2023年国博电子研究报告:TR组件龙头,化合物为基,军民品并举

  • 来源:东方证券
  • 发布时间:2023/12/28
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国博电子研究报告:TR组件龙头,化合物为基,军民品并举。T/R组件龙头企业,业绩稳健增长。国博电子以射频芯片起家,2019年整合中电科55所微系统事业部,成为国内T/R组件龙头企业。公司建立了以化合物半导体为核心的技术体系和系列化产品布局,产品覆盖T/R组件、射频芯片&模块,覆盖军用和民用领域。公司背靠55所,是目前国内能够批量提供有源相控阵T/R组件及系列化射频集成电路相关产品的领先企业。员工持股平台南京芯锐总持股比例达5.73%,激励充分。公司业绩稳健增长,近三年营收/归母净利润CAGR为25%/30%。有源相控阵雷达逐渐成为主流,公司作为T/R组件行业龙头充分受益。T/R组件是有...

1、国博电子:T/R 组件龙头企业,业绩稳健增长

1.1 背靠 55 所,化合物半导体为核心,军民品并举

国博电子以射频芯片起家,2019 年整合中电科 55 所微系统事业部,成为国内 T/R 组件龙头企业。 公司成立于2000年,设立之初主要针对无线通信等应用领域开发射频芯片产品,定位进口产品替 代。2014-2017 年,公司布局射频集成电路相关产品的设计,研制多款射频控制类芯片、射频放 大类芯片产品成为射频集成电路供应链中的国内领先企业。2019 年,国博电子整合中电科 55 所 微系统事业部,成为国内有源相控阵 T/R 组件核心供应商。通过此次整合,国博电子具备为精确 制导、雷达探测、5G 通信等其他相关垂直领域提供成套解决方案的能力,主要产品包括有源相控 阵 T/R 组件、砷化镓基站射频集成电路等,覆盖军用和民用领域,是目前国内能够批量提供有源 相控阵 T/R 组件及系列化射频集成电路相关产品的领先企业。

公司建立了以化合物半导体为核心的技术体系和系列化产品布局,产品覆盖 T/R 组件、射频芯片 &模块。有源相控阵 T/R 组件主要应用于精确制导、雷达探测领域, 公司作为参与国防重点工程 的重要单位,研制数百款有源相控阵 T/R 组件,其中定型或技术水平达到固定状态产品数十项, 产品广泛应用于弹载、机载等领域,为部分关键军用元器件的国产化提供自主保障。民品方面, 公司是基站射频器件核心供应商,在国内主流移动通信设备供应商的供应链平台上与国际领先企 业,如 Skyworks、Qorvo、住友等同台竞争,并逐步拓展到移动通信终端和无线局域网领域。

公司客户主要为国内军工集团下属单位。公司前五大客户主要包括航天科技、航天科工、航空工 业、中国电科、中国电子等军工集团下属企业,公司凭借相关领域技术优势,在军民领域均与核 心客户形成了稳定的合作关系。

背靠 55 所,技术、客户资源雄厚。国博电子控股股东国基南方成立于 2018 年,国基南方是以中 电科 55 所为核心资源组建的企业集团。55 所以实现半导体核心器件自主可控为主责、以固态器 件、微系统、光电显示与探测器件为主业,形成从材料生长、晶圆工艺、器件设计、芯片电路到 封装测试的完整技术体系和产品链,在一、二、三代半导体领域建立自主研发体系。55 所研制的 核心芯片和关键元器件广泛应用于海陆空天各型装备,包括射频微波芯片与器件、微波毫米波模 块与组件、太赫兹器件与电路、电力电子器件与模块、射频微波封装与外壳、射频 MEMS 与微系 统等产品。

截至 2023Q3,员工持股平台南京芯锐总持股比例达 5.73%,绑定核心技术人员。南京芯锐、南 京芯枫、南京芯枫、南京芯洲、南京芯坛、南京芯熜和南京薪芯为国博电子员工持股平台,公司 核心技术人员均间接持有公司股权,通过设立员工持股平台,充分调动员工积极性与创造性,确 保核心人员稳定,促进公司实现良性发展。

