SoC芯片行业投资价值分析及发展前景预测报告

SoC芯片行业投资价值分析及发展前景预测报告

发挥好投资的支持引导作用，扩大有效投资。各级交通运输主管部门应积极争取各类财政性资金、专项资金等支持交通运输领域新型基础设施建设。充分运用市场机制，多元化拓宽投融资渠道，积极吸引社会资本参与，争取金融保险机构支持，强化风险防控机制建设。探索数据、技术等资源市场化配置机制。推进综合客运枢纽智能化升级，推广应用道路客运电子客票，鼓励发展综合客运一体衔接的全程电子化服务模式，推动售取票、检票、安检、乘降、换乘、停车等客运服务一码通行。推动旅客联程运输服务设施建设，鼓励建设智能联程导航、自助行李直挂、票务服务、安检互认、标识引导、换乘通道等服务设施，实现不同运输方式的有效衔接。引导建设绿色智慧货运枢纽（物流园区）多式联运等设施，提供跨方式、跨区域的全程物流信息服务，推进枢纽间资源共享共用。推进货运枢纽（物流园区）智能化升级，鼓励开展仓储库存数字化管理、安全生产智能预警、车辆货物自动匹配、园区装备智能调度等应用。鼓励发展综合性智能物流服务平台，引导农村智慧物流网络建设。高精度GNSS芯片发展面临的困难前期研发大，且前期失败率较高，对应的收益率较小。芯片研发的前期费用也是芯片发展的一大难关，如GNSS芯片的流片，仅开一次光罩便要花费600-800万元不等，而一次性流片成功的往往不多。这一关键因素也直接导致了资金充足的大企业更易在芯片研发上取得突出成果，中小企业则无力支撑。同时，如此大手笔的开支，如果没有海量的市场需求作为支撑，芯片企业很难持续经营下去。目前我国北斗导航系统偏重于卫星的研制和发射，占北斗研究总经费的90%，只有不到10%用于导航芯片的开发研究。从产业链市场规模来看，芯片在整个产业链的产值占比10%不到，投入大，收益小，也制约着企业的研发热情。从人才储备角度，GNSS芯片产业是典型的技术密集型产业，对从业人员的专业性有较高要求。要制造好产品的关键在于技术创新，而技术创新的关键在于高素质人才。高精度卫星导航定位实现的关键技术在于高精度北斗/GNSS芯片的设计以及RTK高精度定位算法的解算能力，因此对芯片设计和算法工程师的学历、专业、经验要求较高。同时，由于知识和经验难以在较短时间内积累，并且出于保密的需要，行业内的企业通常尽可能选择自主培养来满足人才需求。但随着高精度卫星导航定位产业的快速发展，业内不少企业的规模在不断扩大，对人才的需求不断上升，内部人才培养已无法满足企业发展的现有需求，进而加剧了市场上的人才争夺，导致整个行业高端人力资源储备严重不足。从制作工艺角度看，芯片的制程越低，基于芯片生产的高精度GNSS终端的功耗和体积优势越明显，但其制造难度与成本也越高。而且制造先进制程的芯片需要包括光刻机在内的诸多高端设备，其核心技术目前仍主要掌握在西方发达国家手中。近年来，随着中美贸易摩擦不断加剧，双方在高科技领域的竞争也趋于白热化，未来如果以美国为首的西方国家限制此类光刻设备出口并禁止芯片代工厂商为中国企业提供服务，而中国企业又迟迟没能开发出具备制造先进制程芯片能力的光刻机等高端设备，将会对国内高精度卫星导航定位产业造成不利影响。数据应用及系统解决方案行业概况（一）地基增强系统方案概况地基增强系统由高精度GNSS接收机、地基增强服务系统软件、专用天线及其他零部件等集成，是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技深度融合的产物，通过实时动态差分技术修正信号，达到提高卫星导航精度的目的。根据《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，截至2021年底，全国范围内已建成超过6，000座北斗地基增强基准站，广泛作用于包括通信、电力、交通运输行业在内的多个行业及领域。随着北斗高精度服务基础设施的建设发展与相关技术产品的不断成熟，地基增强系统这一细分领域呈现稳中向好的发展态势。（二）形变监测系统方案概况形变监测系统集成高精度GNSS接收机，搭配形变监测数据软件进行数据处理，从而实时获取被检测对象的位移、速度等参数变化情况。形变监测系统的主要应用领域为地质灾害的监测与预警，包括水利设施、交通设施、高层建筑等建筑工程的形变监测等。形变监测是卫星导航技术的重要应用领域，自20世纪80年代发展至今已具备较为成熟完备的技术手段。形变监测系统主要应用于涵盖防灾减灾、应急救援、公共安全等领域的特殊市场。