2021年电子元器件行业市场分析报告

2021年电子元器件行业市场分析报告2021年5月

目录1.MCU行业概况：广泛应用的基础电子元件，数字化推动需求不停扩展......................52.行业需求端：提供万物互联新引擎，汽车电子提供蓝海赛道..................................72.1MCU市场概况..............................................................................................................72.2智能汽车为MCU市场注入新成长动能....................................................................82.3赋能物联网有望带动市场快速成长.........................................................103.行业供给端：供应呈现海外垄断局面，芯片缺货潮提供国产化加速窗口.................113.1头部厂商集中度提升，海外垄断程度高................................................................113.2受益芯片缺货潮，国产厂商迎历史发展窗口........................................................134.企业分析.............................................................................................................................154.1兆易创新（603986）：深耕MCU市场，打开长期成长空间..............................154.2300327MCUAMOLED和锂电池管理业务齐发力164.3乐鑫科技（688018）：WIFIMCU领域行业龙头，全面拥抱IoT时代................183图表目录图：结构介绍................................................................................................................5图：产业链结构............................................................................................................5图：不同位数的市场应用...........................................................................................6图：与RISC的结构....................................................................................................6图：与RISC的区别....................................................................................................7图：通用型与专用型区别...........................................................................................7图：2019年市场下游应用划分..................................................................................8图：市场规模..............................................................................................................8图：奥迪Q7搭载了38颗MCU...........................................................................................9图：汽车MCU发展驱动力.................................................................................................9图：汽车MCU市场规模预测...........................................................................................10图：在物联网上的应用............................................................................................10图：全球连接量预测...........................................................................................................11图：2020年全球MCU市场结构（）..........................................................................11图：全球MCU市场竞争格局...........................................................................................12图：中国MCU市场竞争格局...........................................................................................12图：全球主要厂商近年收入（亿美元）...............................................................13图：全球主要厂商近年毛利率对比（）...........................................................13图：2018年中国Cortex-M厂商市场份额占比...............................................................14图：公司各产品收入情况（亿元）...................................