智能家居深度报告：供应链篇

1、智能升级趋势确定，长线成长景气可期智能家居：纵向产业链和横向六大类智能家居是利用物联网、计算机、人工智能等技术构造的家居生态圈。据 Statista，智能家居是 AIoT 增速最快领域。其主要以家庭居住场景作为载体，依靠物联网为核心技术，计算机、人工智能、云计算等作为辅助技术，通过家用电器、安防等设备间的智能、集中互联，实现满足用户全方位生活需求的使用场景的打造。正是由于智能家居系统集成的特征，其需要物联网、计算机、人工智能、云计算等多种先进技术支撑，通过云平台 APP进行控制，并最终与家用电器、安防、环境等终端设备进行交互，因此产业链广泛，横跨多个行业。据 Statista 数据，智能家居是

2、目前 AIoT 场景中发展最快的领域，占物联网市场收入的 96%，为当今前沿风向，未来随着 5G、物联网技术的持续发展与深化，智能家居将成为最具潜力的蓝海市场之一。图 1：智能家居系统示例萤石智能生活，研究智能家居产业链跨度较广，细分领域多点开花。智能家居产业链上游以提供软、硬件技术公司为主，硬件技术支持公司包括主导感知层、传输层的无线通信芯片和模组厂商，软件技术支持公司包括主导计算层的 AI 平台公司，物联网技术公司；产业链中游以家用电器公司及系统平台服务商为主，包括以互联网企业、家电厂商、IT 硬件厂商、通信运营商为代表的智能家电产品供应商和以初创企业为代表的智能家居平台方案供应商；产业链

3、下游以智能家居品牌商及房地产家装公司为主，包括直接面向终端消费者（C 端）的后装市场，以及面向房地产公司、家装公司等（B 端）的前装市场。整体产业链横跨 7 大领域，产业链中游的家电产品与系统平台作为桥梁，连接上游的技术与下游的销售平台；具体家电产品层面，智能家居产品品类多元，细分领域多点开花，智能安防、照明、清洁等类产品发展较快，领跑市场。 图 2：智能家居包括元器件、中间件、物联网、AI、系统平台、产品、品牌CSHIA ，研究中游价值量最高，上游技术门槛较强。据 Statista 数据，2020 年全球智能家居上游技术+中游平台合计收入 130 亿美元，其中硬件收入 67.6 亿美元，占比

4、 52%。智能家居产业链上游国外厂商居多，拥有最高的技术壁垒及利润率。上游领域中，芯片是核心环节，其关键技术掌握在联发科、意法半导体等国际巨头手中，前十大芯片企业毛利率在 50%左右。中游家电产品具有最高的价值量，呈现较为集中的格局。2020 年全球市场规模达 790 亿美元，是技术+平台收入的 6 倍有余，但由于上游寡头垄断的特征，中游制造企业的议价能力、利润率弱于上游。下游以销售渠道为主，全屋智能与前装厂商结合具有强劲潜力。目前，全屋智能为智能家居重要风口，与前装房地产、家装公司的结合意味着系统性的升级，具有较大发展空间。图 3：2020 年智能家居产业链价值分布资料来源：亿欧智库，Sta

5、tista，研究智能家居共分为六大品类，智能家电占比超过半壁江山。智能家电是智能家居产品系统的核心与桥梁，据 Statista 预测，2021 年全球智能家居市场规模为 1020.39 亿美元，我国智能家居市场规模为 1923 亿元，其中智能家电市场收入 1000 亿元，占比 51.70%。其较高占比主要源于家电市场发展起步早、原生市场广阔。智能家居的六大细分品类分别为智能家电、安防系统、控制与连接，环境系统、照明系统、家庭娱乐与能源管理，2021年预计占比分别为 52%、16%、13%、9%、5%、5%。 图 4：中国智能家居细分市场收入预测 图 5：中国智能家电市场规模预测100%80%6

6、0%40%20%0%2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E智能家电 智能安防 智能控制智能环境 智能照明 智能能源1200100080060040020002016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E智能家电yoy（右轴）70%亿元60%50%40%30%20%10%0%Statista，研究Statista，研究高速成长期即将来临，全球智能家居发展到达拐点。随着上游技术的逐渐成熟叠加用户消费水平的不断升级，我国智能家居的发展正在经历从单品阶段到智能互联阶段再到主动智能三阶段的演进，从以产品为中心转变为以用户需求为中心，更具“消费品

7、”属性，紧跟用户需求。根据产品生命周期理论，新产品渗透达到 10%后，会从初创期进入成长阶段，迎来市场渗透率大幅提升的爆发阶段，即生命周期的拐点。而据 Statista 统计，2020年全球智能家居市场渗透率突破 10.62%，在 2020 年智能家具产品融合演变基本成型后，2021-2025 年将成为智能家居发展的元年，进入快速渗透发展期。 图 6：智能家居发展历程资料来源：林业工程学报，研究需求端：新品类与智能化强力拉动预计至 2025 年，我国智能家居市场规模将达美国的 1.5 倍。我国智能家居市场规模与全球保持着相似的增长态势，2017-2020 年我国智能家居市场规模 CAGR 高达

8、 24.67%，预计至 2022 年增速虽有放缓，但同比增速始终高于 10%，5 年间 CAGR 可达 19.84%。纵观全球，中国未来仍为全球智能家电最广阔的市场，预计在 2025 年达到第二名美国市场规模的 1.5 倍，并持续领跑全球，行业的高成长性来自于需求端的强力拉动与成本下降带来的渗透率提升。百万件478411353260303191223142165 图 7：全球智能家居市场规模及增速 图 8：全球智能家居出货量200000百万美元182443 35%60015000010000016247814277612292310203978952673195167730%25%20%15%