1.2 业绩稳健增长,盈利能力稳步提升

公司营收、归母净利持续向好,2022 年快速增长,2023 前三季度延续增长态势。自 2019年重组 后,公司营收规模进入稳定发展阶段,2018~2022 年营业收入 CAGR 为 19.02%,2022 年营业收 入达 34.61 亿元(+37.93%)。2018~2022 年归母净利润 CAGR 达到 19.89%,2022 年归母净利 润达 5.21 亿元(+41.40%)。2023 前三季度,公司营收、归母净利润稳步增长,实现营收 28.26 亿元(+6.19%)、归母净利 4.50 亿元(+12.05%)。

公司主要有两大业务板块,分别是 T/R 组件和射频模块以及射频芯片。 T/R 组件和射频模块:2020 年以来,公司 T/R 组件和射频模块业务实现快速增长。2022 年 T/R 组件和射频模块实现营收 31.39 亿元(+47.28%),毛利率 29.21%(-4.12pct)。2023 H1,公司顺利完成各类重点型号 T/R 组件的生产交付,同时面向宽带、高频应用积极推进新一代产品研 制,T/R 组件和射频模块业务实现营收 16.26 亿元(+5.80%)。 射频芯片:自 2020 年,公司主动减少毛利率偏低的军工芯片业务,导致射频芯片业务营收规模 有明显收缩,同时毛利率有显著改善。2022 年射频芯片业务实现营收 2.72 亿元(-20.61%),毛 利率为 42.52%(+2.19pct)。2023H1,受 5G 基站市场整体增速放缓、移动通讯设备商物料库 存持续去化影响,射频芯片业务受到较大影响,实现营收 0.18 亿元(-89.92%)。 其他芯片:2022 年其他芯片实现营收 0.50 亿元(+41.11%),毛利率为 58.00%(-3.71pct), 2023H1 营收 2.19 亿元(+179.97%)。

研发费用率稳步提升,三费率维持较低水平。公司研发费用率稳步提升,从 2020 年的 9.38%提 升至 2022 年的 9.97%,持续加大研发投入力度,为未来发展夯实基础。同时公司费用控制能力 较强,销售、管理、财务费用率均维持在低位,2022 年三费率为 2.59%(-1.13pct),费用结构 进一步改善。 净利率稳中有升。由于产品结构变化等原因,近年来公司毛利率在正常范围内波动,22 年毛利率 为 30.67%(-4.02pct),2023 年前三季度毛利率为 32.25%(+1.08pct)。自 2020 年以来,公 司净利率稳步上升,22 年净利率为 15.04%(+0.37pct),2023 年前三季度净利率为 15.93% (+1.07pct)。

2、T/R 组件:有源相控阵雷达逐渐成为主流,行业龙 头充分受益

2.1 T/R 组件是相控阵系统的核心部件,主要应用于有源相控 阵雷达

T/R 组件是一种信号收发单元,广泛应用于有源相控阵雷达(AESA)中。T/R(Transmitter and Receiver)组件是发射机/接收机前端,具体指无线收发系统的中频处理单元与天线之间的部分, 其功能是将小信号放大并大功率输出、过滤天线接收到的噪声信号并将目标的微弱信号放大、改 变输入输出信号相位。根据使用场景需求,T/R 组件的构成形式不尽相同,但基本结构一致,主 要由功率放大器、低噪声放大器、移相器、衰减器、收发开关、滤波器以及相应的电源电路和控 制电路组成。

有源相控阵是通信领域的前沿技术,T/R 组件的应用横跨军民两个领域。军用领域:主要用于军 用有源相控阵雷达,在精确制导、通信数据链、雷达探测、电子对抗遥感、辐射测量等方面均已 展开不同程度的应用。民用领域:在 5G 通信基站、卫星互联网、移动终端“动中通”等方面未 来发展潜力巨大。

