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芯海科技研究报告:智联万物,“芯”辰大海

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zxw88 发表于 2022-8-3 06:39:07 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
(报告出品方/作者:申万宏源,刘靖、刘洋、杨海燕)
1.深耕 19 年信号链,打造国产 ADC+MCU 双龙头

1.1 稀缺的全信号链“小巨人”,产品力卓越
深耕信号链芯片 19 年的国家级专精特新“小巨人”。芯海科技(深圳)股份有限公司 (以下简称“芯海科技”或公司)2003 年于深圳成立,是一家集感知、计算、控制于一体 的全信号链芯片设计企业(Fabless 模式),专注于高精度 ADC、高性能 MCU、测量算法 以及物联网一站式解决方案的研发设计,是国内上市企业中唯一一家模拟信号链和 MCU 双平台驱动的集成电路设计企业。公司是国家级高新技术企业,被广东省科技厅认定为“广 东省物联网芯片开发与应用工程技术研究中心”,获得国家级专精特新“小巨人”称号, 其 IC 产品多次获得国家级大奖。2020 年 9 月,芯海科技成功登陆科创板,2021 年公司获 科创板价值 50 强。
公司核心技术为低速高精 ADC、MCU、SoC/AFE,外加基于核心产品的测量算法与 物联网一站式解决方案,主要应用领域为智慧健康、压力触控、智慧家居感知、工业测量 等。(1)ADC 芯片:ADC 是模拟信号链的核心部分,公司低速高精度 ADC 产品可广泛 应用于人体成分分析仪器、温湿度测量、电表计量、医疗检测器械、压力触控等应用领域, 公司高速高精度 ADC 产品可应用于工业领域;(2)MCU:8 位产品广泛应用小家电、电 子玩具和一些中低端汽车电子产品等;32 位 MCU 面向高端应用,占 MCU 产品比重快速 提升;(3)SoC/AFE:主要包括压力触控 SoC 芯片集成了高精度 AFE(模拟前端)和可 编程定制算法模块。
1.2 21 年营收快增长,股份支付稀释利润
21 年业绩高增长,22Q1 保持强劲势头。从业绩整体来看,2017 至 2021 年,公司营 收从 1.64 亿元增长至 6.59 亿元,4 年 CAGR 达 41.6%,归母净利润从 0.16 亿元增至 0.96 亿元,4 年 CAGR 达 55.5%。2021 年,受益于集成电路产品供不应求,公司业绩实现高增 长,营收 yoy81.7%,剔除股份支付成本摊销因素后及通富微电股票投资损失后,公司实现 归母净利润 1.86 亿元,yoy148.1%。22Q1,公司实现营收 1.49 亿元(yoy43.8%),归 母净利润 101 万元,其中 22Q1 股份支付费用约为 2477.7 万元。
21 年公司毛利率创新高,达 52.2%,因股份支付等因素净利率有所下滑。2017-2021 年,公司毛利率均保持在 40%以上,且整体走势向上,21 年受益于行业高景气度,公司毛 利率创新高,达 52.2%,但受股份支付等因素影响,净利率同比下降 10pct 到 14.5%。22Q1, 公司毛利率为 43.6%,同比下降 1.4 个 pct,同期公司股份支付费用为 2477 万,导致期间 费用率大幅增加,净利率下降至 0.6%。
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2021 年公司三大主营齐开花,MCU 产品 yoy 达 184.5%,毛利率同比提升 21.9pct。
(1)MCU 芯片:2021 年实现销售额 2.95 亿元,yoy184.5%,高性能 32 位 MCU 从 2021 年一季度开始形成规模出货,占 MCU 产品比例快速提升,在工业控制、锂电管理、 电源快充、通信及计算机、高端消费、汽车电子等领域持续突破拓展行业标杆客户并开始 批量出货,叠加 21 年公司 MCU 产品受益于行业高景气度供不应求有所涨价,导致毛利率 同比大幅增长 21.66pct 至 50.7%;
(2)健康测量 AIOT 芯片:2021 年实现销售额 2.29 亿元,yoy 达 75.4%,主要受益 于智能仪表及鸿蒙生态业务发展带来的物联网智能设备接入量快速增长、个人及专业智能 健康设备应用需求持续增长等因素。从业务毛利率来看,较去年上升 3.0pct 至 50.9%;
(3)模拟信号链芯片:2021 年业务营收 yoy-2.0%,销售成本 yoy25.5%,导致毛利 率同比下降 9.59pct 至 56.2%。剔除上年度红外测温产品业绩后,实现销售额 1.22 亿元, 同口径 yoy 达 88.8%,主要原因为高精度 ADC、AFE 产品在工业测量、智能家居感知、高 端消费等领域稳定增长,此外 BMS 产品在锂电管理领域切入行业标杆客户并快速上量。
1.3 实控人持股比高,多次股权激励凝心聚力