9、10%50040030020050000 387965%00%全球智能家居市场规模yoy（右轴）1000全球智能家居出货量Statista，研究Statista，研究 图 9：中国未来仍为全球智能家电最广阔市场 图 10：中国智能家居市场规模及增速中国美国 日本 印度 韩国 英国 德国 法国 新西兰意大利05000100001500020000250002025E各国智能家居市场规模（百万美元）25002000150010005000亿元217519231705153012108806202016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E中国智能家居市场规模yoy（右轴）

10、45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%Statista，研究Statista，研究我们认为，智能家居市场未来增量主要来自于 1）传统产品的更新换代、智能化后价值量的提升；2）小家电、全屋智能等新品类的持续发展、市场规模的扩大。存量替代上，一方面智能家居的产品具有一定消费电子属性，智能电视、扫地机器人等更新换代的速度远超传统家电，内生存量替换势头强劲；另一方面，智能功能自然赋予产品更高的价值量与高端属性，价格的提升带动市场规模扩大。增量空间上，目前处于蓬勃发展期的小家电行业大多以物联网技术为基开发智能交互功能，隶属于智能家居领域，因此未来给予行业大幅增量空间；全屋智能则为智能连

11、接控制、智能主机等市场贡献增量。我们根据人口保有量模型测算，以智能清洁电器为例，未来智能清洁电器行业年内：销量=（城镇户均保有量*城镇户数+农村户均保有量*农村户数）*更新率*智能渗透率。保有量上，参考日韩清洁电器由 20/40 低位发展至 70/80 高位仅经历 8 年，因此我们预计至 2030 年清洁电器城镇保有量将至少达到 65 台/百户。人口上，参照国家统计局的人口规划，预计至 2030 年城镇/农村人口分别为 10.15/4.35 亿，户均人口数分别为 2.68/3.61，更新率为 1/6。智能渗透率方面，清洁电器等小家电领域智能化渗透率较高，我们预计至 2030 年渗透率达到 70

12、%。据此计算，至 2030 年我国清洁电器年度内销量为4507 万台，对应当前行业空间 1.51 倍，（2021 年全渠道零售量 2980 万台），智能清洁电器年内销量为 3155 万台，未来增长空间巨大。农村总保有量更新率智能2030 年行业年（万台）化率内销量（万台）（万台）数（亿）（亿）（台/百户）农村户城镇总保有量农村保有量城镇户数城镇保有量（台/百户）表 1：清洁电器行业内销天花板计算清洁电器65203.791.224635240016.67%70% 3154国家统计局，产业趋势：单品领跑，全屋智能单品发展阶段有快有慢，智能安防领跑行业。目前，智能家居行业的发展仍然在量变的积累阶段，

13、各个单品所处生命周期不同，发展有快有慢。在当前时点来看，我们从行业增速、市场份额、用户需求度三个角度进行单品的衡量与打分，发现智能安防、智能照明、智能影音是目前发展最快的三大品类。智能安防在现有产品中拔得头筹主要是源自消费痛点、需求的挖掘，区别于一些针对用户高级需求如智能温控等产品，智能安防挖据出用户在安全方面的刚性、基础性需求，且无影响主要功能的技术难关，智能门锁、智能摄像头为其主要产品品类。而在未来的单品发展方向的判断上，综合考虑以上因素我们认为未来5 年内智能家电、智能家庭娱乐将接力进入单品爆发阶段，全屋智能亦具有广阔增量空间。 图 11：中国智能家居用户需求度 图 12：中国智能家居产

14、品供应占比智能安防智能语音 智能网络 智能影音 智能窗帘 智能家电 智能照明 智能环境 智能传感 智能控制 智能晾晒 智能健康 可视对讲 智能机器人智能安防, 21%智能传感, 8%智能家电, 12%智能影音, 14%智能照明, 16%0%20%40%60%80%100%智能安防 智能照明 智能影音 智能家电智能传感 智能遮阳 环境控制 智能控制中国智能家居用户需求度可视对讲 智能网络 智能晾晒 智能健康CSHIA ，研究CSHIA，研究 图 13：2018-2023 部分智能家居产品复合增速 图 14：未来智能家居主要单品增速37%29%22%19%9%40%35%30%25%20%15%1

15、0%5%0%智能照明智能安防智能温控智能音箱 智能家庭娱乐CAGRIDC，研究Statista，研究全屋智能：单品整合已见成效，全屋智能时代来临。对于智能单品最显著的产品碎片化、产品无法互联等问题，全屋智能是最完美的解决方案，因此也是智能家居发展阶段中的必经节点。在 2015 年华为、海尔相继入局全屋智能后，行业迎来融资的高峰期，但由于单品融合难度大、系统构建研发周期长，2015 年后行业并未较快迎来高速增长，投融资亦有所回落，逐渐归于理性，市场中的部分声音认为，全屋智能的发展远低于预期，市场需求不高。实际上，真正的全屋智能产品于 2019-2020 年发布后才进入了消费者视野，行业真实的成长

16、期始于 2020 年；且全屋智能处于概念阶段时技术尚未成熟，目前主要的智能单品大多已经经历或即将经历爆发阶段，Matter 协议的统一等技术因素使得全屋智能的技术问题得到解决，因此我们认为，当今时点才是全屋智能重要的发展与转折节点。图 15：中国智能家居行业融资次数及金额图 16：2020 年后我国精装房全屋智能配套率进入迅 速增长期250200150100500亿元/次2013201420152016201720182019融资金额（亿元）融资次数（次）7万套9.8%7.7%5.6%5.9%7.2%2.8%5.2%65432102020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021

