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盛云电器(国产隔离芯片龙头)

  • 职业人才
  • 2023-12-23 20:00
  • 龙泉小编

(报告出品方/分析师:德邦证券 陈海进 徐巡)

1. 国内隔离芯片龙头,正处于快速上升期

1.1. 包括信号感知芯片、隔离与接口芯片、驱动与采样芯片三大业务

纳芯微2013年成立于苏州市,是国内隔离芯片龙头。

公司主要从事高性能模拟及混合信号芯片设计,产品主要包括驱动与采样芯片、隔离与接口芯片和信号感知芯片,截至2022年10月,公司可供销售的料号数量约1200余款,广泛应用于汽车电子、工业控制、信息通讯和消费电子等领域。

公司客户覆盖以上各领域龙头企业,包括中兴通讯、汇川技术、海康威视、韦尔股份等,公司车规级芯片已在比亚迪、东风汽车、上汽大通、宁德时代等终端厂商批量装车,同时进入了上汽大众、联合汽车电子等终端厂商的供应体系。

公司发展历程可分为初创期(2013-2015)、拓展期(2016-2017)及快速上升期(2018至今)三个阶段。

公司初创期聚焦传感器信号调理 ASIC 芯片和消费电子领域。公司2013年成立,成立之初专注于传感器信号调理 ASIC 芯片,下游应用领域集中于消费电子。

2016年,公司进入拓展期,向工业及汽车领域发展。

2016年推出符合 AEC-Q100 标准面向汽车前装市场的压力传感器信号调理 ASIC 芯片,为了扩展公司产品在汽车中高压压力传感器领域的应用,同年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。

公司在快速发展期推出隔离与接口芯片、驱动与采样芯片、集成式传感器芯片等多类产品,保障营收持续增长。

公司在 2018 年推出标准数字隔离芯片与隔离接口芯片,并于 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,形成了从信号感知、系统互联到功率驱动的产品布局。

2021 年及之后公司进一步推出一系列非隔离芯片,包括磁传感芯片、LED 驱动芯片,车载电源 LDO 芯片等。公司不断拓展新应用领域及推出新产品品类,为营收和利润注入新增长动力。

公司 2018 及 2021 年两次获国家高新技术企业认定,2019 年获评中国 IC 设计成就奖之五大中国最具潜力 IC 设计公司,2018、2019 和 2020 年获评中国半导体 MEMS 十强企业、2021 年获得中国 IC 设计成就奖之最佳功率器件奖。

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公司产品包括信号感知、系统互联及功率驱动三大体系。

公司产品从传感器信号调理 ASIC 起步,逐渐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,进而形成信号感知、系统互联及功率驱动三大产品体系。

信号感知体系包括信号调理 ASIC 芯片及集成式传感器芯片。传感器信号调理 ASIC 芯片功能为对传感器敏感元件的输出信号进行采样和处理,公司产品包括压力传感器、硅麦克风、加速度传感器、电流传感器和红外传感器信号调理 ASIC 芯片,应用于汽车电子、消费电子、工业控制等领域。

集成式传感器芯片是敏感元件和传感器信号调理 ASIC 芯片的整合,公司产品包括集成式温度传感器芯片、集成式压力传感器芯片及磁传感器芯片,应用于汽车电子、消费电子、工业控制、信息通讯等领域。

系统互联体系包括隔离与接口芯片。隔离芯片功能为保证强电和弱电电路间信号传输安全性,公司产品包括标准数字隔离芯片、集成电源的数字隔离芯片,应用于汽车电子、工业控制及信息通讯等领域。接口芯片功能为电子系统之间的信号传输,公司产品包括隔离接口芯片和非隔离接口芯片,应用于工业控制、信息通讯、汽车电子等领域。

功率驱动体系包括驱动芯片和采样芯片。驱动芯片功能为驱动 MOSFET、IGBT 等功率器件,采样芯片用于高精度信号采集及传输。公司驱动与采样产品应用领域包括汽车电子、工业控制和信息通讯等。

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1.2. 公司高管及核心研发人员多数曾供职海外模拟芯片龙头企业,行业背景深厚

王升杨、盛云、王一峰三人为公司控股股东和实际控制人。

截至 2022 年 9 月 30 日,王升杨直接持有公司 10.95%的股份,为公司第一大股东,通过实际控制人持股平台瑞矽咨询间接控制公司 4.61%股份对应的表决权,通过员工持股平台纳芯壹号等控制公司部分表决权;盛云直接持有公司 10.2%的股份,为公司第二大股东;王一峰直接持有公司 3.83%股份,三人为公司的控股股东及实际控制人。

截至 2022 年 9 月 30 日的前十大股东中,王升杨、盛云、王一峰、瑞矽咨询、纳芯壹号构成一致行动关系。

公司重要股东还包括众多私募股权基金,其中国润瑞祺持有公司 8.54%股份,为公司第三大股东。

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公司高管及核心技术人员多数曾供职于国际领先模拟芯片企业,具备多年行业经验,学历背景亮眼。

公司高管及核心技术人员多数曾供职于国际领先模拟芯片企业,包括全球第二大模拟芯片企业 ADI 及美满电子,具备模拟芯片行业 10-15 年经验积累,且拥有北京大学、复旦大学、浙江大学及中科院等知名院校硕士或博士学历。