................................................15图：公司2019年各产品收入占比.....................................................................................15图：公司营业收入（亿元）、增速及毛利率...................................................................15图：公司净利润、ROE及净利率.....................................................................................15图：公司经营活动现金流量净额（亿元）及占营收比例...............................................16图：公司总资产及剔除预收账款后的资产负债率...........................................................16图：公司各产品收入情况（亿元）...................................................................................17图：公司2020年各产品收入占比.....................................................................................17图：公司营业收入（亿元）、增速及毛利率...................................................................17图：公司净利润、ROE及净利率.....................................................................................17图：公司经营活动现金流量净额（亿元）及占营收比例...............................................17图：公司总资产及剔除预收账款后的资产负债率...........................................................17图：公司各产品收入情况（亿元）...................................................................................18图：公司2020年各产品收入占比.....................................................................................18图：公司营业收入（亿元）、增速及毛利率...................................................................19图：公司净利润、ROE及净利率.....................................................................................19图：公司经营活动现金流量净额（亿元）及占营收比例...............................................19图：公司总资产及剔除预收账款后的资产负债率...........................................................1941.行业概况：广泛应用的基础电子元件，数字化推动需求不停扩展微控制单元(MCU)CPU、计数器USBPLCDMA驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。MCU采集系统以及家庭中的智能家居、游戏机、电子秤和厨房设备都会大规模的应用MCU。图：MCU结构介绍应用范围发挥的作用用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、测控系统数据采集系统等,达到测量与控制的目的用单片机改造原有的测量、控制仪表,促进仪表向数字化、智能化、智能仪表多功能化、综合化、柔性化方向发展单片机与传统的机械产品相结合,使传统机械产品结构简化,控制智能化机电一体化产品在计算机控制系统,,用单片机进行接口的控制与管理,加之单片机与主机的并行工作,大大提高了系统的运行速度智能接口,单片机控制器的引入,不仅使产品的功能大大增强,性能得到提高,而且获得了良好的使用效果智能民用产品资料来源：公开资料整理、研究所从MCU试和内核授权，下游包括家用电器、汽车电子、工业控制等应用领域。图：MCU产业链结构资料来源：电子发烧友，研究所5根据总线或数据暂存器的宽度，MCU又分为1位、4位、8位、位、32位甚至64位单片机。各位数的都不同的特点。8位MCU工作频率在16~50MHz单效能、低成本应用；位MCU，则以位运算、频率在24~100MHz，由于32位出现并持续降价及816位市场不断被32位是1.5~4美元之间，工作频率大多在100~350MHz之间，执行效能更佳，应用类型多元化。图：不同位数MCU的市场应用MCU位数特点应用LCD制器、儿童玩具、计量秤、充电器、胎压计、温度计、遥控器、傻瓜相机等4位8位电表、马达控制器、电动玩具、变频式冷气机呼叫机、和应用的专用化传真机、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等比8位更高的性能，移动电话、数字相机及录播放影机等比32位更快的响应16位速度、更低的成本强大的处理能力更快的处理速度GPS32位64位屏幕触控、打印机与传真等终端机等资料来源：新材料在线，研究所MCU根据指令结构又可分为CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机微控制器)。图：CISC与RISC的结构资料来源：英瑞恩，研究所CISC方法试图最小化每个程序的指令数量，从而牺牲每个指令的周期数量。基于体系结构的计算机旨在降低内存成本。RISC（精简指令集计算机）由于其能效高而用于便携式设备，是一种使用高度优化的指令集的微处理器架构，以每个程序的指令数为代价减少了每个指令的周期，流水线化是RISC的独特功能之一。6图：CISC与RISC的区别CISC体系可变式，、16、3264位RISC体系指令格式固定32位指令指令系统规模和类型约300条，有多余48约100条，除取存外，大多令类型用于寄存器CPI及平均CPI1～个周期，平均4简单操作1个周期，平均约1.5个周期性能及功耗高能耗、高性能低功耗、低性能代表企业及相关产品Inter(80*86)MMotorola(68K)ARM(Cortex-A)C资料来源：半导体行业观察、研究所MMCU按应用广度可分为通用型和专用型。