T/R 组件约占有源相控阵雷达成本的 60%,直接决定整机性能。根据 55 所发表论文《T/R 组件核 心技术最新发展综述》,T/R 组件占整部雷达成本的 60%,一部有源相控阵雷达少则需几十数百, 多则要成千上万个 T/R 组件。根据雷达基本原理,在其他条件一定时,雷达发射机功率越大、接 收机灵敏度越高,则探测距离越远、空间分辨率和灵敏程度越高。而给定阵列口径后,雷达所需 平均功率基本确定,此时天线可实现的最大平均功率就与每个 T/R 组件输出功率、效率、散热条 件以及 T/R 组件个数直接相关。因此,T/R 组件的性能直接决定雷达整机的探测距离、空间分辨 率等关键参数,同时也进一步决定了雷达的体积、重量、功耗。

基于以下规律,不同武器装备平台对雷达波段的选择不同,对应的 TR 组件波段也不同: 性能与频段的关系:其他条件相似的前提下,波长越长,探测距离越远、精度越差; 尺寸与频段的关系:为获得相同的天线增益,波长越长,所需要的天线孔径越大(即小型化 需要更高的频率),间接影响雷达发射功率;天线的物理尺寸正比于波段的波长;波长越短、 组件单元间距越小(如 Ka 波段 T/R 组件的单元间距为 5mm 左右,C 波段 T/R 组件单元间 距为 25mm 左右)。 综上,一般情况下,长波(低频)的波段远程性能好,易获得大功率发射机和巨大尺寸的天线;短 波长(高频)的波段一般能获得精确的距离和位置,但作用范围短。

基于作用距离的需求、天线尺寸的限制、多维信息的分辨性能、传输衰减情况、可用的带宽资源、 工艺和成本的权衡对雷达波段进行选择。

2.2 有源相控阵雷达+低轨卫星互联网,T/R 组件军民品市场 空间广阔

2.2.1 有源相控阵雷达逐渐成为主流体制,TR 组件约占整体成本的 60%

有源相控阵雷达性能远超机械扫描雷达和无源相控阵雷达。一般机械雷达主要依靠雷达天线转动 将波束发出对某个区域扫描,发出的电磁波束接触目标反射回波,计算机对回波频率和相位分析 确定目标位置。相控阵雷达分为有源和无源两种,无源相控阵只有一个中央发射机和一个接收机, 通过发射机产生的高频能量被计算机自动分配到天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统 一放大;而有源相控阵的每个阵元均接有完整的、增益和相位可调的、高度小型化的 T/R 组件, 能自己产生和接收电磁波。有源相控阵雷达波束切换快、抗干扰能力强,输出功率为传统机械扫 描雷达的 3-4 倍;同时相比无源相控阵雷达失效率低、可靠性高,在频宽、功率、效率以及冗度 设计方面均有更大优势。总之,有源相控阵雷达在相同的孔径与工作波长下,反应速度、目标更 新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子反对抗能力都更为突出。

有源相控阵雷达已广泛应用于飞机、舰船、卫星等装备上: 美国对有源相控阵技术的研究较为领先,俄、英、法、日等国紧随其后。 机载:F/A-22 战斗机和 F-35 战斗机以机载有源相控阵雷达为核心的综合航空电子系统实现 第四代战斗机强大功能。此外,在预警机鹰眼 E-2D 上搭载机载预警机雷达 AN/APY-9,可 以在更大范围内探测到更多目标,探测距离超过 556km。 弹载:根据《相控阵雷达导引头技术现状及发展趋势》,日本搭载 Ka 波段有源相控阵导引 头的空空导弹 AAM-4B 是公开可查资料中第一个采用相控阵导引头的导弹型号,相比上一代 探测威力提升 40%。 星载:2010 年-2020 年间美国发射先进极高频军事通信卫星 AEHF,搭载相控阵系统,为美 国陆海空部队提供保密通信。 舰载:美国“福特”号航母配置了双波段雷达 AN/SPY-4,采用数字阵列雷达技术,能在受 到严重干扰的海岸环境下工作,担负远程对空搜索、跟踪和识别等任务,最大作用距离约 463km。