从国内市场需求的角度上看，我国是世界上受地质灾害影响最严重的国家之一，据自然资源部公告，2021年我国共发生地质灾害4，772起，其中滑坡2，335起、崩塌1，746起、泥石流374起、地面塌陷285起、地裂缝21起、地面沉降11起，造成直接经济损失32亿元人民币，北斗形变监测系统对以上地质灾害能够起到卓有成效的检测及预警作用。2021年，自然资源部在全国范围内共启动2．2万处地质灾害监测预警工作，四川、湖南、重庆、广西等省市自治区有超过2，000处地质灾害隐患点完成了北斗监测预警系统的安装及投入运用。由于国家主管部门的推动、国家财政的支持、地方政府的大量应用部署，形变监测市场总体保持稳定增长。（三）软硬件结合、定制化综合系统解决方案成为系统集成领域的发展重心产业中下游产值占比高，价值链向下游转移是卫星导航产业的显著特点。在北斗产业化政策的带动下，北斗应用在技术、数据、终端、网络等方面与其他行业或领域的融合程度日益加深，中下游用户需求呈现个性化、多样化的发展态势。北斗应用场景的日益广泛要求业界能够提供满足全行业业务应用需要的综合性解决方案，而我国北斗企业往往不具备独立形成多套定制化解决方案的能力，同时，我国北斗企业间的产品和服务存在难以兼容互通的问题，单一企业寻求通过整合多家企业产品从而实现在全行业内快速大规模推广解决方案的发展路径可行性低。北斗企业现有解决方案难以快速响应用户定制化需求，无法与用户自身业务实现深度融合的问题，导致用户体验不佳。另一方面，随着全球产业数字化、智能化的发展，软件与服务和北斗导航设备及技术的深度融合成为高精度导航产业升级的突破口，软件的参与能够扩大北斗导航技术的应用范围，满足用户日益强烈的个性化需求。因此，数据应用及系统解决方案领域未来市场潜力大、发展空间广阔，向产业链下游延伸，开发多样化、定制化的系统解决方案已成为北斗导航与位置服务产业未来的重要发展趋势。卫星导航行业发展情况和未来发展方向（一）卫星导航行业多模，多频，多通道技术得到广泛应用GNSS导航及定位的应用逐渐走向高精度与高稳定度的应用，并且为了避免对单一系统的依赖，GNSS芯片企业陆续投入双模或多模的芯片及模块的开发。多模多频技术的定位模块，可以同时支持L1和L5频段和多个卫星系统的模块，相比单频多模定位模块，可选择性更大，更加灵活。如北斗/GPS双模芯片可混合接收北斗、GPS信号，统一进行混合计算，共同参与定位。通常单GPS系统可搜星8-10颗，而北斗双模系统的模块可搜星数量平均可以达到15颗以上，这也意味着系统的可靠度、定位精度，以及用户的使用体验都要优于单GPS系统。北斗双模系统不仅在性能方面完全优于单GPS系统，在价格方面也可做到与单GPS相近的价格。（二）卫星导航行业射频基带一体化（SoC）芯片成为未来发展方向SoC芯片（SystemonChip）直译是芯片级系统，通常简称片上系统。SoC芯片在硬件方面集成度更高，解决了模拟信号与数字信号的干扰难题，增加了更多的电源管理功能集成，实现了低功耗、低成本。射频基带一体化（SoC）芯片通用引擎捕获跟踪，可实现芯片资源复用，不同卫星系统的捕获、跟踪可由通用硬件引擎并行完成，极大节省芯片资源，降低设计和生产成本。射频基带一体化芯片超低功耗技术则是通过动态调整工作状态进行部分休眠，满足用户超低功耗需求，使射频基带一体化芯片可以面向便携应用、大众消费类应用。射频基带一体化芯片利用高灵敏度基带技术，通过提高接收机的捕获、跟踪灵敏度，使其在城市峡谷、树荫等复杂的应用场景下，保持有效、可靠的定位。（三）卫星导航行业精密单点定位（PrecisePointPositioning，PPP）技术得到广泛应用精密单点定位（PPP）技术是指利用地球同步轨道（GEO）卫星播发的精密卫星轨道和钟差等数据产品，对各种误差项进行改正后，通过单台接收机的非差观测数据进行单点定位，获取高精度的定位结果。PPP-B2b是北斗全球系统首次对外发布的高精度信号，由三颗北斗高轨道卫星播发，为用户提供公开、免费的高精度服务。近年来出现的精密单点定位技术，利用精密卫星轨道和精密卫星钟差改正，以及单台卫星接收机的非差分载波相位观测数据进行单点定位，可以获得厘米级的精度，因而在卫星导航业界得到了广泛关注和重视。PPP的主要优势体现在两个方面：一是使得用户端系统更加简化；二是在定位精度上保持全球一致性。基于PPP-B2b服务的精密单点定位技术可以在一些RTK服务无法覆盖或覆盖不稳定的环境和场景中替代用户提供高精度服务，解决戈壁、矿山、海上等区域连续运行（卫星定位服务）基准站服务无法覆盖且基站架设困难等问题。