【中信证券】磁传感器芯片龙头,立足消费布局车载.pdf
公司概览:国产磁传感器龙头,立足消费布局车载
公司是专业从事高性能数模混合集成电路及模拟集成电路研发设计、封装测试和销售 的高新技术企业,具有领先的研发实力,终端客户覆盖众多国内外品牌客户。根据中国证 监会发布的《上市公司行业分类指引》(2012 年修订),公司所处行业属于“制造业”中 的“C39 计算机、通信和其他电子设备制造业”,属于新一代信息技术领域。公司主要产 品包括智能传感器芯片(2021 年营收 1.97 亿元,占比 36.94%)、电源管理芯片(2.81 亿 元,52.55%)、封装测试服务(0.40 亿元,7.43%)三大类,2021 年营收占比合计 96.91%。 公司以研发为驱动,持续加大研发投入并推出新产品,下游应用领域广泛,包括消费电子、 工业控制、汽车电子、医疗仪器、智能安防、智能家居等。公司产品凭借优异的性能得到 市场广泛认可,客户包括格力、美的、漫步者、海康威视、Danfoss、小米、三星、传音、 闻泰等各领域知名厂商。
历史沿革:磁传感器起家, 逐步布局电源管理及光传感器
发展历程:磁传感器芯片起家,延伸布局光传感器及电源管理芯片。公司成立于 2005 年,以磁传感器芯片起家,之后不断拓宽产品品类和应用领域,向光传感器和电源管理芯 片延伸。为提升磁传感器产品竞争力,公司 2014 年开始建设封装测试产线,用于解决磁 传感器芯片的特殊封装需求,目前已经形成了芯片设计业务+封测服务的协同布局模式。 2021 年,公司收入/归母净利润分别达到 5.37/1.25 亿元,分别同比+85%/+184%。
业务布局:磁传感与电源管理芯片业务双轮驱动成长,同时布局封测为芯片业务保驾 护航。经过多年的自主研发和技术积累,公司目前已形成芯片设计及封装测试服务两类业 务相互协同的产业布局,其中芯片设计业务包括智能传感器芯片和电源管理芯片两大板块。 公司产品广泛应用于消费电子、工业控制、汽车电子、医疗仪器、智能安防、智能家居等 诸多下游领域,终端客户包括格力、美的、漫步者、海康威视、Danfoss、小米、三星、 传音、闻泰等各领域知名厂商,其中:
1)智能传感器芯片:主要包括磁传感器芯片和光传感器芯片。2018~2021 年,公司 智能传感器芯片的收入分别达到 0.51/0.95/1.21/1.97 亿元,占当年总收入的 43.3%/49.7% /42.4%/36.9%。公司智能传感器芯片主要应用于智能家居、智能手机及计算机、工业控制 等下游领域,2021 年三个下游领域在该板块业务的收入占比分别为 60.4%/10.8%/10.0%。 2)电源管理芯片:主要包括屏幕偏压驱动芯片、闪光背光驱动芯片、音频功放芯片 和 LED 照明驱动芯片等。2018~2021 年,公司电源管理芯片的收入分别达到 0.51/0.79 /1.42/2.81 亿元,分别占当年总收入的 43.5%/41.4%/49.9%/52.6%。公司电源管理芯片主 要应用于智能手机及计算机,此外还包括照明和智能家居等下游领域,2021 年智能手机 及计算机在该板块业务的收入占比为 92.3%。 3)封装测试服务:公司具备全流程封装测试服务能力,涵盖晶圆测试、芯片封装、 成品测试三个环节。公司封装测试主要为自主研发设计的芯片提供服务,形成较好的产业 链协同效应,此外在优先满足内部封测需求的前提下,公司适量承接外部订单。2018~2021 年,公司封装测试服务的收入分别达到 0.12/0.14/0.16/0.40 亿元,占当年总收入的 9.9% /7.1%/5.7%/7.4%。 4)其他主营业务:主要包括 MIPI 开关、直流转换驱动(即 DCDC)、音圈马达驱动 等产品,2018~2021 年收入分别为 0.04/0.11/0.11/0.20 亿元。
股权架构:稳定清晰,实控人持有 80%以上股份
董事长父子为共同实控人,间接持有 80%以上股份,公司股权结构集中度高。公司董 事长罗立权和副总经理罗杰系父子关系,为公司共同实际控制人。罗立权先生直接持有公 司 2.59%的股份,同时,罗立权先生和罗杰先生通过景阳投资、上海骁微和上海群微间接 持有公司 58.21%的股份;因此,罗立权先生和罗杰先生合计控制公司股份表决权总数的 60.80%,公司股权结构集中度高。同时,公司下游客户小米集团与传音控股分别通过湖北 小米和深圳展想持有公司 2.92%和 0.74%的股份,上游供应商华润微和中芯国际分别通过 上海润科和苏州聚源持有公司 1.46%和 1.30%股份,彰显公司与上下游的紧密关系。
商业模式:公司采用 Fabless+封装测试的经营模式
