2023年上海复旦研究报告:多元布局扩版图,FPGA龙头持续成长

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2023/07/17
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上海复旦(1385.HK)研究报告:多元布局扩版图,FPGA龙头持续成长.pdf

上海复旦(1385.HK)研究报告:多元布局扩版图,FPGA龙头持续成长。国内老牌IC设计公司,多元化布局开拓版图。公司成立于1998年,是国内领先的数字IC设计公司,产品线涵盖安全与识别芯片、非挥发存储器、智能电表芯片、FPGA芯片和集成电路测试服务等五大方向。FPGA业务高速增长,远期空间可观。公司是国内最早一批开发FPGA的企业,2018年研制出国内首款28nm亿门级FPGA产品。产品聚焦高可靠领域,可应用于AI计算、卫星互联网等多个领域。公司2022年FPGA及其他芯片业务营收8.03亿元,同比+88%。根据Frost&Sullivan数据,2021年,全球FPGA芯片产业规模...

1. 上海复旦:国内领先 IC 设计企业,重视技术研发

1.1. 专注集成电路设计,产品体系不断丰富

IC 设计领域国内领先,主要从事超大规模集成电路的设计、开发和提供系统解决 方案。上海复旦微电子集团股份有限公司成立于 1998 年,成为国内集成电路设计行业 第一家上市企业,公司于 2000 年在中国香港创业板上市,并于 2014 年转向香港主板上 市。2021 年 8 月,公司成功登陆上交所科创板,成为“A+H”两地上市的企业。 公司不断丰富产品体系,拓展应用领域。公司成立之初主要在安全与识别芯片领域 发力,推出智能 IC 卡芯片、RFID 芯片等产品,进入城市轨交、金融社保、消费电子、 工业控制、防伪识别等领域;2011 年推出公司首款智能电表 MCU 芯片,成功打入智能 电表市场,并取得市场优势;2014 年推出大容量 EEPROM 产品,进入国产 EEPROM 在 高工规应用领域;2016 年公司 WLCSP 存储系列进入手机摄像模组市场,同年公司 推出 65nm 千万门级 FPGA,主要应用于高可靠领域;2018 年公司推出国内首款 28nm 亿门级 FPGA;2020 年推出国内首款 28nmPSOC 产品;2021 年后,公司多个产品线在 车规应用方面进行布局,LG 系列 MCU、FM1280、FM17 系列读写芯片产品均获 AECQ100 认证,并着力研发 14/16nm 十亿门级 FPGA 产品。当前,公司“安全与识别芯片、 智能电表芯片、非挥发存储器、FPGA 芯片”四大产品线均日益壮大成熟,并通过控股 子公司华岭股份为客户提供芯片测试服务。

1.2. 复旦系背景助力公司长期发展,股权激励优化企业治理

高管层复旦系背景显著且长期稳定,在学术背景、研发经验、管理经验等方面表现 突出。上海复旦四名执行董事都是初创团队成员,于 1998 年加入公司,且都毕业于复 旦大学,核心团队长期稳定。核心成员技术水平、管理水平出色,利好公司长期发展。 副总经理、总工程师、副总工程师等核心成员均有复旦大学任教经历,利好技术与 人才输送。对于 FPGA 芯片等产业而言,中国企业当前尚缺乏与高校等研究机构的合作 经验,从而在研发过程中缺乏协同创新的内在动力。上海复旦得天独厚的产学研联动优 势,有望成为公司人才引进和技术突破的重要保障。

上海复旦股权结构相对分散,无控股股东及实际控制人。截至 2023 年 7 月 12 日, 公司的两大股东为复旦复控、复芯凡高,分别持有公司 13.42%和 13.07%股份。其中复 芯凡高由教育部 100%控股。目前公司拥有多家控股子公司,主要负责产品销售、市场 推广、技术开发、测试服务业务等职能。

公司还采用股权激励的方式调动员工积极性,绑牢优秀管理层及技术人才。截至 2022H1,上海复旦共设有上海圣壕、上海煜壕、上海煦翎、上海壕越四个员工持股平台, 合计持有 3517.2 万股内资股,占公司总股本(8.145 亿股)的 4.32%,持股员工多数为 公司的高级管理人员、核心技术人员。

