2024年汇顶科技研究报告:多元布局汇通四海,指纹触控顶立新峰

  • 来源:西部证券
  • 发布时间:2024/09/29
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汇顶科技研究报告:多元布局汇通四海,指纹触控顶立新峰.pdf

汇顶科技研究报告:多元布局汇通四海,指纹触控顶立新峰。指纹、触控产品业内领先,公司持续发力顶立新峰。1)指纹识别的主流方案涵盖电容式、光学与超声波三类,其中电容式方案较为成熟但难以实现屏下识别;光学方案是全面屏时代主流,随OLED渗透率提升加速普及;超声波指纹在识别效率、安全性等方面优势突出,未来随着成本降低大有可为。2)目前公司已经成为全球最大的指纹方案提供商,可提供电容、屏下光学、超声波方案在内的全系列产品,其中光学指纹产品2023年在安卓手机市场市占率达到近70%;超声波指纹传感器于24H1在vivo等终端产品规模应用,并预计于24Q4实现大规模商用。3)触控方面,公司触控及主动笔方案支...

一、汇顶科技:指纹、触控业内领先,增收、降费否极泰 来

1.1 四大核心业务产品丰富,多款新品放量在即

深耕触控与指纹领域多年,向全球领先的综合 IC 设计公司迈进。汇顶科技成立于 2002 年,并于 2016 年上市,是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商,覆 盖“传感、计算、连接、安全”四大核心业务,主要面向智能终端、物联网及汽车电子领 域提供领先的半导体软硬件解决方案。纵观公司发展,汇顶从固定电话芯片业务起家,此 后陆续进入电容触控、电容指纹识别、光学指纹识别领域;在 2019 年收购恩智浦 VAS 业 务后,开始向音频解决方案、IoT(物联网)业务方向延伸;同年公司全球首创超薄屏下 光学指纹方案并实现商用,指纹产品线取得突破。2023 年公司推出超声波传感器并在头 部客户量产,进一步巩固了公司在指纹领域的市场领先地位。目前公司已经成为全球最大 的指纹方案提供商,也是最全的指纹方案提供商,同时在音频、汽车电子领域进展积极, 持续向全球领先综合 IC 设计公司迈进。

公司五大业务线齐发力,产品矩阵持续丰富。目前公司已经形成了传感器、触控、连接、 音频与安全五大产品矩阵,主要产品涵盖指纹传感器、健康传感器、触控屏/触摸板控制芯 片、低功耗蓝牙、音频放大器、eSE 安全芯片等,应用领域覆盖智能终端、IoT、汽车电 子、工业、医疗等。 传感产品:公司在声、光、电技术领域不断创新,推出一系列高精度、低功耗的传感 器组合,主要产品涵盖指纹传感器、健康传感器、多功能交互传感器、光线传感器等。 触控产品:公司触控控制芯片等人机交互产品已在全球十多亿台智能设备上运行,下 游应用广泛,主要产品涵盖用于手机的触摸屏控制芯片、用于笔记本/皮套键盘的触 摸板控制芯片、用于主动笔的驱动芯片、用于车载面板的触控按键 MCU 等。

音频、连接与安全:公司音频产品软、硬件相结合,面向移动设备和物联网应用,提 供市场领先的智能音频放大器以及一流的噪声抑制和语音增强解决方案;安全方案包 括 eSE 安全芯片和 NFC 控制芯片,可满足安全认证、安全支付、智慧交通、数字货 币、数字车钥匙和数字身份等应用场景;公司的无线连接产品主要为低功耗蓝牙 SoC 系列芯片,车规级低功耗蓝牙 SoC 新产品已顺利通过国际第三方实验室 AEC-Q100 G2 的资格测试,发力数字车钥匙市场。

公司各产品线进展顺利,多款新品放量在即。公司超声波指纹方案在 vivo X100 Ultra 和 IQOO Neo 9S Pro+规模量产,并获更多终端旗舰项目导入,预计 24Q4 实现大规模商用; 24H1 屏下光线传感器已导入手机头部客户项目,预计将于下半年量产;公司车规级触摸 按键芯片已于 24H1 实现稳定出货,同时多款搭载公司车规级柔性 OLED 触控芯片的车型 将于 24H2 陆续发布;新一代智能音频放大器在折叠屏手机实现量产,并已导入多个品牌 客户新项目,预计 24H2 陆续商用。

