2023年思瑞浦研究报告:发力国内高端市场,信号链龙头品类拓展效果显著

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2023/10/30
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思瑞浦研究报告:发力国内高端市场,信号链龙头品类拓展效果显著。信号链龙头+电源管理+嵌入式三轮驱动,加码车规/隔离迈入新阶段:思瑞浦2012年成立,信号链产品国内领先,持续拓展电源管理、MCU、AFE等,彰显平台化布局,已能提供超1600款产品,拥有超3700家客户,客户群体也进入量变到质变过程。我们看好公司1)信号链领域领先优势并扩张电源管理及嵌入式产品彰显平台化布局,拉动业绩增长;2)聚焦通信、工业、汽车等高壁垒赛道,受宏观下滑影响较小。线性产品是主打产品,2022年约贡献信号链产品收入的55%;电源类产品中,线性电源是主打产品,约贡献电源类产品收入的85%。2022年公司收入17.8亿元...

1. 信号链+电源芯片双轮驱动,高研发的平台型模拟 IC 龙头

1.1. 信号链龙头转型平台型模拟 IC 企业,内拓外延扩充品类与下游应用

思瑞浦微电子科技(苏州)股份有限公司成立于 2012 年,是一家专注于模拟集成 电路产品研发和销售的集成电路设计企业。公司采用 Fabless 经营模式,产品以信号链 模拟芯片为主,并逐渐向电源管理模拟芯片拓展,其应用范围涵盖信息通讯、工业控制、 监控安全、医疗健康、仪器仪表、家用电器、汽车电子、光伏发电和储能等众多领域。 目前,公司已能提供超 1600 款产品,拥有超 3700 家客户。2021 年,公司成立嵌入式处 理器事业部,目前首款工业级 MCU 产品已完成流片,有望成为未来新增长极。

立足信号链产品,持续扩展产品品类。公司的业务线演变可分为 3 个阶段: 2012-2019 年,深耕信号链芯片设计,推出线性产品、转换器产品、接口产品。公 司技术水平突出,许多核心产品的综合性能已经达到国际标准。公司的全高清视频滤波 器已打入国内安防监控龙头企业的供应链,通用性转换器产品成功进入中国通信设备龙 头企业的供应链,突破了国外厂商的垄断。2022 年,公司推出隔离产品线,可覆盖工业、 新能源及汽车市场,进一步完善信号链芯片布局。 2019-2021 年,开拓电源管理产品线。公司的电源管理芯片包括线性稳压器、电源 监控产品、开关型电源稳压器、马达驱动等,其营业收入占比从 2019 年的 2.08%快速提 升至 2022 年的 29.20%,已成为第二增长极。 2021 年至今,发力汽车电子领域,并开拓 MCU 产品线,未来有望形成三轮驱动。 公司已推出近 80 颗车规芯片,已实现与 Tier1、整车厂及造车新势力等多家汽车市场客 户的合作。此外,公司首款工业级 MCU 产品已完成流片,补上了数字处理环节的产品 缺口,有助于为客户提供更加全面的芯片解决方案、增强客户粘性。

公司拥有较完整的信号链产品矩阵,包括线性产品、转换器产品、接口产品。信号 链模拟芯片是指对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理的集成电路。公司具有 优秀的研发实力,部分产品如纳安级的放大器、高压比较器、高精度数模转换器等在综 合性能、可靠性等方面已达到国际标准,并实现了对国际同类产品的进口替代。且公司 产品主要聚焦于非消费电子的工业系统,在通讯、工业控制、安防监控等高壁垒领域的 应用占比较高。根据 Databeans 数据,2019 年,公司在全球放大器和比较器销售收入排 行榜位居第 12(中国厂商中排名第一),市场地位已逼近国际大厂。

公司在电源管理产品领域聚焦高端,包括线性稳压器、电源监控、开关型电源稳压 器及其他产品。其中,高性能的线性电源拥有 90dB 的电源抑制比和 5.7uV 噪声性能; 电源监控产品拥有 1.58V 低阈值电压检测,低至 1V 工作电压,以及 2.2uA 的超低功耗。 2019 年起,公司电源管理模拟芯片陆续进入安防、工业控制领域客户供应链,形成规模 化营收。

公司首款工业级 MCU 产品已完成流片,有望结合现有模拟产品线,为客户打造完 整解决方案。MCU 指微控制单元,指在单一芯片上集成存储器、时钟、定时/计数器, 显示接口等,能用软件控制来取代复杂的电子线路控制系统,是轻量级的计算处理单元。 公司开拓 MCU 产品线既能为客户打造整体解决方案、增强客户粘性,同时也构建了新 的利润增长点。

外延扩张拓展下游客户,丰富产品种类: (1) 收购创芯微:2023 年 6 月,公司披露发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金预案,将收购创芯微 95.66%的股权。创芯微深耕电池管理芯片 (BMS)、电源管理芯片(PMIC),并具有 OPPO、一加、小米等优质消费 类客户资源;而公司目前电源管理产品以线性电源为主,且聚焦通讯、工业 市场。此次收购可以为公司带来产品品类、下游客户的双重增量。 (2) 参股士模微:2021 年 2 月,公司以 750 万元人民币购买士模微 5%股权(截 止 2023 年 9 月,已稀释至 3.70%)。士模微创始人孙楠博士现任清华大学电 子系长聘教授,核心成员具备十余年从业经验,侧重于高速 ADC/DAC 产 品的研发;而公司目前更擅长高精度 ADC/DAC,二者存在业务协同空间。