1.3. 营收利润高速增长,研发投入提升 IC 设计竞争优势

近年公司营收端及利润端均呈现快速增长,业绩增长明显。营收端,公司营业收入 自 2011 年起持续增长,2022 年同比+37.3%为 35.4 亿元;利润端,除 2019 年半导体市场竞争激烈致使公司出现短暂亏损外,公司归母净利润总体保持良好水平,并在 2020 年 迅速实现扭亏为盈,2022 年同比+109.3%为 10.8 亿元。公司能够实现营收利润双增长, 主要系:(1)持续开拓新市场与新客户,优化产品和客户结构;(2)持续的研发投入保 持并提升了公司核心竞争力。 公司综合毛利率处于同行业较高水平。公司综合毛利率长期维持在 50%左右,近年 来受益于各产品线的新产品陆续推出以及单位产品价格的普遍上调,公司综合毛利率增 长明显,利润端摆脱颓势。除 2019 年利润端出现短暂承压外,长期来看,公司的综合 毛利率相较一众国内可比公司而言具有明显的优势,处于行业第一梯队,近年来公司毛 利率增幅也处于行业领先位置。

公司各项费率管控良好,重视技术研发。分项目来看,销售费用率、财务费用率保 持稳定,研发费用率、管理费用率持续下降。2022 年,公司研发费用率同比-6.1pct 为 20.8%。值得注意的是,由于营收增加,尽管从比率上看公司研发费率不断下降,但从 总量角度看,2022 年公司研发费用达 7.4 亿元,同比增长 6.0%。截至 2022H1,公司共 有研发人员 826 人,占总人数比例达到 51.8%。

上海复旦作为 Fabless 集成电路设计公司,产品设计和研发能力是其核心竞争力。 Fabless 企业只专注于芯片设计,芯片制造和封装测试交由其他厂商完成,相对轻资产。 因此,在 Fabless 经营模式下,公司将优势资源集中于产品研发和设计环节,着力通过研发费用的持续投入以及研发团队的扩充壮大,在芯片设计和技术水平方面取得优势, 从而提升市场竞争力。另一方面,公司的 IC 设计方向涉及 FPGA 等具有高技术壁垒的 领域,致使公司研发费率在同行业处于领先水平,并长期保持在 25%以上。

公司积极构建与代工及封测厂商的合作关系:目前公司合作的晶圆代工厂主要包括 GLOBAL FOUNDRIES、上海华虹、中芯国际等;合作的封装测试企业主要包括长电科 技、华天科技等。

1.4. 各大业务发展更加均衡,毛利率保持高水平

安全与识别芯片是公司第一大收入来源,2022 年占总收入的 28%。从业务占比来 看,当前公司各大业务线发展更加均衡,FPGA 芯片营收增速良好,其余业务也表现出 了良好的增长性和稳健性。

FPGA 芯片长期保持高毛利率水平,稳定在 80%左右,2022 年为 84.7%。近年来, 除了集成电路测试服务,公司其他业务线毛利率呈现出趋同的趋势,维持在 50%以上的 较高水平,2022 年,公司综合毛利率为 64.7%。

2. FPGA:有望充分受益国产替代,AI、卫星互联网赛道爆发

2.1. 卓越性能驱动市场长期向好,国产替代不断加速

FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)主要由可编程逻辑单元 (LC)、输入输出单元(IO)和开关连线阵列(SB)三个部分组成。可编程逻辑单元主要通过 数据查找表 LUT 中存放的二进制数据实现不同的电路功能,开关阵列通过内部 MOS 管 的开关控制信号连线的走向。FPGA 芯片最大的特点是现场可编程特性,又称“万能芯 片”。FPGA 芯片在制造完成后功能并未固定,用户可根据自身需求和想法,通过专用 EDA 软件进行硬件编程,以实现特定的逻辑功能,且可以进行多次不同功能配置。 FPGA 芯片的技术水平主要体现在容量和性能两个方面。LUT 数量是 FPGA 芯片 容量的基础性指标。性能方面,工艺制程直接影响芯片的功耗和性能,门级规模代表着 FPGA 可开发的潜力,SerDes 速率直接反映了 FPGA 与外界联通的能力。