公司采取“Fabless+封装测试”的经营模式,协同提升研发效率。公司自 2005 年设 立后,首先采用 Fabless 经营模式,以磁传感器芯片为起点,不断拓宽产品品类和应用领 域。在发展过程中,为解决市场上封测厂商无法解决公司磁传感器芯片封测需求的痛点, 提高产品竞争力,2014 年公司成立灿集电子向封装测试产业延伸,形成了“Fabless+封 装测试”的经营模式。经过多年的发展,公司在打造芯片设计研发能力的同时,逐渐建立 了全流程封装测试产线,涵盖晶圆测试、芯片封装、成品测试等环节,能够提供全面一站 式的封装测试服务,与芯片设计业务形成协同,并为公司主营业务产品提供质量和产能保 障。目前公司业务覆盖了集成电路产业链中环节中的芯片设计和封装测试环节,晶圆制造 环节则主要委托知名代工厂,如华润微电子、力晶积成、格罗方德等。
公司采取直销和经销相结合的销售模式。在直销模式下,公司直接将产品销售给终端 客户;在经销模式下,公司向经销商采用买断模式进行销售。公司目前主要产品为智能传 感器芯片和电源管理芯片,其中智能传感器芯片主要采取经销模式,2021 年经销占比为 69.45%,主要源于该类产品应用范围广泛,包括智能家居、工业控制、计算机、可穿戴设 备、交通出行等,下游客户集中度较低,经销模式有利于公司充分利用经销商的销售渠道 扩大市场份额;电源管理芯片主要采取直销模式,2021 年直销占比为 84.02%,主要源于 该类产品的应用范围较为集中在智能手机及计算机领域,下游客户主要为行业内规模较大 的知名客户,如传音控股、闻泰科技、小米集团等,为更及时地响应客户需求,公司主要 采取直销模式。
财务分析:营收和利润高增长,毛利率水平逐年提升
近年来公司营收和净利润均保持高增长态势。公司 2018~2021 年分别实现营业收入 1.17/1.99/2.90/5.37 亿元,CAGR 为 66.2%,分别实现归母净利润-0.06/0.23/0.44/1.25 亿 元,2019 年扭亏为盈,CAGR 为 133.13%。公司营收和净利润近年均保持较快增长,三 大板块营收近年内均维持较高增长态势,接下来我们对各业务板块分别进行分析阐述: ——智能传感器芯片:2018~2021 年,公司智能传感器芯片的收入分别达到 0.51/0.95 /1.21/1.97 亿元,CAGR 为 56.9%。公司智能传感器芯片细分产品包括磁传感器芯片和光 传感器芯片,主要营收由磁传感器芯片贡献,2021 年磁传感器芯片在该板块的营收占比 为 95.75%。公司磁传感器业务保持快速成长,受益于 1)智能家居等下游需求快速释放, 2)公司持续提升产品力,并在国产替代背景下实现份额快速提升。 ——电源管理芯片:2018~2021 年,公司电源管理芯片的收入分别达到 0.51/0.79 /1.42/2.81 亿元,CAGR 为 76.6%。公司电源管理芯片细分产品包括屏幕偏压驱动芯片、 闪光背光驱动芯片、LED 照明驱动芯片和功率驱动芯片,主要营收由屏幕偏压驱动芯片和 闪光背光驱动芯片贡献,2021 年该两类芯片在该板块的营收占比分别为 56.73%/28.18%。 ——封装测试服务:2018~2021 年,公司封装测试服务的收入分别达到 0.12/0.14 /0.16/0.40 亿元,CAGR 为 49.4%。公司建设封测产线以自用为主,在优先满足内部封测 需求后适量为外部客户提供封测服务。随着子公司恒拓电子的产能提升,近年对外提供的 封装测试服务总体呈增长趋势。
成本端:成本管控+ASP 提升,规模效应下毛利率稳步提升。公司 2018~2021 年综 合毛利率分别为 25.98%/33.60%/38.07%/43.22%,逐年稳定提升。 1)智能传感器芯片:2019~2021 年,公司智能传感器芯片产品毛利率分别为 39.51% /46.43%/49.03%。公司通过对磁传感器芯片产品的工艺改进,降低了单位晶圆成本,此外 2021 年磁传感器芯片市场景气度较高,公司适度提高销售价格,进一步驱动了毛利率提 升。 2)电源管理芯片:2019~2021 年,公司电源管理芯片产品毛利率分别为 25.36% /32.94%/45.40%,提升明显,主要是电源管理芯片产品出货量大幅提升,规模效应带动单 位成本下降。此外公司新品性能优异,市场认可度高,叠加市场需求旺盛,产品价格进一 步提升,带动毛利率上行。 3)封装测试服务:2019~2021 年,公司封装测试服务毛利率分别为 4.38%/2.58%/ -0.91%。公司的经营模式为“Fabless+封装测试”,封测产能优先满足自研产品的内部需 求后,对外部客户提供封测服务,因此外部订单价格存在一定波动。
