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PLC编程儿童防晒 MCU行业专题报告:汽车+工控+IoT三大驱动力助推
发布时间 : 2024-11-24
作者 : 小编
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MCU行业专题报告:汽车+工控+IoT三大驱动力助推

(报告出品方/作者:东海证券,方霁、蔡望颋)

1. MCU 行业概览:数字时代不可或缺的运算中枢

1.1.定义:何为 MCU?

MCU 是芯片级的微型计算机,其在生活中无处不在。MCU(Micro Controller Unit), 即主控芯片,又称微控制器或单片机,是一种集成了 CPU、存储器(ROM/RAM)、数据转 换器(A/D、D/A)、输入/输出接口(I/O)以及计时器等多种功能模块的、微型的、芯片级 的计算机。相比大众所熟知的 PC 处理器,MCU 适度缩减了 CPU 的规格与频率,从而满足 各类计算控制设备对空间、功耗、实时性等方面的苛刻要求,因此广泛应用于汽车电子、 消费电子、工业控制等搭载嵌入式系统的场景。MCU 在我们的生产生活中发挥着极为重要 的角色,从日常使用的手机、冰箱,汽车,到高精尖的医疗设备、光伏逆变器和航空航天 领域,均有 MCU 的身影,是现代数字经济不可或缺的大脑和运算中枢。

1.2.MCU 的工作原理:衔接物理世界和数字世界

MCU 是连接真实世界和数字世界的桥梁。MCU 通常配备了各类输入/输出口接口,可 与传感器进行连接,真实世界中的温度、光线、压力、电压等物理量可以透过传感器转换 为电信号,经由信号放大器的扩大,通过模数转换器(ADC)将模拟信号离散化为计算机 能够识别的二进制数字信号,传递给 MCU 进行算法运算和逻辑决策,生成控制信号,该控 制信号再经由数模转换器(DAC)转换为模拟信号,经由功率驱动器的放大传输到外界的 执行设备,从而实现对电机、开关、阀门等功能的控制。因此,MCU 是衔接物理世界和数 字世界进行交互的运算中枢,也是电子产品智能化、智慧化的核心。

1.3.MCU 发展历程:性能不断攀升,指令集架构百花齐放

MCU 已有超过 50 年的历史,高性能、低功耗和指令集架构的变迁是行业发展的主轴。 MCU 的发展历程最早可以追溯到上世纪 70 年代,英特尔推出 4 位微处理器 Intel 4004,自 此嵌入式计算时代正式开启,此后 MCU 按照分别历经了从 4 位、8 位、16 位到 32 位乃至 64 位的迭代更新,性能得到不断增强。MCU 的内核架构也从起初的 Intel 8051 逐渐拓展到 各家自主内核架构(如微芯的 PIC 和瑞萨的 RX),以及 MIPS、PowerPC、ARM 等 RISC 指 令集,2004 年 ARM Cortex M3 处理器核的成功发布标志着 MCU 进入 32 位时代,ARM 逐 渐成为 MCU 的主流架构。而 2010 年以来逐渐兴起的开源指令集 RISC-V 因为其开源、免 费、高度可定制等特性也逐渐受到国内外芯片设计厂商的热捧,随着近年来 AIoT、智能驾 驶和工业自动化等领域的蓬勃发展,嵌入式领域对 MCU 定制化、模块化的需求不断升高, RISC-V 有望对 ARM 的在 MCU 领域的领先地位发起挑战。

1.4.MCU 分类:32 位占比 62%, 超过 50%为 ARM 架构

(1)MCU 可按照用途、总线宽度、存储器架构、指令集架构分类,通用型 MCU 占比 超 70%,竞争较为激烈;32位 MCU占比约 62%且呈现逐年升高态势;全球超过 50%MCU 基于 ARM 架构。①按照用途分,MCU 可分为通用型和专用型。前者具有较高灵活性、可 编程性,搭载通用的输入/输出引脚,占比超过 70%;后者则为特定应用而设计,搭载特定 的外设接口,占比相对较小。②按照总线宽度分, MCU 主要可分为 8 位/16 位/32 位。位 数越高,运算能力越强,但相应的功耗也更高。MCU 中 32 位占比最大,占约 62%,且呈 现逐年升高态势。③按照存储器结构分,MCU 可分为冯·诺依曼结构和哈佛结构。二者的 主要区别为是否将程序指令和数据存储于同一个存储器中,MCU 绝大部分采用哈佛结构。 ④按照指令集架构分,MCU 可分为 CISC(复杂指令集架构)和 RISC(精简指令集架构), MCU 中 RISC 指令集为绝对主流,占比近 80%,其中 70%以上采用 ARM 的 Cortex 系列架 构。

1)按用途分,MCU 分为专用型和通用型,通用 MCU 占据主导但竞争激烈,专用 MCU 在特定场景具有优势。MCU 可以分为专用型和通用型,通用型 MCU 占据市场主流, 2020 年占比约 73%,其不针对特定应用,将可开发的资源(ROM、RAM、I/O 等)全部提 供给用户,可根据自身需求进行相应开发来满足特殊需求,降低了产品研发和选型难度, 有利于快速开发,其功能全面,广泛应用于各类嵌入式场景,但因为玩家众多,竞争也较 为激烈。专用型 MCU 市场占比约 24%,其面向特定用途设计和优化,通常会在 MCU 内集 成具有特定功能的硬件单元,比如 DSP、蓝牙协议栈等,从而实现在特定功能上的实时性 和低功耗,例如数码相机、音频解码、汽车引擎控制等特定场景。

2)按存储器结构分,MCU 可以分为哈佛结构和冯·诺依曼结构,绝大部分 MCU 为哈 佛架构,ARM-Cortex M 是典型代表。冯·诺伊曼结构将程序存储器和数据存储器合并,使 用同一个存储器,经由同一个总线传输。由于指令和数据要从同一存储空间存取,并经同 一总线传输,无法重叠执行,因此影响了数据处理速度的提高。哈佛结构为 MCU 主流结构, 其将指令和数据分别存放于两个不同的存储器中,以两条独立总线作为 CPU 和存储器间的 专用通信路径,其成本虽较高但具备更快的数据读取速度和响应实时性、更低的功耗,因 此 MCU 大部分采用哈佛结构, ARM-Cortex M 系列内核便是其中的典型代表,2020 年基 于该架构的 MCU 的出货量占据全球 MCU 的 52%。

3)按总线宽度分,MCU 主要可分成 8 位、16 位、32 位,位数越高,性能和功耗亦 越高。总线宽度即 MCU 单次处理数据宽度,位数越高,MCU 单次传输的二进制数的位数 越多,性能也就越强,但同时功耗和开发难度也更高。其中:8 位 MCU 成本/功耗低,便于 开发,可满足大部分简单场景需要,广泛应用于基础功能如小家电、电表、座椅控制等领 域;16 位 MCU 运算能力更强,能满足高速处理的需求,多用于解决复杂场景问题,如数 码相机、移动电话、行车安全系统等领域;32 位 MCU 内核以 ARM 为主流架构,主要应用 于高阶汽车电子、高阶工业控制、医疗成像设备等需要复杂运算的领域,但也通常具有更 复杂的架构和指令,开发难度相对更高,因而有较高的研发壁垒,所以单价一般数倍于 8 位 MCU。

32 位 MCU 需求占比独占鳌头,汽车“三化”和 AIoT 推动 ASP 提升。从不同位数 MCU 规模占比来看,目前全球 MCU 芯片产品以 32 位为主。受益于其体积小性能优的特性以及 汽车智能化、物联网等行业趋势的推动,32 位 MCU 销售额占比已经从 2011 年的 39%提 升至 2015 年的 54%,进而跃升至 2020 年 62%。随着汽车“三化”(电动化、智能化、网联 化)以及 AI+物联网的进一步发展,未来对于 MCU 的性能要求与日俱增,势必推动 MCU 产业向更高算力,更小尺寸,更低功耗的方向发展,32 位芯片的占比有望进一步提高,从 而带动行业的 ASP 随之升高。

4)按指令集架构分,MCU 可基于 RISC 指令集和 CISC 指令集开发,RISC 为行业主 流。根据 MCU 中的 CPU 所采用的指令集架构,主要可分为复杂指令集架构(CISC)与精 简指令集架构(RISC)。指令集是计算机硬件可以识别和执行的指令的集合,它定义了处 理器可理解和执行的操作、数据处理方式和寻址访存方式,以及每个操作对应的二进制编 码,是计算机系统中硬件和软件交互的规范标准。MCU 芯片的开发以 RISC 指令集为主流。 CISC 架构以 X86 为代表,其指令集极为庞杂,单个指令可执行多个低级操作,旨在最大 化 CPU 硬件层面的通用运算能力,其具备较高的兼容性,适合复杂运算,但同时指令冗余 也使功耗较高,CISC 类 MCU 市场分占比约为 24%。而以 ARM、RISC-V、PowerPC 和 MIPS 为代表的 RISC 架构指令集则更为精简易懂,每个指令只执行一项特定的操作,通过 多个简单指令的组合实现复杂的操作,其开发相对简单,更易编译,因此基于精简指令集 的 CPU 广泛应用于对执行效率和低功耗要求较高的嵌入式系统领域,因此已成为 MCU 芯 片开发的主流选择,市场占比约 76%。

(2)RISC 指令集中,ARM 是 MCU 主流架构,占据 52%市场份额。历经 30 多年发 展,ARM 架构已形成完善的产业生态,其在移动终端、可穿戴设备、物联网、工控、汽车 等嵌入式 CPU 市场地位形成较强的竞争壁垒。根据 ARM 官网,ARM 在物联网 MCU(如 恩智浦 Kinetis 系列、英飞凌 XMC4500 系列、兆易创新 GD32 系列)占据全球 90%市场份 额,在车载娱乐和 ADAS 系统领域(如高通 8155 和英伟达 Orin 系列)占据全球 75%市场 份额。

(3)开源 RISC 指令集崛起有望重塑市场竞争格局。PC 时代,英特尔和微软达成了 “Wintel”联盟,因此持有 X86 IP 英特尔和 AMD 长期垄断了全球 CPU 市场。移动互联网时 代,ARM 处理器的崛起以及安卓和 iOS 系统在移动终端上的成功已经开始撼动 Wintel 联盟 的统治地位。近年,随着新能源汽车和物联网这类新兴领域快速发展,以RISC-V为代表的开源指令集由于免费、开源、可定制化程度高等优势,为芯片开发者提供了兼具经济性和 可定制性的解决方案,未来有望对 ARM 构成挑战。

