2024年中国GNSS芯片行业研究报告：支撑物联网、车联网应用落地的核心器件

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400-072-5588©2024LeadLeoGNSS产业链中，上游毛利率最高，但总体市场份额较小；中游毛利率较低，市场份额大于上游；下游毛利率较高，市场份额最大。GNSS产业链上游基础器件主要为GNSS芯片、板卡/模块、天线等，其在2022年我国卫星导航与位置服务产业中的产值同比增长12.47%，占比达3.71%。根据GNSS管理局（GSA）的数据，全球GNSS终端社会持有量从2019年的64亿台增长至2029年的95亿台，总产值将从2019年的1,557亿欧元增长至2029年的3,244亿欧元。高精度GNSS接收机是一种能够接收高精度卫星导航信号并确定地面空间位置的终端仪器，其技术门槛较低于上游基础器件，因此市场参与者较多。2022年，中国卫星导航与位置服务产业总产值达5,007亿元，同比增长6.8%。其中，包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施在内的产业核心产值达1,527亿元，占比为30.5%；由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值达3,480亿元，占比为69.5%。Chapter1GNSS芯片是指可以接收由全球导航卫星发射的信号，从而完成定位导航功能的芯片组，主要包含了基线射频基带微处理器电源管理总线内存和控制串口设备外围接口存储TCXO/XTALRTC基带信号处理信号捕获、跟踪、解调、测量值提取射频前端模拟转换天线信号接收应用处理PVT解算用户接口输入输出线射频基带微处理器电源管理总线内存和控制串口设备外围接口存储TCXO/XTALRTC基带信号处理信号捕获、跟踪、解调、测量值提取射频前端模拟转换天线信号接收应用处理PVT解算用户接口输入输出芯片前需要射频芯片进行信号处理，射频芯片负责将卫星接收机接收到的卫星射频信号经过前置低噪放大器和下变频器后得到模拟中频，经过A/D转换得到数字号送入基带数据处理芯片。o由于芯片设计复杂，尤其是射频和基带一体化SoC芯片的设计，因此GNSS芯片设计能力的差异直接影响芯片性能、灵敏度、功耗、尺寸、成本等多个地影响导航定位终端产品的核心竞争力。核心指标，芯片集成度越高，通常板卡/模块的体积越小、功耗核心指标，实时动态差分定位精度越高，说明在运动状态下的测ooGNSS（全球导航卫星系统）芯片是所有高精度卫星导航定位终端产品和应用的核心部件，技术含量最高，决定了终端产品应用性能的高低。其通常指可以接收由GNSS卫星o根据定位误差的大小，GNSS芯片的精度可分为导航型和高精度型。导航型GNSS芯片定7400-072-5588©2024LeadLeoGNSS芯片产业链核心环节包括上游的GNSS芯片、板卡/模块，中游的产品及解决方案，以及下游的 GNSS产业链结构基础设施基础器件应用产品解决方案运营服务用户应用软件卫星导航系统应用软件卫星导航系统增强系统增强系统GNSS芯片、板卡/模组 核心软件天线GNSS芯片、板卡/模组高精度高精度GNSS终端解决方案解决方案服务运营服务运营用户用户 环节介绍代表性厂商上游GNSS芯片、板卡/模块•高精度GNSS芯片、板卡/模块是技术含量较高的环节，需要较长的技术积累和巨大•目前，国产厂商在GNSS芯片技术上的突破使得海外巨头垄断的局面有所改观。产品及解决方案•GNSS应用主要通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案加以实现；•国产终端产品性能与海外厂商无显著差距，国内市场份额已逐渐被国产厂商取代。下游运营服务•主要是通过建设地基增强系统提供的卫星信号增强服务，以及基于各种技术和产品的应用及运营服务。