1.2. 信号链+电源芯片双轮驱动,定位中高端市场实现高毛利

持续扩充产品品类、下游市场,公司营收保持高速增长。2020 年-2022 年,公司营 业收入分别为 5.7 亿元、13.3 亿元、17.8 亿元,同比增长 87%、134%、34%。下游需求 旺盛,公司不断开拓新客户,并开拓汽车电子等新兴下游场景,实现营收快速增长;同 时,公司电源类产品于 2020 年起实现收入,随后快速起量,为营收增长贡献新动力。 2023 年第一季度,公司营收有所下降,主要系 2022 年第四季度起,终端市场景气度下 降导致下游客户需求下降。 2022 年起,公司归母净利润有所下降,主要系公司营收因下游需求减少而下降,同 时,公司正在积极推进 MCU、车规级产品等新产品线的研发,研发费用上升导致净利 润有所下降。

营收结构更加平衡,电源管理芯片已成第二增长极。2022 年,公司的信号链类芯 片、电源类芯片收入分别为 12.6 亿元、5.2 亿元,同比增长 23%、75%,分别占营收的 71%、29%。其中,电源类芯片的营收占比相比 2020 年的 2%已有质的飞跃,已成为公 司的第二增长极。根据公司投资者活动记录表,2022 年公司的信号链产品中,线性产品 是主打产品,约贡献信号链产品收入的 55%;电源类产品中,线性电源是主打产品,约 贡献电源类产品收入的 85%。

聚焦通讯、工业等中高端市场,毛利率领先国内同行。根据公司公告,2022 年前三 季度,公司来自通信与工业下游的营收合计约达 85%,并在车规级产品销售上实现突破, 收入占比提高至 5%。通信、工控类应用在产品性能、稳定性、供应可靠性等方面均会 对模拟芯片公司提出极高的要求,相对而言对价格更不敏感。公司聚焦通信与工业等较 高端市场,毛利率保持高位稳定。2023 年第一季度,公司综合毛利率为 58%,领跑国内 可比公司,但与 TI、ADI 等国际大厂仍有差距。

新产品线开拓导致研发费用率上升。从 2018 年至 2021 年,公司规模效应初显,费 用逐步改善。2022 年起,研发费用率较高的原因是公司积极扩充研发团队、加大工业及 车规产品的开发力度,研发费用大幅上升。截至 2022 年,公司研发人员达 486 人,同 比增长 77%。随着未来新产品线形成规模化收入,公司净利率有望好转。

1.3. 研发投入领跑同行,股权激励激发创新

研发费用、研发费用率、研发人员占比均领跑国内同行,专利数量高速增长。2022年,公司研发费用达 6.6 亿元,占总营收的 37%,研发人员占比达 74%,三项指标在国 内可比公司中均位于前列。

受益于公司对研发投入的重视,公司已获得的发明专利数量已从 2019 年的 14 项上 升至 2022 年的 72 项,集成电路布图设计数也已从 2019 年的 31 项上升至 2022 年的 83 项。

健全长效激励机制,股权激励吸引优秀人才。公司于 2020 年、2021 年共两次推出 限制性股票激励计划,限制性股票数量共计 194.8 万股,占公告时股本比例合计 2.4%, 两次激励计划的对象人数均在 200 人上下,约占总员工数 1/3,激励对象为公司的技术 骨干与业务骨干。公司采用公司层面、个人层面相结合的业绩考核目标,公司的营收与 净利润、员工个人绩效考核结果均会影响员工当年实际归属的限制性股票数量。

公司核心技术人员具有较强学历背景与 TI 等国际大厂工作经验。5 位核心技术人 员(包括 2 位创始人)中有 4 位具有博士学历,具有 TI、Atmel、摩托罗拉半导体部等 国际半导体龙头工作经验与加州大学伯克利分校等国际一流学术机构研究经验。核心技 术团队丰富的模拟芯片研发设计经验,在技术方向与战略规划上颇有考量,已建立具有 竞争力的信号链产品线,并扩展至电源管理产品,未来有望继续带领公司保持技术竞争 力。

1.4. 股权结构分散,哈勃战略入股

公司股权结构较分散,无控股股东与实际控制人。截止 2022 年 12 月 31 日,公司 第一大股东华芯创投(华登国际)持股 18.4%,前五大股东持股 47.6%,前十大股东持 股 65.1%。公司创始人周之栩和应峰合计持股 16.2%。哈勃创投是公司第五大股东,持 股 4.8%。公司无控股股东与实际控制人,单一股东控制股权比例均未超过 30%,无任一 股东依其可实际支配的表决权足以对公司股东大会的决议产生重大影响,各股东共同参 与重大经营决策。

