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【中信建投电子|刘双锋&雷鸣团队】2022年投资策略报告:汽车电子蓄势待发,半导体国产化持续推进

中信建投电子团队 中信建投电子研究 2022-11-07

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摘要

展望2022年,我们建议关注以下3条主线:1)汽车电子:关注消费电子厂商切入汽车赛道,以及汽车半导体的量价齐升;2)半导体:关注景气度维持的板块,以及国产替代进程,如设备和材料、模拟芯片、功率半导体等。3)消费电子:重点关注技术创新及应用升级,如5G手机、AR/VR、Mini LED等。 


汽车电子:智能化、电动化推动汽车电子蓬勃发展

未来汽车将成为最大的智能终端,其产品与服务体系将共同组成一个新型的场景和商业模式,成为一个新的生态系统。从硬件层面看,整车电子电气相关价值量将大幅提升。新能源车BOM成本中,现阶段汽车电子(含电控电驱)合计占比20%,除电池以外最大,预计未来占比进一步提升。受益于本土新能源车品牌崛起、锂电池产业链向中国转移以及汽车供应链的国产化需求,功率半导体、车载摄像头、汽车连接器、动力电池结构件及FPC等相关厂商将深度受益。


半导体:2022年需求结构或进一步分化,国产化持续推进

建议关注景气度和国产化两条主线:1)景气度:2021年半导体总量增长和结构升级共振,但需求结构出现分化。前瞻2022年,我们认为半导体需求结构或进一步分化,产能紧缺态势将结构性缓解,尤其是消费相关的品类,对于工业、汽车和新能源相关的品类,产能或仍将呈现紧缺态势。2)国产化:中国半导体产业自给率低,高附加值与关键环节尤甚,可替代空间巨大。在中美贸易摩擦和全球产能紧缺背景下,半导体国产化进一步加速,国内半导体设备和材料厂商加速产品的认证和导入,IC设计厂商全面向高端的工业、车载等场景突破。本轮周期使得未来3-5年的国产化进程加速,为国内半导体厂商带来长期的客户和产品结构升级。


消费电子:手机大盘稳定低速增长,VR/AR、Mini LED提速增长

手机方面,全球智能手机渗透率趋近饱和,未来手机市场将回归每年低个位数增长的稳态。其中,iPhone13及SE将覆盖更广的价格档位,2022年iPhone销量将保持增长,产业链具备较强的业绩确定性。VR/AR:2021年VR总体出货量增长显著,有望成为VR/AR终端规模上量、显著增长的关键年份,预计未来三年行业复合增长率超过80%。我们预计VR/AR将成为未来十年消费电子板块的重要驱动力。Mini LED:技术成熟和良率提升推动成本快速下降,Mini LED性价比初显,有望在中大尺寸高端显示领域率先放量,未来5年其市场规模将迅速增长,应用领域有望拓宽至车载、手机、可穿戴等。


风险提示:智能手机需求不及预期;5G创新不达预期;中美贸易摩擦风险;原材料成本上涨风险。

目录



一、汽车电子:智能化、电动化推动汽车电子蓬勃发展

       未来汽车将成为最大的智能终端,其产品与服务体系将共同组成一个新型的场景和商业模式,成为一个新的生态系统。从硬件层面看,整车电子电气相关价值量将大幅提升。新能源车BOM成本中,现阶段汽车电子(含电控电驱)合计占比20%,除电池以外最大,预计未来占比进一步提升。建议关注功率半导体、车载摄像头、汽车连接器、动力电池结构件和FPC等细分赛道。

1.1 功率半导体:电控系统升级刺激功率需求,本土厂商迎来替代机会

       车载功率半导体108亿美元市场,未来5年复合增速12.5%。根据Omdia,2019年全球功率半导体市场规模约462亿美元,未来5年(2020-2024)复合增速为12.5%,功率分立器件、功率模块和功率IC市场规模分别为160亿美元、60亿美元、243亿美元,分别占比35%、13%、53%。车载功率半导体方面,根据Omdia的《2020年汽车半导体报告》,新冠疫情严重破坏汽车功率半导体的销售,全球车载功率半导体的收入将从2019年的108亿美元下降到2020年的91亿美元,同比下降16%。未来5年(2020-2024)复合增速为12.5%,远高于功率整体增速,主要受新能源车渗透刺激。

      功率半导体将成为汽车电子最大增量,主要体现在电控系统升级。传统内燃机车功率半导体单车价值量40美元,而新能源车则增加至400-500美元,我们认为价值量的提升主要由于:1)量:新增的电控系统提升对功率半导体的数量需求;2)价:高电压高功率提升对IGBT、模块、SiC基产品等单价较高产品的需求;3)非传统功能:除电控系统外,其他如智能座舱、高级辅助/自动驾驶等均有功率半导体增量。

      方面,电控系统升级对单车功率半导体数量需求增量远超减量。1)减量:据安森美,传统燃油车电控系统较简单,功率半导体较少,通常为硅基MOSFET和IGBT等。在“燃油车→轻混/混动/插混→纯电”的转变过程中,随着内燃机的移除,该部分的功率半导体价值量归零(约40美元)。2)增量:逆变器、高低压电池及BMS系统、充电(车内和户外充电桩)、高压配电系统等新增大量硅基MOSFET、IGBT和SiC器件等。例如,纯电动特斯拉ModelX使用了英飞凌提供的132个IGBT单管,其中前后电机分别安装36/96个,IGBT单管约4-5美金,合计单车价值约500-600美元。宝马I3使用了英飞凌新型HybridPACK2模块设计,每个模块电压和电流分别为750V和660A,内含6个IGBT单管,每辆车配置2个HybridPACK2模块,成本约300美元。

      另一方面,电控系统升级引发功率半导体高阶产品渗透。电动化程度越高,所需驱动功率和系统电压越高,对应单车功率器件价值量越高。工作电压从微混车型48V IGBT,到中混车型仅需要150VIGBT来电动助力,到纯电车型需要650-900V IGBT来进行纯电力驱动,更高的电压则需要硅基IGBT/模块、SiC基MOSFET。从单个部件功率器件价值量看,普通硅基MOSFET较便宜,低压MOSASP不足1美金,高压MOS1-10美金,IGBT 10-20美金,主逆变器用的IGBT可高达100-200美金;而SiC基MOSFET成本过高,同等级别芯片,成本是硅基IGBT的3-5倍。主逆变器负责控制电动机,高压可达1000V以上,对功率器件要求最高,同时价值量最高。根据Yole测算,电控系统中,主逆变器功率器件市场最大,其次为发电机、车载电池、DC/DC电源。

       功率器件在新能源车成本占比8%-10%甚至更多。将新能源汽车成本拆分来看,电池为成本第一大部件,占比约42%,目前主流功率器件为IGBT单管或模块,电控+电驱系统中IGBT成本占比约21%。新能源汽车上一般使用650-1200V的IGBT模块,约占驱动系统成本的40%,约占电动汽车整车成本的8%-10%。而作为配套的直流充电桩上,IGBT约占充电桩成本的20%。

       SiC材料在汽车电控系统中逐步落地,预计5年内具备成本优势。汽车电气系统复杂,尤其是主驱动/逆变器需要1200V高电压。从材料角度看,SiC和GaN具有优异高压性能,结构更简单,有望在高压领域取代硅基IGBT。如SiC应用到电动汽车的逆变器、OBC、DC/DC,可带来系统级的体积缩小和成本压缩。从落地情况看,逆变器主要为Si IGBT+Si FRD方案,目前已经开始使用IGBT+SiCSBD的混合方案,预计全SiC的逆变器将从2023年开始在主流豪华车品牌中量产。车载OBC和DC/DC,已经开始采用SiC器件,全SiC方案有望2021年开始采用。PCU、无线充电都将导入SiC方案。Rohm预计5年内SiC方案将具备成本优势。特斯拉Model3是SiC基MOSFET的成功应用案例,其电控系统共搭载24个650V-100A的SiC基MOSFET功率模块,SiC基MOSFET单车价值约700-900美元,成本高出硅基器件不少。据Rohm,到2026年几乎所有搭载800V动力电池的车型采用SiC方案都将更具成本优势。Cree预测2017年车用SiC市场达700万美元,2022年可达24亿美元。DIGITIMES预计到2025年,车用SiC将占到整体SiC市场的37%,其余市场为光伏、风电、充电桩等。

      球功率半导体主要被外国厂商垄断。从格局来看,国内功率半导体市场主要由海外厂商主导,国内厂商在低端产品如二极管、低压MOSFET等占有一定份额,但高压MOSFET、IGBT、模块、IC等市占率很低。吉林华微和斯达半导体在IPM和IGBT模块领域均处于全球前列。