公司董事长兼总经理王升杨为北京大学硕士研究生学历,曾担任 ADI 设计工程师、纳讯微电子研发经理,具备 13 年模拟芯片行业工作经验。

公司研发负责人盛云为复旦大学硕士研究生学历,曾担任 ADI 高级设计工程师、纳讯微研发总监,具备 14 年模拟芯片行业积累。

公司 IC 设计中心总监马绍宇拥有浙江大学博士生学历,曾担任安那络 IC 设计工程师、ADI 高级设计工程师和芯耘光电市场总监,在模拟芯片行业深耕 14 年。

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1.3. 持续拓展产品品类助力业绩增长,盈利能力行业领先

公司产品品类持续丰富,营收及利润高速增长。

公司营收 2017-2021 年 GAGR 高达 131.52%,2022 年前三季度同比增长 120.35%至 12.76 亿元。

公司 2018 年推出隔离与接口芯片,2020 年推出驱动与采样芯片,助推公司营收持续高速增长,同时芯片国产化进程加快及下游市场增长亦对公司营收有积极推动作用。

公司近年扣非归母净利增速同样亮眼,2017-2021 年 CAGR 为 172.02%,2022 前三季度同比增长 24.37%至 1.88 亿元。公司营收高速增长及规模效应显现使得利润水平实现较大提升。

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公司新产品对营收增长起到较强支撑作用,工控、汽车及通讯是公司营收主要来源。

公司具备较强的新产品研发能力,持续推动营收增长。公司 2018 年推出隔离与接口芯片,2019 年该类芯片在公司主营业务收入中占比达到 35.14%,2020 年增长至 44.33%。

公司驱动与采样芯片于 2020 年推出,2021 年该产品在公司主营业务收入中占比达到 30.6%,2022H1 增长至 44.6%,未来更多新产品推出或将继续为公司营收带来大幅增长。

下游应用方面,工控、汽车电子及通讯领域逐渐成为公司营收主要来源,消费电子占比呈下降趋势。

2022 年前三季度,工控在主营业务收入中占比约为 60%,汽车电子占比约为 20%,通讯占比约为 13%,消费电子占比约为 7%。

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公司近年毛利率维持在 50%以上,在行业中处于较高水平。

公司 2018-2022Q3 毛利率维持在 50%以上,2021 年毛利率为 53.5%,2022 前三季度毛利 率为 51%。具体产品来看,公司隔离与接口芯片、驱动与采样芯片、定制服务具有较高毛利率,信号感知芯片毛利率相对较低。

和可比公司相比,公司毛利率较高,原因主要包括以下方面:公司下游多布局在门槛较高的工业、汽车及通讯领域,消费电子领域营收占比较小;公司高集成度和小型化的产品优势使得产品具备较高附加值;公司凭借产品的高性能和高可靠性获得了较强的议价能力。

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公司期间费用率持续优化,维持高强度研发投入。

公司期间费用率从 2018 年到 2022 年前三季度有所下降,销售费用率和管理费用率亦不断优化,财务费用率始终维持在较低水平。

研发投入方面,虽然公司研发费用率 2019-2021 年不断降低,但主要系营收增长较快所致,公司研发支出始终维持高速增长,2021 年增长 159.89%至 1.07 亿元,2022 前三季度增长 270.25%至 2.5 亿元。

图 10:公司费用率情况 图 11:公司研发支出及同比

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2. 隔离、信号感知、驱动芯片市场稳健增长,纳芯微份额可观

2.1. 中国是全球最大模拟芯片市场,国产替代空间广阔

模拟 IC 是由晶体管、电阻、电容等组成的模拟电路集成在一起,用来处理声音、温度、压力等连续性模拟信号的集成电路,模拟信号是所有数据的源头,模拟 IC 是处理外界信号的第一关。

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相比之下,数字 IC 是对离散的数字信号(0 和 1 组成的二进制码)进行算数和逻辑运算的集成电路。模拟 IC 和数字 IC 在处理信号、技术难度、工艺制程、生命周期等方面有所区别。

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信号链 IC 是指拥有对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理能力的集成电路,主要包括线性产品、转换器和接口产品。

信号链的工作原理是将传感器等采集到的电磁波、光线、声音等模拟信号经过放大、滤波等,再由数模转换器转换为数字信号,供数字芯片进行存储、计算等,数字芯片处理后再经过模拟电路处理,转换成声音等模拟信号输出,信号链芯片是连接现实世界和数字世界的桥梁。

电源管理 IC 是在电子设备系统中承担对电能的变换、分配、检测及其他电能管理职责的芯片,其性能对于电子产品可靠性有着直接影响,是电子设备的关键器件,主要包括充电管理芯片、转换器芯片等。

电源管理芯片应用极其广泛,存在于各种电子设备中,市场规模庞大,应用场景包括通信、汽车、工业、消费电子等,不同下游应用对电源管理芯片技术难度要求不同,其中汽车和工业级对芯片要求最高。

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全球模拟芯片市场增长迅速,中国是全球最大模拟芯片市场。

根据 IC Insight 数据,2021 年全球模拟芯片市场规模为 741 亿美元,较 2020 年大幅增长 30%,高于半导体市场增速(26%)。

根据 Frost&Sullivan 数据,中国模拟芯片市场占全球市场比重高于 50%,是全球最主要模拟芯片市场,2021 年市场规模约为 2731.4 亿元,伴随着 5G 大规模建设、智能汽车、工业数字化等需求推动,2025 年或将达到 3339.5 亿元。