17、Q1 2021Q2 2021Q3项目配套数项目配套率（右轴）12%10%8%6%4%2%0%资料来源：亿欧智库，研究资料来源：奥维云网，研究上游：核心环节技术突破，把握供应链国产替代机会软硬件国产供应链我们纵览智能家居产业链，将其划分为上、中、下游三大板块，并拆解出数十个细分领域进行市场及相应公司的梳理。其中，上游元器件、中间件正处于技术突破、国产替代阶段，相较于更为成熟的中游制造与下游销售，上游具有短板改善的逻辑与机会；中游家电制造则步入需求痛点解决、消费升级风口，未来市场前景广阔；下游前装市场与全屋智能息息相关，随着智能家居由单品阶段走入全屋智能阶段，精装渠道有望打破瓶颈。下文将主要针对上

18、中下游布局机会进行总结与梳理。在智能家居上游领域，我们认为未来主要有几大趋势与逻辑：第一，半导体产业链向东方转移，国产替代确定性加速推进；第二，智能互联阶段（第二阶段）到来，Matter 协议建立底层标准，有望突破标准化痛点；第三，AIoT 高速成长，未来人工智能技术将受益主动智能阶段（第三阶段）的需求与发展。综合来看，上游元器件与中间件虽仍被海外巨头垄断，但产业链向国内转移的浪潮势不可挡，叠加智能家居高速发展的助力，中间件、元器件将直接受益。 图 17：智能家居产业链公司梳理CSHIA ，研究上游器件种类繁多，硬件及软件支持共同完成核心功能。在智能家居内部器件系统中：主控芯片是该家具的“大脑

19、”，通过具有算力的芯片实现整体的智能、控制功能；无线模块则是实现互联功能的重要构成，主要有 WIFI、ZigBee、Bluetooth 等技术路线，早期的 WIFI 芯片与主控芯片独立，目前部分智能家居采用将 WIFI 芯片与主控芯片整合形成模组（WIFI MCU）的方案；此外，电源管理芯片、功率芯片等功能芯片共同组成智能家居的核心模块，完成系统功能的实现。传感器则为内部外部交流的枢纽，无线模块接收到智能家居外部 APP 等传来的指令后，传输给主控制器进行处理，同时将检测到的信息通过无线模块传输至外部 APP，实现实时监控。如若在该系统上需要实现其他复杂功能，如语音识别、人脸识别等，则通过叠加

20、相关芯片模组实现。智能控制器，通信模组等中间件是主控芯片、通信芯片的集成模组，其价值主要在于通过集成设计上游材料，满足下游客户特定的需求。图 ：智能家居系统示例资料来源：中国知网，研究上游市场技术门槛高、集中度高，海外厂商具先发优势，国内厂商迅速崛起。智能家居上游软、硬件市场门槛较高、市场集中，2021 年全球 MCU 芯片市场 CR5 高达 82.1%，且全部为海外巨头、我国传感器市场海外厂商占比超 60%；据 IC Insights 数据显示，2021年我国芯片自给率仅为 6%，总体而言，仍有较大国产替代空间。与此同时，智能家居等下游需求预计将会进入高景气成长阶段，疫情带来的供应链安全需求

21、叠加全球产能紧张，产业链向东方转移具有更强的确定性，国内上游元器件、中间件企业将直接受益。表 2：上游硬件功能及市场格局名称主要功能所属领域市场格局市场格局图前沿方向MCU 芯片技术门槛较 SoC等较低，国内厂商在中低端MCU 芯片系统控制硬件-元器件市场具备较强竞争力，技术、32 位制程产品与海外巨头无差距，但在高端市场仍受垄断WiFi6 技术蓝牙 5.X非蜂窝类通通信、互联功能硬件-元器件技术门槛相对较低，已逐步信芯片的实现实现国产替代传感器感知层与外部交互的枢纽，接收被测量的信息并转换为电信号硬件-元器件传感器市场起步相对较晚，在高端传感器方面的发展落后于海外发达国家MEMS 技术通信模

22、组传输无线信号，感知层与网络层的连接枢纽硬件-中间件技术门槛相对较低，国产替代已经实现5G 技术WiFi6 技术/智能控制器核心处理模块硬件-中间件技术门槛高，海外巨头垄断国内外市场前瞻产业研究院，头豹研究院，Counterpoint ，SoC+32 位 MCU主控芯片 SoC / MCU：智能家电系统控制与功能实现的核心。目前，智能家居使用的主控芯片为 SoC 与 MCU 芯片。MCU 与 SoC 芯片主要的区别为芯片封装功能的丰富度不同，SoC（System on Chip，系统级芯片）是包含嵌入式软件的完整系统，是智能化运算的处理核心。其具备复杂、算力强的特点，因此价格也更高，一般应用于

23、功能更复杂的嵌入式电子设备，如智能手机、智能音箱等，在智能家具设备中主要负责运算功能。MCU（Micro Controller Unit，微控制单元）又叫单片机，通过将 CPU、内存、计数器等进行整合，实现组合控制的功能。整体内存、运算能力方面 SoCMCUCPU，而 MCU 具备体积小、体积小、价格低的特点，主要应用于小型嵌入型设备，如洗衣机、微波炉主控芯片等。MCU、SoC 均可作为设备的主控，对普通的家电产品 MCU 即可满足控制需求，但在更加智能的 AIoT 领域，通常会将 SoC、MCU 搭配使用，由 MCU 负责基础控制功能，辅助 SoC 进行数据收集与执行，因此主打人工智能的产品

