2022江西紡織服裝周暨江西(贛州)紡織服裝產業博覽會隆重舉行
為深入學習貫徹落實黨的二十大和二十屆一中...
(報告出品方/分析師:德邦證券 陳海進 徐巡)
1.1. 包括信號感知芯片、隔離與接口芯片、驅動與采樣芯片三大業務
納芯微2013年成立于蘇州市,是國內隔離芯片龍頭。
公司主要從事高性能模擬及混合信號芯片設計,產品主要包括驅動與采樣芯片、隔離與接口芯片和信號感知芯片,截至2022年10月,公司可供銷售的料號數量約1200余款,廣泛應用于汽車電子、工業控制、信息通訊和消費電子等領域。
公司客戶覆蓋以上各領域龍頭企業,包括中興通訊、匯川技術、海康威視、韋爾股份等,公司車規級芯片已在比亞迪、東風汽車、上汽大通、寧德時代等終端廠商批量裝車,同時進入了上汽大眾、聯合汽車電子等終端廠商的供應體系。
公司發展歷程可分為初創期(2013-2015)、拓展期(2016-2017)及快速上升期(2018至今)三個階段。
公司初創期聚焦傳感器信號調理 ASIC 芯片和消費電子領域。公司2013年成立,成立之初專注于傳感器信號調理 ASIC 芯片,下游應用領域集中于消費電子。
2016年,公司進入拓展期,向工業及汽車領域發展。
2016年推出符合 AEC-Q100 標準面向汽車前裝市場的壓力傳感器信號調理 ASIC 芯片,為了擴展公司產品在汽車中高壓壓力傳感器領域的應用,同年入股陶瓷電容壓力傳感器敏感元件生產商襄陽臻芯,并于 2017 年合作推出面向中高壓壓力傳感器市場的陶瓷電容壓力傳感器核心器件級解決方案。
公司在快速發展期推出隔離與接口芯片、驅動與采樣芯片、集成式傳感器芯片等多類產品,保障營收持續增長。
公司在 2018 年推出標準數字隔離芯片與隔離接口芯片,并于 2020 年成功推出集成電源的數字隔離芯片、隔離驅動芯片以及隔離采樣芯片,形成了從信號感知、系統互聯到功率驅動的產品布局。
2021 年及之后公司進一步推出一系列非隔離芯片,包括磁傳感芯片、LED 驅動芯片,車載電源 LDO 芯片等。公司不斷拓展新應用領域及推出新產品品類,為營收和利潤注入新增長動力。
公司 2018 及 2021 年兩次獲國家高新技術企業認定,2019 年獲評中國 IC 設計成就獎之五大中國最具潛力 IC 設計公司,2018、2019 和 2020 年獲評中國半導體 MEMS 十強企業、2021 年獲得中國 IC 設計成就獎之最佳功率器件獎。
公司產品包括信號感知、系統互聯及功率驅動三大體系。
公司產品從傳感器信號調理 ASIC 起步,逐漸拓展并推出了集成式傳感器芯片、隔離與接口芯片以及驅動與采樣芯片,進而形成信號感知、系統互聯及功率驅動三大產品體系。
信號感知體系包括信號調理 ASIC 芯片及集成式傳感器芯片。傳感器信號調理 ASIC 芯片功能為對傳感器敏感元件的輸出信號進行采樣和處理,公司產品包括壓力傳感器、硅麥克風、加速度傳感器、電流傳感器和紅外傳感器信號調理 ASIC 芯片,應用于汽車電子、消費電子、工業控制等領域。
集成式傳感器芯片是敏感元件和傳感器信號調理 ASIC 芯片的整合,公司產品包括集成式溫度傳感器芯片、集成式壓力傳感器芯片及磁傳感器芯片,應用于汽車電子、消費電子、工業控制、信息通訊等領域。
系統互聯體系包括隔離與接口芯片。隔離芯片功能為保證強電和弱電電路間信號傳輸安全性,公司產品包括標準數字隔離芯片、集成電源的數字隔離芯片,應用于汽車電子、工業控制及信息通訊等領域。接口芯片功能為電子系統之間的信號傳輸,公司產品包括隔離接口芯片和非隔離接口芯片,應用于工業控制、信息通訊、汽車電子等領域。
功率驅動體系包括驅動芯片和采樣芯片。驅動芯片功能為驅動 MOSFET、IGBT 等功率器件,采樣芯片用于高精度信號采集及傳輸。公司驅動與采樣產品應用領域包括汽車電子、工業控制和信息通訊等。
1.2. 公司高管及核心研發人員多數曾供職海外模擬芯片龍頭企業,行業背景深厚
王升楊、盛云、王一峰三人為公司控股股東和實際控制人。
截至 2022 年 9 月 30 日,王升楊直接持有公司 10.95%的股份,為公司大股東,通過實際控制人持股平臺瑞矽咨詢間接控制公司 4.61%股份對應的表決權,通過員工持股平臺納芯壹號等控制公司部分表決權;盛云直接持有公司 10.2%的股份,為公司第二大股東;王一峰直接持有公司 3.83%股份,三人為公司的控股股東及實際控制人。
截至 2022 年 9 月 30 日的前十大股東中,王升楊、盛云、王一峰、瑞矽咨詢、納芯壹號構成一致行動關系。
公司重要股東還包括眾多私募股權基金,其中國潤瑞祺持有公司 8.54%股份,為公司第三大股東。
公司高管及核心技術人員多數曾供職于國際領先模擬芯片企業,具備多年行業經驗,學歷背景亮眼。
公司高管及核心技術人員多數曾供職于國際領先模擬芯片企業,包括全球第二大模擬芯片企業 ADI 及美滿電子,具備模擬芯片行業 10-15 年經驗積累,且擁有北京大學、復旦大學、浙江大學及中科院等知名院校碩士或博士學歷。
公司董事長兼總經理王升楊為北京大學碩士研究生學歷,曾擔任 ADI 設計工程師、納訊微電子研發經理,具備 13 年模擬芯片行業工作經驗。