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全球模拟芯片市场由海外龙头主导,中国市场自给率低,国产替代空间广阔。

2021 年全球前十大模拟芯片企业均为海外企业,TI、ADI、Skyworks 为市场前三,分别占据 19%、12.7%、8%市场份额,前十大模拟芯片企业共占据 68.3% 市场,较 2020 年 62%有一定幅度上升。

据中国半导体协会统计,中国模拟芯片自给率较低,2020 年仅为 12%,仍有巨大国产替代空间。随着国内企业技术水平提升,市场份额将逐步提高。

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图 15:中国模拟芯片自给率

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2.2. 隔离及接口芯片:汽车/通信/工业驱动隔离芯片市场增长,纳芯微份额可观

隔离芯片是将输入信号转换及输出,并实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。

电气隔离是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式,也就是在两个区域间不建立电流直接流动的路径。虽然电流无法直接流过,但能量或是资讯仍可以经由电容、电磁感应等方式传递。

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,如果没有进行电气隔离,一旦发生故障,强电电路的电流将直接流到弱电电路,可能会对人员安全造成伤害,或对电路及设备造成损害。

一般涉及到高电压(强电)和低电压(弱电)之间信号传输的设备大都需要进行电气隔离并通过安规认证。

隔离器件广泛应用在信息通讯、电力电表、工业控制及新能源汽车等领域。

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隔离芯片可以分为光耦和数字隔离两种。

根据生产工艺、电气结构和传输原理不同,隔离器可以通过光学、电感或电容耦合技术实现隔离,进而隔离芯片分为光耦和数字隔离芯片,其中数字隔离主要为磁感隔离芯片(简称磁耦)、电容耦合隔离芯片(简称容耦)和巨磁阻隔离等类型,巨磁阻隔离的应用相对较少。

相比传统光耦,数字隔离芯片是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、温度范围更广的隔离器件,并且拥有更高可靠性和更长寿命,未来数字隔离芯片将进一步替代光耦应用。随着信息通讯、工业控制、新能源汽车等领域的发展,数字隔离类芯片正朝着传输速度更快、传输效率更高、集成度更高,和更耐压、更低功耗、更高可靠性的方向发展。

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数字隔离芯片除标准数字隔离产品外,还包括隔离电源、隔离接口芯片、隔离驱动芯片及隔离采样芯片等“隔离+芯片”,“隔离+芯片”将信号隔离功能集成于其中,能在实现芯片原有驱动、采样等功能的同时提供高低压域间的隔离保护。

全球数字隔离芯片市场将维持高速增长。根据 Markets and Markets 数据,2022 年全球数字隔离芯片市场规模或将达到 18 亿美元,预计 2027 年为 27 亿美元,期间 CAGR 为 8.3%。2020 年全球数字隔离芯片下游应用中,工业占比最高,为 28.58%,汽车电子第二,占比 16.84%,其次是通信领域,占比 14.11%。依据我们测算,2022 年纳芯微在全球数字隔离芯片市场占有率约为 10%。

我们根据纳芯微 2022 年数字隔离芯片收入及当年全球数字隔离芯片市场规模测算纳芯微在全球数字隔离芯片中的市场占比。

2022H1,纳芯微隔离芯片在营收中占比约为 75%,我们假设该比例为 2022 全年占比。我们预测 2022 年纳芯微营业收入约为 18 亿元,因此得到纳芯微 2022 年隔离芯片收入约为 13 亿元。

根 据 Markets and Markets 数据,2022 年全球数字隔离芯片市场规模约为 18 亿美元,进而得到 2022 年纳芯微在全球数字隔离芯片市场中占比约为 10%。

竞争格局方面,全球占比较为领先的数字隔离芯片企业包括 ADI、TI、Silicon Labs、博通、Infineon、NVE 公司、罗姆半导体、美信、Vicor、安森美等。除纳芯微外,国内主要隔离芯片企业还包括荣湃半导体等。

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中国 5G 基站数量大幅提升,带动隔离芯片市场扩张。

隔离芯片在基站及其配套设施的电源模块中有广泛应用。在 2G-4G 时代,信号通过低频段传输,宏基站几乎能覆盖所有信号,但 5G 信号是通过中高频段传输,宏基站能覆盖的信号范围有限,需要增加 5G 宏基站及大量小基站以保障信号覆盖。

根据工信部数据,截至 2022 年 7 月底,我国 5G 基站数量为 196.8 万个,按照工信部规划,预计 2025 年每万人拥有 26 个,以 14 亿人口推算,2025 年国内将建成 5G 基站 360 万个左右。目前每一个 5G 站点约有 30 余颗隔离 IC,隔离芯片市场将伴随 5G 基站数量扩张而实现增长。

5G 基站功耗上升,进而对隔离芯片需求增加。

5G 基站通常需要 32 或 64 通道,相比之下,4G 基站以 4 通道为主,通道数的上升直接导致功耗及功率大幅上升。

同时,传统的 4G 设备由 RRU(射频单元)和天馈(包括天线和馈线)两部分组成,5G 频段变高,通道数变多,如果继续沿用 4G 架构,会导致中间馈线的损耗,因此 5G 基站将 RRU 和天线集成在一起成为 AAU,从原来的双面散热变成了单面,功耗显著增加。功耗增加对安全性提出更高要求,进而增加对隔离芯片需求。