实控人持股 34.49%,员工持股平台海联智合持股 16.54%。从公司股权架构来看, 实控人卢国建先生为公司第一大股东,直接持股 28.01%,并通过海联智合间接持股 4.99%, 另通过“中信证券芯海科技员工参与科创板战略配售集合资产管理计划”持股 1.49%,直 接间接合计持股 34.49%。此外,公司设立海联智合作为员工持股平台,平台持股 16.54%。 深圳国资委通过致远创投持股 2.76%,国家大基金通过深圳南山鸿泰股权投资间接持有公 司 0.62%的股权。
创始人及核心人员均深耕数模 IC 多年,队伍历经磨练成熟稳定。公司创始人卢建国 1993 年于武汉邮电科学研究院担任系统部数模 ASIC 项目经理,后任职于华为担任基础研 究管理部副总工程师和 ASIC 数模产品部总监,2003 年创立芯海科技,至今在数模 IC 行业 深耕已近 30 年,拥有丰富技术能力和产业链资源。核心团队也均在半导体行业深耕 15 年 以上,且公司管理层治理稳定,核心人员自创立起无大变化,保障了公司研发效率及产品 更新迭代速度。
近 2 年多次实行股权激励,凝心聚力,同时彰显公司发展信心。公司 2020、2021 年 共完成 3 次股权激励计划,分 5 批次实行,实施股权激励股票数量 1290 万股,占总股本 数量 12.9%,累计激励员工人数 436 人(有重复计算)。其中管理层、核心技术人员均已 实行股权激励,帮助公司吸引及留住优秀人才,凝聚公司核心团队向心力,同时彰显公司 发展信心。
1.4 21 年技术团队大扩员,研发费用超 1 亿
2021 年技术团队大幅扩员至 285 人,同比增加 71.7%,本科及以上学历员工占比为 90.3%。2021 年,公司大幅扩招 119 位技术人员至 285 人,同比增加 71.7%,公司员工 总人数从 259 人增至 421 人,技术人员占比从 20 年的 64.1%增至 67.7%,同比提升 3.6 个 pct。从员工学历构成来看,2021 年公司本科及以上学历员工占比为 90.3%,硕士及以 上学历员工占比为 43.5%。
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公司持续高研发投入,21 年研发费用达 1.69 亿元,yoy 达 127.3%。作为国内高精 度 ADC 技术与高可靠性的 MCU 技术的领先企业,公司历来高度重视并始终保持高水平的 研发投入,坚持技术创新。2021 年,公司研发费用投入 1.69 亿元,yoy 达 127.3%,占公 司营业收入的 25.7%,主要原因系:21 年,公司研发人员大幅扩至 285 人,yoy71.7%, 研发人员规模增加导致职工薪酬费增长,此外公司实施多期股权激励计划导致研发费用增 长。2022Q1,公司研发费用继续大幅增长至 0.45 亿元,yoy 达 139.1%。
1.5 Fabless 模式,晶圆、封测为核心成本
Fabless 模式,轻资产。公司属于典型的 Fabless 模式集成电路设计公司,即无晶圆 厂生产制造,仅从事集成电路设计的经营模式,fabless 模式下,公司可集中优势资源用于 产品研发、设计环节,只从事集成电路的研发、设计和销售,生产制造环节由晶圆制造及 封装测试企业代工完成。
公司营业成本主要由晶圆、封装测试两部分构成。21 年,公司原材料(晶圆)成本为 1.99 亿元,占营业成本比重的 63.3%,较去年同期 yoy78.7%,主要由于公司芯片产品销 售量大幅增加所致。21 年,公司封测成本为 1.06 亿元,占营业成本比重的 33.6%,较去 年同期 yoy54%。
公司销售分为直销和经销,均为买断式销售。(1)直销:客户群体主要为生产各类终 端电子产品的厂商;经销商主要为方案商,具有一定技术开发和外围器件配套能力的企业, 其采购集成电路产品经过二次开发形成整套应用方案,销售给终端客户。(2)经销:公司 接受经销商订单,将产品销售给经销商,产品交付经销商并由其对质量合格的产品进行签 收,除有质量问题外一般情况不予退货,属于买断式销售。产品定价原则为根据产品的类 型、价格和数量综合考虑,在市场价格的基础上由买卖双方协商确定。
2.横跨两大赛道,国产替代是核心逻辑
2.1 信号链、MCU 功能核心,应用广阔
信号链是使得真实世界与数字世界相连的重要媒介,是电子产品根基。信号链是电子 设备实现感知和控制的基础,是电子产品智能化、智慧化的基础。模拟信号链产品主要应 用于包含工业测量、汽车电子、消费电子在内的诸多物联网感知领域,包括人体参数测量、 人机交互、设备参数测量及环境参数测量等。
MCU(Microcontroller Unit)是微控制单元又名单片机,是把中央处理器、内存、 计数器、串口等周边接口都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合 做不同控制功能。因此,MCU 可以帮助实现多种应用场景中的信号转换,在各类产品智能 化趋势中扮演重要角色。
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2.2 信号链:百亿美元市场,核心 ADC 亟待国产替代
