2022年钜泉科技研究报告 国内智能电表芯片领军-三品类齐头并进

2022年钜泉科技研究报告国内智能电表芯片领军_三品类齐头并进一、钜泉科技：国内智能电表芯片领军，三品类齐头并进1.1、深耕智能电表芯片，品类布局全面国内智能电表芯片领先企业，拥有计量、MCU、SOC及载波等全系列芯片的完整布局。钜泉光电2005年5月成立。2018年之前，公司主要产品为单、三相计量芯片以及少量SOC芯片，产品线单一，规模相对较小；2019年之后，公司凭借MCU芯片切入整个电表市场，SOC芯片也随着海外电表市场的需求逐步放量，极大地推动了公司整体业务的增长。此外，包括BPSK、OFDM、HPLC等多种调制方式的载波芯片逐步量产，市场份额逐渐提高。面向未来，公司在各个产品线进行了全面布局，包括电能计量芯片、MCU芯片、载波芯片以及IR46智能物联表芯片。公司产品主要应用于智能电网终端设备。（1）电能计量芯片在智能电表中实现以微电子电路为基础的电能数据计量，可以自动测量电网电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、能量等，是智能电网用电信息计量系统的核心元器件。（2）智能电表MCU芯片在智能电表中扮演着各种系统控制核心的角色，能够协调各系统和显示器、键盘、传感器、电机等周边器件的操作。（3）电力线载波通信芯片主要应用于具有电力线载波通信功能的电能表、采集器、集中器等智能电网用电信息采集系统终端设备，用于自动抄读、传输电能量数据，是用电信息采集系统的核心元器件。1.2、股权稳定，管理层产业背景深厚公司无控股股东和实际控制人。钜泉香港为公司大股东，持股16.68%。钜泉微电子和钜泉南京为公司全资子公司，分别从事电能计量芯片和智能电表MCU芯片的研发和销售。1.3、业绩高增，盈利水平持续提升2021年，公司营收4.99亿元，yoy+31.75%；归母净利1.01亿元，yoy+63.26%，营收业绩增速较高主要受益于国内国网及南网智能电表招标总量在报告期内回升明显，海外“一带一路”沿线国家智能电网建设带来的出口需求等；另外，节能减排要求下，发电侧、低压配电侧及用电侧需求逐步体现。2022年前三季度，营收5.12亿元，yoy+52.42%；归母净利1.48亿元，yoy+123.14%；受益于下游市场需求旺盛，上游产能供给略有缓解，公司产品销量有所增加，同时产品销售均价同比有所提升。盈利能力持续提升，管销财费用率稳定于低位。公司2021年毛利率45.45%，同比提升7pt；净利率20.31%，同比提升4pt。2022年前三季度，公司毛利率52.37%，同比增加8pt；净利率28.94%，同比增加9pt。2021年、2022年前三季度毛利率提升系行业景气加持下ASP提升等影响。2021年公司管理、销售、财务、研发费用率分别为4.53%、1.36%、-0.17%、18.34%。2022年前三季度公司管理、销售、财务、研发费用率分别为4.69%、1.19%、-0.51%、17.81%。2022年前三季度，公司营收结构为计量芯片49%、MCU芯片38%、载波芯片13%；2022年前三季度MCU芯片营收占比较2021全年水平提升显著（+10pt）。2021年计量芯片和MCU业务毛利率提升显著，分别同比提升5.5pt，6.5pt，主要系ASP有所提升。2022年前三季度公司研发投入9113万元，yoy+49%。截至2021年底，公司研发人员数量扩至136人，占员工总数71.96%；公司已获授权专利73项，其中发明专利61项，此外还获得了30项集成电路布图设计专有权以及13项软件著作权，建立了完整的自主知识产权体系，并已将自研的多项核心技术应用于公司现有产品和新产品研发之中。二、海内外招标加持IR46升级，需求迎新引擎国家电网和共同构成智能电力产品最主要的市场。因此，两网公司的建设需求和业务发展阶段在很大程度上决定了智能电力产品整体市场需求的变化趋势。除两网统招市场外，其他市场需求还包括统招增补采购、地方电力公司招标需求，但与国、南网统招市场等主要市场相比，整体需求量较小。两网公司下属各省网公司在参与统招时，部分网省可在统招框架内结合自身需求，在不高于20%的范围内增补采购电能表。