5G 基站特点导致小型集成化、耐高温及智能化器件更受欢迎。功耗及功率的提高对功率密度提出更高要求,更加集成化的器件将更受市场欢迎,5G 设备的散热变差也要求器件的耐温能力提高,同时需要更加智能化的温度监测和管理。纳芯微产品具备高集成度和小型化、智能化、高散热性特点。

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在新能源车领域,数字隔离芯片多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(OBC)、DC/DC 转换器、电池管理系统(BMS)、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN 总线通讯等。

以电机驱动为例,电控单元(ECU)和电机控制器之间的 CAN 通讯需要隔离芯片,功率管和控制器之间需要隔离栅极驱动器,电机驱动的电流采样需要隔离 ADC/隔离运放。随着电动汽车电压提高,隔离芯片的应用数量不断提高。此外,对隔离芯片的耐高压、耐高温、集成化性能亦有更高要求。

图 22:新能源车中部分隔离芯片应用

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电动汽车系统电压从 400V 提升到 800V 将带来隔离芯片量价齐升。

电动汽车系统电压从 400V 提升至 800V 意味着整车高压电气系统电压范围从 230V-450V 提升至 550-930V,升压不仅可以实现充电速率的提升,还可降低热损耗、减轻整车质量、优化动力结构、提高安全性能并增强续航能力,因此,高压趋势或为未来电动车发展的主要方向之一。

系统电压的提升对隔离芯片的规格参数如隔离耐压等指标提出更高要求,参数规格越高的隔离芯片一般单价越高,因此 800V 系统所需的隔离芯片价值量有所提升。

另外,随着系统电压的提升,之前部分采用非隔离方案的系统也需要升级为隔离方案,同时为了兼容 400V 电压平台的汽车电子部件,部分车型需要额外配备 800V 转 400V 的转换器进行供电,若同时支持 400V 和 800V 直流快充的车型还需要配有 400V 转 800V 直流车载充电机转换器,以上均为隔离类芯片需求增量。

中国及全球新能源车市场高速增长,将为隔离芯片市场带来可观增量。

根据 EV Volumes 预测,2022 年全球新能源车销量将达到 1060 万台,2018-2022 年 CAGR 为 51.39%,预计未来将维持高速增长。

2021 年中国新能源车产量为 354.5 万台,根据 IDC 预测,2022 年将达到 522.5 万台,2025 年将达到 1299 万台,2021-2025 年 CAGR 为 38%。中国新能源车渗透率同样快速增长,但到 2022H1 渗透率仅为 21.6%,仍有大幅提升空间。

根据纳芯微测算,每台新能源汽车使用数字隔离芯片约 35 颗,价值约为 200-300 元;其中每台新能源汽车使用隔离驱动芯片约 20 颗,价值约为 150 元。假设隔离芯片单车价值量 260 元,我们推算出 2022 年全球新能源车隔离芯片市场约为 27.56 亿元,同期中国市场为 13.59 亿元,2025 年中国市场将为 33.77 亿元。

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工业领域,人机交互增多的背景下,保护生产人员安全将带来更多隔离芯片需求。

工业 4.0 背景下,人机交互情形会随着机器设备数量增长而增多,而工业用电为 220V 至 380V 交流电,远超人体的安全电压 36V。为了保障生产人员免受电击,必须对高低压之间的信号传输进行隔离,该类隔离需求涉及人机交互的各个节点。

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。每个 PLC/DCS 节点、变送器、机械手、变频器及伺服机分别需要 10 颗、1-2 颗、11 颗、10 颗及 13 颗隔离芯 片。

根据前瞻经济学人数据,2020 年全球伺服电机行业市场需求量为 3873 万台,对应隔离芯片需求约为 5.03 亿颗。

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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,接口即信号输入输出的硬件接口。

信号传输需要满足相应协议标准(即数据传输规则),接口芯片满足的协议标准包括 RS232、RS485、CAN、LVDS、LIN 等。其中 CAN 收发器适用于新能源、汽车等需要高可靠性,高共模电压的设备中,LIN 总线通信越来越多的应用于汽车压力传感器,特别是汽车空调和热管理等系统中。

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全球通用型模拟芯片中接口芯片市场规模约 30.3 亿美元。根据 IC insights 数据,2021 年全球通用型模拟芯片中接口芯片市场规模为 28.06 亿美元,2022 年预计将达到 30.3 亿美元,同比增长 8%。2022 年接口芯片在全球通用型模拟 芯片中占比约为 9%。

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2.3. 信号感知芯片:MEMS 传感器保持较快增速,磁传感器市场可期

传感器信号调理 ASIC 芯片是指基于 CMOS 工艺制程的,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芯片。传感器敏感元件是可以测量某种类型的物理量,如压力、声音、温度、湿度、磁场、光强等,并把这些物理量转化为电信号的一种器件。

但由于传感器敏感元件一般输出相当微弱的模拟信号,如微弱的电压、电流或电阻的变化等,不能直接用于一般的电子设备或系统,因此需要信号调理 ASIC 芯片对该输出信号进行放大和模数转换等。

另外,传感器敏感元件的输出信号往往存在非线性和温度系数过大等问题,也需要传感器信号调理 ASIC 芯片进行校准。

区别于传统的分立器件方案,纳芯微的传感器信号调理 ASIC 芯片将自主设计的各个电路模块集成到一颗芯片中,能够实现传感器信号的采样、放大等多种功能。

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以传感器敏感元件受温度影响为例,不同温度下的输出信号存在误差,传感器信号调理 ASIC 芯片可以校准温度系数导致的信号误差,以便后端系统直接使用。