24、一般采用 MCU+ SoC (1+1)的形式。图 19：MCU、SoC 内部结构对比中国知网，研究表 3：MCU 与 SoC 性能对比MCUSoC智能家居设备应用芯片数量10 / 1成本低高操作系统无有位数4/8/16/3216/32/64时钟频率MHzMHz-GHz储存（RAM）KBMB-GB功耗低看具体性用技术壁垒低高尺寸小小中国知网，MCU 芯片MCU 内部架构：ARM 为主，RISC-V 陆续推进。家电领域，MCU 为与下游产品 1:1必需的核心元器件，且 MCU 下游消费电子/家电为最主要市场，因而智能家居市场的快速发展对MCU 有着决定性的推动作用。智能家电方向的国产 32 位 M

25、CU 以ARM 内核为主，更 偏 重 于 智 能 化 系 统 的 后 段 实 现 （ 智 能 化 的 执 行 ） ， 主 要 产 品 系 列 包括 Cortex-M0/M0+/M3/M4/M23 等，Cortex-M7/M33 等亦在不断推出；另外，兆易创新等国内厂商基于 RISC-V 内核的 MCU 陆续推进市场，该架构更偏重于智能化系统的前段实现（智能化的输入与数据处理）。RISC-V 作为 MCU 新兴架构，带来全面开源、降低门槛的优势。IP（Intellectual Property Core，电路模块成熟设计核）是芯片中具有独立功能的电路模块设计，可以作为成熟模板使用以缩短芯片的涉及

26、周期与工作量。作为芯片上游市场，ARM 架构垄断全球 IP设计，而 RISC-V 的推出则是对 ARM 垄断格局的巨大冲击。RISC-V 具有全面开源的特性，因此芯片设计厂商能够免费使用IP，省去 ARM 架构的授权费，该授权费几乎能够攫取 ARM架构产品大部分利润空间；并且具有“碎片化”拓展、订制功能，相较 ARM 架构成本更低也更灵活；在 ARM 制胜移动端的法宝低功耗方面，RISC-V 亦毫不逊色。截至 2021 年底，RISC-V 全球出货量累计超过 20 亿颗，远超 ARM、X86 诞生同期（第 11 年）的数据。据 Semico Research 预测，至 2025 年全球 RIS

27、C-V 产量累计将超过 624亿颗，在出货量上与 ARM、X86 三分天下。智能家电所处的物联网市场具有长尾属性，细分品类多、规模小，同时对功耗有较高的要求，RISC-V 架构的灵活、低功耗特征具有较大优势；同时，物联网市场对成本较为敏感，RISC-V 免费授权的特点对于芯片厂商也很重要。 RISC-V 低成本、全开源的特性能够显著降低 MCU 领域的准入门槛，为技术尚与海外巨头存在差距的国内厂商带来更多的机会与试错空间。 图 20：ARM 出货量增长接近瓶颈 图 21：RISC-V 核收入将步入指数增长阶段十亿颗3025201510520032004200520062007200820092

28、01020112012201320142015201620172018201920200出货量yoy（右轴）70%60%50%40%30%20%10%0%120010008006004002000百万美元2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025ERISC-V市场整体收入ARM 官网，研究资料来源：德勤咨询，研究国产 32 位 MCU 突破核心技术，国产替代机会正盛。目前智能家居领域主要使用 8/32位 MCU， 根据产业在线数据，白电中我国 8 位通用 MCU 占比由 2019 年的 40.0%下降至 2020 年的 31.6%，主要应用于传统家电及

29、简单智能家电。而为了在保证安全性的同时实现智能化功能，新一批智能家电产品则以 32 位MCU 为主，2020 年其占比提升 11.2pcts跃居至 48.5%，但与全球的 62%的占比相比而言仍较低。据 IC Insights 数据，2024 年全球 32 位 MCU 市场份额预计超过 70%。国产厂商在较为低端的 8 位 MCU 领域已基本实现国产替代，但 32 位 MCU 仍由海外厂商掌握主动权，2021 年三大白电 MCU 中国产占比由 8%提升至 17%，展现了整机厂商积极进行国产化替代的态度，但结构上仍以低端产品替代为主，家电领域 MCU 国产化率仍亟待提升，替代空间巨大。我们认为，

30、需求端智能家电等产品的爆发叠加供给端技术突破、缺货浪潮，32 位 MCU国产替代已然躬逢盛世。第一，消费电子及家电产品为我国 MCU 第一大下游市场，因而智能家电市场未来的高速增长对 32 位 MCU 具有关键性的推动作用。 图 22：MCU 结构中 8 位下滑明显，32 位爆发增长 图 23：32 位 MCU 占比显著提升37%48%23%32%40%20%2019年（外）2020年（内）100%201920202019202020192020家用空调冰箱洗衣机80%60%40%20%0%8位16位32位8位16位32位资料来源：产业在线，研究资料来源：产业在线，研究 图 24：三大白电MC

31、U 品牌格局 图 25：国产 32 位家电 MCU 技术已获突破17%8%50%40%30%20%10%0%瑞萨TI英飞凌其他非国产国产2020年2021年资料来源：产业在线，研究资料来源：产业在线，研究第二，核心技术突破玻璃天花板。从工艺制程来看，目前主流 MCU 公司工艺节点集中在 180nm40nm，兆易创新等企业 MCU 新开发产品均在 40nm 工艺制程，拥有最高可达 180DMIPS 运算性能，制成上与国际技术接轨，制程的领先也能够有效降低成本；从成本价格来看，航顺芯片在 2020 年量产的 32 位 MCU 芯片 HK32F030M 成功将终端价格做到低于 1 元，实现了 32