优质品牌客户资源助力发展,汽车领域认可度持续提升。公司构建了全球一体化的创新研 发网络和供应平台,为全球客户提供差异化创新产品和高品质服务,产品广泛应用于三星、 谷歌、亚马逊、戴尔、华为、OPPO、vivo、小米、荣耀、联想、传音等国内外科技巨头。 汽车方面,公司已经形成了车载触控芯片、车载音频软硬件方案和数字车钥匙三大产品的 布局,相关产品的客户认可度持续提升,目前品牌客户涵盖比亚迪、红旗、吉利、广汽、 别克、本田、丰田、现代、日产、蔚来、小鹏等。

1.2 财务:营收盈利改善明显,费用管控成果已现

营收端:近年来公司业绩承压,24H1 有望重回持续增长快车道。2021-2022 年受营收依 赖少数产品与市场、智能终端市场格局变化等影响,公司业绩持续承压。2023 年终端客 户结构性需求增加、公司库存调整叠加行业内 OLED 软屏的加速渗透影响,公司指纹、触 控等产品依托性能和成本优势实现市场份额的进一步提升,营收情况明显改善。2023 年 公司实现营收 44.08 亿元,同比增长 30.26%。24H1 公司实现营收 22.56 亿元,主要系公 司受益于终端客户需求的增长,出货量实现同比增长所致。我们认为,随着下半年公司光 线传感器和 NFC 控制芯片等新品规模出货,预计公司经营情况持续改善,有望重回持续 增长的快车道。

利润端:24H1 同比扭亏为盈,盈利能力持续修复。24H1 公司实现归母净利润 3.17 亿元, 同比扭亏为盈;扣非归母净利润 2.74 亿元,同比扭亏为盈。公司自 2023 年成功扭亏后, 盈利能力持续修复,24H1 归母净利润与扣非归母净利润均超过 23 年全年总和。

毛利率方面,2023 年公司加大库存去化力度,加上价格承压,特别是指纹、音频类产品 竞争激烈,23全年实现毛利率40.46%,同比下降5.74pct;24H1公司实现毛利率42.05%, 同比增长 0.65pct。净利率方面,24H1 公司销售净利率 14.06%。

公司期间费用控制整体有效,聚集优势业务调整研发支出。公司持续加强销售费用及管理 费用管控,2023 年期间费用同比下降 5.48 亿元;24H1 公司销售费用、管理费用、研发 费用合计金额同比减少 8,097 万元,同比下降 10.6%,期间费用管控持续取得成效。研发 费用方面,公司根据市场需求和自身情况,于 2023 年终止了 TWS SoC 芯片研发项目, 聚焦于更符合公司能力、市场前景可观的产品线,突出业务与研发重点并大幅提高了研发 效率。2023 年公司研发费用 10.5 亿元,同比下降 31.7%;24H1 公司研发费用 4.98 亿元, 同比-6.55%。公司预计未来研发费用率将控制在 20%-25%。

二、超声波指纹大有可为,汇顶产品齐全技术领先

2.1 指纹识别:主流方案涵盖电容式、光学与超声波三类

电容式指纹识别:技术成熟,难以在屏下识别限制其应用。电容式指纹识别技术的原理为 电容传感器与手指间形成小电容,电容值取决于指纹到小电容器极板的距离,通过检测不 同位置的电容值确定指纹高低起伏的纹路。电容式指纹识别是最早被开发的指纹识别技术, 具有识别率高,功耗低的优点,并且能够防伪。但是由于其穿透能力差,很难在屏幕下实 现。电容识别按识别区不同可分为前置、后置与侧边。其中前置电容识别将传感器与 Home 键相结合,后置指纹识别在手机背部,侧边指纹识别方式将传感器与电源键结合。由于需 要实体传感器并容易引发误触,难以做到屏下识别的电容传感器在手机端的发展受限。

光学指纹识别:全面屏时代主流方案,分为屏下短焦与屏下超薄。光学指纹识别利用 OLED 屏幕发出的光线将手指区域照亮,利用光的折射和反射原理,通过 CMOS 图像传感器接 收指纹图像信息,并转换成指纹的数字信号信息,提取特征点信息完成识别。采用光学原 理的屏下短焦使用短焦镜头接收光学信息,由于手机电池容量与尺寸增大,短焦指纹模组 只能被挤到屏幕底部,导致屏下短焦方案的识别区域较为靠下,握持手机用拇指解锁时往 往不够顺手。而屏下光学方案厚度仅为传统屏下光学指纹模组的 1/10 左右,直接叠放在 电池和屏幕中间,有效改善指纹识别区位置。