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一个完整的传感器由前端的敏感元件和后端的信号调理 ASIC 芯片构成。公司的传感器信号调理 ASIC 芯片多配套 MEMS 敏感元件使用,以构成完整功能的传感器芯片。

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MEMS 传感器增长将带动信号调理 ASIC 市场扩张。

根据 Yole 数据,2021 年全球 MEMS 传感器规模预计约为 120 亿美元,2026 年将增长至 195 亿美元,2016-2026 年 CAGR 为 19.44%,随着汽车电气化及智能化、工业自动化等趋势,未来或将继续保持高速增长。

信号调理 ASIC 芯片作为传感器信号放大、转换、校准等处理的重要元件,其市场规模也将随着 MEMS 传感器的发展而不断扩大。

竞争格局方面,根据 Transparency market research 的数据,纳芯微传感器信号调理 ASIC 芯片 2020 年国内市场占有率为 18.74%。

纳芯微逐渐扩大在 MEMS 传感器市场的覆盖规模。从纳芯微信号感知芯片构成来看,集成式传感器占比逐渐提高,从 2018年的 3%增长到 2021H1的 10%,公司集成式传感器的种类也在逐渐丰富,目前包括集成式压力传感器、集成式温度传感器及磁传感器。

公司传感器信号调理 ASIC 芯片多配套 MEMS 敏感元件使用,随着公司在集成式传感器方向的不断发展,将逐渐扩大在 MEMS 传感器市场的覆盖规模。

图 33:全球 MEMS 传感器市场规模(亿美元) 图 34:纳芯微信号感知芯片构成变化

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工业自动化及汽车电气化、智能化将推动 MEMS传感器及信号调理 ASIC 芯 片市场大幅增长。

工业领域,传感器及信号调理 ASIC 芯片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。

根 据 Markets and Markets 数据,工业传感器市场规模预计将从 2020 年的 182 亿美元增长到 2025 年的 290 亿美元,年复合增长率为 9.8%。传感器信号调理 ASIC 芯片作为传感器的关键信号处理元件,其市场规模也将随着工业自动化的发展进一步扩大。

汽车领域,汽车传感器的前端敏感元件通常将测量的压力、位置、角度、距离、加速度等信息转化为电信号,由传感器信号调理 ASIC 芯片对其进行放大、转换、校准等操作后,向汽车电子控制器输出准确的信号。

根据博世估计,目前一辆汽车上安装有超过 50 个 MEMS 传感器,汽车对传感器的需求日益提升,同时推动信号调理 ASIC 芯片市场规模的增长。

磁传感器芯片是利用电磁感应原理将被测量物理信号(如振动、位移和转速等)转换成电信号的一种传感器。磁感应技术的优势包括磁场对非铁物质有良好的穿透性并且包含丰富的信息量等,在家电、计算机、可穿戴设备、汽车电子等领域的应用越来越广泛。

磁传感器的敏感元件主要包括采用霍尔(Hall)元件,各向异性磁电阻(AMR)元件,巨磁电阻(GMR)元件及隧道磁电阻(TMR)元件四种,以霍尔元件为敏感元件的磁传感器应用最为广泛,根据Yole数据,霍尔效应磁传感器占比约 79%。

霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过半导体时,垂直于电流和磁场的方向会产生附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,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。但由于自动驾驶等对测量精度要求较高,市场对AMR、GMR及TMR的需求在增多。

TMR 在电流和位置感测方面取得一定进展,行业主要参与者正在增加对 TMR 的研究。

全球磁传感芯片 2021 年市场规模为 26 亿美元,市场由 Allegro 等海外企业主导,汽车电子是磁传感器规模最大的应用市场。

根据 Yole 数据,2021 年全球磁传感器市场规模约 26亿美元,2027年将达到 45亿美元,期间 CAGR为 9%,位置传感器、速度传感器、开关及电流传感器为磁传感器的几个较大细分品类,其中位置传感器是磁传感器最大细分品类,2021 年占比为 37.54%。竞争格局方面,Allegro、Infineon、AKM 为前三大市场玩家,2021 年分别占比 16%、15% 和 10%。

下游应用方面,据 Yole 数据推算,汽车电子是磁传感器最大的下游应用市场,2021 年市场占比为 65.12%,消费电子占比 23.37%。

图 35:全球磁传感器市场规模(亿美元) 图 36:2021 年全球磁传感竞争格局

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全球汽车领域磁传感器市场规模高速增长,2021-2027 年 CAGR 达 10%。

根据 Yole 数据推算,2021 年全球汽车领域磁传感器市场规模为 16.93 亿美元,预计 2027 年将达到 30 亿美元,期间 GAGR 为 10%。

中国市场方面,根据 Icv Tank 数据,2021 年中国汽车领域磁传感器市场规模为 5.33 亿美元,预计 2028 年将达到 7.84 亿美元,期间 CAGR 为 5.66%。

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汽车电气化和智能化背景下,磁传感器应用领域不断拓展,单车价值量持续提升。

磁传感器以往主要应用在汽车的曲轴、凸轮轴、转向辅助系统等方面,随着汽车智能化和电气化,逐渐增加新的应用领域,包括汽车燃油液位感应、天窗锁定、大灯、雨刷、油门踏板、电子驻车制动系统、门锁、引擎盖锁定等。

