2022年纳芯微产品供需分析及竞争优势研究

1、2022年纳芯微产品供需分析及竞争优势研究一、纳芯微成立近 10 年，三大产品线齐头并进1.1 聚焦模拟 IC，车规芯片充分布局公司聚焦高性能、高可靠性模拟 IC 研发和销售。公司专注于围绕各个应用场景进行产 品开发，由传感器信号调理 ASIC 芯片出发，向前后端拓展并推出了集成式传感器芯片、 隔离与接口芯片以及驱动与采样芯片，形成了信号感知、系统互联与功率驱动的产品布 局，目前已能提供 800 余款可供销售的产品型号，广泛应用于信息通讯、工业控制、汽 车电子和消费电子等领域。20132015：公司起家于消费电子领域传感器信号调理 ASIC 芯片。公司于 2013 年 成立，成立初期专注于消费

2、电子领域传感器信号调理 ASIC 芯片的开发，当年推出三轴 加速度传感器信号调理 ASIC 芯片，2014 年推出压力传感器信号调理 ASIC 芯片和电流 传感器信号调理 ASIC 芯片。2015 年底之前，公司产品主要为应用于消费电子领域的传 感器信号调理 ASIC 芯片。20162017：信号调理 ASIC 发力工业及汽车领域 & 扩充产品品类。公司推出了面 向工业控制领域以及符合 AEC-Q100 标准且面向汽车前装市场的压力传感器信号调理ASIC 芯片。并推出了硅麦克风和红外传感器信号调理 ASIC 芯片，进一步扩充了产品品 类。为了进一步扩展公司产品在汽车中高压压力传感器领域的应用，

3、公司入股陶瓷电容 压力传感器敏感元件生产商襄阳臻芯，并于 2017 年合作推出面向中高压压力传感器市 场的陶瓷电容压力传感器核心器件级解决方案。2018 至今：隔离、驱动等迅速放量，成长再添新引擎。2018 年以来，公司先后开发了 隔离与接口芯片、驱动与采样芯片、集成式传感器芯片等多类产品。公司于 2018 年推 出了标准数字隔离芯片与隔离接口芯片，于 2020 年成功推出集成电源的数字隔离芯片、 隔离驱动芯片以及隔离采样芯片，实现了对数字隔离领域产品的多品类覆盖。另外，公 司于 2018 年进一步拓展了传感器信号调理 ASIC 芯片的品类，推出了红外传感器信号调 理 ASIC 芯片，并于同年

4、推出集成式温度传感器芯片、集成式压力传感器芯片。至此， 公司从信号感知、系统互联到功率驱动的产品布局已形成。未来，公司将秉承三大板块 齐头并进的策略，推出更多高性能、高品质，尤其是符合汽车电子应用要求的模拟芯片 产品。1.2 业绩强势高增，新品类迅速放量2021 营收及净利高增，高景气背景下各应用领域及各产品品类多点开花。2021 营收 8.6 亿元，同比+256%；归母净利 2.2 亿元，同比+340%。2021 年芯片行业整体供不 应求且国产替代大势所趋。1）在信号感知芯片：公司各类信号调理 ASIC 芯片在 TWS 耳机等消费电子领域延续高增，工业控制、汽车电子领域增长稳健。2）隔离与接

5、口芯片 于信息通讯领域强势增长，于电力储能、光伏、功率电机驱动、新能源汽车等细分领域 亦有较大增幅。3）驱动与采样芯片自 2020Q3 批量出货以来快速放量，主要系通讯、工 控以及新能源汽车领域主要客户积极推动国产化。毛利率稳健，规模效应逐渐体现，费用率优化显著。20202021 公司毛利率为 54.32%、 53.50%；在公司产品组合更丰富的过程中，毛利率基本稳定。2021 销售费用率 4%， 同比-3pt；管理费用率 7%，同比-3pt；财务费用率 0.4%，基本平稳。销售及管理费用 率近两年逐年显著降低系规模效应逐渐体现。Q1 公司综合毛利率为 51.17%，同比下降 1.15 pt，