费用端:规模效应显现,公司期间费用率下行。2018~2021 年,公司期间费用分别为 0.35/0.38/0.58/1.04 亿元,逐年提升;同时营收规模迅速扩大,在规模效应带动下,期间 费用率下行后保持稳定,分别为 29.85%/19.25%/20.16%/19.31%。其中,销售费用率分 别为 5.10%/3.36%/2.46%/2.42%,管理费用率分别为 11.95%/7.14%/7.04%/5.45%,研发 费用率分别为 13.24%/8.03%/9.04%/10.71%,财务费用率分别为-0.44%/0.70%/1.62% /0.73%。 规模效应显现后,公司期间费用率与可比公司相比较为接近。2018~2021 年,圣邦股 份、芯朋微、晶丰明源、明微电子、艾为电子、富满微的平均期间费用率为 19.74%/18.05% /19.16%/20.57%,平均销售费用率为 4.01%/3.36%/2.80%/2.72%,平均管理费用率为 4.21%/3.48%/3.76%/3.75%,平均研发费用率为 11.72%/11.29%/12.34%/ 14.17%。2018 年公司期间费用率较可比公司平均水平高,2019 年开始,公司营收开始高增长,规模效 应显现,历年期间费用率与可比公司平均水平相当。公司管理费用率与可比公司平均值相 比较高,主要是:1)收入规模相对较小,而折旧摊销等固定费用相对较高;2)拥有自建 并自主管理的封测产线,导致管理费用较高。公司研发费用率与可比公司平均值相比较低, 主要是公司目前资金实力相比于上市公司仍有所不足,研发人员数量少于部分上市公司, 且公司长期深耕于智能传感器芯片及电源管理芯片,形成了较为成熟的技术体系,研发效 率较高。
资产负债率逐年下降,短期偿债能力良好。公司 2019~2021 年资产负债率分别为 40.20%/37.44%/29.95%,逐年下降。2019 年公司资产负债率较高,主要系生产经营规模 扩大及子公司厂房建设需要,向银行借款及票据贴现借款增加导致负债增幅高于资产增幅 所致;2020 年资产负债率下降,主要系进行股权融资,导致资产规模大幅提升所致;2021 年资产负债率进一步下降,主要系偿还银行借款,且所处行业下游需求旺盛,当期盈利规 模较高所致。公司 2019~2021 年流动比率分别为 2.46/2.05/2.55,速动比率分别为 2.07 /1.72/1.92。公司期间流动比率和速动比率均较高,具备良好的短期偿债能力。
传感器业务:公司以磁传感为主,已切入汽车市场
总览:传感器是万物互联数据入口,公司重点布局磁传感器
智能传感器下游应用领域较广,是万物互联时代的基础硬件。智能传感器芯片的主要 用途是探测周边环境事件或者物理量的变化,并将变化信息采集、变换后传送给其他电子 设备。智能传感器芯片在问世之初主要应用于工业生产,随着集成电路和电子信息技术的不断发展,智能传感器芯片逐渐切入智能手机、计算机、智能家居、工业控制、汽车电子、 医疗电子、人脸支付和智能安防领域,丰富、多元化的应用场景使智能传感器芯片成为现 代信息技术的支柱之一。 智能传感器芯片细分门类众多,技术壁垒较高。智能传感器芯片通常包括敏感元件和 转换元件两大模块,敏感元件用于接收输入信号,转换元件则将输入信号转换为模拟信号 或者数字信号输出给外部对接的系统,如显示屏幕、控制单元等。根据传感机理、传感材 料不同、应用场景不同以及被检测介质的不同,智能传感器芯片的细分门类众多。按照被 测量的类型,可以分为磁学(磁通量、磁导率等)、声学(波、频谱等)、电学(电压、电 流、电场等)、光学(折射率、吸收等)、热学(温度、导热系数等)、力学(位移、速度、 加速度等)等;按照转换原理和效应分类,可以分为物理型(热电、热磁、光电等)、化 学型(电化学等)和生物型(生物转化等);按照输出信号,可以分为数字型、模拟型和 数模混合型。
磁传感器:下游应用广泛,占公司收入比例约 35%,是重要增长点
1、行业概览:磁传感器可实现对开关、速度、位置等信号的测量
磁传感器是基于电磁感应原理将物理信号转化为电信号的传感器。根据原理的不同, 磁传感器主要包括霍尔磁传感器和磁阻传感器,其中:1)霍尔磁传感器是利用霍尔效应 原理,将磁场、电流等外界因素变化通过敏感元件(霍尔元件)转换成电信号变化,再由 处理电路(放大器、比较器、ADDA 及控制电路等器件)负责放大和处理信号,由于霍尔 传感器具备体积小、寿命长、功耗小、耐振动、耐腐蚀、低成本等特点,目前是最主流的 磁传感器芯片,其在全球市场份额接近 70%;2)磁阻传感器是基于磁阻效应原理,又可 分为 AMR(各向异性磁电阻效应)/GMR(巨磁阻效应)/TMR(隧道巨磁电阻效应),与 霍尔磁传感器相比,磁阻传感器优点是灵敏度与测量精度更高,缺点在于成本较高,市场 中占比接近 30%。公司作为本土磁传感器头部厂商,同时布局霍尔和磁阻两种技术路线, 其中霍尔磁传感器占比超过 95%。