应用领域的拓展推动磁传感器单车价值量持续提升,根据 Yole 数据,2021 年磁传感器单车价值量为 17.35 美元,2027 年将增加至 27.65 美元。

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2.4. 驱动与采样芯片:全球及中国驱动芯片维持稳定增长,中国增速高于全球

驱动芯片是用来驱动 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的芯片,能够放大控制芯片(MCU)的逻辑信号,包括放大电压幅度、增强电流输出能力,以快速开启和关断功率器件。隔离驱动芯片能够在驱动功率器件的同时,兼具电气隔离功能。

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全球及中国驱动芯片出货量将维持稳定增长,中国增速高于全球。

根据弗若斯特沙利文数据,预计 2019-2023 年全球驱动芯片出货量增速将维持在 6%以上, 2023 年将达到 1221.4 亿颗,预计 2020-2023 年中国市场增速将维持在 9%以上,2023 年中国出货量将达到 456.51 亿颗。

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采样芯片是一种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,包括运放、ADC 等芯片。

隔离采样芯片可在采样的基础上提供电气隔离功能。ADC 是较为常见的采样芯片,根据 Reports and Data 数据,2019 年全球 ADC 市场规模为 25.5 亿美元,其中 IT 和通信应用占比达 34%;预计该市场在 2020 年至 2027 年期间的年均复合增长率为 4.9%,到 2027 年市场规模增长至 37.9 亿美元。

全球 ADC 市场主要被几家跨国企业占据,如 ADI、TI、MAXIM(美信公司)等。

3. 多方面核心优势构筑竞争壁垒,新增长动能驱动业绩提升

3.1. 公司核心竞争优势

3.1.1. 保持高强度研发投入、研发人员快速扩充,拥有多项核心技术及专利

公司研发投入快速增长,研发人员迅速扩充,核心技术人员背景深厚。

公司研发投入近年维持快速增长,2019/2020/2021/2022 前三季度分别同比增长 188.67%/39.48%/159.89%/272.25%,2021 年及 2022 前三季度分别为 1.07 亿 元及 2.50 亿元,占营业收入比例分别为 12.41%及 19.63%。

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公司迅速扩充研发人员数量,从 2021H1 的 127 人增长到 2022H1 的 241 人,同比增长 89.76%,研发人员占比从 2021H1 的 41.37%增长到 2022H1 的 49.39%,2022H1 研发人员中硕士及以上学历占比为 59.34%。

公司核心技术人员多数曾供职于国际领先芯片企业,包括美满电子及全球第二大模拟芯片企业 ADI。

公司以行业内较高薪酬及股权激励吸引和留住优秀研发人才,公司 2022H1 研发人员平均薪酬高于思瑞浦、艾为电子等可比公司,公司在上市前已经实施了三次股权激励计划,2022 年制定了限制性股票激励计划。

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公司现拥有 12 项核心技术及 118 项专利。

公司目前拥有传感器信号调理及校准技术、基于“Adaptive OOK”信号调制的数字隔离芯片技术等 12 项核心技术,均已应用于公司主要产品。

截至 2022 年 6 月 30 日,公司共拥有 118 项专利,其中发明专利 25 项,实用新型专利 41 项,软件著作权 13 项。

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公司依靠领先的技术水平多次获得“中国半导体 MEMS 十强企业”、“中国 IC 设计成就奖”、“最佳国产传感器芯片产品奖”、“中国模拟半导体飞跃成就奖”、“十大最佳国产芯片厂商”等奖项。

3.1.2. 下游主要涉及壁垒较高的工业、汽车、通信市场

公司产品主要应用于竞争壁垒较高的工业、汽车、通信领域。

公司产品下游应用逐渐向工业控制、汽车电子及信息通讯领域集中,三个领域合计占比从 2018 年的 56.09%增长到 2022 前三季度的 93%,2022 前三季度汽车电子占比 20%,随着公司加大汽车方向布局,汽车份额将进一步提高,成为营收重要增长 点,消费电子占比从 2018 年的 43.91%逐渐下降到 2022 前三季度的 7%。

从公司及可比公司下游应用占比来看,纳芯微下游应用主要集中在工业、汽车、通讯领域,消费领域占比较小,与 TI、ADI 结构类似,国内可比公司如艾为电子及芯朋微下游消费类占比较高。

相比于消费电子市场,通讯、工业、汽车市场进入门槛较高,具有先入优势的企业议价能力较强,使得公司毛利率水平相对较高,公司近年毛利率维持在 50%以上。

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公司目前战略聚焦于汽车及泛能源领域,不断扩充各下游领域具体应用。

汽车电子方面,目前包括新能源车及燃油车动力总成、智能驾驶及地盘控制与安全等具体应用。工业控制领域包括光伏与风电、充电桩、智能电网、工业自动化及工业机器人等。信息通讯领域包括数字电源、数据中心等。消费电子包括 MEMS 麦克风、3C 等。

