【山西证券】大浪淘沙始见金，关注MEMS惯性传感器产业链优质标的.pdf

2024-04-09

29页

1MB

1. MEMS 惯性传感器产业链及相关公司梳理

MEMS 惯性传感器产业链可划分为上游器件（含设计、生产、封装、标定测试等）、中游模组、下游系统、终端应用。芯片/组件等元器件位于产业链上游，是产业链中游惯性模组厂商使用的基础核心惯性元器件，此类惯性元器件主要用于自主测量和反馈物体运动速度和角度的变化，并与卫星等其他导控模块形成惯性导航系统、组合惯性系统等，经下游应用端客户集成在相关设备中发挥惯性导航、惯性测量和惯性稳控的作用。根据核心元器件性能由低到高，MEMS 惯性传感器产品最终可应用于消费级（消费电子）、战术级（测绘、资源勘探等高端工业、车辆和飞行体）、导航级（航空、长航时无人系统）、战略级（航天、航海）等领域。以MEMS 陀螺仪为例：①消费级产品零偏稳定性>15°/h，标度因数精度>1000ppm，角度随机游走>0.5°/√h；②战术级产品零偏稳定性 0.15-15°/h，标度因数精度100-1000ppm，角度随机游走 0.05-0.5°/√h；③导航级产品零偏稳定性 0.01-0.15°/h，标度因数精度1-100ppm，角度随机游走 0.01-0.05°/√h；④战略级产品零偏稳定性<0.01°/h，标度因数精度<1ppm，角度随机游走<0.01°/√h。

1.1 上游器件是功能实现核心，建议关注设计、生产、封测等环节优质标的

1.1.1 设计环节：重点把握芯动联科投资机会，并关注明皜传感上市进展

目前从事 MEMS 惯性传感器元器件设计的国产厂商数量已初具规模，但不同厂商的业务范围和产品性能仍有较大差距。在 MEMS 惯性传感器元器件中，陀螺仪和加速度计最为核心，磁力计通常作为辅助或补充因而重要性次于陀螺仪和加速度计。①目前具备MEMS陀螺仪或加速度计设计能力的国产厂商主要有芯动联科、明皜传感（苏州固锝子公司）、士兰微、星网宇达、深迪半导体、矽睿科技、美泰科技等，其中同时具备MEMS 陀螺仪或加速度计设计能力的主要是芯动联科、士兰微、美泰科技、中星测控、微元时代等。从产品性能来看，芯动联科和美泰科技的导航级、战术级产品性能远高于士兰微的消费级产品，且芯动联科是高性能MEMS 惯性传感器元器件设计厂商中唯一一家上市公司。从应用领域来看，目前国产厂商虽未在人形机器人应用上有实质性进展，但大部分厂商在车规领域均有应用或验证，未来拓展人形机器人应用可能性较大。②目前具备磁力计或底层磁传感器技术的国产厂商主要有深迪半导体、矽睿科技、美新半导体、多维科技、灿瑞科技、纳芯微等，且仅有灿瑞科技和纳芯微为A股上市公司。从应用领域来看，消费电子、工业、汽车为主要应用场景而人形机器人领域暂无应用，但灿瑞科技明确表示三轴磁力计产品可应用于人形机器人领域，基于当前时点判断，磁力计的大规模应用或需等待人形机器人性能要求进一步增强带来9 轴IMU产品渗透率提升。

在 8 家 MEMS 惯性传感器核心元器件上市/待上市公司中，除芯动联科、明皜传感以外其余公司收入占比均较小。按照 MEMS 惯性传感器核心元器件收入占比进行划分，已列明的8家上市/待上市公司可以分为 4 大梯队：①第一梯队为芯动联科和明皜传感，其MEMS惯性传感器核心元器件收入占比在 85%以上，为公司主要收入来源。相比明皜传感，芯动联科产品类型更多、产品性能性能更好，但导入汽车级客户的进度偏慢。②第二梯队为灿瑞科技，其MEMS惯性传感器核心元器件收入占比超过 35%，且在磁传感器市场中地位突出，尽管已实现汽车供应商的批量供货，但就元器件重要性而言不及陀螺仪和加速度计。③第三梯队为士兰微、敏芯股份和纳芯微，其 MEMS 惯性传感器核心元器件收入占比在3%-7%之间。其中，纳芯微主要供应重要性略低的磁传感器产品；士兰微和敏芯股份主要供应重要性程度更高的陀螺仪和加速度计产品，二者均为消费级产品且士兰微产品类型更加丰富。④第四梯队为星网宇达和理工导航，二者均在其官网披露具有高性能的 MEMS 陀螺仪产品，但未披露其MEMS 惯性传感器核心元器件收入占比，预期目前仍以光纤等为主。（为方便比较，我们在后续的公司经营情况比较分析中将第四梯队的两家公司予以剔除）

