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文档简介

电子行业深度研究:把握信息和能源技术变革_引领新十年机遇

一、信息技术变革:汽车、VR&AR成为下一代人机交互平台

终端需求变化决定电子行业发展趋势,持续技术创新提供成长动能。每一轮信息技术的变革都将带来产业技术路线的革命性变化和商业模式的突破性创新,并进而催生新的应用拉动整个电子产业的发展,历史上从军工、家电、大型PC、个人PC、功能手机到智能手机,都是由终端需求变化开始形成整个电子行业向上发展的趋势。且伴随终端设备及其延伸产品的持续技术创新,电子行业的成长驱动力层出不穷,每轮新的终端需求从兴起,到爆发,到快速发展,再到步入成熟期,往往能持续近10年之久。

当下时点多元化新需求兴起,推动人机交互平台变化。不同于以往由单一需求兴起引领的电子行业发展趋势,本轮信息技术变革由智慧物联网、汽车电动智能化、VR/AR虚拟现实融合发展等多种新需求和新技术共同推动。其中,电动化的发展为汽车创造了信息化的可能性,智能化、网联化、共享化则是逐步实现汽车的功能升级和模块整合,推动汽车从交通工具变成新的人机交互平台。而VR/AR借助虚拟现实融合技术,打造沉浸式的交互体验,将逐步替代手机成为新一代的便携式移动人机交互平台。未来,VR/AR也将与智能车融合,完成两类人机交互平台的协同发展。

渗透率是判断终端需求爆发拐点的关键指标。终端需求的兴起往往伴随着渗透率的提升,以智能手机为例:渗透率在10%以下为行业初期的技术积累与产品培育阶段,这一阶段往往对应多种技术路线,整个行业处于萌芽期,比如智能手机诞生之初就出现了塞班和安卓操作系统之争;渗透率超过10%之后,行业迎来拐点,爆款产品出现并开始风靡市场,行业进入快速发展阶段,从智能手机来看这一阶段的开启以苹果于2007年发布第一代iPhone手机为标志,此后各大厂商群雄争霸争夺蓝海市场;当渗透率达到50%以后,行业竞争格局趋于清晰,头部品牌逐渐建立起稳固的市场地位,占据行业内绝大部分份额,增量利润基本被头部品牌瓜分;当渗透率超过70%,行业开始迈入成熟期,需要靠不断的技术创新驱动行业成长,行业整体偏向周期波动。类比来看,电动智能车和VR、AR作为新的终端需求兴起,其发展历程也将遵循相似的演进路径,渗透率将成为判断行业需求爆发拐点的关键指标。

1.汽车:电动车引领消费新风尚,智能化、网联化发展强化人车交互属性

渗透率视角下,汽车电动化加速发展,智能化迎来风口,网联化仍处于发展初期。

1)电动化:预计2021-2022年中国和全球的电动车渗透率先后超过10%,行业进入爆发增长期,“三电系统”新增大量电子元器件需求。a)电池:整车中成本占比约38%,宁德时代稳居全球动力锂电龙头,比亚迪、欣旺达、国轩高科和亿纬锂能等国内厂商也已具备全球化竞争实力;b)电机&电控:电机、电控在整车中成本占比分别为6.5%、5.5%,其中IGBT、DC/DC和薄膜电容分别占电控成本的44%、8%和6%。IGBT国产替代下弹性巨大,预计2030年全球新能源车用IGBT的市场规模相比2020年翻了17倍,而SiC器件有望在中高端车型逐渐接棒IGBT的高速成长;预计车用薄膜电容2020-2025年的全球市场规模CAGR达到56%。此外“三电系统”也带来了连接器、PCB以及其他被动元件的需求增长。

2)智能化:汽车智能化分为智能驾驶和智能座舱。智能驾驶:a)感知层中,车载摄像头竞争格局最清晰,成长确定性最强,预计2021-2030年CAGR达到20%;激光雷达弹性最大,预计2021-2030年的市场规模CAGR高达90%;超声波雷达技术成熟,市场渗透率较高,价格已下探到较低水平;毫米波雷达主要被博世、大陆、德尔福和电装等Tier1厂商主导,国内在部分上游领域已实现突破。b)决策层:算力提升和算法迭代是关键,全球主要玩家为英伟达、高通和Mobileye,合作车企数量和技术实力都处于领先地位,国内主要玩家包括华为、地平线和黑芝麻等。c)控制层:E/E架构逐渐从分布式走向集中式,并最终走向中央计算架构,国内厂商在缺货潮下顺势切入中低端车载MCU领域。智能座舱:车载信息娱乐系统、中控屏和液晶仪表的搭载率较高,预计2020-2025年的CAGR分别为14%、13%和13%;HUD逐渐从W-HUD向AR-HUD发展,预计2021-2025年全球HUD市场规模的CAGR为42%,其中全球AR-HUD市场规模的CAGR预计为62%。

3)网联化:通过V2X技术实现车与互联网(V2N)、车与车(V2V)、车与物(V2I)及车与人(V2P)之间的信息交互,实现单车智能向车路协同的综合智能网联汽车发展,相应带动传感器、通信射频芯片及数据存储芯片需求。目前网联化仍处于V2N(也称车联网)阶段,预计到2025年中国/全球的车联网市场规模约为1.0/1.5万亿元,2020-25年CAGR分别为37%/19%。

1.1电动化:电动车迎来10%渗透率拐点,“三电系统”拉动电子元器件需求

在全球“双碳”战略推动下,2021-2022年中国和全球先后迎来10%的渗透率拐点,汽车电动化加速发展。据中汽协预测,2021年我国汽车总销量将达到2610万辆,其中新能源汽车销量达到340万辆,同比+149%,新能源汽车渗透率从2020年的5%快速提升至13%,2021年成为中国电动汽车的元年。据EVTank和德勤预测,2021-2022年全球的汽车销量将从8343万辆微增至8760万辆,新能源汽车销量将从608万辆增长至861万辆,同比+42%,渗透率从7%提升至10%。因此,全球将在2022年迎来电动车快速发展的切换窗口。

本土整车品牌崛起,销量和市场竞争力与日俱增。在国家政策大力扶持和基础设施等产业链配套加快建设的背景下,国内涌现了诸如比亚迪、蔚来、小鹏、理想、哪吒、零跑、威马等本土新势力品牌车企。同时国内消费者对电动车的消费接受度高,庞大的国内汽车消费市场为自主整车品牌厂商创造了绝佳的生存土壤,推动自主整车品牌的销量和市场竞争力与日俱增。2021年前三季度,国内传统车企比亚迪/五菱销量分别达到33/31万辆,销量排名全球第二/第三,市占率分别为7.7%/7.2%;造车新势力蔚来销量约为6.7万辆,销量排名全球第十八,市占率约为1.6%。

“三电系统”是电动车的核心,在整车中的成本占比约为50%。“三电系统”包括电池、电驱和电控,三者在“三电系统”的成本占比分别为76%、13%和11%,对应在整车中的成本占比分别为38%、6.5%和5.5%。其中,电池是电动车的能量来源和成本核心;电机的主要作用是将动力电池的电能转化为驱动汽车前进的机械能;电控由逆变器、电源模块、中央控制模块、保护模块和散热系统信号检测模块等组成。