       国内供应商从低端MOSFET、IGBT开始逐步切入。1)二极管、MOSFET:门槛较低,重点在生产和成本控制,本土厂商较多,进口替代空间大。建议关注:闻泰科技(安世收购自恩智浦,国内分立器件龙头,全球第一梯队,42%车规收入)。2)IGBT及模块:国际厂商主导,国内外差距较大,进口替代潜力大。建议关注:斯达半导(21%车规收入,模块能力强,汽车客户众多)、中车时代电气(主要用于国网和轨交,4500V以上高压IGBT全球前5,部分外售)、比亚迪半导体(国内IGBT龙头,拟上市,目前主要自用)、士兰微。3)SiC器件:关键技术被垄断,市场集中度高,国内起步晚、差距大。建议关注:三安光电、士兰微、华润微,材料环节建议关注:山东天岳(衬底,未上市)、天科合达(衬底,未上市)、瀚天天成(外延,未上市)、东莞天域(外延,未上市)。

1.2 车载摄像头:视觉信息需求爆发,车载镜头及CIS成为黄金赛道

      自动驾驶与辅助驾驶将在未来智能汽车中广泛应用,自动驾驶与ADAS分为感知层、决策层、执行层三层技术架构。感知层的作用为收集及预处理周围环境的信息,决策层对收集的数据整合、分析与判断,执行层根据判断结果做出实时反应。三层技术架构分别对应(1)我在哪里?即感知和定位;(2)我要去哪儿?即决策和规划;(3)我怎么去?即控制和执行。感知层是汽车的“眼睛”,包括视觉、毫米波雷达、激光雷达等多种传感器遍布车身以保证驾驶安全。

      高级别的自动驾驶需要使用大量的摄像头作为视觉信息输入。自动驾驶与ADAS感知层的主流传感技术包括视觉、电磁波雷达(毫米波雷达和激光雷达为主)及超声波雷达,这些传感器遍布车身,实现360度无死角和远中近扫描,保证驾驶安全。越高级别的自动驾驶所需传感器数量越多,L3以上智能车将需要使用大量的摄像头作为视觉信息的输入,以保证自动驾驶安全,因此车载摄像头成为巨大增量市场。

      车载摄像头市场5年内有望超百亿,高单价ADAS摄像头主导。TSR预计车载摄像头市场空间将增长到2024年的125亿美金,2035年的350亿美金,车载摄像头数量将从2019年的1.3亿颗增长到2035年的3.1亿颗(包含多目),其中接近60%为高价值的感知摄像头。Yole预测,车载摄像头市场空间将从2018年的44亿美金增长到2024年的87亿美金,2025年后有望超百亿美金,其中45%为高价值的ADAS感知摄像头。除了数量上的提升外,车载摄像头将继续升规提价。目前高规格的ADAS感知摄像头的单价远高于普通环视摄像头,随着ADAS对于摄像头分辨率等规格要求的进一步提高,ADAS摄像头单价仍有增长空间。其中,车载摄像头上游关键器件为镜头和CIS,中游为Tier1供应商,下游为OEM车厂。车载镜头和车载CIS是车载摄像头两大关键组件。

       车载镜头市场规模将迅速增长,伴随数量提升和规格升级。一方面,随着ADAS渗透率提升,单车使用车载镜头数量将从目前的2颗提升至6-8颗,带来较大的市场增量空间。另一方面,由于ADAS镜头对于高可靠性、高耐热性、广角、宽动态等的要求,价值量比传统环视镜头有较大提升,目前普通车载环视镜头平均单价5-6美金,ADAS感知镜头价格可达10-20美金。我们判断全球车载镜头市场规模将从2021年的约7亿美金增长至2025年30亿美金以上,并在2023年达到70亿美金以上。

      车载镜头需要较高难度的玻璃模造工艺,能够量产的厂商相对较少。相比于消费级镜头,车载镜头需要耐高温、高可靠性等特性。因此车载镜头需要玻塑混合或全玻材质。生产玻璃镜片的常用工艺包括传统玻璃加工、模造工艺和WLG。模造工艺相比传统玻璃加工更具优势,传统的玻璃镜片加工需要经过繁复的步骤,且镜片的形状受到很大的限制。模造工艺具有效率高、成本低、生产的镜片形状不受限制等优势,在加工车载非球面镜头上具有优势。但模造工艺的难度更大,但由于温度、压强的变化,以及模具精密度的问题,完成加工后还需要进一步打磨,需要较高的经验积累和技术壁垒,目前能量产的厂商包括日本豪雅、联创电子、蓝特光学等,舜宇及大立光也具有较好的技术积淀。舜宇光学、联创光学在高清ADAS镜头方面具有较好的卡位,客户定点和订单旺盛,未来有望持续受益于行业增长。


      车载CIS市场2025年市场空间接近50亿美金,伴随数量增加及像素提升。近年来车载CIS由于新能源车智能化升级而迅速迭代,传统燃油车往往搭载1-2颗环视摄像头或倒车影像,新能源车都会配置8-10颗,未来升级为15-17颗摄像头,以满足各个场景下的视觉算法需求。包括前视(车道偏航预警、驾驶辅助、自适应巡航、碰撞预警等)、后视(后向泊车)、侧视(盲点监测、360度环视)、内置(驾驶员注意力监测)等。同时,车载CIS的像素也从传统1M、2M为主,升级到8M。我们判断全球车载镜头市场规模将从2021年的约8亿美金增长至2025年接近50亿美金以上,并在2023年达到80亿美金以上。

     车载CIS具有宽动态、夜间成像、LED闪烁抑制等要求,安森美、豪威、索尼等厂商居龙头地位。车载CIS的技术难点包括,(1)宽动态范围,行驶场景中最亮和最暗场景的比例现实中很多高达100-120dB,例如高速隧道的出口或入口,需要CIS在所有场景下都能具备高清显示,而不能够出现过曝等问题;(2)夜间成像,传统的安防相机采用IR cut(截止滤光片)的结构,白天滤掉近红外光,夜间打开近红外光,但在车载CIS中IR cut容易造成损坏,CIS厂商往往采用透明像素和算法的方式来解决夜间成像问题;(3)LED闪烁,LED属于交流脉冲光源,通常频率在90Hz-110Hz,占空比5%-10%,如果LED的频率越低,占空比越小,曝光时间越短,就越能看到LED闪烁现象,所以外界比较亮时,需要曝光时间很短,可能一些LED灯曝光期间光脉冲消失,带来闪烁问题,安森美采用超级曝光方案,索尼、豪威采用大小像素方案抑制LED闪烁。从全球市场格局来看,美国主要采用安森美,日本主要采用索尼,在欧洲、中国等市场,韦尔股份(豪威)正在迅速提升份额。


1.3 汽车连接器:高压及高频高速连接器需求增长,国内厂商取得突破

       汽车连接器是连接器最大应用场景,对电气性能和机械性能要求较高。汽车连接器为连通各个车载电器的电源和信号的部件,广泛应用于汽车的动力系统、安全与转向系统、娱乐系统、导航与仪表系统等各个汽车电子系统模块。汽车连接器是全球连接器最大应用场景,占全球连接器市场规模的22%。按照传输介质的不同,汽车连接器可以分为传输交换数据信号的高速连接器和传输交换电流的电连接器。汽车连接器主要是以电连接器为主,随着汽车智能化、网联化发展,车载高频高速连接器也开始应用。

      新能源车要求高电压、大电流传输场景,推动高压连接器用量提升。根据工作电压的不同,电连接器可以进一步划分为低压连接器和高压连接器。新能源车三电系统对于连接器能够承受的电压范围、传输的电流等级要求远高于传统燃油车,带来的增量主要为高压连接器。根据不同场景汽车连接器需要承受60V-380V甚至更高的电压,部分电池使用的连接器需要承受 350-600V的电压,支流快充等连接器需要承受120A-600A左右的电流。高压连接器主要应用于新能源汽车的电池、PDU(高压配电盒)、OBC(车载充电机)、DC/DC、空调、PTC(正温度系数加热体)加热、直/交流充电接口等。一辆电动车配置的高压连接器数量一般在15-20个之间,单连接器价值在100-200元之间,单车价值量在1000-3000元。

    智能化趋势推动高频高速连接器使用量提升。高频高速连接器主要包括FAKRA连接器、Mini-FAKRA 连接器、HSD(High-Speed Data)连接器和以太网连接器,主要应用于摄像头、传感器、广播天线、GPS、蓝牙、WiFi、无钥匙进入、信息娱乐系统、导航与驾驶辅助系统等。由于智能化趋势带来摄像头、激光雷达、毫米波雷达等感知层传感器的数量大幅增加,对数据传输量和传输速率提出了更高的要求,高频高速连接器使用量提升。一个车载摄像头一般需要采用两组FAKRA或Mini-FAKRA连接器进行摄像头到控制器、控制器到其他控制器(或主机)连接,进行模拟信号的传输,一组30-40元之间,以单车8个摄像头测算价值量在200-300元。中控屏和高清屏采用HSD连接器,激光雷达、毫米波雷达采用以太网连接器进行数字信号的传输。根据配置不同,一辆智能车配置的各式高频高速连接器单车价值量可以达到500-1000元。 