磁传感器可用于测量开关、速度、位置、电流等物理量。根据测量的物理量不同,霍 尔磁传感器一般可分为开关、位置霍尔、速度霍尔和电流霍尔等,其中: 1)开关传感器:通过霍尔元件与磁场距离变化引起磁场变化,输出 0 或 1 信号,控 制接通与关断; 2)位置传感器:又可分为线性、2D 和 3D,其中线性与 2D 霍尔分别通过霍尔元件与 磁场的线性距离/角度距离变化引起磁场变化,输出电压幅值从而测量线性位置/角度位置 的变化量,3D 霍尔一般由 2D 霍尔与线性霍尔封装而成来测量三维空间的位置变化;还有 一类特殊的位置传感器叫作磁编码器,专门用于电机控制场景;3)速度传感器:由霍尔开关集成传感器和磁性转盘组成,当磁性转盘旋转时,固 定在磁性转盘附近的霍尔开关便可在每一个小磁铁通过时产生一个相应的脉冲,检测 出单位时间的脉冲数,便可知道被测对象的转速; 4)电流传感器:根据霍尔效应,当对霍尔元件的垂直方向施加特定磁感应强度的磁 场时,在垂直于电流和磁场方向将产生一个电势 V,其大小正比于控制电流 I,通过对 V 的测量便可得到电流 I 的大小; 5)磁力计:也称为地磁传感器,其原理与指南针类似,可用于当前环境的磁场强度 和方向,从而实现定位设备的方位。
磁传感器下游应用场景丰富,关注汽车智能化与电动化趋势下带来的增量。磁传感器 属于非接触式传感器,信息量丰富,广泛应用于家电、计算机、可穿戴设备、汽车电子等 领域。以汽车为例,磁传感器可用于实时检测汽车电路电流、发送机转速、刹车踏板角度 等信息,并向控制系统或后端电路反馈以实现闭环控制,提高系统可靠性,其中:1)磁开关传感器:广泛应用于汽车座椅位置调整、安全带检测、车门、车窗,以判 断 特定部件开启/关闭的状态; 2)磁速度传感器:实时检测发动机、电机等关键部件转速,以实时反馈控制转速; 3)磁角度传感器:检测刹车踏板角度等,与电子器件配合,实现车速控制; 4)磁电流传感器:实时检测电驱、电控、传动、座舱等各个系统的电流大小并向控 制系统反馈以提高系统安全性和运行效率。 在汽车智能化与电动化趋势下,磁传感器需求持续上行:根据产业调研,传统燃油车 每辆车使用 20~30 颗磁传感器,电动车的搭载量有望提升至 60 颗以上,单车价值量有望 达 50~100 美金。
2、市场空间:全球需求近 30 亿美金,预计长期 CAGR 接近 10%
2021 年全球磁传感器市场空间约 26 亿美金,27 年有望增长至 44 亿美金,21~27 年 CAGR 约 9%。由于磁敏元件的寿命长、体积小、线性度好、频带宽,能够实现电子化、 无噪声化,基于霍尔效应和磁阻效应的磁传感器广泛应用于消费电子、工业控制、汽车电 子、医疗仪器、电力通信等多个领域。根据 Yole Development 数据,2021 年全球磁传感器市场空间约 26 亿美金: 从产品品类拆分,1)开关传感器市场规模 4.3 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 10%, 2)电子罗盘市场规模 2.2 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 2%,3)锁存器市场规模 0.8 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 5%,4)速度传感器市场规模 5.1 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 5%,5)位置传感器市场规模 9.8 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 5%,6) 电流传感器市场规模 4.1 亿美金,预计 21~27 年 CAGR 约 16%。 从下游场景拆分,1)汽车类市场规模 16.6 亿美金,受益于汽车电动化和智能化趋势, 预计 21~27 年 CAGR 约 10%;2)消费类市场规模 6.1 亿美金,受益于可穿戴需求增长以 及手机多摄趋势,预计 21~27 年 CAGR 约 7%;3)工业类市场规模 3.6 亿美金,受益于 风光储、工业 4.0 等趋势,预计 21~27 年 CAGR 约 8%。
若考虑模组口径,可达市场空间有望扩大 3~5 倍。在实际应用中,磁传感器需要以模 组的形式进行应用,除传感器芯片外还需要增加磁芯(或磁环)以及结构件的配件,因模 组的售价一般是芯片的 3~5 倍。对于磁传感器芯片厂商来说,部分场景可以选择以模组形 式进行出货,目标市场空间进一步扩大。
3、竞争格局:进口品牌主导,灿瑞科技等本土厂商逐步突破