第五代移动通信技术（5G）等协同应用结合5G商用部署，统筹利用物联网、车联网、光纤网等，推动交通基础设施与公共信息基础设施协调建设。逐步在高速公路和铁路重点路段、重要综合客运枢纽、港口和物流园区等实现固移结合、宽窄结合、公专结合的网络覆盖。协同建设车联网，推动重点地区、重点路段应用车用无线通信技术，支持车路协同、自动驾驶等。在重点桥梁、隧道、枢纽等应用适用可靠、经济耐久的通信技术，支撑设施远程监测、安全预警等应用。积极推动高速铁路5G技术应用。面向行业需求，结合国家卫星通信等设施部署情况和要求，研究应用具备全球宽带网络服务能力的卫星通信设施。高精度GNSS接收机行业状况高精度卫星导航定位应用的终端集成产品主要为GNSS接收机等数据采集设备。高精度GNSS接收机集成上游基础器件和基础软件，内置GNSS板卡/模块，采用差分定位技术，支持BDS、GPS、GLONASS、Galileo等主流全球卫星导航系统，被广泛运用于测量测绘、交通运输、精准农业、形变与安全监测等领域。高精度GNSS接收机在高精度卫星导航定位产业链中处于中游，是当前产业发展的重点环节。高精度GNSS接收机海外市场空间广阔，根据欧洲GNSS管理局（GSA）统计及预测，2019年GNSS接收设备全球出货量为18亿台，预计2029年将增加至28亿台，其中高精度接收设备占比约为3%，以单价1，000美元计算，高精度GNSS接收机全球市场空间预计达到840亿美元，国产厂商将进入国际化发展的关键阶段。同时，国内高精度GNSS接收机市场正迎来重大发展机遇。新基建政策的出台刺激了高精度数据采集设备市场需求的持续快速增长，在交通、能源、水利等基础设施体系建设及各类北斗应用数字化场景落地的带动下，终端集成设备采购规模显著提高，2021年实现产值1，270亿元，同比增长13．09%，在产业链总体产值中占比为27．09%。近年来，高精度GNSS接收机产业正在逐步实现。早期，国内高精度GNSS接收机市场份额主要被天宝、拓普康、徕卡等国外厂商垄断，2000年前后部分国内企业开始涉足相关仪器的研发和生产，国产产品逐渐成为主流。2021年，中国卫星导航定位协会研究数据显示我国高精度应用终端总销量已超过170万台/套，其中应用了国产高精度GNSS板卡/模块的终端已超过70%。全球卫星导航系统产业情况全球卫星导航系统产业市场主要集中在终端市场。全球卫星导航系统终端是指卫星导航系统在用户端的具体应用，具体包括接收机、导航仪、基准站等固定或便携式设备，处在整个卫星导航系统产业的中游。欧洲GNSS管理局（GSA）预测，随着卫星导航产业的快速发展，全球卫星导航系统终端市场在未来数年内将迎来蓬勃的发展期。预计到2029年，全球卫星导航系统终端产业收入将达到3，244亿欧元，较2019年水平增长115．26%。其中，亚太和北美地区的全球卫星导航系统终端收入规模最大，2029年预计市场占比分别为32．68%和28．42%，且增长率均高于全球平均水平，是未来卫星导航系统终端产业发展的主要市场；欧盟地区的全球卫星导航系统终端收入市场占比为20．13%，仅次于亚太和北美地区，但增长率明显低于全球平均水平；其他地区的市场占均低于10%，占比较小。完善标准规范构建适应交通运输领域新型基础设施建设的标准体系，加强重点领域标准供给，分类制定关键性、基础性标准，及时将试点成果转化为标准，指导工程建设。加快完善通信网络、北斗系统、环境感知、交通诱导与管理、BIM、数据融合等标准规范，推进建立适应自动驾驶、自动化码头、无人配送的基础设施规范体系。建立标准国际化、政企共建和动态调整机制。北斗卫星导航系统（BDS）介绍北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统，同时也是世界上继美国GPS和俄罗斯GLONASS后第三个成熟应用的卫星导航系统。2020年6月北斗三号系统的最后一颗导航卫星发射成功，标志着整个北斗卫星导航系统已经完成全面构建并具备为全球提供导航定位服务的能力。未来，我国预计将在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时（PNT）体系。北斗卫星导航系统是我国战略基础设施的组成部分，在民用领域的应用也在不断发展。北斗卫星导航系统自创建以来，已在交通运输、农林牧渔、测量测绘、资源勘探、气象测报、通信授时、电力调度、救援救灾、公共安全等领域得到非常广泛的应用，并且产生了较为显著的经济和社