电动车时代供应链洗牌重塑,助力车用电子零部件国产替代。汽车供应链存在一定程度上的闭环,认证壁垒高,新玩家往往难以进入。参考历史上美日欧汽车产业链的发展历程,正是美日欧车企、Tier1与本土供应链厂商紧密配合,在产品开发早期就进行了深入的合作和磨合,才使得美日欧的汽车零部件厂商能够较快地开发出符合整车厂需求的产品,并在汽车产业的长期发展过程中形成了强者恒强的核心竞争力。在当前汽车电动智能化发展的大浪潮中,传统供应链体系将被打破重塑,而中国处于汽车电动智能化发展的中心位臵,本土供应链厂商将顺势崛起。以电动车核心的“三电系统”为例:1)电池方面,国内领先的电池厂商包括宁德时代、比亚迪、欣旺达、国轩高科和亿纬锂能等,宁德时代21H1年在国内的市占率超过50%,在全球的市占率约为31.8%,份额全球第一;2)电驱和电控方面,整车厂、传统Tier1供应商和第三方供应商角逐,国内依托自主整车品牌的布局和第三方厂商的积累,涌现了比亚迪、蔚然动力(蔚来)、蜂巢动力(长城)、威睿电动(吉利)等整车品牌旗下的厂商,以及方正电驱、汇川技术、卧龙电驱、上海电驱动等第三方厂商,而传统Tier1供应商主要是博世、大陆、法雷奥、西门子等海外巨头。随着自主整车品牌和国内“三电系统”供应商的崛起,自然也将带动上游车用电子零部件的国产替代。

伴随“三电系统”的搭载,汽车电动化带来大量电子元器件需求。电动车以电力系统作为动力来源,对于电力转换和功率变换具备更高的要求,相应地提升了对功率器件等电子元器件的需求,主要增量来自于电池管理模块和“三电系统”组成的电动动力总成部分。据德勤统计,相比于传统燃油车,纯电动车的电池管理模块增加的单车电子元器件价值量约为130美元,而动力总成部分增加的单车电子元器件价值量高达1860美元,预计2025年纯电动车的电子元器件BOM成本将达到2875美元,是燃油车(640美元)的4.5倍。

从电控成本拆分来看,IGBT、DC/DC和薄膜电容为主要成本构成。电控涉及的电子零部件包括IGBT功率开关、DC/DC变换器、电流传感器、波纹电容以及微控制器等,分别占电控总成本的44%、8%、11%、6%和11%。电机包括永磁同步电机和交流感应电机,以永磁电机为例,永磁体是电机的主要成本构成,占电机总成本的45%。

电控模块需要用到大量功率器件,预计2030年全球/中国新能源车功率半导体市场规模将分别达到181/91亿美元,10年18倍空间。IGBT功率开关主要应用于主逆变器以及OBC(车载充电机)中,在主逆变器中将电池输出的直流电逆变为交流电驱动汽车,在OBC中将外部输入的交流电整流为直流电为新能源动力电池充电。DC/DC变换器主要负责将电池的高电压转换为其他汽车电子工作的低电压,需要用到高压MOSFET等功率器件。据StrategyAnalytics统计,功率器件在车用半导体中的占比从燃油车的21%大幅提升至纯电动车的55%,汽车电动化带来大量的功率器件新增需求。根据我们的测算,到2025年全球/中国新能源车用功率半导体的市场规模将分别达到77/41亿美元,相比2020年翻了近8倍;到2030年全球/中国新能源车用功率半导体的市场规模将分别达到181/91亿美元,相比2020年翻了18倍以上。

IGBT为逆变器核心器件,国产替代下弹性巨大。随着汽车电动化的加速,车用IGBT的用量大幅提升,加上双电机渗透率提升抬高单车价值量,IGBT成为汽车电动化增量最大的电子元器件。根据我们的测算,到2030年全球/中国新能源车用IGBT的市场规模将分别达到150/76亿美元,相比2020年的9/4亿美元翻了17/19倍。在本土整车品牌及汽车产业供应链崛起的大背景下,时代电气、比亚迪、士兰微、斯达半导、宏微科技等国内厂商逐渐切入车规级IGBT供应链,但目前全球车规级IGBT中国占比仍然较低,在汽车电动化加速扩空间+国产替代提份额的双重助力下,国内IGBT厂商将获得跨越式的增长。

SiCMOSFET相比IGBT具备更优异的的功率转换性能,成本、良率改善后有望逐步进入中高端车型。相比于Si基半导体材料,以GaN、SiC为代表的第三代半导体材料具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,SiC基MOSFET相比IGBT具备更高的电能转换效率和更小的体积。

目前国际主流SiC衬底尺寸为4英寸和6英寸,由于晶圆面积小,芯片裁切效率低,导致SiC衬底成本高昂,加上后续工艺中制造、封装良率低使得SiC器件成本一直居高不下。根据中科院数据,同一级别下,SiCMOSFET的价格比Si基IGBT高4倍。但鉴于SiCMOSFET的优异性能,特斯拉Model3、比亚迪汉EV四驱版等高端车型已开始率先采用SiCMOSFET器件。目前,从设计、制造、封测到终端应用全产业链都在积极布局SiC器件,随着技术迭代、工艺knowhow积累,推动良率提升、成本下行,SiC器件将进入更多中高端车型,从而打开SiC的应用市场。

汽车电动化亦带来连接器、PCB和被动元件等基础电子零部件的需求增长。1)连接器:预计2025年全球/中国的汽车连接器市场规模将达到1563/670亿元,2020-2025年的CAGR分别达到14%/19%,国内主要厂商包括电连技术、瑞可达等。2)PCB:预计2025年全球/中国的车载PCB市场规模将达到826/361亿元,2020-2025年的CAGR分别达到18%/24%,国内主要公司包括世运电路、沪电股份、景旺电子、东山精密、胜宏科技等。3)薄膜电容:预计2025年全球/中国的车用薄膜电容市场规模将达到117/62亿元,2020-2025年的CAGR分别达到56%/63%,国内主要厂商包括法拉电子和江海股份。4)MLCC:预计2025年全球/中国的车用MLCC市场规模将分别达到48/20亿元,2020-2025年的CAGR分别为17%/22%,国内主要厂商包括三环集团和风华高科。

1.2智能化:L2向L3跨越窗口期,ADAS和智能座舱产业链百花齐放

政策驱动汽车智能化发展。2015年,我国发布的《中国制造2025》文件首次提及智能网联汽车,随后国家在智能网联汽车的技术标准、核心零部件自研、应用试点等各方面进行顶层规划,持续推动汽车智能化发展进程。2020年11月,交通运输部等五部门共同发布《智能网联汽车技术路线图2.0》,明确了我国智能网联汽车产业在不同时期的发展目标:到2025年L2、L3级新车销量占比达50%,C-V2X(蜂窝车联网)达50%;到2030年L2、L3级新车销量占比超过70%,L4级占比达20%,C-V2X新车装配基本普及。2021年5月,国家确定6个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展的第一批试点城市,标志着汽车智能化和网联化进入深度融合阶段。