2. 持续扩展产品品类,性能达到国际领先

2.1. 模拟芯片市场广阔,公司布局全面

模拟芯片是连接物理世界与数字世界的桥梁,它可以将多种信号(如声音、光线、温度等)转换为连续函数形式的电压或电流,并实现电信号的放大、滤波、变换等功能, 可分为信号链芯片与电源管理芯片。模拟芯片具有品类多、应用广、生命周期长、人才 培养时间长、价格低的特征。由于功能细分多,模拟集成电路市场不易受单一产业景气 变动影响,因此价格波动幅度相对较小。

下游需求持续爆发,模拟芯片行业增长可期。2020 年后,受益于下游汽车电子、服 务器与光通信、物联网、新能源等新兴下游应用领域蓬勃发展,模拟集成电路市场规模 未来增长可期。根据 WSTS 数据,2023 年全球模拟 IC 市场规模约 961 亿美元,占全部 集成电路市场规模的 17%,2018-2023 年均复合增长率达 10%。中国已成为全球最大电 子产品生产市场,根据 Frost&Sullivan 预测,2025 年中国模拟 IC 市场规模预计达 3,340 亿元人民币,2016-2025 年均复合增长率为 6%。

国内模拟 IC 自给率低,国产替代空间广阔。由于起步晚、技术与生产规模的局限, 国内模拟芯片市场目前由海外厂商主导。全球前十大模拟芯片厂商均来自海外,2021 年市占率合计 68%。德州仪器(TI)、亚德诺(ADI)等海外模拟芯片龙头厂商的可售型号 达十多万种,而国内龙头厂商的可售型号仅达几千种。根据中国半导体协会数据,2021 年中国模拟芯片自给率仅 12%,国内模拟 IC 企业具有巨大的国产替代空间。

思瑞浦是国内少数以信号链芯片见长,并同时覆盖信号链与电源管理芯片的模拟芯 片厂商。相比电源管理芯片,信号链芯片壁垒更高、毛利更高、厂商也更少。对比国内 同行,思瑞浦信号链产品齐全,是国内少数掌握数字隔离器技术的公司;在电源管理芯 片方面,也快速拓展了 DC-DC、线性电源、驱动 IC 等产品。公司具有全面的技术能力 与产品线,向着平台型模拟芯片龙头的目标发展,满足下游客户一站式采购的需求。

品类拓展效果显著,LDO 线性电源已成为第二大收入来源。根据公司披露的机构 调研信息估算,2022 年,线性产品、转换器、接口、LDO 线性电源产品分别贡献营收 的 39%、14%、18%、25%。自 2020 年电源管理产品开始产生收入起,两年以来,LDO 线性电源产品迅速起量,已成为公司的第二大收入来源。

同时,公司产品型号数量快速增长,每年新增型号数约在 200-300 款。截至 2021 年 末已有超 1,600 款可售型号(2022 年未披露),在国内同行中保持领先地位,仅次于圣 邦股份。更多的产品类型与性能组合有助于公司更好地满足各行业客户的需求,从而带 来营收增量。

2.2. 信号链:技术能力全面,零漂与高精度运放器实现领先

信号链模拟芯片是指拥有对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理能力的集 成电路,是电子设备实现感知和控制的基础,是电子产品智能化、智慧化的基础。一个 完整信号链的工作原理为:从传感器探测到真实世界实际信号,如电磁波、声音、图像、 温度、光信号等并将这些自然信号转化成模拟的电信号,通过放大器进行放大,然后通 过 ADC 把模拟信号转化为数字信号,经过 MCU 或 CPU 或 DSP 等处理后,一方面,经 由 DAC 还原为模拟信号,另一方面,通过各种连接芯片实现互联互通。

信号链芯片可进一步分为线性产品、数据转换器、接口产品,2020 年市场占比分别 为 37%、36%、27%。根据 ICInsights,全球信号链模拟芯片的市场规模将从 2016 年的 84 亿美金增长至 2023 年的 118 亿美金,年复合增长率约 5%。2020 年,线性产品(放大器和比较器等)、数据转换器、接口产品的市场规模分别为 38 亿美元、37 亿美元、27 亿美元,2020-2023 年预计年复合增长率分别为 5%、9%、4%。 信号链产品方面,思瑞浦市场占有率已跻身世界前列。2019 年,在信号链模拟芯片 市场规模中占比最高的放大器和比较器领域,思瑞浦位居全球销售额第 12 名与亚洲销 售额第 9 名。

(1)线性产品

线性产品以运算放大器为代表,核心技术水平体现在高精度、高速度、低功耗。高 精度运放器拥有较低的失调电压、失调温漂、偏置电流与电压噪声,从而保持电压信号 输出结果的精确度,应用于量测仪器、工控系统、医疗设备以及汽车中的引擎管理、传 动系统管理等。高速运放器拥有较高的带宽与摆率,能够在非常短的时间内对输入信号 进行放大处理,确保数据传输的准确性和可靠性;低功耗运放器拥有较小的最大静态电 流,适用于低电源电压供电的便携设备。