公司研發負責人盛云為復旦大學碩士研究生學歷,曾擔任 ADI 高級設計工程師、納訊微研發總監,具備 14 年模擬芯片行業積累。
公司 IC 設計中心總監馬紹宇擁有浙江大學博士生學歷,曾擔任安那絡 IC 設計工程師、ADI 高級設計工程師和芯耘光電市場總監,在模擬芯片行業深耕 14 年。
1.3. 持續拓展產品品類助力業績增長,盈利能力行業領先
公司產品品類持續豐富,營收及利潤高速增長。
公司營收 2017-2021 年 GAGR 高達 131.52%,2022 年前三季度同比增長 120.35%至 12.76 億元。
公司 2018 年推出隔離與接口芯片,2020 年推出驅動與采樣芯片,助推公司營收持續高速增長,同時芯片國產化進程加快及下游市場增長亦對公司營收有積極推動作用。
公司近年扣非歸母凈利增速同樣亮眼,2017-2021 年 CAGR 為 172.02%,2022 前三季度同比增長 24.37%至 1.88 億元。公司營收高速增長及規模效應顯現使得利潤水平實現較大提升。
公司新產品對營收增長起到較強支撐作用,工控、汽車及通訊是公司營收主要來源。
公司具備較強的新產品研發能力,持續推動營收增長。公司 2018 年推出隔離與接口芯片,2019 年該類芯片在公司主營業務收入中占比達到 35.14%,2020 年增長至 44.33%。
公司驅動與采樣芯片于 2020 年推出,2021 年該產品在公司主營業務收入中占比達到 30.6%,2022H1 增長至 44.6%,未來更多新產品推出或將繼續為公司營收帶來大幅增長。
下游應用方面,工控、汽車電子及通訊領域逐漸成為公司營收主要來源,消費電子占比呈下降趨勢。
2022 年前三季度,工控在主營業務收入中占比約為 60%,汽車電子占比約為 20%,通訊占比約為 13%,消費電子占比約為 7%。
公司近年毛利率維持在 50%以上,在行業中處于較高水平。
公司 2018-2022Q3 毛利率維持在 50%以上,2021 年毛利率為 53.5%,2022 前三季度毛利 率為 51%。具體產品來看,公司隔離與接口芯片、驅動與采樣芯片、定制服務具有較高毛利率,信號感知芯片毛利率相對較低。
和可比公司相比,公司毛利率較高,原因主要包括以下方面:公司下游多布局在門檻較高的工業、汽車及通訊領域,消費電子領域營收占比較?。还靖呒啥群托⌒突漠a品優勢使得產品具備較高附加值;公司憑借產品的高性能和高可靠性獲得了較強的議價能力。
公司期間費用率持續優化,維持高強度研發投入。
公司期間費用率從 2018 年到 2022 年前三季度有所下降,銷售費用率和管理費用率亦不斷優化,財務費用率始終維持在較低水平。
研發投入方面,雖然公司研發費用率 2019-2021 年不斷降低,但主要系營收增長較快所致,公司研發支出始終維持高速增長,2021 年增長 159.89%至 1.07 億元,2022 前三季度增長 270.25%至 2.5 億元。
圖 10:公司費用率情況 圖 11:公司研發支出及同比
2.1. 中國是全球最大模擬芯片市場,國產替代空間廣闊
模擬 IC 是由晶體管、電阻、電容等組成的模擬電路集成在一起,用來處理聲音、溫度、壓力等連續性模擬信號的集成電路,模擬信號是所有數據的源頭,模擬 IC 是處理外界信號的關。
相比之下,數字 IC 是對離散的數字信號(0 和 1 組成的二進制碼)進行算數和邏輯運算的集成電路。模擬 IC 和數字 IC 在處理信號、技術難度、工藝制程、生命周期等方面有所區別。
信號鏈 IC 是指擁有對模擬信號進行收發、轉換、放大、過濾等處理能力的集成電路,主要包括線性產品、轉換器和接口產品。
信號鏈的工作原理是將傳感器等采集到的電磁波、光線、聲音等模擬信號經過放大、濾波等,再由數模轉換器轉換為數字信號,供數字芯片進行存儲、計算等,數字芯片處理后再經過模擬電路處理,轉換成聲音等模擬信號輸出,信號鏈芯片是連接現實世界和數字世界的橋梁。
電源管理 IC 是在電子設備系統中承擔對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理職責的芯片,其性能對于電子產品可靠性有著直接影響,是電子設備的關鍵器件,主要包括充電管理芯片、轉換器芯片等。
電源管理芯片應用極其廣泛,存在于各種電子設備中,市場規模龐大,應用場景包括通信、汽車、工業、消費電子等,不同下游應用對電源管理芯片技術難度要求不同,其中汽車和工業級對芯片要求最高。
全球模擬芯片市場增長迅速,中國是全球最大模擬芯片市場。
根據 IC Insight 數據,2021 年全球模擬芯片市場規模為 741 億美元,較 2020 年大幅增長 30%,高于半導體市場增速(26%)。
根據 Frost&Sullivan 數據,中國模擬芯片市場占全球市場比重高于 50%,是全球最主要模擬芯片市場,2021 年市場規模約為 2731.4 億元,伴隨著 5G 大規模建設、智能汽車、工業數字化等需求推動,2025 年或將達到 3339.5 億元。
全球模擬芯片市場由海外龍頭主導,中國市場自給率低,國產替代空間廣闊。