6、一方面，系上游晶圆代工产能紧张 的形势仍在持续，公司晶圆采购价格呈上涨趋势；另一方面，随着驱动与采样芯片出货 量增长，该类产品平均销售单价有所下降。公司营收结构趋于多元化，目前三业务齐头并进。2021 公司隔离与接口芯片营收占比 43%，驱动与采样芯片占比 31%，信号感知芯片占比 26%。隔离接口产品自 19 年来迅 速放量；驱动与采样芯片 2021 年营收占比迅速提升；目前三大类产品营收贡献已较均 衡。驱动与采样芯片推出早期竞争力强，毛利率较高；其他产品随时间毛利率合理略有 下调。2020，2021H1 公司研发投入分别为 4126 万元，3898 万元（2021H1 为最新披露数据）。

7、公司研发投入迅速增长，仅 2021H1 水平即已接近 2020 全年水平。2020，2021H1 公司 研发强度分别为 17%，11%，有所降低主要系公司营收规模迅速扩大。1.3 股权稳定，技术大拿领衔研发公司股权稳定，三位创始人系实控人。王升杨直接持有公司股份 10.95%，盛云直接持 股 10.2%；王一峰直接持股 3.83%。三位创始人皆为实际控制人，签有一致行动协议。公司核心团队产业背景深厚。公司众多核心团队人员拥有海外半导体大厂工作经验，如 曾任职于 ADI，美满电子等；实控人及核心技术人员半导体相关从业时间皆在 10 年+。募投项目聚焦强化信号链实力&卡位车规。公司 IPO 募投项

8、目拟投入募集资金 7.5 亿元， 主要用于：（1）信号链芯片开发及系统应用项目。（2）研发中心建设项目。（3）补充流 动资金项目。信号链芯片开发及系统应用项目系公司在信号链技术的基础上，在模拟及 混合信号领域进行技术升级和产品开发，围绕公司现有信号感知芯片、隔离与接口芯片、 驱动与采样芯片三大产品方向，凭借公司已有的技术积累和客户资源，研发推出更多高 性能、高品质的产品以满足市场需求，并实现产业化。研发中心建设项目将重点针对车 规级嵌入式电机控制芯片、车规级环境传感器芯片和带功能安全的隔离驱动芯片等产品 进行研发，加快科技成果转化能力。二、需求：模拟 IC 赛道属性优越，下游迎增长良机模拟芯片

9、，简言之就是用来处理模拟信号的芯片，针对不同产品应用可实现信号放大、 信号接收、稳压、数模信号转换等功能，常用模拟 IC 包括：电源管理 IC（PMIC）、运算 放大器（OPA）、比较器（Comparator）、数据转换器（ADC、DAC）、功率放大器（PA）、 模拟滤波器（Filter）、模拟开关（Switch）等，其中电源管理类芯片市场占比接近六成。分应用领域看：通讯设备占比最大，预计 2022 年占比 37.5%，较 2018 年提高 0.9pct； 汽车领域市场为第二大应用领域，占比从 2018 年+1.7pct 至 2022 年 24.7%；工业/电 脑领域市场份额占比小幅降低，预计

10、 2022 年较 2018 年分别-1.1pct/-1.0pct 至 19.5%/6.5%；消费电子/政府及军用领域相对稳定，预计 2022 年较 2018 年分别 -0.2pct/-0.3pct 至 10.8%/1.0%。分地区看：2020 年，中国大陆为全球最大模拟芯片市场，占比 36%；亚洲其他地区比 32%，高于欧洲的 18%和美国的 12%。整体来看，亚太地区模拟芯片需求较大。分品类看：预计 20162023 年，全球信号链模拟芯片市场规模将从 84 亿美元增至 118 亿美元，CAGR 5%。目前中国模拟信号链芯片约 200 亿元，平均国产率不足 10%，增 速 6%左右。到 20

11、26 年全球电源管理芯片的市场规模 将达到 565 亿美元，2018-2026 CAGR 10.69%。2.1 信号感知：国内市场增速突出公司信号感知产品包括传感器信号调理 ASIC 芯片和集成式传感器芯片。1）传感器信 号调理 ASIC 芯片系用于对传感器敏感元件的输出信号进行采样和处理的高集成度专用 化芯片。公司产品集成度高，集成了自主设计的各电路模块，可实现传感器信号的采样、 放大、模数转换、传感器校准、温度补偿及输出信号调整等能，性能和成本都得到了大 幅优化，是传感器系统的核心部件。2）集成式的传感器芯片：公司拓展传感器前端的敏 感元件，形成了温度传感器和压力传感器等集成式的传感器芯片