瓦泰（NovAtel）等；中游产品及解决方案是通过终端产品或软硬件集成的系统解决方案来加以实现，其产品主要包括高精度GNSS接收机及GIS数据采集器等，解决方案包括形变与安全监测系统、车辆自动驾驶系统、驾培系统等，国内主流的产品及解决方案厂商有司南导航、南方导航、华测导航和中海达等；下来源：华测导航招股书，司南导航招股书，头豹研究院8400-072-5588©2024LeadLeoGNSS芯片、板卡/模板产业发展难点有研发投入高精度GNSS芯片发展难点研发投入大，前期失败率较高研发投入大，前期失败率较高仅支持一个卫星系统的定位板卡/模仅支持一个卫星系统的定位板卡/模GNSS芯片的流片，仅开一次光罩便要花费600-800万元不等，而一次性流片的成功率较低。这一关键因素也导致了资金充足的大企业更容易在芯片研发上取得成功，而中小企业则无力支撑。此外，目前中国北斗导航系统偏重于卫星的研制和发射，占北斗研究总经费的90%，仅不到10%用于导航芯片的开发研究，这也制约着GNSS芯片厂商研发的积极性。BDS/GPS/GLONASS/Galileo/QZSS/NAVIC六大卫星系统，定位的频率更技术创新对人才专业性要求较高技术创新对人才专业性要求较高的模块，相比单频多模定位板卡/模的模块，相比单频多模定位板卡/模GNSS芯片产业是典型的技术密集型产业，对从业者专业性有较高的要求。高精度卫星导航定位实现的关键技术在于高精度北斗/GNSS芯片的设计以及RTK高精度定位算法的理解能力。由于知识和经验难以在较短时间内积累，且出于保密的需要，行业内的企业通常尽可能选择自主培养来满足人才需求。但随着GNSS产业的快速发展，企业对人才需求不断上升，内部人才培养已无法满足企业发展的现有需求，进而加剧了市场上的人才争夺，导致整个行业高端人才资源储备不足。oo从支持的频段和卫星系统来看，GNSS板卡/模块可分为单模定位模块、单频多模定位oGNSS导航及定位的应用持续向高精度与高稳定度发展，且为了避免对单一系统的依赖，块可同时支持L1和L5频段及多个卫星系统的模块。相较于单频多模定位模块，具备更先进制程芯片技术受西方限制先进制程芯片技术受西方限制芯片的制程越低芯片的制程越低，基于芯片生产的高精度GNSS终端的功耗和体积优势越明显，但其制造难度与成本也越高。近年来，随着中美贸易摩擦不断加剧，半导体设备核心技术仍掌握在西方发达国家中，缺少先进制程的半导体设备将极大程度地限制中国高精度GNSS产业的发展。9400-072-5588©2024LeadLeoGNSS基础器件在GNSS产业链中具有高毛利率、低市场份额的特征、2022年GNSS基础器件产值同比增 GNSS产业链各环节毛利率及市占率情况GNSS产业链中基础器件产值占比，2022毛利率高高低高精度高精度GNSS芯片/模块其他基础器件附加价值大其他基础器件附加价值大附加价值小附加价值小高精度卫星导航定位产品高精度GNSS集成系统数据采集设备产品高精度卫星导航定位产品高精度GNSS集成系统数据采集设备产品高精度卫星导航定位技术上游中游下游u基础器件u基础器件u基础软件u基础数据 市场份额oGNSS产业链上游基础器件主要为GNSS芯片、板卡/模块、天线等，其在2022年我国卫星导航与位置服务产业中的车辆行车记录仪等市场。400-072-5588©2024LeadLeoGNSS接收机技术门槛较低于上游基础器件，市场参与者数量较多。全球GNSS接收器出货量预计将从单位：[亿欧元]单位：[亿欧元]指标司南导航华测导航T5Pro中海达V96南方导航星云对比结果1323146539223841,0604034603146539223841,060403460978113281132定位精度全球GNSS接收器出货量和设备总安装量增长情况，2021-20315mm+0.5ppm5mm+0.5ppm5mm+0.5ppm单位：[亿台]单位：[亿台]-iV96和星云体积V96和星云o高精度GNSS接收机是一种能够接收高精度卫星导航信号并确定地面空间位置的终端导航星云四大国产GNSS接收机之间的性能无显著差距。