高端应用场景中,高精度、高速度、低功耗的要求往往需要同时满足。新能源汽车 场景中,因电池作为唯一动力来源,对各个部件的功耗要求高,因此低功耗是车载运算 放大器的核心性能指标之一。此外纯电车的电磁环境也相对复杂,对产品的电磁兼容性 EMC 提出了更高的要求,因此低噪声也是纯电车的特殊需求。在某些需要提供高精度 采样反馈的场合,如电机驱动、BMS 等系统中,高精度、高带宽的运算放大器是必备条 件。在卫星通信系统中,地面站接收天线将连接到低噪声放大器,接收到的信号通常略 高于背景噪声,由于接收信号较弱,因此需要低噪声放大器;同时,高速运算放大器通 常用于无线电收发机、基站、无线网络等设备中,它可以实现对高频信号的放大和滤波, 提高信号传输质量和传输距离。

线性产品是思瑞浦的第一大收入来源,也是其技术最先进的产品线。从低功耗、高 精度两个维度与国内外竞品对比,思瑞浦的运算放大器产品性能均处于领先地位。 

微功耗运算放大器:性能处于国际领先,静态电流仅 300nA,且保持较低的失 调电压、较高的带宽。通过思瑞浦 TP2111、德州仪器 TLV521 与圣邦 SGM8141 对比,可知思瑞浦在实现了最低静态电流的同时,也实现了最低失调电压与最 高的带宽,达成了最佳的性能组合。同时,在 15KHz 以上的产品中,思瑞浦 TP2121 的静态电流仅 600nA,低于圣邦 SGM8041 的 710nA,功耗更低。

高精度及零漂运算放大器:零漂技术国内领先,性能与 TI 基本齐平。思瑞浦的 最低失调温漂低至 0.006μV/°C,而国内竞争对手圣邦股份目前仍未有低于 0.01 μV/°C 的产品量产。在输入失调电压与输入电压噪声方面,思瑞浦产品也优于 圣邦股份,拥有更高的精度。整体来看,ADI 在高精度与零漂技术上处于领先 地位,思瑞浦产品与 TI 产品性能持平。

高压运算放大器:与圣邦性能持平,仍有进步空间。在高压产品线中,相比 TI, 思瑞浦的失调温漂、失调电压与电压噪声等指标均有待提升;思瑞浦的整体性 能与圣邦持平。亚德诺高压产品的噪声较低但失调温漂较高。

(2)数据转换器

数据转换器市场由 ADC 产品主导。数据转换器分为数模转换器(DAC)和模数转 换器(ADC),主要用于模拟信号和数字信号之间的转换。根据共研网数据,2021 年全 球数据转换器市场规模约 38 亿美元,其中 ADC 市场规模约 28 亿美元,占比 74%。

ADC 主要功能是将自然界的模拟信号转换成数字信号,例如将温度、压力、声音 或者图像等,转换成更容易储存、处理和传输的数字形式。从采样速度、转换精度两个 维度,ADC 可分为高速高精度、高速低精度、低速高精度、低速低精度四类,速度和精 度指标存在着相互制约的关系。其中,通讯、军工、汽车等领域对采样速度有较高要求, 而高速 ADC 的壁垒较高,被 ADI、TI 等跨国企业垄断,高速 ADC 也是“瓦森纳协议” 禁运管控的产品之一。同时,工业测量领域对稳定性要求较高,国产替代验证周期长。 根据 Databeans 统计,高端 ADC 芯片的单价是低端 ADC 芯片的数倍,虽然高速率 ADC 占总出货量不到 10%,但是占据行业接近 50%的销售额。 目前,Sigma-Delta 型低速高精度 ADC 已初步实现国产替代,国内厂商如芯海科技 从 2007 年起已推出 24 位(位数越高,则对模拟信号采样时精度越高)产品,性能指标 已达到 TI 同类产品水平。根据集微网,低速 Sigma-Delta 型 ADC 采用 CMOS 工艺, 而高速 ADC 则会使用更复杂的 GaAsHBT 和 SiGeBiCMOS 工艺,工艺细节掌握在 TI、 ADI 等 IDM 模式公司中。

DAC 可以将离散的采样数据重建为连续的模拟信号。DAC 将数字量以串行或并行 方式输入,存于数字寄存器,其各位数码分别控制对应位的模拟电子开关,使数码为 1 的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值,再由求和电路将各种权值相加,即得 到数字量对应的模拟量。DAC 的下游应用包括音频放大器、视频编码器、电子显示器、 数据采集系统、电机控制等。 DAC 的转换精度以分辨率和转换误差来描述。位数用于衡量分辨率的高低,位数越 多,则其输出电压的取值个数就越多,越能反映出输出电压的细微变化。转换误差则指 实际输出的模拟电压与理想值之间的最大偏差,分为积分非线性、差分非线性和增益误 差。转换速度则由建立时间的长短来描述。

思瑞浦是国内少数同时布局 ADC 与 DAC 的企业,并均推出了高精度、高速度定 位的产品,布局全面。

ADC:高精度产品性能位居国内前列,高速产品仍待提升。高精度产品方面, 思瑞浦的各项误差指标表现均优于圣邦,但转换速率略低。芯海已经推出 24 位 高精度 ADC,而思瑞浦目前只有 16 位产品。高速产品方面,思瑞浦产品的转 换速率最高可达 50MSPS,仍低于上海贝岭、TI 与 ADI。

