模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)分析

模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)分析1模擬芯片：集成電路的重要部分1.1模擬芯片下游應(yīng)用領(lǐng)域繁雜模擬芯片負(fù)責(zé)處理連續(xù)的模擬信號(hào)。半導(dǎo)體市場(chǎng)主要包括集成電路（即芯片）、分立器件、光電子器件、傳感器等四大類產(chǎn)品，其中集成電路市場(chǎng)占比最大。集成電路按其功能通?？煞譃槟M集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。模擬集成電路主要是指在現(xiàn)實(shí)世界與物理世界之間，由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起，用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理連續(xù)函數(shù)形式的模擬信號(hào)（如聲音、光線、溫度等）；數(shù)字集成電路是對(duì)離散的數(shù)字信號(hào)（如用0和1兩個(gè)邏輯電平來(lái)表示的二進(jìn)制碼）進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的集成電路。模擬芯片是電子系統(tǒng)中不可或缺的部分。與數(shù)字集成電路相比，模擬集成電路應(yīng)用領(lǐng)域繁雜、生命周期長(zhǎng)、人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)低但穩(wěn)定。模擬芯片可廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、通訊設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等領(lǐng)域，以及物聯(lián)網(wǎng)、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通訊等各類新興電子產(chǎn)品領(lǐng)域。模擬芯片人才培養(yǎng)周期長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)依賴提升技術(shù)壁壘。模擬集成電路設(shè)計(jì)主要是通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行晶體管級(jí)的電路設(shè)計(jì)和相應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)與仿真，需要額外考慮噪聲、匹配、干擾等諸多因素，要求其設(shè)計(jì)者既要熟悉集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造的工藝流程，又需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性。而數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)大部分是通過(guò)使用硬件描述語(yǔ)言以基本邏輯門電路為單位在EDA軟件的協(xié)助下自動(dòng)綜合產(chǎn)生，布圖布線也是借助EDA軟件自動(dòng)生成。與數(shù)字集成電路相比，模擬芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度低，加上輔助設(shè)計(jì)工具少、測(cè)試周期長(zhǎng)等原因，模擬電路設(shè)計(jì)更依賴于人工設(shè)計(jì)，對(duì)工程師的經(jīng)驗(yàn)要求也更高，培養(yǎng)一名優(yōu)秀的模擬集成電路設(shè)計(jì)師往往需要10年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。按定制化程度，模擬芯片可分為通用模擬芯片和專用模擬芯片。通用型模擬芯片，也叫標(biāo)準(zhǔn)型模擬芯片，屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，適用于多類電子系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)性能參數(shù)不會(huì)特定適配于某類應(yīng)用，可用于不同產(chǎn)品中。專用型模擬芯片根據(jù)專用的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般集成了數(shù)字和模擬IC，復(fù)雜度和集成程度更高，有的時(shí)候也叫混合信號(hào)IC。根據(jù)ICInsights，2022年全球通用模擬芯片和專用模擬芯片占比分別為40%和60%。1.2模擬芯片分為電源管理和信號(hào)鏈芯片電源管理和信號(hào)鏈芯片是模擬芯片的重要組成部分。廣義模擬芯片市場(chǎng)包含信號(hào)鏈、電源管理和射頻三大類。其中，電源管理芯片主要是指管理電池與電能的電路，包括充電管理芯片、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品、充電保護(hù)芯片、無(wú)線充電芯片、驅(qū)動(dòng)芯片等；信號(hào)鏈芯片主要是指用于處理信號(hào)的電路，包括線性產(chǎn)品、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品、接口產(chǎn)品等。電源管理芯片：模擬IC的關(guān)鍵器件，市場(chǎng)空間廣闊下游市場(chǎng)發(fā)展迅速，全球及國(guó)產(chǎn)電源管理芯片市場(chǎng)空間廣闊。電源管理芯片產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用場(chǎng)景豐富，覆蓋通信、消費(fèi)電子、汽車及物聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)電子相關(guān)領(lǐng)域。隨著新能源汽車、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等下游市場(chǎng)的發(fā)展，電子設(shè)備數(shù)量及種類持續(xù)增長(zhǎng)，設(shè)備電能應(yīng)用效能管理愈發(fā)重要，帶動(dòng)電源管理芯片需求增長(zhǎng)。