2.2.1 信号链中 ADC 是核心,应用场景广
ADC 是信号链 IC 中核心。信号链是电子设备实现感知和控制的基础,是电子产品智 能化、智慧化的基础。其中,ADC 是模拟/数字转换器,主要功能是将自然界的模拟信号通 过放大器放大后转换成数字信号,例如将温度、压力、声音或者图像等,转换成更容易储 存、处理和传输的数字形式,是信号链中核心部分。ADC 芯片可用于消费电子、军工、航 空航天、无线通信、汽车、工业测量、智慧家具和医疗等重要领域。
衡量 ADC 芯片的主要指标为分辨率和采样速度。(1)分辨率/转换精度:衡量转换出 来的数字信号与原来的模拟信号之间的差距,精度通常用分辨率 8/12/14/16/18/24/32 位表 示。分辨率越高代表 ADC 精度越高,对模拟信号的还原越好,如 8 位代表模拟信号与数字 信号之间的最大差距为 1/(2^8)。(2)采样速度:代表 ADC 可转换带宽的大小,衡量指 标为采样率 SPS,意指芯片每秒采集模拟信号的个数,采集率越高,采集的点数越多,转换 时对模拟信号的还原度越好。1KSPS 表示 1s 内可采集 1000 个点。除此之外,ADC 还有输 出接口、功耗、信噪比等性能指标。
ADC 产品可分为 5 大类,高速高精度设计难度高。ADC 芯片根据不同应用场景的使用 性能需求,大致分为高速高精度(Pipeline ADC)、低速高精度(DT ΔΣ ADC)、低速高 精度(Flash ADC)、低速中-高精度(SAR ADC)、低速低精度(集成化 ADC)。由于分 辨率与转换速度间相互制约,导致同时实现高速高精度困难度很高。
2.2.2 百亿美元信号链,国产替代是主旋律
预测 2022 年全球信号链、ADC/DAC 市场规模分别为 139.4、55.7 亿美元。根据 IC Insight 的报告显示,2020 年全球信号链市场规模为 99.2 亿美元,据 IC Insight 预测,随着 5G、工业物联网、智能汽车等领域对于信号链需求持续增长,2021 年全球模拟芯片市场同 比增长 30.8%至 728 亿美元,若按相同增速测算,模拟信号链 21 年市场空间为 129.8 亿美 元,22-23 年若按 7.4%(IC Insight 预测模拟芯片市场增速)测算,信号链市场空间分别为 139.4、149.7 亿美元。假设转换器在放大器和比较器、转换器、接口产品三部分组成的模拟 芯片中价值占比达 40%,则 2022 年全球信号链转换器 ADC/DAC 市场规模达 55.7 亿美元。
通信、汽车、工业、消费电子为模拟主阵地。根据 IC Insight 预测,2022 年模拟芯片 的下游应用领域中,通信、汽车、工业、消费电子、计算占比分别位 37.5%、24.7%、19.5%、 10.8%、6.5%。其中消费电子市场属于中低端 ADC 芯片,高端 ADC 市场面向有线/无线 通信、汽车电子、军工、工业、航空航天、医疗器械等地。未来几年导致 ADC 需求增长的 主要驱动因素为 5G、汽车电子、通用电子等领域产品的技术革新以及需求增长。
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2.2.3 国内 ADC/DAC 市场 20.1 亿美元,严重依赖进口
预测 2022 年国内 ADC/DAC 市场规模为 20.1 亿美元。根据 IC insight 数据,2022 年全球信号链模拟芯片市场规模为 139.4 亿美元,而中国作为全球最大的模拟芯片市场, 占全球市场比率高达 36%,假设转换器占信号链芯片价值的 40%,则 2022 年国内 ADC/DAC 市场规模达 20.1 亿美元。
ADC 较国外差距大,国产化率低,未来国产替代空间广阔。由于芯片设计的指标互相 制约(高精度需要大电流大电容、高速需要大电流小电容、功耗低需要小电流),高性能 ADC 成为模拟芯片中最难制造的部分,对于核心设计人员经验要求极高,并要求较大资金 投入,因此具备技术、人才、资金三大壁垒。从自给率来看,2020 年国内模拟芯片严重依 赖进口,自给率仅为 12%,ADC 作为模拟信号链中核心,壁垒高,自给率更低。长期来看, 芯片产业从欧美往亚洲转移,国产替代从低端到高端的趋势不变,未来国产替代空间大。
外企垄断高端市场,《瓦森纳协定》下高端产品遭遇卡脖子。ADC 技术含量较高,尤 其是军工类、通讯类 ADC 芯片对于高速高精的要求很高,目前全球 ADC 市场主要被以美国 TI、ADI 为首的几家跨国大企业所垄断。以西方为主的 33 个国家签署的《瓦森纳协定》 规定了高科技产品和技术的出口范围和国家,其中高端 ADC 属于出口管制产品,而我国虽 不是缔约国,但在购买技术、商品时仍受西方国家管制。
供应限制倒逼国产 ADC 快速发展。ADC 芯片作为信号链核心芯片,对于下游产业发 展重要性不言而喻。在瓦森纳协议辖制下,国内崛起了一批优质 ADC 龙头公司,如上海贝 岭/成都华微/迅芯微/臻雷科技(高速高精 ADC 具备技术优势)、芯海科技(高精度 24 位 Sigma-Delta ADC 技术领先)、思瑞浦等。