2021 年全球前十大模擬芯片企業均為海外企業,TI、ADI、Skyworks 為市場前三,分別占據 19%、12.7%、8%市場份額,前十大模擬芯片企業共占據 68.3% 市場,較 2020 年 62%有一定幅度上升。
據中國半導體協會統計,中國模擬芯片自給率較低,2020 年僅為 12%,仍有巨大國產替代空間。隨著國內企業技術水平提升,市場份額將逐步提高。
圖 15:中國模擬芯片自給率
2.2. 隔離及接口芯片:汽車/通信/工業驅動隔離芯片市場增長,納芯微份額可觀
隔離芯片是將輸入信號轉換及輸出,并實現輸入、輸出兩端電氣隔離的一種安規器件。
電氣隔離是指在電路中避免電流直接從某一區域流到另外一區域的方式,也就是在兩個區域間不建立電流直接流動的路徑。雖然電流無法直接流過,但能量或是資訊仍可以經由電容、電磁感應等方式傳遞。
電氣隔離能夠保證強電電路和弱電電路之間信號傳輸的安全性,如果沒有進行電氣隔離,一旦發生故障,強電電路的電流將直接流到弱電電路,可能會對人員安全造成傷害,或對電路及設備造成損害。
一般涉及到高電壓(強電)和低電壓(弱電)之間信號傳輸的設備大都需要進行電氣隔離并通過安規認證。
隔離器件廣泛應用在信息通訊、電力電表、工業控制及新能源汽車等領域。
隔離芯片可以分為光耦和數字隔離兩種。
根據生產工藝、電氣結構和傳輸原理不同,隔離器可以通過光學、電感或電容耦合技術實現隔離,進而隔離芯片分為光耦和數字隔離芯片,其中數字隔離主要為磁感隔離芯片(簡稱磁耦)、電容耦合隔離芯片(簡稱容耦)和巨磁阻隔離等類型,巨磁阻隔離的應用相對較少。
相比傳統光耦,數字隔離芯片是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、溫度范圍更廣的隔離器件,并且擁有更高可靠性和更長壽命,未來數字隔離芯片將進一步替代光耦應用。隨著信息通訊、工業控制、新能源汽車等領域的發展,數字隔離類芯片正朝著傳輸速度更快、傳輸效率更高、集成度更高,和更耐壓、更低功耗、更高可靠性的方向發展。
數字隔離芯片除標準數字隔離產品外,還包括隔離電源、隔離接口芯片、隔離驅動芯片及隔離采樣芯片等“隔離+芯片”,“隔離+芯片”將信號隔離功能集成于其中,能在實現芯片原有驅動、采樣等功能的同時提供高低壓域間的隔離保護。
全球數字隔離芯片市場將維持高速增長。根據 Markets and Markets 數據,2022 年全球數字隔離芯片市場規?;驅⑦_到 18 億美元,預計 2027 年為 27 億美元,期間 CAGR 為 8.3%。2020 年全球數字隔離芯片下游應用中,工業占比最高,為 28.58%,汽車電子第二,占比 16.84%,其次是通信領域,占比 14.11%。依據我們測算,2022 年納芯微在全球數字隔離芯片市場占有率約為 10%。
我們根據納芯微 2022 年數字隔離芯片收入及當年全球數字隔離芯片市場規模測算納芯微在全球數字隔離芯片中的市場占比。
2022H1,納芯微隔離芯片在營收中占比約為 75%,我們假設該比例為 2022 全年占比。我們預測 2022 年納芯微營業收入約為 18 億元,因此得到納芯微 2022 年隔離芯片收入約為 13 億元。
根 據 Markets and Markets 數據,2022 年全球數字隔離芯片市場規模約為 18 億美元,進而得到 2022 年納芯微在全球數字隔離芯片市場中占比約為 10%。
競爭格局方面,全球占比較為領先的數字隔離芯片企業包括 ADI、TI、Silicon Labs、博通、Infineon、NVE 公司、羅姆半導體、美信、Vicor、安森美等。除納芯微外,國內主要隔離芯片企業還包括榮湃半導體等。
中國 5G 基站數量大幅提升,帶動隔離芯片市場擴張。
隔離芯片在基站及其配套設施的電源模塊中有廣泛應用。在 2G-4G 時代,信號通過低頻段傳輸,宏基站幾乎能覆蓋所有信號,但 5G 信號是通過中高頻段傳輸,宏基站能覆蓋的信號范圍有限,需要增加 5G 宏基站及大量小基站以保障信號覆蓋。
根據工信部數據,截至 2022 年 7 月底,我國 5G 基站數量為 196.8 萬個,按照工信部規劃,預計 2025 年每萬人擁有 26 個,以 14 億人口推算,2025 年國內將建成 5G 基站 360 萬個左右。目前每一個 5G 站點約有 30 余顆隔離 IC,隔離芯片市場將伴隨 5G 基站數量擴張而實現增長。
5G 基站功耗上升,進而對隔離芯片需求增加。
5G 基站通常需要 32 或 64 通道,相比之下,4G 基站以 4 通道為主,通道數的上升直接導致功耗及功率大幅上升。
同時,傳統的 4G 設備由 RRU(射頻單元)和天饋(包括天線和饋線)兩部分組成,5G 頻段變高,通道數變多,如果繼續沿用 4G 架構,會導致中間饋線的損耗,因此 5G 基站將 RRU 和天線集成在一起成為 AAU,從原來的雙面散熱變成了單面,功耗顯著增加。功耗增加對安全性提出更高要求,進而增加對隔離芯片需求。