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2021年全球電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模約368億美元，2016-2021年復(fù)合增長(zhǎng)率為13%。2021年中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模突破132億美元，占據(jù)全球約36%的市場(chǎng)份額。隨著國(guó)產(chǎn)電源管理芯片在家用電器、3C新興產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，未來(lái)幾年國(guó)產(chǎn)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模仍將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)至2025年中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到235億美元，20-25年復(fù)合增長(zhǎng)率為15%。信號(hào)鏈芯片：受益于新技術(shù)和下游應(yīng)用，規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)信號(hào)鏈?zhǔn)沁B接真實(shí)世界和數(shù)字世界的橋梁。完整信號(hào)鏈的工作過(guò)程為：從傳感器探測(cè)到真實(shí)世界實(shí)際信號(hào)，如電磁波、聲音、圖像、溫度、光信號(hào)等，并將這些自然信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬的電信號(hào)，通過(guò)放大器進(jìn)行放大，然后通過(guò)ADC把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)MCU或CPU或DSP等處理后，再經(jīng)由DAC還原為模擬信號(hào)。信號(hào)鏈?zhǔn)请娮釉O(shè)備實(shí)現(xiàn)感知和控制的基礎(chǔ)，是電子產(chǎn)品智能化、智慧化的基礎(chǔ)。受益于較長(zhǎng)的生命周期和較分散的應(yīng)用場(chǎng)景，信號(hào)鏈模擬芯片市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)。信號(hào)鏈模擬芯片隨下游發(fā)展一同演進(jìn)，朝小型化、低功耗和高性能方向發(fā)展。ICInsights的報(bào)告顯示，全球信號(hào)鏈模擬芯片的市場(chǎng)規(guī)模將從2016年的84億美金增長(zhǎng)至2023年的118億美金，16-23年復(fù)合增長(zhǎng)率約5%。其中，放大器和比較器、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品是市場(chǎng)規(guī)模占比最高的兩類，合計(jì)約占信號(hào)鏈模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模的75%。2多因素驅(qū)動(dòng)模擬芯片市場(chǎng)成長(zhǎng)全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展快速。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2020年全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模為3,546億美元，伴隨著以新能源汽車、5G、AIoT和云計(jì)算為代表的新技術(shù)的推廣，集成電路產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來(lái)進(jìn)一步發(fā)展，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到4,750億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率約為6%。2020年中國(guó)集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為8,928億元，同比增長(zhǎng)18%。隨著消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療電子等市場(chǎng)需求的不斷提升，中國(guó)集成電路行業(yè)發(fā)展快速，未來(lái)五年將以16%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，至2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到18,932億元。模擬芯片全球市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)張，中國(guó)為其最主要的消費(fèi)市場(chǎng)。因其使用周期長(zhǎng)的特性，模擬芯片市場(chǎng)增速表現(xiàn)與數(shù)字芯片略有不同。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2021年全球模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約586億美元，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模約2731億元，占比七成左右，中國(guó)為全球最主要的消費(fèi)市場(chǎng)，且增速高于全球模擬芯片市場(chǎng)整體增速。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至3340億元，20-25年復(fù)合增長(zhǎng)率為6%。模擬芯片下游各細(xì)分市場(chǎng)快速擴(kuò)大，通信市場(chǎng)規(guī)模最大，通信、汽車占比進(jìn)一步提升。