磁传感器市场由进口品牌主导,本土厂商逐步迎来突破。目前,全球磁传感器芯片主 流厂商包括 Allegro、Infineon、AKM(旭化成)、Melexis、TDK 等,头部玩家占据大部分 份额,尤其是在车规磁传感器市场。磁传感器模组环节的主要玩家包括 LEM 等模组厂商 以及 Bosch、Denso 等 Tier1 厂商。国内灿瑞科技、美新半导体、赛卓电子、麦格恩、纳 芯微、芯进电子等积极布局磁传感器市场,目前磁传感器芯片的国产化率整体较低,其中 灿瑞科技在全球磁传感器芯片的市场份额约 1.1%(2021 年收入/全球市场空间)。展望未 来,1)产品视角来看,本土厂商从低端的霍尔开关起步,积极开拓位置传感器、电流传 感器、速度传感器等更高端的磁传感器产品品类,2)下游视角来看,本土厂商从低端的 消费电子市场起步,正积极进军泛工业及汽车等市场。在国产替代东风下,看好灿瑞科技 等本土厂商在磁传感器领域逐步实现突破,持续实现份额提升。
4、公司分析:本土头部企业,立足消费电子进军工业、汽车市场
公司自成立之初便开始布局磁传感器市场,并于 2014 年自建封测产线强化磁传感器 的产品布局,截至 2021 年,公司对外销售的磁传感器产品以智能电机驱动磁传感器芯片 和开关型磁传感器芯片为主,下游市场以消费电子为主。展望未来,公司持续拓展品类, 补齐位置、电流等产品线,立足消费电子进军工业、安防、汽车等市场打开更大成长空间。
核心优势:技术追平海外大厂并具备价格优势,自建封测强化供应链把控
公司磁传感器主要产品的关键技术性能已追平海外大厂,且具备价格优势。公司在磁 传感器芯片领域已深耕十余年,实现了高可靠性、高精度、低噪声、超低功耗、集成化等 关键技术突破,主要产品的技术性能达到国际先进水平,可以与国际知名磁传感器芯片厂 商的同类产品竞争。此外,公司磁传感器产品销售单价范围总体低于国际竞品,有利于公 司突破国际厂商在市场上的垄断,提升智能磁传感器芯片的进口替代水平,实现国产产品 的自主、安全、可控。
公司定制工艺平台并自建封测产线,进一步确保产品性能稳定性及可靠性。公司通过 工艺定制和器件设计,深度参与芯片制造环节,降低磁场信号处理电路的复杂度,缩减芯 片面积从而降低系统成本;同时公司结合自主研发的核心技术和生产经营中积累的经验, 对封装过程中应用的不同材料进行磁、热、应力等特性仿真建模,确认封装过程对磁传感 器芯片的参数漂移影响,对封装设备进行定制改造(将封装设备的物料接触部件改造成无 磁材料部件),减小外部环境在封装测试过程中引入的磁场误差;在测试环节,公司采用 有限元仿真方式针对不同产品设计不同形状和材料的环形磁场,确保高精度的磁场检测参 数,并创新性地将三个磁场方向(X、Y、Z)放置在一个测试平台,实现三个方向磁场的 一次性测试,大幅提升 3D 磁传感器芯片的测试效率。公司通过自建全流程封装测试产线 对磁传感器芯片进行自主封装,进一步确保磁传感器芯片性能的稳定性和可靠性,并且缩 短芯片产品进入市场的时间周期,有效提升市场竞争力。
业务进展:产品线持续拓展,立足消费电子进军汽车电子市场
公司目前以开关、线性、电机驱动磁传感为主,正拓展角度、电流等产品线。公司基 于“嵌入式集成磁传感器智能 H 桥驱动电路设计技术”、“基于主动式虚通道可编程参数 配置的磁传感系统芯片架构技术”、“微功耗 CMOS 传感器信号处理技术”等核心技术, 形成超过 400 款智能传感器芯片产品。目前在售产品中包括开关传感器、线性传感器和电 机驱动磁传感器,根据官网信息,公司磁角度传感器、磁电流传感器也已陆续推出。公司 募投项目中高性能传感器研发及产业化项目在传感器芯片领域的具体研发产品包括:砷化 镓(GaAs)磁传感器芯片、锑化铟(InSb)磁传感器芯片、TMR 磁开关传感器、电流传 感器芯片、三轴可编程线性磁传感器芯片以及高精度可编程角度传感器芯片等。展望未来, 公司在磁传感器领域有望形成丰富的产品矩阵。
公司已成功切入消费、工业等领域品牌客户,并积极进军汽车市场。凭借多年的研发 积累、产品线纵深发展以及对客户需求的精准把握,公司产品覆盖了众多国内外知名品牌 客户,包括格力、美的、海尔等智能家居品牌,漫步者、JBL 等可穿戴设备品牌,海康威 视等智能安防品牌,Danfoss、英威腾等工业设备品牌,小米、传音、三星、LG、OPPO、 VIVO 和联想等行业知名手机品牌以及闻泰、龙旗、华勤、中诺等智能硬件 ODM 企业。 此外,公司计划未来着重拓展汽车电子、医疗监控、物联网与智能电网等领域,目前已有 产品取得车规级认证,并向全球知名的汽车座椅供应商供货,进入一线汽车厂商供应链。
光传感器:用于 3D 感应领域,占公司收入比例约 2%,处于业务拓展期
1、行业概览:主要用于 3D 感应领域,已在多场景实现应用
光传感器芯片是 3D 感知技术的发射端核心部件。公司的光传感器芯片产品(IR-LED 和 VCSEL)主要为 3D 感应模组发射端提供光源整合方案。目前 3D 感应已成为智能手机 摄像、虚拟现实、增强现实、人脸支付和智能安防等领域的创新趋势之一,该技术利用光 传感技术实时获取环境物体深度信息、三维尺寸以及空间信息,将图像以动态的呈现方式 展现给用户。3D 感应模组通常基于结构光技术和 TOF 技术由红外发射端、接收端以及图 像处理芯片组成。结构光技术和 TOF 技术的主要原理为:光源通过向目标发射连续的特 定波长的红外光线或激光,再由特定传感器接收待测物体传回的光信号,计算光线往返的 飞行时间或相位差,从而获取目标物体的深度信息。