FPGA 芯片性能综合表现优越,市场空间广阔。对标 ASIC、CPU、GPU 等逻辑芯 片,FPGA 在功耗、灵活性、时延等方面具备综合优势,其还具有设计灵活、兼容性强、 并行计算、开发周期短等特点,在小批量领域成本上也占优,能够较好地适应 AI、消费电子等技术迭代快、产品生命周期短的领域,也能够契合航空航天、军工等高可靠领域 的定制化需求,产业链不断壮大。根据 Frost&Sullivan 数据,全球和中国 FPGA 市场持 续快速增长。2021 年全球 FPGA 芯片产业规模约 68.6 亿美元,同比增长 12.8%;2021 年我国 FPGA 市场规模约 176.8 亿元,2025 年有望达到 332.2 亿元,加之各企业竞争格 局稳定,竞争赛道分散,下游需求有望拉动各厂商实现共赢。 FPGA 行业门槛较高,海外龙头占据主导。FPGA 芯片开发周期长、难度大,且在 易用性、编译难度上相比其他逻辑芯片有更高门槛,对开发 FPGA 的企业提出了较高的 要求。此外,我国 FPGA 企业研发起步较晚,中国市场可提供 EDA 产品的企业较少, 当前我国 FPGA 产业和海外相比可能仍有较大差距。FPGA 行业仍由 Xilinx 和 Intel 两 大海外龙头主导,2021 年国产 FPGA 厂商仅占中国市场份额 16%,提升空间广阔。

四大要素共振,FPGA 迎接国产化机遇。我们认为,FPGA 芯片的国产化进程主要 由以下方面驱动: (1)产业链上下游的不断完善利好国产 FPGA 市场生态。国内的上游 EDA 软件 厂商近期有较快发展,下游通信、数据中心、工业、消费电子等具有较强自主可控需求 的领域的应用场景也在日趋成熟完善。根据公告,华大九天模拟全流程系统目前能够完 整支持 28nm 及以上的成熟工艺,正在大规模推广应用。 (2)美国限制性措施提高了 FPGA 芯片国产替代的紧迫性,一定程度上加速了国 产替代进程。美国将国内部分芯片厂商纳入实体清单,禁止相关企业给特定中国企业提 供技术支持,倒逼国内企业自主研发芯片,摆脱对国外厂商的依赖。此外,对特种 FPGA 领域而言,保证芯片自主安全是产品选择重要考量,相关客户更倾向国产厂商自给。 (3)国产替代广阔。一方面,FPGA 为百亿规模市场,市场容量大,且增速较快。 另一方面,Xilinx 和 Lattice 的最大营收来源均为中国市场,他们中国市场的营收分别占 其总营收约 30%和 50%,2021 年,两家公司的中国市场营收总和达 13 亿美元,国产厂商替代空间广阔。 (4)摩尔定律放缓,为国内企业提供追赶时间。根据 Frost&Sullivan 数据,2019 年 我国 FPGA 芯片市场中,28nm 以下制程芯片仅占销售份额 20.9%,市场需求仍以 28nm 及以上成熟制程产品为主,总体来看国内厂商能触及到 FPGA 芯片绝大部分市场份额, 市场空间仍然较为广阔,国内厂商也有望借此契机向更先进制程追赶和渗透。

2.2. 人工智能、卫星互联网赛道火热,FPGA 芯片充分赋能新兴领域

ChatGPT 庞大用户群体推动算力需求提升,AI 芯片迎来上升风口。ChatGPT 是一 款智能的语言模型,能够通过模拟对话的形式完成编程、问答、文本生成等任务。由于 其强大的功能和新颖的交互方式,自上线以来,ChatGPT 用户呈爆发式增长趋势,两个 月实现月活用户过亿,是史上增速最快的消费级应用,与微软产品的融合应用也将激发 其更为强劲的发展潜力和更为广阔的市场前景。 ChatGPT 的强大功能需要大量的交互计算和训练计算作为基础,海量增加的数据 和愈加复杂的算法模型极大地带动了对 AI 内容自动生成技术的高算力需求。对 AI 芯 片的需求及 AI 芯片的应用将随人工智能产业技术的不断成熟而与日俱增,预计未来 AI 芯片市场增长可期。