超声波指纹识别:第三代指纹识别技术,有效识别 3D 指纹信息。超声波指纹识别原理是 手指按压屏幕时屏幕下的传感器向手指按压区域发射超声波。当超声波接触到指纹的“嵴” 和“峪”时,被吸收、穿透、反射的程度有差异,产生不同能量的回波并被传感器接收, 从而构建出 3D 指纹图像。

2.2 屏下光学指纹:手机端OLED渗透率提升,屏下光学方案加速普及

TFT-LCD 屏幕被动发光,从原理上难以实现屏下光学识别。当前手机屏幕主要分为 TFT-LCD 屏与 OLED 屏,其中 TFT-LCD 的发光原理是通过底部的 LED 背光源透过 TFT 发光,由于 TFT 层本身透光性较差,息屏状态下用手机触摸屏幕时屏下传感器很难识别 到指纹。因此如果采用 TFT-LCD 做屏下光学指纹识别,必须对 TFT 层进行技术改进,如 加一些缝隙或是打开一个区域,让 LED 背光照上来。但即使这样 LED 背光光源也会很大 的干扰指纹反射的光线。所以 TFT-LCD 屏下光学指纹识别很难实现。而 OLED 则是主动 发光,理论上说可以精确控制到每一个子像素点,所以 OLED 材质的屏幕是更理想的发射 光光源,此外,OLED 显示模组相比 TFT-LCD 更薄,也可以减轻由于放置屏下指纹传感 器带来的整体机身变厚的问题。

手机端 OLED 渗透率持续提升,屏下指纹识别加速普及。根据 Omdia 数据,24Q1 全球 智能手机 AMOLED 出货量达到 1.82 亿部,同比增加 39%;智能手机 TFT-LCD 的出货量 下降至 1.72 亿部,同比减少 10%,这标志着 24Q1 全球智能手机 AMOLED 的季度出货 量首次超过 TFT-LCD。Omdia 预计 24Q2 AMOLED将占智能手机显示面板出货量的 53%, 并将在第三季度扩大至 56%。指纹识别方面,根据 CINNO Research 预测,屏下指纹技 术作为 OLED 屏主流指纹技术,随着 OLED 渗透率进一步提高,预计中国市场智能手机 屏下指纹技术有望在 2024 年渗透率提升至 70%左右。

2.3 超声波指纹:多年迭代技术日趋成熟,折叠屏等领域大规模应用可期

我们认为,第三代指纹识别技术——超声波指纹识别相比电容式与屏下光学式指纹识别有 着诸多性能优势,随着技术的迭代成熟与汇顶科技等国产厂商在量产层面持续突破,未来 超声波指纹识别前景广阔,渗透率有望持续提升。 性能端:超声波指纹识别优势突出。相比于电容式指纹识别和屏下光学指纹识别,超声波 指纹识别的优势包括:1)目前识别速度最快、准确率最高的方案,超声波指纹解锁目前 可以实现 0.2s 解锁,而光学式指纹解锁时间约为 0.5-0.8s 之间;2)抗水渍、污渍干扰能 力强,可实现湿手解锁;3)反射的声波相对于光线的穿透能力更强,不用对屏幕面板进 行开孔等特殊设计;4)安全性强,光学指纹原理通过拍照采集指纹的 2D 图像信息,而 超声波指纹的声波则可以采集指纹的 3D 纹理,因此超声波指纹可以支持活体检测,安全 性更高;5)检测范围更广,广域超声波指纹识别理论上可以实现半屏检测或全屏检测, 相比之前的单点检测,识别范围显著增大。

供给端:高通争当超声波指纹先行者,汇顶实现突破不落人后。高通最早于 2013 年收购 了 Ultra-Scan 公司并布局指纹识别领域,2015 年移动世界大会上,高通向外界推出超声 波指纹扫描技术 Sense ID;2019 年高通推出了第一代超声波屏下指纹识别器,由三星 Galaxy S10 系列搭载。作为超声波指纹的先行者,高通在很长一段时间内是市场上唯一 具备超声波指纹量产能力的厂商。国内厂商方面,汇顶在国内指纹领域长期占据市场优势 地位,同时积极布局超声波指纹传感器领域。2023 年公司超声波指纹传感器凭借优异的 信噪比及识别性能,已在头部手机客户正式量产,并将陆续导入新客户项目中;2024 年 上半年公司推出了拥有自主知识产权的超声波指纹方案,基于 CMOS Sensor 架构及晶圆 级声学层加工,在 vivo X100 Ultra 和 IQOO Neo 9S Pro+规模商用。我们认为,汇顶在超 声波领域实现突破打破了高通等外国厂商垄断,有望推动超声波指纹在国内安卓系品牌手 机的普及。