(4)RISC-V 引领指令集开源趋势,我国半导体产业自主可控或迎宝贵机遇。2015 年, RISC-V 基金会成立,如今已经吸引全球 70 多个国家超过 3100 个会员加入,其中包括英伟 达、高通、英特尔、谷歌等知名机构。2018 年,中国 RISC-V 联盟(CRVA)依托中科院计算 所成立,倪光南担任联盟理事长,目前成员包含百度、华为、腾讯、兆易创新、国芯科技 等。2019 年 10 月,阿里平头哥正式开源 RISC-V 架构的 MCU 芯片平台,进一步促进 RISC-V 的生态建设。除 RISC-V 外,IBM 的 PowerPC 指令集也于 2019 年宣布开源。截 至 2023 年 3 月,全球 RISC-V 架构芯片出货量已突破百亿颗,阿里平头哥开发的玄铁系列 物联网芯片出货量超 30 亿颗,中国企业 RISC-V 芯片出货量达 50 亿颗,占据半壁江山。 兆易创新、国芯科技、中微半导、乐鑫科技等国内 MCU 代表厂商近年也均纷纷推出了基于 RISC-V 架构的 MCU 产品。我们认为 RISC-V 等开源指令集的高速发展将有望撼动 X86 和 ARM 在芯片架构的垄断地位,通过 IoT 和消费电子等嵌入式场景切入市场,逐渐发展成一 个开放和成熟的软硬件生态。同时,RISC-V 也有望助力我国在芯片设计领域绕开 ARM 和 X86 的高昂收费以及潜在的卡脖子风险,为我国芯片产业链自主可控提供可贵的历史机遇。

2.MCU 产业链解析:涉及环节众多,产业高度全 球分工化

MCU 产业链是一个较为复杂的全球生态系统。MCU 产业链涉及环节众多,包括 IP 授 权、芯片设计、制造、封装测试、分销等众多环节,呈现高度全球分工化的特点。MCU 中 游为芯片设计原厂,主要由美、欧、日芯片巨头所把控,中国企业当前市场份额较小但正 在奋起直追;上游可分为芯片设计、材料及设备、晶圆代工及封测三大领域,其中:芯片 设计所需的 EDA 软件和 IP 核主要由英、美企业提供;半导体材料和设备主要由美欧日企 业主导;晶圆制造和封装测试工厂则主要分布在东亚和东南亚,国产化率相对较高,但制 造环节有向欧美回流的态势。下游主要由汽车电子、工业控制和消费电子三大市场构成, 由于 MCU 产品较为复杂,种类料号繁多,下游客户较为分散,因此 MCU 产品的销售主要 通过经销商模式向下游终端客户分销。

2.1.上游:寡头垄断市场,整体议价能力较强

(1)MCU 产业链上游主要可分为芯片设计及 IP、材料及设备、晶圆代工及封测三大 领域,上游领域整体呈现技术密集和寡头垄断的特征,整体议价能力较强。芯片设计及 IP 供应商主要是 EDA 软件和 IP 核授权商,是芯片设计的底层基础,主要由欧美企业垄断。 EDA软件是芯片设计的核心工具,其主要由新思科技(美国)、楷登电子(美国)和西门子 EDA(德国)三家垄断全球近 80%的市场份额,国内方面华大九天、华为等企业也在该领 域积极布局。CPU IP 核决定了 MCU 芯片的底层架构和计算机指令规范,这一领域主要由 英国的 ARM 公司主导,全球超过 50%的 MCU 基于 ARM 的内核架构设计;绝大多数 8 位 MCU 则基于 Intel 8051 设计;以 RISC-V 为代表的开源指令集由于其免费、灵活、指令集 简洁等优势,近年增长迅猛,有望对 ARM 的地位形成一定挑战。

(2)材料及设备供应商主要提供芯片制造环节所需的材料和设备,主要适用于采用 IDM 模式的 MCU 厂商,主要被美日荷巨头主导。半导体材料主要包括硅片、光刻胶、电子 特气、溅射靶材、抛光材料等,主要由美日企业主导。半导体设备主要包括光刻机、刻蚀 机、清洗设备、封测设备等,其中光刻机主要是由 ASML(荷兰)垄断超全球 80%的市场, 日本的佳能和尼康则分食剩余的市场份额。刻蚀、抛光、清洗等设备则主要由 Applied Materials(美国)、LAM Research(美国)、东京电子(日本)等美日巨头主导。

(3)晶圆代工及封测厂主要提供芯片的制造和封测环节,对于采用 Fabless 模式的 MCU 厂商至关重要。其中:晶圆代工厂主要负责芯片制造,2023Q2 的 CR6 为台积电 (56.4%)、三星(11.7%)、格芯(6.7%)、联电(6.6%)、中芯国际(5.6%)、华虹集团 (3.0%),CR6 合计市场份额为 90%,行业集中度较高,上游议价能力较强。封测厂主要 负责将代工厂生产的成品晶圆封装成最终的成品器件,并进行可靠性的测试,这一环节相 对于晶圆代工门槛相对更低,国产化率更高,除了美国的安靠(Amkor)外,主要集中于 中国大陆和中国台湾。

2.2.中游:美欧日芯片巨头主导,国产替代空间广阔

(1)MCU 产业链的中游主要是 MCU 原厂,按照商业模式可分为 IDM 和 Fabless 模 式,前者主要以外资大厂为主,国内企业则多采用 Fabless 模式,更依赖晶圆代工厂支持。 全球 MCU 原厂以美欧日芯片巨头为主,CR6 高达 83.4%。2022 年全球 MCU 市场主要由 美欧日芯片巨头主导,Omdia 数据显示 2022 年全球前六大 MCU 厂商(意法半导体、瑞萨 电子、恩智浦、微芯科技、英飞凌、德州仪器)市场占有率高达 83.4%。与之相对,2021 年国内 MCU(含消费级)市场 85%被外资把持(2019 年为 94%),MCU 总国产化率不足 15%,且多集中于消费级产品;而作为最大下游市场的车规级 MCU 国产化率则不足 5%, 仍有极大国产替代空间。

(2)MCU 厂商依据是否自建晶圆生产线或者封装测试生产线分为 IDM 模式 和 Fabless 模式 ,外资大厂均采用 IDM 模式,国内 MCU 企业则以 Fabless 为主。IDM 模式 又称全栈模式,即企业将产业链垂直整合,从 MCU 的设计、制造、封装测试到销售都一手 包办。该模式对企业的技术能力、资金实力、管理组织水平以及市场影响力等方面都有极 高的要求,上述外资 MCU 龙头均采用 IDM 模式,但部分 90nm 以上较高制程 MCU 受原厂 产能限制一般也会外包给台积电等专业代工厂。Fabless 模式即无晶圆厂模式,与 IDM 不 同,Fabless 下原厂仅专注于 MCU 的研发、设计和销售,而将重资产的晶圆制造、封装测 试等环节外包给台积电、日月光等专业的代工和封测厂商。Fabless 模式下,企业无需大规 模的资本开支,资金门槛和运营风险也相对较低,因此全球绝大部分 MCU 企业采用 Fabless 模式,国内仅士兰微、华大半导体以及台湾的新唐科技采用 IDM 模式。

2.3.下游:汽车电子为最大下游市场,国内集中在消费电子

(1)MCU 的下游应用极为广泛,主要覆盖汽车电子、工业控制、消费电子、计算与 存储、网络通信六大下游市场,从全球来看,MCU 下游市场中汽车电子占比最高。根据 IC Insights ,汽车电子为全球 MCU 最大下游市场,2021 年市场份额占比达 39%,且呈现逐 年升高的态势,这与新能源汽车革命对汽车电子的需求和性能要求的提高密不可分。2020 年以来的汽车“缺芯”也一定程度推高了 MCU 的 ASP;其次为工业控制类应用,占据全球 25%的市场份额,近年来占比相对稳定,工业自动化和机器人技术的发展是其主要驱动力。 剩下的 36%依次是计算与存储(14%),消费电子(14%)以及网络通信(8%)。

(2)从国内市场来看,MCU 下游市场主要集中在消费电子领域。根据 IC Insights, 2020 年国内 MCU 市场最大下游应用是消费电子,占比 26%,而汽车电子仅占 16%。国内 下游构成和全球相比差别较大,这主要是由于 1)我国为世界工厂,PC、手机、IoT、家用 电器等消费电子组装和制造环节高度集中,因此国内消费电子相关的 MCU 需求量相对占比 更高;2)汽车电子 MCU 约 95%的市场份额由美欧日 IDM 芯片巨头把持,下游的整车品牌 也常年由发达国家主导,因此国内车规 MCU 自给率一直以来较低,本土 MCU 企业较难打 入。但步入新能源汽车时代,国产电动车品牌强势崛起,多家国内 MCU 企业纷纷布局车规 业务,叠加 2020-2022 汽车电子缺芯所带来的机会窗口,国内车规 MCU 的市场规模占比 有望逐步获得提高。

2.4.市场规模:三大驱动力支撑,300 亿美元广阔赛道

全球和中国 MCU 市场潜力巨大。根据 Precedence Research,2022 年全球 MCU 市 场为 282 亿美元,预计 2030 年有望达 582 亿美元,未来 8 年 CAGR 为 9.48%。根据 IHS 和 IC Insights,2022 年中国 MCU 市场规模约为 390 亿元,同比增长 6.8%,预计 2026 年 将有望突破 500 亿元,未来增长前景广阔。