      车对于连接器的需求大幅提升,市场规模预计2025年将达275亿美金。由于电动化、智能化对于高压连接器、高频高速连接器带来的增量,连接器市场迎来可观的迅速增长。传统燃油车单一车型使用低压连接器价值约1000元,主要应用在发动机管理、安全、娱乐等方面。纯电动乘用车单车连接器价值为3000~5000元,纯电动商用车单车连接器价值为8000~10000元,远高于传统汽车平均水平,而随着未来智能化趋势,激光雷达等传感器搭载,单车连接器价值量仍将持续提升。另外,配套充电桩中同样大量使用连接器产品,单台新能源汽车充电桩均价为2万元,而其中连接器造价占比较大,大约为3500元。

     据Bishop & Associates,2019年全球汽车连接器市场规模约为152亿美元,2014-2019年CAGR约为4%。未来随着汽车电动化和智能化加速,汽车连接器市场将加速发展。根据我们的测算,预计2025年全球汽车连接器市场规模将达到275亿美金,未来五年复合增长率约为12%。

      连接器市场格局稳定,海外龙头占据优势地位,国内厂商切入细分市场。连接器行业是一个具有市场全球化和分工专业化特征的行业,竞争较为充分,行业竞争格局相对稳定。连接器应用领域广泛,涉及到很多技术壁垒较高的细分产品和应用领域。全球连接器市场呈现头部集中,泰科电子、安费诺、矢崎、日本航空电子等历史悠久、规模庞大的美日跨国企业在业内占据领先地位,国内厂商则以细分领域的优势产品作为行业切入点。

      汽车连接器具有性能安全、可靠性等较高壁垒,汽车连接器市场较为封闭的格局正在被打破。汽车连接器的壁垒在于,因汽车领域特殊的安全性要求,连接器性能侧重点为高电压、大电流、抗干扰等电气性能,并且需要具备机械寿命长、抗振动冲击等长期处于动态工作环境中的良好机械性能。因此汽车领域连接器产品的技术难点为接触电阻设计和材料选择技术,需要满足接触电阻低、工作时温升小的要求;此外产品需要具备高防护等级、抗冷热冲击、抗振动冲击等性能,故产品设计过程中需要具备较强的仿真分析能力和失效模式分析能力。汽车连接器质量要求较为苛刻,相应供应商必须获得IATF16949质量体系认证。因此汽车连接器市场长期较为封闭,车厂及T1供应商一般不轻易更换供应商,罗森博格占据40%市场份额,安费诺、泰科合计市场份额超过30%,但是由于国内车厂崛起以及全球供应紧张等问题,这个格局正在被打破。

      国内车厂及新势力逐步崛起,带动汽车连接器国产化趋势。目前,国内厂商中,高压连接器国内玩家较多,高频高速连接器厂商相对较少。随着国内车厂和新势力在新能源车方面的积极推进,国内厂商凭借成本和服务优势打入市场,2021年由于海外疫情及海运紧张等原因,海外厂商交付延迟,也为国内厂商带来机遇。高压连接器厂商中,瑞可达、中航光电、立讯精密较为领先,高频高速连接器厂商中,电连技术进展较快。未来国内厂商有望逐步从内资厂、合资厂、海外Tier1及主机厂逐步渗透,打开市场空间。

1.4 动力电池结构件:单车价值量高,市场空间广阔

      结构件是动力锂电池的重要组成部分。锂电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液及精密结构件组成。锂电池精密结构件是指具有高尺寸精度、高表面质量、高性能要求等特性的,作为锂电池外壳,起到传输能量、承载电解液、保护安全性、固定支承电池、外观装饰等作用的部件,并根据应用环境的不同,具备可连接性、抗震性、散热性、防腐蚀性、防干扰性、抗静电性等特征功能。结构件直接影响电池的密封性、能量密度,占锂电池成本约16%,是锂电池的重要组成部分。

     电动化推动动力锂电池结构件市场规模增长。根据IHS Markit和Automobile Group,2019年,全球92%新增汽车仍为传统燃油车,1%为轻混电动车(MHEV),7%为混动、插电混动和纯电动等,预计到2030年xEV(各类电动车,包括轻混)渗透率将达到60%。随着新能源车渗透率的不断提升,动力电池精密结构件市场规模将实现较快增长。根据一览众咨询预测,2025年国内动力电池结构件市场规模将达到150亿元。

       新能源车结构件包括电芯、模组、Pack箱,单车价值量较高。新能源车结构件包括电芯结构件、模组结构件、Pack箱结构件,其中单车价值量根据不同车型有所不同。一般来说,电芯结构件单车1000-2000元,模组结构件约300-500元,Pack箱体约2000-3000元。由于结构件单车价值量较高,市场空间较大。

       锂电池精密结构件具有工艺壁垒和资金壁垒。(1)工艺壁垒方面,锂电池精密结构件对于工艺品质的要求较高,尤其是核心部件防爆片、反转片等关键技术,涉及到如防爆设计,焊接质量管理,模具设计及质量等行业加工壁垒;(2)资金壁垒方面,金属结构件相对重资产,设备投入较高,资金需求量大,对于厂商的规模也提出一定要求。另外,锂电池结构件的认证周期较长,供应关系相对稳固,订单能见度和稳定性较高。

       锂电池结构件市场格局相对集中,产业链向国内转移。由于下游锂电池生产行业集中度较高,从全球市场来看,宁德时代、松下、比亚迪、LG化学、三星SDI、国轩高科等前几家领军企业在整体锂电池市场的总份额已达较高水平,下游锂电池企业龙头企业对精密结构件价格、质量、性能和安全性都有着很高的要求,只有少数具备高速精密模具制造能力的企业能够满足下游行业的要求,因此动力锂电池精密结构件的市场格局也相对集中。全球动力锂电池精密结构件典型企业为韩国Sangsin EDP、日本Fuji Springs,中国领军企业为科达利、震裕科技、长盈精密等企业。受益于锂电池产业链向中国转移的趋势,国内优质锂电池精密结构件厂商有进一步扩张的潜力。

1.5 动力电池FPC:有望逐步替代传统线束方案,市场规模快速增长

      FPC具有轻薄、高集成、可弯折、可打件优势,新能源车动力电池FPC的场景和需求将迎增长柔性电路板(FPC)是以柔性覆铜板为基材制成的一种电路,可以作为信号传输的媒介,应用于电子产品的连接,一般可以分为单层FPC、双层FPC、多层FPC和软硬结合板。随着汽车电动化、智能化的发展,FPC电路板在弯折性、减重、自动化程度等方面优势得以进一步体现。过去传统燃油车用FPC的地方不多,单车价值量大约在10美金左右,新能源车时代FPC的优势得到充分体现,根据战新PCB产业研究所预计,单车FPC用量将超过100片,包括屏幕、车灯等场景,其中,动力电池FPC需求将大幅增长。

     动力电池领域,FPC柔性板主要用于Pack环节的传统线束替换,协助电池包的信息采集。传统线束主要为铜线外包塑料,每根线束连接一个电极,动力电池包一般需要多线束配合,对空间的挤占较大。而FPC柔性板相比于传统动力电池线束,其安全性、电池包轻量化、工艺灵活性、自动化生产等方面有显著优势。另外FPC具有可打件性,FPC上集成NTC、保险丝等,对动力电池包进行实时监控温度和电压,将所采集数据反馈至BMS,在超过设定的安全范围,采集板保险丝将及时熔断,确保动力电池安全可靠工作。 

       FPC电池软板渗透率将继续提升。随着FPC展现出的优异性能和规模化生产带来的降本增效,FPC替代传统线束的趋势愈发明显。在2018年开始,宁德时代和比亚迪已经开始在pack环节批量应用FPC,现在,FPC方案已经成为新能源汽车新车型的主要选择,未来随着新车型的不断推出和新车型比例提升,FPC电池软板将有更大的渗透率和发展空间。

     随着动力电池FPC单车用量、价值量以及渗透率提升,市场规模迅速增长,预计2025年达到350亿人民币以我们假设FPC在新能源车动力电池中将逐步替代线束,2025年的渗透率增长至80%,单车FPC价值量500元逐步增长至1000元,单车CCS价值量1000-2000元。预计2025年新能源车动力电池FPC/CCS市场规模为350亿元以上,并将在2030年达到800亿元,市场规模迅速增长。

       动力电池FPC进入壁垒较高,传统软板厂商仍将占据优势供应地位。一方面,由于涉及电镀环保问题,新进入者很难拿到排污指标,另一方面,电池模组集成众多元器件,双层板和多层板有较高技术难度,由于电池软板长度较长,需要卷对卷工艺,以及新厂房设备的投入,软板厂商规模和资金也有一定门槛。随着国内动力电池厂商扩产并逐渐提升市占率,国内动力电池FPC厂商也将配套扩充产能,积极布局汽车电子,迎来更加广阔的成长空间。

二、半导体:2022年需求结构或进一步分化,国产化持续推进

2.1  2022年需求结构或进一步分化,供给仍紧但结构性缓解

2.1.1  2021年整体景气但需求结构出现分化,2022年泛工业领域依然强劲

       通信、计算机、消费为半导体下游需求前三大市场。通信和计算机是芯片行业最大的两个细分市场,两大市场合计占比超过70%,其中通信和计算机的占比约为36%,消费电子占比12%,汽车占比9%,工业和其他应用占比8%。