技术端:关键指标优化提升显著,成本差距缩小趋势明显。自 2015 年高通提出 Sense ID 以来,超声波指纹识别相关技术便在持续迭代过程中,如高通在 2021 年 CES 消费电子展 上正式发布第二代超声波屏下指纹识别器 3D Sonic Sensor Gen 2,较第一代指纹识别面 积增大 77%,生物特征数据抓取数值增长 1.7 倍,同时识别速度提高了 50%。目前超声 波指纹关键技术指标已经日趋成熟,以超声波穿透厚度为例,高通初代超声波指纹识别系 统穿透厚度仅为 0.4mm 左右,由于手机盖板玻璃厚度在 0.6-0.9mm,因此该技术在手机 领域推广大幅受限。而二代 Sense ID 可以穿透 1.2mm 的 OLED 屏幕、0.65mm 的铝或 0.8mm 的玻璃。技术迭代下超声波指纹识别的应用范围持续拓展。成本方面,根据 Omdia 数据,2021 年一颗超声波(大面阵)指纹传感器的价格约为 11.4 美元,超声波(单点) 指纹传感器的价格约为 7 美元,而从长远看随着技术的持续迭代,超声波指纹识别传感器 的单价有望逐渐降低,并逐渐缩小与其他指纹识别方案之间的差距。

应用端:除了传统智能手机,超声波指纹在折叠屏领域的应用前景广阔。折叠屏手机采用 柔性材料,为了保证手机的强度,需要增加起到支撑作用的金属板,由于金属板遮挡光线, 如果要实现屏下光学指纹识别,那么必须要在金属板上打孔增加透光度,但这会降低整机 的强度。而超声波指纹识别采用的超声波频率与金属材质具有相同的共振点,因此在指纹 模块和金属板之间增加一块金属片,就可以通过金属共振提高超声波穿透的效果,从而提 高信号强度。因此在屏下光学指纹识别应用受限的情况下,超声波屏下指纹识别未来在折 叠屏领域应用前景广阔。

2.4 汇顶科技:全系列指纹产品齐全,多领域核心技术领先

公司可提供超声波指纹、屏下光学指纹、电容指纹传感器在内的全系列产品。电容指纹作 为公司第一款指纹产品,经过十余年的技术演进,拥有侧边、前置、后置等丰富产品系列, 覆盖智能手机、PC/平板、智能门锁、汽车等众多应用领域,市场份额进一步提升。屏下 光学指纹作为公司全球首创技术,驱动了全面屏手机的设计革新,为基于 AMOLED 屏幕 的各类智能终端提供高安全性的解决方案,并凭借领先的技术优势多年占据市场主导地位。 超声波指纹方案拥有自主知识产权,支持湿手、油手等状态下极速解锁,为用户带来卓越 的解锁体验。

公司大力推进指纹识别领域技术创新,核心技术赋能下产品应用范围持续拓展。技术方面, 公司自 2012 年开启移动终端指纹识别芯片研发工作,2014 年成功量产安卓阵营全球首款 正面按压式指纹识别方案,2019 年全球首创并商用超薄屏下光学指纹方案、超窄侧边指 纹方案,不断推动指纹领域的技术创新。目前公司已经掌握支持玻璃盖板的指纹识别芯片、 指纹与触控一体化技术(IFSTM)、活体指纹检测芯片(Live Finger DetectionTM)、单芯片超薄 指纹方案以及屏下光学指纹芯片(IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSORTM)等核心技术, 2024 年以来公司指纹识别产品广泛应用于多款热门机型,积累了丰富的指纹识别方案应 用经验。