随着 3D 感知技术的发展和普及,光传感器在各应用领域逐步渗透。在智能手机领域, 光传感器与 3D 感应技术的成功结合使得光传感器模组成为旗舰手机摄像的主流配置,三 星、华为、小米在其旗舰机后置摄像头上已搭载 3D 感应相机;在工业相机领域,3D 感应 也已经被应用于工业机器人的制造,通过 AI 算法的配合,3D 感应模组可以实现物体识别 功能,赋予机器人执行挑拣、打包的能力;在人脸识别和支付领域,3D 感应的主要用途 为身份核验和场景规模化应用,被广泛应用于互联网金融、银行的远程开户和刷脸支付等; 在智能安防领域,应用 3D 感应技术的摄像头可应用于安防行业的考勤门禁系统、公安监 控、高铁/航空/地铁等人脸安检系统和交通管视频监控等领域。
2、市场空间:2021 年全球市场空间超 40 亿美金
2021 年全球 IR-LED&VCSEL 市场空间超 40 亿美金。公司光传感器芯片产品主要是 IR-LED 和 VCSEL 发射器及驱动芯片,结合 Yole Development 的测算,2021 年公司光传 感器产品的目标市场空间~43 亿美元,其中 IR-LED 约 30 亿美元,VCSEL~13 亿美元。
1)IR-LED:根据 Yole Development 数据,全球市场规模有望从 2018 年 18 亿美元 增长至 2023 年 65 亿美元,其中 3D 感知是最重要增长点。具体来看,光通信市场 2018 年规模达 6.24 亿美元,占整个 IR 市场的 34.7%,是当年 IR 市场最大的下游领域。近年 来 3D 视觉感知的核心技术不断突破迭代,开始从工业级向消费级的拓展,大规模产业化 应用成为了可能,在生物识别、AIoT、消费电子、工业三维测量、汽车自动驾驶等领域均 能得到广泛应用。根据 Yole Development 预测,2018~2023 年 3D 感知市场预计将从 4.46 亿美元增长至 30 亿美元,CAGR~46%,将成为 IR 市场最主要的应用方向。 2)VCSEL:根据 Yole Development 预测,全球市场规模有望从 2021 年 12 亿美元 增长至 2026 年 24 亿美元,其中消费电子市场最大、汽车激光雷达增速最快。具体来看, 消费电子市场 2021 年营收达 7.97 亿美元,占整个 VCSEL 市场的 63.88%,预计 2026 年 将增长到 17 亿美元,CAGR~16%,是 VCSEL 市场最主要的应用方向;通信基础市场预 计将增长至 5.66 亿美元,CAGR~6%;工业应用市场预计将增长至 2100 万美元,CAGR ~6%;安防市场预计将增长至 700 万美元,CAGR~17%;医疗市场预计将增长至 200 万 美元,CAGR~32%;汽车和其通信设备市场预计将增长至 5700 万美元,CAGR~122%, 主要应用于激光雷达和驾驶员监控等汽车场景。
3、竞争格局:海外巨头引领,国产化率较低
欧美企业具有领先优势,产品国产化率较低。国内光电传感器行业起步较晚,此前能 够大规模生产光电传感器的厂家大部分集中于欧美日,技术上具备领先优势。以 VCSEL 为例,目前供应商主要有 Lumentum、II-VI、AMS、TRUMPF 等,这些公司同时从事下游 的广泛业务,综合实力相对较强。VCSEL 市场最初由 Lumentum 主导,2019-2020 年, II-VI 逐步赶上 Lumentum 并形成双巨头格局。2020 年 Lumentum 和 II-VI 分别占行业 42%、 37%的市场份额。公司的光传感器业务处于拓展阶段,收入体量与海外大厂相比仍有较大 差距,公司目前聚焦 3D 感知市场积极发展光传感器业务。
4、公司分析:产品主要用于 3D 感应模组,受人脸识别支付市场影响较大
公司光传感器产品主要应用于 3D 感应模组,目前已实现出货。公司自进入光传感器 芯片领域以来,已推出基于 TOF 技术和结构光技术的多款产品,可以应对不同光环境、 不同应用场景的变化,并进一步向更低功耗、更高效率及高集成度发展,以满足各类便携 式智能设备如智能手机、智能穿戴设备的需求。公司光传感器芯片目前主要应用于人脸识 别、智能机器人、安防监控、工业控制领域,已批量供货于线下人脸支付终端设备,并已 应用于德国 PMD 集团的智能工业机器人方案中。