我们认为中国及全球 MCU 市场未来强劲的增长预期主要基于以下 3 大驱动力支撑: (1)汽车“三化”:汽车电动化、智能化和网联化的“三化”趋势使得汽车产业对电子元器 件的需求水涨船高,提高了汽车电子在新能源整车制造中的成本比重,拓宽了车规 MCU 的 成长空间,因而带动了 MCU 价值量近年来不断提高,未来随着新能源汽车渗透率进一步提 高,智能驾驶级别不断升高,智能座舱体验不断升级,会有愈来愈多的场景需要高性能的 MCU 来支持复杂的计算和实时的操作,有望推动车规级 MCU 量价齐升。 (2)消费电子 IoT 化:随着 IoT(物联网)技术在消费电子中的融入程度不断提高,各 类消费电子,诸如智能家居、智能穿戴、智能音箱、家用医疗器械等场景对于小型、低功 耗、高实时性的嵌入式 MCU 主控芯片的需求也与日俱增,尤其智能家居对于传统白电产品 在智能化、变频化、互联互通性和个性化定制上的颠覆,有望重塑传统家电产品的用户体 验,而 MCU 作为消费电子在智能控制、通信互联、能源管理和数据采集分析以及边缘计算 的核心硬件,也有望在 IoT 时代迎来价值重估。 (3)工业自动化:工业控制是仅次于汽车的全球 MCU 第二大应用市场,工控 MCU 广 泛应用于 PLC 控制器、驱动电机、仪器仪表、工业机器人等关键应用场景,在数据采集分 析、设备互联互通、控制逻辑运算及执行等环节扮演着举足轻重的作用,是工业自动化不 可或缺的控制中枢。随着我国制造业智能化水平的不断升级,数控机床、精密机械、锂电 设备、新能源汽车、机器人等科技含量更高的新兴产业逐渐崭露头角,MCU 作为工业自动 化所必需的“大脑”,也势必朝向更高算力、更高智能和更低功耗的方向发展,从而带动工控 MCU 的需求和性能不断升级。

3.汽车电子:汽车“三化”驱动,国产替代前途广阔

3.1.车规 MCU 是汽车电子的核心部件

MCU 是汽车电子不可或缺的核心元器件。车规级芯片按功能主要可分为主控芯片 (MCU/SoC),功率芯片(IGBT),传感器芯片(CIS)和存储芯片(Memory) 四大类, 车规芯片广泛应用于汽车的动力系统、智能座舱及自动驾驶系统。在汽车电子中,小到车 窗和座椅调节,大至动力总成,车身控制,电池电机控制,整车热管理系统,均有 MCU 的 参与。

3.2.新能源汽车是全球 MCU 市场主要驱动力

(1)汽车电子是 MCU 第一大下游市场。在 MCU 的下游应 用领域中,汽车电子占比最大,2021 年市场规模约为 86 亿美元,市场份额达 39%,且呈 现逐年升高态势,是 MCU 第一大下游市场和主要驱动力。随着近年新能源汽车蓬勃发展, 汽车电动化、智能化和网联化的趋势使得汽车产业对电子元器件的需求水涨船高,提高了 汽车电子在新能源整车制造中的成本比重,因而带动了汽车电子占整车成本的价值量比重 近年来不断提高。根据中商情报网预测,预计到 2030 年,汽车电子将占整车制造成本的近 50%。

(2)汽车“三化”革命重塑整车产业链,MCU迎来新机遇。在碳中和和汽车“三化”的大 背景下,全球各个主要国家均已对燃油车的禁售时间表做出了承诺,电动车对燃油车的替 代已不可逆转。新能源车带来的对汽车能源体系的革命,已经颠覆和重塑了燃油车的整车 供应链,传统燃油车时代的“三大件”(发动机、底盘、变速箱)如今已逐渐被高度电气化的 电池、电机和电控系统所取代,而 MCU 作为新能源汽车的重要元器件,也有望在汽车智能 化趋势的大背景下获得价值重估。

(3)新能源汽车高速发展给车规 MCU 带来强劲驱动力。根据中汽协,2022 年我国新 能源汽车产销分别完成 705.8 万辆和 688.7 万辆,同比增长 96.9%和 93.4%,产销量已连 续 8 年位居全球第一;截至 2023 年 7 月,我国新能源车市场渗透率达 35.7%(同比提升 11.2pct),未来替代空间仍非常广阔。根据中国市场协会,传统普通燃油车携带 ECU(由 MCU、存储器、传感器、输入/输出接口等集成电路组成的电子控制单元)约为 70 个,豪 华燃油车 ECU 约为 150 个,而智能汽车由于智能座舱和高级别辅助驾驶等高算力需求,其 携带 ECU 数量会激增至约 300 个,为普通燃油车 4.3 倍,而每个 ECU 单元里至少需要使 用一颗 MCU 芯片。因此,随着汽车智能化程度加深,MCU 的需求量也随之增多,这也佐 证了汽车电子在全球 MCU 下游构成占比逐年升高至近 40%的原因。

3.3.车规 MCU 认证标准严苛,进入壁垒较高

(1)车规级芯片工艺标准严苛,质量要求极高。汽车芯片工作环境复杂,一旦失灵就 意味着严重后果,因此车规 MCU 对于安全性和稳定性要求极高。与消费和工业级 MCU 相 比,车规级芯片工作环境复杂多变,具有高振动、多粉尘、多电磁干扰、温度范围广等特 点,对温度耐受性要求一般在-40-155℃,同时还要具备耐振动冲击、高低温交变、防水、 防晒、抗干扰能力。同时,由于汽车生命周期较长,产品工作寿命要求为 15-20 年,供货 周期要求也在 15 年以上,因而对产品不良率和可靠性也提出了极为严苛的标准。

(2)车规芯片认证的标准严格,流程漫长,门槛较高,但产品生命周期也较长。汽车 芯片在进入整车供应链前,须同时满足 AEC-Q100、IATF16949 和 ISO26262 的三大车规 标准:在设计阶段,必须严格遵循 ISO26262 的功能安全标准;在流片和封装阶段,AECQ 和 IATF16949 则是必须满足的标准;而在测试阶段,需遵循 AEC-Q100/Q104 进行测试。

(3)由于车规 MCU 厂商多采用 Fabless 模式,因此主要适用于 AEC-Q 系列和 ISO26262 两项认证。其中:AEC-Q 系列主要对元器件进行可靠性测试,涵盖 Grade 0 至 3 四个等级,其中 Grade 0 级的工作温度范围达到了-40 至 150 度,是进入汽车前装市场的 准入“门票”。ISO26262 标准覆盖了从概念设计、产品开发、批量生产到报废的全生命周期所需的失效防治技术和管理流程,以确保芯片符合汽车安全完整性等级(ASIL)。根据危险 事件严重度、暴露率和可控性等指标,ASIL被分为A到D四等,其中ASIL-D为最高等级, 对功能安全要求最为严格, QM 则表示不具有功能安全风险。综上,车规级芯片认证过程 困难重重,周期较长,从流片到量产出货,往往需要 2 到 3 年的时间。然而一旦成功打入 整车供应链,就能享受至少 10 年以上的供货周期,从而和下游车厂建立深度绑定。

3.4.车规 MCU 自主率不足 5%,国产替代空间广阔

(1)车规 MCU 市场长期被美欧日芯片巨头垄断,国产车规 MCU 市场占有率尚不足 5%,国产替代空间广阔。根据 IHS Markit 的数据,2020 年全球车规 MCU 的供应中,瑞萨 电子占到 30%,全球前七大供应商均为美欧日 IDM 大厂,占据了全球 98%车规 MCU 的市 场份额。根据中国汽车工业协会副秘书长叶盛基在 2021 年中国汽车论坛的主题演讲,当前 我国各类芯片中 MCU 控制芯片最为紧缺,国内 MCU 控制芯片企业最为薄弱,其中汽车芯 片自给率尚不足 5%,仍有极大国产替代空间。我们认为,我国车规级 MCU 产业长久以来 突破较慢原因主要可以归结为以下三点: 1)车规 MCU 技术工艺严苛,研发周期长,企业研发动力不足; 2)车规认证标准严苛且周期较长,不确定性较大,投资风险较高; 3)长期以来传统燃油车市场被欧、美、日品牌统治,因此整车供应链也长期由外资把 控,新进国产供应商想要切入前装市场难度极高。在 2020-2022 年全球缺芯高潮下,国产 MCU 已逐步开始打入下游整车供应链,加速了汽车 MCU 国产化进程。

(2)新能源时代自主品牌强势崛起,本土 MCU 厂商迎来更多市场导入机会。新能源 时代,我国多年以来在新能源产业的大力投入,先发优势下已经建立了成熟的产业链和人 才配套,大幅降低了造车门槛,使传统自主品牌和蔚小理等造车新势力借新能源的东风实 现了对燃油车传统豪强的弯道超车。根据乘联会,2020 年中国乘用车市场自主品牌销量份 额为 35.7%,2022 年则迅速跃升至 47.3%;2023 年 7 月,自主品牌市场份额达到创纪录 的 53.2%,首次超过 50%。此消彼长,日系品牌从 2020 年的 24.1%大幅锐减至 17.3%, 德系、韩系、美系品牌也均有明显下滑。我们认为新能源汽车的动力革命重塑了全球汽车 市场的竞争格局,传统油车品牌的护城河(发动机和变速箱)将逐渐被三电系统所替代, 国产品牌凭借国内成熟产业链和软硬件创新优势逐步实现弯道超车,有望带动本土汽车电 子供应链的发展,国产 MCU 厂商也将迎来市场导入的机会窗口,从而重塑车规 MCU 市场 的竞争格局。

(3)工艺节点集中在 40nm 及以上成熟制程,不受芯片制裁影响。全球车规 MCU 目 前主要以 40nm-90nm 制程为主流工艺节点,仅少部分豪华车型会部分采用 28nm 制程的 MCU。一是由于车载 MCU 本身对算力和集成度的要求不像消费级芯片那么高,因而无需 先进的制程;同时,MCU 内置的嵌入式存储自身制程也限制了 MCU 制程的提升。因此, 从主流车规 MCU 的生产工艺节点看,本土芯片代工厂如中芯国际和华虹宏力已经具备自主 制造的能力。长期来看,随着国内各代工厂在成熟制程工艺上的持续优化和产能扩张,辅 以 RISC-V 等开源指令集架构的发展,国内 MCU 厂商通过与上游代工厂的通力协作,有望 共同推动国产 MCU 性价比不断升高,以中低阶车规 MCU 为切入口,把握自主品牌和造车 新势力迅速崛起的时间窗口,逐渐导入整车供应链体系,最终逐步实现国产替代。

4.消费电子:IoT 和智能家居驱动 MCU 高速增长

4.1.消费电子为我国 MCU 市场第一大下游应用

(1)消费电子是国内 MCU 第一大下游市场,应用领域极为广泛。我国作为全球消费 电子产业大国,PC、手机、家电、可穿戴设备等消费电子产品的制造和组装环节高度集中, 对于消费级 MCU 的需求量较大,因此消费电子目前仍为国内 MCU 最大的下游市场。消费 级 MCU 凭借其低功耗、高性价比,低延时等优势,广泛应用于智能手机、智能家居、可穿 戴设备等应用场景。