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3.1.3. 拥有工控、通讯、汽车各行业龙头客户

公司拥有各行业龙头客户。

模拟芯片产品生命周期长、客户粘性高,优质广泛的客户资源将为公司带来长期增量。

在工控、信息通讯领域,公司客户覆盖中兴通讯、汇川技术、霍尼韦尔、智芯微、南瑞继保、英威腾、阳光电源、海康威视、韦尔股份等在内的众多行业龙头企业。

汽车电子方面,公司车规级芯片已在比亚迪、东风汽车、五菱汽车、长城汽车、上汽大通、一汽集团、宁德时代、云内动力等终端厂商实现批量装车,同时进入了上汽大众、联合汽车电子、森萨塔等厂商的供应体系。

数字芯片依赖算法效率,相比之下,模拟芯片更加注重信噪比、分辨率、功耗等指标,受摩尔定律影响小,产品生命周期更长,产品达到设计目标后就具备较长的生命力,大部分产品生命周期在 5 年以上,同时客户一旦切入便不会轻易更换,因此已有客户资源将为公司带来长期增量。

此外,公司切入大客户有利于吸引中小客户跟随,中小客户将为公司带来更高的利润率。

凭借广泛的客户资源,公司新产品导入更加容易。

3.1.4. 隔离芯片品类更加齐全,性能优越

公司隔离芯片品类更加齐全,产品性能优越。公司从 2018 年开始布局隔离芯片,是国内较早规模量产数字隔离芯片的企业。

产品品类方面,公司隔离芯片品类齐全,包括标准数字隔离芯片、隔离接口、隔离驱动、隔离采样及隔离电源等,在国内隔离芯片企业中,品类较为丰富。

产品性能方面,公司是国内首家通过 VDE 增强隔离认证的芯片公司,公司所有隔离芯片品类均有型号通过车规级认证,公司大部分车规级芯片已在主流整车厂商/汽车一级供应商实现批量装车。

部分国内可比公司隔离产品线尚在建设阶段,如思瑞浦 2020 年开始布局隔离产品线,2021 年第一款多通道数字隔离器实现量产,目前隔离产品主要包括数字隔离及隔离接口。

芯朋微已有的隔离驱动产品主要应用于工业领域,2022 年募资项目包括涉及新能源车隔离驱动芯片产品。2020 年圣邦股份入资青新方电子,进一步扩充隔离电源产品线。

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3.2. 公司增长动能

3.2.1. 公司战略聚焦并加速布局汽车及泛能源市场

公司产品广泛适用于汽车系统。公司自 2016 年起开始布局车规级产品,目前公司的隔离栅极驱动、非隔离高低边驱动、隔离电压电流采样、车载马达电机驱动、车载照明驱动、车载供电电源、车载通信接口、车载功率路径保护、电流传感器、磁性角度传感器及压力传感器等芯片产品广泛适用于汽车 OBC/DCDC、主电机驱动、整车域控、智能驾舱、整车热管理、车灯照明、燃油车动力总成等系统中。

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公司所有品类产品皆有通过车规级认证的产品型号,并且达到较高的 Grade 1 及 Grade 0 等级。公司目前多款产品已通过车规级认证,涉及所有产品品类。

公司通过 AEC-Q 认证的产品并非全部销往汽车领域,部分信息通讯及工业控制领域中对产品可靠性要求较高的客户也会选择采购公司车规级芯片。

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公司大部分车规级芯片已在主流整车厂或汽车一级供应商实现批量装车,车规级芯片在汽车电子领域收入持续快速增长。

在汽车电子领域,通过 AEC-Q 认证是芯片等元器件进入汽车前装市场的前提,此外还要通过整车厂或一级、次级供应商验证并通过整车厂要求的路测和老化测试等,因此车规级产品装车前的验证周期通常为 2-3 年,通过验证后到批量装车仍需时间。

公司作为国内较早布局车规级芯片的企业,各类车规级芯片均已通过主流整车厂、一级汽车供应商或次级供应商的验证,除部分产品尚未供货或处于小批量出货阶段,大部分车规级芯 片均已实现批量装车。随着公司在汽车领域的加速布局,营收预计将维持高速增长。

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公司募投项目中研发中心建设项目主要集中于汽车领域,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,研发产品具体应用于汽车的车身电动控制、驾驶舱系统及新能源汽车的电驱系统。

募投项目总投资 8900 万元,建设期拟定 3 年,项目完成后将为公司汽车方向营收增长提供新动力。

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公司在研项目主要聚焦于汽车领域,汽车电子成为公司重要发力点。

公司截至 2022 年 6 月 30 日共有 37 个在研项目,其中 24 个与汽车电子相关。

与汽车电子相关的在研项目技术皆处于国际或国内领先水平,其中数字隔离及接口芯片开 发和高性能隔离模拟信号采样芯片处于量产阶段,集成式温湿度传感器芯片、汽车级 MEMS 集成压力传感器芯片研发、高性价比的隔离采样芯片的研发、非隔离驱动芯片研发、车规级 MEMS 压力传感器敏感元件研发等项目已进入工程导入阶段,将为公司汽车领域营收带来新的增量。此外,公司还有 16 个项目处于持续开发阶段。

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泛能源市场:光伏、充电桩、风电及储能等泛能源下游需求旺盛。

在“双碳” 背景下,光伏、储能、电力电子等工业市场发展迅速。根据中国光伏行业协会统 计,2022 年上半年国内新增光伏装机 30.88GW,同比增长 137.4%。光伏逆变 器作为将光伏发电产生的直流电转化成交流电的电气设备,是光伏发电系统的核 心设备。