从渗透率来看,2022年将是L2向L3跨越的窗口期,带动整个智能汽车产业链兴起。根据RolandBerger的预测,2020年欧洲L1/L2级功能车的渗透率达到66%/14%,2025年L1/L2/L3/L4&L5级功能车的渗透率将分别达到46%/39%/14%/1%,考虑欧洲汽车智能化推进速度较快,我们适当调低高级别智能车的渗透率,并参考前文我国设定的渗透目标,在2020-2025年及2025-2030年区间进行适当线性外推。

根据我们的测算,目前L2级别的汽车渗透率已经迈入20-50%的快速发展阶段,L2级别的自动驾驶功能将逐渐成为中高端车型的标配。按照《汽车驾驶自动化分级》标准,从L3开始自动驾驶系统将替代驾驶员负责监控驾驶环境,成为真正意义上的智能车。2021年12月10日,奔驰L3级自动驾驶系统获得德国联邦交管局的上路许可,率先吹响了汽车智能化的冲锋号。我们预计L3级别的智能车在2022年将实现小范围落地,进一步推动汽车智能化发展,2022年将成为全球自动驾驶元年,针对汽车智能化的业务布局和产业投资也将加速推进,智能车将引领新一轮的产业发展浪潮。

汽车智能化包括智能驾驶、智能座舱和智能服务三大部分。智能驾驶的实现需要对汽车的周围环境进行感知、分析、判断并进行有效的处理和执行,以实现拟人化的动作执行,是汽车智能化的基石,涉及感知、决策和执行三大层次。智能座舱通过图像、语音、触控、手势等交互方式提高驾驶操控体验和乘车娱乐性,是人车交互的入口,由智能座舱内饰和座舱电子组成,其中座舱电子包括抬头显示(HUD)、全液晶仪表盘、中控屏、车载信息娱乐系统、流媒体后视镜、后排液晶显示和车联网模块等。智能服务将汽车与人及其社会生活相连接,是汽车智能化的延伸和扩大,包括后市场服务、出行服务、社交及生活服务等。

从智能驾驶来看,感知层一般采用多传感器融合方案,组合不同功能的传感器互为补充以实现冗余。感知层传感器主要包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达以及惯性导航设备(GNSSandIMU)。不同传感器在感知精度、感知范围、抗环境干扰及成本等方面各有优劣,由于当前自动驾驶厂商还无法通过深度学习算法完全弥补硬件在环境感知方面的缺陷,因此采用多传感器融合方案收集海量信息用于决策分析是目前提高感知精度和可信度的主流方案。

车载摄像头成长确定性最强,竞争格局最优。车载摄像头成本低,且可以通过算法配合实现大部分ADAS功能,成为感知层的重要传感器,目前市场上主要车型的平均搭载数量约为9颗。同时车载摄像头的市场集中度高,根据ICVTank数据,前四大镜头厂商占据近八成市场份额,加上ADAS镜头技术壁垒高,车企认证周期3-5年,新进入者面临极高的进入门槛,行业竞争格局优。其中,舜宇光学市占率30%以上,为全球车载镜头第一大供货商;联创电子为国内唯二具备强竞争力的车载镜头厂商,是特斯拉、蔚来ADAS镜头供应商,与Mobileye、Nvidia、华为战略合作。韦尔股份是国内车载镜头CIS传感器龙头供应商,且积极拓展海外市场持续提升全球市占率。

激光雷达在L2向L3跨越的窗口期加速上车,带动光学零部件厂商腾飞。激光雷达是目前精度最高的传感器,精度达到毫米波雷达的10倍,可以精准地得到外界的环境信息并进行3D建模,在对信息精度具备苛刻要求的高级别自动驾驶中具备不可替代的优势。但由于成本高昂,目前激光雷达在L1/L2级别车型中属于选配,随着L2向L3、L4跃迁,激光雷达的优势开始凸显,L3/L4/L5分别需要1/2/4台激光雷达;加上激光雷达的成本持续下行,激光雷达有望成为L3级别车型的标配,Yole预计2032年激光雷达的渗透率将达到11%。激光雷达系统包括光发射模块、光接收模块、扫描模块和信息处理模块,随着2022年迎来L2向L3跨越窗口期,此前获车企定点的激光雷达产品陆续上车,将带动整个激光雷达产业链兴起。目前国内主要的激光雷达方案商包括禾赛科技、速腾聚创和万集科技,光学元器件厂商包括永新光学、腾景科技、蓝特光学、福晶科技等,以及激光雷达发射模组厂商炬光科技和发射端芯片厂商长光华芯等。

激光雷达在所有感知层传感器中弹性最大,预计2021-2030年的市场规模年均复合增速达到90%。根据我们的测算,2021-2030年激光雷达的市场规模将从5亿元增长至1743亿元,CAGR高达90%;车载摄像头的市场规模将从320亿元增长至1698亿元,CAGR达到20%。此外,超声波雷达技术成熟,市场渗透率较高,价格已下探到较低水平,国内已有奥迪威等厂商切入该市场,我们预计2021-2030年超声波雷达的市场规模年均复合增速约为10%;毫米波雷达市场主要被博世、大陆、德尔福和电装等Tier1厂商占据,国内企业在上游射频前端MMIC(单片微波集成电路)套片、高频PCB等环节已实现局部突破,我们预计2021-2030年毫米波雷达的市场规模年均复合增速约为14%。

从决策层来看,芯片算力提升和算法迭代是主旋律。随着自动驾驶级别的提高,芯片需要处理的环境复杂度和操作多样性抬高算力需求,L2级别的算力需求在10TOPS以下,到L3/L4/L5级别则提升至30-60/100/1000TOPS。同时,决策规划分为路径规划、行为决策和运动规划三个层次,每个环节功能的实现都建立在对应的算法上,因此未来自动驾驶决策层的核心竞争力将取决于决策算法。

目前全球自动驾驶芯片主要玩家为英伟达、高通和Mobileye,合作车企数量和技术实力都处于领先地位,国内主要玩家包括华为、地平线和黑芝麻等。1)华为推出的MDC600平台集成了8颗昇腾310AI芯片,算力可达352TOPS,最高支持L4级别自动驾驶,除了在北汽极狐阿尔法华为Hi版和小康赛力斯上应用外,与上汽、广汽、长安、吉利、江淮、一汽红旗、东风汽车等车企也展开了深度合作;2)地平线2021年最新推出的征程五代芯片,对标英伟达Orin、MobileyeEyeQ5,最高可支持L4自动驾驶等级,算力达到128TOPS,征程系列芯片已搭载或即将搭载于长安UNI-T、奇瑞蚂蚁、上汽智己、传祺GS4Plus、岚图FREE、思皓QX、大通MAXUSMIFA等多款车型;3)黑芝麻2021年发布新一代A1000pro,算力最高可达196TOPS。

从控制层来看,关键在于命令执行的及时性和有效性,E/E(电子电气)架构逐渐从分布式走向集中式,并最终走向中央计算架构。随着汽车电动智能化的推进,分布式的ECU(电子控制单元)逐渐向域集中,由DCU(域控制器)集成多类ECU实现控制功能的集中,从而在减少整车线束连接长度并降低成本的同时,减少电子电气架构的空间、功耗和复杂性。进一步地,随着智能化程度加深对算力需求的大幅提升,传统E/E架构的网络带宽将难以适应巨量信息的传输,E/E架构将朝着中央计算架构演进,以实现更快速的信息传输和处理。