       2021年需求端出现结构性分化,2022年泛工业领域依然强劲。2020年,半导体各大下游应用中,全球手机、汽车、工业出现不同程度的下滑,其中手机出货量下滑严重,而PC、TV、服务器、5G基站需求呈现增长,其中PC和5G基站增长强劲。2021年,全球经济复苏,终端消费市场回暖,手机、汽车需求复苏,而PC、服务器、5G基站需求仍然保持增长,尤其是PC,IDC上调了2021年全球PC出货量预期,增速达到高双位数,但下半年PC有所调整。此外,工业需求伴随经济复苏逐步恢复。2022年,随着疫情影响减弱,受益于疫情的需求预计回落,PC、TV等需求增速将回归疫情前的正常水平。而5G手机持续渗透,智能手机需求稳健,汽车、工业、服务器、新能源(光伏、风电)等需求仍然强劲。

(1)消费:手机创新升级不止,泛消费类需求将回归稳健

      手机市场回暖复苏叠加5G持续渗透,预计2022年大盘稳定增长。根据IDC数据,2021年智能手机出货量预计将达到12.8亿台,同比增长7.4%,预计2022年智能手机出货量将,14.3部,同比增长3.8%。全球5G手机渗透率持续提升,IDC预计2021年全球将出货5.7亿部5G手机,5G渗透率达43%,预计2022年5G渗透率将超50%。国内方面,2021年1-9月,5G手机累计出货量1.83亿部,同比增长70.4%,占同期手机出货量的73.8%。

        5G终端的“硅含量”大幅提升,拉动半导体需求大幅增长。相对4G手机,5G手机SoC的面积增加25%,RF Transceiver面积翻倍,电源管理芯片颗数为2-3倍,射频前端为1.5-2倍。例如,高通4G平台需要3-4颗PMIC,而骁龙888平台需要8-9颗,下一代平台需再增加1颗,联发科天玑1000平台需要8-9颗(不包括摄像头和快充)。5G手机渗透率持续提升,促进半导体需求大幅增长,对晶圆产能的消耗也大幅提升。

       快充、光学等应用升级推动半导体增长。快充能够为消费者减少充电等待时长,带来良好体验,渗透率正在迅速提升。目前苹果从5V×1A、5V×2A升级至18-20W快充,2021年10月份发布的新款MacBook Pro也加入了快充功能。安卓甚至开始推出65W、120W及以上的快充,相比传统充电头,快充需要额外1颗同步整流芯片和1颗协议芯片,ACDC的晶片面积变大,对功率器件的需求也同步增加。此外,光学升级仍为手机厂商竞争的焦点,1亿像素大底CIS开始渗透到中低端机型,面积更大的CIS芯片要求更高的芯片制程和更大的晶圆面积,对产能的需求也将提升。此外,新型终端涌现,随着物联网的发展,TWS耳机、扫定机器人、智能安防、智慧电视等新型终端涌现,将消耗更多晶圆。

根据我们的测算,手机相关的半导体中,电源管理芯片(2021/2022年增速分别为10.2%、9.2%,下同)、CIS芯片(10.9%、5.6%)、指纹识别芯片(17.6%、15.8%)、显示驱动IC(7.2%、7.1%)、射频芯片(10.5%、9.1%)以及功率器件(8.1%、6.1%)等模拟芯片和功率器件的需求将持续增长。

       2021年PC市场高景气,预计2022年需求回归稳健。疫情刺激了宅经济,全球笔电、平板等需求自20Q2以来强劲增长。全球笔电出货量20Q2-21Q1分别同比增长33.9%、36.4%、44.2%和84.0%,平板电脑则分别增长-16.1%、-3.5%、9.7%和45.9%。但随着海外防疫逐步解封,以Chromebook为代表的消费类PC(含桌面、笔电、平板、工作站)需求增速有所放缓,21Q2-21Q3笔电出货量同比分别增长12.3%和2.7%,平板电脑出货量同比分别增长4.8%和18.0%。我们预计2022年全球PC需求回归稳健,根据IDC预测,2022年全球PC出货量将同比增长1.2%。

       零组件缺货缓解,2022年TV需求稳健或微降。与PC类似,在宅经济的刺激下,全球TV需求同比增速自20Q2开始回升。但随着国内TV需求调整、出口受海运周期拉长影响、面板价格回落促使品牌厂谨慎备货,21Q2开始TV出货增速开始调整。整体来看,本轮TV的景气主要来自疫情刺激的宅家需求,也有玻璃基板、驱动IC等组件供应短缺的影响。往2022年看,我们认为疫情、体育赛事等催化因素仍在,零组件缺货将缓解,TV整体出货量可能保持稳定或微降。 

     (2)服务器:云服务厂商资本开支维持高增速,AI、云计算等需求强劲。在短期驱动力(宅经济)和长期驱动力(AI、云计算)的作用下,全球云服务厂商加速采购服务器,20Q1-21Q2服务器采购经历了先补库存后去库存,目前需求恢复。短期来看,服务器需求企稳,而全球云服务厂商的资本支出维持40%上下的高增长,我们判断服务器需求有较强支撑。长期来看,云计算浪潮、AI、企业数字化转型、物联网等快速发展,将促使企业增购服务器,IDC预计未来5年,全球服务器出货量将保持12%以上的复合增速。

(3)汽车:新能源车高速增长,汽车半导体空间打开

      短期汽车大盘增长受阻,新能源车驱动成长短期看,汽车大盘增长受阻,新能源车高速渗透。2021年1-10月,国内乘用车销量累计达1685.5万辆,同比增长9.0%,受2021年低基数影响,1-4月乘用车月度销量高增长,5月以来受芯片缺货和疫情干扰影响,乘用车月度销量同比均减少。相较于汽车大盘的增长受阻,国内新能源车保持高速增长,1-10月国内新能源车销售量达252.6万辆,同比增长188.8%。长期看,政策与成本双重推动下,新能源车将逐步替代燃油车,预计2030年xEV(各类电动车,包括轻混)渗透率将达到60%,而根据IDC预测,2020-2025年新能源车销量复合增速将达到34%。 


      随着汽车“新四化”推进,汽车半导体市场空间打开。车内的半导体,如功率、传感器、存储、计算、连接等,需求都将迎来大幅成长。以功率半导体为例,新能源汽车普遍采用高压电路,当电池输出高压时,需要频繁进行电压变化,对电压转换电路需求提升,此外还需要大量的DCAC逆变器、变压器、换流器等,因此对应IGBT、MOSFET、二极管等功率器件的单价和需求量大幅增长。功率半导体单车价值量预计从传统车的40美元将提升至400-500美元,成长10倍以上。

(4)通讯&工业:5G基站建设持续推进,后疫情时期工业复苏

      5G基站进入大规模建设期,拉动半导体需求快速增长。相对于4G,5G通信频谱分布在高频段,而频率越大,信号衰减速度越快,因此5G基站的建设密度更大。根据新PCB产业研究所测算,4G基站的分布密度为城市中心区域500米/个,郊区1500米/个,农村5000米/个,5G基站的分布密度为城市中心区域200-300米/个,郊区500米-1000米/个,农村1500-2000米/个,总体基站数量需求是4G时期的2-3倍。2020-2025年,中国5G基站建设迎来高峰期,预计共计新增5G基站381万站。5G基站大规模建设及其衍生的5G应用迅速拓展,带来各类半导体元件需求的快速增长。

      全球GDP增速修复,工业需求将随之复苏。根据IMF,由于疫情冲击,2020年全球GDP下滑3.0%,预计2021年全球GDP增长6.0%,2022年增长4.9%。2022年全球疫情将得到进一步控制,工业生产活动恢复,工业半导体需求复苏。

2.1.2  2022年产能供给仍紧,晶圆厂资本支出维持高位

      全球代工厂产能持续满载,预计2022年整体产能仍紧。目前全球代工厂产能持续满载,台积电、联电、三星、世界先进、中芯国际、华虹半导体等代工厂的产能利用率持续维持高水位。其中,联电21Q3产能利用率达100%,中芯国际21Q3产能利用率为100.3%,华虹半导体21Q3产能利用率提升至110.9%。从三家厂商的产能利用率变化趋势看,当前产能紧张尚未缓解,以华虹半导体为代表的厂商成熟制程产能更加紧张。我们预计2022年,全球晶圆代工的产能整体上仍然紧张。

      设备拉货迅速增长,2022年有望突破千亿美元。2021年以来北美半导体设备单月出货额突破30亿美元,7月达到创新高的38.6亿美元,8-9月维持高位。日本半导体设备在5月达到305.4亿日元,此后亦维持高位。SEMI预计2021年全球半导体设备销售总额将达到953亿美元,同比提升34%,2022年有望突破1000亿美元。

      硅片整体出货高增,预计未来12英寸产能明显增长。根据SEMI预测,预计2021年全球硅片出货面积达140亿平方英寸,到2024年达160亿平方英寸,复合增速达6.6%。未来数年硅片产能扩充集中在12英寸,2015-2020年12英寸硅片产能复合增速为8.7%,SUMCO预计未来5年12英寸硅片产能提速增长,复合增速达到11.5%,远高于硅片整体增速。 