据 IHS Markit 数据,2021 年 6 家内资企业合计全球市占率达 60%,内资企业光伏逆变器占据全球领先地位。

泛能源市场为公司带来新增长点。

受益于下游光伏逆变器、储能等新能源市场的迅速发展,公司迎来新的增长点。公司隔离/非隔离驱动、隔离电流电压采样、霍尔电流传感器、数字隔离器/隔离接口/隔离电源/通用接口均在光伏逆变器/储能变流器、光伏阵列/优化器、储能电池/BMS等领域被广泛应用。

2022年,公司对光伏储能行业主要头部企业加速供货。

2022 第三季度,公司工业领域营收占比约为 60%,其中,光伏、储能等新能源领域的营收占比约 21%,相较于 2022 年 H1 提升 6pct。

以光伏逆变器为例,单套光伏逆变器对应采用的公司产品数颗至数十颗,单套对应价值量在十余元至数十元人民币,与客户的具体方案有关,光伏逆变器中具体用到的产品包括通用数字隔离器、隔离接口、驱动、电流传感器、隔离采样等。

目前公司具有较为完整的光伏逆变领域的产品解决方案。

图 53:公司产品在集中式逆变器中的使用

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3.2.2. 多品类非隔离产品进展顺利,或提供新增长动能

公司持续拓宽非隔离产品品类。公司近两年快速布局非隔离类产品,2022H1 非隔离类产品在公司营收中占比约 25%。公司目前非隔离类产品包括四大类,传感器类产品、车载电源相关产品、车身马达电机驱动产品及车用接口类产品,以上产品主要面向汽车应用。

公司新规划的传感器产品主要集中在磁传感器方向,目前布局的磁传感器产 品主要系霍尔磁传感器产品,已经实现批量出货。

公司已量产的磁传感器包括磁电流传感器、磁位置传感器等,应用领域包括光伏、汽车 OBC、主驱等。汽车 OBC 的磁电流传感器产品已经起量,应用于主驱的磁电流传感器产品还在验证中。磁传感器产品的客户与原有工控、光伏、汽车等客户具有较大的重合度,客户协同效应明显。

未来公司在磁传感器方向还在规划如角度、转速、线性、开关类传感器,也是围绕汽车和能源场景。除磁电流传感器外,公司其他非隔离类产品亦取得不错进展。

车载电源相关产品:

1)通用供电电源方面,车载电源 LDO 产品在客户端导入顺利,并且实现 量产出货,在开发更多产品;

2)车载照明相关的驱动产品方面,公司单通道/3 通道汽车尾灯 LED 驱动顺利完成 Design In,并在部分客户实现量产,同时 12 通道的贯穿式尾灯驱动产品进展顺利;

3)汽车功率路径保护类产品方面,不少产品处于样品和在研阶段,低边开关已经在行业头部客户完成 Design In。

车身马达电机驱动产品,近期公司已经发布了几款马达驱动产品。车用接口类产品,CAN/LIN 等非隔离接口产品在逐步实现客户导入,未来规划更多接口产品。

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4. 盈利预测

关键假设:

1、隔离与接口芯片:

公司是国内较早规模量产数字隔离芯片的企业,与可比公司相比具备产品品类和产品性能优势,产品品类更加齐全,是国内首家通过 VDE增强隔离认证的芯片公司。公司隔离芯片广泛应用于新能源汽车、光伏、智能电网、通讯基站等领域,客户包括中兴通讯、智芯微等。

随着新能源车、工业、通讯等市场需求增长,公司作为国内隔离芯片龙头,重点客户或将持续放量并不断增加新客户,我们预计公司隔离与接口芯片业务2022-2024年营收有望增长71%/45%/40%,实现营收 6.35/9.21/12.90 亿元,毛利率分别为54%/54%/54%。

2、信号感知芯片:

公司信号感知芯片广泛应用在消费电子、工业控制、汽车电子等领域,终端客户包括苏州明皜、宁波希磁、通用微、韦尔股份等。

我们预计随着公司信号感知芯片品类不断拓展,如磁传感器等,营收有望持续增长,我们预计公司信号感知芯片业务 2022-2024 年营收增速分别为50%/50%/45%,实现营收3.35/5.04/7.30亿元,毛利率分别为50%/49%/49%。

3、驱动与采样芯片:

公司驱动与采样芯片自 2020 年推出以来保持快速增长,2022H1 在公司营收占比为 44.55%。随着汽车领域对驱动与采样芯片需求增长,我们预计公司驱动与采样芯片业务 2022-2024 年营收增速分别为 205%/40%/30%,实现营收 8.04/11.26/14.64 亿元,毛利率分别为52%/52%/51%。

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我们选取了思瑞浦、圣邦股份、芯朋微及艾为电子作为可比公司,因为它们和纳芯微都是主要从事模拟芯片设计的企业。

从估值对比来看,纳芯微的 PE 估值高于可比公司平均值。我们认为纳芯微是国内隔离芯片设计龙头公司,信号感知芯片占据有利市场份额,且在汽车领域布局较早、进展较快,具备较好成长性。

我们预计公司将在 2022 年至 2024 年实现收入 17.8/25.5/34.8 亿元,归母净利润 2.9/4.6/8.3 亿元,对应当前 PE 估值为 105/67/36 倍。

图 56:可比公司估值

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5. 风险提示

隔离芯片市场竞争加剧的风险、车规级芯片研发进展不及预期的风险、汽车及泛能源领域客户导入不及预期的风险、核心技术人员流失的风险。

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