5G 基站特點導致小型集成化、耐高溫及智能化器件更受歡迎。功耗及功率的提高對功率密度提出更高要求,更加集成化的器件將更受市場歡迎,5G 設備的散熱變差也要求器件的耐溫能力提高,同時需要更加智能化的溫度監測和管理。納芯微產品具備高集成度和小型化、智能化、高散熱性特點。
在新能源車領域,數字隔離芯片多應用于新能源汽車高瓦數功率電子設備中,包括車載充電器(OBC)、DC/DC 轉換器、電池管理系統(BMS)、電機控制驅動逆變器、CAN/LIN 總線通訊等。
以電機驅動為例,電控單元(ECU)和電機控制器之間的 CAN 通訊需要隔離芯片,功率管和控制器之間需要隔離柵極驅動器,電機驅動的電流采樣需要隔離 ADC/隔離運放。隨著電動汽車電壓提高,隔離芯片的應用數量不斷提高。此外,對隔離芯片的耐高壓、耐高溫、集成化性能亦有更高要求。
圖 22:新能源車中部分隔離芯片應用
電動汽車系統電壓從 400V 提升到 800V 將帶來隔離芯片量價齊升。
電動汽車系統電壓從 400V 提升至 800V 意味著整車高壓電氣系統電壓范圍從 230V-450V 提升至 550-930V,升壓不僅可以實現充電速率的提升,還可降低熱損耗、減輕整車質量、優化動力結構、提高安全性能并增強續航能力,因此,高壓趨勢或為未來電動車發展的主要方向之一。
系統電壓的提升對隔離芯片的規格參數如隔離耐壓等指標提出更高要求,參數規格越高的隔離芯片一般單價越高,因此 800V 系統所需的隔離芯片價值量有所提升。
另外,隨著系統電壓的提升,之前部分采用非隔離方案的系統也需要升級為隔離方案,同時為了兼容 400V 電壓平臺的汽車電子部件,部分車型需要額外配備 800V 轉 400V 的轉換器進行供電,若同時支持 400V 和 800V 直流快充的車型還需要配有 400V 轉 800V 直流車載充電機轉換器,以上均為隔離類芯片需求增量。
中國及全球新能源車市場高速增長,將為隔離芯片市場帶來可觀增量。
根據 EV Volumes 預測,2022 年全球新能源車銷量將達到 1060 萬臺,2018-2022 年 CAGR 為 51.39%,預計未來將維持高速增長。
2021 年中國新能源車產量為 354.5 萬臺,根據 IDC 預測,2022 年將達到 522.5 萬臺,2025 年將達到 1299 萬臺,2021-2025 年 CAGR 為 38%。中國新能源車滲透率同樣快速增長,但到 2022H1 滲透率僅為 21.6%,仍有大幅提升空間。
根據納芯微測算,每臺新能源汽車使用數字隔離芯片約 35 顆,價值約為 200-300 元;其中每臺新能源汽車使用隔離驅動芯片約 20 顆,價值約為 150 元。假設隔離芯片單車價值量 260 元,我們推算出 2022 年全球新能源車隔離芯片市場約為 27.56 億元,同期中國市場為 13.59 億元,2025 年中國市場將為 33.77 億元。
工業領域,人機交互增多的背景下,保護生產人員安全將帶來更多隔離芯片需求。
工業 4.0 背景下,人機交互情形會隨著機器設備數量增長而增多,而工業用電為 220V 至 380V 交流電,遠超人體的安全電壓 36V。為了保障生產人員免受電擊,必須對高低壓之間的信號傳輸進行隔離,該類隔離需求涉及人機交互的各個節點。
工業自動化系統有多個 PLC/DCS 節點,每個 PLC/DCS 節點控制一至多個變送器、機械手、變頻器、伺服等設備。每個 PLC/DCS 節點、變送器、機械手、變頻器及伺服機分別需要 10 顆、1-2 顆、11 顆、10 顆及 13 顆隔離芯 片。
根據前瞻經濟學人數據,2020 年全球伺服電機行業市場需求量為 3873 萬臺,對應隔離芯片需求約為 5.03 億顆。
接口芯片是基于通用和特定協議且具有通信功能的芯片,廣泛應用于電子系統之間的信號傳輸,接口即信號輸入輸出的硬件接口。
信號傳輸需要滿足相應協議標準(即數據傳輸規則),接口芯片滿足的協議標準包括 RS232、RS485、CAN、LVDS、LIN 等。其中 CAN 收發器適用于新能源、汽車等需要高可靠性,高共模電壓的設備中,LIN 總線通信越來越多的應用于汽車壓力傳感器,特別是汽車空調和熱管理等系統中。
全球通用型模擬芯片中接口芯片市場規模約 30.3 億美元。根據 IC insights 數據,2021 年全球通用型模擬芯片中接口芯片市場規模為 28.06 億美元,2022 年預計將達到 30.3 億美元,同比增長 8%。2022 年接口芯片在全球通用型模擬 芯片中占比約為 9%。
2.3. 信號感知芯片:MEMS 傳感器保持較快增速,磁傳感器市場可期
傳感器信號調理 ASIC 芯片是指基于 CMOS 工藝制程的,用于對傳感器敏感元件的輸出信號進行采樣和處理的高集成度專用芯片。傳感器敏感元件是可以測量某種類型的物理量,如壓力、聲音、溫度、濕度、磁場、光強等,并把這些物理量轉化為電信號的一種器件。
但由于傳感器敏感元件一般輸出相當微弱的模擬信號,如微弱的電壓、電流或電阻的變化等,不能直接用于一般的電子設備或系統,因此需要信號調理 ASIC 芯片對該輸出信號進行放大和模數轉換等。
