半导体：终端创新不止，芯片百花齐放

1 终端创新+国产替代，国内半导体需求稳健增长

1.1终端创新不止：电动车/光伏/5G/人工智能/VRAR等，驱动半导体需求增长

全球半导体产业在持续成长，天花板不断上移。全球半导体销售额：2002年1422亿美元，2012年2916亿美元，2020年4404亿美金，预计2021年5530亿美金；历史上PC和智能手机是半导体增长的两大核心引擎；当前终端创新不止：汽车智能化电动化、光伏风电储能、5G和物联网、AI/云 计算、ARVR等，促进半导体需求持续增长。

1.2产业往国内转移趋势显著，但整体贸易逆差仍大

我国每年在集成电路产业的贸易逆差仍大：据中国海关统计数据，2019年中国集成电路进口金额3040亿美元，同比下降-2.2%。中国集成电路出口金额1015亿美元，同比增长20.1%。整体贸易逆差收窄到2025亿美元，同比下降10.94%，但仍旧约是出口金 额的2倍。近几年虽然我国集成电路出口金额随着进口金额增长而同步增加，但整体贸易逆差仍旧非常巨大。

1.3国产化率低，核心领域仍受制于人

根据IC insights的数据，2012-2019年国内半导体的自给 率一直在稳步提升，2019年自给率约为17%。参照《中 国制造2025》，2025年目标国产化率达到50%，这意味 着中国需要资产至少需要自产接近1000亿美元的产品， 但如今中国只能提供约200亿美元的产品，相比2019年替 代空间超过5倍，同时，中国距离“中国制造2025”的目 标还有很长的路要走。

2 功率半导体：助力碳中和的核心半导体部件

2.1功率半导体行业整体成长稳健，周期性相对小

功率半导体是电子装置中电能 转换与电路控制的核心，主要 用于改变电子装置中电压和频 率、直流交流转换等。功率半 导体细分为功率器件（分立器 件的一支）和功率IC（集成电 路的一支）。理想情况下，完 美的转化器在打开的时候没有 任何电压损失，在开闭转换的 时候没有任何的功率损耗，因 此功率半导体这个领域的产品 和技术创新，其目标都是为了 提高能量转化效率。

2.2功率半导体产品梯次多，IGBT是新一代中的典型产品

根据Yole等相关统计，目前全球功率半导体中约50%是功率IC，其余的一半是功率分立器件；在功率分立器件销售2017年占 比中，MOSFET占比最高，约占31%，其次是二极管/整流桥占比约29%，晶闸管和BJT等占分立器件约21%，IGBT占比19%， 但是其复合增速是所有产品中最快的。

2.3IGBT产品更新慢，价格稳定

从 20 世纪 80 年代至今， IGBT 芯片经历了 6 代升级，从平面穿通型（PT）到沟槽型电场—截止型（FS-Trench），芯片面积、 工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化，断态电压也从 600V 提高到6500V 以上。

2.4IGBT行业驱动因素清晰，天花板上移驱动力强

IGBT在工业控制及自动化、新能源汽车、电机节能、太阳能发电、风能发电等诸多领域都有广泛的应用；用于在各 种电路中提高功率转换、传送和控制的效率，其中在新能源车中的驱动系统是最典型的应用。

2.5国产替代空间广阔，功率龙头公司成长确定性强

国产替代空间广阔。目前国内 IGBT模块打入全球前10的只有斯 达半导，但也仅仅是占全球IGBT 模块市场份额不足5%，由于IGBT 的下游应用新能源车、光伏、风 电等这些新兴领域，我国在世界 上的话语权高于过去的传统燃油 车领域和工控领域，因此在IGBT 的增量空间中有一半以上需求都 在中国，未来几年我国的IGBT市 场需求占比将从2019年不35%提升 到2025年的50%或以上，为我国的 IGBT厂商提升份额和竞争力创造 了良好的条件，国产IGBT厂商市 场份额和业务量的提升潜力非常 大。