(2)消费级 MCU 需求持续增长,有望成为百亿级市场。根据前瞻产业研究院,我国 消费电子产业对MCU的需求规模自2015年以来一直呈现稳步上升态势。随着5G 的普及, AI 和 IoT 等新兴技术的赋能,消费电子产品智能化和网联化程度将不断提高,从而带动消 费级 MCU 蓬勃发展,预计到 2026 年,我国消费电子 MCU 需求规模将有望达 97 亿元。

4.2. 万物互联时代,MCU 是 IoT 实现智能化操作的核心

(1)MCU 是 IoT 实现智能化操作的核心元器件。IoT(Internet of Things)即物联网, 是一种技术概念,其核心是指将物理世界中的各类设备(如家电、汽车等)连接到互联网, 以实现数据的采集、交换、通信、运算和远程控制,从而实现设备的互联互通和智能化应 用。IoT 技术的实现在硬件层面主要依赖传感器(感知层)、无线通讯模组(网络层)和 MCU(应用层)三大核心模块所构成的嵌入式系统,其中 MCU 作为嵌入式系统的“大脑”, 主要负责对传感器输入的温度、距离等数据进行采集分析、逻辑运算,并最终达成各类控 制功能的实现,因此 MCU 是 IoT 实现智能化操作的核心元器件。

(2)全球 IoT 市场空间广阔,设备连接数量不断增加,有望带动 MCU 需求上升。根 据 Statista,2022 年全球 IoT 市场规模约为 9700 亿美元,同比增长 25.4%,预计 2028 年 有望突破 2 万亿美元,未来 5 年 CAGR 达 13.6%。从设备连接数量来看,2022 年全球 IoT 设备连接数约为131亿台,预计到2030年将达到接近300亿台,未来5年CAGR达9.0%。 我们认为随着 5G 网络的普及、AI 技术的赋能以及万物互联需求的催化,消费电子产品智 能化、网联化、集成化的趋势愈加明确,而 MCU 作为实现数据采集分析、远程智能控制、 互联通信和执行输出的重要硬件,其需求量和价值量都有望得到显著带动。

4.3.智能家居增长空间广阔,为 MCU 产业注入新动能

(1)智能家居有望颠覆传统白电产业,是 IoT 在消费电子领域的主要驱动力。智能家 居(Smart Home)是指将家中常用的各类设备,如照明、音响、冰箱、彩电等硬件,通过 嵌入式的 IoT 系统连接网络,以实现家居设备的互联互通、自动控制、远程控制、语音控 制等智能化操作,从而提高人们居住舒适度、便捷度的一种智能硬件解决方案。与传统家 电相比,智能家居智能化、网联化、集成化特点显著,其融合了 IoT、云计算、人工智能等 技术,对传统白电产品有着颠覆性的功能和体验,因此其对处理器芯片、传感器芯片、通 信连接芯片的性能和数量需求有着显著的提升,这意味着 MCU 所承载的功能愈加复杂,所 需的外设接口更加丰富,主频、Flash、RAM 等性能规格的要求也将不断提高。

(2) 智 能 家 居 市 场 未 来 增 长 空 间 广 阔 , 中 国 占 全 球 近 四 分 之 一 体 量 。 根 据 Precedence Research,2022 年全球智能家居市场规模约为 800 亿美元,预计到 2032 年 有望达到 5820 亿美元,未来十年 CAGR 为 21.9%。根据 Daxueconsulting,中国 2021 年智能家居市场规模约为 201 亿美元,预计到 2026 年有望达到 426 亿美元,占全球市场将 近四分之一,未来增长空间广阔,而 MCU 作为智能家居智能化的基础,有望因此获益。

(3)MCU 在智能家居设备中应用广泛,带动消费级 MCU 需求提升。MCU 智能家居 设备中主要运用于诸如电容式触摸感应接口、触摸屏接口、摄像头接口、不同模拟传感器 输入检测、USB 接口以及电池充电与监控等众多功能的实现,可广泛适用于智能家居的各 类场景随着物联网、云计算和 AI 等技术的推动,智能家居的渗透率有望持续提升,从而驱 动消费级 MCU 需求和价值量随之提升。

(4)当前智能家居渗透率仍较低,未来仍有较大升级空间。根据 Statista 的数据, 2022 年全球智能家居渗透率仅为 14.2%,预计到 2027 年有望攀升至 28.8%,未来五年渗 透率 CAGR 约为 15.2%,仍有巨大的升级和替代空间。

(5)我国智能家居渗透率尚不足 20%,对比欧美发达国家 30%以上的渗透率仍有较 大追赶空间。从国家来看,Statista 统计 2022 年全球智能家居渗透率在 30%以上的国家主 要以欧美发达国家为主,中国智能家居渗透率尚不足 20%,东南亚只有马来西亚、泰国和 印度尼西亚超 10%,非洲各国渗透率均低于 10%,非欧美国家总体仍有较大的追赶空间。 我们认为随着未来智能家居的体验不断升级,消费者对万物互联的需求不断提高,叠加米 家、华为等科技厂商在 IoT 和智能家居领域的积极布局和用户培育,我国智能家居渗透率 将有望持续提高,从而不断为消费级 MCU 注入新的驱动力。

5.工业控制:MCU 第二大下游应用领域

5.1.工业 4.0 时代,工业控制和自动化市场前景广阔

工业 4.0 时代,工业自动化市场增长空间广阔。工业 4.0 是 2013 年由德国首先提出, 其本质是将计算机、物联网、大数据、人工智能等先进技术融入传统制造业,将制造业从 生产要素驱动向数据驱动、智能化、高度自动化的方向转型,被称为人类第四次工业革命。 工业自动化是工业4.0的核心,其本质是指机器设备或生产过程在无人工干预前提下,按预 期目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称,是涉及机械、微电子、计算机、机 器视觉等领域的一门综合性技术。根据 Statista,2022 年全球工控及自动化市场规模达 2343 亿美元,预计 2026 年将达到 3396 亿美元,未来 4 年 CAGR 达 9.7%。随着我国人口 红利趋缓、劳动力成本上升,老龄化程度提高,工业自动化已成为我国在制造业重点发力 的领域,也是我国实现制造业转型和升级的重要手段。根据中国工控网,2021 年我国工业 自动化市场规模达 2530 亿元,预计 2023 年我国工业自动化市场规模将增长至 3115亿元, 增速高于全球,未来前景广阔。

5.2.MCU 是实现工业自动化的核心部件

(1)工业控制系统的三大支柱是 PLC 控制器、仪表和电机/变频器,MCU 是其中的核 心。一个典型的工业控制系统通常由监视层、控制层和现场层三大架构组成,其中:1)监 视层主要由 ERP 软件、报警系统和数据存储系统构成,负责监视生产过程,对设备、数据 进行实时监测,从而确保生产稳定性和安全性;2)控制层主要由 PLC 控制器、DCS 控制 系统、通信设备和控制软件组成,负责将监视层的指令转化为实际的参数调整、设备启停 等控制操作;3)现场层主要由传感器、仪表、电机/变频器构成,负责接收控制层发来的 指令并实际执行工业过程,实时监测参数并将数据传递给控制层和监视层,确保工控系统 的稳定运行。在工控系统中,位于控制层的 PLC 控制器、现场层的电机/变频器通常被认为 是三大核心支柱,决定着工控系统的整体性能,而 MCU 作为这些设备的核心控制器,可用 于处理各类信号的输入输出、读取和分析各类参数,控制电机转速和功率等,是实现工业 控制自动化和智能化的关键部件之一。

(2)PLC 是工控系统的核心装置,MCU 功不可没。PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,是工业自动化系统中最核心的控制装置,其一般由微处理 器(MCU/CPU)、存储器、I/O 接口、通信/拓展模块和电源装置组成。PLC 通常和传感器 对接,利用传感器采集的现场信号,经由 MCU/CPU 的逻辑运算,通过通讯模块将可视化 的数据传输到人机界面,并将执行信号输出到外部的执行器或受控设备,最后回传到云端 管理,形成完整的工业联网。随着工业自动化的发展,PLC 所需要控制的逻辑关系愈加复 杂,拓展的模块日益增多,对联网通信的要求越来越高,与之对应,作为其逻辑运算核心 的MCU将朝着更高算力、更大存储、更多I/O接口的方向发展,从而带动MCU量价齐升。

(3)全球 PLC 市场稳步增长,国产替代大有可为。根据亿渡数据,2021 年全球 PLC 市场规模为 112亿美元,预计到 2026 年有望达到 131 亿美元,未来四年 CAGR约为 3.37%。 2021 年中国 PLC 市场规模约为 154 亿元,预计 2026 年有望达到 193 亿元,未来 4 年 CAGR 达 4.65%,高于全球增速。从市场份额来看,当前我国 PLC 市场仍由国外龙头企业 主导,西门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔总共占据 70%的市场份额,台达、汇川技术、信 捷电气等国产 PLC 企业尽管仍有差距,但在小型 PLC 市场已逐渐展现竞争力,随着未来国 产 PLC 企业市占率逐渐升高,有望加快国产 MCU/嵌入式 CPU 企业在工控领域的导入。

(4)BLDC无刷电机有望替代传统直流电机和感应电机,工控MCU有望获益。BLDC (Brushless DC Motor)即无刷直流电机,与传统的直流电机不同,它采用电子换向器取 代了机械刷子从而实现转子的换向。因此,BLDC 电机既有直流电机良好的调速性能,又 有交流电机结构简单、无换向火花的特点,具有高效率、低噪音、长寿命和精密控制等优 势,因此近年来已成为了工业控制领域的一大趋势,广泛应用于工业自动化、工业机器人、 风力涡轮机等对能源效率、精确控制和高可靠性有需求的场景。一个 BLDC 电机通常需要 至少一个 MCU 用于电气信号检测、换向控制、速度/扭矩控制等核心指令,是电机运作不 可或缺的控制中枢。根据 Precedence Research 的预测,2022 年全球 BLDC 电机市场规 模约为190.7亿美元,预计2032年有望增长至318.7亿美元,未来10年CAGR 为 5.27%, 未来随着全球对节能和能源效率的不断增加,工业机器人的普及,BLDC 电机渗透率将不 断提高,从而驱动相关的 MCU 不断蓬勃增长。

