2022年电子行业深度研究

2022年电子行业深度研究导语新能源汽车使用大容量锂电池，其工作电压的范围从传统汽车的12V蹿升至400~600V，且电驱单元、电气设备数量大量增加，对连接器的可靠性、体积和电气性能提出了更高要求。半导体：终端创新不止，芯片百花齐放1终端创新+国产替代，国内半导体需求稳健增长1.1终端创新不止：电动车/光伏/5G/人工智能/VRAR等，驱动半导体需求增长全球半导体产业在持续成长，天花板不断上移。全球半导体销售额：2002年1422亿美元，2012年2916亿美元，2020年4404亿美金，预计2021年5530亿美金；历史上PC和智能手机是半导体增长的两大核心引擎；当前终端创新不止：汽车智能化电动化、光伏风电储能、5G和物联网、AI/云计算、ARVR等，促进半导体需求持续增长。1.2产业往国内转移趋势显著，但整体贸易逆差仍大我国每年在集成电路产业的贸易逆差仍大：据中国海关统计数据，2019年中国集成电路进口金额3040亿美元，同比下降-2.2%。中国集成电路出口金额1015亿美元，同比增长20.1%。整体贸易逆差收窄到2025亿美元，同比下降10.94%，但仍旧约是出口金额的2倍。近几年虽然我国集成电路出口金额随着进口金额增长而同步增加，但整体贸易逆差仍旧非常巨大。1.3国产化率低，核心领域仍受制于人根据ICinsights的数据，2012-2019年国内半导体的自给率一直在稳步提升，2019年自给率约为17%。参照《中国制造2025》，2025年目标国产化率达到50%，这意味着中国需要资产至少需要自产接近1000亿美元的产品，但如今中国只能提供约200亿美元的产品，相比2019年替代空间超过5倍，同时，中国距离“中国制造2025”的目标还有很长的路要走。2功率半导体：助力碳中和的核心半导体部件2.1功率半导体行业整体成长稳健，周期性相对小功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率半导体细分为功率器件（分立器件的一支）和功率IC（集成电路的一支）。理想情况下，完美的转化器在打开的时候没有任何电压损失，在开闭转换的时候没有任何的功率损耗，因此功率半导体这个领域的产品和技术创新，其目标都是为了提高能量转化效率。2.2功率半导体产品梯次多，IGBT是新一代中的典型产品根据Yole等相关统计，目前全球功率半导体中约50%是功率IC，其余的一半是功率分立器件；在功率分立器件销售2017年占比中，MOSFET占比最高，约占31%，其次是二极管/整流桥占比约29%，晶闸管和BJT等占分立器件约21%，IGBT占比19%，但是其复合增速是所有产品中最快的。2.3IGBT产品更新慢，价格稳定从20世纪80年代至今，IGBT芯片经历了6代升级，从平面穿通型（PT）到沟槽型电场—截止型（FS-Trench），芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化，断态电压也从600V提高到6500V以上。2.4IGBT行业驱动因素清晰，天花板上移驱动力强IGBT在工业控制及自动化、新能源汽车、电机节能、太阳能发电、风能发电等诸多领域都有广泛的应用；用于在各种电路中提高功率转换、传送和控制的效率，其中在新能源车中的驱动系统是最典型的应用。2.5国产替代空间广阔，功率龙头公司成长确定性强国产替代空间广阔。目前国内IGBT模块打入全球前10的只有斯达半导，但也仅仅是占全球IGBT模块市场份额不足5%，由于IGBT的下游应用新能源车、光伏、风电等这些新兴领域，我国在世界上的话语权高于过去的传统燃油车领域和工控领域，因此在IGBT的增量空间中有一半以上需求都在中国，未来几年我国的IGBT市场需求占比将从2019年不35%提升到2025年的50%或以上，为我国的IGBT厂商提升份额和竞争力创造了良好的条件，国产IGBT厂商市场份额和业务量的提升潜力非常大。3模拟IC：稳健增长，龙头份额不断提升3.1模拟IC生意模式优秀，行业壁垒高集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的集成电路；数字集成电路对离散的数字信号（如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路。