2.3 MCU:近 200 亿美元市场,32 位国产替代空间广阔
MCU 可以分为 4/8/16/32 位,32 位应用场景更高端。多少位指 CPU 处理的数据的 宽度,参与运算的寄存器的数据长度,处理器的位数越高,其运算速度越快,支持的存储 空间越大。目前 8 位 MCU 主要应用于小家电、电子玩具和一些中低端汽车电子产品等; 32 位 MCU 则主要面向智能家居、物联网、电机及变频控制等更高端应用。
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2.3.1 全球近 200 亿美元市场,32 位 MCU 是主流
2021 年 MCU 供给趋紧造成单价大幅提升,全球市场达 196 亿美元。因受到新冠肺 炎疫情的影响,2020 年 MCU 市场规模下跌 2%,而 2021 年 MCU 市场规模大幅增长。 根据 IC Insights 的数据,由于经济反弹 MCU 供应紧张,MCU 售价的强劲反弹使其平均 单价上涨 10%至 0.64 美元,增长幅度达到 25 年的最高纪录。同时 MCU 销售额随着 2021 年经济复苏的强劲增长而攀升 23%达到创纪录的 196 亿美元。
预计 2026 年全球市场规模为 272 亿美元,6 年间 CAGR 为 6.7%。随着各应用领域 对精度要求的不断提高,MCU 产品结构不断趋向高端化,32 位 MCU 市场迅速扩大。与 此同时,32 位 MCU 的 ASP(平均单价)高于 8 位和 16 位,带动行业市场规模和 ASP 提高。IC Insights 预测,从 2021 年到 2026 年,MCU 总销售额预计将以 6.7%的 CAGR 增长到 272 亿美元,ASP 5 年 CAGR 为 3.5%。
21-26 年国内 MCU 市场规模将从 365 亿元增至 513 亿元,5 年 CAGR 为 7%。中 国物联网和新能源汽车行业等行业快速发展,下游应用产品对 MCU 的需求将保持高速增 长。21-26 年,我国 MCU 市场规模间将从 365 亿元增至 513 亿元,5 年 CAGR 为 7.0%。
32 位 MCU 将成为主流且市场规模不断扩大,26 年市场规模将达 200 亿美元,占 MCU 市场 74%。根据 IC Insights 预计,21-26 年,4/8 位市场空间在未来五年内不会出 现增长,到 2026 年仍会保持在 24 亿美元;16 位 MCU 市场规模将会 1.6%CAGR 增长到 2026 年的 47 亿美元。而高性能 32 位 MCU 将不断渗透高端应用领域,市场空间持续扩 大,市场规模将以 9.4%CAGR 增长至 200 亿美元,届时将占整个 MCU 市场约 74%。
2.3.2 21 年全球 CR5 市占率达 82%,32 位 MCU 国产替代空间大
全球:欧美日龙头企业占据主要市场,21 年 CR5 达 82%。2021 年,全球 MCU 五 大龙头恩智浦、微芯科技、瑞萨电子、意法半导体、英飞凌,市场份额分别为 18.8%、17.8%、 17.0%、16.7%、11.8%。相比于 2016 年,2021 年三星、TI 市场份额明显缩减,意法、 英飞凌、微芯科技市场份额分别提升 6.7%、4.8%和 3.8%,而恩智浦和瑞萨电子小幅变动。 16-21 年,CR5 从 71%提升至 82%,市场集中度提高。
相比全球,中国 16/32 位 MCU 产品占比较低。根据芯知汇《2020 年中国通用微控 制器市场简报》,中国通用 MCU 产品中,32 位 MCU 占比达 54%,其次为 8 位 MCU 占 比达 43%。与 IC Insights 估算的 2020 年全球 MCU 产品结构相比(32 位 62%,16 位 23%),中国 16/32 位 MCU 产品占比较低。
高性能 32 位 MCU 芯片国产替代加速,国产龙头合计市占率加速上升。2018 年美国 对中国发动贸易战后,许多国内终端厂商纷纷开始寻求国产替代,21 年国内集成电路产业 高景气度,MCU 产品供不应求,32 位 MCU 市场国产开始加速渗透,2018-2021 年,兆 易创新、中颖电子、芯海科技、乐鑫科技、国民技术 5 家龙头企业的 MCU 合计市占率提 升 1.6 个 pct 至 3.9%,呈加速提升状态。
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国产龙头迎头追赶,部分产品接近或赶超海外先进。我们对比在国产龙头和海外龙头 ARM 架构内核基本相同(ARM-Cortex 系列)的产品参数:内存方面,芯海科技的 CS32G020/021 优于赛普拉斯的 CCG3PA;IO 数量方面,芯海科技和兆易创新较多,能 够支持更多应用;ADC 方面,国产与海外产品基本相同,能够较准确地检测小电流;DAC 方面,两家国内企业与海外的参比产品差距很小。工作电压方面,两家国内龙头的参比产 品更具低功耗优势。从研发技术水平的角度来看,国内外企业正逐步缩小差距。
2.3.3 增量市场主要看物联网、智能汽车