AI 赛道的持续火热,将有效激发 FPAI 的市场潜力。上海复旦开发的 FPAI 芯片是一种面向人工智能应用的融合 FPGA 和AI的可重构芯片,可以搭载多种人工智能算法, 同时具备可重构特性,在面对边缘端复杂应用场景时具有高性能、低功耗、低延时和高 灵活性的特点,在保证强大 AI 算力的同时,还为用户提供了灵活可配置的算力资源。 根据《2022-2023 中国人工智能计算力发展评估报告》,中国智能算力持续高速增长,预 计到 2026 年通用算力规模将达到 1271.4 EFLOPS,2021-2026 年复合增速达到 52.3%。 根据亿欧智库数据,2021 年中国 AI 芯片市场规模为 426.8 亿元,预计 2025 年将达到 1780 亿元。

卫星互联网具备广覆盖、低延时、宽带化、低成本等优势,是通信建设和安全保证 的重要手段。卫星互联网通过一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备 实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等 通信服务的新型网络,能够在移动通信基站接入、宽带互联网接入、偏远地区通信、灾 难应急通道、远程教育与医疗等领域得到应用,是地面移动通信的有效补充。FPGA 芯 片是卫星互联网硬件侧核心元器件之一,能够有效提升算力水平。FPGA 的强大的并行 计算能力保障了高可靠应用对于运算速率的要求,可编辑性使其具有良好的保密性,较 高的灵活性符合了军用产品小批量多品种特征,高度契合了军用产业、航空航天产业对 于芯片性能的要求。

卫星互联网日益成为信息网络基础设施、国家安全基础设施的重要一环。海外方面, SpaceX 星链进展超预期,在俄乌战争中发挥了强大功能,通信卫星节奏加速。国内来 看,“十四五规划”明确提出加快布局卫星通信网络、推动卫星互联网建设的任务,同时 提出推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合,初步形成覆盖全球、天地一体的 信息网络。2023 年 2 月 23 日,“中星 26 号”成功发射,该卫星是我国首颗超百 Gbps 容 量的高通量卫星,也是我国第一颗系统设计和运营服务整体性能匹及国际水平的高通量 卫星。从国防财政支出的逐步走高来看,我国对于国家安全的重视和投入不断加大,2021 年,我国国防财政支出高达 1.38 万亿元。未来,卫星互联网产业有望加速落地,FPGA 芯片作为卫星系统的关键元器件将充分受益。

2.3. 国内 FPGA 领军者,技术端、客户端持续优化

先发优势,抢占 FPGA 国产替代先机。上海复旦在 FPGA 产线的产品开发策略是: 先突破关键技术和重点产品,然后逐步拓展产品谱系。上海复旦在 2004 年即开始在 FPGA 领域投入研发,历经 6 代技术发展历程,目前已有十余年技术经验积累,是国内 最早一批开发 FPGA 的企业。公司于 2018 年研制出国内首款 28nm 亿门级 FPGA 产品, 并于 2019 年开始向市场导入,2020 年 28nm FPGA 收入突破 1 亿元,占同年 FPGA 总 收入 65.3%,带动 FPGA 芯片营收同比增长 82.8%,毛利率更是高达 95.0%。同时,公 司基于 28nm 工艺平台,于 2020 年率先开发了国内首款推向市场的嵌入式可编程 PSoC 产品“青龙系列”,该产品内嵌大容量自有 eFPGA 模块,并配置有 APU 和多个 AI 加速 引擎,兼具 SOC 的灵活性和通用性、FPGA 的硬件可编程性和专用 AI 加速核或 GPU 的高效性,有着良好的能耗表现,目前已逐步出货,带动公司 FPGA 板块收入的进一步 提升。2021 年公司 PSoC 产品已实现千万级销售收入规模。当前,公司正着力开发 14/16nm 工艺制程的十亿门级别 FPGA 芯片,预计 23 年实现量产。