      晶圆厂加大资本支出,2022年将维持高位。从整体资本开支看,预计2021-2022年全球半导体厂商(含IDM、Foundry、SATS)资本支出将分别达到1420亿美元和1564亿美元,分别同比增长28.4%和10.1%,未来五年资本支出复合增速达5.9%,维持在高位。设备支出构成晶圆厂资本支出的主要部分,2021年晶圆厂设备支出预计达922亿美元,同比增长44%,预计2022年进一步增长8%至996亿美元,设备支出维持高位。

2.1.3 景气度研判:2022年需求结构或进一步分化,供给仍紧但结构性缓解

      当前,从下游需求看,消费类芯片整体景气结构分化,汽车及工业类芯片需求强劲增长。

      手机类芯片景气度分化,国内手机芯片库存抬升。海外方面,高端手机芯片如AP、基带芯片、射频前端等需求强劲,供不应求,高通、联发科、Qorvo、Skyworks等海外手机芯片厂商营收维持高增速,21Q2整体收入增速达59.2%,高通、Skyworks等21Q3延续高增长,分别增长64.7%和51.5%。国内方面,手机芯片整体景气度维持,但21Q3增速有所放缓,安卓手机换机需求疲弱叠加芯片套片缺货,导致21Q3旺季不旺,且库存抬升,存货周转天数上升。


      汽车及工业芯片强劲增长,服务器芯片稳健增长。以恩智浦、德州仪器、意法半导体、安森美、博通等为代表的汽车及工业类芯片厂商营收增长强劲,自20Q2营收增速触底以来,20Q3-21Q2增速持续提升,21Q3有所调整。虽然2021年汽车出货受MCU等芯片缺货影响较大,但当前台积电等代工厂及IDM正逐步调配产能解决MCU缺货问题,MCU缺货正逐步缓解,汽车出货正在恢复。而随着疫情淡去,工业活动正在回暖复苏,光伏、风电等新能源需求持续强劲,我们预计2022年汽车及工业芯片需求仍然强劲,相关厂商业绩有望维持高增。此外,以英特尔和AMD为代表的服务器芯片在疫情初期经历强烈的补库存(20Q1-Q2)和随之而来的去库存(20Q3)后,2021年增速正在逐步恢复,随着服务器出货恢复、服务器平台升级以及云服务厂商资本开支加大,2022年服务器相关芯片有望稳健增长。

       从产品类型看,IC设计景气度分化,晶圆代工、封测、设备、材料等上游仍然强劲。

      IC设计结构分化,消费类芯片如存储、CIS有所调整,功率、指纹、模拟表现出一定韧性。从台股月度数据看,消费类相关的芯片,如数字设计(主要为MCU、移动通讯)、CIS、存储等芯片前期涨价较多,其营收同比增速6月开始调整。数字设计芯片统计口径包括MCU和SoC:MCU前期供需紧张,价格持续上涨,当前需求有所分化,消费类MCU供应紧张有所缓解,汽车及工业类MCU仍然紧缺,预计持续至2022年;在线教育、在线办公、扫地机器人、家电等需求增长,SoC芯片需求增长良好。功率、指纹、模拟等营收6月之后增速小幅放缓,但表现出一定的韧性,同比仍有较大增长。

       晶圆代工、封测、设备、材料等上游仍然强劲。晶圆代工和封测直接受益于产能紧张,包括台积电、联电、世界先进在内的晶圆代工厂年内数次调涨晶圆价格,且22Q1将启动新一轮涨价,同时产能利用率维持接近100%的水平,产品量价齐升,盈利增厚。从台股月度数据看,逻辑代工(台积电、联电、世界先进)、化合物代工(穏懋、环宇、宏捷科、嘉晶)、封测(欣邦、京元电子、南茂、欣诠等)整体营收同比高增长,增速未见走弱迹象。而作为代工上游的设备及材料走势强劲,台股缺乏设备公司,但北美及日本半导体设备出货已反映设备高景气持续。材料方面,硅片(环球晶圆、台胜科、合晶)、IC载板(精测、景硕、同欣)、光罩等亦表现强劲。

       整体来看当前半导体下游需求出现结构性分化,行业增速或开始放缓。下游部分终端需求开始调整,库存水平逐步抬升,部分芯片如NAND/DRAM、中低压MOSFET、消费类MCU等价格有所调整。而模拟芯片、中高压MOSFET、IGBT、汽车及工业MCU等价格仍然坚挺,供需紧张态势延续。需求分化供给紧张态势下,全球半导体销售额月度同比增速在8月达到高点,9月同比增速有所放缓。

     前瞻2022年,我们认为需求结构将进一步分化,供给仍紧但结构性缓解。从需求端看,2021年是半导体总量增长和结构性升级共振的一年,预计2022年需求结构会出现一定程度的分化,PC、TV等受益于疫情的消费电子将回归疫情前的正常水平,而服务器、汽车、工业、新能源相关的下游仍然强劲。从供给端看,我们认为半导体紧缺的态势将有所缓解,尤其是消费类相关的品类,对于需求与汽车、工业和新能源相关,同时产能增长较少的模拟、功率(尤其是IGBT)、MCU等,或仍将呈现紧缺态势。因此,我们预计2022年半导体市场仍有增长,但相对于2021年增速趋缓。

     展望长期趋势,应用升级是确定性趋势,2022年之后供需将趋于平衡。从需求侧看,5G拉动终端“硅含量”是确定性趋势,并将随着5G手机、新能源车、光伏风电、物联网等行业增长而继续呈现需求旺盛的局面。从供给侧看,2022年之后全球晶圆产能将陆续释放,带来供需逐步趋于平衡,逐步缓解涨价趋势。

2.2 国产化持续推进,本土厂商迎来黄金发展期

      从全球视角看,国内半导体全球市占率较从上游到下游,半导体产业核心环节可分为:EDA、Core IP、硅片、FAB设备、封装设备、设计、制造、封测等。整体来看,中国半导体产业在全球的占有率约6%。其中,FAB设备、设计、制造三个环节附加值高,中国对应的全球占有率分别为1%、5%、7%。而EDA、Core IP和硅片三个关键环节虽然附加值相对较低,但竞争格局高度集中,中国对应的全球占有率分别为不足1%、2%、4%。封测及封测设备方面,中国已有14%和9%的全球占有率。

       从国内视角看,高端应用及关键产品对外依赖较重。经过多年的发展,中国半导体在中低端应用上实现了部分自给,如在消费电子(手机及移动互联、玩具、家居)和安防等领域实现一定程度的自给,但高端应用(如工业、汽车)和关键产品(如IP、EDA、CPU、GPU、FPGA、高端设备及材料)仍然较大程度上对外依赖。

       产业链各环节国产替代空间巨就国内需求空间而言,EDA有20倍空间,设备与材料分别有13倍和7倍空间,设计(含IDM)、晶圆代工和封装测试分别有6倍、5倍和1.5倍空间,可替代空间巨大。

2.2.1 设计:产能紧缺加速国产替代,国内厂商有望实现份额提升和应用升级

      国内IC设计市场近4000亿,国内厂商已有较强竞争力。根据Frost&Sullivan,中国IC设计市场规模预计在2020年达到3841亿元人民币,同比增长16%。得益于国家大基金一期的重点投资和设计行业相对较低的进入门槛,国内芯片设计众多,在下游各个应用领域均有相关厂商,部分领域涌现出有相当竞争力的龙头厂商,如华为海思(基带、AP等)、韦尔股份(CIS)、兆易创新(存储、MCU、触控)、恒玄科技(蓝牙SoC)等等,但综合实力(收入规模)仅海思一家曾进入全球前十。

      产能紧缺背景下,国内IC设计厂商实现份额提升和应用升级。IC设计细分领域众多,通过对比中美IC设计厂商营收规模,我们发现中美IC设计厂商规模差距巨大,且过去在AP芯片、基带芯片、通信芯片、物联网芯片、车载芯片等多个领域均以华为海思为主,其余厂商数量众多但规模尚小,话语权较弱。在中美摩擦的大背景下,一方面,国内IC设计厂商正将产品加速导入终端客户,填补华为海思留下的空白,加速国产替代;另一方面,本土代工厂如华虹半导体、中芯国际、晶合、粤芯、积塔均有大幅扩产,并将产能分配给国内IC设计厂商。加之疫情影响,海外厂商优先保障国际大客户的芯片供应,国内终端厂面临缺芯困境,本土IC设计厂商有机会加速向高端的工业、车载场景突破,获得市场份额提升,实现应用结构升级。 

2.2.2 设备:国内晶圆线迎来建设高峰,设备国产化率快速提升

       国内半导体设备需求高速增长,市场规模2020年跃居全球第一。受益于国内晶圆厂产能的高速扩张,中国半导体设备销售额近年来持续增长。2020年全球半导体设备市场规模达720亿美元,其中中国市场规模达187亿美元,2018-2020年在全球市场份额分别为20%、23%、26%,逐年提升。