MCU 主要有五大应用领域。从下游应用来看,中国 MCU 主要应用领域为消费电子、 计算机与网络、汽车电子、IC 卡与工业控制领域,2020 年分别占比 26%、19%、15%、 15%和 10%。
MCU 增量市场看物联网和智能汽车。(1)物联网:我国物联网产业近年来迅速发展, 在智慧健康、智慧家居、智慧城市、智慧交通、工业监控等方面的需求不断提升,例如工 业控制 MCU 的市场规模近年来持续增加,物联网的发展带动了对 MCU 等各种低功耗、小尺寸、高精度测量芯片的需求的快速攀升。(2)智能汽车:如今随着新能源汽车的发展, 汽车电子的自动化程度在不断提高,而汽车电子电控均需用到电子控制单元(ECU),每 个 ECU 均需至少一颗 MCU 作为核心控制芯片。据 Strategy Analytics 数据分析,智能汽 车要使用到 ECU 数量为 300 颗,是传统燃油车的一倍多至 2 倍的数量,在汽车智能化趋势 下,MCU 作为汽车电子系统内部运算和处理核心,其需求将被持续拉升。(报告来源:未来智库)
3. 信号链、MCU 技术卓越,多点开花业绩弹性大
智能化需求增加,将驱动模拟信号链芯片与 MCU 的融合。未来半导体市场的主要驱 动力来自于包括高端消费(如穿戴设备等)、智能家居、智能仪表、智能汽车在内的物联 网终端设备的发展,以及新能源需求驱动下的电源类产品的需求。物联网设备的发展需要 包括敏感器件、调理芯片、处理芯片及算法在内的数字传感器,以实现智能硬件的快速开 发和快速上市,并减少体积,提升可靠性。因此,随着对于智能化的需求增加,起信号调 理功能的模拟芯片和信号处理功能的 MCU 芯片的融合趋势日趋明显。
全球两大模拟龙头及 MCU 龙头均在两个赛道有建树。从行业标杆企业看,TI 和 ADI 被视为传统意义上的模拟巨头,但其在 DSP、MCU 领域同样都有一定建树,通过大量的并 购整合实现了模拟赛道的龙头地位。同样的,作为传统意义上的 MCU 龙头企业如 ST 和 NXP 以及 MicroChip 等,同样在模拟电路领域也有很高的市场地位。国际大公司均有一系 列的数字传感器产品应用于汽车,工业,医疗等诸多领域。
公司作为国内稀缺的全信号链龙头,将深度受益于模拟芯片与 MCU 的加速融合。芯 海科技是全信号链集成电路设计企业,是国内上市企业中唯一一家模拟信号链和 MCU 双 平台驱动的集成电路设计企业,也是少数拥有物联网整体解决方案的集成电路设计企业之 一,我们认为在模拟芯片和 MCU 加速融合背景下,公司将深度受益。
3.1 全信号链龙头,ADC+MCU 一体化优势明显
公司是稀缺的全信号链龙头,一站式服务能力、客户资源优势卓越。公司是国内少数 拥有完整信号链芯片设计能力的公司,核心技术为高精度 ADC 技术以及高可靠性 MCU 技 术,是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业。利用全信号链芯 片设计技术,公司研制出智慧 IC+智能算法、云平台、人工智能、大数据于一体的一站式 服务,并与荣耀、vivio、小米、四方光电、南方电网等知名企业建立了紧密合作关系。
公司深耕模拟信号链 IC19 年,技术水平、产品矩阵优势明显。1)智慧健康领域:公 司的CS125X系列芯片较TI公司生产的一直在便携式智能体脂秤占据主导地位的AFE4300 芯片,除价格优势外,同时具有所用资源少、同等精度下成本低、算法功能等优势。2)压 力触控领域:公司是全球首家推出电阻式微压力应变技术的压力触控 SoC 芯片并量产的企 业,相较于其他量产的微压力应变压力触控方案,具有功耗低、集成度高、体积小和成本 低的特点。3)PD 快充芯片:公司推出内置 USB PD3.0 快充协议的 32 位 MCU,相对 赛普拉斯产品,集成度更高,并且已经被国内头部客户所采用。4)EC 芯片:公司推出 CSCE101 笔电 EC 芯片,相对于海外公司的产品,集成度更高,安全性更好,并且已经 被头部客户所采用。5)工业测量芯片:目前国内工业测量仪器中的 ADC 以国外进口为主, 公司工业测量芯片具有高精度、高线性度以及受温差影响小的特点,具有很强国产替代价 值;BMS 在锂电管理领域切入行业标杆客户并快速上量。
3.2 MCU:32 位持续放量,期待车规级突破
32 位 MCU 持续放量,产品结构优化驱动业务量价齐升。2021 年,公司 MCU 业务 营收为 2.95 亿元,yoy 达 184.5%,除了受益于行业高景气度,MCU 产品有一定涨价外, 公司产品结构也在持续优化:通用 32 位 MCU 大规模商用,在工业控制(动力电池 BMS、 消防、电机控制等)、通信、电动工具等领域获得突破,产品性能、质量、可靠性达到了 国外标杆企业的同等水平,获得客户认可后销售规模迅速扩大。2020-2021 年,在 MCU 产品销售结构中,32 位 MCU 占比由 10.7%提升至 40%,22Q1 的比例已提升至 50%, 看好 32 位 MCU 产品切入品牌客户供应链继续放量,驱动业务量价齐升。