3 模拟IC：稳健增长，龙头份额不断提升

3.1模拟IC生意模式优秀，行业壁垒高

集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续 函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的集成电路；数字集成电路对离散的数字信号（如用0和1两个逻辑电平来 表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路。

3.2模拟IC生意模式优秀，行业壁垒高

模拟芯片技术壁垒高，因此回报率高：模拟芯片行业毛利率在50%左右，大于大部分行业的毛利率。行业龙头德州仪器15年来毛 利率稳定上升，平均在60%左右。与数字芯片相比，模拟芯片产品要求低失真、低功耗、高可靠性。模拟芯片设计相对于数字芯 片辅助设计软件较少，需要设计人员有丰富的经验。因此，模拟芯片的壁垒较高，产品的附加值高，整体毛利率高。

3.3国产化率极低，国内龙头市占率有巨大提升空间

中国市场竞争格局比较分散，前5大公司占比35%左右，其他的公司占比均在5%以下。全球市场中前5大公司占比达到了 78%左右，市场集中。相比较下中国国内市场有65%的市场被大量的较小的公司占据，不存在明显的垄断现象。思瑞浦市 场占比不足1%，未来的发展空间广阔。

4 FPGA：高景气高壁垒，国产厂商多领域奋力追赶

4.1FPGA：架构灵活的可编程芯片，兼具并行性和低时延性

FPGA 芯片属于逻辑芯片大类。逻辑芯片按功能可分为四 大类芯片：通用处理器芯片（包含中央处理芯片 CPU、图 形处理芯片 GPU，数字信号处理芯片 DSP 等）、存储器 芯片（Memory）、专用集成电路芯片（ASIC） 和现场可 编程逻辑阵列芯片（FPGA）。

4.2独特优势拓展需求空间，国内外市场同步高增

中国市场增速快于全球，未来五年年均复合增长率23.1%。中国FPGA市场从2016年的约65.5亿元增长至 2020 年的约150.3亿元， 年均复合增长率约为23.1%。随着国产替代进程的进一步加速，预计到2025年中国 FPGA市场规模将达到约332.2亿元。

4.3下游应用多点开花：FPGA细分领域成长性分析

FPGA下游应用广泛，5G+AI+汽车电子引领行业增长。得益于FPGA高灵活性，可扩展的优点，FPGA的下游 应用十分广阔，包括网络通信、消费电子、数据中心、汽车电子、人工智能等领域。目前随着5G通信的快速 渗透，人工智能的蓬勃发展以及汽车智能化趋势不断加强，预计未来通信、AI、汽车电子三项领域FPGA需求 量将不断提高，市场规模有望持续收益。

4.4网络通信和5G中FPGA芯片的应用

网络通信领域是FPGA芯片的主要应用市场之一，Frost&Sullivan 数据显示 2020 年应用于该领域的 FPGA 芯片中国销售额将达到 62.1亿元，占中国 FPGA 芯片市场份额的 41.3%，2021年至2025 年年均复合增长率将达到17.5%。

4.5工业和数据中心FPGA芯片的应用

工业领域是 FPGA 芯片的主要应用市场之一，FPGA 芯 片在工业领域应用非常广泛，大量应用在视频处理、图 像处理、数控机床等领域实现信号控制和运算加速功能。随着智能化与自动化技术的发展，工业领域也正逐渐从 以人力资源为核心要素转向以自动化为核心要素的智能 化无人工厂。

4.6汽车智能化和人工智能中FPGA的应用

FPGA芯片可用于实现多个图像传感器的信号桥接、3D环 视视频融合、倒车辅助视频、辅助驾驶视频等功能。在辅 助驾驶和自动驾驶领域，FPGA芯片可用于实现机器视觉 与目标检测等各种功能。