     2021-2022 年全球新建的高产能晶圆厂主要在中国大陆及台湾。根据 SEMI 统计,预计 2021 年全球开始建 设 19 座高产能晶圆厂,另有 10 座将于 2022 年动工,以满足通讯、计算、健康监测、线上服务及车用电子的 晶圆需求。两年期间中国大陆新建晶圆厂数量达到 8 座,中国台湾 8 座,美国 6 座。

       国内方面,晶圆产能进入密集建设、爬坡与投产期,直接利好设备厂商。以中芯国际和华虹半导体为代表的逻辑Foundry厂商,和以长江存储、合肥长鑫为代表的Memory厂商在招标中均迅速导入本土厂商。2021年国内迎来诸多晶圆新线建设,包括新项目落地,以及已有项目的二期建设或扩产开工,本土半导体资本开支持续维持高位。根据我们统计,国内12英寸晶圆现有产能38.9万片/月,2021年新增21.2万片/月,规划目标(不限于2021年)合计145.4万片/月;8英寸晶圆现有产能74万片/月,2021年新增16.6万片/月,规划目标(不限于2021年)合计135万片/月。以约当8英寸产能计算,2021年产能将增长40%,整体规划产能相当于2020年的286%,将在2022年及以后释放。晶圆线的建设、爬坡与投产,将直接利好半导体设备厂商。


       国产半导体设备高度依赖进口,先进制程差距明显。全球半导体设备市场主要被欧、美、日、韩主导,芯片制造及封测各个关键环节(包括硅片加工、光刻、薄膜沉积、刻蚀清洗、过程控制、CMP、离子注入、封装、测试等)市场集中度均较高,大部分环节全球前两名的国家合计市占率超80%。国内半导体设备全球市占率极低,硅片加工设备、离子注入机和光刻机全球市占率不足1%,且自给率处于低水平,依赖进口。此外,国产半导体设备集中应用在成熟制程,先进制程设备较少。以光刻机为例,上海微电子最先进的光刻机型号为SSA600/200,其能够用于90nm工艺制程,而ASML的EUV光刻机可用于3nm工艺制程,国产光刻机与荷兰ASML光刻机技术差距明显。 

       国产设备厂商产品线逐步完善,在各自优势环节逐渐突破。根据本土主要晶圆厂设备采购情况的统计数据,目前去胶设备国产化率达到90%以上,主要代表厂家为屹唐半导体;清洗设备国产化率约20%,主要代表厂家为盛美上海、北方华创、至纯科技,刻蚀设备国产化率约20%,主要代表厂家为中微公司、北方华创、屹唐股份;热处理设备国产化率约20%,主要代表厂家为北方华创、屹唐股份;PVD设备国产化率为10%,主要代表厂家为北方华创;CMP设备国产化率为10%,主要代表厂家为华海清科;涂胶显影设备实现零的突破,主要代表厂家为芯源微;光刻设备预计实现零的突破,主要代表厂家为上海微;离子注入机实现零突破,代表厂家为万业企业(凯世通);量测设备实现零的突破,代表厂家为精测电子;此外,华峰测控与长川科技实现了测试设备比较大的突破。

2.2.3 材料:国内市场持续高增长,材料环节迎来黄金发展期

     国内半导体材料需求持续高增,全球占比大幅提升。2020年全球半导体材料市场规模约554亿美元,其中中国大陆市场规模为97.63亿美元,占全球比例为17.6%,位居全球第二,仅次于中国台湾。与全球市场时有衰退不同,中国半导体材料市场从2010年开始持续高增长,2016年至2018年连续3年以大于10%的增速成长,2010年全球占比为9.6%,到2020年增长至18.7%,未来有望进一步提升。 

       晶圆厂扩产推动国产半导体材料的认证和导入,产能爬坡后将释放巨大需求。根据前文统计(图表80),以约当8英寸产能合计,2021年产能将同比增长40%,整体规划产能相当于2020年的286%。国内半导体材料在得到客户验证和市场验证之后,借助晶圆厂产能增长的大趋势,业绩将迎来高速增长。

       国内半导体材料集中在中低端市场,高端市场主要被欧美日韩主导。国内大部分产品自给率较低,基本不足30%,自给率相对较高的为技术壁垒较低的封装材料,晶圆制造材料如光刻胶、硅片、CMP抛光液/垫、溅射靶材等主要依赖进口。此外,国内半导体材料集中用于6英寸及以下晶圆线,仅有少数厂商开始打入国内8英寸、12英寸晶圆线。

      借助产业扶持政策,国产材料进入黄金发展期。过去10年,以02专项、国家重点研发计划为代表的产业政策和专项补贴推动了国产半导体材料从无到有的发展,本土企业数量大幅增长。当前国内半导体材料发展正迎来突破,以沪硅产业的大硅片、华懋科技(徐州博康)的光刻胶、江化微的超纯试剂、鼎龙股份的CMP抛光垫、江丰电子的靶材、安集科技的抛光液为代表的国产半导体材料进入国内主要晶圆线进行上线验证,部分产品实现了批量供应。同时,大基金的进入大力推动了国产材料的产业资源整合和海外人才引入。目前产业总体处于起步阶段,未来5-10年将是国内半导体材料的黄金发展时期。

2.2.4 EDA:受益于国产替代契机,正迅速成长壮大

      全球EDA市场规模约百亿,行业格局从百家争鸣演变为高度垄断。全球EDA市场近年来保持较高增长,2020年市场规模增长至114亿美元,同比增长8.6%,近五年复合增速达7.6%。经过不断的市场洗牌,EDA行业已经从20世纪的百家争鸣收缩到目前的三巨头三大龙头,成为一个高度垄断的行业。Cadence、Synopsys、Mentor Graphics三家合计占约80%的全球市场份额以及约90%的中国市场份额。

       国内EDA厂商尚未进入全球第一梯队,规模尚小。对所有EDA厂商进行分层,处于第一梯队的为Cadence、Synopsys、Mentor Graphics三家,拥有完整覆盖各类芯片的全流程产品,在部分领域有绝对优势,市占率接近80%,收入规模在10亿美元以上;处于第二梯队的Ansys、华大九天、Altium、Silvaco、Keysight等,拥有特定领域全流程的工具,在局部领域技术领先,市占率约15%,收入规模在0.5-4亿美元;处于第三梯队的为概伦电子、国微集团、九同方微电子、芯华章等,以点工具为主,数量众多,约50家,市占率约15%,收入规模小于3000万美元。

      国内EDA厂商受益于国产替代契机,正迅速成长壮大。国内EDA领域公司较多,但在经营规模、品牌影响力、技术研发水平、资金实力和市占率等方面均存在较大差距。目前,国内EDA供应商有华大九天、概伦电子、广立微、国微思尔芯、芯禾科技、蓝海微、芯华章、飞谱电子、立芯软件、九同方微电子、芯行纪、阿卡思微电子、芯愿景等等,其中飞谱电子、立芯软件、九同方微电子和阿卡思微均已获得了华为哈勃投资;华大九天、概伦电子、广立微计划上市,上市申请已获受理并且进入问询阶段;国微思尔芯、芯愿景亦已开启了上市辅导。伴随着半导体产业链国产替代的推进,相关EDA供应商受益于下游客户的支持,正在迅速成长壮大。

三、消费电子:手机大盘稳定增长,VR/AR、Mini LED提速增长

3.1 智能手机:全球市场稳定低速增长,苹果具备最强确定性

       全球手机市场回归稳态,未来稳定低速增长。根据IDC数据,2021年全球智能手机出货量预计将达到13.8亿台,比2020年增长7.4%,2022年全球智能手机预计出货14.3亿台,同比增长3.8%。预计2025年全球智能手机出货15.5亿部,CAGR为3.9%。由于全球智能手机渗透率趋近饱和,疫情带来的需求回补基本释放完毕,未来手机市场将回归每年低个位数增长的稳态。

       内市场需求相对疲弱,短期缺乏拉动需求的动能。1-9月国内智能手机出货2.43亿,同比增长11.4%,单8月、9月出货量下滑10%、5%。由于下半年国内较为疲弱的销售情况和供应链短缺的影响,我们下修全年总量,预计全年出货3.25亿,同比增长10%,预计2022年出货3.2-3.3亿,同比持平或低个位数增长。

       iPhone 13系列需求旺盛,苹果持续扩大份额。一方面,由于华为销量下滑,而国内安卓产商高端化尚需积累,苹果承接了5000+市场的绝大部分华为份额,在中国区取得了迅速的增长;另一方面,iPhone 13新机系列覆盖了更广的价格档位,基础版本具备较好的性价比优势,升级版本则具备显著的性能优势,预计将取得比上一代iPhone 12系列更好的销售效果。展望2022年,新一代5G版本的SE机型将推出,在3000元-4000元价格档位对安卓形成竞争。我们认为苹果销量与份额将持续提升,并为产业链带来较好的确定性。

      iPhone13及SE覆盖更广的价格档位,明年iPhone销量将继续保持增长。iPhone 13系列四款新机在iPhone 12系列基础上迭代更新,主要体现在芯片升级(5nm A15),光学升级(CIS、镜头、电影模式和计算摄影优化),屏幕占比提升、屏幕升级(刘海缩小、Pro系列新增自适应高刷)、续航增加(软件升级、电池容量增加)、新增颜色(粉色、远峰蓝)。iPhone 13系列最低阶升级到128G,且定价与12系列一致,整体iPhone 13系列的价格档位覆盖范围更广。随着明年春季iPhone SE3系列上市,iPhone价格将覆盖从400美金到1400美金的范围,带来更大的市场空间,并有望争取安卓中高端手机市场。我们预计2022年全年iPhone销量有望达到2.4-2.5亿,在今年高基数的基础上继续保持增长。