三、触控业务:消费级与车规级产品拓宽布局

3.1 消费电子多元化产品布局

随着 OLED 软屏技术的日益普及与渗透率提升,公司推出多款创新触控芯片产品,进一步 巩固并扩大了在显示触控领域的市场地位。针对小尺寸 OLED 软屏市场,公司新一代触控 芯片凭借高性能、低功耗设计,以及支持高刷新率与超低延迟的体验,推动 2023 年出货 量与市场份额大幅增长;在 OLED 硬屏领域,公司新一代触控芯片凭借出色的性能表现与 稳定的供应链能力,持续吸引国际客户的青睐,为公司在全球市场的进一步扩张奠定了坚 实的基础;OLED 折叠屏触控芯片+主动笔+协议定制的整体解决方案的成功上市,使公 司成为该细分市场的领导者,为安卓手机厂商带来差异化的产品竞争优势;此外,公司还 创新性地推出了业内首款专为 OLED 软屏平板设计的触控芯片,该芯片不仅支持高刷新率 与低延时,还具备卓越的主动笔书写性能;公司中大尺寸触控芯片持续在 PC 旗舰机型中 占据重要位置,同时在安卓平板市场保持领先地位。在工业与医疗等专业领域,公司触控 芯片凭借优异的抗干扰能力和精准的触控性能,赢得了国际大客户的信赖与认可;在触控 板模组业务方面,公司也实现了对新客户的稳定量产出货,并成功获得客户新机型订单, 进一步拓宽了业务版图。

3.1.1 AMOLED需求带动触控芯片业务增长

随着移动互联网、物联网、云计算与大数据等新一代信息通信技术的蓬勃兴起,智能手机、 平板电脑、可穿戴设备及智能家居等消费电子与智能终端产品迎来了市场需求的持续增长, 出货量不断攀升。作为智能终端关键部件,显示器件的市场需求亦展现出强劲的增长态势。 根据 Mordor Intelligence 预测,2024 年 OLED 面板市场规模预计为 516.3 亿美元,预计 到 2029 年将达到 959.3 亿美元,在预测期内(2024-2029 年)CAGR 为 13.19%。 市场应用的主流显示技术经历了 CRT、PDP、LCD、OLED 四种主要显示技术形态。其 中 OLED 显示主要分为 PMOLED 和 AMOLED 两大类。AMOLED 使用薄膜晶体管(TFT) 和存储电容器来存储线像素状态,受益于高亮度、高分辨率、高色彩表现、低能耗等优势, 目前 AMOLED 基本已替代 PMOLED,成为当前 OLED 主流应用产品。得益于国内屏厂 产能持续释放及柔性 AMOLED 面板不断下沉,AMOLED 智能手机面板需求明显增长, 为公司的触控芯片和屏下光学指纹带来了更多市场机会。

3.1.2 AI、折叠趋势或为新增长点

目前人工智能和高性能计算已成为半导体行业的重要驱动因素。在智能手机领域,折叠屏 手机和 AI 手机有望成为市场复苏的核心引擎。根据 Counterpoint Research 预测,全球折 叠屏智能手机出货量预计将从 2026 年的 7860 万部增至 2027 年逾 1 亿部,折叠屏的市场 份额在 2027 年将增至 39%;全球生成式 AI 手机总规模预计将从 2023 年的 420 万部增 至 2027 年的 12.34 亿部,未来几年生成式 AI 手机将保持高速成长,存量规模将在 2027 年突破 10 亿部。新需求点的快速发展,将为公司的触控产品打开新的增长点,带来更大 成长空间。

3.2 汽车智能化、电动化推进产品需求增长

在汽车电子领域,随着智能化和电动化的发展浪潮,以及自动驾驶、车内娱乐、车联网等 新兴技术的发展,推动传感器、控制器等产品需求日益增长。根据 Fortune Business Insights 预测,2023 年全球汽车电子市场规模为 2596.3 亿美元,预计将从 2024 年的 2799.3 亿美元增长到 2032 年的 4251.9 亿美元,预测期内 CAGR 为 5.4%。随着汽车智 能化的加速推进,大屏、多屏化趋势推动影音体验和智能语音交互的升级,公司的车载触 摸屏芯片、车规级触摸按键 MCU 产品需求有望持续增长推进。 在蓬勃发展的汽车电子市场中,公司的车规级触控芯片凭借高可靠性、出色的 EMC 能力, 以及对 7 至 30+英寸屏幕的全面覆盖,实现了 2023 年出货量的稳步增长。新一代车规级 FMLOC 触控芯片的问世,以其对高刷新率的支持和对用户体验的提升,在该新兴领域内 成为领导者。车规级触摸按键芯片在 2023 年也迎来了量产的重大突破。展望未来,新一 代车规级触摸按键 MCU 产品已完成客户送样阶段,预计将于 2024 年实现量产。

编辑:火腿肠
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