6.MCU 行业代表企业简介

6.1.国芯科技:车规 MCU 12 条产品线系列化布局

国芯科技是一家致力于国产自主可控嵌入式 CPU 研发以及自主芯片设计与销售的 Fabless 芯片设计公司。公司成立于 2001 年,总部位于苏州,2022 年登陆科创板 (688262.SH)。2022 年公司主营业务主要包括:1)芯片定制服务(48.9%)2)自主芯片 及模组产品以及(40.9%)3)CPU IP 授权(7.9%),产品主要集中在汽车电子和工业控制、 信息安全、边缘计算和网络通信三大板块。公司深耕嵌入式 CPU 内核 20 余年,截至 2023H1,公司已成功实现基于 M*Core、PowerPC 和 RISC-V 三大指令集 8 大系列 40 余 款 CPU 内核的自主研发,旗下 SoC 设计平台可实现 12nm/14nm/28nm/40nm/65nm/ 90nm/130nm/180nm 等工艺节点芯片的快速开发。

6.1.1.公司发展历程:耕耘汽车芯片 14 年,12 条车规产品线全面布局

公司汽车电子芯片产品覆盖较全,与下游整车厂和 Tier1 供应商合作关系紧密。截至 2023 年 8 月,公司已在 12 条产品线上实现系列化布局,涵盖汽车车身控制芯片、动力总 成控制芯片、域控制芯片、新能源电池 BMS 控制芯片、车联网安全芯片、数模混合信号类 芯片、汽车专用 SoC 芯片、安全气囊芯片、辅助驾驶处理芯片和智能传感芯片等。公司与 埃泰克、科世达等 10 多家的 Tier1 模组厂商,与潍柴动力、奥易克斯等多家发动机及模组 厂商,和比亚迪、吉利、上汽、奇瑞、小鹏等众多汽车整机厂商都有较为紧密的合作关系。 围绕前述 10 条产品线,公司正全力推进汽车芯片的研发和市场开拓,基于公司汽车芯片进 行应用产品开发的客户已超过 50 家。截至 2023 年 7 月,公司中高端汽车电子芯片已实现 超过 500 万颗出货,在汽车电子市场的影响力不断扩大。

6.1.2.营收量价:定制业务量价齐增,汽车电子芯片高速增长

营收高速增长,芯片定制和自主芯片业务稳步攀升。公司 2022 年营收为 5.25 亿元, 2018-2022 年同比增速分别为 48.8%/18.9%/12.1%/57.0%/28.8%,过去五年 CAGR 为 28.1%,营收增长迅猛。从板块看,芯片定制服务、自主芯片及模组产品业务增长较快, 两者营收从 2018 年的 1.59 亿元增长至 2022 年的 4.72 亿元,过去 5 年 CAGR 为 31.3%, 占比也从 2018年的 76.5%一路攀升至 2022年的 89.8%,而 IP授权业务则趋于平缓,2022 年营收 0.41 亿元,占比约 7.9%。

6.1.3.利润三费:费用管控优异,高强度研发铸就长久竞争力

产品结构变化叠加晶圆成本因素影响,毛利率短期承压。2018-2023H1,公司毛利率 分别为 57.9%/58.3%/66.2%/52.9%/42.0%/25.5%,2021-2023H1 呈现下降趋势,主要是 由于:1)2020 年芯片定制服务国家重大需求领域客户占比提升,相关项目研发难度高, 毛利高,拉高该年整体毛利水平,产生一定高基数效应;2)2021 年公司整体营收大幅增 长,营业成本上升,自主芯片及模组营收占比较高,其毛利率较 IP 授权和定制量产略低, 使整体毛利率有所下降;3)2022 和 2023H1 主要系全球缺“芯”影响,上游晶圆制造产能紧 张,定制芯片业务的芯片量产制造成本有所上升,使得 2022 年下半年到 2023 年 Q1 代工 成本上升了 26%;而部分大额量产订单的价格于 2021 年 10 月锁定,直到 2022 年下半年 才开始确认收入,致使公司 2022 和 2023H1 毛利短期承压。我们认为后续随着全球缺“芯” 和晶圆厂产能趋于缓和,叠加公司产品线不断优化,规模效应显现逐渐摊薄代工成本,公 司毛利率有望于 2023H2 得到显著改善。

销售/管理费用率持续优化。2018-2023H1,公司管理费用占比分别为 10.1%/10.9%/ 9.8%/8.5%/7.2%/11.1%,销售费用占比分别为 11.1%/10.0%/12.0%/9.3%/7.1%/9.2%, 2018-2022 销售费用和管理费用营收占比整体呈现下降趋势,2023H1 由于公司大幅扩张销 售和研发团队招聘规模,导致销售和管理费用率短期有所升高,我们认为随着公司下半年 自主芯片开始放量和确认收入,费用率有望逐步趋稳。受益于公司 Fabless(无晶圆厂)的 轻资产经营模式,公司资产负债率长期处于 15%以下,财务费用一直保持较低水平,因此 也仍有较大的杠杆空间以支撑公司未来的研发和流动资金需求。 高强度研发投入确保公司长久竞争力。公司期间费用的最大支出去向为研发投入, 2018-2023H1 研发投入占比为 33.1%/28.7%/32.3%/22.0%/29.0%/49.9%,研发投入总额 从 2018 年的 6446 万元增长至 2022 年的 1.52 亿元,研发投入增长迅猛,主要是由于 1) 公司近年来大力布局汽车电子、RAID 控制芯片、云安全芯片等自主芯片的研发,2022 年 研发团队同比扩张了 41.8%;2)公司作为 Fabless 芯片设计公司,需要保持高强度的研发 投入以确保其在 CPU 内核研发、芯片产品性能及 RISC-V 等新型指令集上的技术前瞻性, 从而稳固其长期的核心竞争力。

6.1.4.公司关注要素总结:CPU 自主可控,车规 MCU 领域全面对标恩智浦

公司 CPU 内核完全自主可控,车规 12 条产品线已完成系列化布局。CPU 内核方面, 公司立足于 M*Core 指令集,前瞻布局 PowerPC 和 RISC-V 两大开源指令集,实现了嵌入 式 CPU 芯片 IP 底层技术和架构的完全“自主、安全、可控”,从根本上保证了公司的长期核 心技术竞争力,为自主可控芯片构筑护城河。车规 MCU 方面,公司目前已在汽车电子芯片 12 条产品线上实现系列化布局,涵盖车身控制、动力总成、域控制器、线控底盘、新能源 电池 BMS、车规安全芯片、主动降噪 SoC 等 ,全面覆盖汽车电子各个领域,性能比肩恩 智浦。公司已成功打入多个 Tier1 供应商及整车供应链,与埃泰克、科世达等 10 多家的 Tier1 模组厂商、与潍柴动力、奥易克斯等多家发动机及模组厂商、以及比亚迪、上汽、吉 利、小鹏等十余家汽车整机厂都有紧密的合作关系,目前基于公司汽车电子芯片进行应用 产品开发的客户已超 50 家。截至 2023H1,公司汽车电子和工控业务已完成订单 0.48 亿, 在手订单 0.73 亿,已量产模组 13 个,实现 Design-in 模组 56 个,随着 2023H2 整车厂芯 片库存去化接近尾声,下半年公司车规 MCU 芯片有望加速放量。

6.2.兆易创新: NOR Flash+MCU 双龙头

兆易创新是一家致力于开发先进的存储器技术和 IC 解决方案的全球领先的 Fabless 芯 片供应商。公司成立于 2005 年,总部位于北京,2016 年登陆主板(603986.SH)。2022 年公司主营业务主要包括:1)存储芯片(59.4%)2)MCU(34.8%)3)传感器(5.4%), 公司存储产品广泛用于消费电子、工业、汽车、物联网和电信等多个领域,MCU 产品在工 业应用、消费电子和手持设备以及汽车电子领域也有广泛应用。公司在深耕存储行业的同 时,前瞻布局 MCU 市场,截至 2023H1,公司在 NOR Flash 市场占据全球约 20%市场份 额,位居全球第三,仅次于华邦和旺宏;公司 MCU 市场份额位居国内第一,全球第七,目 前公司 MCU 产品累计出货已超 13 亿颗;此外,公司还是国内第二大指纹传感器供应商。

6.2.1.公司 MCU 业务发展历程: 前瞻布局 MCU 市场,高端领域有望破局

公司是国内 32 位 MCU 领导厂商,市场占有率国内第一,全球第七。无线 MCU领域, 公司于 2022 年实现 GD32W515 系列 Wi-Fi 产品的量产,并预计于 2023 年下半年发布第 二款基于 RISC-V 内核的 Wi-Fi 产品;在汽车应用领域,公司发布了 GD32A503 系列车规 级 MCU 产品,为车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车 用场景提供开发之选,并已与业界多家领先的 Tier1 供应商和整车厂建立了长期战略合作关 系;截至 2023H1,公司 GD32 MCU 产品已成功量产 41 大产品系列、超 500 款 MCU 产 品,实现对通用型、低成本、高性能、低功耗、无线连接等主流应用市场的全覆盖。公司 还推出中国首款基于 Arm® Cortex®-M7 内核的 GD32H 系列超高性能 MCU。此外,适用 于智能家电、智慧家居、工业互联网、通信网关等多种无线连接场景,基于 RISC-V 内核 的全新双频双模无线 MCU GD32VW553 系列产品也正在有序推进。

6.2.2.营收量价:存储芯片保持较高营收占比,MCU 业务持续高速增长

营收保持稳定增长,MCU 业务占比提升迅猛,2023H1 产品价格承压致使营收短期下 降。公司 2022 年营收为 81.3 亿元,2018-2022 年同比增速分别为 11%/43%/40%/89%/- 4.5%,过去五年 CAGR 为 37.9%,增速总体保持较高水平;2023Q1 和 H1 营收分别为 13.4 亿和 29.7 亿,同比分别-39.85%和-37.97%,主要受全球经济环境和行业周期影响, 消费电子整体市场整体较为低迷,工业市场需求不及预期,进而导致产品销售价格承压, 营收短期呈下降趋势,但第二季度已逐渐趋于稳定,营收环比略有改善。从板块看,MCU 业务始终保持高速增长趋势,2019 年至 2022 年营收从 4.44 亿提升至 28.29 亿,CAGR 超 过 50%,占比提升至 35%,已成为公司第二大营收支柱,目前公司 MCU 产品累计出货已 超 13 亿颗,Omdia 数据显示 2021 年公司在全球 MCU 市场占有率约为 1.6%,为国内第 一,世界第七,未来在工控和车规 MCU 领域仍有较大国产替代空间。