从 6 家公司的业绩表现来看，芯动联科是近几年来营收和归母净利润增长最为稳健的公司，也是 2023 年业绩表现最好的公司。从复合增长情况来看，2019-2022 年芯动联科、明皜传感、士兰微、敏芯股份、灿瑞股份、纳芯微营收复合增速为 41.61%、38.83%、38.60%、1.00%、44.01%、162.73%；归母净利润复合增速为 45.41%、-207.24%、316.82%、-197.38%、80.79%、-401.88%。从同比增长情况来看，2019-2022 年芯动联科、明皜传感、士兰微、敏芯股份、灿瑞股份、纳芯微营业收入同比增速平均值为 41.82%、38.27%、30.90%、4.59%、52.84%、160.43%；归母净利润同比增速平均值为 45.72%、5.30%、597.07%、-157.66%、186.76%、128.91%。从已公布的 2023 年前三季度业绩来看，芯动联科、士兰微、敏芯股份、灿瑞股份、纳芯微营业收入同比增速为 45.27%、10.49%、18.82%、-41.62%、-21.57%，归母净利润同比增速为52.80%、-124.44%、-331.91%、-110.64%、-203.65%。

从 6 家公司的盈利能力来看，芯动联科的毛利率和净利率波动最小且远高于其他公司。2019-2022 年芯动联科、明皜传感、士兰微、敏芯股份、灿瑞股份、纳芯微毛利率平均值为87.38%、27.90%、26.15%、33.71%、40.33%、54.04%；净利率平均值为 49.10%、-19.86%、7.44%、4.81%、18.15%、13.02%。从已公布的 2023 年前三季度业绩来看，芯动联科毛利率领先其余公司的态势继续维持，且是唯一一家净利率为正的公司。

从 6 家公司的费用情况来看，除士兰微各项费用率偏低以外，其余公司均维持相对较高水平。考虑到元器件设计类公司销售费用率和财务费用率通常处于较低水平，故仅就研发费用率和管理费用率进行比较。通过比较可知：①士兰微是 6 家公司中研发费用率和管理费用率最低的，原因可能是上市时间较早、规模效应显现；②2019-2022 年灿瑞科技研发费用率和管理费用率也处于相对较低水平，原因可能是研发人员数量占比偏低、营收增长较快、此前没有推出股权激励计划；2023 年公司推出了股权激励计划、上半年研发人员数量增加较快，叠加营收同比显著降速，其研发费用率和管理费用率均有明显抬升；③除士兰微和灿瑞科技以外，其余 4 家公司研发费用率和管理费用率均维持相对较高水平。

从 5 家上市公司的相对估值来看，芯动联科最高，纳芯微次之，其余3 家处于相对较低水平。2023 年前三季度芯动联科、士兰微、敏芯股份、灿瑞科技、纳芯微的归母净利润分别为 0.97、-1.89、-0.82、-0.16、-2.51 亿元，根据已披露的 2023 年业绩预告，除芯动联科和灿瑞科技归母净利润预期为正以外，其余 3 家公司预期均为负，故不采用PE 估值法而采用PS估值法对 5 家上市公司进行比较。从结果来看，芯动联科的 PS 估值最高，纳芯微次之，其余3家处于相对较低水平。

1.1.2 生产环节：高度重视赛微电子投资机会及其盈利能力恢复

中国持续加快 MEMS 先进产线布局，8 寸逐步成为主流尺寸并开始向12 寸演进。此前我国 MEMS 产品加工制造环节长期处于相对薄弱状态，先进的代工厂较为稀缺，近年来也在持续加快 MEMS 产线布局，如：国家智能传感器创新中心实现了国内首条12 英寸先进传感器中试线成功通线；华虹宏力成功实现了 MEMS 器件与标准 CMOS 工艺及生产线的全兼容，可为客户提供单芯片集成 CMOS-MEMS 体硅和表硅工艺；赛微电子除现有8 英寸瑞典和北京生产线以外，也在积极布局建设 12 英寸 MEMS 产线等。①从现有MEMS 产线情况来看，大致可以划分为三大类：以科研院所为主导的 MEMS 中试线；以赛微电子、芯联集成（原中芯集成）、华润微电子、华虹公司（子公司华虹宏力）及部分非上市公司为主导的MEMS 代工线；以士兰微、苏州固锝（子公司明皜传感）及部分非上市公司为主导的MEMS IDM产线。考虑到中试线更加侧重于通过实验和测试来确保新技术的稳定性和可行性、IDM产线通常针对所属公司特定的产品类型，故下文仅对代工产线所涉及的上市公司进行了比较分析。②从现有产线规格来看，8 寸逐步成为主流并开始向 12 寸演进：就 8 寸线而言，进展比较快的是上海微技术工研院（月产能 5000 片）、中科院微电子所（工艺稳定性达到98%）、赛微电子（8寸国际线+8 寸北京线）、芯联集成（月产能 4 万片）等；就 12 寸线而言，国家智能传感器创新中心进展最快（国内首条 12 寸先进传感器中试线已成功通线），广州增芯科技、赛微电子等也在积极布局。