考虑E/E架构改变减少MCU用量和智能化提升MCU算力抬高ASP,车载MCU市场规模将保持稳定增长。汽车控制器的本质是MCU,而车规级MCU由于认证周期长、可靠性要求高,是国产替代最难突破的阵地。经测算,2025年全球/中国车载MCU市场规模将分别达到88/31亿美元,2020-2025年CAGR为7%/9%。目前国内厂商已经切入雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等与汽车安全性能相关性不大的中低端车规MCU,并有望在国产替代的趋势推动下持续扩大市场份额。

从智能座舱来看,车载信息娱乐系统(IVI)、中控屏和液晶仪表的搭载率较高,HUD(抬头显示)为未来重点发展方向,逐渐从W-HUD向AR-HUD发展。1)IVI:预计2025年全球/中国IVI的市场规模分别为2727/885亿元,2020-2025年的CAGR达到14%/14%。2)中控屏:预计2025年全球/中国中控屏的市场规模分别为1786/579亿元,2020-2025年CAGR达到13%/13%。3)液晶仪表:预计2025年全球/中国液晶仪表的市场规模分别为1396/453亿元,2020-2025年的CAGR达到13%/13%。4)HUD:预计2025年全球/中国HUD的市场规模分别为385/125亿元,2020-2025年的CAGR为42%/42%。其中,2025年全球/中国W-HUD的市场规模分别为197/64亿元,2020-2025年的CAGR为33%/33%;2025年全球/中国AR-HUD的市场规模分别为188/61亿元,2021-2025年的CAGR为62%/63%。从国内已布局厂商来看,德赛西威是国内领先的车载信息娱乐系统供应商,HUD供应商包括华阳集团、水晶光电等,汽车屏则包括长信科技、隆利科技、伟时电子、莱宝高科、欧菲光等。

1.3网联化:打造智能服务,强化人车交互体验

V2X与单车智能是实现自动驾驶的两大路径。V2X与车载传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)目标类似,是为了获取其他车辆、行人的运动状态,且不容易收到天气、障碍物以及距离等因素的影响。

V2X通信的主流技术包括DSRC和C-V2X。V2X现存有两大标准体系:DSRC和C-V2X。1)DSRC体系:通信标准是IEEE802.11p和1609.x,由IEEE(美国电气电子工程师学会)基于WIFI制定,标准化流程开始于2004年。2)C-V2X体系:基于蜂窝移动通信系统的技术,包括LTE-V2X和5GNR-V2X(即4G\5G),其标准化时间较晚,但起技术优势更大,在可靠性、时延、传输速率等指标上均表现更优。此外,由于DSRC在组网时需要新建更大量的路侧单元RSU,部署成本较高;而C-V2X可以直接使用4G/5G网络,部署成本低。

中国推行C-V2X,美国态度开始转向C-V2X。整体看,DSRC起步较早,得到了欧美、日韩,以及主机厂、Tire1的支持。但是由于部署成本、技术指标的优势,C-V2X得到了中国、芯片厂、模组厂的大力推行。1)中国:大唐、华为等中国企业在2015年开始牵头在全球主流通信标准化组织3GPP中积极推动LTE-V2X标准化工作。2018年工信部正式发布5905~5925MHz(20MHz)车联网直连通信频率规划,表明中国政府全力支持基于蜂窝网络的LTE-V2X。2)美国:美国之前一直支持DSRC,但是近年态度开始有所转变,在2020年11月美国联邦通信委员会FCC最近针对5.9GHz的重新分配进行了投票,划定20MHz给C-V2X专用。3)欧洲:其最近发布的C-ITS(合作智能交通系统)倾向于DSRC。

2025年全球车联网市场规模有望达1.5万亿,2020-25年CAGR19%。2020年车联网渗透率中国/全球分别为49%/45%,对应市场规模分别为2126亿元、6434亿元。预计到2025年,车联网中国/全球渗透率分别达到76%/59%,对应市场规模为1.0/1.5万亿,2020-25年CAGR分别为37%/19%。

C-V2X拥趸包括高通、华为、美欧车企;DSCR则受车规半导体厂商、日本车企支持。V2X核心部件的产业链包括芯片公司、模组厂商、Tier1、车企,其中tier1基本两种标准均会做,而产业链中其他三类厂商则在路线上有倾向性。芯片环节,支持DSRC的多为以车规芯片为主营业务的厂商,包括NXP、Renesas、Cypress,而支持C-V2X的则为通信基带厂商高通、华为。而车企中,支持DSRC的多为日企,而C-V2X则是欧美企业以及中国企业。

V2X芯片组的核心为基带芯片,此外还需MCU、存储芯片、电源管理等。我们这里以NXP推出的V2X解决方案为例,其核心芯片包括基带芯片包括DSRC基带(NXP可提供SAF5400产品)和C-V2X基带,控制单元MCU,存储芯片(包括NANDFlash和DRAM),电源管理芯片,CAN控制芯片等。

2.AR/VR:VR加速渗透,AR想象空间巨大

ARVR有望成为新一代人机交互平台,上游供应链将充分受益。20年消费级头显爆发带来了VR行业C端市场拐点,预计未来五年快速放量,渗透率持续提升;AR技术日趋成熟,光波导+MicroLED方案取得突破,科技巨头纷纷布局,静待行业开花。AR/VR有望成为新一代的人机交互接口,光学、显示、传感器等VR/AR上游核心零部件将率先受益,具备确定性增长机遇。

2.1VR:游戏机渗透率拐点已至,产业链军备竞赛开启

VR产业开启新一轮景气周期,出货量快速爬升。2013年OculusRift产品问世开启了VR行业的民用元年,2016年市场热度达到高点,随后由于受限于商业模式的不清晰、软硬件和生态的不成熟,VR产业经历了2017-2019年行业的瓶颈期。2019年,5G商用元年开启,VR产业迎来又一轮快速发展。从VR全球出货量来看,2020年疫情冲击增加对VR产品的需求,Quest2的硬件升级与高性价成催化剂带动VR行业发展,加快VR对传统游戏机的渗透进程。根据VR陀螺统计,受益于OculusQuest系列销量的大幅提升,2020年全球VR头显出货量达到670万台,较2019年的390万台增长72%。另外根据Statistics预计,2021年全球VR设备出货量将达到1700万台,同比大增154%,2025年全球VR设备出货量将达到5970万台,2021-2025年CAGR高达37%。

渗透率迎来拐点,VR成长确定性高。根据我们的测算,从游戏机渗透率来看,VR已经达到10%的渗透率拐点,21年VR在游戏机中渗透率为16%,成长确定性高,整个产业链快速发展已经具备一定的基础。

从终端品牌来看:Oculus全球第一,中国市场国产品牌潜力较大

1)全球市场Oculus稳居第一。2013年OculusRift产品问世开启了VR行业的民用元年,随后微软、索尼、HTC等各大厂商纷纷入场布局,如今纷纷实现了放量。根据Counterpoint发布的数据,Oculus由20年前三季度约30%的占有率飙升至21年Q1的75%,稳居第一,其爆款产品OculusQuest2截至2021年第一季度累计销量达460万台,2020年单产品市占率达到35%。

