建物联网应用程序。

产业链：物联网下游分散，对公司软硬件及服务能力提出更高要求

公司从事物联网 Wi-Fi MCU 通信芯片的研发、设计及销售，同行业可比公司包括高通、德 州仪器、美满、赛普拉斯、瑞昱、联发科等。乐鑫科技采用 Fabless 经营模式，上游主要 是晶圆制造及封测厂商。公司目前合作的晶圆制造商为台积电，封装测试商为成都宇芯和 长电科技，模组加工商主要为信恳智能、中龙通等。根据公司 2021 年年报，晶圆及封装测 试成本占芯片成本比例分别为 72.47%和 21.79%；对于模组产品，晶圆、封装测试以及模 组加工费成本占比分别为 27.38%、8.79%和 36.57%。

Wi-Fi 芯片主要应用在消费电子（手机/PC/可穿戴等）、AP（路由器等）以及物联网领域。 三类行业应用的产品方案以及技术指标差别较大，公司目前仍主要聚焦在物联网领域，下 游终端客户包括小米、涂鸦智能、科沃斯、蚂蚁金服等。综合考虑 Wi-Fi MCU 厂商的服务 效率、供货安全和质量管控等因素，下游终端客户加大本土 Wi-Fi 芯片采购，逐步替换海外 方案，有望为本土 Wi-Fi MCU 厂商带来发展机遇。

公司营收与小米 IoT 业务营收及其 AIoT 设备连接数相关性较高。2016-2018 年，小米通讯 技术有限公司作为乐鑫的核心客户，交易金额分别为 698.01万元、1,579.39万元及4,409.79 万元（占总营收 9.29%），公司也荣获 2020 年度小米 IoT 模组-优秀供应商大奖，是小米物 联网产品的主要芯片及模组供应商。我们将 2016-2020 年乐鑫科技营收和小米 IoT 与生活 消费产品业务营收以及小米 AIoT 设备连接数分别进行回归分析。1）乐鑫科技营业收入与 小米 IoT 业务营收具有强相关性，该单因子回归模型决定系数（R-square）达到 0.99，二 者在 95%的置信区间内呈高度拟合；2）乐鑫科技营业收入与小米 AIoT 设备连接数也具有 强相关性，该单因子回归模型决定系数（R-square）达到 0.96（95%的置信区间）。

物联网产业链整体景气趋同、需求持续旺盛，乐鑫与广和通等蜂窝通信模组厂商营收亦呈 现相近趋势。我们选取两家蜂窝物联网模组供应商（移远通信、广和通）与乐鑫科技营收 进行拟合。趋势上来看，2017-2020 年，广和通营业收入从 5.63 亿元增长至 27.44 亿元， 17-20 年 CAGR 为 69.55%，移远通信营业收入从 16.61 亿元增长至 61.06 亿元，CAGR 为 54.33%，同期乐鑫科技营业收入从 2.72 亿元增长至 8.31 亿元，CAGR 为 45.10%，三 家物联网模组公司近五年收入均呈现高速增长态势。进一步开展回归分析，我们发现广和 通、移远通信与乐鑫科技 1Q18-3Q21 季度总营收具有较强相关性，在 95%的置信区间内 决定系数分别达到 0.83 和 0.88。尽管 Wi-Fi 与蜂窝网络面向的应用场景以及竞争格局有所 差异，但均受益于物联网行业的高速发展，室内外物联网应用均在加速普及，因此三者营 收之间呈现一定的相关性。

竞争优势

竞争优势#1：产品矩阵不断丰富，满足各层次的需求

公司发展初期集中资源在 Wi-Fi MCU 领域研发通用型产品，通过软件层面应用开发满足不 同细分领域需求，但公司产品硬件品类相对较少、硬件功能无法覆盖全部用户的需求，2020 年之前仅有 ESP8266、ESP32 和 ESP32-S2 三款主力产品。2020 年以来，公司陆续推出 ESP32-C/H 系列以及 ESP32-S3 等多款新品，丰富的产品品类有利于覆盖下游客户更多需 求、向客户进行一站式销售。随着公司发布新产品的节奏加快，公司的产品已经开始逐步 形成产品矩阵，用户可根据各应用的细分需求，来进行芯片选型。其中，ESP32 系列主打 高性能，ESP32-C 系列主打性价比，ESP32-S 系列自 ESP32-S3 芯片开始，主要强化 AI 方向的应用，此系列未来还会衍生出四核及以上多核 AIoT 产品线。