12、。目前，公司各式传感 器信号调理 ASIC 芯片多配套 MEMS 敏感元件使用，构成完整传感器芯片。按品类看，压力传感器占据 MEMS 行业较大份额，占比约 15%，主要受益于压力传感器 在汽车、工业和消费品等领域的广泛应用。消费电子系 MEMS 传感器最大下游应用，终端出货及配置升级驱动增长。MEMS 传感 器消费电子类下游产品智能手机、平板电脑、可穿戴设备整机出货增长，以及整机产品 中硅麦克风、加速度传感器、陀螺仪等渗透率进一步提高，带动了相关 MEMS 传感器 行业需求的增长，作为后端信号处理的传感器信号调理 ASIC 芯片亦随之增长。据 Yole 数据，消费电子领域系全球 MEMS 行

13、业最大应用领域，占比约 60%；2020-2026 年消 费电子领域 MEMS 产品市场规模将从 71 亿美元增至 113 亿美元，CAGR 7.92%。单车搭载 MEMS 传感器数量将迎大幅提升。汽车传感器最初用于发动机中，随汽车性 能提升，应用拓展至安全系统、舒适系统等方面，其数量和种类均不断增加。目前平均 每辆汽车包含 10-30 颗 MEMS 传感器，而在高档汽车中大约会采用 30 颗甚至上百颗 MEMS 传感器。汽车对传感器需求日益提升，促进了传感器及其信号调理 ASIC 芯片市 场规模的增长。据 Yole 的数据，2021-2026 年全球汽车电子领域 MEMS 产品市场规模 从

14、22 亿美元增至 29 亿美元，CAGR 4.72%。工业自动化驱动 MEMS 传感器需求增长，进而带动其关键元件传感器信号调理 ASIC 芯片需求。传感器及其信号调理 ASIC 芯片产品作为过程控制和测量系统中的前端元件， 被大量应用于工业自动化中的测量、分析与控制等环节。工业智能化浪潮中，传统传感 器已无法满足自动化要求，而智能化传感器可有效采集各个生产环节数据，并及时反馈 给控制中心，以便对异常环节进行干预处理，以保证工业生产的正常进行。如 MEMS 压 力传感器主要用于数字压力表、数字流量表和工业配料称重，并根据其输出的结果准确 地推进后续生产环节。据 Yole 数据，2021-202

15、6 年全球工业领域 MEMS 产品市场规模从 14.77 亿美元增至 20.91 亿美元，CAGR 5.97%。2.2 隔离接口：工控&汽车系需求主力1）隔离器件是将输入信号进行转换并输出，以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规 器件。电气隔离能够保证强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性。公司数字隔离芯 片系容耦数字隔离。另外，公司基于标准数字隔离芯片，开发出集成电源的数字隔离芯 片，集成电源隔离电路和信号隔离电路，可同时实现电源隔离和信号隔离。2）接口芯片 是基于通用和特定协议且具有通信功能的芯片，广泛应用于电子系统之间的信号传输，可提高系统性能和可靠性。公司可提供 I2C、RS-485、

16、CAN 等不同标准的接口芯片。按 是否具有隔离功能，公司接口芯片可分为隔离接口芯片、非隔离接口芯片。工业及汽车系数字隔离芯片两最大应用领域，工业自动化和汽车电气化系需求主要引擎。 数字隔离芯片主要用于信息通讯、电力自动化、工厂自动化、工业测量、汽车车体通讯、 仪器仪表和航天航空等产品及领域。带隔离驱动的电机在工业领域使用增加、工业物联 网对隔离接口的需求和汽车电气化对安规需求提升等因素，进一步促进了数字隔离类芯 片市场的发展。2020 年数字隔离类芯片在工业领域上 使用最多，占比约 29%，其次汽车电子占比约 17%，通信领域位居第三，占比约 14%； 预计 2026 年下游各应用领域份额仍基