DAC:高精度产品比肩 TI,初步完成高速产品布局。高精度 DAC 方面,思瑞 浦产品在各项误差指标上与 TI 基本持平,并具有更低的功耗。相比圣邦,思瑞 浦产品有更短的建立时间,体现了更快的转换速度。高速 DAC 方面,思瑞浦是 国内少数布局超过 100MSPS 转换速率产品的厂商,目前最高速率 125MSPS 仍 低于国际龙头厂商的水平(相同分辨率与通道数下比较);圣邦官网在列产品的 最高转换速率仅 1MSPS;而上海贝岭拥有分辨率为 16bit 的 250MSPS 转换速率 产品。

(3)接口产品

接口芯片是基于通用和特定协议且具有通信功能的芯片,广泛应用于电子系统之间 的信号传输,可提高系统性能和可靠性。根据通信协议分类,模拟接口芯片可分为 RS232 接口、RS-485 接口、CAN 收发器等;其中,RS-232 与 RS-485 接口主要用于工业仪 器仪表、电力自动化等,CAN 收发器主要用于工业自动化控制系统、汽车电子设备等场 景。受益于物联网设备连接数高速增长、工业机器人等新兴应用的普及、新能源汽车渗 透率稳步提升,全球接口芯片市场稳中向好。根据 ICInsights 数据,2020 年,全球接口 芯片市场规模为 24 亿美元,预计 2023 年增长至 27 亿美元;市场呈现高度垄断格局, 全球前五大厂商均来自海外,2020 年合计市占率达 60%。

高压场景应用广泛,“隔离+”产品成为发展趋势。隔离器件是将输入信号进行转换 并输出,以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。电气隔离能够保证强电电路 和弱电电路之间信号传输的安全性。一般来说,涉及到高电压(强电)和低电压(弱电) 之间信号传输的设备大都需要进行电气隔离并通过安规认证。根据 IHSMarkit,2020 年 全球数字隔离器市场规模约为 4.5 亿美元,预计于 2024 年增长至 7.7 亿美元。“隔离+” 产品即将数字隔离器与接口、驱动等产品相结合,以实现电气隔离。 隔离式接口多用于高压领域,可提高隔离芯片寿命可靠性、性能及高压保护性,在 光伏逆变、电机驱动、工业自动化、安防、轨道交通、数据传输系统、汽车等领域应用 广泛。根据新思界产业研究中心,2021 年全球隔离式接口市场规模已达到 3.2 亿美元, 预计 2022-2027 年,将保持 13.6%以上的年均复合增长率。目前,全球隔离接口市场主 要由 SiliconLabs、ADI 和 TI 等国际厂商主导。

根据类型不同,隔离式接口可分为隔离 I 2C、隔离 CAN 收发器、隔离 RS485 收发 器以及其他。其中 RS-485 广泛应用于工业领域,I 2C 及 CAN 接口多用于汽车领域。根 据新思界产业研究中心,隔离 RS-485 收发器是主流产品,市场占比超过 35.6%。 CMTI(共模瞬态抗扰度)是隔离接口的主要性能指标。随着第三代半导体器件的 发展,以及新应用对更高开关频率的需求,高频的共模干扰(任何载流导体与参考地之 间的不希望有的电位差)无处不在,瞬态的共模干扰往往由开关节点的高 dV/dT 引起。 CMTI(共模瞬态抗扰度)通过 dV/dT 衡量,理论上在 CMTI 规格以内的冲击都无法改 变输出状态。更高的 CMTI 指标,意味着隔离电路的两端可以承受更高的压摆率(更高 的上升/下降斜率)的脉冲电压干扰。若 CMTI 较低,则可能导致输出错误,出现电路短 路,影响系统安全。

思瑞浦是国内少数布局隔离与接口产品的企业,并在性能上实现与国际龙头持平:

RS-485 接口:速率可达 20MHz,ESD 防护能力领先。目前,思瑞浦主要提供 12MHz、20MHz 两种速率的产品;同在 20MHz 的数据速率下,思瑞浦的 ESD 防护能力在 TI、ADI、瑞萨等厂商中排名第一。

CAN 收发器:速率可达 5MHz,ESD 防护能力领先。同在 5MHz 速率下,思瑞 浦的 ESD 防护能力强于纳芯微、TI 与 ADI。

数字隔离器:共模瞬态抗干扰能力较优秀,功耗、传输延时、ESD 保护、隔离 耐压等方面需进一步优化。相比 TI、ADI,思瑞浦具有较高的共模瞬态抗干扰能 力(仍低于纳芯微)。同时,ESD 保护、传输延时等方面仍需优化。

2.3. 电源管理:主攻 LDO 线性电源,性能已与国际厂商持平

电源管理芯片是所有电子产品和设备的电能供应中枢和纽带,是模拟集成电路最大 的细分领域。电源管理芯片用于电子设备电源的管理、监控和分配,其性能和可靠性将 直接影响电子设备的工作效率和使用寿命,功能包括电压转换、电流控制、低压差稳压、 电源选择、动态电压调节、电源开关时序控制等。 万物互联时代,全球电源管理芯片市场规模正稳步增长。根据 Frost&Sullivan 数据, 2020 年全球电源管理芯片市场规模约 329 亿美元,2020-2025 年 CAGR 约 10%;2020 年中国电源管理芯片市场规模约 118 亿美元,占全球的 36%。受益于 5G 通信、物联网、 智能家居、汽车电子、工业控制需求拉动,中国市场 2020-2025 年 CAGR 预计达 15%, 高于全球整体增速。