竞争优势#2：物联网客户成本敏感，公司综合性价比优势突出

定价：公司芯片均价较行业平均低 30%，具备性价比优势。根据 TSR 数据显示，2020 年 Wi-Fi MCU 芯片与 Wi-Fi+BLE 双模芯片均价分别为 0.7 和 1.1 美元/颗，而公司芯片均价为 3.4 元/颗（按照 2020 年平均汇率 1 美元=6.8996 元人民币，对应芯片均价为 0.5 美元/颗）， 较市场均价低 30%。

与海内外竞争对手相比，公司能够提供更高性价比的产品，站稳全球第一大 Wi-Fi MCU 领 域位置，我们认为主要得益于 1）规模效应，晶圆和加工费边际成本下降；2）自主研发带 来的较低的 IP 授权费用；3）架构和 IP 层面自主创新、精简设计等。

1）通过架构精简设计，模拟、数字、电源核心模块自研，公司在架构和 IP 层面进行创新 以研发更高的性价比的产品。目前物联网设备对于计算性能的要求不断提升，但同时对于 功耗水平要求严苛，十分考验芯片公司的整体设计能力。公司产品集成技术行业领先，在 产品性能、内存大小、接口数量等方面均位居行业前列的同时，产品尺寸仍然领先其他竞 争对手，ESP32 芯片尺寸最小可达 5mmX5mm，体现出公司优异的芯片设计能力。此外， 公司在架构、IP 上进行创新，优化功耗和性能，综合产品实力位于行业前列。

2）自主研发带来的较低的 IP 授权费用。与国内部分小型 Wi-Fi MCU 不同，公司通过自研 IP 降低 IP 授权费用。目前乐鑫科技与 Cadence 以及 CEVA 签订了 IP 授权许可协议，模拟、 数字、电源部分完全自研。Cadence Design Systems (Ireland) Limited 授权公司使用的主 要是 MCU IP，应用于公司产品硬件设计阶段。RivieraWaves SAS 授权公司使用的主要是 蓝牙 IP，应用于产品射频设计阶段。IP 授权费包括固定费用+提成费，其中，IP 授权费的 固定费用在支付时一次性计入管理费用中的授权使用费，提成费计入实际发生的当期销售 费用。2019-2021 年，公司特许权使用费分别为 1158.69/1268.00/2044.88 万元，单位产品 特许使用费分别为 0.08/0.08/0.09 元/颗，yoy-12%/-6%/+19%，近两年保持稳中有降。公 司早期利用相对小众的可以剪裁的 Cadence IP 架构，相较 ARM 架构每颗芯片授权费用 低，随着 C3 产品的量产，公司自研 RISC-V 的 IP 架构，完全节省 IP 费用。

竞争优势#3：软件栈层面具备丰富的开源生态系统

Wi-Fi MCU 应用开发需要操作系统及应用框架支持，形成开发黏性。应用于物联网领域的 WiFi MCU 不支持运行多任务复杂系统（如嵌入式 Linux、安卓），所运行的系统需要开发 者根据实际使用需求自定义开发，开发的难度很大程度上取决于公司提供的软件平台和系 统。因此开发框架及系统生态是 MCU 行业参与者的核心竞争力，其重要性不亚于硬件产 品的性能。公司除了提供 Wi-Fi MCU 芯片硬件产品外，还提供编译器、工具链、操作系统 等一系列与开发环境相关的软件工具。下游开发者熟悉发行人的开发环境后，形成开发黏 性。如迁移到其他硬件产品平台，则需再次熟悉新的开发环境，并为保证产品稳定性、兼 容性等进行大量测试，因此迁移成本较高。此外，公司操作系统将持续支持新产品，用户 可持续开展产品升级。