3.2模拟IC生意模式优秀，行业壁垒高模拟芯片技术壁垒高，因此回报率高：模拟芯片行业毛利率在50%左右，大于大部分行业的毛利率。行业龙头德州仪器15年来毛利率稳定上升，平均在60%左右。与数字芯片相比，模拟芯片产品要求低失真、低功耗、高可靠性。模拟芯片设计相对于数字芯片辅助设计软件较少，需要设计人员有丰富的经验。因此，模拟芯片的壁垒较高，产品的附加值高，整体毛利率高。3.3国产化率极低，国内龙头市占率有巨大提升空间中国市场竞争格局比较分散，前5大公司占比35%左右，其他的公司占比均在5%以下。全球市场中前5大公司占比达到了78%左右，市场集中。相比较下中国国内市场有65%的市场被大量的较小的公司占据，不存在明显的垄断现象。思瑞浦市场占比不足1%，未来的发展空间广阔。4FPGA：高景气高壁垒，国产厂商多领域奋力追赶4.1FPGA：架构灵活的可编程芯片，兼具并行性和低时延性FPGA芯片属于逻辑芯片大类。逻辑芯片按功能可分为四大类芯片：通用处理器芯片（包含中央处理芯片CPU、图形处理芯片GPU，数字信号处理芯片DSP等）、存储器芯片（Memory）、专用集成电路芯片（ASIC）和现场可编程逻辑阵列芯片（FPGA）。4.2独特优势拓展需求空间，国内外市场同步高增中国市场增速快于全球，未来五年年均复合增长率23.1%。中国FPGA市场从2016年的约65.5亿元增长至2020年的约150.3亿元，年均复合增长率约为23.1%。随着国产替代进程的进一步加速，预计到2025年中国FPGA市场规模将达到约332.2亿元。4.3下游应用多点开花：FPGA细分领域成长性分析FPGA下游应用广泛，5G+AI+汽车电子引领行业增长。得益于FPGA高灵活性，可扩展的优点，FPGA的下游应用十分广阔，包括网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等领域。目前随着5G通信的快速渗透，人工智能的蓬勃发展以及汽车智能化趋势不断加强，预计未来通信、AI、汽车电子三项领域FPGA需求量将不断提高，市场规模有望持续收益。4.4网络通信和5G中FPGA芯片的应用网络通信领域是FPGA芯片的主要应用市场之一，Frost&Sullivan数据显示2020年应用于该领域的FPGA芯片中国销售额将达到62.1亿元，占中国FPGA芯片市场份额的41.3%，2021年至2025年年均复合增长率将达到17.5%。4.5工业和数据中心FPGA芯片的应用工业领域是FPGA芯片的主要应用市场之一，FPGA芯片在工业领域应用非常广泛，大量应用在视频处理、图像处理、数控机床等领域实现信号控制和运算加速功能。随着智能化与自动化技术的发展，工业领域也正逐渐从以人力资源为核心要素转向以自动化为核心要素的智能化无人工厂。4.6汽车智能化和人工智能中FPGA的应用FPGA芯片可用于实现多个图像传感器的信号桥接、3D环视视频融合、倒车辅助视频、辅助驾驶视频等功能。在辅助驾驶和自动驾驶领域，FPGA芯片可用于实现机器视觉与目标检测等各种功能。4.7竞争格局：国外绝对垄断，国内龙头公司迎头赶上FPGA芯片国外起步较早，技术积累深厚，高度垄断市场。根据Frost&Sullivan的统计数据，以出货量为口径，2019年中国FPGA芯片市场有超80%的份额被外商占据，前三名供应商为赛灵思、英特尔和莱蒂斯，出货量分别为5200万颗，3600万颗和3300万颗，占比36.6%、25.3%和23.2%，国产厂商安路科技排在第四位，占比仅6%。若以销售额口径统计，市场呈现双寡头形式，2019年赛灵思和英特尔两家的合计占有率达91.1%，安路科技排名第四，占比0.9%，在国产厂商中排名第一。智能汽车：电动化智能化趋势明确，零部件迎新机5电动化、智能化催生增量需求汽车电动化：即汽车以电能作为能源供给，电机作为动力引擎，具有节能、零排放等特点。目前常见的有BEV（电池动力），HEV（油电混动）、MHEV（轻混）、PHEV（插电混）和REEV（增程式）等。汽车智能化：2020年2月国家发改委发布《智能汽车创新发展战略》，其对智能汽车的定义为“通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，并逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。”电动化、智能化使得汽车对高压连接、智能传感、车身控制芯片、功率器件等都提出了增量需求。