2)中国市场Pico、大朋VR占据半壁江山。由于Oculus并未在中国发售,Pico、大朋VR两家国产厂商占据中国市场的“半壁江山”,根据IDC数据,2020年大朋VR连续两季度中国区市场份额第一,在PC头显、VR一体机、VR解决方案等各方面共同发力。2020年Q2、Q3,大朋VR分别以31%、32%的市场份额连续两季度蝉联第一,Q1、Q4则名列第二。

3)一体机为主流,PCVR、分体式VR定位不同功能。目前以Quest2为代表的一体机是消费级VR的主流形态;PCVR主打B端市场和高端玩家,21年上半年仅有惠普ReverbG2眼动追踪版和HTCVivePro2两款PCVR头显发布,售价1000美元起;分体式VR定位于手机周边附件,主打观影、投屏和3DOF游戏功能。

VR硬件产业链主要由芯片、传感器、光学器件、其他结构件构成。前三项是决定VR设备性能、交互流畅性、沉浸体验的关键布局,其他结构件主要承接手机产业链相关业务优势,多为对应手机产业链的供应商。VR市场的崛起,也将带动光学镜头模组、电池、PCB、功能/结构件、代工等供应链厂商的成长。

成本拆分:芯片占比最高。目前主流的VR头显为例,其BOM成本约为350美元(折合人民币2370元),其中芯片成本约1050元,占比最高达44%;摄像模组约400元,占比17%;手柄约400元,占比17%;包装组装件(外壳、头带等)300元,占比13%;屏幕220元,占比9%。

零部件拆分来看:受益渗透率持续提升,具备确定性增长机遇

1)光学:主流使用菲涅尔透镜方案,短焦方案正逐步兴起。菲涅尔方案达到100°的视场角,技术成熟稳定且成本较低,代表产品有消费级VR主力Quest2、PicoNeo3等,但该方案也存在体积较大、不支持屈光度调节的问题;21年上半年arpara发布的两款VR,松下、和硕发布的机型采用了短焦方案,视场角均达到90°水平,同时支持屈光度调节,短焦方案的头显体积和重量较菲涅尔方案有明显的减小,特别是arpara发布了第一款6DOF短焦VR一体机,预计下半年开始将会有越来越多的一体机采用短焦方案。光学方面国内玩家包括舜宇光学、联创电子、水晶光电等。

2)显示:Fast-LCD为主流,未来方向为Micro-OLED,4K产能稳定,5K逐步装机。2018年京东方研发出VR专用屏Fast-LCD,并成功应用于华为VR2,OculusGo等产品,并凭借高响应速度,高清晰度,低成本的优势迅速成为当前VR显示的主流。4K分辨率的FAST-LDC屏幕目前产能稳定、成本较低,且刷新率能达到70Hz-90Hz,是当前VR头显的首选;5K分辨率开始逐步装机,21H1HTCVive和arpara旗下发布的各两款头显均达到了5K水平。显示器主要有京东方、深天马、蓝思科技等国内行业龙头。

3)芯片:国内产品有较大的的赶超空间。以高通骁龙865为基础的XR2芯片是目前VR一体机的绝对主力芯片,统治了2000-4000元级消费级VR一体机;中低端机使用传统手机SOC,性能满足要求,成本也比较低;目前国产芯片与国外存在较大差距,2020年电信天翼小V一体机使用了全志VR9芯片,但仅主打低端观影功能;DreamGlass4K则使用了瑞芯微Mali-T864GPU,虽然在性能上与高通XR2尚有较大差距,但国产芯片已在VR/AR领域突围。虽然XR2芯片的性能较已有大幅提升,但在一体机上运行大型游戏,效果全开的话,仍然有些吃力,并且随着未来分辨率的提高、刷新率的提高,对渲染、运算、存储等处理要求还会不断增加,预计VR芯片算力提升会是大势所趋。而中长期来看,随着5G云计算的引入,有望减轻终端设备算力的要求,部分运算可在云端完成,这也为国产芯片提供了弯道超车的机会。

在VR芯片领域,国内有全志科技、瑞芯微成为一体机SoC的解决方案供应商;韦尔股份、晶方科技凭借多年在智能手机、车载摄像等领域的布局积累,业务拓展至VRCIS模组。

4)传感器:VR传感器涉及声音、图像、动作捕捉等。在传感器环节:国内主要标的为歌尔股份,歌尔股份从2012年开始布局VR市场,有深厚的传感器技术积累。

5)从组装环节来看:歌尔一家独大,行业具备高速增长潜力。

歌尔股份:深度绑定VR大客户,充分享受VR行业成长红利。歌尔已与VR行业龙头厂商达成长期深度合作,包括Facebook、索尼、HTC、Pico、华为、爱奇艺、三星等。目前,Facebook的Quest2由歌尔独家代工,歌尔代工的中高端VR头显出货量占全球总量一半以上,已经成为出货量最大的VR代工厂商。市占率前3的Facebook、索尼、Pico从第一代VR产品开始,一直与歌尔合作至今。多年的合作经验积累,使歌尔深入了解各厂商的VR设计理念、对子系统/功能的要求与发展方向,提前研发、改进适配的零组件、算法解决方案和系统集成方案。经过疫情催化、5G网络支持共同推动VR进入快速发展阶段,龙头厂商出货量提升,歌尔充分享受VR行业成长红利。

从未来增长驱动力来看:1)应用服务商纷纷入局推动硬件市场发展,如facebook收购Oculus,字节收购pico,丰富VR内容生态;2)消费者习惯培养成功,终端出货快速增长,拉动产业链投资热情,逐步突破各种关键技术,加速VR新品落地。

行业空间:预计2025年VR设备市场空间将达到192亿美元,是2020年的8.2倍,CAGR高达34%,其中屏幕/芯片增速最快。目前主流VR设备的单价在300-400美元,高配版和商用VR头显的单价更高,我们假设取350美元作为2021年VR设备的均价,根据产业链调研显示,芯片/屏幕/摄像头模组/手柄/包装组装件(包含外壳、头带、电池等)的asp约为154/31/60/60/45美元,由于渲染、算力处理需求的提高,预计VR芯片的asp维持不变,2025年VR芯片的市场空间为92亿美元,2021-2025年CAGR为37%。

VR屏幕方面,我们预计今明两年出于性价比的考虑Fast-LCD仍是主流,由于分辨率的提升,asp维持不变,之后随着高对比度、高色域、低时延的OLED屏占比,每年asp约有3%的提升,2025年VR屏幕的市场空间为20亿美元,2021-2025年CAGR为40%。而摄像模组/手柄/包装组装机由于技术进步、规模效应asp每年约有5%的下降,2025年VR摄像模组/手柄/包装组装机市场空间分别为29/29/22亿美元,CAGR为30%。总体来看,我们预计2025年VR设备市场空间将达到192亿美元,是2020年的8.2倍,CAGR高达34%。