另外,傳感器敏感元件的輸出信號往往存在非線性和溫度系數過大等問題,也需要傳感器信號調理 ASIC 芯片進行校準。
區別于傳統的分立器件方案,納芯微的傳感器信號調理 ASIC 芯片將自主設計的各個電路模塊集成到一顆芯片中,能夠實現傳感器信號的采樣、放大等多種功能。
以傳感器敏感元件受溫度影響為例,不同溫度下的輸出信號存在誤差,傳感器信號調理 ASIC 芯片可以校準溫度系數導致的信號誤差,以便后端系統直接使用。
一個完整的傳感器由前端的敏感元件和后端的信號調理 ASIC 芯片構成。公司的傳感器信號調理 ASIC 芯片多配套 MEMS 敏感元件使用,以構成完整功能的傳感器芯片。
MEMS 傳感器增長將帶動信號調理 ASIC 市場擴張。
根據 Yole 數據,2021 年全球 MEMS 傳感器規模預計約為 120 億美元,2026 年將增長至 195 億美元,2016-2026 年 CAGR 為 19.44%,隨著汽車電氣化及智能化、工業自動化等趨勢,未來或將繼續保持高速增長。
信號調理 ASIC 芯片作為傳感器信號放大、轉換、校準等處理的重要元件,其市場規模也將隨著 MEMS 傳感器的發展而不斷擴大。
競爭格局方面,根據 Transparency market research 的數據,納芯微傳感器信號調理 ASIC 芯片 2020 年國內市場占有率為 18.74%。
納芯微逐漸擴大在 MEMS 傳感器市場的覆蓋規模。從納芯微信號感知芯片構成來看,集成式傳感器占比逐漸提高,從 2018年的 3%增長到 2021H1的 10%,公司集成式傳感器的種類也在逐漸豐富,目前包括集成式壓力傳感器、集成式溫度傳感器及磁傳感器。
公司傳感器信號調理 ASIC 芯片多配套 MEMS 敏感元件使用,隨著公司在集成式傳感器方向的不斷發展,將逐漸擴大在 MEMS 傳感器市場的覆蓋規模。
圖 33:全球 MEMS 傳感器市場規模(億美元) 圖 34:納芯微信號感知芯片構成變化
工業自動化及汽車電氣化、智能化將推動 MEMS傳感器及信號調理 ASIC 芯 片市場大幅增長。
工業領域,傳感器及信號調理 ASIC 芯片作為過程控制和測量系統中的前端元件,被大量應用于工業自動化中的測量、分析與控制等環節。
根 據 Markets and Markets 數據,工業傳感器市場規模預計將從 2020 年的 182 億美元增長到 2025 年的 290 億美元,年復合增長率為 9.8%。傳感器信號調理 ASIC 芯片作為傳感器的關鍵信號處理元件,其市場規模也將隨著工業自動化的發展進一步擴大。
汽車領域,汽車傳感器的前端敏感元件通常將測量的壓力、位置、角度、距離、加速度等信息轉化為電信號,由傳感器信號調理 ASIC 芯片對其進行放大、轉換、校準等操作后,向汽車電子控制器輸出準確的信號。
根據博世估計,目前一輛汽車上安裝有超過 50 個 MEMS 傳感器,汽車對傳感器的需求日益提升,同時推動信號調理 ASIC 芯片市場規模的增長。
磁傳感器芯片是利用電磁感應原理將被測量物理信號(如振動、位移和轉速等)轉換成電信號的一種傳感器。磁感應技術的優勢包括磁場對非鐵物質有良好的穿透性并且包含豐富的信息量等,在家電、計算機、可穿戴設備、汽車電子等領域的應用越來越廣泛。
磁傳感器的敏感元件主要包括采用霍爾(Hall)元件,各向異性磁電阻(AMR)元件,巨磁電阻(GMR)元件及隧道磁電阻(TMR)元件四種,以霍爾元件為敏感元件的磁傳感器應用最為廣泛,根據Yole數據,霍爾效應磁傳感器占比約 79%。
霍爾效應是指當電流垂直于外磁場通過半導體時,垂直于電流和磁場的方向會產生附加電場,從而在半導體的兩端產生電勢差,霍爾傳感器具備體積小、壽命長、功耗小、耐振動、耐腐蝕、低成本等特點。但由于自動駕駛等對測量精度要求較高,市場對AMR、GMR及TMR的需求在增多。
TMR 在電流和位置感測方面取得一定進展,行業主要參與者正在增加對 TMR 的研究。
全球磁傳感芯片 2021 年市場規模為 26 億美元,市場由 Allegro 等海外企業主導,汽車電子是磁傳感器規模最大的應用市場。
根據 Yole 數據,2021 年全球磁傳感器市場規模約 26億美元,2027年將達到 45億美元,期間 CAGR為 9%,位置傳感器、速度傳感器、開關及電流傳感器為磁傳感器的幾個較大細分品類,其中位置傳感器是磁傳感器最大細分品類,2021 年占比為 37.54%。競爭格局方面,Allegro、Infineon、AKM 為前三大市場玩家,2021 年分別占比 16%、15% 和 10%。
下游應用方面,據 Yole 數據推算,汽車電子是磁傳感器最大的下游應用市場,2021 年市場占比為 65.12%,消費電子占比 23.37%。
圖 35:全球磁傳感器市場規模(億美元) 圖 36:2021 年全球磁傳感競爭格局
全球汽車領域磁傳感器市場規模高速增長,2021-2027 年 CAGR 達 10%。
根據 Yole 數據推算,2021 年全球汽車領域磁傳感器市場規模為 16.93 億美元,預計 2027 年將達到 30 億美元,期間 GAGR 為 10%。