公司光传感器业务受人脸识别支付市场需求影响较大。2019~21 年,公司光传感器芯 片收入分别为 990.17/132.11/838.60 万元,波动较大。1)销量方面:2019~21 年,公司 光传感器芯片销量分别为 210.74/24.82/280.81 万颗。2019 年,公司光传感器芯片产品销 售数量较大,主要系蚂蚁集团大力推广线下支付,导致其供应商奥比中光对公司产品的采 购需求较大。2020 年,受疫情背景下佩戴口罩影响,人脸识别支付市场需求锐减,致使 公司光传感器芯片销量下降。2021 年,公司销量增长主要有两方面原因:一方面,公司 产品在人脸门禁领域的应用持续增长,对深圳市芯锐高科技有限公司等老客户的产品销量 提升;另外一方面,随着 Windows Hello 人脸识别功能在笔记电脑的应用日渐广泛,公司 开拓了笔记本电脑人脸识别领域的应用,新增上饶市立景创新科技有限公司等客户,销售 量相应增长。2)售价方面:2019~21 年,公司光传感器芯片 ASP 分别为 4.7/5.3/3.0 元/ 颗。2019 年和 2020 年,公司销售的产品主要为应用在人脸识别支付领域的功率较大的光 传感芯片,故平均单价较高。2021 年,公司销售的产品主要为应用在人脸门禁和笔记本 电脑领域的功率较小的光传感芯片,故平均单价有所降低。
电源管理业务:公司持续扩充品类,与磁传感形成协同
行业概览:电源管理是模拟芯片空间最大的细分赛道
模拟芯片是连接虚拟与现实的纽带。信号可根据对时间的连续与否被分为模拟信号和 数字信号,其中模拟信号在时间和数值上具有连续性(如正弦波),广泛存在于现实世界, 如光、声、热、电磁波等;数字信号在时间和数值上表现为离散型特征(二进制),广泛 应用于数字世界。模拟电路由电容、电阻、晶体管等各类元件组成,其功能包括 1)处理 模拟信号,2)负责实现模拟信号和数字信号的相互转换,相当于是连接虚拟信号与现实 世界的纽带。
电源管理芯片是模拟芯片领域空间最大的细分赛道。根据 WSTS 分类,模拟芯片 涵盖电源管理、信号链、射频 IC 等,细分品类广、产品系列深,包含十余个二级产品分 类;细分产品规模大多在数十亿美元量级、市场间跨度大,利润率相对较高,具有小而美 的特征。电源管理负责电子设备系统中的电能管理,如电能变换、分配、检测等,包括 AC/DC、 DC/DC、LDO、电池管理、驱动 IC、过流过压保护等品类;信号链负责对光、声、温度、 压力等模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理,包括放大器、数模转换、接口等细 分品类;射频 IC 是介于天线与射频收发之间的通信元件,主要起到收发射频信号的作用。 根据 WSTS 并结合产业调研,电源管理、信号链、射频及其他在模拟芯片市场中分别占比 约 42%/28%/30%。
市场空间:全球市场近 400 亿美元,预计未来 5 年 CAGR 近 8%
全球电源管理芯片市场空间接近 400 亿美元,预计未来 5 年 CAGR 近 8%。根据 Frost & Sullivan 数据(转引自南芯科技招股说明书),2021 年全球电源管理芯片市场规模约 380 亿美元,2017-2021 年复合增长率为 14.16%。随着 5G 通信、新能源汽车、物联网等下 游市场的发展,电子设备数量及种类持续增长,对于这些设备的电能应用效能的管理将愈 加重要,带动电源管理芯片需求的增长。另外,随着增效节能需求更加突出,电源管理芯 片的应用范围将更加广泛,功能更加精细复杂,全球电源管理芯片市场预计将持续受益, Frost & Sullivan(转引自南芯科技招股说明书)预计未来 5 年全球电源管理芯片市场空间 CAGR 近 8%,2026 年有望增长至近 550 亿美元。
竞争格局:美欧大厂主导,本土厂商积极追赶
目前美欧大厂在全球模拟芯片行业占据主要份额。由于模拟芯片具有品类丰富、产品 系列深等特点,各细分产品规模小、市场间跨度大,全球模拟芯片市场整体呈现分散的格 局。根据 IC Insights 数据,2021 年 Top2 模拟芯片大厂 TI 和 ADI 份额分别为 19%/12.7%, 而其余厂商份额均不足 10%,CR10 份额为 62%。由于模拟芯片领域欧美厂商起步早,凭 借资金、技术、客户资源、品牌等方面的积累,目前在全球范围内仍处于领跑地位。作为 模拟芯片行业的主要细分市场之一,目前全球电源管理芯片市场同样呈现高集中度的特点, 包括 TI、安森美等知名企业,其在销售规模、产品种类、核心 IP 等方面具备领先优势。
本土厂商体量尚小,正迎进口替代良机。本土涌现数百家模拟 IC 新秀(含科研院所), 体量均尚小(如矽力杰营收规模仅为德州仪器模拟芯片 2020 年营收的 4.5%),当前均采 取 Fabless 模式。目前本土模拟 IC 厂商正迎来两大成长机遇:1)中美贸易摩擦背景下, 模拟芯片从低端到高端均迎来国产替代良机,其中具备填补国产空白能力的厂商受益更大 (差异化竞争力);2)5G、IoT、电动汽车等新兴应用场景催生增量需求,本土厂商在定 制化开发上更积极(配合国内客户需求),驱动自给率持续提升。公司 2021 年电源管理芯 片业务收入 2.8 亿元,体量相对较小,目前以各类驱动芯片为主,正逐步补齐产品线,有 望与磁传感器业务一道进军汽车等中高端场景。