我国有源相控阵雷达在机载、舰载、弹载、地面均已列装。 机载:根据《科学中国人》及网易军事报道,我国 2013 年批量生产的歼 10B 战斗机装备某 款 AESA,此外歼-10C、歼-16、歼 11、歼 15 以及歼 20 系列上均装备有源相控阵雷达。弹载:据新闻联播,中电科 38 所已经突破“主/被动复合制导相控阵导引头”。另外,新升 级的 PL-15 导弹主动导引头采用 607 研究所研制的有源相控阵雷达。 舰载:据新浪军事,中国海军多功能相控阵雷达 346 最大探测距离达到了惊人的 450 公里, 是中国海军第一种实用化的多功能舰载相控阵雷达。 地面:2016 年我国发布十四所自行研制的、具有完全自主知识产权的第四代防空预警探测 雷达 YLC-8B,具备强大的反“隐身”能力,可在 250 千米外锁定第四代战斗机 F-22。

有源相控阵是雷达技术发展的主流趋势,驱动 T/R 组件行业需求规模化量增。有源相控阵雷达能 够同时对多个目标进行跟踪、瞬间改变波束指向,具有更强的探测能力,将逐渐取代传统的机械 扫描雷达和无源相控阵雷达成为主流雷达产品。根据 Forecast International 分析,2019 年全球主 要国家军用雷达市场约 120 亿美元,2010-2019 年全球有源相控阵雷达生产总数占雷达生产总数 的 14.16%,总销售额占比 25.68%,逐渐凭借天线技术变革优势占据主要市场地位。有源相控阵 雷达未来渗透率有望持续提升,带动 T/R 组件行业需求。

2.2.2 相控阵系统是低轨卫星星地通信标配,T/R 组件市场空间想象力大

相控阵系统为低轨卫星星地通信的标配。由于低轨卫星相对于地面终端快速移动,机扫天线只能 实现单波束的移动,不能改变波束的形状及实现多移动波束模式,机械可移动装置的采用又往往 可能导致可靠性下降、重量增加等新问题,因此以抛物面天线为主的传统机械天线进行持续连接非常困难。而相控阵天线主要通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状,控制 相位可以改变天线方向图最大值的指向,以达到波束扫描的目的,因此相控阵天线可以实现极窄 卫星信号波束快速对准,解决“星-地”实时跟踪难题,是卫星互联网规模化应用的必要设备,也 是当前低轨卫星商用的重要攻关点。 空间段及用户终端均采用有源相控阵天线。相控阵天线以其小型化、快速扫描、高增益、低旁瓣 以及波束赋形等突出优点,已经在卫星及终端中得到广泛应用。在空间段主要是利用相控阵天线 的同时多点波束、敏捷波束和空域滤波能力,在用户终端则是看重其低轮廓、灵活波束形成处理、 空域自适应调零滤波以及潜在的低成本等特点。 国外:Space X 的 Starlink 卫星及地面终端均采用了有源相控阵天线; 中国:① 2018 年 12 月,航天科工“虹云计划”首颗技术验证星成功发射,该卫星应用了毫 米波相控阵技术;② 航天科技集团研制的鸿雁星座通信系统中,采用 Ka 频段 4 波束相控阵 天线。

中国已有多个卫星互联网星座计划。其中计划规模较大的是 GW 星座和千帆星座(G60 星链)。 星网在整合了“鸿雁”“虹云”等星座的基础之上规划了规模达 1.3 万颗低轨卫星的“GW”星座, 不仅具备宽带通信能力,而且具备导航增强功能用于加强北斗系统覆盖和提高精度。上海垣信规 划建设的千帆星座计划分三代系统、两个阶段进行建设。第一代系统采用透明转发(TP)模式, 为我国境内和“一带一路”的陆地/近海提供服务,该系统正在火热建设中。第二代系统采用星上 转发(OBP)模式,和 TP 模式相比,除了延续透明转发的能力,还具有星上处理能力,可向全 球陆地 / 海洋 / 空中全域提供服务。第三代可实现多业务、多层组网部署,全球区域星地融合。此 外,2023 年 11 月重庆发布了首个空天信息产业千亿规模基金群,助力卫星互联网建设浪潮。

基建期星载 T/R 组件有望率先放量,批量卫星中 T/R 组件约占整星成本的 26%。根据艾瑞咨询和 电子发烧友,在批产卫星中,天线分系统约占整星成本的 52.5%,其中 T/R 组件占天线分系统总 成本的 50%,则 T/R 组件约占整星成本的 26%。2023 年截至目前已成功发射两颗卫星互联网试 验星,中国卫星互联网星座建设进度加速,卫星互联网星载 T/R 组件市场空间广阔。