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3.2.1 PD 快充芯片技术领先,车用快充是蓝海
32 位 PD 快充 MCU 技术领先,车用快充是蓝海市场。公司自 2016 年开始研发 32 位 MCU,并于 2018 年推出国内首颗 USB PD3.0 的 32 位 MCU 芯片 CS32G020(主要 应用于电源快充领域),较海外赛普拉斯同类产品集成度更高。公司产品 PD 快充 MCU 产 品兼容性佳,目前已广泛应用于计算机及周边如笔电、显示器、HUB、音箱以及户外储能 等产品上。随着新能源车产业的发展,车用快充需求会越来越旺盛。
3.2.2 EC 芯片 10 亿美元市场,新产品成长空间大
公司率先推出高集成度 EC 芯片 CSC2E101。针对笔电及 PC 产品日益增强的功能需求, 公司率先推出国产高集成度,更安全及易开发的 32 位 EC 芯片:CSC2E101,该芯片是可 灵活配置于笔记本电脑、平板电脑、台式机主板的核心芯片,管理上述设备的开机/关机、 休眠/唤醒、低功耗、数据安全等,管理主板上串口、鼠标/键盘、PD/TYPE-C、电压/温度 监控等慢速设备,充当 CPU 和慢速设备之间的桥梁。该产品的推出,打破了海外产品对于 此市场的垄断,应用前景广阔。
公司 CSC2E101 芯片架构:CSC2E101 采用高性能 32 位 MCU 内核,内置 512KB Flash 存储、192KB SRAM、8KB 指令缓存,集成安全算法引擎,支持 eSPI、LPC、I2C Host 接 口,支持 PECI 温度接口,具有高速 UART、高速 SPI 接口,多模式 I2C、USB、PD/TYPE-C、 键盘、风扇、呼吸灯、氛围灯等接口,内置高精度数模转换 ADC/DAC、比较器、电压监 控、温度监控等数模接口。
预测 2022 年全球 EC 芯片市场规模 10 亿美元,公司 CSC2E101 芯片成长空间大。 EC 芯片销售单价约为 2 美元/颗,2020 年全球 PC(包含台式 PC、笔电、平板电脑)实际 出货量为 4.58 亿台(Canalys 数据),2021 年出货量为 4.99 亿台(Strategy Analytics 数据),2022 年全球 PC 市场降温,若按与 21 年持平出货量计算,则 22 年全球 EC 芯片 市场规模为 10 亿美元。公司 CSC2E101 芯片技术领先国内,在该领域上有较大成长空间。
3.2.3 车规级信号链 MCU 产品已进入测试和量产导入阶段
发行 4.1 亿可转债,全力攻关车规级 MCU。2022 年 3 月公司成功发行可转债,拟募 集资金总额不超过人民币 4.1 亿元投入汽车 MCU 芯片研发及产业化项目及补充流动资金 项目。
车规级信号链 MCU 产品已进入测试和量产导入阶段,通用车规 MCU 开始测试。(1) 车规级信号链 MCU:已经在多家客户端验证通过,并开始进入产品测试和量产导入阶段。 同时,公司已启动下一代车规信号链 MCU 产品的开发及验证工作,将形成系列化平台产 品,继续拓展智能座舱,车身电子市场。(2)通用车规 MCU:基于 ARM Cortex-M0 内 核的产品正在进行 AEC-Q100 测试认证,2022 年将逐步提供给汽车客户进行测试与开发, 目标市场为车身电子、车灯、座椅等应用。同时,公司已正式启动满足 ISO26262 功能安 全的车规 MCU 产品的设计开发工作,并已经与德国 TUV 莱茵公司展开战略合作,建设汽 车电子芯片开发体系。
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3.3 信号链:BMS 切入标杆客户,压力触控 IC 得小米青睐
3.3.1 BMS 切入手机行业标杆客户放量,技术外延成长空间大
BMS 芯片市场空间广阔。BMS 下游包含三大电池应用,芯片技术是产业链核心。BMS 下游应用主要包括:消费电池(3C 数码)、动力电池(电动车)和储能电池(国防军工、 可再生能源、通讯、医疗健康等),电动汽车产业的快速成长推动 BMS 的快速发展。2020年全球 BMS 下游应用中:动力电池应用占比达 54%,消费电池占比 22%,储能及其他电 池占比 24%。而 BMS 系统以电池管理 IC 为基础构建,芯片是 BMS 产业链核心。
在锂电管理领域,公司 BMS 产品切入手机行业标杆客户并快速上量,多节电池产品正 开发。高精度 ADC 是手机 BMS 应用的关键能力,凭借长年在高精度 ADC 领域深耕,公 司率先成功开发国产高精度手机端 BMS 电量计芯片(用于实时检测电池电压、电流、温度 等各项参数,并发给控制系统,从而保障电池的高效、可靠运行),相关产品参数达行业 领先水平,该产品切入行业标杆客户并快速上量,22Q1 营收 yoy 近 60%。同时,公司正 在开发应用于笔记本电脑、电动工具、扫地机器人等 2-5 节 BMS 产品,预计将于 2022 上 市,应用于动力电池的 5-16 节的 BMS 产品也在开发计划中。
3.3.2 压力触控 IC 业界领先,进入小米新旗舰打造新标杆