中國市場方面,根據 Icv Tank 數據,2021 年中國汽車領域磁傳感器市場規模為 5.33 億美元,預計 2028 年將達到 7.84 億美元,期間 CAGR 為 5.66%。
汽車電氣化和智能化背景下,磁傳感器應用領域不斷拓展,單車價值量持續提升。
磁傳感器以往主要應用在汽車的曲軸、凸輪軸、轉向輔助系統等方面,隨著汽車智能化和電氣化,逐漸增加新的應用領域,包括汽車燃油液位感應、天窗鎖定、大燈、雨刷、油門踏板、電子駐車制動系統、門鎖、引擎蓋鎖定等。
應用領域的拓展推動磁傳感器單車價值量持續提升,根據 Yole 數據,2021 年磁傳感器單車價值量為 17.35 美元,2027 年將增加至 27.65 美元。
2.4. 驅動與采樣芯片:全球及中國驅動芯片維持穩定增長,中國增速高于全球
驅動芯片是用來驅動 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的芯片,能夠放大控制芯片(MCU)的邏輯信號,包括放大電壓幅度、增強電流輸出能力,以快速開啟和關斷功率器件。隔離驅動芯片能夠在驅動功率器件的同時,兼具電氣隔離功能。
全球及中國驅動芯片出貨量將維持穩定增長,中國增速高于全球。
根據弗若斯特沙利文數據,預計 2019-2023 年全球驅動芯片出貨量增速將維持在 6%以上, 2023 年將達到 1221.4 億顆,預計 2020-2023 年中國市場增速將維持在 9%以上,2023 年中國出貨量將達到 456.51 億顆。
采樣芯片是一種實現高精度信號采集及傳輸的芯片,主要用于系統中電流、電壓等模擬信號的監控,包括運放、ADC 等芯片。
隔離采樣芯片可在采樣的基礎上提供電氣隔離功能。ADC 是較為常見的采樣芯片,根據 Reports and Data 數據,2019 年全球 ADC 市場規模為 25.5 億美元,其中 IT 和通信應用占比達 34%;預計該市場在 2020 年至 2027 年期間的年均復合增長率為 4.9%,到 2027 年市場規模增長至 37.9 億美元。
全球 ADC 市場主要被幾家跨國企業占據,如 ADI、TI、MAXIM(美信公司)等。
3.1. 公司核心競爭優勢
3.1.1. 保持高強度研發投入、研發人員快速擴充,擁有多項核心技術及專利
公司研發投入快速增長,研發人員迅速擴充,核心技術人員背景深厚。
公司研發投入近年維持快速增長,2019/2020/2021/2022 前三季度分別同比增長 188.67%/39.48%/159.89%/272.25%,2021 年及 2022 前三季度分別為 1.07 億 元及 2.50 億元,占營業收入比例分別為 12.41%及 19.63%。
公司迅速擴充研發人員數量,從 2021H1 的 127 人增長到 2022H1 的 241 人,同比增長 89.76%,研發人員占比從 2021H1 的 41.37%增長到 2022H1 的 49.39%,2022H1 研發人員中碩士及以上學歷占比為 59.34%。
公司核心技術人員多數曾供職于國際領先芯片企業,包括美滿電子及全球第二大模擬芯片企業 ADI。
公司以行業內較高薪酬及股權激勵吸引和留住優秀研發人才,公司 2022H1 研發人員平均薪酬高于思瑞浦、艾為電子等可比公司,公司在上市前已經實施了三次股權激勵計劃,2022 年制定了限制性股票激勵計劃。
公司現擁有 12 項核心技術及 118 項專利。
公司目前擁有傳感器信號調理及校準技術、基于“Adaptive OOK”信號調制的數字隔離芯片技術等 12 項核心技術,均已應用于公司主要產品。
截至 2022 年 6 月 30 日,公司共擁有 118 項專利,其中發明專利 25 項,實用新型專利 41 項,軟件著作權 13 項。
公司依靠領先的技術水平多次獲得“中國半導體 MEMS 十強企業”、“中國 IC 設計成就獎”、“最佳國產傳感器芯片產品獎”、“中國模擬半導體飛躍成就獎”、“十大最佳國產芯片廠商”等獎項。
3.1.2. 下游主要涉及壁壘較高的工業、汽車、通信市場
公司產品主要應用于競爭壁壘較高的工業、汽車、通信領域。
公司產品下游應用逐漸向工業控制、汽車電子及信息通訊領域集中,三個領域合計占比從 2018 年的 56.09%增長到 2022 前三季度的 93%,2022 前三季度汽車電子占比 20%,隨著公司加大汽車方向布局,汽車份額將進一步提高,成為營收重要增長 點,消費電子占比從 2018 年的 43.91%逐漸下降到 2022 前三季度的 7%。
從公司及可比公司下游應用占比來看,納芯微下游應用主要集中在工業、汽車、通訊領域,消費領域占比較小,與 TI、ADI 結構類似,國內可比公司如艾為電子及芯朋微下游消費類占比較高。
相比于消費電子市場,通訊、工業、汽車市場進入門檻較高,具有先入優勢的企業議價能力較強,使得公司毛利率水平相對較高,公司近年毛利率維持在 50%以上。
公司目前戰略聚焦于汽車及泛能源領域,不斷擴充各下游領域具體應用。