随着国内卫星互联网应用场景不断拓宽,地面设备 T/R 组件市场空间广阔。根据 SIA,地面设备 是卫星产业链中市场规模占比最高的环节,随着国内低轨卫星互联网应用场景不断拓宽,地面设 备 T/R 组件的市场空间广阔。

2.3 军品专业化 T/R 组件供应商中 55 所、13 所占主导地 位,参与者各有侧重、竞争有序

T/R 组件军品市场包括整机单位内部配套和对外采购两种模式。部分整机厂商存在有源相控阵 T/R 组件定制化需求,也具备核心微系统的整体设计与器件、组件设计生产能力,加上 T/R 组件 在雷达中价值占比较高、对雷达性能产生决定性影响,因此自建 T/R 组件生产研制平台,实现 T/R 组件的内部配套。该方式下由于整机厂商内配组件主要用于厂商自身的内部定制化需求,对 成本的控制不具备优势,故采取内配模式的厂商整体较少,包括中电科 10 所、中电科 14 所、中 电科 29 所、中电科 38 所和中电网通等。此外,部分厂商聚焦于整机实现,基于专业化分工考虑, 外购专业化 T/R 组件产品,有利于实现规模效应,有效提升 T/R 组件行业技术、工艺水平。一些 实力较强的国有或民营企业具备有源相控阵解决方案提供能力,成为其配套供应商,包括中电科 13 所、国博电子、雷电微力等。

专业化 T/R 组件供应商中 55 所、13 所主导,定制化特点决定 T/R 组件供应商各有侧重,竞争有 序。在有源相控阵 T/R 组件领域,军工集团下属科研院所、整机单位根据需求向上游供应商采购, T/R 组件产品具有定制化的特点,频段、应用场景等不同条件下对产品技术标准要求不同,客户 按照需求技术路线选择合作方各有侧重。 55 所、13 所主导,产品应用领域各有侧重:军工科研院所主要参与者为 55 所(下属国博电 子)和 13 所,两者主要产品覆盖频段及应用领域存在显著差异,竞争较小。 民营企业规模较小,主要满足细分领域产品需求。

TR 组件行业壁垒较高,市场参与者较少,新进入者威胁较小:技术壁垒高:T/R 组件集成微波毫米波、模拟、数字等多个领域的复杂高频电子系统,涉及 学科众多、技术复杂、工程化难度高,行业和产品的技术密集型特征强。其性能实现需要多 场多域协同,同时对设计、制造和测试三个环节提出了较高要求。T/R 组件是集成了微波毫 米波、模拟、数字等混合信号的复杂高频电子系统,组件环节主要完成 TR 组件的设计、制 造和测试。

设计:① T/R 组件的原理决定了它的设计是一种综合性设计,包括电信设计、结构设 计、电磁兼容设计和可靠性设计等多个方面,同时需要考虑雷达系统的性能指标,结 合组件的可靠性、成本、生产调试甚至元器件供货渠道等因素进行综合考虑。③ 军工 装备对元器件的性能、可靠性要求极高,因此产品需经过较长时间开发、验证、技术 迭代,技术含量高。② TR 组件应用场景多元,包括星载、地面、车载、舰载相控阵雷 达等,不同应用场景对产品的性能要求截然不同,企业需要根据不同的应用场景设计

制造:T/R 组件的生产制造工序复杂,T/R 组件的组装包含三个组装层级:芯片级组装, 元器件级组装,电路/组件级组装。其中元器件与基板的连接、模块间的连接属二级封 装;电路模块与壳体、输入/输出接头的连接以及最终的密封连接可属三级封装;含有 裸芯片的T/R组件常涉及一级封装的技术(在机载、星载等要求小、轻的电子装备中, 裸芯片封装常被应用)。同时,军品工艺精度高、难度大,生产工艺的离散性会影响 产品性能的一致性,故对生产制造工艺提出了苛刻要求。