在 4 家拥有 MEMS 代工线的上市公司中，赛微电子是 MEMS 加工制造领域最为专注的公司且支持 MEMS 惯性传感器产品，市场地位优越。除华润微电子以外，赛微电子、芯联集成、华虹公司均支持惯性传感器 MEMS 加工制造。其中，赛微电子是MEMS 业务收入占比最高的一家公司，MEMS 晶圆制造和 MEMS 工艺开发收入占比合计高达90.21%，并且公司在MEMS 代工领域竞争地位优越：公司全资子公司瑞典 Silex 是全球领先的纯MEMS代工企业，服务于全球各领域巨头厂商，且公司正在北京推进建设“8 英寸MEMS 国际代工线建设项目”，有望继续保持纯 MEMS 代工的全球领先地位。根据世界权威半导体市场研究机构YoleDevelopment 的统计数据，2012 年至今，Silex 在全球 MEMS 代工厂营收排名中一直位居前五，在纯代工领域则位居第二，与意法半导体（ST）、Teledyne Dalsa、台积电（TSMC）、索尼（SONY）等厂商持续竞争，长期保持在全球 MEMS 晶圆代工第一梯队。公司2023 年业绩预告显示，得益于瑞典产线扩产方案顺利调整、北京产线产能爬坡进展顺利，赛微电子顺利实现扭亏为盈，基于此，我们建议在 MEMS 惯性传感器上游元件生产环节高度重视赛微电子（300456.SZ）投资机会及其盈利能力恢复。

1.1.3 封测环节：国内封装技术成熟，可关注具备标定测试能力的芯动联科等

国内的 MEMS 封装技术比较成熟，建议关注具备 MEMS 惯性传感器标定测试能力的相关公司。我国的封装测试产业处于国际领先水平，全球前 10 大封测企业中有4 家来自中国大陆，合计份额约为 25%。就 MEMS 封装而言，国内也拥有较为成熟的工艺和数量众多的封装产线，其中：大部分 MEMS 封装产线分布在东部沿海地区，如江苏、浙江等；并且多数产线以提供代工服务为主，部分产线服务于自有产品。

1.2 中游模组或为将来的主要应用形态，建议关注车规进展更快的相关标的

除具备 MEMS惯性传感核心元件设计能力的厂商向下游拓展以外，目前从事MEMSIMU模组生产的厂商还包括不具备核心元件设计能力但车规经验丰富的一些厂商，如华依科技、导远电子等。通过梳理 MEMS IMU 模组生产厂商的情况可以发现：①从产品本身来看，士兰微、矽睿科技、美新半导体的 IMU 产品主要应用于消费电子领域，目前尚无在车规领域有所进展，依此推断要想实现人形机器人领域的应用还需比较长时间；理工导航的IMU产品目前主要应用于高可靠领域，尚未向车规及人形机器人领域拓展，但可关注后续是否会向民用领域渗透；除此以外，芯动联科、华依科技、星网宇达、导远电子、深迪半导体、美泰科技、戴世智能等公司均有车规领域的相关进展或经验积累，预期未来向人形机器人领域拓展的可能性较大。②从公司情况来看，目前从事 MEMS IMU 模组生产的厂商以具备一定MEMS惯性传感核心元件生产能力的公司居多（如芯动联科、星网宇达、理工导航、士兰微、美泰科技、深迪半导体等），但是也有部分不具备核心元件设计能力但车规经验丰富的一些厂商（如华依科技、导远电子等），并且华依科技、导远电子等在汽车 IMU 领域的应用进展更快。在上述公司中，仅芯动联科、华依科技、士兰微、星网宇达、理工导航、中海达已上市，考虑到士兰微和理工导航的产品尚未在车规领域应用，我们将予以剔除，后续仅对芯动联科、华依科技、星网宇达、中海达 4 家进行分析。