4.7竞争格局：国外绝对垄断，国内龙头公司迎头赶上

FPGA芯片国外起步较早，技术积累深厚，高度垄断市场。根据Frost&Sullivan的统计数据，以出货量为口径，2019 年中国FPGA芯片市场有超80%的份额被外商占据，前三名供应商为赛灵思、英特尔和莱蒂斯，出货量分别为5200万 颗，3600万颗和3300万颗，占比36.6%、25.3%和23.2%，国产厂商安路科技排在第四位，占比仅6%。若以销售额口 径统计，市场呈现双寡头形式，2019年赛灵思和英特尔两家的合计占有率达91.1%，安路科技排名第四，占比0.9% ，在国产厂商中排名第一。（报告来源：未来智库）

智能汽车：电动化智能化趋势明确，零部件迎新机

5 电动化、智能化催生增量需求

汽车电动化：即汽车以电能作为能源供给，电机作为动力引擎，具有节能、零排放等特点。目前常见的有BEV（电池动力），HEV （油电混动）、MHEV（轻混）、PHEV（插电混）和 REEV（增程式）等。

汽车智能化：2020年2月国家发改委发布《智能汽车创新发展战略》，其对智能汽车的定义为“通过搭载先进传感器等装置，运用人 工智能等新技术，具有自动驾驶功能，并逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。智能汽车通常又称为智能网联汽车、自 动驾驶汽车等。”

电动化、智能化使得汽车对高压连接、智能传感、车身控制芯片、功率器件等都提出了增量需求。

6 传感器：智能汽车之眼，感知层核心硬件

6.1传感器是智能驾驶之眼

自动驾驶级别越高，所需传感器数量越多。特斯拉Model3传感器阵列包含8颗摄像头，12颗超声波传感器。3 颗摄像头负责前方视野， 主摄像头探测距离高达 250 米。

6.2车载摄像头市场空间广阔

随着ADAS和自动驾驶的逐步深入，预计未来车载摄像头市场规模仍保持高速增长，根据ICVTank预测，全球车载摄像头市场规模 将有望从2015年的62亿美元增长至2025年的至273亿美元，10年CAGR 达16.0%。国内市场预计在2022年突破百亿元，2025年达到 237亿元，年复合增速32.7%，高于全球增速。

6.3毫米波雷达需求迅速提升

车载毫米波雷达中心频率由24GHz提升到了77GHz。由于77GHz相比24GHz具有体积小、容易实现单芯片集成、性能好(更高速度分 辨率、提高信噪比、更高输出功率)以及更少研发成本和雷达系统物料成本的优点。以ACC场景为例，77GHz毫米波雷达的体积为 24GHz毫米波雷达的1/3，探测器精度为24GHz毫米波雷达的3~5 倍。所以，77GHz毫米波雷达将成为行业未来发展重要方向。

6.4激光雷达前景广阔，国产厂商有望进入主流市场

Velodyne为激光雷达市场龙头以及机械式激光雷达始祖，技术领先，具有专利壁垒，推出混合固态及纯固态激光雷达通过现代摩比 斯等T1进入汽车前装市场。

7 连接器：小部件、大空间，国产供应商破局

7.1汽车连接器是最大细分领域

根据Bishop & Associates，2020年全球连接器市场销售规模627.3亿美金，2010~2020年CAGR为2.7%，预计2023年将超过900亿美元。2019年，汽车领域超越通信成为最大的细分市场，占比23.7%。

7.2高压连接器：应运而生的连接器解决方案

新能源汽车使用大容量锂电池，其工作电压的范围从传统汽车的12V 蹿升至400~600V，且电驱单元、电气设备数量大量增加，对连 接器的可靠性、体积和电气性能提出了更高要求。

7.3射频&高速连接器：深度受益ADAS和汽车智能化

汽车智能化趋势下，ADAS（智能驾驶辅助系统）的渗透率快速提升，车载传感器用量增加，数据传输要求（高速高频大数据量）相 应提高，车载射频连接器使用量也随之增长，并催生了高速高频连接器需求。