汽車電子方面,目前包括新能源車及燃油車動力總成、智能駕駛及地盤控制與安全等具體應用。工業控制領域包括光伏與風電、充電樁、智能電網、工業自動化及工業機器人等。信息通訊領域包括數字電源、數據中心等。消費電子包括 MEMS 麥克風、3C 等。
3.1.3. 擁有工控、通訊、汽車各行業龍頭客戶
公司擁有各行業龍頭客戶。
模擬芯片產品生命周期長、客戶粘性高,優質廣泛的客戶資源將為公司帶來長期增量。
在工控、信息通訊領域,公司客戶覆蓋中興通訊、匯川技術、霍尼韋爾、智芯微、南瑞繼保、英威騰、陽光電源、海康威視、韋爾股份等在內的眾多行業龍頭企業。
汽車電子方面,公司車規級芯片已在比亞迪、東風汽車、五菱汽車、長城汽車、上汽大通、一汽集團、寧德時代、云內動力等終端廠商實現批量裝車,同時進入了上汽大眾、聯合汽車電子、森薩塔等廠商的供應體系。
數字芯片依賴算法效率,相比之下,模擬芯片更加注重信噪比、分辨率、功耗等指標,受摩爾定律影響小,產品生命周期更長,產品達到設計目標后就具備較長的生命力,大部分產品生命周期在 5 年以上,同時客戶一旦切入便不會輕易更換,因此已有客戶資源將為公司帶來長期增量。
此外,公司切入大客戶有利于吸引中小客戶跟隨,中小客戶將為公司帶來更高的利潤率。
憑借廣泛的客戶資源,公司新產品導入更加容易。
3.1.4. 隔離芯片品類更加齊全,性能優越
公司隔離芯片品類更加齊全,產品性能優越。公司從 2018 年開始布局隔離芯片,是國內較早規模量產數字隔離芯片的企業。
產品品類方面,公司隔離芯片品類齊全,包括標準數字隔離芯片、隔離接口、隔離驅動、隔離采樣及隔離電源等,在國內隔離芯片企業中,品類較為豐富。
產品性能方面,公司是國內通過 VDE 增強隔離認證的芯片公司,公司所有隔離芯片品類均有型號通過車規級認證,公司大部分車規級芯片已在主流整車廠商/汽車一級供應商實現批量裝車。
部分國內可比公司隔離產品線尚在建設階段,如思瑞浦 2020 年開始布局隔離產品線,2021 年款多通道數字隔離器實現量產,目前隔離產品主要包括數字隔離及隔離接口。
芯朋微已有的隔離驅動產品主要應用于工業領域,2022 年募資項目包括涉及新能源車隔離驅動芯片產品。2020 年圣邦股份入資青新方電子,進一步擴充隔離電源產品線。
3.2. 公司增長動能
3.2.1. 公司戰略聚焦并加速布局汽車及泛能源市場
公司產品廣泛適用于汽車系統。公司自 2016 年起開始布局車規級產品,目前公司的隔離柵極驅動、非隔離高低邊驅動、隔離電壓電流采樣、車載馬達電機驅動、車載照明驅動、車載供電電源、車載通信接口、車載功率路徑保護、電流傳感器、磁性角度傳感器及壓力傳感器等芯片產品廣泛適用于汽車 OBC/DCDC、主電機驅動、整車域控、智能駕艙、整車熱管理、車燈照明、燃油車動力總成等系統中。
公司所有品類產品皆有通過車規級認證的產品型號,并且達到較高的 Grade 1 及 Grade 0 等級。公司目前多款產品已通過車規級認證,涉及所有產品品類。
公司通過 AEC-Q 認證的產品并非全部銷往汽車領域,部分信息通訊及工業控制領域中對產品可靠性要求較高的客戶也會選擇采購公司車規級芯片。
公司大部分車規級芯片已在主流整車廠或汽車一級供應商實現批量裝車,車規級芯片在汽車電子領域收入持續快速增長。
在汽車電子領域,通過 AEC-Q 認證是芯片等元器件進入汽車前裝市場的前提,此外還要通過整車廠或一級、次級供應商驗證并通過整車廠要求的路測和老化測試等,因此車規級產品裝車前的驗證周期通常為 2-3 年,通過驗證后到批量裝車仍需時間。
公司作為國內較早布局車規級芯片的企業,各類車規級芯片均已通過主流整車廠、一級汽車供應商或次級供應商的驗證,除部分產品尚未供貨或處于小批量出貨階段,大部分車規級芯 片均已實現批量裝車。隨著公司在汽車領域的加速布局,營收預計將維持高速增長。
公司募投項目中研發中心建設項目主要集中于汽車領域,重點針對車規級嵌入式電機控制芯片、車規級環境傳感器芯片和帶功能安全的隔離驅動芯片等產品進行研發,研發產品具體應用于汽車的車身電動控制、駕駛艙系統及新能源汽車的電驅系統。
募投項目總投資 8900 萬元,建設期擬定 3 年,項目完成后將為公司汽車方向營收增長提供新動力。
公司在研項目主要聚焦于汽車領域,汽車電子成為公司重要發力點。
公司截至 2022 年 6 月 30 日共有 37 個在研項目,其中 24 個與汽車電子相關。
與汽車電子相關的在研項目技術皆處于國際或國內領先水平,其中數字隔離及接口芯片開 發和高性能隔離模擬信號采樣芯片處于量產階段,集成式溫濕度傳感器芯片、汽車級 MEMS 集成壓力傳感器芯片研發、高性價比的隔離采樣芯片的研發、非隔離驅動芯片研發、車規級 MEMS 壓力傳感器敏感元件研發等項目已進入工程導入階段,將為公司汽車領域營收帶來新的增量。此外,公司還有 16 個項目處于持續開發階段。
泛能源市場:光伏、充電樁、風電及儲能等泛能源下游需求旺盛。
在“雙碳” 背景下,光伏、儲能、電力電子等工業市場發展迅速。根據中國光伏行業協會統 計,2022 年上半年國內新增光伏裝機 30.88GW,同比增長 137.4%。光伏逆變 器作為將光伏發電產生的直流電轉化成交流電的電氣設備,是光伏發電系統的核 心設備。