除两网公司之外，其他地方电力公司也存在电表采购需求，国、南网公司覆盖全国约97%的客户数或供电人口，因而地方电力公司的需求约占国内统招市场份额的3%左右。2.1、智能电表：国内招标回暖，海外“一带一路”贡献增量智能电表作为智能电网建设的关键终端产品之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础，对于电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用。自“坚强智能电网”计划启动以来，我国智能电表招标数量的变化基本可分为三个阶段：2014年以前，智能电表快速发展时期：随着第一轮智能电表改造开始实施，智能电表的市场需求迅速上升，这一阶段的通信产品主要以窄带电力线载波通信产品为主。2015年至2017年，行业调整期：随着智能电表改造的进行，国家电网智能电表的用户覆盖率全面提升，智能电表需求逐渐趋于饱和，智能电表招标量开始逐年下降，并于2017年达到低谷，进入行业调整期。2018年以后，引领提升阶段：随“坚强智能电网”计划进入引领提升阶段，国家电网启动新一轮改造，开始对宽带电力线载波通信产品进行招标，同时存量智能电表的更新换代需求拉动了智能电表市场需求的又一轮回升。2020年受新冠肺炎影响，电能表铺设进度放缓，国家电网智能电表招标数量有所下滑，而2021年和2022年上半年在前述影响消除后招标量又持续回升。智能电表历史需求波动幅度较大，未来需求将趋于平稳。为按时完成智能电表和低压集抄全覆盖的“两覆盖”工作，南网公司在2016年至2018年持续推动智能电表的招标，至2018年基本完成了“两覆盖”的建设，招标总额有所下降。2019年起，同样受存量电表更换需求影响需求回升，加之下半年在上半年各网省独立招标后南网又恢复并进行了两次总部集中招标，使得当年招标总额大幅提升。受影响，2020年招标进度减缓；影响消除后，2022上半年，南网招标额同比继续提升59.68%。经过几年发展，已形成一套完善的管理、运营体系，未来在招标政策未发生重大变化的情况下，需求量将趋于平稳。国家电网招标以单相表为主。由于我国家庭用户数量庞大，工业区和办公楼用户相对较少，因此国家电网招标市场以单相表为主，单相计量芯片的市场需求占比更大。从国家电网2021年招标情况来看，单相计量芯片对应的单相表占招标总量的83.42%，三相计量芯片对应的三相表等产品的招标占比则为16.58%。2018年起智能电表新一轮更换周期的到来，对国内单相智能电表及单相计量芯片的需求量形成持续的支撑。2018年和2019年国家电网各类单相表需求量同比分别增长40.21%和41.65%。2020年受影响，国网建设进度放缓，单相智能电表需求量出现明显下降。2021年市场需求出现明显反弹，同比增长28.25%。2022年上半年，国网单相表招标量同比继续增长8.77%。除两网公司统招需求外，单相表及单相计量芯片的需求还来自于两网公司下属网省公司的增补招标、地方电力公司招标市场、部分出口单相表市场以及其他工商企业的社会用表市场。国网三相表招标量提升明显，专变、集中器招标数量水涨船高。三相计量芯片主要下游市场包括两网公司的三相表、专变和集中器统招市场以及出口三相表市场。其他细分领域也拥有较大的市场需求，包括统招增补采购需求、地方电力公司需求、用户端智能仪表市场需求、智能量测开关、配网端设备需求等。后时代三相表的需求也出现强势反弹的情况。2022H1国网三相表招标量同比增长81.90%。采用三相计量芯片的国网专变采集终端、集中器的招标量亦有回升。节能减排等需求亦推动海外智能电网相关设备需求。全球经济发展、能源价格上涨、能源安全威胁和全球气候变暖等带来的压力进一步推动世界主要国家、新兴经济体部署智能电网建设。各国制定出台了各项规划，采取具体行动加快推进智能电网技术和产业的发展，从而推动了全球范围内以智能电表为核心的智能电网相关设备需求的增长。目前，包括工商用户、居民用户在内的全球电表用户数量庞大，若全面更换为智能电表，市场规模将相当可观。根据MarketsandMarkets的预测，2017年至2022年期间，全球智能电表市场将从2017年的127.90亿美元增长至2022年的199.80亿美元，期间年复合增长率达到9.34%。我国智能电表企业加速海外扩张，拥抱“一带一路”增量需求，智能电表出口数量稳健增长，有望带动上游芯片供应商受益。