6.2.3.利润三费:费用端管控稳健,研发力度增大保证公司长久竞争力

盈利水平整体稳健,2023H1 受行业周期和市场状况影响,毛利率短期承压。2018- 2023H1,公司毛利率分别为 38.3%/40.5%/37.4%/46.5%/47.7%/33.4%,总体而言 2018 年 至 2022 年公司毛利率呈现稳定上升趋势,但 2023 年以来公司毛利率下降较大,主要是由 于 1)2023H1 行业整体仍处下行去库周期,存储、MCU、传感产品价格同比承压 2)公司 战略始终以提高市占率为主导,在行业处于下行周期时,公司会选择牺牲一部分毛利率以 换取更高的市占率从而确保公司长久市场竞争力。我们认为目前不论是存储芯片还是 MCU 价格均已进入筑底阶段,公司毛利压力逐渐减小,2023H2 有望逐步实现筑底回升。

费用率基本保持稳定,财务费用管理优异,现金流优于同业。2018-2023H1,公司管 理费用 率 分别为 14.9%/16.7%/15.8%/14.5%/16.7%/21.9%,销售费用 率 分别为 3.4%/3.9%/4.3%/2.6%/3.3%/4.3%,财务费用率分别为-1.1%/-0.8%/1.3%/-1.4%/-4.2%/- 6.7%,2018-2023H1 销售和管理费用均保持较低水平,其中 2023H1 管理和研发费用率略 有提高,主要是由于公司在研发开支上并未显著减少,因此相对大幅下滑的营收占比有所 提高;公司财务费用管理优异,资产负债率不到 10%,现金流和流动性状况显著优于同业。

持续高强度研发为公司产品竞争力提供保障。公司近年研发投入一直保持增长趋势, 2018 至 2023H1 研发费用率分别为 9.3%/11.3%/11.1%/9.9%/11.5%/16.1%,2018 年以来 研发投入一直保持高增,2023H1 尽管市场行情低迷,公司研发投入同比也仅略微减少 4.07%。公司一直以来高强度的研发主要是由于 1)DRAM 产品研发投入大、周期长,公 司为丰富 DRAM 产品系列,近两年不断加大研发投入,并在 DDR4 产品基础上,推出 了 DDR3L 产品系列,同时预计 2024 年完成对 8Gb DDR4 产品的研发;2)MCU 作为公司 目前第二大业务板块,面临众多海外 IDM 大厂的竞争,因此需要高强度的研发投入以保证 其在市场上的竞争力。3)公司作为 Fabless 芯片设计公司,高强度研发投入带来的高质量、 高创新产品可以为公司核心竞争力提供保障,从而保障公司在存储和 MCU 的龙头地位。

6.2.4.公司关注要素总结: 多元化布局,MCU 有望实现国产替代

公司存储、MCU、传感器三大业务齐头并进,MCU 发展迅速,不断扩张产品规模。 存储业务方面,公司产品全面覆盖 NOR Flash、SLC Nand Flash 和 DRAM,其中 NOR Flash 产品可满足客户不同应用领域对容量、电压以及封装形式的需求;NAND Flash 经过 多年的发展,在消费电子、工业、汽车电子等领域已经实现了全品类的产品覆盖;DRAM 产品可广泛应用在智慧家庭、工业、车载影音系统等领域。MCU 业务方面,公司已成功量 产 41 个产品系列、超过 500 款 MCU 产品,已与业界多家领先的 Tier1 供应商和整车厂建 立了长期战略合作关系,目前市场份额为国内第一,全球第七,产品累计出货已超 13 亿颗。 传感器业务方面,公司在 LCD 触控、电容指纹、光学指纹市场都有广泛的应用,其中触控 芯片年出货近亿颗,指纹产品也已成为市场主流方案商。

6.3.中微半导:深耕家电及消费类 MCU,8 位和 32 位双驱动

中微半导体是一家以 MCU 为核心的平台型芯片设计公司,专注于数模混合信号芯片、 模拟芯片的研发、设计与销售。公司成立于 2001 年,总部位于深圳,2022 年登陆上交所 科创板(688380.SH)。公司主营业务包括小家电 MCU(41.8%)、消费电子 MCU(40.6%) 和工控 MCU(12.5%)。自成立以来,公司围绕控制器所需芯片从 ASIC 芯片设计开始,不 断拓展技术布局,如今掌握 8 位和 32 位 MCU、高精度模拟、功率驱动、功率器件、无线 射频和底层核心算法等设计能力,公司产品广泛应用于智能家电、消费电子、工业控制、 医疗健康、汽车电子等领域。

6.3.1.公司 MCU 业务发展历程: 老牌 8 位 MCU 厂商,逐步向 32 位扩张

公司在芯片设计领域深耕 20 余年,具有技术布局全、产品线丰富、供应链保障度高等 优势。公司积累的自主 IP 超过 1000 个,掌握主流系列 MCU、高精度模拟、功率驱动、功 率器件、无线射频、高性能触摸和底层核心算法的设计能力;公司产品在 55nm 至 180nm CMOS 工艺、90nm 至 350nm BCD、高压 700V 驱动、双极、SGT MOS、IGBT 等工艺制 程上投产;公司产品系列全,包括通用 MCU(8 位、32 位)、专用 ASIC、混合信号 SoC、 功率器件等,广泛应用于美的、格力、九阳、ATL、TTI、Nidec 等国内外品牌客户,可供 销售产品达 900 余款,近三年累计出货量超过 22 亿颗。2021 年 10 月公司芯片在 12 英寸 55nm 和 90nm eFlash 工艺上实现量产,成为华虹半导体 55nm 和 90nm eFlash 工艺平台 的首发客户。

6.3.2.营收量价: 业绩短期承压,加码布局汽车+工控领域

营收快速增长,业务逐渐由小家电控制芯片迈向消费电子芯片。2018-2023H1 公司营 收分别为 1.75 亿元/2.45 亿元/3.78 亿元/11.09 亿元/6.37 亿元和 2.88 亿元。2019-2022 年 同比增速分别为 39.8%/54.3%/193.7%/-42.6%。2022 年受到宏观经济增速放缓和行业周期 影响等多方面因素的影响,消费电子市场和家电市场需求不景气,使得公司营收有明显下 降。从板块看,随着公司新品的推出下游应用的不断拓展,小家电控制芯片的占比逐步下 降,从 2018 年占比 81%下降至 2022 年的 41.8%。消费电子芯片比例不断提高,营收由 2018 年的 0.26 亿元增至 2022 年的 2.58 亿元,占比由 2018 年的 15%增至 2022 年的 40.6%。同时,公司加码布局工控和汽车电子 MCU 领域,目前主要研发项目包括大家电主 控芯片研发项目、车规级 MCU 系列芯片研发项目、基于 55/40nm 制程的芯片研发项目、 下一代电机系列芯片项目等,未来有望注入全新增长极。

6.3.3.利润三费: 毛利率短期承压,逆周期研发静待行业复苏

整体来看,2018-2022年公司毛利率一直维持在40%以上,2023H1毛利率短期承压。 2018-2023H1,公司毛利率分别为 45.0%/43.9%/40.7%/68.9%/41.1%/20%。其中 2021 年 毛利率大幅提升的主要原因是公司在 2020 年提前备货从而降低了 2021 年行业供应链问题 导致的晶圆厂加工成本上涨带来的影响,叠加当时全球正处 MCU缺“芯”高峰,MCU价格高 企,因此使得公司毛利率受益较多。2023H1,受消费市场需求疲软和芯片行业去库存影响, 公司毛利率下滑较多,随着公司逐步拓展 32 位产品线并进入车规、工控等高阶领域,我们 认为公司毛利率有望逐步企稳改善。

销售、管理、财务费用率占比整体管控稳健,财务费用管控优异。2018-2023H1 销售 费用占比分别为 5.7%/4.7%/2.9%/1.9%/3.0%/2.7%,管理费用占比分别为 21.9%/28.4% /12.9%/11.6%/24.6%/23.6%,其中 2019 年由于股权激励导致管理费用大幅提升。2022 年, 由于管理人员薪酬上涨,以及房租上涨,管理费用有所上涨。财务费用占比分别为 1.6%/1.0%/-0.2%/-0.1%/-1.6%/-2.5%,管控较为优异。 不断加大研发投入,逆周期投资静待行业周期回暖。2018-2023H1 研发投入总额占比 分别为 14.3%/11.8%/8.7%/9.1%/19.5%/19.2%。研发投入总额从 2018 年 2900 万元增加至 2022年1.24亿元。2018年-2020年期间研发比例逐渐下降主要为公司营收快速增长所致。 2022 年-2023 H1 研发投入总额占比增加,主要由于公司坚持逆周期投资战略,在市场下行 周期维持高强度研发投入,积极布局大家电、工控、车规等新业务,实行 8 位+32 位双驱 动战略,导致研发费用上涨,但我们认为此举也有望多元化公司产品组合,夯实公司长久 竞争力和利润水平。

6.3.4.公司关注要素总结:以 MCU 为核心的平台型芯片设计企业

老牌家电 MCU 厂商,车规和工控注入新动能。公司以小家电 MCU 起步,经过近 20 年发展,公司目前已研发出在高温、高压等恶劣环境下能够长期可靠运行的、具有高集成 度的高性能家电 MCU 芯片。公司家电 MCU 客户包含美的、海尔、格力、万和、苏泊尔等 知名品牌;产品广泛应用于热水器、电磁炉、微波炉、燃气灶、油烟机等小家电电器并拥 有较高市场地位。同时,公司积极布局大家电、汽车电子、工业控制等中高端领域,截至 2023H1,公司车规级 MCU BAT32A 系列产品进一步扩容,面向车身控制和汽车直流无刷 电机应用的 BAT32A233 已在多家 Tier1 内测,市场反应良好,预计 3 季度批量供货;面向 工业控制类主控 MCU BAT32G127 系列实现量产,具有超低功耗 LCD 显示驱动模块,适 用于三表,测量,IoT 应用,如水表、气表、热表、电压表、电流表、压力表以及燃气报警 器可燃气体检测器等。

6.4.乐鑫科技:物联网 Wi-Fi MCU 龙头,AIoT 潜力可期

乐鑫科技是物联网 Wi-Fi MCU 通信芯片及模组的领先供应商。乐鑫科技成立于 2008 年,总部位于上海,2019 年登陆上交所科创板(688018.SH)。公司产品适用领域不断拓 展,从平板电脑和机顶盒开始,逐渐扩展到 AIoT 领域。公司产品线从连接功能扩展到处理 功能,涵盖了 AI 智能语音、图像识别、RISC-V MCU、WiFi 6、Bluetooth LE、Thread、 Zigbee 等技术。除了硬件产品,乐鑫科技还提供软件开发工具包和开发者社区,如 ESPIDF、Mesh 开发框架等,以降低客户的二次开发成本。根据《2023 wireless Connectivity Market Analysis》, 2022 年公司 WiFi-MCU 出货量市占率位居全球第一。