3.2 VR/AR:行业提速增长,“元宇宙”未来可期

       2021年VR总体出货量增长显著,已进入产业化放量增长阶段。根据陀螺研究院,2021年上半年全球VR头显出货量为430万台,其中Quest2上半年累计销量350万。下半年随着Pico Neo3、Nolo Sonic等产品推出,预计全年总销量将达到1000万。疫情影响下,室内娱乐设备需求显著提升,同时具有C端统治潜力的Oculus Quest系列产品及VR娱乐平台上线,提供了完整优质的用户体验,促使C端VR头显出货量显著提升。

     预计未来三年行业复合增长率超过80%,不同终端形态互通性增强。IDC数据显示,预计2024年VR/AR终端出货量超7600万台,其中AR设备达到3500万台,占比升至55%,2020-2024五年期间VR/AR终端出货量增速约为86%,其中VR、AR增速分别为56%、188%,预计2023年AR终端出货量有望超越VR。比之2018-2020年相对平缓的终端出货量,随着Facebook Quest2、微软Hololens2等标杆VR/AR终端迭代发售以及电信运营商虚拟现实终端的发展推广,2021年有望成为VR/AR终端规模上量、显著增长的关键年份,VR/AR终端平均售价将从当前2500/9700元人民币进一步下降。此外,华为VR Glass、PicoNeo 2等一体式头显终端均可通过串流功能而不再受制于移动平台的功耗与渲染算力,跨终端形态的使用融通性显著提高。

      Steam及Quest等VR平台应用内容生态逐步完善。(1)Steam平台是目前全球最大的综合型数字发行平台之一,其开放生态和宽松的游戏发行机制在全球拥有大量的用户。Steam VR支持自选VR硬件体验平台上的VR内容,促进了平台应用的开发,2021年9月Steam VR活跃玩家占Steam总玩家数量的1.80%。VR活跃用户约216万人。9月份,Steam平台支持VR的内容为6051款。(2)Quest作为封闭生态的代表,有20多款游戏的营收突破100万美元营收,质量较高,用户付费意愿强。

      硬件与生态形成良性循环,“元宇宙”前景可期。我们认为,VR头显销量突破1000万销量大关意味着从“单一场景小品类”向“多场景大品类”的转折。硬件与生态能够形成“头显销量增长-内容收入提高-优秀开发者持续入场-内容质量提高-VR头显销量继续增长”这一良性循环状态。随着消费级VR和5G的普及,元宇宙相关软硬件技术逐步落地,游戏、视频、运动休闲、社交、办公等应用生态逐步建立,而消费级VR头显作为“入口级硬件”,具有巨大增长潜力。

      国际大厂纷纷布局,推动未来十年行业发展。同时,国内外龙头厂商持续布局VR/AR行业,近年来均加大研发和并购活动,在技术方向和品类上各有侧重。其中Facebook以Oculus系列产品为切入持续建设VR产品及生态,微软以Hololens为切入打磨B端MR产品及生态,苹果已申请大量专利并即将发布新品,谷歌持续完善消费级AR产品与生态,华为侧重底层技术布局并陆续推出产品。国际大厂的加入将推动产业的发展,预计VRAR将成为未来十年消费电子板块的重要驱动力。

3.3 Mini LED:行业放量在即,产业链空间广阔

      LED显示技术正朝着高密度方向发展,由小间距LED显示向Mini LED、Micro LED不断延伸。产业内将广义的Mini LED定义为芯片尺寸100-300微米,点间距1mm(P1.0)以下,狭义的Mini LED定义为芯片尺寸50-100微米,点间距0.5mm(P0.5)至0.1mm(P0.1)的直显产品。Micro LED一般定义为点间距0.1mm以下,芯片尺寸50-75微米以下的产品。

      近年来成本的快速下降,Mini LED性价比凸显。此前,成本是制约Mini LED快速普及的重要因素。近几年,技术成熟和良率提升推动Mini LED成本快速下降,面对主要的竞争技术LCD、OLED和LED显示屏开始显示出性价比优势。根据LEDinside 2020年预测数据,搭载AM驱动的Mini LED 65英寸背光电视售价约759美元,已低于65英寸OLED电视的781美元售价。而根据集邦资询, Mini LED在高阶电视应用上,采用约16000颗Mini LED,搭配2000区的分区控制,成本仍比高阶OLED电视面板低15%,而75、88英寸的大尺寸的OLED成本较高,Mini LED的价格优势就更为明显。考虑中阶产品,将Mini LED的颗数减少至10000-12000颗,搭配500区的分区控制,成本仅高出入门直下式LCD 30%-50%。 

       各大厂商纷纷加速布局Mini LED产品,助力行业爆发。我们关注到,2020以来,品牌厂商纷纷发布Mini LED产品,终端厂商和面板厂商均有较强的推动意愿。21年7月,华为发布了Mini LED背光的智慧屏V75 Super采用华为自研的鸿鹄Super Mini LED精密矩阵背光解决方案,采取了很多创造性的Mini LED解决方案。2021年三星针对Mini LED电视推出5大系列,其中8K有两个系列(QN900A 和 QN800A ),4K产品有三大系列(QN95A、QN90A 和 QN85A),预计2021年三星Mini LED背光系列产品出货量在200万台以上,并在2022年达到500万台以上。2021春季发布会上,苹果发布的新款12.9吋iPad Pro首次搭载Mini LED背光显示屏幕,并在2022年大规模推广Mini LED的iPad及MacBook。

       根据Mini LED性价比特点,Mini LED有望在中大尺寸高端显示领域率先放量。随着相关技术逐渐克服瓶颈,产业链逐步成熟,Mini LED的整体成本逐步降低。且由于OLED尺寸扩大,成本指数级增加,且良率下降,在中大尺寸市场Mini LED性价比更加突出。在苹果、三星等厂商的引领下,Mini LED背光的渗透率将迅速提升,成为高端电视、电竞NB、创作平板等应用场景的重要选择。同时Mini LED直显有望在高端大屏显示市场率先放量。 

       Mini LED市场规模未来5年迅速增长,应用领域拓宽至车载、手机、可穿戴等。根据集邦咨询,预计Mini LED市场规模(包括背光和直显),将从2020年的0.18亿美元增长至2025年的14.27亿美元,五年复合增速140%。其中,电视墙(高端直显显示屏)、电视、笔电类率先爆发,预计电视墙市场规模从2020年的0.11亿美元增长到2025年的6.14亿美元,复合增速153%;电视从2020年的0.03亿美元增长至2025年的3.12亿美元,复合增速180%。此外,车载显示、手机/平板显示、头戴式显示也会逐步起量。

      Mini LED显示终端数量将从目前的百万台增长至超过4000万台,TV、笔电和平板为主要增量。根据SNOW Intelligence数据,2021年Mini LED显示应用将超过500万台,2025年Mini LED显示应用将超过4000万台,其中数量最多的显示终端为TV、笔电以及平板。从面积角度看,电视会是未来Mini LED背光的主要贡献者,至2025年为止累计占比将至七成以上。

       建议关注设备、芯片、封装、直显等环节。从产业链看,建议关注产业链上下游具备产能和技术优势的龙头厂商,特别是技术壁垒较高和需求弹性较大的环节,如固晶转移设备、LED芯片,对应的龙头厂商将最为受益。另外,封装厂商也将较为快速的起量。

四、观点总结及投资建议

4.1 观点总结

       当前电子行业主要关注3条主线1)汽车电子:关注消费电子厂商切入汽车赛道,以及汽车半导体的量价齐升;2)半导体:关注景气度维持的板块,以及国产替代进程,如设备和材料、模拟芯片、功率半导体等。3)消费电子:重点关注技术创新及应用升级,如5G手机、AR/VR、Mini LED等。

1、汽车电子:智能化、电动化推动汽车电子蓬勃发展

       未来汽车将成为最大的智能终端,其产品与服务体系将共同组成一个新型的场景和商业模式,成为一个新的生态系统。从硬件层面看,整车电子电气相关价值量将大幅提升。新能源车BOM成本中,现阶段汽车电子(含电控电驱)合计占比20%,除电池以外最大,预计未来占比进一步提升。建议关注以下5个细分赛道:

      1)功率半导体:受益于新能源车电控系统升级,功率半导体将成为汽车电子的最大增量,预计单车功率半导体价值量从传统车的40美元提升至纯电动的400-500美元,其在汽车成本占比提升至8%-10%甚至更多。随着国内车厂半导体本土化的诉求强化,以及国内功率半导体技术逐步突破,本土功率厂商迎来替代良机;