32、位机替代中高端 8 位/16 位 MCU 的最艰难突破口，该方案目前已成功应用在如血氧仪/电机/吊扇灯/空调冰箱控制器等智慧家居解决方案当中。从解决方案应用来看，国产家电 MCU 自研的电机参数自动识别技术和高性能无感 FOC 算法业内领先，支持多种行业应用的变频电机控制。另外，受益于产品多元化带来的供应链优势，国产厂商在小家电 MCU 领域已然实现了国产替代。图 26：消费电子/家电为我国 MCU 应用中占比最高领 域（2021）6%19%27%23%24%1%图 27：我国 MCU 在小家电领域已实现国产替代 （2017）其他, 11%瑞萨电子（日）, 11%松翰科技, 14%中颖电子（日

33、）, 20%盛群半导体, 23%义隆电子, 21%消费电子/家电 汽车电子工业控制通信计算机网络政府/军事盛群半导体义隆电子中颖电子（日）松翰科技瑞萨电子（日） 其他IC Insights，研究CSHIA，研究第三，8 英寸晶圆产能的供不应求为 MCU 国产化带来机会。MCU 是普遍采用 8 英寸晶圆代工的芯片产品，但受到上游成本效益及设备缺乏的影响，8 英寸产能持续落后于下游需求。1）8 英寸晶圆设备缺乏，产能受到挤占。我们对晶圆产能历史情况进行复盘发现， 2008 年开始，更多的厂商进行 12 英寸晶圆厂产能扩张，8 英寸晶圆厂数量快速收缩，至2018 年，8 英寸晶圆厂产能已基本售罄。2

34、021 年以来由于 8 英寸模拟 IC（生命周期长且采用成熟制程）需求持续高企，而设备大厂早已停产 8 英寸设备，二手市场供应萎缩，价格一路高涨，8 英寸晶圆设备一机难求，因此芯片扩产受限，供应极度短缺。2）8 英寸成本效益较高。目前 MCU 制程工艺仍能够使用较旧的 8 英寸产线，而 8 英寸产线基本已完成折旧，生产成本较 12 英寸产线更低，成本效益更高，因此为 MCU 设计厂商的最优选择。地区主要扩产供应商表 4：全球扩产产能主要集中在 2021 年及以后美国Cree；MIT Lincon Lab；Rogue Valley Microdevices 等日本Rohm 等中国ASAIR 兴松

35、电子；OnMicro Electronics；BYD；InnoScience 英诺赛科等资料来源：各公司公告，研究无论是技术突破还是供需错配、产能短缺，对于国内 MCU 供应链而言均为国产替代的良机。智能家电市场长尾且具有高增速，海外疫情下国内供应链具有突出优势，随着智能家居市场的快速发展，更低的劳动力成本、更安全的本土供应商将充分享受红利，迎来国产替代的良机。另外，尽管未来智能家居会对主控芯片有更高的要求，对 AI 芯片、SoC芯片等更高阶芯片的需求持续增长，但其本注重高端功能集成，成本很难降低，32 位 MCU能够满足现阶段大部分智能家居要求；且高端智能产品需要拆分功能，也需要采用高端芯片

36、+低端 MCU 的架构，因此智能化的推进不仅不会取代 MCU，甚至会继续刺激 MCU 的放量。SoC 芯片面向 AIoT，受益主动智能。SoC 实际上是嵌入式芯片集成的泛称，一般包含 CPU、 GPU、NPU、DSP、存储器、接口等多个单元组合的系统级芯片。智能手机、可穿戴设备领域为 SoC 芯片的主要应用场景，由于本身针对运算及高端功能集成，成本很难降低，因此使用量无法与低端 MCU 相比。智能家居市场的爆发对 SoC 芯片最紧密的需求在于主动智能阶段，通过 AI SoC 芯片发挥高阶智能功能，在智能安防、智能语音、智能视觉等领域深度应用，据我们测算，至 2025 年我国智能家居领域 SoC

37、 芯片市场规模将达到 207.9 亿元，2021-2025 年 5 年间 CAGR 达到 15.86%，充分受益智能应用。市场规模（亿元）SoC 芯片均价SoC 芯片使用量（元/颗）（颗/台）出货量（亿台）年份领域表 5：智能家居领域SoC 芯片市场规模预测20204.190.2智能安防（DVR/NVR）智能音箱2021E 4.72023E 6.22025E 8.320200.432021E 0.552023E 0.852025E 1.15221221 103.4136.4 182.69.34 12.118.725.3奥维云网，华经产业研究院，富瀚微年报， 图 28：智能家居领域SoC 芯片市

38、场规模预测25020015010050020202021E2022E2023E2024E2025E智能SoC芯片市场规模yoy(右轴)17%亿元207.9180.4155.1134.2115.599.57216%15%14%13%12%11%10%资料来源：奥维云网，华经产业研究院，富瀚微年报，研究后海思时代迎来机会，瑞芯微步入准一流。SoC 芯片技术门槛较高，主战场智能手机市场上全球 CR5 高达 99%（2021Q4），受美封锁影响，华为海思占比由 7%下降至 1%（2020Q4-2021Q4），紫光展锐跃居第四。而在后海思时代，原先由海思占据绝对领导地位的智能摄像头等领域，大量“海思”市