7.4国内新能源汽车连接器赛道高成长性

受新能源汽车高速发展红利 驱动，2021年国内新能源汽 车连接器新增市场约69亿元， 乐观测算，2022年达到140 亿元，同比增长102.9%， 2025年达到350亿元。加上 传统燃油车连接器需求， 2022年合计市场规模达340 亿元，2025年500亿元。2021~2025年CAGR为14.7%。

7.5竞争格局：汽车连接器高门槛，海外巨头占垄断地位

行业集中度较高，前十大厂商市占率超过60%。过去40年，全球前十大连接器制造商的市占率从1980年38%提升至2020年的61%， 2015年后长期保持60%的占比，头部集中格局稳固。前三大巨头泰科电子、安费诺和莫仕市占率超过35%，形成了较为稳定的全球龙 头地位，带领着行业技术潮流，并在高端市场具有垄断地位。

LED显示：Mini LED风起，终端多点开花

8 画质重塑时代，Mini LED多点开花

8.1显示技术进阶，画质重塑

Mini LED弥补LCD与Micro LED技术断档：1）面板厂——延续液晶面板的生命周期；2）终端品牌——摆脱传统液晶需求的激烈竞 争，产品高端化提升附加值；3）超高清显示政策推动，4K/8K规模化应用；4）技术条件成熟，可实现商用。

8.2Mini LED：画质与成本的均衡选择

Mini LED在亮度、对比度、色彩饱和度、可靠性、寿命等方面均超过OLED，同时产业链投入资金少，成本低，在大尺寸领域有显 著优势。

8.3中大尺寸是Mini LED背光主要发力空间

以12.9寸iPad Pro以例，根据日本Fomalhaut Techno Solutions拆解，内部硬件成本510美元（售价1099美元），其中mini LED芯片成本 90美元，接近总造价的1/5。（2500+分区，超1万颗灯珠）（报告来源：未来智库）

PCB：材料价格望小幅回调，汽车、服务器齐发力

9 上游原材料价格展望

PCB厂商营业成本对上游原材料价格较为敏感。目前，相关龙头企业的营业成本50%到75%由原材料成本构成。覆铜板是PCB制造的核心原材料，是将电子玻纤布等增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，主要 起电气连接、绝缘和支撑的作用。参考生益电子招股说明书，覆铜板成本占其原材料成本的43.59%。

10 汽车电动化、智能化带来PCB用量提升

新能源动力系统为电动机，PCB用量大幅提升。传统能源汽车也就是指传统燃油车，其动力系统采用发动机，新能源汽车则采用电动 机。与传统能源汽车相比，新能源汽车电子化程度提高，单车PCB价值提升，PCB增量主要来自于三大控制系统VCU、BMS、MCU。在传 统燃油车中，PCB平均用量为1平米，高端车型用量在2-3平米，单车PCB价值量大约400元。新能源汽车PCB单车价值量在2000元以上， 我国新能源汽车渗透率的提升，将会给汽车PCB带来大量的增量空间。

11 云计算流量风云正起，服务器PCB量价齐升

每次传输总线标准的提升总能带来intel等服务器CPU收入的激增，也就是服务器CPU大年。高速计算机数据传输总线（PCIe），是一 种高速串行计算机扩展总线标准，由英特尔在2003年提出，旨在替代旧的PCI，PCI-X和AGP总线标准。PCIe属于高速串行点对点双通 道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，实现端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量等功能。

相同条件下，PCIe标准每次升级将实现传输速度翻倍。目前已经经历了从1.0到4.0的演变，预计2022年Q2到Q3 Intel Eagle Stream平台搭载的Sapphire Rapids推动采用 PCIe 5.0 、DDR5 内存等改变行业的技术。

报告节选：

文章来源：行研资本

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