工业、汽车等高性能下游场景将成为主要增长点。根据 Yole 数据,按销售额计算, MCU2020 年,手机与消费电子、工业、服务器、汽车和通信分别占据电源管理芯片市场 50%、15%、12%、11%和 9%的份额。随着消费电子增长见顶、竞争激烈导致盈利空间 下降,电源管理芯片市场的增长动能将主要来自工业、汽车等领域,其性能及可靠度要 求更高。 海外厂商占据垄断地位,国产替代空间广阔。2020 年,全球电源管理芯片市场的前 五大厂商合计市占率达 71%。大陆本土厂商的营收体量仍较小,2022 年各上市公司的电 源管理芯片营收规模普遍在 10 亿元人民币以下,对比国内千亿级市场,可测算出各家 市占率均不足 1%。

其中,DC/DC 转换器的功能是实现降压和升压,几乎用于所有可用电压与所需电 压之比较高的应用中。其工作原理是通过开关电路输出占空比或频率可调的脉冲,通过 高频整流管、电感、电容形成直流输出电压,通过改变占空比或频率而调整输出电压, 具有高效率、高功率密度、允许宽输入电压、优良的热性能等优点。 线性稳压器(LDO)是一种直流线性电压调节器,只能降压、无法升压。其工作原 理是,通过调整管的阻抗变化使输出电压保持稳定,当输出电压由于输入电压升高或负 载电流减小,出现输出电压偏离设定值而升高的趋势时,通过负反馈使调整管的阻抗增 大,降低输出电压使之恢复设定值而保持稳定。其优点是输出电压纹波小、噪声小,但 是在输入工作电压和输出电压相距比较大时转换成工作效率较低。主要用于具有极低电 压要求且对噪声高度敏感的功率器件。

DC/DC 转换器与 LDO 线性稳压器均具有较为普遍的应用场景。根据 Yole 数据, DC/DC 转换器与 LDO 线性稳压器分别占据电源管理芯片市场 17%与 13%的份额。DC/DC 转换器由于效率高等特点,已逐渐替代了线性稳压器成为了电源市场的主流品 类,在安防、通信、数据中心、汽车等领域广泛应用。

LDO 线性电源产品线上,思瑞浦已优于国际同类产品水平。思瑞浦产品实现了优 秀的电源抑制比与较低的功耗,已超过 TI、圣邦的同类产品性能。

2.4. MCU:平台化战略的重要一步,与模拟产品形成协同效应

MCU 是微控制单元的缩写,又称单片微型计算机或者单片机,是把中央处理器 CPU 的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D 转换、DMA 等周边接口、 LCD 驱动电路整合在单一芯片上形成芯片级的计算机,同时涉及模拟电路、数字电路技 术。 汽车等新兴应用崛起,MCU 市场迎来新一轮增长。由于处理能力有限,MCU 适合 用于高度集成、尺寸与功耗等受限制的控制领域:汽车电子、工控医疗、计算机和消费 电子。2020 年以来,受汽车电子的渗透率提升、工业 4.0 对自动化设备的旺盛需求、联 网节点数量快速增长等因素的影响,全球 MCU 市场规模总体呈现稳步增长。根据ICInsights,2020 年全球 MCU 市场规模约为 150 亿美元,2023 年将超过 180 亿美元, 2021-2023 年复合增长率约为 9%。根据前瞻产业研究院预测,2021 年中国 MCU 市场规 模达 365 亿元,2023 年预计将达到 420 亿元,2021-2023 年复合增长率约为 7%。

MCU 业务与模拟芯片业务具有较强的协同效应。MCU 龙头厂商与模拟芯片龙头 厂商高度重合,且 MCU 与模拟芯片拥有相似下游场景。2021 年,全球 MCU 销售额前 五大企业也同时位居模拟芯片销售额前十,且汽车、工业、通讯均为二者的主要的下游 应用,客户资源相通。MCU 与模拟芯片均为嵌入式系统的组成部分,随着终端产品对 便利性与智能化要求的提升,将模拟功能与 MCU 集成已成为行业发展趋势。相对于从 一家企业采购 MCU 芯片后再从另一个企业购买周边配套芯片,一站式的解决方案可以 帮助客户节省开发成本与管理成本,提升集成度与易用性。

发展 MCU 业务是平台型模拟芯片企业的战略共识。近年来,多家国内模拟芯片公 司在 MCU 产品线展开布局,落实“模拟+MCU”的平台化战略。截至 2022 年末,艾为电子已完成 MCU 芯片的自主研发,定位智能家居与可穿戴设备市场。2023 年 3 月,晶 丰明源通过股权收购对凌鸥创芯实现控股,从而进军 MCU 业务,定位工控、家电等 市场。