6传感器：智能汽车之眼，感知层核心硬件6.1传感器是智能驾驶之眼自动驾驶级别越高，所需传感器数量越多。特斯拉Model3传感器阵列包含8颗摄像头，12颗超声波传感器。3颗摄像头负责前方视野，主摄像头探测距离高达250米。6.2车载摄像头市场空间广阔随着ADAS和自动驾驶的逐步深入，预计未来车载摄像头市场规模仍保持高速增长，根据ICVTank预测，全球车载摄像头市场规模将有望从2015年的62亿美元增长至2025年的至273亿美元，10年CAGR达16.0%。国内市场预计在2022年突破百亿元，2025年达到237亿元，年复合增速32.7%，高于全球增速。6.3毫米波雷达需求迅速提升车载毫米波雷达中心频率由24GHz提升到了77GHz。由于77GHz相比24GHz具有体积小、容易实现单芯片集成、性能好(更高速度分辨率、提高信噪比、更高输出功率)以及更少研发成本和雷达系统物料成本的优点。以ACC场景为例，77GHz毫米波雷达的体积为24GHz毫米波雷达的1/3，探测器精度为24GHz毫米波雷达的3~5倍。所以，77GHz毫米波雷达将成为行业未来发展重要方向。6.4激光雷达前景广阔，国产厂商有望进入主流市场Velodyne为激光雷达市场龙头以及机械式激光雷达始祖，技术领先，具有专利壁垒，推出混合固态及纯固态激光雷达通过现代摩比斯等T1进入汽车前装市场。7连接器：小部件、大空间，国产供应商破局7.1汽车连接器是最大细分领域根据Bishop&Associates，2020年全球连接器市场销售规模627.3亿美金，2010~2020年CAGR为2.7%，预计2023年将超过900亿美元。2019年，汽车领域超越通信成为最大的细分市场，占比23.7%。7.2高压连接器：应运而生的连接器解决方案新能源汽车使用大容量锂电池，其工作电压的范围从传统汽车的12V蹿升至400~600V，且电驱单元、电气设备数量大量增加，对连接器的可靠性、体积和电气性能提出了更高要求。7.3射频&高速连接器：深度受益ADAS和汽车智能化汽车智能化趋势下，ADAS（智能驾驶辅助系统）的渗透率快速提升，车载传感器用量增加，数据传输要求（高速高频大数据量）相应提高，车载射频连接器使用量也随之增长，并催生了高速高频连接器需求。7.4国内新能源汽车连接器赛道高成长性受新能源汽车高速发展红利驱动，2021年国内新能源汽车连接器新增市场约69亿元，乐观测算，2022年达到140亿元，同比增长102.9%，2025年达到350亿元。加上传统燃油车连接器需求，2022年合计市场规模达340亿元，2025年500亿元。2021~2025年CAGR为14.7%。7.5竞争格局：汽车连接器高门槛，海外巨头占垄断地位行业集中度较高，前十大厂商市占率超过60%。过去40年，全球前十大连接器制造商的市占率从1980年38%提升至2020年的61%，2015年后长期保持60%的占比，头部集中格局稳固。前三大巨头泰科电子、安费诺和莫仕市占率超过35%，形成了较为稳定的全球龙头地位，带领着行业技术潮流，并在高端市场具有垄断地位。LED显示：MiniLED风起，终端多点开花8画质重塑时代，MiniLED多点开花8.1显示技术进阶，画质重塑MiniLED弥补LCD与MicroLED技术断档：1）面板厂——延续液晶面板的生命周期；2）终端品牌——摆脱传统液晶需求的激烈竞争，产品高端化提升附加值；3）超高清显示政策推动，4K/8K规模化应用；4）技术条件成熟，可实现商用。8.2MiniLED：画质与成本的均衡选择MiniLED在亮度、对比度、色彩饱和度、可靠性、寿命等方面均超过OLED，同时产业链投入资金少，成本低，在大尺寸领域有显著优势。8.3中大尺寸是MiniLED背光主要发力空间以12.9寸iPadPro以例，根据日本FomalhautTechnoSolutions拆解，内部硬件成本510美元（售价1099美元），其中miniLED芯片成本90美元，接近总造价的1/5。（2500+分区，超1万颗灯珠）PCB：材料价格望小幅回调，汽车、服务器齐发力9上游原材料价格展望PCB厂商营业成本对上游原材料价格较为敏感。目前，相关龙头企业的营业成本50%到75%由原材料成本构成。覆铜板是PCB制造的核心原材料，是将电子玻纤布等增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状