通用型将可开发的资源（ROM、RAM、、EPROM）等全部提供给用户。专用型是指其硬件及指令是按照某种特定用途而设计，例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。图：通用型与专用型区别通用性专用型将可开发的资源（ROMRAMI/O、其硬件及指令是按照某种特定EPROM）等全部提供给用户用途器等较快较低处理速度能耗较慢较高通用MCUMCU扩展升级技术和数字信号处理技术的发展，运行处理速度会越来越快到满足只要采用ARM软件只能针对某种型号的芯片，ARM9,ARM10ARM12，均能很软件移植性方便快捷的移植对替代型号重新开发设计资料来源：，研究所2.行业需求端：5G提供万物互联新引擎，汽车电子提供蓝海赛道2.1MCU市场概况从MCU33%、25%、23%的份额，消费电子占据8%的份额。7图：2019年MCU市场下游应用划分8%11%33%23%25%汽车工控、医疗计算机消费电子其他资料来源：、产业研究院，研究所需求持续Insights2019年全球市场规模2042022年可达239亿美元。图：MCU市场规模5000043751450003948240000350003000025000200001500010000500036065341743058725797169422387522077203572069218615020172018F2019FMarket($M)2020FUnits(M)2021F2022F资料来源：Insights，研究所2.2智能汽车为市场注入新成长动能MCUADAS以及自动驾驶领域中，也发挥着或标进行控制变量的计算，如输出给底盘域的角度、扭矩信号或告警逻辑的判断。8根据市场研究公司iSuppli的报告的数据，在一辆车装备的所有半导体器件中，MCU大概占三成。一辆汽车需要用到数量众多的MCU，以奥迪Q7为例，该车用了7个供应商的38个MCU2枚英飞凌MCU4个瑞萨MCU4个NXPMCU，2个Microchip、以及TI和英飞凌各1个；ADAS和娱乐域这块，也用了多颗MCU。图：奥迪搭载了颗MCU资料来源：，研究所随着汽车集成的摄像头、雷达和激光雷达等传感器数量的大幅提升，为了保证应用和通MCU载MCUMCU提供强大的实时计算能力和资源，随着车联网的普及，对汽车的需求也将大幅提高。图10：汽车发展驱动力资料来源：AI电堂，研究所在车用MCUInsights2020年市场规模上升1%，预计到2023年将达到81亿美元，2020-2023年CAGR为7.7%。9图11：汽车市场规模预测资料来源：Insights，研究所2.35G赋能物联网有望带动MCU市场快速成长MCU是物联网的核心单个芯片上集成了多种功能模块和接口,包括存储器、端口、时钟、A/D转换、PWM等,SPI、I2C、等数据传输接口，并且现在位MCU已经成为主流。物联网的应用生态基本遵循云管务器，管指的是连接通信的管道，端是设备终端或传感终端，大部分物联网都是将传感终端连接到云端，的应用一般是在“管”和“端”。图12：MCU在物联网上的应用资料来源：芯知汇，研究所10随着的加快部署，以及与NB-IoT等低功耗广域网铺开应用全球物联网设备连接数据激增，从智能汽车、智能家居到企业资产管理设备再到工业设备,广泛的连接推动信息科技由移动互联迈向万物互联。根据的数据,2020年全球物联网连接规模达到300亿预计到2024年全球物联网的连接量将接近650亿，。Research的数据，2019年至2029年全球物联网芯片市场规模年复合增速可达15.18％，到2029年，全球物联网芯片的市场规模将超过386.1亿美元。MCU作为物联网设备的核心芯片之一，有望充分受益于物联网市场的快速发展。图13：全球连接量预测资料来源：，研究所3.行业供给端：供应呈现海外垄断局面，芯片缺货潮提供国产化加速窗口3.1头部厂商集中度提升，海外垄断程度高随着MCU技术的发展，从4位发展至64位，整体性能逐步优化。目前应用最为广泛的是32位和8位MCU32位在性价比上远高于168位在功耗和价格上具有明显优势。据Insights数据，年32位MCU占比约62%，预计到2024年，位MCU占比将达71%，4/8/16位占比将逐年下降。图14：2020年全球MCU市场结构（）1115%23%62%4/8位16位32位资料来源：Insights，研究所MCU位至MCU市场前8大厂商均为欧美日系厂商，Microchip、STRenesas、NXP市占率分别为20%17%、14%、12%与，高达72%，CR1087%，市场头部厂商份额相对集中。在海外龙头发展过程中，MCU厂商或子业务经历多次大规模收并购。NXP在2015亿美金收购飞思卡尔。Microchip在2016年收购AtmelCypress在201540亿美金收购SpansionCypress在2019年被英飞凌以亿美元收购。在2021年以27.5Silicon。在多轮收并购浪潮中，MCU头部厂商集中度进一步提升。在全球MCU市场中，中国厂商的市场份额仍较低。图15：全球MCU市场竞争格局Others,13%Nuvoton,2%MicrochipMicrochip,20%SiliconLabs,2%RenesasTIToshiba,3%4%Infineon,4%NXPInfineonCypressToshibaSiliconLabsNuvotonOthersST,17%NXP,9%TI,12%Renesas,14%资料来源：Insights，研究所在中国MCURenesasNXP、STMicrochip市场份额分别为17%14%、8%8%和CR5约为54%，CR976%。国内MCU市场头部集中度仍较高，但集中度低于全球市场，主要由于国内厂商众多，但国内主要厂商收入规模仍较低。图16：中国MCU市场竞争格局12Renesas,17%RenesasOthers,24%NXPMicrochipToshibaInfineonSamsungAtmelNXP,14%Nuvoton,4%Atmel,5%ST,8%NuvotonOthers6%Infineon,7%Microchip,8%Toshiba,7%资料来源：ASPENCORE，研究所3.2受益芯片缺货潮，国产厂商迎历史发展窗口国内厂商数量上较多，但收入规模相对较小。上市公司兆易创新2020年整体收入规模44.97MCU业务收入7.55亿元，占比约16.8%，47.61%。中颖电子2020年收入亿元，毛利率40.55%。乐鑫科技2020年收入亿元，毛利率41.29%。国产MCU龙头企业营收规模相比海外龙头规模仍较低，具有较大国产化替代空间。图17：全球主要厂商近年收入（亿美元）100908070605040302010088.886.166.030.326.429.228.225.71.21.61.21.30.61.120192020注：如公司有披露业务按该子业务营收，入未拆分业务则按公司整体营收资料来源：公司公告，wind，研究所全球MCU厂商毛利率水平相对较高，Microchip和TI整体毛利率高达60%以上，业务未单独拆分，预计毛利率水平行业领先。