经历2009年至今的智能电网建设，我国电网核心技术已处世界领先水平。随着国力增强、对外影响力提升以及“一带一路”等政策的引导，我国电力设备企业纷纷加快了海外扩张速度。近年来海外市场需求主要来源于亚非拉等新兴国家市场的电力基础设施建设。上述新兴市场国家本土电力企业技术落后，供应能力有限，进口依赖度高，缺乏关键技术、核心设备、项目经验等，为我国电力设备企业开拓海外市场业务提供了市场机遇。近年来，随“一带一路”合作深入，国内智能电表厂商已参与多个沿线国家的智能电网建设。2020年和2021年，我国智能电表出口数量仍达到4520万只和4448万只，2016-2021年间年复合增长率13.10%。国产三相电表扬帆远航，近年出口需求快速增长。相比国、南网统招市场，出口市场对于三相表的需求近年来呈现快速增长趋势，2017~2021CAGR达16.21%，成为了近年来成长速度最快的市场，并且自2020年起和国网统招市场一同成为三相计量芯片最主要的目标市场。2020年，由于下游表厂出口交付的沙特项目全部采用三相表方案，使得当年出口数量异常飙升，剔除相关影响后，出口三相表市场需求仍然处于持续提升的态势。当前市场对于计量SoC芯片的运用以出口单相电表中的单相SoC芯片为主。2017年至2021年年均复合增长率达到5.18%，市场需求整体稳中带升。出口市场的电能计量芯片一贯采用以SoC为主的芯片方案，主要源于目标市场的电网企业对于计量模块是否独立一般无特殊要求。并且，SoC方案可将计量和MCU集成在一颗芯片内和一块电路板上，电表整体造价更低。同时，部分发展中国家窃电、断电情况比较严重，SoC方案在特殊情况下也能保持较低的功耗维持计量数据不丢失。与国内市场相同，出口市场的下游需求也主要来源于居民用户所安装的单相智能电表，因而出口电表采用的电能计量SoC芯片也以单相为主。2.2、智能物联表：下一代电表，芯片价值量有望大幅提升智能物联表将成为下一代电表。随着我国智能电网建设持续推进，电能表已经从机电一体化电能表、电子式电能表进入到了智能化电能表时代，智能电表的功能及定位不断向智能化、模块化的用电终端发展。基于IR46标准的智能物联电能表升级需求将成为智能电表市场未来扩容的主要驱动力。2016年，国家电网发布了《基于IR46理念的“双芯”智能电能表设计方案》，借鉴IR46标准设计理念，采用双芯模组设计方案，研究新一代智能电表技术。目前我国智能电表均采用IEC标准，与之相比，IR46标准在计量误差要求、功率因素、环境适应性、谐波影响、负载平衡等方面均有更高要求，也是国际法制计量组织（OIML）成员国的通用标准。2020年智能物联表小规模试点开启，近年国家电网招标量快速增长。2020年8月，国家电网发布了在设计上完全遵照IR46标准并采用模组化设计、下一代智能物联表所适用的《单、三相智能物联电能表通用技术规范》，并于同年开启了智能物联表的小规模试点。2020年、2021年和2022年上半年，国家电网分别试点招标智能物联表1.95万只、13.05万只和79.74万只。智能物联表“双芯”新设计，有望带动单个电表IC价值量翻倍。智能电表主要采用“单个MCU+专用电能计量芯”；智能物联表“双芯”方案中，计量芯负责智能电表的计量、脉冲和时钟，包括计量芯片、计量MCU、存储器、RTC、时钟电池、超级电容等。管理芯负责显示、对外通信、事件管理、数据冻结、负荷控制等，包括管理MCU、停抄电池、卡、ESAM、显示、存储器、浮空、通信等。“双芯”电表避免了软件升级时对计量部分的影响。2.3、载波芯片：HPLC持续渗透，对应亿级招标需求国内智能电网建设相关的电力线载波通信技术发展主要分为两个阶段：第一阶段（2007-2017）：主要的本地通信技术为窄带电力线载波和一小部分微功率无线，期间窄带电力线通信技术从传统的单载波技术（基于FSK、BPSK等）向正交频分复用（OFDM）多载波技术发展，不断提升电力线通信的速率以及抗干扰性能。该阶段电表配置的本地通信单元在数据采集速度、延时性、成功率以及业务功能拓展等方面无法适配智能电网的要求，通讯标准的不统一也不满足国网、南网的管理需求。