上海复旦 FPGA 芯片聚焦高可靠领域,对产品稳定性、可靠性有极高要求,有较高 的技术壁垒。为保持技术优势,长期以来,公司对 FPGA 芯片研发端保持较高的资源倾斜,通过研发构筑技术护城河。2018-2020 年,FPGA 研发费用都超过了公司总研发投 入的 35%以上。人员方面,上海复旦 FPGA 产线研发人员约 200 余人,占公司研发人员 总数 1/4。此外,公司自主研发完成了国内 FPGA 领域首款超大规模全流程 EDA 设计工 具 Procise,可支持公司全系列可编程器件,并突破了 FPGA 总体布局合法化方法、FPGA 芯片版图连线显示方法等关键先进技术。

持续拓宽 FPGA 客户群体,客户集中度持续下降。随着 FPGA 芯片产品体系日益 丰富,自 2019 年起,上海复旦在 FPGA 芯片产品领域引进经销商以推广产品和提高市 场占有率,并通过在相关产品领域具有较高终端市场份额的复旦通讯作为经销商进行 FPGA 销售。客户集中度也从 17 年的 94.7%逐年递减至 20 年的 46.2%。截至 2022 上半 年,上海复旦已累计向超过 500 家客户销售 FPGA 相关产品。

3. 非挥发存储器:客户集群优质,多下游需求驱动

存储芯片行业具有较强周期性,是半导体行业的“风向标”。从历史数据看,存储芯片行业占半导体产业约 1/4 份额,与半导体市场规模呈现同增同减趋势,是半导体产 业的重要分支。各大厂商的存储芯片销售情况与存储行业所处周期位置密切关联。 从信息分类保存的角度来分类,存储芯片可分为非挥发存储器和挥发性存储器。非 挥发存储器在切断外部电源后仍能够保持所存储的内容,不易丢失,读取速度更慢但存 储容量更大,主要包括 EEPROM、PROM、EPROM 等。 Flash 芯片占存储行业市场规模较大比重。2021 年,NAND Flash 和 NOR Flash 分 别占存储行业市场规模 41%和 2%。上海复旦同时拥有 EEPROM、NOR Flash 及 SLC NAND Flash 产品的设计与量产能力,存储产品容量覆盖 1Kbit-4Gbit。

NAND Flash 与 NOR Flash 优势互补。NAND 采用“串、与”结构组织存储单元阵 列,在写入速度、擦除速度、单位容量方面占优,而 NOR 采用“并、或”结构组织存 储单元阵列,在读取速度、擦写次数方面占优。在功能机时代,NOR Flash 常用于电子 产品中的储存单元,但在微缩制程难以推进下,较 NAND Flash 出现了明显的成本劣势, 因此市场份额逐渐被 NAND 取代。

NOR/NAND Flash 产品在应用过程中,需要与各主芯片厂商进行软件匹配。公司已 经与高通、博通、联发科、瑞昱、Intel、NVIDIA 等众多国内外主流主芯片厂商建立合作关系,有效推动了复旦微 Flash 产品导入更加广泛的应用领域。 上海复旦在非挥发存储器领域积累了广泛而优质的客户群体。上海复旦非挥发存储 器客制化服务能力较强,EEPROM 产品在智能电表、汽车电子、手机摄像头模组领域积 累了大量客户,NAND Flash 产品广泛应用于网络通讯、电脑及周边产品、手机模组、 显示器及屏模组、安防监控、机顶盒、Ukey、蓝牙模块等众多领域。

上海复旦 EEPROM 在智能电表、电脑显示器、智能手机摄像头领域都具有较高的 市场地位。根据招股书(1)公司 EEPROM 存储器在国内智能电能表领域的市场占有率 处于较高水平;(2)2020 年公司在电脑显示器领域 EEPROM 的市场占有率在 30%以上; (2)2019 年公司在全球智能手机摄像头领域 EEPROM 的市场占有率在 4%以上。当前, 上海复旦 EEPROM 产品通过了工业级、汽车级考核,生产管控能力及各类封装的量产 供应能力较强,具有较高知名度。

双摄、多摄技术的加速渗透及手机摄像头功能的提升,有望带动 EEPROM 应用量 提升。单台智能手机对 EEPROM 需求量主要与单台手机配备的摄像头数量和单个摄像 头中 EEPROM 的应用比例成正比。随着双摄、多摄技术的渗透普及,单台智能手机配 备的摄像头数量增加,拉动了对 EEPROM 需求量的快速提升。另一方面,全球智能手 机出货量连续六个季度出现同比下滑,环比来看出货量摆脱下滑,实现小幅回升。