公司分析:各类驱动芯片为主,正逐步补齐产品线
公司在售产品以驱动芯片为主,正积极扩充其他电源管理芯片产品线。在电源管理芯 片领域,公司积累了“高精度低纹波直流转换电路设计技术”、“宽幅高线性调光控制技术”、 “自适应高精度恒定电流控制技术”等核心技术,形成超过 150 款电源管理芯片产品,在低 功耗、过压过流过温保护、转换效率等方面建立了自身的技术优势。目前,公司研发的电 源管理芯片目前主要面向智能手机和智能家居等消费电子领域,包括屏幕偏压驱动、闪光 灯驱动、背光驱动、LED 照明驱动、功率驱动(音频功放驱动),同时公司不断进行技术 研发和新产品储备,形成 MIPI 开关芯片、TypeC 转换接口芯片等产品,可与公司传感器 产品线一同满足下游客户多样化需求。公司募投项目中“电源管理芯片研发及产业化项目” 还计划对现有电源管理芯片进行更新升级,并开展对锂电充电芯片、锂电保护芯片等产品 的研发及产业化,为公司储备新的业务增长点。
公司借助拳头产品导入消费电子重点客户,品类扩张后有望与磁传感器一同切入汽车、 工业等市场。公司研发的屏幕偏压驱动芯片能够适应不同尺寸、不同制造工艺、不同系统 参数的显示屏幕,可支持较大的输入和输出电压范围,集成了多项保护功能,能够确保屏 幕显示的稳定性,其技术可靠性、市场应用度均在行业内处于领先地位。公司屏幕偏压驱 动芯片主要下游应用领域为智能手机,目前已向小米、传音直接供货,并与华勤、闻泰、 龙旗、中诺等大型智能手机 ODM 厂商合作,应用于三星、LG、OPPO、VIVO、联想、荣 耀等行业知名品牌手机中;与此同时,公司将闪光灯驱动、背光驱动等电源管理芯片也导 入消费电子领域重点客户中。展望未来,公司磁传感器产品线已成功导入汽车、工业客户 供应链,有望在电源管理芯片领域进一步推动与客户合作。
公司长期成长逻辑:以磁传感器为切入口,全方位进军车载市场
核心优势:深耕磁传感及电源管理赛道,成功突破多领域优质客户
研发端:高管团队技术背景深厚,具备多年相关行业经验;研发人员占比近 40%。公 司高管团队普遍具备多年芯片等相关行业学习与工作经验,董事长罗立权先生曾先后担任 上海兴立电子和上海宇扬光电器材有限公司总经理;总经理余辉先生曾担任苏州铂电自动 化科技有限公司销售工程师;副总经理&研发总监罗杰先生具备电路与系统专业博士学历, 曾担任高通(Qualcomm)SoC 芯片设计部门工程师;电路设计总监吴玉江先生曾先后担 任普诚科技、精泰电子、钰芯信息科技有限公司研发部工程师;工艺开发总监郑小明先生 曾担任无锡华润上华科技股份有限公司工艺工程师;产品总监郎伟先生具备计算机应用技 术专业博士学历,曾先后担任德州仪器应用工程师、仙童半导体产品线经理、上海新进芯 微电子市场经理。研发人员方面,截至 2021 年 12 月 31 日,公司共有研发人员 114 人, 占员工总数的 39%。
产品端:深耕磁传感及电源管理芯片,并实现产品矩阵协同。公司围绕消费电子场景 实现丰富产品布局(目前正延伸至汽车、光伏、工业等场景),目前产品覆盖磁传感器、 光传感器、多品类电源管理芯片。公司现有产品磁传感器、光传感器与电源管理芯片的下 游客户存在重叠,多条产品线同时服务,相较于单一产品解决方案更加系统优化,有利于 形成产品合力,增强客户黏性,降低客户采购成本及沟通成本,满足客户一站式采购需求。 客户端:公司已成功突破多个下游领域的优质客户。公司产品广泛应用于消费电子、 工业控制、汽车电子、医疗仪器、智能安防、智能家居等诸多领域,终端客户包括格力、 美的、漫步者、海康威视、Danfoss、小米、三星、传音、闻泰等各领域知名厂商。
未来展望:产品品类扩张与下游市场拓展双重驱动公司长期成长
持续拓宽产品线,立足消费电子,进军汽车电子等领域。公司在磁传感器、光传感器 和电源管理芯片赛道持续扩充品类,在磁传感器方向已由磁开关拓展成为覆盖开关、电流 传感器、位置传感器等全面产品矩阵;电源管理方向已构建包括 DCDC、LDO、各类开关, 以及屏幕偏压驱动、闪光背光驱动、音频功放等各类专用芯片,公司还积极布局电机驱动 芯片,已形成包括无刷、步进等多样化产品矩阵。同时,公司立足消费市场积极进军工业、 汽车电子等市场,目前以磁传感器为拳头产品在新能源汽车领域已率先实现突破,并有望带动电源管理、光传感器等产品线在汽车等市场的快速导入,为公司发展提供增长新动能。
(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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