截至 2023 年 2 月,公司首款工业级 MCU 产品已流片成功,具有低功耗、高性能、 高集成度的特点;车规级 MCU 产品也处于研发阶段,有望应用在车体控制、车载信息 娱乐系统、通信系统、自动驾驶系统、电动座椅等多种场景。

3. 中高端定位奠定高盈利能力,三大下游引领高速增长

思瑞浦专注于中高端下游市场,有望保持稳健的盈利能力与较高的增速。低端市场 往往是价格战的重灾区,高端市场如通讯、汽车等对价格更不敏感,国内专注消费级市 场的厂商在 2022 年毛利率出现明显下滑,而思瑞浦的毛利率仍与 2021 年持平。同时, 相比增速减缓的消费电子市场,通讯、工业、汽车三大下游仍有广阔市场空间。

3.1. 定位中高端市场,盈利能力较稳健

营收结构持续优化,通讯、工业、汽车三大下游 2022 年合计贡献 90%的营收。思 瑞浦定位高端市场,以通讯与工业为最主要市场,并已经进入汽车市场。作为对比,国 际龙头 ADI 同样以通讯、工业、汽车为最主要市场,其中汽车市场已成为第二大收入来 源。

高端产品盈利能力较稳健,主攻消费电子市场的模拟芯片厂商毛利率下滑趋势更为 明显。2022 年,在电源管理产品线,主攻消费电子市场的杰华特、希荻微等厂商均出现 了 3-5 个百分点的毛利率下滑;而主攻通讯等中高端市场的思瑞浦毛利率仍与 2021 年持平。根据芯片超人报道,TI 在 2023 年 5 月全面下调了中国市场的通用模拟芯片价格, 希望以此来抢占更多市场份额。未来,公司中高端定位所带来的稳健盈利能力有望继续 凸显。

3.2. 通讯:5G 建设与数据中心产业链带来海量模拟芯片需求

受益于全球 5G 基站建设、AI 应用创新带来服务器与光通信市场的高速增长,通讯 领域模拟芯片需求高涨。模拟芯片在通讯领域的应用包括基站、手机无线通信模块、服 务器及各类网络设备。根据 ICInsights 数据,2021 年全球通讯领域模拟芯片市场规模为 284 亿美元,预计到 2026 年全球通讯领域模拟芯片市场规模将增长至 431 亿美元,2021- 2026 年的复合增长率将达 8.7%。

基站所需电源管理芯片主要用于 PSU、BBU、RRU 及射频单元和天线等环节。一 套完整的 5G 通信系统包含了从信号链到电源的多种模拟芯片的迭代升级。高性能、低 延时、大容量是 5G 网络的突出特点,这对高性能信号链模拟芯片提出了大量需求,且 5G 在物联网以及消费终端的大量使用,推动高性能、低功耗的模拟芯片技术快速发展。 根据工信部规划,2023-2025 年,中国将建设 148 万座 5G 宏基站与 111 万座 5G 小基 站。根据中国产业信息网,单个 5G 中型、宏基站需要 PMIC 约 60-120 颗,小型基站需约 20 颗;与 4G 基站相比,5G 基站所用模拟芯片(除射频)单机价值量或将由 50 美元 增至约 100 美元。随着 5G 建设稳步推进,通讯领域模拟芯片仍有较大增长空间。

服务器场景中的电压/电流检测、比较电路和过流保护、时钟、电压监控、系统供电 等都会用到大量的模拟芯片。根据 Gartner 数据,2021 年全球服务器市场规模约 1,241 亿美元,2021-2025CAGR 约 6.7%;其中 x86 服务器市场规模约 1123 亿美元,占比达 90%。根据 IDC 数据,2021 年中国服务器市场规模约 251 亿美元,2021-2025CAGR 约 14.1%,高于全球增速。近年来,云计算、边缘计算等新兴技术渗透率逐渐提高,AI 人 工智能需要大量的服务器支撑,预计带动模拟芯片市场快速增长。

各类网络设备的信号传输、转换、处理与电源管理同样带来大量模拟芯片需求。受 益于 AI 应用与云计算的普及,交换机、路由器与无线产品等网络设备作为数据中心产 业链的关键一环,也将迎来稳步增长,从而带动模拟芯片需求。根据 IDC 数据,2021 年 全球网络设备市场规模约 542 亿元人民币,中国市场约占 19%。

3.3. 工业控制:海量应用场景、市场空间广阔,高压场景带来隔离技术需求

模拟芯片在工业智造领域发挥重要作用。智能自动化制造产品对模拟芯片有着高性 能、高可靠性的需求,需通过各种应用条件下的极限性测试。同时,涉及高压安全的核 心器件中需要数字隔离类芯片来满足其耐高压的可靠性要求。根据 ICInsights,2018-2022 年,全球工业模拟芯片市场规模从 32 亿美元增长至 41 亿美元,预计 2021-2026 年 CAGR 为 6%,将保持稳定增长。 在工业控制场景,公司产品主要应用于安防监控、仪器仪表、条码扫描、电力自动 化以及无人机等领域。 全球智能制造转型加速,工业自动化市场快速增长。根据 Frost&Sullivan,全球工 业自动化市场空间广阔,2020 年市场规模约 4491 亿美元,预计 2020-2025 年 CAGR 达 4%。根据睿工业统计数据,2021 年中国工业自动化市场规模 2,923 亿元,同比增长 17%。 其中低压变频器市场规模同比增长 17%;通用伺服市场规模同比增长 35%;PLC 市场规 模同比增长 21%。预计未来国内工控市场仍将保持较高的增速,由此带动上游模拟芯片 市场需求稳定增长。