NOR Flash 具备随机存储、可靠性强、读取速度快、可执行代码等特性,在中低容 量应用时具备成本优势。需求端方面,NOR Flash 的应用主要集中于手机模组、网络通 讯、汽车电子、穿戴式设备等消费领域。2016 年苹果推出 AirPods 系列 TWS 蓝牙耳机 后,NOR Flash 以其自身优势迅速开拓了蓝牙耳机等新兴市场,成为 NOR Flash 全新需 求增长点。根据 IDC 数据,2021 年耳戴式设备出货量约 3.4 亿台,预计 2026 年达到 3.9 亿台。

4. 安全与识别芯片:万物互联大趋势带来发展机遇

上海复旦已形成 RFID 与存储卡芯片、智能卡与安全芯片、智能识别设备芯片三大 产品系列,产品覆盖存储卡、高频/超高频标签、NFC TAG、接触式/非接触式/双界面智 能卡、非接触读写器机具以及移动支付等数十款产品,是国内安全与识别芯片产品门类 较为齐全的供应商之一。

4.1. RFID 芯片:物联网关键技术,有望逐步替代条形码市场份额

RFID 是一种无线通信技术,通过识别器与标签之间进行非接触式数据通信,以达 到识别目标的目的,其最大的特点在于无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学联 系。RFID 由标签、读写器、天线组成。读写器将要发送的射频信号,经编码后加载到 高频载波信号上,再经天线向外发送。进入读写器工作区域的电子标签接收此信号,卡 内芯片的有关电路对此信号进行倍压整流、调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、 权限等进行判断,电子标签再根据命令进行处理。 RFID 有望逐步替代二维码、条形码的市场份额。与传统条形码相比,RFID 具备 诸多优点:(1)可容纳较多容量;(2)无需接触;(3)数据安全性高;(4)对环境变化 具有较高的忍受能力;(5)可同时读取多个标签。因此,RFID 将成为重点发展和主流 的感知层技术。随着物联网集成应用解决方案的不断成熟及 RFID 成本的逐步下探,其 相对于二维码、条形码的市场竞争力也将持续提升。

作为物联网关键技术,RFID 行业拥有千亿规模的国内市场空间。基于 RFID 技术 的物联网应用不断丰富、与移动互联网结合的不断深入,带动了我国 RFID 市场的持续 高速增长。根据 RFID 产业联盟数据,2021 年我国 RFID 市场规模达到 1431 亿元。同 时,由于 RFID 技术的独特优势,其应用领域也在持续拓宽,已在钞票及防伪技术、身 份证、电子收费系统、电子病历、物流管理、行李分类、门禁系统等众多领域得到应用。

上海复旦在 RFID 领域深耕多年,在高频和超高频段具有较为全面的产品布局, RFID 芯片产品齐全度、出货量位居国内厂商前列。客户端,上海复旦通过直销方式向 芯诚智能卡、量必达科技等 RFID 领域的头部厂商企业供货,防伪专用芯片已在高等级 会议证件、酒类等高价值物品防伪溯源领域中已经建立起良好且稳固的客户口碑。公司 RFID 芯片在高可靠领域表现出色,逻辑加密卡芯片 FM11RF08 具备高存储可靠性,年 出货量超过 10 亿颗,截至 2021 年底,累计销售量超过 80 亿颗。根据招股书,公司在 国内非接触逻辑加密芯片领域市场占有率超过 60%。公司 RFID 产品线未来侧重发展传 感领域,重点开发温度、湿度、气体等各类传感器。随着物联网识别与感知需求的不断 升级,RFID 产品线有望迎来增长。

4.2. 智能卡芯片:社保卡进入换卡周期,金融 IC 卡国产替代逐步推进

我国已成为全球最大的智能卡市场之一,增长势头强劲。近年来,中国在政策支持 力度加强、资金投入增多,以及工程师红利等因素的带动下,智能卡芯片产能逐步增加, 智能卡芯片国产化趋势明显。根据沙利文预测,2023 年我国智能卡芯片出货量将达到 139.36 亿颗,市场规模将达到 129.82 亿元。