39、场同样有待覆盖。受益后海思+AIoT 发展时代，音视频主控 SoC 企业瑞芯微以 RK3588（国内顶配高端 AIoT 通用芯片）、RV1126 等的量产深入切入高端市场，布局 AI 芯片。同时，在智能安防领域，公司亦与算法公司商汤科技及安防企业大华等深度合作，开发 AI 智能安防芯片，共同探索未来场景应用。智能语音、智能视觉、智能安防三大先锋场景的到来将带动相关 SoC 芯片总体需求的确定性增长，已有相关布局或技术支持的国内芯片厂商迎来更为确定的国产替代机会。 图 29：公司SoC 芯片主要产品详解 图 30：公司SoC 芯片在智能物联领域的主要应用资料来源：瑞芯微年报，研究资料来源：瑞芯微

40、招股书，研究家电自研+跨界造芯上探芯片产业链，家电大厂入局自研“造芯”力求底层支持。据中国科学院微电子研究所数据，2019 年我国家电行业芯片市场本土配套率仅 5%（规模约 500 亿元），家电芯片仍大量依赖进口。中兴、华为接连受到制裁，叠加政策端的推动，传统家电大厂纷纷加速布局芯片行业，力求摆脱海外掣肘、抵御风险维护供应链安全。具体而言，白电企业主要自研 MCU，黑电企业则自研画质芯片或视频 SoC。海尔入局较早，2001 年研发成功首枚数字电视 MPEG-II 解码芯片，目前在 MCU、IoT 芯片、显示芯片等领域均有布局；海信聚焦优化显示，于 2005 年研制出我国第一颗拥有自主知识产权

41、的数字视频处理芯片，使同类进口芯片价格从每颗 13 美元下降到 5 美元；格力 2015 年起布局 MCU 芯片、AIoT SoC、功率器件芯片；美的更是布局较深，2018 年开始布局 MCU、功率、电源、IoT 四系列家电芯片，同时聚焦新能源汽车芯片的量产。传统家电企业上探芯片产业链的原因更多是为了保证供应链安全，提高核心零部件的自给率，如缓解近期全球芯片涨价与交期延长带来的压力，在实现第一阶段的量产后，未来有望满足全部自给，甚至投入市场。表 6：家电企业最新芯片领域投资统计公司投资时间被投资公司金额主营业务美的2021.1美垦半导体1000 万元集成电路制作和销售半导体产投基金合伙企业注册

42、资本 15 亿元郑州清河泛半导体产业投资基金合伙企业2021.12格力海信2019.6青岛信芯微电子联合投资 5 亿元智能电视 SoC 芯片及 AI 芯片研发商智慧生活解决方案提供商1.43 亿元海尔优家智能科技2015.1海尔资料来源：各公司公告，研究家电企业转型半导体行业珠玉在前：海外龙头恩智浦、瑞萨半导体等均缘起家电行业。芯片领域的绝对龙头恩智浦实际上前身为家电公司飞利浦的半导体事业部，1914 年飞利浦成立物理化学试验专门实验室，向创新发展转型，同时，借全球半导体行业萌芽发展的春风，飞利浦正式进军半导体领域，于 1965 年生产了第一个集成电路，并逐渐成为 20 世纪最大的半导体生产商

43、之一。2005 年，半导体事业部从飞利浦独立出来并更名为恩智浦，随后在近十余年的发展后，恩智浦已成为半导体行业绝对的龙头企业。可以看到，家电企业发展半导体事业并非空中楼阁，恩智浦的崛起虽借力半导体行业高速成长期，但对国内家电大企而言，第一步目标仅为完成芯片的自供，而 MCU 等芯片门槛相对较低，以持续的研发投入实现芯片自研自供是可以实现的。 图 31：飞利浦半导体事业部业绩高速增长 图 32：全球模拟芯片厂恩智浦位居第六（2020）亿荷兰盾100908070605040302010019941995199619971998销售收入分部间销售收入资料来源：公司公告，研究IC Insights，研

44、究安全性、盈利性尚未实现，“造芯”道阻且长。家电企业造芯虽已有前例且已顺利量产、步入正轨，但大多距离真正实现自供、完成供应链安全目标仍有较长距离。第一，据统计，20 年格力 32 位 MCU 年产量超过千万颗、21 年美的集团实现 IPM 模块自主可控、 MCU 芯片量产 1000 万颗，在芯片量产上家电大厂虽已有突破，但千万颗的年产量与美的 20 年家电年产量 5.1 亿台相比仍捉襟见肘。第二，目前多数家电厂商在芯片领域的布局主要集中在芯片设计领域，而在芯片制造仍受到掣肘，尚无法完全实现供应链安全可控的目标。第三，从长远来看，目前家电厂量产的大多为中低端 MCU 芯片，在高端核心零部件市场缺

45、乏竞争力。而该类芯片国内市场已然成熟，自研相较外采没有价格优势，距离实现盈利的目标，传统家电企业在高端智能芯片领域上或有可为。 综上，我们认为家电企业“造芯”路径尚未成熟，上游供应链的角逐中，短期仍将由芯片大厂主导。 图 33：家电巨头与芯片设计企业、科技巨头研发投入占比仍有较大差距20.2%18.9%15.9%3.7%3.6%3.4%3.2%25%20%15%10%5%0%瑞芯微全志科技华为格力电器美的集团海尔智家海信家电研发支出占比资料来源：公司公告，研究通信芯片：多模芯片+Matter 协议标准化通信芯片：智能家居实现互联功能的关键构成。目前，智能家居厂商主要采用单芯集成、双芯集成两种通