據 IHS Markit 數據,2021 年 6 家內資企業合計全球市占率達 60%,內資企業光伏逆變器占據全球領先地位。
泛能源市場為公司帶來新增長點。
受益于下游光伏逆變器、儲能等新能源市場的迅速發展,公司迎來新的增長點。公司隔離/非隔離驅動、隔離電流電壓采樣、霍爾電流傳感器、數字隔離器/隔離接口/隔離電源/通用接口均在光伏逆變器/儲能變流器、光伏陣列/優化器、儲能電池/BMS等領域被廣泛應用。
2022年,公司對光伏儲能行業主要頭部企業加速供貨。
2022 第三季度,公司工業領域營收占比約為 60%,其中,光伏、儲能等新能源領域的營收占比約 21%,相較于 2022 年 H1 提升 6pct。
以光伏逆變器為例,單套光伏逆變器對應采用的公司產品數顆至數十顆,單套對應價值量在十余元至數十元人民幣,與客戶的具體方案有關,光伏逆變器中具體用到的產品包括通用數字隔離器、隔離接口、驅動、電流傳感器、隔離采樣等。
目前公司具有較為完整的光伏逆變領域的產品解決方案。
圖 53:公司產品在集中式逆變器中的使用
3.2.2. 多品類非隔離產品進展順利,或提供新增長動能
公司持續拓寬非隔離產品品類。公司近兩年快速布局非隔離類產品,2022H1 非隔離類產品在公司營收中占比約 25%。公司目前非隔離類產品包括四大類,傳感器類產品、車載電源相關產品、車身馬達電機驅動產品及車用接口類產品,以上產品主要面向汽車應用。
公司新規劃的傳感器產品主要集中在磁傳感器方向,目前布局的磁傳感器產 品主要系霍爾磁傳感器產品,已經實現批量出貨。
公司已量產的磁傳感器包括磁電流傳感器、磁位置傳感器等,應用領域包括光伏、汽車 OBC、主驅等。汽車 OBC 的磁電流傳感器產品已經起量,應用于主驅的磁電流傳感器產品還在驗證中。磁傳感器產品的客戶與原有工控、光伏、汽車等客戶具有較大的重合度,客戶協同效應明顯。
未來公司在磁傳感器方向還在規劃如角度、轉速、線性、開關類傳感器,也是圍繞汽車和能源場景。除磁電流傳感器外,公司其他非隔離類產品亦取得不錯進展。
車載電源相關產品:
1)通用供電電源方面,車載電源 LDO 產品在客戶端導入順利,并且實現 量產出貨,在開發更多產品;
2)車載照明相關的驅動產品方面,公司單通道/3 通道汽車尾燈 LED 驅動順利完成 Design In,并在部分客戶實現量產,同時 12 通道的貫穿式尾燈驅動產品進展順利;
3)汽車功率路徑保護類產品方面,不少產品處于樣品和在研階段,低邊開關已經在行業頭部客戶完成 Design In。
車身馬達電機驅動產品,近期公司已經發布了幾款馬達驅動產品。車用接口類產品,CAN/LIN 等非隔離接口產品在逐步實現客戶導入,未來規劃更多接口產品。
關鍵假設:
1、隔離與接口芯片:
公司是國內較早規模量產數字隔離芯片的企業,與可比公司相比具備產品品類和產品性能優勢,產品品類更加齊全,是國內通過 VDE增強隔離認證的芯片公司。公司隔離芯片廣泛應用于新能源汽車、光伏、智能電網、通訊基站等領域,客戶包括中興通訊、智芯微等。
隨著新能源車、工業、通訊等市場需求增長,公司作為國內隔離芯片龍頭,重點客戶或將持續放量并不斷增加新客戶,我們預計公司隔離與接口芯片業務2022-2024年營收有望增長71%/45%/40%,實現營收 6.35/9.21/12.90 億元,毛利率分別為54%/54%/54%。
2、信號感知芯片:
公司信號感知芯片廣泛應用在消費電子、工業控制、汽車電子等領域,終端客戶包括蘇州明皜、寧波希磁、通用微、韋爾股份等。
我們預計隨著公司信號感知芯片品類不斷拓展,如磁傳感器等,營收有望持續增長,我們預計公司信號感知芯片業務 2022-2024 年營收增速分別為50%/50%/45%,實現營收3.35/5.04/7.30億元,毛利率分別為50%/49%/49%。
3、驅動與采樣芯片:
公司驅動與采樣芯片自 2020 年推出以來保持快速增長,2022H1 在公司營收占比為 44.55%。隨著汽車領域對驅動與采樣芯片需求增長,我們預計公司驅動與采樣芯片業務 2022-2024 年營收增速分別為 205%/40%/30%,實現營收 8.04/11.26/14.64 億元,毛利率分別為52%/52%/51%。
我們選取了思瑞浦、圣邦股份、芯朋微及艾為電子作為可比公司,因為它們和納芯微都是主要從事模擬芯片設計的企業。
從估值對比來看,納芯微的 PE 估值高于可比公司平均值。我們認為納芯微是國內隔離芯片設計龍頭公司,信號感知芯片占據有利市場份額,且在汽車領域布局較早、進展較快,具備較好成長性。
我們預計公司將在 2022 年至 2024 年實現收入 17.8/25.5/34.8 億元,歸母凈利潤 2.9/4.6/8.3 億元,對應當前 PE 估值為 105/67/36 倍。
圖 56:可比公司估值
隔離芯片市場競爭加劇的風險、車規級芯片研發進展不及預期的風險、汽車及泛能源領域客戶導入不及預期的風險、核心技術人員流失的風險。
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