在 4 家从事 MEMS IMU 模组生产的上市公司中，建议重点关注已完成定点的华依科技和已实现出货的中海达，并重视自动驾驶向更高级别演进给高精度IMU 厂商带来的机会。①从应用进展来看：芯动联科虽有 IMU 产品销售收入，但是车规产品应用还处于送样评测阶段，截止目前尚未发布相关的定点或者订单公告；华依科技未披露IMU 产品销售收入，但是已发布公告称与奇瑞、智己等客户达成定点，预计订单量及销售收入会稳步上升；星网宇达也未披露 IMU 产品销售收入，但已宣布与小米汽车达成合作并开展IMU 评测工作；中海达IMU已实现月出货量超万套，虽未明确披露 IMU 的应用情况，但公司车载端软硬件产品已定点应用在小鹏、上汽、长城、吉利、东风和一汽等的多款量产新车型，预期其IMU在车载领域的应用也较快。②从产品精度来看：芯动联科正在研发适用于 L3+自动驾驶的高性能MEMSIMU；华依科技 2023 年半年报披露的在研项目“域控 IMU 产品开发”拟达到的目标是满足战术级精度需求、提升器件在零偏、全温性能、震动等各个方面的性能表现；星网宇达官网披露其XW-IMU5100 是一款高可靠的战术级 MEMS IMU；中海达 2023 半年报显示其IMU产品主要应用于智能驾驶车载高精度业务。基于此，我们认为虽然当前汽车自动驾驶还处于相对较低级别，但随着汽车自动驾驶向更高级别演进预期将会为高精度 MEMS IMU 产品创造更大的市场。

1.3 下游系统为当前主要应用形态，建议关注市场地位更加优越的相关标的

从事 MEMS 惯性导航系统/组合导航系统研发生产的公司以上游具备IMU生产能力的厂商为主，也有部分在卫星导航定位领域具有优势的公司，如中海达、华测导航等。通过梳理从事 MEMS 惯性导航系统/组合导航系统相关公司的情况可以发现：①从公司情况来看，目前从事 MEMS 惯性导航系统/组合导航系统研发生产的公司以上游具备IMU生产能力的厂商为主，也有部分在卫星导航定位领域具有优势的公司（如中海达、华测导航等），并且大多数企业未上市，已上市的有华依科技、星网宇达、理工导航、中海达、华测导航、经纬恒润6家。②从产品应用来看，无人系统为主要应用场景，并且汽车自动驾驶领域的应用已较为成熟。根据高工智能汽车信息，《2022 年中国市场乘用车高阶智能驾驶标配高精度定位模块/系统榜单》排名前五的供应商分别为导远电子、博世、经纬恒润、美泰科技、华测导航，市场份额分别为67.46%、25.27%、3.96%、2.53%、0.49%，合计 99.71%。其中，国产厂商中导远电子定点车企包括大众、吉利、奇瑞、蔚来、小鹏、理想、长安、上汽、埃安、长安、高合等近30余家，定点车型拥有 80 余个；经纬恒润已经为广汽埃安等主流客户提供了组合导航产品；美泰科技已在智己 LS6 等车型有应用；华测导航已定点比亚迪、长城、吉利路特斯、哪吒等多家车企，并已于 2022 年实现产品批量交付。

在 6 家从事惯性导航系统/组合导航系统生产的上市公司中，基于车用进展和市场地位考虑建议重点关注经纬恒润及华测导航。①从车用进展来看，华依科技是智己汽车某项目惯性导航总成的定点供应商；星网宇达表示已经与多家智能驾驶领域的厂商展开合作，但未披露相关的车企客户和涉及车型；理工导航未披露车用进展相关信息；中海达已获小鹏G6 车型定点；华测导航已被指定为比亚迪汽车、长城汽车、吉利路特斯、哪吒汽车等多家车企的自动驾驶位置单元业务定点供应商，并已于 2022 年实现产品批量交付；经纬恒润已为广汽埃安等主流客户提供了组合导航产品。基于此，我们认为从车用进展方面考虑应重点关注已实现产品交付的华测导航和经纬恒润。②从市场地位来看，经纬恒润和华测导航位列《2022 年中国市场乘用车高阶智能驾驶标配高精度定位模块/系统榜单》前五，相较于其余4 家上市公司更具优势：华测导航 CGI-220 Pro 车规级高精度紧组合惯导系统已量产十余款车型；经纬恒润LMU高精定位模块已配套于上汽、广汽新能源、长城等多个车型，且新产品组合导航模块2023年8月底推出后已在广汽埃安等主流客户上有所应用。

（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。）