      2)车载摄像头:自动驾驶与辅助驾驶将在未来智能汽车中广泛应用,视觉信息需求将爆发,车载镜头及CIS成为黄金赛道。目前国内厂商在车载镜头方面具有较好的卡位,客户定点和订单旺盛,未来有望持续受益于行业增长。而车载CIS市场空间广阔,国内厂商正在迅速提升份额;

      3)汽车连接器:新能源车要求高电压、大电流传输场景,推动高压连接器用量提升,而智能化趋势推动高频高速连接器用量提升。由于国内车厂崛起以及汽车元件全球供应紧张,汽车连接器市场较为封闭的格局正在被打破,汽车连接器国产化加速,相关厂商受益;

     4)动力电池结构件:动力电池结构件包括电芯、模组、Pack箱,单车价值量在3000-6000元,受益于汽车电动化的推动,动力电池结构件未来有望成长为百亿级市场。当前锂电池结构件市场格局相对集中,受益于锂电池产业链向中国转移的趋势,国内优质锂电池精密结构件厂商有进一步扩张的潜力;

     5)动力电池FPC:FPC具有轻薄、高集成、可弯折、可打件等优势,新能源车动力电池FPC的应用场景和需求迎来增长,其单车用量、价值量以及渗透率均在提升,市场规模迅速增长。随着国内动力电池厂商扩产并逐渐提升市占率,本土FPC厂商也将配套扩充产能,积极布局汽车电子,迎来更加广阔的成长空间。

2、半导体:2022年需求结构或进一步分化,国产化持续推进

       当前半导体主要关注景气度和国产化两条主线:

      1)景气度从需求端看,2021年是半导体总量和结构性升级共振的一年,预计2022年需求结构会出现一定程度的分化,PC、TV等受益于疫情的消费电子将回归疫情前的正常水平,而服务器、汽车、工业、新能源相关的下游仍然强劲。从供给端看,我们认为半导体紧缺的态势将有所缓解,尤其是消费类相关的品类,对于需求与汽车、工业和新能源相关,同时产能增长较少的模拟、功率(尤其是IGBT)、MCU等,或仍将呈现紧缺态势。因此,我们预计2022年半导体市场仍有增长,但相对于2021年增速趋缓。

展望长期趋势,应用升级是确定性趋势,2022年之后供需将趋于平衡。从需求侧看,5G拉动终端“硅含量”是确定性趋势,并将随着5G手机、新能源车、光伏风电、物联网等行业增长而继续呈现需求旺盛的局面。从供给侧看,2022年之后全球晶圆产能将陆续释放,带来供需逐步趋于平衡,逐步缓解涨价趋势。

      2)国产化:从全球视角看,中国半导体全球市占率较低,约6%。从国内视角看,高端应用及关键产品对外依赖较重。经过多年的发展,中国半导体在中低端应用上实现了部分自给,如在消费电子(手机及移动互联、玩具、家居)和安防等领域实现一定程度的自给,但高端应用(如工业、汽车)和关键产品(如IP、EDA、CPU、GPU、FPGA、高端装备和材料)仍然较大程度上对外依赖。分环节看,产业链各环节国产替代空间巨大,就国内需求而言,EDA有20倍空间,设备与材料分别有13倍和7倍空间,设计、制造和封测分别有6倍、5倍和1.5倍空间,可替代空间巨大。

       在中美贸易摩擦和全球产能紧缺背景下,国内半导体厂商逐步实现份额提升和应用升级。国外厂商如英飞凌、安森美、NXP产能扩张有限,而本土代工厂如华虹半导体、中芯国际、士兰微、晶合、粤芯、积塔在本轮景气周期前均有大幅扩产,受益于此,本土半导体设备与材料供应商在本轮周期中加速产品的认证和导入,实现技术升级与份额提升。受益于本土代工厂的产能支援,国内IC设计厂商获得很大的产能增长,有能力填补海外大厂的产能缺口,并全面向高端的工业、车载场景突破。本轮周期使得未来3-5年的国产化进程加速,为国内半导体厂商带来长期的客户和产品结构升级。

3、消费电子:消费电子市场复苏,手机大盘稳定低速增长,VR/AR、Mini LED提速增长

       全球智能手机市场稳定低速增长,苹果具备最强确定性。2021年全球智能手机出货量预计将达到13.8亿台,比2020年增长7.4%,2022年全球智能手机预计出货14.3亿台,同比增长3.8%。由于全球智能手机渗透率趋近饱和,疫情带来的需求回补基本释放完毕,未来手机市场将回归每年低个位数增长的稳态。苹果产业链方面,iPhone13及SE将覆盖更广的价格档位,2022年iPhone销量将保持增长,产业链具备较强的业绩确定性。建议关注5G、苹果产业链等板块。

      VR/AR行业提速增长,“元宇宙”未来可期。2021年VR总体出货量增长显著,有望成为VR/AR终端规模上量、显著增长的关键年份,预计未来三年行业复合增长率超过80%。VR/AR终端平均售价将从当前2500/9700元人民币进一步下降,推动VR/AR渗透。同时,“元宇宙”概念火爆,相关软硬件技术逐步落地,游戏、视频、运动休闲、社交、办公等应用生态逐步建立。Facebook、Microsoft、苹果、华为等国际大厂的加入将推动产业的发展,我们预计VR/AR将成为未来十年消费电子板块的重要驱动力。建议关注光学部件、组装等板块。

       Mini LED行业放量在即,产业链空间广阔。近年来,技术成熟和良率提升推动Mini LED成本快速下降,面对主要的竞争技术LCD、OLED和LED显示屏开始显示出性价比优势。各大厂商也纷纷加速布局Mini LED产品,助力行业爆发。当前,Mini LED有望在中大尺寸高端显示领域率先放量,未来5年其市场规模迅速增长至约14亿美金,应用领域拓宽至车载、手机、可穿戴等。建议关注设备、芯片、封装、直显等板块。

4.2 投资建议

建议关注以下板块及对应标的:

       汽车电子:1)功率半导体:士兰微、斯达半导、闻泰科技;2)车载摄像头:联创电子、舜宇光学;3)动力电池结构件:长盈精密;4)动力电池FPC:东山精密。

      半导体:1)景气度与应用升级主线:晶圆代工(港股中芯国际、华虹半导体)、功率(士兰微)、MCU(兆易创新)、车载(斯达半导、韦尔股份、北京君正)、服务器(澜起科技);2)国产化主线:设备(北方华创、至纯科技、华峰测控)、材料(华懋科技、沪硅产业)、模拟芯片(思瑞浦、圣邦股份)、军工。

       消费电子:1)苹果产业链:立讯精密;2)AR/VR主线:舜宇光学;3)Mini LED主线:三安光电、新益昌、瑞丰光电、长阳科技。

五、风险提示

智能手机需求不及预期;5G创新不达预期;中美贸易摩擦风险;原材料成本上涨风险。

完整报告请扫小程序码:   

证券研究报告名称:《2022年投资策略报告:汽车电子蓄势待发,半导体国产化持续推进》 
对外发布时间:2021年11月16日 
报告发布机构:中信建投证券股份有限公司 
本报告分析师:
刘双锋 SAC执证编号:S1440520070002
雷鸣 SAC执证编号:S1440518030001
孙芳芳 SAC执证编号:S1440520060001
郭彦辉 SAC执证编号:S1440520070009
王天乐 SAC执证编号:S1440521110001

敬请关注中信建投电子团队

刘双锋:电子行业首席分析师、TMT海外牵头人及港深研究组长,SAC执证编号:S1440520070002,SFC中央编号:BNU539。3年深南电路,5年华为工作经验,从事市场洞察、战略规划工作,涉及通信服务、云计算及终端领域,专注于通信服务领域,2018年加入中信建投通信团队,2018年《新财富》通信行业最佳分析师第一名团队成员,2018年IAMAC最受欢迎卖方分析师通信行业第一名团队成员,2018《水晶球》最佳分析师通信行业第一名团队成员。

雷鸣:电子行业联席首席分析师,SAC执证编号:S1440518030001。中国人民大学经济学硕士、工学学士,2015年加入中信建投通信团队,专注研究光通信、激光、云计算基础设施、5G等领域。2016-2019年《新财富》、《水晶球》通信行业最佳分析师第一名团队成员,2019年Wind通信行业最佳分析师第一名团队成员。

孙芳芳:电子行业分析师,SAC执证编号:S1440520060001。同济大学材料学硕士,2015年8月加入浙商证券,任电子行业首席,专注研究电子材料、半导体、消费电子、5G板块等领域,2020年5月加入中信建投电子团队。

郭彦辉:电子行业分析师,SAC执证编号:S1440520070009。复旦大学金融硕士,3年量化选股研究,2018及2019年Wind金牌分析师金融工程第2名团队成员,2021年加入中信建投电子团队,专注研究消费电子领域。

王天乐:电子行业分析师,SAC执证编号:S1440521110001。清华大学硕士,3年华为工作经验,从事市场洞察、竞争分析、投资组合管理工作,2019年加入中信建投TMT海外团队。

章合坤:电子行业研究助理,上海交通大学材料科学与工程硕士,2020年加入中信建投电子团队,专注研究芯片封装测试、存储芯片等领域。



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