46、信芯片方案。双芯集成采用 MCU/SoC 外挂通信芯片的方案，主要用于智能摄像头、智能音响等运算要求高的电路；新演进出的单芯集成则采用 WIFI MCU 的形式，用于智能灯泡、智能插座等比较简单的控制电路。智能家居所需通信芯片主要要求聚焦于低功耗、低成本，因此 WIFI MCU 集成方案更加适用于智能家电领域。WIFI MCU 主要由下游智能家居市场带动，乐鑫科技全球领先。据 TSR 统计，2019年智能家居是 WIFI MCU 最大的应用市场，其中，家庭物联网配件和家用电器设备分别占比 40%、29%。智能家居的景气将充分带动 WIFI MCU 市场的成长。而在该市场的竞争上，国产企业表现突

47、出。乐鑫科技为全球领先的国产 WIFI MCU 生产企业，2020 年全球市占率第一，在最前沿的 WIFI 6（2021）、蓝牙 5.X（2020）领域均已有产品布局。同时，得益于技术的稳步迭代与自主研发优势，公司开源平台及 ESP-IDF 操作系统建设卓有成效，因此整体 IP 成本较低，产品具有显著竞争力。图 34：WIFI MCU 下游应用中智能家居为最主要市场图 35：乐鑫科技在全球 WIFI MCU 市场中份额领先 （2019） 景, 14%业物联17%家用电器,其他应用场工家庭物联网配件, 40%100%26%19%19%24%10%13%25% 15%11%13%11%17%16%

48、35%34%27%37%16%32%5%8%80%60%网,40%20%0%201620172018201929%家庭物联网配件 家用电器 工业物联网 其他应用场景其他乐鑫科技Marvel瑞昱联发科高通CypressTSR，研究TSR，研究WIFI、蓝牙、ZigBee 是三种最常用的 2.4Ghz 无线通信技术，WIFI 与 ZigBee 则在智能家居领域应用广泛。WIFI 传输速度高，应用更加广泛，但相应功耗、成本较高。ZigBee的优势是低功耗、低成本和自组网，采用的动态、自主路由协议，网络节点数最大可达 65000个；蓝牙的优势则在于组网简单。三者中 ZigBee、WIFI 是较多应用于

49、智能家居通信方式，根据 Gartner 数据，到 2025 年，所有物联网连接中的 72%将使用 WIFI 和 Zigbee 的传输技术。在智能家居乃至全屋智能的解决方案中，WIFI 以传输速率快制胜，技术研发门槛低，因此较多初创企业采用 WIFI 连接方式，但连接设备数有限，且功耗较高，由于智慧门锁、感应器等产品不便随时联电或更换电池，因此不适用于该领域；ZigBee 则以功耗低、组网多见长，因此在智慧门锁、红外转发器等各类感应器设备上广泛使用，但相应开发难度高，技术仅掌握在全球几家企业中。表 7：WIFI、蓝牙、Zigbee 通信技术对比名称WIFI蓝牙Zigbee传输速度11-54Mbp

50、s1Mbps100Kbps通信距离20-200 米20-200 米2-20 米频段2.4GHz2.4GHz2.4GHz安全性低高中等功耗10-50mA20mA5mA成本25$2-5$5$可连接设备数16/65000主要应用无线上网、PC、PDA通信、汽车、IT、工业、医疗家庭自动化、照明组网结构不鲸方公众号，无需网关；断网无法执行自设任务无需网关；断网可执行部分自设任务需要网关；断网可执行全部自设任务多模芯片渗透率提升，互联一体化趋势渐明。实际上，WIFI、Zigbee 两种方案对于智能家居而言各有优劣，WIFI 模式更能够符合智能单品的使用要求，Zigbee 则在全屋智能、多设备互联上适用性

51、更高。因此，适配智能家居的多模方案应运而生。多模方案简化连接步骤，实现快速、广泛的设备连接。据 IDC 预测，2022 年将有 37%的智能家居设备支持两种及以上连接方式，多模芯片的渗透率将进一步提升。以乐鑫科技为例，公司 ESP32 系列芯片即为WIFI/蓝牙双模双核 32 位 MCU 的多合一系统芯片，ESP BLE Mesh SDK 已于 2019 年通过蓝牙技术联盟的认证，取得蓝牙双模技术的授权许可。Matter 并联协议落地，智能家居有望突破标准化痛点。Matter 协议是一种用于在不同 IP 协议下运行设备的统一语言，设备只要遵循 Matter 协议，就可以在不同平台上实现互联。M

52、atter 致力于打造一个基于开源生态的新智能家居协议，规范草案中的“设备池”概念更是提供了高度的创新与便利，将智能家居设备全部引入“设备池”中，不同系统的设备则通过中枢（如智能音箱、中控板）实现对该系统兼容设备的控制，提升整体运行的流畅性、互联性。目前，以太网 (IEEE 802.3)、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Thread (IEEE 802.15.4)加上可应用低功耗蓝牙简化设备调试流程为第一批支持的协议，ZigBee 虽无法直接兼容，但可通过升级 Matter 协议/互联网关的方式实现连接。参与者方面，Matter 标准参与者数量已达 220 家，各领域的巨头玩家纷纷入局

53、。从科技巨头亚马逊、谷歌、苹果，到家电巨头宜家、施耐德，再到芯片厂商英飞凌、恩智浦、意法半导体等；国内的华为、OPPO、海尔、美的、涂鸦智能等亦加入到推进工作之中，乐鑫科技 ESP32-X 系列产品亦实现了对 Matter SDK 的支持。在巨头的加持下，22 年 6 月即将落地的 Matter 协议将带来行业充分的标准化，完成智能家居“互联痛点”攻克的第一场战役，预计最快于 2023 年初，第一批使用 Matter 协议的产品有望发布，重塑行业标准。 图 36：Matter 工作组支持协议 图 37：Matter 协议产品发布时间预测CSA，研究CSA，研究总体而言，协议统一以打造智能互联是