2.2AR:市场规模具备想象力

AR目前主要有三种产品形态:头戴式、手持式、空间展示;在物理形态上,分为眼镜/头盔/手机,相比VR,AR拥有更广泛的应用。

AR产业因形态和价格尚未达到消费级的水平,仍在B端商业场景落地。2021年预计光波导镜片和MicroLED微显示屏幕良率和量产难题被突破,AR眼镜在功耗、体积、重量、视场角会有答复的改善和提升,AR眼镜将越来越接近普通眼镜的形态,根据StrategyAnalytics数据,2020年AR81%的出货量来自于B端。整体来看,AR产业进入C端市场尚待时日,需苹果等科技巨头的推动和业界共同努力。

AR产业链:与VR产业链相似度较高,主要区别在于感知交互与显示模组。

1)终端:由于一体式对芯片和电池要求高,当前难以做到轻量级,目前AR终端产品多为分体式。

2)芯片:高通芯片一家独大,国产芯片存在赶超空间。主流AR产品多使用高通XR1或XR芯片,影目科技INMOX首次使用紫光展锐T770芯片,T770是全球首款6nm制程5G芯片,采用8核心架构,包括四个A76核心、四个A55核心,同时集成四个Mali-G7GPU图形核心,770具有四核ISP,能实现4K@60fps编解码能力、120Hz高频率刷新,支持108MP传感器。

3)显示:Micro-LED大势所趋。目前Micro-OLED屏幕与自由曲面和BirdBath光学方案搭配较多,因自由曲面和BirdBath光损较低,1080P分辨率Micro-OLED成熟稳定,成为自由曲面和BirdBath黄金搭档;而光波导方案对亮度要求高,Micro-OLED在亮度上很难满足光波导方案需求,现阶段L-COS、DLP方案与光波导搭配较多。Micro-LED被认为是光波导显示的终极方案。

4)光学:升级路径明确,光波导为发展方向。与VR不同的是,AR眼镜需要透视(see-through),既要看到真实的外部世界,也要看到虚拟信息,所以成像系统不能挡在视线前方,这就需要多加一个或一组光学组合器(opticalcombiner),通过“层叠”的形式,将虚拟信息和真实场景融为一体,互相补充,互相“增强”。目前BirdBath和自由曲面方案成熟,视场角较大可量产,成本具有优势。光波导方案上半年有4款机型曝光,灵犀微光发布二位扩瞳的阵列光波导模组2D-1,宣称可量产。预计未来随着光波导量产技术的突破,渗透率也会逐步提升。

5)感知交互:2021年上半年发布的两款AR眼镜中已有两款具有被手势识别的功能,是未来的AR感知交互的重要方式,当前有HoloLens2、MagicLeapone、Nreallight等较主流的AR眼镜具备,配臵深度摄像头模组是具备手势识别的刚性需求。

未来发展驱动力:

1)Facebook、微软、苹果等科技龙头积极布局AR。9月Facebook发布与雷朋合作生产的AR眼镜;3月微软发布MicrosoftMesh,一个基于混合现实和微软Azure云的写作平台,不同物理位臵的用户可以通过各种设备体验混合现实,包括远程全息,功效是协作等。6月苹果WWDC2021发布Arkit5.0,RealityKit2.0,苹果地图将支持AR导航,另外苹果预计22年下半年将推出重磅MR头显产品。

2)远程协作开拓应用场景,元宇宙爆发驱动VR/AR发展。新冠疫情隔离催生了远程写作的需求,5G+云XR技术逐步落地,10月AR远程协作服务商TechSee获3000万美元C论融资,预计基于AR的远程协作将成为未来几年B端重要应用落地场景;另外随着元宇宙概念的爆火,众多大厂争先布局,VR/AR作为元宇宙的关键入口具有巨大的想象空间。

消费级头显有望引爆AR市场,ASP或将下探。预计随着时间的推移,消费型AR头显的价格还将进一步降低,平均售价将从2020年的800多美元下降到2026年的500美元以下(38%的降幅)。预计市场上将存在各个价位的AR头显设备,从超过1,000美元的旗舰级产品到低于500美元的入门级产品。随着AR头显向大众市场普及,500美元以下的产品预计将占据市场主导地位。

二、能源技术变革:“平价”上网时代,新旧能源加速切换

能源转型方兴未艾,光伏储能加速装机,电力电子整体受益。“碳中和”背景下,光伏发电迎来平价时代,装机成本持续下行,行业进入加速增长拐点,带动相关电子元器件需求扩张。华为等国产光伏逆变器企业市占率领先全球,有望推动光伏逆变器IGBT/薄膜电容/电感等的国产化进程。此外,能源转型的关键在于发展储能,储能市场高成长确定性高,将有效带动锂电池和相关电子元器件的强劲需求。

1.新能源发电:光伏平价上网加速装机,电子元器件打开新成长空间

政策支持推动光伏行业逐渐走向成熟。2013年《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》发布,从价格、财政补贴、税收、项目管理和并网管理等方面提出了各项举措,光伏产业的政策扶持由此开始。之后“十三五”规划制定光伏发展目标,推动光伏产业快速发展。2018年,“531”光伏新政明确对光伏建设控规模、降补贴,光伏行业由“政策驱动”向“市场驱动”过渡,倒逼产业积极降本,加速光伏平价时代的到来。

光伏平价上网,装机成本持续下行,行业进入加速增长拐点。2021年政策规定新备案项目不再进行补贴,标志着光伏发电进入平价时代。随着电池技术、生产工艺的创新优化,光伏度电成本持续下降。2020年全球光伏度电成本为0.057USD/kW,2010-2020年降幅达85%。国内光伏电价亦显著下降,2020年Ⅰ类地区光伏发电标杆上网电价降至0.35元/kWh,已低于火电。此外,装机成本下降明显,2020年全球光伏总装机成本下滑至883USD/kW,光伏装机性价比凸显,行业进入加速增长拐点。

碳减排目标叠加光伏装机成本下降,驱动光伏装机规模快速增长。国内方面,2021年上半年光伏装机量受原材料价格抑制,截至9月份国内装机规模仅26GW,随着硅料价格回落,全年装机量预计可达50GW。随着光伏装机成本持续下行,“双碳”目标下“十四五”期间将迎来市场化建设高峰,预计国内年均光伏装机新增容量为70-90GW。2025年累计装机量有望达643GW,发电量占比将达到8.2%,较2020年提升4pct。海外方面,为实现碳减排任务,多国进行了光伏装机规划,市场增长确定性高。据GWEC预测,2025年全球光伏新增装机量将达370GW,累计装机量超2000GW,五年CAGR达23%。

光伏加速装机带动逆变器需求扩张,组串式逆变器市场快速发展。光伏发电产生的是直流电压,而输电系统使用交流电压,因此需要通过逆变器实现DC/DC和DC/AC变换后才能并入电网或供负载使用。逆变器按适用场合可分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器,目前市场上主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主。集中式逆变器是将汇总后的直流电转变为交流电,系统功率高、成本低,适用于大型光伏电站;组串式逆变器是将组件产生的直流电转变为交流电后再汇总,具有高发电量、高可靠性、安全性高、易安装维护等优点,是分布式光伏发电的首选方案,同时也向集中地面电站场景扩展。数据显示,2021H1分布式装机占比提升至65%,2020年组串式逆变器出货量占比达66%,未来随着整县分布式光伏项目的加速推进,分布式光伏装机占比预计将进一步提升,组串式逆变器仍将占据主导地位。