o根据GNSS管理局（o高精度GNSS接收机是一种能够接收高精度卫星导航信号并确定地面空间位置的终端导航星云四大国产GNSS接收机之间的性能无显著差距。400-072-5588©2024LeadLeo车载导航系统、公共交通系统、紧急车辆管理、共享单车、交通监控、车辆自主高精度GNSS数据采集设备高精度高精度GNSS数据采集设备高精度铁路铁路运营监控、轨道测量和检测系统、铁路通信系统时间同步、车对车通信系统、碰撞和脱轨警告水下测量、浮标定位、电子海图、海港设施管理、自动识别系统（AIS）航路导航、机场场面监控、精密进近、空中交通管理系统地理信息（GIS）采集器、高精度GNSS数据采集设备高精度高精度GNSS数据采集设备高精度农业精准农业（自动驾驶、农场规划、测绘、土壤采样、农机引导、作物监测等）、牲畜可穿戴GNSS设备基于GNSS的动物地理定位、环境分析、森林火灾管理和控制、地震预测、风暴追踪、洪水渔船出海导航、渔政监管、渔船出入港管理、海洋灾害基于GNSS的无人机和跟踪设备、林区面积测算、木材量估算、巡林员巡林、森林防火、测定航天器导航、太空探测、授时、运载火箭跟踪农业、无人机、消费电子、基础设施等领域。其中，消费者解决方案领域和道路交通领域的GNSS收入占到所有行业应用的90%左右。+ooPNT体系能够实时提供定位、导航、授时等时间和空间信息服务，其具备较高布在自有全球卫星导航系统的基础上构建国家PNT体系。来源：《北斗卫星导航系统规模应用国际化发展战略研究》，头豹研究院400-072-5588©2024LeadLeo单位：[亿元]单位：单位：[亿元]单位：[%]6,0004,6905,0004,0003,0001,7356,0004,6905,0004,0003,0001,7352,0001,00004,0333,4503,0165,0072,5502,11835%30%25%20%15%10%5%0%---授时精度30ns2015201620172018201920202021授时精度30ns中国卫星导航与服务产业总体产值同比核心产值与关联产值占比，2022u智能手机u乘用车导航仪u乘用车自动驾驶u道理运输u移动通信u农业领域核心产值与关联产值占比，2022u智能手机u乘用车导航仪u乘用车自动驾驶u道理运输u移动通信u农业领域u能源领域u公安领域智能穿戴式设备u其他30.5%69.5%u核心产值29.4%30.8%0.4%0.4%1.3%1.4%25.8%1.4%5.9%√√√√--√√√√√√--√----√2.9%星导航系统（BDS）、美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）和欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILEO）具备在全球范围内提供导航定括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施在内的产业核心产值达1,527亿元，占比为30.5%；由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值达3,480亿元，占比为69.5%。此外，应用产值占比前400-072-5588©2024LeadLeoChapter2司南导航是国内完全自主掌握高精度北斗/GNSS模块核心技术并成功实现规模化市场应用的国家级专精o上海司南卫星导航技术股份有限公司成立于2012年，是完全自主掌握高精度北斗/GNSS模块核心技术并成功实现规模化市场应用的国家级专精特新“小巨人”企业。司南导航在高精度射频芯片 北斗/GNSS芯片射频芯片 北斗/GNSS芯片Quantum-IIISoC芯片AG400-072-5588©2024LeadLeo提供包括一站式GNSS基础产品在内的时空传感核心产品和服务o基于自主创新的核心芯片，和芯星通提供包括全系统全频点射频基带及高精度算法双频多系统GNSS定位芯片