54、智能家居市场未来发展确定性的趋势，众多巨头加入 Matter 协议中可窥见一斑。但从目前阶段来看，智能家居各龙头公司使用统一的协议与平台可能性不大，毕竟产品互联、APP 平台建设是目前智能家居巨头的核心竞争力之一，各家不会轻易放弃互联护城河，但 Matter 协议的推出起码给出了方向性的指引，巨头、产品之间的融合是不变的趋势。传感器：集成化小型化+MEMS传感器：感知层与外部交互的枢纽。传感器是一种信息采集装置，接收到被测量的信息后，将其变换成电信号或者其他所需的信息形式输出，以满足信息的传输、处理、存储、记录等需求。智能家居领域应用的传感器主要包括：温湿度传感器、气体传感器、光电传感器、ME

55、MS 传感器等。目前，国内传感器的技术发展主要聚焦于工艺技术和应用两个方向：结构向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展；性能向检测量程宽、精度高、抗干扰能力强、性能稳定、寿命长久方向发展。 图 38：基于 ZigBee 的无线网络系统及传感器框架资料来源：智能家居无线网络的关键技术研究和系统设计，研究智能家居主流传感器选择：温度传感器主要用于保证室温的恒定，常见的温度传感器包括热电偶、热电阻 RTD、热敏电阻、集成电路温度传感器，集成电路温度传感器 DS18B20（单总线模式）以经济性好，抗干扰能力强见长，在智能家居领域应用最为广泛。光电传感器用于开关控制，利用光阻设计自动照明灯，替代人工控

56、制，常见光敏电阻传感器、光敏二极管传感器、光电管、红外线传感器、CCD、CMOS 图像传感器等，其中，光敏电阻传感器、光敏二极管传感器广泛应用于灯光开关及亮度控制。气体传感器主要用于对气体浓度进行检测，从而起到危险气体预警、空气清新的功能，包括电化学气体传感器、光学气体传感器、半导体气敏传感器等，半导体直热式气敏传感器 TGS109 则广泛应用于气体浓度的监测。表 8：智能家居主流传感器示例传感器种类型号特点集成电路温度传感器DS18B20集成电路温度传感器：测温范围-55-150 度，精度1 度内，价格 7-70元，价格便宜、灵敏度高、使用方便、体积小。DS18B20：-55-125 度，-

57、10-85 度精度为 0.5 度；可使用数据线供电，电压范围 3-5.5V；可编程分辨率 9-12 位。光敏二极管传感器/方向性好，可感知固定光源，周边不敏感，常用于寻光功能。光敏电阻传感器/与前者大小、精度、价格相差不大，主要对环境光线敏感，用于检查环境光亮度。半导体气体传感器TGS109灵敏度高、响应快、输出信号强、结构简单、价格便宜传感器在智能家居中的应用，结构趋向小型化、集成化，MEMS 走在技术发展前沿。MEMS 是目前传感器发展的新兴技术方向，批量制作将微型机构、微型传感器、微型执行器直至控制电路、电源等集合在一块或多块芯片上的微型器件，特征尺寸一般在 0.1m-100m。采用 M

58、EMS 技术生产的传感器充分满足了小型化、集成化、智能化且可量产的特征，更贴合物联网市场的需求。据赛迪顾问数据，主要受益于消费电子、智能家居等物联网市场的快速扩张，2019 年我国 MEMS 市场规模达到 595 亿元，同比+18%，预计 2018-2021 年 CAGR 将达到 19%，远超传统传感器市场增速，未来占比将持续提升。消费电子、智能家居则为 MEMS 最主要下游市场，占比超过 70%，贡献巨大增长潜力。在成本端，MEMS 的生产工艺已经实现了全自动化控制，良品率大大提升。而在核心技术层面，MEMS 采用与集成电路类似的批量制造技术，遵循摩尔定律，即价格两年一减半，因此成本端具有不

59、断优化的推力，有望进一步替代传统传感器。在市场竞争视野，MEMS与其他上游产品元器件相似，同样处于海外龙头垄断、产业链向东方转移的大趋势中，海外龙头意法半导体、德州仪器、博世等仍具有先发优势，但随着代工制造环节东移，产业链有望进一步整合，国产替代机会持续。 图 39：我国 MEMS 行业市场规模及增速 图 40：全球 MEMS 应用占比中消费持续攀升9008007006005004003002001000201620172018 2019E 2020E 2021E21%亿元20%19%18%17%16%15%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2017 2018

60、2019E 2020E 2021E 2022E 2023E市场规模yoy(右轴）消费/智能家居汽车工业其他资料来源：赛迪顾问，研究Yole，研究国内企业：敏芯股份技术领跑，智能家居发展直接驱动。敏芯股份是国内最聚焦于 MEMS 技术的公司之一，且在消费电子、智能家居传感器领域见长。据 HIS 数据，2016-2018年公司 MEMS 麦克风出货量由全球第 6 位上升至第 4 位，据 Omdia 统计，2019 年公司出货量已位居第三，而智能家居设备对于语音控制、智能交互的需求将直接驱动 MEMS 麦克风等传感器的发展。在消费电子及智能家居领域，主要应用的元器件 MEMS 加速度计、陀螺仪、微型