工业用电为 220V 至 380V 交流电,需要引入隔离技术保障生产人员安全、提高系 统抗噪能力。工业 4.0 背景下,人与机器设备的交互愈发频繁,而人体的安全电压仅 36V, 需要对高低压之间的信号传输进行隔离从而保障人员安全。同时,精密数控机床、电机 驱动场景下,需要数字隔离芯片来消除通信电缆等因素造成的噪声干扰。根据纳芯微招 股书,工业自动化场景下,每个 PLC/DCS 节点共有约 35-40 颗隔离类芯片的需求。

安防监控行业设备工作环境复杂多变,对电源管理芯片的可靠性要求高,电源管理 芯片需要在户外高温、高湿以及雷雨天气等恶劣环境下均能正常工作。 根据 Frost&Sullivan 数据,2022 年全球安防视频监控设备市场规模约 234 亿美元,预计 2022- 2025 年 CAGR 达 6%。中国已是全球安防电子的主要市场,根据 IDC 数据,2021 年中 国安防监控市场规模达到 162 亿美元,占据了全球 50%以上的市场份额,高清安防系统 的发展为模拟芯片带来了新机遇。中国视频安防龙头海康威视、大华科技均为思瑞浦的 长期客户。

工业仪器仪表场景具有低功耗、高精度、低噪声、低温漂要求,也是思瑞浦的技术 专长所在。根据 GlobalMarketInsights,2022 年全球智能电表市场规模约 114 亿美元,预计 2022-2025 年 CAGR 约 7%。中国智能电表市场受益于智能电网升级,AMI 智能电表 将取代初级普通电表,未来多年仍将保持 200 亿人民币以上的市场规模,带动高精度信 号链模拟芯片需求向上。

3.4. 汽车:受益电气化与智能化浪潮,单车模拟芯片价值量有望迅速提升

模拟芯片应用于几乎所有的汽车电子系统。在传统汽车时代,模拟芯片在动力总成、 底盘和安全、车载娱乐、仪表盘、车身电子及 LED 电源管理等领域已被广泛应用。随着 新能源汽车的快速发展,车规级模拟芯片市场规模呈现逐年增长态势。根据 ICInsights 数据推测,预计到 2026 年,全球车载模拟芯片预计将较 2021 年接近翻番,接近 310 亿 美元。 单车模拟芯片用量与价值量有望快速增长。随着电动化、智能化的渗透,大小“三 电”系统、热管理、智能座舱、自动驾驶等系统成为了模拟芯片进一步快速增长的应用 领域,使得单车对电源管理 IC 和信号链 IC 的需求量大幅增长,如车用锂电池管理芯片、 电流检测、接口通讯等模拟芯片。根据乘联网数据,2021 年全球新能源车销量为 638 万 辆,预计 2021-2025 年 CAGR 达 45%;中国约占全球销量的 52%,预计 2021-2025 年 CAGR 达 47%。

出于安规与设备保护需求,隔离芯片大有可为。新能源车电气化程度更高,其高瓦 数功率电子设备具有更高的安规和设备保护需求,搭载数字隔离技术的模拟芯片广泛用 于括车载充电器(OBC)、电池管理系统(BMS)、DC/DC 转换器、电机控制驱动逆变 器、CAN/LIN 总线通讯等汽车电子系统。

汽车智能化浪潮下,激光雷达与车载摄像头渗透率有望上升,进一步拉动模拟芯片 需求。国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》提出“到 2025 年 L4 汽 车实现限定区域和特定场景商业化应用,到 2035 年 L4 汽车实现规模化应用”。根据罗 兰贝格数据,2020 年中国 L2 级及以上自动驾驶渗透率达 9%,有望在 2025 年达到 46%。 随着 ADAS 系统渗透率上升,车载激光雷达与摄像头需求将快速上升,L3 级自动 驾驶有望单车搭载 26 颗视觉传感器。其中,激光雷达的高速信号采样和数字化需要用到高速模数转换器、车规级低噪声 LDO 线性电源、高性能栅极驱动等信号链与电源管 理产品,有望为模拟芯片市场提供增量。

公司车规级产品研发稳步推进,目前已推出近 80 颗车规芯片。公司的车规级芯片 相继顺利通过 AEC-Q100 认证,已陆续在客户端导入。公司可提供相对完整的模拟和电 源管理元器件汽车级解决方案,包括高压精密运算放大器 TPA1882Q-VR-S 系列,超低 噪声低压差 LDO--TPL910ADJQ 系列,大电流线性稳压器—TPL8151Q,高性能高可靠 性 CANFD 收发器 TPT1042VQ 系列,高压低功耗电压监控器 TPV8368Q 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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