公司压力触控 IC 业界领先,应用广阔。公司压力触控芯片产品相关专利申请近 100 件, 占公司全球专利资产逾七分之一,位于业界领先水平。人机交互压力触控解决方案也已广泛拓展到智能手机、智能穿戴、笔电及周边、智慧家居/家电、汽车电子等细分应用市场, 助力客户产品创新。
进入小米新旗舰打造新标杆。2022 年 7 月 4 日,在“小米影像战略升级暨小米新品发 布会”上,小米正式发布 xiaomi Book Pro 旗舰笔电产品,其人机交互关键组件——压感触 控板搭载芯海科技压力触控芯片。
优于压力触控芯片而不止,HapticPad™解决方案能力不俗。公司不止于压力触控芯片 产品,同时也具备了 HapticPad™解决方案的开发能力。今年 5 月在台北 COMPUTEX 展上 推出的 HapticPad™包含套片(传感器、TP 芯片、压力检测芯片、触控反馈驱动芯片等)+ 整体解决方案。公司的解决方案能够更好的适配笔电产品,深度满足更多前沿应用程序的 硬件功能实现,从精准力度感知、超薄结构设计、超强顺滑触控、智能触控反馈四大方面 带给用户更加智能和舒适的产品体验。
3.4 健康测量 AIOT:鸿蒙生态+智能仪表助推业务成长
智能仪表+鸿蒙生态业务发展带来的物联网智能接入设备量的快速增长,驱动公司健康 测量 AIOT 业务高速增长。公司率先提供基于高精度 ADC、高性能 MCU、测量算法、app 的一站式解决方案,并被客户 A,小米等头部客户所采用,成为华为鸿蒙战略合作伙伴, 并成为开放原子开源基金会成员。鸿蒙生态业务方面:2021 年,针对运动健康、智慧生活、 智能穿戴三大应用场景,公司共完成 5 大品类,54 个 SKU 的产品接入。此外,公司成功 突破智能仪表领域等,产品实现大规模量产。
3.4.1 智慧健康 IC 实力出众,人体成分分析仪方案有新突破
智慧健康芯片主要是以高精度 ADC 技术为核心,将高度集成的全信号链芯片应用到健 康测量领域:即通过体温计、体重/体脂秤、智能手环以及人体成分分析仪等健康测量设备 实现对人体各种生理参数的测量,实现健康管理的目的。公司智慧健康芯片系列已广泛应 用于人体成分分析、智能穿戴、额温枪等健康测量设备终端。
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八电极人体成分分析仪方案领先行业,拓展至医疗设备领域。2021 年,公司在测量精 度上精益求精,掌握从芯片到结构到算法的系统工程,推出的八电极人体成分分析仪方案, 各项测量指标与业内标杆企业的产品(inbody370,院用设备)相关系数均在 0.97 以上,达 到业界领先水平,目前该方案已获客户认可并实现小批量出货。此外,产品应用领域从家 用设备向医疗设备拓展,目前产品方案正在医疗器械认证中,预计 2022 年底上市。
3.4.2 BLE:高集成低功耗,满足鸿蒙系统极速开发要求
BLE 技术吸收 Wi-Fi、Zigbee 技术性能长处,在低功耗、传输速度较快、近距组网普 及率等方面更具优势。
CST92F25 是高集成度、低功耗的 BLE5.0 芯片。CST92F25 是公司推出的一款高集 成度、低功耗 BLE SoC 芯片,基于 BLE 5.0 协议栈,支持 125Kbps 远距离通信,集成 32 位 Arm®Cortex®-M0 MCU、主频高达 64MHz,内置 64KSRAM、512KB Flash,外围 接口丰富,具有国内领先的低功耗,同时兼具明显的成本优势,可广泛应用于 Beacon、智 能穿戴、智能家居等物联网应用场景。
CST92F25 性能优势明显,智能家居市场反馈出色。公司 CST92F25 作为一款成熟的 BLE5.0 芯片,自商用以来,产品的性能、品质及开发生态,受到智慧家居市场的欢迎,得 到众多客户的验证。在产品特质上,基于 CST92F25 的多连接例程,可同时连接 2 个主机、 8 个从机,开创性实现了单个芯片支持连接 10 个设备的多主多从功能。在万物互联的智能 家居应用场景下,更好地满足了用户多类型产品连接的应用需求。
CST92F25 满足鸿蒙系统极速开发要求。CST92F25 在支持终端厂商实现 Harmony OS 生态接入方面,针对跳绳、牙刷、智能水杯、跑步机、按摩椅、健身单车等众多不同应 用场景的开发需求,打造极速连接和智能增值服务的端到端交钥匙工程。CST92F25 提供 一整套的 Hilink 库解决方案,集成了和华为智慧生活 APP 连接、代理注册及设备控制流程 的代码并提供相关接口,让基于 CST92F25 开发的 HarmonyOS Connect 连接的工程师不 必关注连接细节,更多关注终端产品的应用功能开发,加快产品开发进度。
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4.盈利预测
盈利预测:信号链、MCU 双重驱动,预测营收 3 年 CAGR 为 35.8%