与国内其他 Wi-Fi 芯片供应商相比，公司拥有独特的开源技术生态系统。公司以开源方式， 创新地建立了开放、活跃的技术生态系统，在全球物联网开发者社群中拥有极高的知名度， 众多国际工程师、创客及业余爱好者，基于公司硬件产品、ESP-IDF 操作系统，在线上积 极开发新的软件应用，自由交流并分享公司产品及技术使用心得，形成了围绕乐鑫物联网 产品特有的开源社区文化。在国际知名的开源社区论坛 GitHub 中，2020 年开发者围绕公 司产品的开源项目已超 50,000 个，与 2019 年相比增长约 43%；目前用户自发编写的关于 公司产品的书籍逾 70 本，涵盖中文、英语、德语、法语、日语等 10 国语言；在主要门户 视频网站中，围绕公司产品的学习视频及课程多达上万个，形成了基于公司产品的独特的 技术生态系统，对公司的研发、产品反馈、市场拓展等均有良好的促进。

竞争优势#4：广泛支持各大主流云平台，推出支持 Matter 协议产品

物联网平台市场集中度较高，公司已完成主流云平台对接。目前公司软件应用已可实现语 音识别、人脸检测及识别等 AI 交互功能，并能够支持众多全球主流的物联网平台，包括 Google 云物联平台、亚马逊 AWS 云物联平台、微软 Azure 云物联平台、苹果 HomeKit 平 台、阿里云物联平台、小米物联平台、百度云物联平台、京东 Joylink 平台、腾讯物联平台、 涂鸦云物联平台等国内外知名物联网平台。根据 IoT Analytics 统计，2020 年，在疫情推 动市场集中度进一步提升的大环境下，全球物联网平台市场 CR10 预计突破 60%。

公司系列产品均支持 Matter 协议，占据先发优势，有望受益于 Matter 落地带来的智能家居 渗透率加速提升以及对部分不支持该协议竞品的替代。CSA 预计 2022 年上半年 Matter 协议 认证标准有望确定，在认证标准确定后，客户会加速向市场推出相关产品，目前各个终端客 户产品仍处于设计阶段，首批通过 Matter 认证的产品有望在 2022 年发布。目前，公司的 ESP32、ESP32-S 系列、ESP32-C 系列、ESP32-H 系列均支持 Matter 协议，与客户一起进 行产品预研，我们预计预研产品将在认证标准确定后快速进入市场，占据先发优势。

财务分析

利润表分析：21 年收入恢复快速增长，毛利率仍存在压力

营业收入与净利润：受益于 IoT 下游的高景气，近年来公司营业收入持续增长，2017 至 2021 年公司营业收入从 2.72 亿元增长到 13.86 亿元，CAGR 达 50.25%。1H20 公司受疫情影响， 营收增速趋缓。2H20 市场逐渐恢复，2021 年公司营收同比增长 66.77%。

2021 年芯片收入稳步增长，模组收入大幅提升且首次超过芯片收入。2017-2021 年公司芯 片业务营收分别为 1.84/3.19/5.21/4.41/5.53 亿元，CAGR 达 31.63%。模组产品营收分别 为 0.87/1.54/2.33/3.80/8.14 亿元，CAGR 达 74.80%。模组产品由于基数较小，相对芯片 业务的增速更快。公司模组业务能够帮助客户降低供应链的管理成本，同时由于芯片缺货 等原因，2021 年模组业务收入首次超过芯片业务，公司芯片及模组收入占比分别为 39.87% 和 58.68%。

2021 年 净 利 润 同 比 实 现 增 长 。 2017-2021 年 公 司 归 母 净 利 润 分 别 为 0.29/0.94/1.59/1.04/1.98 亿元，扣非归母净利润分别为 0.46/0.88/1.18/0.74/1.73 亿元。随 着新冠疫情逐渐得到控制，叠加公司新品面市，公司 2021 年净利润同比实现大幅增长，归 母净利润和扣非归母净利润分别同比增长 90.70%和 133.85%。

市场竞争激烈、产品结构变化导致毛利率有所下降，但仍高于国内行业可比公司。2017-2020 年公司毛利率分别为 50.81%/50.66%/47.03%/41.29%，同期 7 家可比公司毛利率（均值） 为 41.44%/41.67%/42.72%/40.78%。公司 2017-2020 年毛利率与瑞昱基本接近，且较境 内可比公司存在明显优势。2020 年公司毛利率大幅下降主要由于公司为应对疫情影响而实 施降价策略。同时，由于公司模组产品营收比重逐年增长，而模组产品毛利率低于芯片产 品毛利率，导致公司综合毛利率持续下滑，2021 年公司综合毛利率为 39.60%。