6.4.1.公司 MCU 业务发展历程:专注物联网 MCU,前瞻布局 RISC-V

深耕物联网芯片,自研RISC-V内核性能卓越。2014年,乐鑫科技推出了ESP8266EX 物联网芯片,一款低功耗、高集成、性能稳定的 Wi-Fi 模块。2016 年,乐鑫科技推出了更 加强大的芯片产品 ESP32,该产品集成了 Wi-Fi 和蓝牙功能的双核处理器芯片,具有更高 的计算能力和更丰富的功能,可以满足更多复杂的物联网应用需求。2017 年,乐鑫科技推 出了 ESP-IDF 开发框架,该框架是专门为 ESP系列芯片设计的开发工具,提供了丰富的软 件库和开发工具,方便开发者快速开发物联网应用。2020 年,乐鑫科技引入了 ESP-NOW 技术,这是一种低功耗、高可靠性的无线通信技术,可以实现物联网设备之间的快速通信。 2020 年 11 月,公司宣布推出首款 Wi-Fi 4+Bluetooth 5(LE)的 32 位 RISC-V MCU,标志着 公司在产品硬件设计阶段不再依赖授权 MCU IP。乐鑫科技目前已有 ESP32-C6、ESP32- C3、ESP32-S2 芯片搭载自研的 RISC-V 处理器,公司 2023 年初推出的 ESP32-P4 产品 已实现双核 400MHz 性能,并支持 AI 扩展,未来公司产品将有望在更高端场景实现应用。

6.4.2.营收量价: 营收短期承压,综合毛利率维持稳定

2022 年由于半导体行业进入下行周期以及下游消费市场需求萎靡,公司营收短期承压, 综合毛利率稳定。2019-2022 年,公司分别实现营收 7.57 亿元、8.31 亿元、13.86 亿元、 12.71 亿元。乐鑫科技在 2019-2021 年受益于物联网下游市场快速发展和半导体行业产能 紧缺,实现了快速放量的营收增长。然而,2022 年半导体行业进入下行周期,下游消费市 场需求萎靡,公司营收承压。但在 2023 年上半年,公司产品矩阵拓展,可适宜于更多的客 户应用场景,取得营收 6.67 亿元,同比增长 8.66%,营收增速转正。归母净利润为 0.65 亿 元,同比增长 2.05%,显示了乐鑫科技在市场下行周期依然强劲的韧性。

6.4.3.利润三费: 管理、销售费用稳步降低,研发投入逐年加强

公司近年毛利率稳定在 40%以上,韧性较强。公司 2017-2021 年毛利率整体呈现逐步 缩窄态势,主要由于 2019 年新冠疫情爆发,公司执行特殊降价策略,同时模组出货量占比 逐渐提升,从而使公司毛利率有所下降。2022-2023H1 公司产品毛利率稳定在 40%以上, 相比同行业较多公司由于行业周期影响毛利率下跌至 20%,公司毛利率韧性十足。公司芯 片产品的占比从 2016 年的 89.71%下降至 2022 年的 31.94%,主要原因是海外需求者偏好 模组产品,且公司主动收回了下游部分模组业务,向下游延伸产业链。

公司销售费用率稳定,研发投入不断增长。公司管理费用占营收比重从 2017 年的 32.9 %先下降至 2021 的 23.6%,后又上升至 2023 年上半年的 31.1%,这可能是由于公司 规模效应的显现和战略调整,导致管理费用相对于营收的比重的波动。销售费用率整体稳 定在 4%左右,较为稳定。公司研发费用占营收比重呈现整体上升态势,公司研发费用的增 长主要来自于研发人员薪酬的增加,2022 年末公司研发人员数为 440 人,同比增长了 13.40%,随着公司产品向更广泛的无线通信 SoC 拓展以及在 AI 方面加大研发投入,预计 研发费用支出将持续增加,从而确保公司在行业内的领先地位。

6.4.4.公司关注要素总结:不断拓展产品边界,稳固物联网领域市场地位

深耕物联网芯片领域,前瞻布局 RISC-V 掌握 IP 主动权。公司 10 多年来一直专注于 AIoT领域的"连接"和"处理"需求,目前业务范围已经扩展到了包括自主研发底层操作系统的 软件开发框架平台,即 ESP-IDF,同时还提供了编译器和其他工具链。乐鑫科技凭借其强 大的软硬件平台生态系统,一直在 AIoT 长尾市场中不断打造核心竞争力。在软件方面,公 司拥有行业领先的操作系统和全面的 AIoT 开发平台,而且还建立了一个高度活跃的开发者 社区,这为客户带来了强大的粘性,形成了独特的 B2D2B 商业模式。在硬件方面,公司一 直专注于"处理+连接",并持续推进 Wireless SoC 技术的边界。公司的产品矩阵在高端产线 方向上不断追求更高的计算能力、更强的连接性,以及对 AI 的更好支持。同时,乐鑫科技 也积极推动RISC-V自研内核的生态系统发展,随着新品上量节奏加速,规模效应对成本端 的摊薄效应也将愈发显著。

6.5.中颖电子:国内家电 MCU 龙头,布局车规创造第二曲线

公司是国内领先的 MCU 设计企业,采用 Fabless 模式,所设计和销售的 MCU 产品主 要应用于家用电器、电脑数码、智能电表和锂电池等领域。公司成立于 1994 年,总部位于 上海,2012 年中颖电子在深市创业板上市(300327.SZ)。公司 MCU 产品所属细分领域主 要有工控 MCU,锂电池管理芯片以及 AMOLED 显示驱动芯片。公司深耕工控 MCU,家电 MCU 产品突破高端,加速国产替代,同时进军车规,定位车身控制;锂电池管理芯片由 0.25um/0.11um 工艺逐步向 90nm/55nm 精进,产品技术门槛高,近年来已成为国产 AMOLED 显示驱动芯片龙头厂商。

6.5.1.公司 MCU 业务发展历程:专注家电 MCU,车规 MCU 放量在即

专注家电 MCU 设计,锂电池管理和显示驱动芯片持续突破。公司自 2002 年开始开发 自有品牌 MCU,2003 年推出小家电 MCU,2007 年布局电源领域技术。公司主营业务包 括工规级 MCU 芯片及 OLED 显示驱动芯片两大系列。公司 MCU 下游应用领域包括家电控 制、电动自行车控制和锂电池管理。OLED 显示驱动芯片主要用于手机和可穿戴产品的屏 幕显示驱动。公司在家电 MCU 及锂电池管理芯片领域均处国内领先地位。此外,公司积极 应对市场变化,投入55nm/40nm,12英寸晶圆制程产品研发,满足家电市场日益高端化的 需求。目前公司在白色家电市占率排名第四,小家电 MCU 市占率最高可达约 20%,公司 2014年推出满足新国标要求的电动自行车控制 MCU ,市场占有率行业领先。截至 2023H1, 公司首款车规 MCU 已通过 AECQ100 的质量认证,已给多个客户端送样进行应用开发,也 实现了首批小量销售,有望在 2023H2 实现量产。

6.5.2.营收量价:公司整体营收和毛利较为稳健,1H23 短期承压

业绩短期承压,营收潜力巨大。公司 2022 年营收为 16.02 亿元,2019-2022 年同比增 速分别为 10.1%/21.4%/47.6%/7.2%。2019-2021 年公司营收增速始终保持在 10%以上, 增速在 2021 年达到峰值 47.6%,2022 年由于消费电子和家电消费较为低迷,公司营收增 速显著放缓。公司 2023H1 营收为 6.29 亿,同比大幅下滑 30.3%,半年度业绩承压主要系 行业处于下行周期,全球消费电子和家电终端市场需求疲软导致国内外客户订单显著减少。 我们认为当前家电和消费电子均处于筑底企稳阶段,随着下半年消费逐渐转暖,叠加公司 多款新品下半年有望推向市场,我们认为 2023H2 公司的营收有望企稳回升。

6.5.3.利润三费: 高研发投入持续推进,利润有望回升

库存积压叠加电芯成本上涨因素影响,毛利率短暂承压。2017-2023H1,公司毛利率 分别为 43.1%/43.8%/42.3%/40.5%/47.4%/45.8%/36.6%,2021-2023H1 呈现下降趋势, 主要是由于:1)动力锂电池管理芯片及家电主控芯片的销售同比下滑。动力锂电池管理芯 片的销售下滑,主要受 2022 年锂电芯成本大幅上涨影响,部分领域的锂电渗透率不及预期, 总体下游需求不振;2)家电主控芯片的销售下滑,主要是终端需求偏弱,客户端下半年的 订单大幅减少,期间客户主要以消化内部库存为主,存货积压;3)晶圆代工厂的代工价格 调涨,增加代工成本,给公司盈利能力带来较大压力。我们认为后续客户端的库存消化周 期有望结束,晶圆代工价格开始出现松动,出现向下调整,国内经济在宏观政策的支持下 可望逐步恢复活力,有利于公司在下半年提升盈利能力。

公司整体费用率较为稳健,研发投入不断增高。2022 年销售、管理、财务、研发费用 率分别为 1.3%/23.3%/-0.7%/20.2%,整体较为稳健,研发费用率呈现逐年走高态势,主要 是由于公司不断加大在车规 MCU、BMIC、智能家居、显示驱动芯片等项目上的研发投入。 从资产回报率来看,公司总资产回报率自 2017 年以来一直保持在 16%以上,股东回报率 一直维持在 18%以上,显示出高效的资本使用效率。