产能及产能利用率:1)晶圆供应:公司与晶圆制造供应商洽谈建立更稳定长期的深度 合作关系,同时积极开拓与其他资源未来的合作方面,并且及时调整产品的产能布局,产 品研发从 8 英寸全面转向 12 寸晶圆,保障产品供货能力与竞争力。此外,考虑公司产品力 卓越,品牌客户拓展速度快,我们认为晶圆制造企业会给予公司较为丰富的产能。2)封测: 2021 年公司与供应商合作,采购了专有的封测产线,有效保障产业链高效运转以及成本控 制,并保证产品和服务的可靠性与稳定性,考虑疫情对生产和物流可能造成风险还采用了 多供应来源的方式,从而保障了公司产能供给。产能假设:假设 22-24 年,公司产能分别 950/1100/1300 百万颗/年,产能利用率分别为 94.7%/95.5%/96.2%。
产销率假设:公司高精度 ADC 和高可靠性 MCU 技术实力出众,且产品力强,通用性 好,应用场景众多,市场容量大。从历史上来看公司产销率保持高位,21年产销率达98.2%, 我们预计 22-24 年产销率分别为 94.9%/96.2%/94.3%。
主营业务收入和毛利率基本假设:
MCU:(1)营收:21 年,公司的通用 32 位 MCU 大规模商用,在工业控制(消防、 安防、智慧楼宇、动力电池 BMS、电机控制等)、通信(光模块等)、电动工具、汽车电 子(如车载多媒体等)、智慧家居等众多领域获得突破,产品性能、质量、可靠性达到了 国外标杆企业的同等水平,获得客户的认可,产品销售规模迅速扩大。22 年,PD 电源快 充 MCU 已实现大规模量产,EC 芯片打破海外垄断开始小批量应用,此外,市场关注的车 规级信号链 MCU 已进入测试与量产导入阶段,车规级通用 MCU 正在进行 AEC-Q100 测 试认证,期待未来放量带来业绩弹性,我们预计 22-24 年业务营收分别为 4.24、6.01、8.25 亿元,21-24 年 CAGR 为 40.9%。(2)毛利率:在 MCU 产品销售结构中,20-21 年, 公司 32 位 MCU 占比从约 10%提升至约 40%,22Q1 已达近 50%,我们认为受益于产品 结构优化,MCU 单颗价格及毛利率都会有所提升,但较 21 年毛利率会有所下滑(21 年受 益于行业高景气度,公司 MCU 产品涨价幅度较大),预测 22-24 年业务毛利率分别为 40%/42%/44%。
模拟信号链芯片:(1)营收:生理测量参数方面:应用于穿戴设备上的 PPG 及用于 BIA 测量的模拟前端芯片 21 年开始小批量供货;人机交互方面:压力触控龙头地位稳固, 除了手机和 TWS 耳机,公司的压力触控产品在压力笔、音箱、电动牙刷获得批量应用, 并进入电梯等工业应用场景,此外新推出 3 合 1 压力触控芯片已在头部客户测试认证;锂 电管理领域:重磅 BMS 芯片切入手机行业标杆客户,22 年将大幅放量,多节锂电池产品 正在研发;工业级:高可靠性工业级的传感器调理芯片研发项目执行顺利并实现流片,未 来应用空间大。预计22-24年业务营收为2.40、3.50、4.80亿元,21-24年CAGR为57.9%。 (2)毛利率:受益于产品结构优化,预测未来产品单价将逐年增长,22-24 年毛利率分别 为 55%/57%/58%。
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健康测量 AIOT 芯片:(1)营收:健康测量:产品可测指标、测量精度不断提高,新 推出八电极人体成分分析仪方案达业界领先水平,并从家用领域拓展到医疗器械。通过客 户认证后开始小批量出货;AIOT:1)突破智能仪表,产品大规模出货;2)鸿蒙生态:截 止 21 年底,针对运动健康、智慧生活、智能穿戴三大应用场景,共完成 5 大品类,54 个 SKU 的产品接入。但考虑 22Q1 以来,消费电子景气度下滑,IC 厂商整体处于去库存状态, 对公司业务影响较大,我们预计 22-24 年业务营收分别为 2.46、2.95、3.44 亿元, 21-24 年 CAGR 为 14.6%。(2)毛利率:较 21 年有所下降,22-24 年稳定在 45%。
总营收:21 年公司实现营收 6.59 亿元,预计 22-24 年分别为 9.10、12.46、16.50 亿元,21-24 年,营收 3 年 CAGR 为 35.8%;销售毛利率:预计 22-24 年分别为 46.3%、 47.7%、48.9%。
期间费用率关键假设:
销售费用率:公司产品多元化,需通过提升销售费用进一步打开市场渠道。
管理费用率:高收入增速,管理费率逐渐收窄。
研发费用率:公司 21 年研发费用中包括部分股份支付费用,研发费率达 25.7%,22 年较高金额股份支付费用将会延续,未来研发费率会一定程度收窄,但费用每年仍将增长。
财务费用率:公司账面现金较为充足,利息收入高,且资产负债率低,利息费用少。


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精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站


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