国内产商兆易创新、中颖电子、乐鑫科技毛利率水平约40%~50%。其中兆易创新今年MCU快速发展，2020年MCU业务收入增速达70%，毛利率提升至47.61%，具备一定国际竞争力，有望加速实现国产化。图18：全球主要厂商近年毛利率对比（）1370%65%60%55%50%45%40%35%30%64.10%61.47%49.18%47.61%41.29%40.55%37.08%2017201820192020Renesas兆易创新（MCU）MicrochipTINXP乐鑫科技中颖电子资料来源：公司公告，wind，研究所在通用型细分赛道中，Cortex-MMCUST和NXP，分别深耕于消费/工业以及汽车领域。2018Cortex-M市场中，47%NXP占比约25%，国内厂商兆易创新占比约9%。兆易创新产品主要为基于ARMCortex-M位通用MCU产品，以及于2019年8月推出的全球首颗基于RISC-V32位通用MCU产品。GD32作为中国32位通用MCU领域的主流产品，以个系列余款产产品累计出货数量已超过5亿颗，客户数量超过2万家，随着其产品系列日趋丰富，生态链逐渐完善，逐步建立起产品品牌，在位通用型领域，公司有望加速实现国产化替代。图19：2018年中国Cortex-M厂商市场份额占比1%Others,6%TI,1%SiliconLabs,2%Infineon,2%Atmel,2%NXPGigaDeviceNuvotonAtmelNuvoton,5%ST,47%GigaDevice,9%NXP,25%InfineonSiliconLabsTICypressOthers资料来源：，研究所此外，目前晶圆代工产能紧缺，海外头部MCU厂商主要以模式为主，产能扩张进度慢于纯晶圆代工厂，并在疫情等影响下出现严重缺货现象。国内公司主要以Fabless模式为主，受益于台湾以及大陆地区成熟制程产能扩张加速，国内头部企14业有望拿到更多增量代工产能，加速抢占市场，国内厂商有望在此轮芯片缺货潮中缩小与海外龙头的差距。4.企业分析4.1兆易创新（603986）：深耕MCU市场，打开长期成长空间公司成立于2005美国、日本等地通过产品分销商为客户提供优质便捷的本地化服务。公司产品为NORFlash、NAND及MCU，广泛应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等各个领域。受益于技术的快速发展以及集成电路产业国产替代进程的不断深化，叠加人工智能、微控制器和传感器销售额不断上升。自2019第三季度公司Nor市场份额提升到18.3%NAND和MCU储（NOR/NAND、DRAM+控制（MCU传感（思立微）”的战略布局。公司2019年收入为32.03亿元，其中存储芯片销售收入25.56亿元，收入占比79.79%，微控制器产品4.4413.85%2.036.34%他业务收入0.01亿元，收入占比0.02%。图20：公司各产品收入情况（亿元）图21：公司2019年各产品收入占比6.34%13.85%0.02%5079.79%020152016201720182019存储芯片销售手机类存储芯片传感器消费类存储芯片存储芯片销售微控制器MCU销售消费类存储芯片手机类存储芯片传感器其他业务微控制器晶圆销售其他业务晶圆销售技术服务及其他MCU销售资料来源：，公司公告，研究所资料来源：，公司公告，研究所公司2019年公司实现营收32.03亿元，同比增长32.02%；归母净利润6.07亿元，同比增长49.88%2019年毛利率40.51%2.26pct2019年公司经营活动现金流净额9.6730.2%产品结构优化，以及上海思立微并入合并报表影响。2020年前三季度公司实现营收31.7444.02%6.73比上升49.65%，剔除预收账款的资产负债率14.93%，相比2019年显著下降显，偿债能力大幅提升。图22：公司营业收入（亿元）、增速及毛利率图23：公司净利润、ROE及净利率15403020100100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%10540.00%20.00%0.00%0归母净利润（亿元）净利率（%）营业收入（亿元）同比增速（%）ROE（%）毛利率（%）资料来源：，公司公告，研究所资料来源：，公司公告，研究所图24：公司经营活动现金流量净额（亿元）及占营收比图25：公司总资产及剔除预收账款后的资产负债率121086420-240.0%30.0%20.0%10.0%0.0%80604020040.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.0%-20.0%总资产（亿元）经营性现金流金额(亿元)占营收比（%）资产负债率（剔除预收账款）资料来源：，公司公告，研究所资料来源：，公司公告，研究所公司的MCU产品上已经有了24条完整的产品线，有超过300款可选型号，全系销量超过4MCU工业控制、安防设备、健康领域等众多领域，具体应用场景如日常的汽车、电子产品、血氧仪等。公司主打的基于RISC-V内核的32位通用MCU兼容性较强，为公司打开下游场景应用奠定了扎实的基础。同时，在国内厂商激烈竞争的情况下，基于RISC-V内核的32理器也使得公司脱颖而出，拥有更强竞争力。4.2300327产MCU龙头企业，和锂电池管理业务齐发力公司成立于1994注于单片机(MCU)产品集成电路设计，母体包括MCU、OTP/MaskMCU、DSP、OTP/MaskMCUMCU的开发经验，采用高压制程，开拓了锂电池管理和保护产品线。产品广泛应用于笔记本电脑、智能手机、平板电脑、电动工具、电动自行车、UPS和移动基站等领域的锂电池管理和保护。同时，还扩充了OLED系列产品，践行环保节能的先进理念。公司2020年收入为10.12亿元，其中工业控制收入9.50亿元，收入占比93.82%，显示驱动类产品0.63亿元，收入占比6.18%。16图26：公司各产品收入情况（亿元）图27：公司2020年各产品收入占比156.18%105020152016201720182019202093.82%工业控制家用电器类其他业务显示驱动类节能应用类集成电路产品电脑数码类工业控制家用电器类其他业务显示驱动类节能应用类集成电路产品电脑数码类资料来源：，公司公告，研究所资料来源：，公司公告，研究所公司2020年实现营收亿元，同比增长21.35%；归母净利润2.09亿元，同比增长10.61%MCUMCU市占率逐步提升。在电动自行车方面，疫情和新国标的落地刺激了电动自行车整车市场销售，公司电机控制产品在电动自行车市场的占有率进一步提高。在锂电池管理芯片方面，由于终端客户国产化替代意愿的不断增强和美、日竞争者的产能收紧，公司在手机市场取得突破。在显示驱动方面，由于OLED面板良