17、本持平。工业 4.0 背景下人机交互节点增多，安规要求驱动隔离需求放量。工业用电 （220V380V 交流电）远超人体安全电压 36V，故人机交互各节点皆须隔离高低压之间 的信号传输，以保障生产人员安全。工业自动化系统有多个 PLC/DCS 节点，每个PLC/DCS 节点控制一至多个变送器、机械手、变频器、伺服等设备，各设备皆有隔离需求。另外， 数字隔离芯片还用于保护模块和隔离噪声信号等。新能源车持续渗透，且安规和设备保护要求驱动单车隔离需求大幅增加。新能源汽车较 传统燃油车电气化程度更高，安规和设备保护需求高，数字隔离类芯片也更多地应用于 新能源汽车高瓦数功率电子设备中，包括车载充电器（OB

18、C）、电池管理系统（BMS）、 DC/DC 转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN 总线通讯等汽电子系统，成为新型电 子传动系统和电池系统的关键组件。此外，汽车内部设计简单化发展要求数字隔离芯片 具有高集成度，集成了接口、驱动、采样等功能的隔离芯片更具优势。据 Canalys 预计， 2028 年，电动汽车的销量将增加到 3000 万辆；到 2030 年，电动汽车将占全球乘用车 总销量的近一半。公司数字隔离类芯片主要应用于通信基站及其配套设施的电源模块中。1）5G 基站建设 数将远多于 4G 基站，据前瞻产业预计，2022 年中国将新建 5G 基站数 110 万个。2） 5G 基站电源模块

19、对隔离芯片需求较 4G 大幅增加，主要系站点能耗倍增，电源平均功率 系 4G 时代 2.5 倍，带动功率器件数量、内部通道数、模块数均随之增加，单个电源模 块的数字隔离类芯片需求量也将大幅增加。3）带隔离功能器件更适宜作5G基站内配套， 主要系 5G 设备散热需求更高，需更智能的温控、监控以及备电能力，具隔离功能的电 源、驱动、采样、接口等集成化程度高且耐压能力强的产品更符合应用场景。2.3 驱动采样：市场稳健扩容驱动芯片用于驱动 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件，可放大控制芯片（MCU） 的逻辑信号，包括放大电压幅度、增强电流输出能力，以实现快速开启和关断功率器件。 采样芯

20、片是一类实现高精度信号采集及传输的芯片，主要用于系统中电流、电压等模拟 信号的监控。隔离驱动/隔离采样芯片可在隔离/采样基础上提供原副边电气隔离功能。全球驱动芯片出货增速较高，中国增速高于全球平均。20222023 年全球市场驱动芯片出货量将分别达 1147 亿颗、1221 亿颗；中国市场出货将分别达 417 亿颗、457 亿颗，近年来每年中国驱动芯片出货增速约 9%，高于全球 6%的增速水平。 驱动芯片广泛应用于工业、电源、能源以及汽车等领域，可分为马达/电机驱动芯片、显 示驱动芯片、照明驱动芯片、音圈马达驱动芯片、音频功放芯片等。其中，电机驱动芯 片为最大品类，占比接近 50%；电机驱动芯

21、片可以用来驱动交流电机、直流电机、步进 电机和继电器等感性负载，广泛用于工业自动化，数字电源，光伏和新能源汽车等领域。随系统精度、复杂程度不断提高，采样芯片越来越多地被用作闭环控制以及系统监控。 ADC 系较常见的采样芯片，据咨询公司 Reports and Data 数据，2027 年全球 ADC 市场 规模将增至 37.9 亿美元，20202027 4.9%。三、供给：海外厂商仍占主导，国产替代大势所趋模拟 IC 护城河极高，依赖设计者全面知识及经验积累。模拟 IC 设计者需要全面的知识， 包括 IC 和晶圆制作工艺与流程，同时还要对大部分元件的电特性和物理特性了如指掌， 这都需要时间与经

22、验的积累。优秀的模拟 IC 企业经过长时间的研制和量产，可以将设计 和制造中的各种问题积累起来，形成独一无二的技术壁垒。对比 1995 年和 2017 年模拟 IC 全球前十的厂商可以发现，如今前十的厂商中，仅有 Skyworks、美信(Maxim)与 1995 年前十的厂商关系不大，同时也只有东芝和 Sany 掉出如今的前十，而德州仪器、ADI、 意法半导体等公司经过 20 余年仍然是行业标杆。（1）信号感知MEMS 头部制造商聚集欧美，应用领域广泛。欧美 MEMS 制造商起步较早，技术成熟， 市场份额较高。全球头部 MEMS 制造商包括 BOSCH（博世）、ST（意法半导体）、NXP、 I