测试:由于 T/R 组件工作频率高、功能复杂、指标项多、筛选考核流程复杂,特别是 一些可靠性指标测试周期长,对于产品批量、高效、准确测试提出了很高要求。

市场及客户壁垒高:军品装备研制、技术升级和备件采购对供应商具有较强的技术路径依赖, 且由于军用相控阵 T/R 组件具有定制化特点,一旦装备定型量产,基于整个设备体系的安全 可靠性、技术状态稳定性、一致性等考虑,最终用户一般不会更换其主要装备及其核心配套 产品供应商。通常武器装备开发周期较长,定型列装审核程序较为严格,单一型号产品换代 周期基本超过 10 年,故已定型产品带来收入较为稳定。据雷电微力招股书,其销售的某产 品的前一代武器装备列装周期超过 15 年。同时,当已定型型号装备需升级时,其配套组件 也将面临升级,基于先前配套产品成功应用的技术积累和经验积累,在升级项目的竞争中先 入者具备一定的先发优势。因此,行业对新进入者形成了较高的市场壁垒。

2.4 国内 TR 组件龙头,技术、资源优势明显

国博电子承接中电科 55 所微系统事业部业务,是我国军品 T/R 组件核心供应商。2019 年国博电 子整合中国电科 55 所微系统事业部有源相控阵 T/R 组件业务,目前公司具备 W 波段及以下频段 的 T/R 组件产品设计平台、高密度高精度三维集成工艺平台以及全自动通用测试平台等平台化能 力。公司产品广泛应用于弹载、机载等领域,为用户定制开发了数百款产品,具备年产数十万通 道的组件制造能力,除整机用户内部配套外,公司产品市场占有率国内领先,是国内面向各军工 集团销量最大的有源相控阵 T/R 组件研发生产平台。

国博电子 T/R 组件研发底蕴雄厚,技术水平国内领先、国际先进。国博电子 T/R 组件产品采用高 密度集成技术,具有体积小、重量轻、集成度高、性能优异等特点,现有工艺技术可实现 360 通 道的有源相控阵 T/R 阵列集成制造。公司作为我国最早从事 T/R 组件研制的单位之一,研发数百 款有源相控阵 T/R 组件,数十款进入稳定技术状态或定型状态,技术、产品、经验储备丰富。 “十一五”期间开发出 X 波段多通道大功率 T/R 组件并通过某重点工程验证,“十二五”期间基 于三代半导体芯片研制出 Ku 波段有源相控阵 T/R 组件,实现三代半导体在有源相控阵 T/R 组件 中的工程应用;“十三五”期间开发三维集成高密度瓦片式 T/R 组件,突破小型化有源相控阵系 统所需轻薄型 T/R 组件瓶颈问题,技术达到国际先进水平。

在制造工艺方面,国博电子也处于微波射频组件制造行业内领先水平。相比普通电子产品制造工 艺,微波组件制造工艺复杂、种类繁多,通常一只微波组件完整的制造过程涉及数十种工艺。装 配工艺方面,国博电子已经实现接头、基板、管壳定制设备流水线式自动化装配,装备精度优于 0.05mm;钎焊工艺方面,国博电子可以实现 120-350℃范围内多合金系、多温度梯度(>5 段) 的钎焊工艺;贴装工艺方面,可实现高精度元器件混合自动化贴装工艺和异形器件贴装工艺;微 组装工艺方面,可实现高精度芯片粘接-引线键合工艺,具备窄间距多芯片贴装、近壁-深腔-短距 键合工艺;封装方面,具备多种封装工艺技术,拥有射频微波组件气密封装能力,密封等级达到 10 -9Pa·m3 /s;检测方面,拥有微米级高精度检测分析能力。

背靠 55 所,上下游合作关系稳定。T/R 组件主要原材料为 T/R 芯片,行业集中度较高,中电科 55 所是国内具有微波毫米波 T/R 组件芯片设计、制造及封测全产业链布局的极少数单位之一,同 时拥有射频 GaN 晶圆制造产线,中国电科在化合物基晶圆方面具有军品保障能力。公司充分利用 所内资源,主要向 55 所采购 T/R 芯片,合作机制稳定。同时,公司主要客户为军工集团下属科研 院所及整机单位,在持续多年的国防服务中同下游单位建立了良好的企业形象和合作关系。