(1)社保卡:进入换卡周期,第三代社保卡潜在换发空间较大。 考虑到金融社保卡中芯片的使用年限、参保人个人卡面信息变化等原因,金融社保 卡通常要求 10 年进行更换,原有大量的第一、二代社保卡陆续进入更换周期。截至目 前,我国社保卡共经历了三次迭代:(1)1999 年 12 月 1 日,国家发布《社会保障卡建 设总体规划》,同年 12 月 23 号,全国第一张社保卡在上海签发;(2)2011 年,第二代 社保卡开始发行,内含芯片,具备现金存取、转账、消费等金融功能;(3)2017 年 9 月, 全国第三代社保卡在武汉大学中南医院首发,增加了“一晃而过”非接触功能、存储生 物特征功能,应用场景更加广泛。我国目前正处于第三代社保卡换卡周期。

第三代社保卡渗透率仍较低,潜在换发空间巨大。人社部《关于开展电子社会保障 卡同步申领工作的通知》表示,从 2021 年 10 月 28 日起,将在全国范围内实现推进三 代社保卡和电子社保卡一起发放的工作。截至 2021 年末,我国社保卡持有人数高达 13.52 亿,普及率 95.7%,其中第三代社保卡持有人数 1.38 亿,渗透率仅为 10.2%,潜在换发 市场空间较大,叠加 2010-2015 年大量发行的社保卡正陆续迎来换发周期,可以预见未 来数年的换发需求将会逐步释放。

(2)金融 IC 卡:定购总量企稳,市场对国产的金融 IC 卡接受度提高。 我国金融 IC 卡经过二十余年发展,市场需求趋于平稳。数据显示,2016-2021 年, 中国金融 IC 卡订购量始终保持在 11 亿张左右,无较大波动。同时,我国金融 IC 卡国 产化率近年呈现不断上升的趋势,2017-2019 年国产化率分别为 39.2%、38.4%和 47.1%, 国产替代空间广阔。2019 年公司在金融 IC 卡芯片领域市场占有率大约为 20%,是我国 金融 IC 卡芯片主要供应商之一,随着金融 IC 卡国产化逐步推进,未来国产芯片卡比重 有望不断提升,为公司智能卡芯片业务带来增长机遇。

此外,未来物联网设备中需要大量安全 SE 芯片,这些 SE 芯片中很多直接使用智 能卡芯片或是在现有智能卡芯片基础上做定制化开发,为公司智能卡芯片带来了新的增 量市场空间。电子护照、港澳通行证等内置智能卡芯片的证件市场的逐步兴起,也会给 国产智能卡芯片提供广阔的发展空间。

5. 智能电表芯片 :迎接新一轮换表周期,切入车规市场

微控制单元(Microcontroller Unit, MCU)又称单片机,可以通俗看作是一个“五 脏俱全”的芯片级计算机,兼具全面功能和微型化特征,单一芯片内整合了内存、计数 器、USB、A/D 转换、UART、PLC、DMA 等周边接口,甚至 LCD 驱动电路。MCU 在 各类嵌入式系统中承担系统控制核心的角色,协调各系统和显示、键盘、传感器、电机 等周边器件的操作,广泛应用于消费类电子、汽车电子、工业控制、航天和军工等领域。

上海复旦智能电表芯片产品线包括智能电表 MCU 和低功耗通用 MCU,分别属于 特定细分领域产品(专用类产品)和通用类产品。

5.1. 专用类:智能电表 MCU 行业翘楚,电表更换催生增长机遇

2009 年起,我国电能表产品迈入智能电表时代。智能电表 MCU 是智能电表中的核 心集成电路产品之一,在智能电表中发挥控制、协调及调度的功能。2009 年至今,我国 电网机构大规模采购内置 MCU 元器件的智能电表终端,以替换原有的机械式电表和普 通电子式电表,为智能电表 MCU 提供了广阔的市场空间。 电表专用 MCU 的产品规格受国网标准影响较大,IR46 标准有望带动需求远期增 长。2020 年 8 月,国网发布了新版智能电表技术规范,完全遵循 IR46 标准。根据 IR46 要求,智能电表的法制计量功能与管理功能需作物理分离,即“计量芯+管理芯”的“双 芯”智能电表设计模式,在该模式下,原先的单 MCU 系统将分为双 MCU 系统。目前 国网招标的过渡版本 2020 标准表在设计上已经逐步向 IR46 标准靠拢,未来完全基于 IR46 标准的智能电表的全面推行和替换将成为必然趋势,我国有望大面积开启新一轮智能电表改造周期。目前来看,由于“双芯”模式尚存在成本高、稳定性待提升等问题, 大批量投入应用预计仍需时日。