23、nfineon 等，其信号调理 ASIC 芯片主要是配套自身传感器敏感元件产品，大部分都不单 独对外销售，且和国内的传感器公司少有业务合作。Renesas 和 Melexis 作为国外自研 出售的传感器信号调理 ASIC 芯片的厂商，其产品聚焦于汽车和工业领域的应用，具有 业内领先的技术指标。中国市场长期欧美主导，国产替代正当时。中国 MEMS 市场长期为欧美厂商主导，2019 年中国 MEMS 前 10 大厂商中，国产率仅 6%。受中美贸易摩擦影响，国内一线厂商重视 供应链安全，推动 MEMS 国产化趋势，2018-2020 年，中国 MEMS 企业发展迅速，营收 规模快速提升，前 10 大

24、厂商国产率快速提高。（2） 数字隔离国际龙头起步较早，国产替代大有可为。国际半导体公司在数字隔离芯片领域起步较早， 并在长期以来占据了市场的主导地位。根据 Markets and Markets 数据，2020 年全球前 5 大数字隔离芯片供应商为 TI、SiliconLabs、ADI、Broadcom（博通公司）以及 Infineon， CR5 达 40%-50%，剩余市场主要被 NVE 公司、ROHM（罗姆半导体）、MAXIM（美信公 司）、Vicor 公司、ON（安森美半导体）等公司占据。中国厂商布局相对较晚，目前实现 量产且销售的厂商不多，主要包括纳芯微、中科格励微、荣湃半导体和川土微

25、电子等。（3） 驱动采样驱动芯片：目前国际市场驱动芯片的供应商以 Infineon、TI、ROHM（罗姆半导体）、ST （意法半导体）、ADI、SiliconLabs 等公司为主，其中 Infineon、TI、ADI、SiliconLabs 等企业推出了可应用于新能源汽车的隔离驱动芯片。由于隔离驱动芯片技术难度较大， 需要同时具备高压隔离技术和驱动技术，国内拥有隔离驱动芯片产品的公司较少。 采样芯片：在采样芯片领域，行业内主要供应商有博通、ADI、TI 等欧美半导体公司。四、纳芯微技术优势突出，充分卡位车规4.1 信号感知芯片覆盖全面，细分赛道市占亮眼信号感知芯片 ASIC 各产品覆盖全面，“

26、压力”&“加速度”类传感器芯片市占率较高。 公司 ASIC 芯片产品种类较多。现已能覆盖压力传感器、硅麦克风、加速度传感器、电 流传感器、红外传感器等多品类信号调理 ASIC 芯片。2020 年公司压力传感器芯片占国 内市场份额 32.19%，加速度传感器芯片占国内市场份额 23.06%。传感器信号调理 ASIC 芯片：公司的传感器信号调理 ASIC 芯片，主要应用于汽车电子、 工业控制和消费电子等领域的传感器产品。对应产品在 ADC 位数、DAC 位数、过反压保 护和校准能力等性能指标上优于国际竞品。集成式压力传感器芯片：公司集成式压力传感器芯片主要应用于汽车的发动机进气压力 传感器、油箱蒸

27、汽压力传感器、制动助力压力传感器、工业真空度检测和水位检测等方 面。对比国际竞品，公司的 NSPAS1 芯片的过压保护、精度、响应时间和功耗等性能指 标上优于国际竞品。同时，公司的集成式压力传感器芯片能够根据客户需求提供定制化 标定参数曲线等，从而满足系统应用的多样化需求。集成式温度传感器芯片：集成式温度传感器芯片主要应用于工业、医疗、便携式设备、家用电器、可穿戴设备以及电脑、服务器等市场，与国际竞品对比，公司的 NST1001 芯 片的工作电压、温度转换加传输时间、ESD 防护和功耗等性能指标上优于国际竞品。4.2 数字隔离芯片技术领先，全球市占率达 5.12%数字隔离芯片产品齐全，全球市占率达到 5.12%。数字隔离与采样芯