2.5 受益于下游旺盛需求公司订单饱满,自研芯片有望提升盈 利能力

TR 组件龙头订单饱满,有望充分受益于下游旺盛需求。近年来,公司 TR 组件业务营收维持高速 增长,20 年由于开始按照 13%的增值税率缴纳增值税导致不含税单价下降,叠加疫情影响交付, 导致收入增速下降。随着国防信息化和军队现代化建设的持续推进,有源相控阵雷达逐渐成为主 流,该领域整体需求呈上升态势,公司作为行业龙头充分受益于下游旺盛需求,在手订单饱满, 截至 2021 年 10 月 31 日,公司在手订单金额达 51 亿元,可覆盖未来 24 个月产能。

持续推进新一代产品研制,自研 GaN 射频芯片已在 T/R 组件广泛应用,为未来发展夯实基础。 公司面向宽带、高频应用积极推进新一代产品研制,积极开展系列化功率放大器、低噪声放大器、 多功能芯片等有源芯片与 IPD 无源集成芯片的自主研制工作,并批量工程化应用于各类宽带、高 频、大功率有源相控阵 T/R 组件产品,研制的 GaN 射频芯片已在 T/R 组件中得到广泛的工程应 用。在新技术方面,公司采用异构集成技术,已完成 W 波段 T/R 样件与小批量试制交付,同时也 在积极布局 200GHz 以上等超高频技术探索,为未来包含太赫兹在内的超高频产品开拓打下基础。 未来公司将持续改进高频、多通道 T/R 组件设计,保持性能指标和可靠性在业内领先的技术优势, 有望进一步扩大现有 T/R 组件产品的市场占有率。

3、射频芯片/模块:基站射频国产替代空间广阔,开 拓终端射频新增长点

3.1 基站射频前端自主可控空间广阔

5G 技术的大规模应用带来移动通信基站市场增长。自 2019 年工信部正式颁发 5G 牌照以来,我 国进入 5G 商用元年。相较于 4G,具备高频率微波波段的 5G 技术不仅可以有效缓解目前拥挤的 带宽波段,并且能够大幅提升传输速率和传输质量,使得连续广域覆盖、热点高容量、低时延高 可靠和低功耗大连接等典型技术场景得以实现。2022 年我国新建 5G 基站 88.7 万,5G 终端连接 数超过 5.61 亿。 基站射频器件价值上升,预计到 2025 年 5G 基站射频市场规模超过 600 亿元。纵观通信技术的 发展历程,基站中射频器件的价值随着通信技术的进步不断同步提升。在 2G 网络基站中,射频 器件价值占整个基站价值的比重约为 4%,随着基站朝着小型化方向发展,3G 和 4G 技术中射频 器件价值比重逐步提升至 6%~8%,部分基站这一比重可达 9%~10%。5G 时代射频器件的价值 占比将会进一步提高,进一步助推了 5G 基站射频行业的市场规模扩张,据前瞻产业研究院预测 到 2025 年市场规模超过 600 亿元,而化合物半导体凭借其优良的高频性能、高温性能,已成为 当下基站射频器件的主流材料。

欧美日厂商占据射频前端主要市场,5G 芯片自主可控空间广阔。全球射频前端芯片市场主要被 国外厂商占据,22 年前四大厂商占据约 80%的市场,国内起步较晚。近年来,国际贸易摩擦频现, 以华为、中兴为代表的中国企业多次受到国外限制,且国外对高性能化合物半导体器件已实行对华禁运,进口替代已成为大势所趋,国内的射频前端芯片设计厂商亦迎来巨大发展机会,在全球 市场的占有率有望提升。

国博电子为基站射频器件核心供应商,主要产品性能指标已处于国内领先、国际先进水平。射频 放大类芯片领域,5G 基站用低噪声放大器的噪声系数、增益、OIP3、功耗等主要性能指标均处 于国际先进水平;功率放大器的增益、饱和功率、线性功率等也处于国际先进水平。射频控制类 芯片领域,公司开发系列射频开关、数控衰减器,具有高集成度、高成品率、高性能等特点,已 经应用于 4G、5G 移动通信基站,同时多个信号切换射频开关进入终端领域。此外,公司在发改 委“移动通信用砷化镓射频集成电路产业化项目”、工信部“面向 5G 通信的射频前端关键器件 及芯片”等国家重大专项中做出卓越贡献。国博电子作为国内领先的射频集成电路企业与国际知 名欧、美、日企业同台竞争,系列产品在 2、3、4、5 代移动通信基站中得到广泛应用。