6.5.4.公司关注要素总结:国内家电 MCU 和锂电池管理芯片龙头

公司在家电 MCU 及锂电池管理芯片领域均处于国内厂家领先地位,车规 MCU 2023H2 放量在即。 MCU 方面,智能化浪潮推动小家电 MCU 升级,公司小家电 MCU 由 低端低毛利产品向高端过渡。未来整体家电市场有望向智能化,高端化发展,同时预期 2022 年生活电器及厨房家电 MCU 市场则供需趋向平衡,公司响应市场变化,策略性的放 弃了一些低阶和低毛利率的市场,将产品线向高端化倾斜,已率先在小家电产品端量产 32 位 MCU。此外,公司前瞻布局车规级 MCU,首款车规 MCU 已通过 AECQ100 的质量认 证,2023H2 有望放量。锂电池管理方面,公司保持国内厂商的领先地位的同时,正逐步追 赶美、日系企业。终端应用在手机、TWS 耳机、笔记本电脑上已在国内多家品牌大厂实现 采用和量产。随着快充技术、新国标电力自行车及储能市场快速成长,公司锂电池管理芯 片产品业务前景广阔。显示驱动芯片产品方面,公司长期深耕该领域,培养出优秀的本土 设计研发团队,自研显示驱动芯片所需 IP,功耗低、成本优势显著,有望逐步导入国产面 板供应链。

6.6.芯海科技:三大业务全面布局,工控车规助力长远发展

芯海科技是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业,专 注于高精度 ADC、高可靠性 MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计,采 用 Fabless 经营模式。公司成立于 2005 年,总部位于深圳,2020 年登陆科创板 (688595.SH)。2022 年公司主营业务主要包括:1)MCU 芯片(46.8%)2)模拟信号链 芯片(27.7%)3)健康测量 AIOT 芯片(23.7)。目前其产品广泛应用于工业测量与工业控 制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等。 截止 2023 年 H1,公司围绕着模拟信号链,MCU 和健康测量 AIOT 三大产品线,推出诸多 新产品,进一步巩固并保持公司在全信号链领域的领先优势,公司的业务战略布局重心转 向高端消费、工业、通信与计算机、汽车等市场。

6.6.1.公司业务发展历程:MCU+ADC 双轮驱动,车规工控齐发力

公司 MCU 与 ADC 双管齐下,车控工控蓄势待发。深耕全信号芯片设计十余年,公司 业务发展经历了四个阶段。第一阶段,高精度测量阶段。以高精度 ADC 技术和 8 位 MCU 内核为核心,设计开发 ADC 芯片和 SoC 芯片,主要应用于体重秤、商用衡器工业测量领 域。第二阶段,围绕 8 位 MCU,拓展通用 MCU 应用市场,包括移动电源、小家电、消费 电子等领域。第三阶段,智能硬件解决方案阶段,公司基于高精度 ADC 技术和高可靠性 MCU 技术,整合成智能硬件解决方案技术,并应用于智慧健康测量、智能手机、智能家居 等领域,并与 vivo、小米、魅族等知名手机厂商建立合作关系。第四阶段,公司 MCU 产 品向 32 位升级,公司围绕汽车电子、工业控制、计算等领域,持续加大研发投入,也在不 断取得新的突破,带来新的业绩增长点。

6.6.2.营收量价:MCU 芯片保持较高占比,健康 AIOT 业务持续高速增长

整体来看,营业收入保持稳定增长,MCU 芯片保持较高营收,健康测量 AIOT 业务保 持高速增长。2022 年度,公司实现营业收入 6.18 亿元,2017-2022 年同比增速为 57.4%/33.8%/17.8%/40.4%/81.7%/-6.3%,过去六年复合增长率为 30.4%,增长速度整体 维持保持较高水平。2023H1 营业收入为 1.58 亿元,同比下滑-53.3%,主要系上半年行业 周期处于下行,消费电子受疫情、全球宏观经济等因素影响需求较为疲软,叠加上游晶圆 和封测成本上升,对公司整体营收和毛利率有较大影响。但随着行业库存去化接近尾声, 下游消费信心逐渐提成,叠加公司在 BMS、车规、工控等多款产品线进展顺利下半年有望 量产出货,我们认为 2023H2 公司业绩有望逐渐复苏。

6.6.3.利润三费:费用管控结构优化,研发力度增大提高公司核心竞争力

费用率基本保持稳定,结构不断优化,2023H1 管理费用增幅较大。2017-2023 年 H1, 公司管理费用占比分别为 32.8%/26.9%/28.8%/31.0%/36.8%/42.1%/73.6%。管理费用 2022 年以来大幅增加主要系公司加大 IT 数字化运营体系建设投入,人员增加致职工费用增 长。销售费用占比 3.5%/3.2%/3.1%/2.7%/4.1%/7.4%/8.9%,2022 年以来销售费用占比提 升主要系加大市场投入,扩大销售团队及加强市场开拓,人工投入以及业务宣传费、差旅 等费用增加所致。财务费用占比分别为-0.3%/-0.1%/0.1%/0.3%/-1.5%/-0.4%/-0.7%,整体 维持较低水平。

公司注重研发,研发投入不断增加。公司自成立以来,研发投入保持稳定增长趋势。 2018-2023H1 占比分别为 19%/20%/21%/26%/30%/57%。研发投入从 2017 年 0.4 亿元增 长至 2022 年 1.86 亿元。研发投入增长迅猛主要由于 1)人员薪酬总额增长,截止 2023 年 H1 公司研发人数为 356 人,较上年同期人数增长 39%,研发人员人数增加及薪酬上涨致 2023 年上半年研发人员薪酬费用较上年同期增加约 1,880 万,增幅达 41%。2)研发项目 阶段推进,辅助材料及试制检验检测费较上年同期增加约 180 万,增幅达 48%。

6.6.4.公司关注要素总结:三大业务布局不断完善,公司迈入高端消费市场

公司围绕着模拟信号链,MCU 和健康测量 AIOT 三大产品线,推出诸多新产品,进一 步巩固并保持公司在全信号链领域的领先优势,公司的业务战略布局重心转向高端消费、 工业、通信与计算机、汽车等市场。手机、PC 领域,公司突破了长期被海外企业垄断的高 端消费市场,实现产品规模出货,并与行业头部客户建立战略合作关系。模拟信号链业务 方面,公司高可靠性工业级的传感器调理芯片开始批量出货,主要应用于工业和汽车场景 里的电池检测、压力测量、气体浓度和流量测量、温度测量、电压测量、电流测量等,其 下游客户数量迅速增加。ADC 领域,新一代车规级高速高精度 SAR ADC 已经进入内部测 试阶段,即将导入头部客 户进行产品验证。车规级的高精度 Sigma-Delta ADC 已经流片, 年内将导入客户进行产品验证。MCU 业务方面,公司多款车规级 MCU 芯片取得阶段性成 果, 在多家汽车客户获得认可,并开始量产。此外,公司通过了 ISO 26262 功能安全管理 体系认证, 同时满足 ISO26262 ASIL-D 功能安全等级的车规 MCU 产品的设计开发工作进 展顺利。AIOT 方面,截至 2023H1,公司累计完成 15 个品类,72 个 SKU 的产品接入, 在个人护理、运动健康、小家电等领域持续突破,扩大市场版图。公司 BLE 和 WIFI 芯 片、 模组通过开源原子基金会 OpenHarmony XTS 认证,为智慧教育、智慧医疗等行业终端提 供自可控的 AIOT 芯片。此外,BLE 模组在智能仪表领域持续大规模出货。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】。「链接」

防晒喷雾的优点及生产工艺解析

夏季大家都离不开防晒,太阳伞、护袖、太阳帽都是必不可少的,当然还有防晒霜。还有近两年出现了一款比较火的防晒用品,那就是防晒喷雾。很多朋友会有疑问,防晒霜就是用来防晒的,为什么又要推出喷雾呢?两种产品有什么区别?整体上来说,防晒喷雾在以下三个方面优势比较突出,具体体现在:

防晒喷雾

一、方便户外补涂

要说防晒喷雾较大的好处那就是在户外随时随地进行补涂了,我们都知道防晒要达到更好的效果,那就要注意补涂,一次涂抹是不能防晒一整天的,所以在户外的时候,防晒喷雾要更加方便,尤其当女性化了妆出门的时候,在炎热的太阳光下需要补涂防晒时,就会知道喷雾是多大的福音了。

二、不油腻

使用过防晒霜的人都会觉得防晒霜很油腻,不管是买的清爽型的还是主打不油腻类型的产品,都会有这种情况,这是因为防晒霜本身的成分和形态决定的,而防晒喷雾就不会有这样的困扰,防晒喷雾不用自己抹,直接通过喷雾将防晒成分完美的贴合在身体部位上,感觉和平时使用保湿水一样,凉凉的,很清爽。

三、干净卫生

防晒喷雾相较于防晒霜还有很重要的一点就是避免了使用手将防晒霜抹匀的过程。在这一个过程中,很少有人会注意到自己的手是否干净卫生。尤其在户外,手长期处于外部环境中,洗手不是很方便的时候,总会带有细菌或杂质,然后使用防晒霜的时候就会将这些杂质带去脸上、手臂上,导致皮肤的其他问题,久而久之,皮肤会变的比较敏感。使用喷雾就可以一定程度上避免这些问题,它是直接喷在脸上,无需借助其他工具,所以就避免细菌在脸上的滋生。

了解了防晒喷雾的优点,那么你知道防晒喷雾是怎么生产的吗,其工艺流程又是怎么样的,下面我们在一起来学习一下防晒喷雾的生产过程和工艺。

防晒喷雾有两种包装形式,一元包装和二元包装。一元包装防晒喷雾的推进剂和料体是混合在气雾罐中的,推进剂用于增压以推动料体喷出并辅助料体雾化,随料体一同喷出,一般防晒喷雾的成分表中如果看到丙烷丁烷,那这就是一元防晒气雾剂,丙丁烷都是易燃气体所以不怎么安全也不环保。二元包装防晒喷雾在气雾罐中还有一个容器(一般易在压力下发生容积改变),与罐体形成两个分隔空间,推进剂在外对内容器产生压力,内容器与阀门连接装料体,由于推进剂被隔开且完全不与外界相通,所以安全性和环保性更好。目前,二元包装防晒喷雾较受消费者欢迎。

二元包装防晒喷雾灌装设备采用专业的二元气雾剂灌装机,武汉洁瑞仕自主研发的二元灌装机用于绿色产品(水基型气雾剂)的包装,它将充压缩空气、封口融为一体,然后进行原料充装。该机由理瓶工作台,二元包装封口充气机、二元包装灌液机、称重机、水浴检漏机、扣喷嘴机、装外盖机、在线喷码、输送带、PLC控制程序组成。具有速度快、操作方便、计量准确、封口气密性好、充气压力可任意调节等优点。可满足于防晒喷雾、保湿喷雾、化妆水、鼻腔清洗剂、喷雾食用油等生产商的标准化建厂需求。

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