光伏逆变器由输入滤波电路、DC/DCMPPT电路、DC/AC逆变电路、输出波电路、核心控制单元电路组成。拆分成本结构看,IGBT等器件、电容和电感占比分别为13%、10%和16%,未来各零部件将充分受益于光伏逆变器需求的加速扩张。

我国光伏逆变器企业市占率领先全球,有望助力IGBT等核心器件的国产化进程。2020年全球光伏逆变器市场中,华为和阳光电源出货量合计占比42%,位居光伏逆变器龙头地位。目前IGBT、薄膜电容和电感等光伏逆变器核心器件的国产化率仍然不高,全球IGBT市场基本由英飞凌等海外头部厂商主导,随着华为等国内光伏逆变器企业积极推动国产化,光伏逆变器核心器件的国产替代进程将加速推进。

1)IGBT:逆变器是实现DC/AC的核心器件。根据我们的测算,2025年光伏逆变器IGBT市场空间将达75亿元,5年CAGR为23%。集中式逆变器多用IGBT模块方案,组串式逆变器则兼用IGBT单管方案。随着组串式逆变器成市场主流,叠加IGBT单管设计和制造工艺水平不断提高,预计IGBT单管在光伏逆变器中的渗透率将持续提升。预计2025年全球光伏逆变器IGBT单管和IGBT模块市场分别为33亿元和42亿元,CAGR分别为42%和15%。此外,IGBT单管在封装难度上比IGBT模块更低,叠加需求快速扩张,预计成为国内功率半导体企业实现光伏IGBT国产替代的突破点。

2)薄膜电容:在光伏逆变器中起滤波作用,以其耐高压、高频性能好等优点得到广泛应用。我们预计2025年全球光伏薄膜电容市场规模将达62亿元,5年CAGR为23%。光伏系统的输入滤波电路,直流升压电路,驱动和控制器,输出滤波电路等都需要用到滤波电容,用于直流滤波、AC/DC转换、保证输出电能质量等。光伏逆变器输出电压通常需达到上百伏,通常采用耐高压、高频特性好、能长期保持稳定的薄膜电容器。

薄膜电容行业竞争格局分散,国内厂商加速突破。从全球范围看,薄膜电容市场竞争格局分散,CR5仅为40%,松下、基美和法拉电子占据前三名,市占率分别为9%、8%和8%。随着国内逆变器厂商对国内供应链的支持,国产薄膜电容企业实力不断提升,龙头法拉电子市占率全球前三,已具备全球竞争实力,处于国际第一梯队。

3)电感:2025年光伏逆变器电感市场空间预计将达100亿元,5年CAGR达23%。从竞争格局看,全球电感市场主要由日系厂商主导,2019年市占率前四的厂商分别为TDK、村田、太阳诱电、奇力新,市占率合计占比61%,大陆厂商顺络电子市占率7%,排名第五。在国内光伏逆变器供应链国产化推动下,国产化国产厂商有望凭借技术突破和成本优势实现份额提升。

2.储能:储能迎来加速发展,电力电子整体受益

能源转型方兴未艾,发展储能是关键。受自然环境影响,光伏、风电等新能源出力特征呈现间歇性、随机性和波动性,增大了电网调峰难度,给电网稳定性带来冲击。因此,需要储能系统来平抑、消纳、平滑新能源的发电输出。根据相关政府文件,目前已有20余省对新能源配储提出要求,配储比例基本不低于10%。

储能方式以抽水蓄能为主,电化学储能是新趋势。2020年,全球及国内储能累计装机中,抽水蓄能占比分别达到90.3%和89.3%,均占据绝对主导地位。然而,受制于选址条件高及建设周期长等缺点,抽水蓄能开发潜力远不及电化学储能。电化学储能以锂电池为主,转换效率可超90%,产业链配套成熟,且光伏企业往往配备电化学储能,由此驱动锂电池储能渗透率加速提升。2020年全球和国内储能新增装机中,锂电池储能占比分别高达71.5%和47.6%,储能方式正在由抽水蓄能向电化学储能转变。

储能应用场景主要分为发电侧、电网侧及用户侧三类。1)发电侧:储能可应用于电力调峰、辅助动态运行、平滑出力波动等场景,解决弃风弃光问题;2)电网侧:储能可以参与电网调峰调频、缓解输电设备拥堵、优化电网潮流分布、改善电能质量等,核心作用是保障电网稳定运行;3)用户侧:峰谷价差套利是常见的用户侧应用场景,此外还包括设立备用电源、开发智能交通等。

政策引导下,储能应用场景向发电侧、电网侧转变。储能大规模应用前,应用场景以用户侧峰谷价差套利为主,2019年国内电化学储能中用户侧占比达50.7%,发电侧可再生能源并网仅占3.4%。2020年起政策重点支持发电侧和电网侧储能发展,2020年新增化学储能中发电侧和电网侧占比分别为58.7%及37.7%,远高于用户侧新增占比2.0%。

储能装机高景气,储能电池、储能变流器打开成长空间。2020年国内和全球电化学储能新增装机规模分别为2.3GWh和9.3GWh,同增153%和75%。电化学储能的快速发展预计将有效推动储能电池、储能变流器(PCS)需求扩张。电化学储能系统主要由电池组、PCS、EMS、BMS及其他电气设备构成,其中,电池组和PCS为主要成本项,占比分别为60%和20%。PCS在储能系统中的成本占比明显高于光伏逆变器在光伏系统中的占比11%,主因PCS存在充电和放电两个方向的能量控制,因此对电子元器件和结构件的整体需求更大。

1)锂电池:电化学储能装机趋势下,催化锂电池市场进一步扩容。根据我们的测算,2025年全球储能锂电池市场空间为1518.8亿元,5年CAGR达68%。在电化学储能中,锂电池储能应用最为广泛,2020年全球累计投运电化学储能中,锂电池储能占比约90%。电化学储能的快速发展预计将带动锂电池市场进一步扩容。目前,磷酸铁锂电池由于具有稳定性高、循环寿命长等特点,是国内电力储能系统中应用最多的锂离子电池技术。从格局来看,国内储能电池供应商中有多家动力锂电企业,宁德时代市占率第一。同时欣旺达也在积极发展储能业务,为客户提供“一站式”储能系统解决方案,截至目前公司全球累计参与储能项目近百个,且逐渐从从Pack过渡到电芯自供,伴随行业的快速扩张和大客户旺盛的配套需求,欣旺达的储能业务预计将迎来快速发展。

2)储能变流器(PCS):PCS可实现太阳能、电网电能与储能电池电能之间能量的双向传递,是储能系统的核心。PCS与光伏逆变器具有类似的成本结构,IGBT/电感/电容占PCS成本比重分别在12%/13%/10%左右。由于与光伏逆变器技术同源,储能变流器大多由光伏逆变器厂商供应,2020年国内PCS市场排名前列大多为光伏逆变器企业。