第二阶段（2018年至今）：基于OFDM多载波调制技术的低压电力线宽带载波通信产品——高速PLC芯片由各厂商根据国家电网颁布的标准《低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范》（Q/GDW11612-2016）开发完成；搭载HPLC芯片的通信单元之间可以实现互联互通，两网公司可以在不更换智能电表直接更换通信模块，窄带电力线载波已经基本停用。根据《环球表计》和电力喵公众号的统计，2021年国网电能表HPLC通信模块招标两达到1.25亿只，2018年至2021年国家电网已累计招标了超过3.6亿只，基于电力线窄带通信技术方案的通信单元正进行着大规模替换。根据钜泉科技招股书测算，南网对于HPLC通信模块的年需求量约在2000万只左右。除在智能电网领域外，电力载波通信技术应用领域广阔，在四表集抄、智慧社区、智慧楼宇、智慧家居、路灯控制、智能充电桩和工业自动化控制等诸多领域也有所应用。物联网技术的发展将引领表计行业的整体发展方向。三、本土企业主导格局，具备快速响应优势3.1、格局相对稳定，公司市占业内领先经过多年的发展，智能电表芯片市场已经形成了相对稳定的竞争格局，部分企业由于自身产品不能快速响应市场需求，已逐步被市场淘汰。发行人在智能电表的电能计量、电表管理和数据通讯领域均有布局，是业内产品线相对齐全的企业，产品综合市场占有率处于行业相对领先地位。在计量芯片领域，钜泉科技与上海贝岭各有侧重。钜泉科技更专注于三相计量芯片市场的维护和开拓，在该细分市场绝对领先。上海贝岭则更侧重于单相计量芯片市场。公司单相SoC产品在出口市场逐步完成进口替代，抢占了德州仪器和瑞萨电子等国际厂商的市场份额，在出口市场的占有率提升至第一。智能MCU领域，公司作为市场后进入者，凭借高算力32位MCU产品，逐步抢占了原先由瑞萨电子、OKI和ST占据的市场空间，并在国内统招市场最终与复旦微共同割据绝大部分市场份额。复旦微凭借其在下游表厂方案的覆盖程度以及出货量，在国内统招市场占有率长年稳居第一。公司是国内统招市场复旦微之外最重要的芯片原厂供应商。电力线载波通信芯片市场：根据《环球表计》和电力喵公众号，2018~2021年，国家电网分别有10家、15家、16家和18家HPLC芯片方案提供商。国家电网下属企业智芯微占据了市场绝对份额，2018年至2021年的市场占有率分别为67.30%、68.06%、63.56%和58.61%；海思半导体排名第二，市场占有率分别为10.40%、9.69%、12.21%和10.10%。公司与前景无忧开展战略合作，支持前景无忧以自有品牌芯片通过国家电网测试认证，并提供后续量产服务和量产芯片产品。2021年，前景无忧的HPLC芯片中标302万个，占据了2.36%的市场份额。3.2、技术水平业内领先3.2.1、计量芯片：综合水平业内领先，三相计量优势突出公司电能计量技术水平市场领先。计量芯片核心技术是高精度模拟信号采样和计量算法，其中模拟信号采样通过高精度ADC实现，计量算法的实现主要有两种方式，一种方式是采用搭建构成硬核算法的专用计量芯片，另一种方式是采用DSP或MCU搭配外部软件编程。电能计量芯片呈现高可靠性、高精度、多功能、低功耗、产品形态小、高性能的发展趋势。在电能计量芯片领域，公司与上海贝岭的研发投入时长均逾十年，两者自2009年国家电网对电能表首次实施统一招标以来一直处于国内行业技术上的领先地位。亚德诺半导体、美信半导体虽然已基本退出市场竞争但代表了国际厂商的芯片水平。3.2.2、电表MCU：技术门槛高，公司市占提升迅速在电表MCU芯片领域，复旦微对智能电表MCU芯片的设计研发已有约20年的历史，公司自2013年起在电表MCU领域也有大量技术投入和布局，紧跟国内外电表市场需求，依靠在低功耗上的设计以及过硬的产品质量，也占得了较高的市场份额。公司产品性能优于或与其他两家企业的主力产品相当，技术水平处于国内领先水平。3.2.3、载波通信芯片：技术复杂，公司布局全面海思半导体、创耀科技、力合微、东软载波等均为国内主要的HPLC芯片方案提供商，其技术及产品水平代表了国内先进水平，公司产品性能与前述企业相当，能够证明公司产品的技术水平处于行业第一梯队；在用于出口市场的OFDM和BPSK芯片方面，公司的芯片的各项指标也优于或与智芯微下属万高科技、力合微、东软载波和鼎信通讯等国内厂商和其他国际厂商相当，同样能够证明公司产品