由于 Wi-Fi 芯片市场竞争较为激烈，2017-2020 年公司芯片毛利率呈逐年下滑态势，分别为 58.63%/55.61%/50.33%/45.71%，但仍远高于博通集成无线数传类产品毛利率水平，同期 分别为 41.64%/40.10%/39.88%/22.85%。2021 年由于半导体市场产能紧缺，公司抬高了 产品价格，带动了毛利率的上涨。2021 年芯片毛利率为 48.94%，与去年同期相比上升 3.23 个百分点。公司模组产品毛利率受产品结构、存储价格等多方面影响有所波动，2017-2021 年分别为 34.39%/40.20%/39.35%/36.00%/33.48%。模组毛利率下降主要由于行业上游产 能相对紧张，同时模组产品使用的存储芯片容量呈扩大趋势，导致成本上升。

规模效应逐渐显现，带动费用率下降。2017-2021 年公司收入快速增长，销售费用率和管 理费用率逐年降低，2021 年公司销售费用率及管理费用率分别为 3.02%和 4.00%。

物联网下游分散，且公司持续开拓新品，研发人员数量快速提升。公司研发人员数量快速 增长，从 2017 年末 120 人提升至 2021 年末 388 人，CAGR=34.10%。2017-2021 年公司 研发费用率分别为 18.16%/15.77%/15.81%/23.19%/19.60%。2020 年公司研发费用的增加 主要来自于研发人员的薪酬增长和股权激励费用。同时，公司研发项目范围逐步从 Wi-Fi MCU 这一细分领域扩展至“处理”+“连接”的领域，涵盖包括 AI、RISC-V MCU、Wi-Fi 6、Bluetooth LE 等芯片设计技术以及相关的软件技术投入。

2021 年公司发布新一期股权激励计划，根据营业收入目标值，公司 2020-2024 年总营收 CAGR 为 24.55%，参考 2020 年股权激励计划，公司设置的解锁条件一般相对保守。公司 2021 发布新一期股权激励计划，拟向激励对象授予 132.54 万股限制性股票，占计划草案 公布时公司总股本的 1.66%。根据股权激励计划，以公司 2020 年营收 8.31 亿元作为基数， 若要达到营收目标，则 2021-2024 年公司营收分别需要达到 10.43 亿元（实际值 13.86 亿 元）、13.56 亿元、17.63 亿元和 20.00 亿元，同比增速分别为 25.51%、30.01%、30.01% 和 13.44%。若营收超过触发值但低于目标值，则要进一步参考研发项目产业化指标。

资产负债表分析：存货充足，资产负债率较低

营运能力：2020 年以来公司应收账款周转天数有所增加，截止 2021 年末公司应收账款达 到 3.07 亿元，同比增长 68.46%。我们认为，2020 年开始公司应收账款周转天数增加主要 由于公司在疫情背景下为了保障销售，客户授信有所增长。此外，公司存货相对稳定，2021 年末公司存货达 3.26 亿元，较三季度末增长 0.37 亿元，与去年同期相比增长 66.28%，存 货周转天数为 112.28 天。

资产状况：截至 2021 年末，公司无长/短期借款，资产负债率仅为 14.37%。公司流动资产 占总资产比例较高，近五年均维持在 90%以上的水平，截至 2021 年末达到 93.35%。

现金流量表分析：19 年上市募资 11 亿元，现金流相对稳健

公司 2021 年累计经营活动产生的现金流量净额为 3146.09 万元，较上年同期减少净流入 459.47 万元。尽管公司 2021 年经营活动收到的现金由于营收大幅增长和应收帐款大部分 回款而有所增加，但受限于产能紧张和市场竞争，公司增加了购买商品和接受劳务支付的 现金以及人员薪酬支出的现金。2021 年累计投资活动产生的现金流量净流出 1.20 亿元，较 上年同期减少净额 5.43 亿元，变动较大的原因主要是公司购买结构性存款，以及大额存单 尚未到期。2021 年筹资活动产生的现金流量净流出 3883.29 万元，较上年同期减少净流出 2920.94 万元，变动原因主要是上年同期分配股利、利润和偿付股息支付的现金流量较大。

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