IGBT:与光伏逆变器同理,IGBT是PCS的核心器件。我们预计2025年全球储能变流器带来的IGBT市场规模将达到67.5亿元,CAGR达68%。与光伏逆变器相比,PCS对续流二极管的载流能力要求更高。目前,国内储能变流器IGBT等器件主要由英飞凌等海外头部厂商供应。

薄膜电容/电感:电容和电感在PCS中的占比为10%和16%,其中,PCS电容以薄膜电容为主。因此我们预计2025年全球PCS带来的薄膜电容和电感市场规模分别达56.3亿元和90.0亿元,CAGR分别达68%/68%。

三、大陆产业链已做好准备,全面迎接科技新浪潮

当下我们正占在新一次科技浪潮的起点,汽车、VR/AR、风光等新能源三大新技术将引领未来十年科技浪潮,其体量远超消费电子。我们认为,大陆在产业链上已做好准备,未来将全面迎接科技新浪潮。1)过去十年,苹果供应链向大陆转移+大陆终端手机品牌的崛起,为一批大陆精密制造、PCB、电子元器件等企业提供了成长的沃土,该类企业将快速从消费电子切换至新一代技术;2)大陆半导体在各环节已有初步的技术积累并在2021年缺货潮中得到验证,未来在“国产替代+政策助力”的底层逻辑下,未来十年大陆半导体产业将配合新一代技术革命循序从中低端向高端切入。

1.大陆精密制造等产业已做好产业链迁移准备

1.1过去十年,中国精密制造等乘销售电子浪潮而起

中国内地凭借电子信息产业发展与教育人口红利,抓住智能手机发展浪潮,承接苹果供应链,同时本土手机品牌崛起,中国精密制造业获得快速发展,消费电子产业链条逐渐完备。

教育人口红利释放,中国内地电子信息产业近十年高速发展。(1)受益高等教育普及率的提升,2001-2010十年共培育3500万本科/专科/研究生毕业生。根据国家统计局数据,2001-2008本专科/研究生毕业人数年增速达10%+,2001-2010这10年,我国共培育了3347万本专科毕业生,227万研究生,为接下来的十年发展储备了充足的人才;而在2008年后,本专科/研究生毕业人数的年增速稳定,2020年本专科/研究生毕业生797/72.9万人,持续为业界输送优秀人才。(2)过去12年,电子信息制造业主营业务CAGR为7%。

苹果产业链向大陆迁移,国产手机品牌崛起,为中国精密制造业提供成长沃土。(1)目前中国大陆+中国香港的苹果供应商52家,占比26%。凭借稳定的政治环境和人力成本优势,苹果产业链逐渐向中国大陆转移,苹果的中国供应商数量逐渐上升,2013年中国大陆+中国香港的苹果供应商只有12家、占比6%,而2020年大陆+中国香港有52家苹果供应商、占比26%。(2)中国本土智能机占据全球市场的半壁江山,拉动上游成长。2001-2020年,华为、小米、OPPO、VIVO的合计市占率稳步提升,2020年合计市占率达42.9%,本土需求拉动上游零部件、组装等制造环节。

消费电子产业链从中国台湾向大陆迁移,中国内地精密制造业获益。中国台湾的广达、和硕等四个PC制造大厂在过去十年逐渐没落,营收甚至出现负增长(鸿海精密通过及时布局大陆工厂营收增速高),对比之下,立讯精密、歌尔股份、领益智造等中国大陆精密制造企业的营收显著提升,2016年领益智造的3年CAGR超过100%,中国大陆制造力量凸显。

1.2精密制造等可从消费电子快速迁移至汽车、VR/AR领域

精密制造中国消费电子产业经过十年发展,在结构件、电池模组、音频传感器、摄像头等领域的研发制造能力储备充足,这些能力或可迁移到汽车、ARVR的部分产业链条。比如精密制造领域的蓝思科技、立讯精密等龙头公司,已将精密结构件等能力迁移入特斯拉等主机厂以及博世等Tier1厂商;而联创电子、舜宇光学等在消费电子领域第二梯队的厂商,则在汽车电子时代实现了弯道超车。

2.未来十年,大陆半导体将配合科技新浪潮,循序向中高端切入

我们认为,当前大陆半导体仍处于黄金十年的起点。大陆厂商已在中低端市场有了初步的技术积累,并已借由此轮“窗口期”在客户端证明了其技术能力。而新一代技术革命则是一阵“东风”,在“国产替代+政策助力”的底层逻辑下,未来十年大陆半导体产业将配合新一代技术革命向中高端市场循序切入,于万亿市场里开疆扩土。

2.1半导体各环节已有初步技术积累

截至2020年,大陆半导体市占率约5%。2006年启动“02专项”,以建立90/65/45/28/14nm等节点完整的供应链为目标,我国半导体进入快速发展阶段,此后产业链各环节涌现大量玩家。2014年“国家集成电路产业投资基金”成立,进一步加快自主发展过程。截至2020年,大陆半导体总体市占率约5%。而2021年在“国产替代+缺货潮”的双重“窗口期”下,验证周期极大缩短,大量玩家加速切入海内外客户的供应链。

虽整体竞争力仍较弱,但产业链各环节已均有布局。从整体市占率看,中国大陆弱于美国、日韩、中国台湾地区,但从产业链各环节已均有玩家参与。目前封测环节市占率已超过20%,其他环节低于10%,而制造环节的设备、核心IP、EDA最为薄弱(市占率<5%)。

设计/IDMs:各细分品类均有玩家参与,少数产品建立优势,部分产品在中低端已可比肩海外大厂。整体看,大陆在设计环节市占率约6%;其中指纹传感器已建立优势,市占率在1/3以上;CIS、分立器件、MCU已初步具备竞争力,在中低端产品上可比肩海外大厂;模拟厂商大陆已有较多玩家,但由于模拟产品的“常青树+广料号”属性,上量慢于MCU、CIS等,目前大陆厂商市场份额我们预估未超过5%;存储由长鑫、长存引领,预计产能扩张后市占率能有较大提升。而在高性能CPU、FPGA等高端芯片上,中国大陆整体实力仍较弱。

制造:成熟制程已具备基础制造能力,先进制程追赶中。以中芯国际、华虹半导体为代表的代工厂已能为设计厂商提供部分成熟制程制造工艺,而先进制程目前主要受制于设备进口限制,仍有待观望。总体看,制造环节大陆厂商市占率约6%。

设备:已有初步覆盖,自给率逐步提升。现阶段,国产设备普遍仍发展初期,但布局已较全面。1)蚀刻设备(价值量占23%,国产化率<20%):北方华创(硅蚀刻和金属蚀刻)、中微半导体(等离子体刻蚀)、屹唐半导体(离子体蚀刻)。2)光刻设备(价值量占20%,国产化率<10%):上海微电子、芯碁微装。3)PVD/CVD设备(价值量占20%,国产化率<10%):北方华创(PVD、CVD),沈阳拓荆(CVD)。4)量测设备(价值量占12%,国产化率<10%):精测电子、华峰测控、长川科技、上海睿励。5)清洗设备(价值量占6%,国产化率<10%):盛美半导体(清洗设备)、纯科技(清洗设备)。6)热处理设备(价值量占4%,国产化率<20%):北方华创(氧化、扩散以及退火三环节均有设备)。7)离子注入设备(价值量占3%,国产化率<10%

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