国网智能电表在2009 年开始集中招标,2017 年,国网智能电表覆盖率已达到 99.57%, 国内市场已基本完成智能电表的全覆盖。近期来看,智能电表市场主要驱动因素有二: (1)电表更换;(2)海外市场。 智能电表更换改造带来行业的强周期属性,行业目前正处于新一轮更换周期。2009 年以来,我国智能电表发展主要经历三个阶段:(1)2009-2014:第一轮智能电表改造带 动智能电表行业快速发展;(2)2015-2017:智能电表覆盖率提升,智能电表需求趋于饱 和,招标量下滑;(3)2018-至今:国家电网启动新一轮改造,叠加存量智能电表更新换 代,需求复苏。智能电表使用寿命一般为 10 年左右,第一阶段大规模铺设的电表产品 陆续进入更换期,智能电表市场有望迎来持续快速放量。

海外智能电表覆盖程度低于国内,智能电表芯片出口市场发展潜力大。根据 BergInsight 数据,截至 2020 年底,印度的智能电表普及率仅为 1%左右,欧洲市场普及率在 2022 年底也仅达到 56%,海外智能电表市场存在巨大的需求潜力。国内智能电表厂商 在全球市场具备较强竞争力,近年来出口数量维持在较高水平。随着“一带一路”合作的 深入,我国已参与多个沿线国家的智能电网建设,带动国内智能电表和用电信息采集设 备产品进入沿线国家,海外市场成为智能电表行业的新增长极。2021 年,我国智能电表 出口数量达 4449 万只。上海复旦也积极参与智能电表 MCU 海外市场拓展,产品出口至 巴西、阿根廷、韩国、越南、马来西亚、印度尼西亚和非洲国家等许多国家。

上海复旦是国内智能电表 MCU 龙头,在国家电网单项智能电表市场份额排名第一, 截至 2021 年底累计智能电表 MCU 出货量超 4 亿颗,覆盖国内绝大部分表厂。公司对 智能电表MCU芯片的设计研发已有约20年,是国内是较早起步进入智能电表专用MCU 芯片设计的企业,客户包括江苏林洋、威胜集团、宁波三星、东方威斯顿、河南许继等 智能电表领军企业。在营收端和利润端,上海复旦智能电表芯片都具有较大优势,2021 年出货量达到 7190 万颗,领跑智能电表 MCU 市场。根据公司公告,2021 年公司智能 电表芯片产线 70%左右收入来源于电表 MCU,据此测算公司电表 MCU 领域市场份额 超过 50%。

5.2. 通用类:发力通用领域,切入车规市场

车规 MCU 负责汽车各种信息的运算处理,是所有电子控制单元(ECU)的中央核心 组件。MCU 在汽车中的应用范围较广,从车身动力总成,到车身控制、信息娱乐、辅 助驾驶,MCU 都扮演了重要角色。单车平均配置 MCU 数量较高。据 iSuppli 报告称, 一辆汽车内的半导体器件数量中,MCU 芯片约占 30%,平均每辆汽车大约需要 70 颗 MCU,而一辆新能源汽车大约需要 300 多颗。随着车规 MCU 配置区域增加、新能源汽 车的渗透率提升,汽车 MCU 板块有望持续增长。

上海复旦 MCU 产品基于电表市场多年打磨,在技术储备、实际应用场景上得到充 分积累,目前正积极发力通用 MCU 芯片领域。公司通用 MCU 销售总量和产品份额都 在逐步提升,累计出货量已达到千万级别。 公司将 MCU 芯片向车规市场进军的趋势比较明显。2021 年 11 月,公司第一代车 规 MCU 经 CNAS 认证机构完成 AEC-Q100 考核,目前已在多家客户实现导入和小批量 产,主要应用于雨刮、玻璃控制、座椅、门锁、空调、电子换挡器等。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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