战略性调整产品结构,射频芯片业务毛利率持续提升。2020 年开始,公司从提高生产力和经济效 益角度出发,战略性调整产品结构,将精力主要集中于民用移动通信业务,主动减少技术设计与 工艺成熟、毛利率低的射频芯片产品(主要是射频放大类中的军用芯片)。公司 2020~22 年营业 收入均呈现下降趋势,但毛利率有显著提升,22 年公司射频芯片产品毛利率达 42.52%。

积极布局以 GaN 为代表的第三代化合物半导体领域。国博电子是全球范围内具备 GaN 射频模块 批量供货能力的极少数企业之一。2022 年 8 月,国博电子“面向 5G 应用的 GaN 芯片及模块研 发及产业化”项目通过验收,形成 2000 万只 GaN 芯片和模块生产线,各项技术可在输出功率几 瓦至几百瓦系列产品批量应用,助力解决国内移动通信关键芯片需求。

3.2 切入消费级终端领域,开拓新增长点

国博电子拓展终端用射频芯片业务,目前终端系列开关已通过相关认证,有望贡献新增长。公司 以基站类射频集成电路为突破口,积极拓展业务范围至移动通信终端和无限局域网用射频芯片, 加大通信终端、车载射频产品的研发投入和产品推广,部分产品已经通过客户认证并取得批量订 单。截至目前,射频放大类芯片领域,公司开发完成 WiFi、手机 PA 等产品,性能达到国内先进 水平;射频控制类芯片领域,开关、天线调谐器产品量产,多个射频开关被客户引入并批量交付, DiFEM 相关芯片开始量产交付,产品性能达到国内先进水平。 消费级手机终端领域,公司已收到框架采购通知。在手机终端领域,公司的射频控制类芯片(包 括射频开关、天线调谐器、DiFEM 相关芯片等)已经量产并交付客户,公司的终端用射频放大类 芯片已完成 WiFi、手机 PA 产品的开发。公司于 2023 年 9 月 26 日公告收到客户的手机终端用射 频芯片产品年度框架招标采购通知,采购周期为 2023 年半年度至 2024 年半年度。经公司初步测 算,本次框架采购预计形成产品销售额 1.01 亿元。

4、募投项目扩大产能,提升研发能力

募投项目围绕两大主营业务方向进行技术升级、工艺改造和生产扩建。公司 IPO 募集资金 26.75 亿元,投资 14.75 亿元用于射频芯片和组件产业化项目。该项目系公司围绕现有主营业务进行的 技术升级、工艺改造和生产扩建,有利于加强公司的研发能力、提高产品的质量以及提升生产效 率。项目建设完成后,可以进一步规模化、系统化的进行研究和开发,扩大产品的应用领域,提 升核心竞争力,巩固市场地位。

项目完全达产后 T/R 组件产能翻倍。射频芯片和组件产业化项目是在公司已有的射频芯片、微波 毫米波 T/R 组件和射频模块产品的基础上,进一步升级研发射频芯片、模块和 T/R 组件领域相关 技术,以满足公司技术研发与产能扩大的需求。该项目包括两个方向: 1、针对毫米波 T/R 组件以及射频模块研发平台能力提升、制造平台能力提升和封测能力提升开 展建设工作,重点实现毫米波和太赫兹 T/R 组件设计技术能力、工艺制造技术能力、测试能力、 可靠性评估等能力的进一步提升。本次募投项目完全达产后,预计将新增 T/R 组件产能约 9 万只, 较目前产能增长约 1 倍。 2、加强移动通信基站和终端用射频芯片,以及微波毫米波芯片的设计研发,提升设计平台和技 术开发能力;开展芯片微波、毫米波在片测试平台建设工作,形成批产测试平台和批量交付能力。


(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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