根據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì)，專用模擬芯片的下游市場(chǎng)主要包含通信、汽車、工業(yè)、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。通信是專用模擬芯片最重要的下游市場(chǎng)，包含手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備等，2022年全球市場(chǎng)規(guī)模為262億美元，占整個(gè)模擬芯片市場(chǎng)的32%。汽車是專用模擬芯片增速最快的下游市場(chǎng)，22年增速為17%，2022年市場(chǎng)規(guī)模為137億美元，位居第二。2.1新能源汽車快速滲透，模擬芯片價(jià)值量提升汽車電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化提速，車用IC需求快速增加。隨著汽車電動(dòng)化進(jìn)程加快、汽車互聯(lián)性增加、自動(dòng)駕駛逐步落地，汽車半導(dǎo)體從MCU、功率半導(dǎo)體器件（IGBT、MOSFET）、各種傳感器等，拓展到包括ADAS先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)、COMS圖像傳感器、激光雷達(dá)、MEMS等更多方面。汽車對(duì)芯片可靠性、安全性、一致性要求高，需要通過(guò)AEC－Q100、ISO26262和IATF16949等認(rèn)證。汽車電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化催生模擬芯片新需求。模擬芯片應(yīng)用于幾乎所有汽車電子部件，除了涉及傳統(tǒng)汽車電子如車載娛樂(lè)、儀表盤、車身電子及LED電源管理等領(lǐng)域，還廣泛應(yīng)用于新能源汽車的動(dòng)力系統(tǒng)、智能汽車的智能座艙系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。動(dòng)力總成部分主要包括了電機(jī)控制器、OBC、DC/DC、BMS等。根據(jù)iHS和Melexis，在A到E的各個(gè)級(jí)別汽車中，電動(dòng)化都大幅增加單車模擬芯片需求量，比如：A級(jí)燃油車模擬芯片用量約100顆，而A級(jí)純電動(dòng)車需求量高達(dá)350顆以上；在B級(jí)車中，模擬芯片單車用量從燃油車的160顆提升至純電動(dòng)車的近400顆，而純電動(dòng)E級(jí)車用量超過(guò)650顆。新能源汽車高增長(zhǎng)助推車用模擬芯片高價(jià)值產(chǎn)品。全球新能源汽車市場(chǎng)滲透率從2018年2%上升至2021年8%，銷量從199萬(wàn)輛上升至644萬(wàn)輛，年復(fù)合增長(zhǎng)率48%。根據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì)，2022年全球汽車專用模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)17%至138億美元，是增速最快的模擬芯片下游市場(chǎng)。汽車“三化”賦能模擬IC電源管理市場(chǎng)。得益于汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化，越來(lái)越多的傳感器、功率半導(dǎo)體、電機(jī)等電子零部件裝載在汽車內(nèi)部，需要更多的電源管理IC進(jìn)行電流電壓的轉(zhuǎn)換，從而推動(dòng)電源管理芯片增長(zhǎng)。特別地，隨著新能源汽車的高增長(zhǎng)，車用BMIC需求迎來(lái)高增長(zhǎng)。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，全球新能源汽車BMS市場(chǎng)規(guī)模從2016年的5億美元增長(zhǎng)到2020年的14億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為33%。根據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫預(yù)測(cè)，全球鋰電池BMIC市場(chǎng)規(guī)模將從2021年的43億美元增加至2026年的80億美元，CAGR為14%，其中汽車類CAGR超過(guò)40%。汽車電池由數(shù)百、甚至多達(dá)數(shù)千節(jié)電芯串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成，電芯、模塊間會(huì)出現(xiàn)電量不平衡，大量的電芯串聯(lián)要求電芯之間的電量一致，因此需要采用電池監(jiān)測(cè)芯片對(duì)每個(gè)電芯進(jìn)行電壓、電流檢測(cè)。同時(shí)，電動(dòng)汽車的充放電過(guò)程也需要保護(hù)芯片來(lái)防止部分電芯的過(guò)充或過(guò)放。車規(guī)級(jí)BMIC完整解決方案的供應(yīng)商主要有ADI（AFE主要來(lái)自于收購(gòu)的Maxim和Linear產(chǎn)品線）、TI、英飛凌、NXP、瑞薩（AFE主要來(lái)自于收購(gòu)的Intersil產(chǎn)品線）、ST和安森美等。其中汽車BMS的AFE芯片的技術(shù)難度在于采樣通道數(shù)、內(nèi)部ADC數(shù)量等。此外，由于AFE芯片的需求與電芯數(shù)量成正比，電芯數(shù)量與電壓成正比，800V電壓平臺(tái)對(duì)AFE的需求相比400V平臺(tái)翻倍增長(zhǎng)。400V系統(tǒng)電動(dòng)汽車大約需要8個(gè)AFE芯片和1個(gè)隔離通訊芯片，而800V系統(tǒng)約需要16個(gè)AFE芯片和1個(gè)隔離通訊芯片。車用信號(hào)鏈芯片為車聯(lián)萬(wàn)物、信息交互提供支持。車用信號(hào)鏈芯片發(fā)揮多種用途。一類是射頻IC，為汽車提供無(wú)線通信。汽車四大無(wú)線通訊方案：蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、WLAN、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS和V2X車聯(lián)網(wǎng)，都需要多個(gè)射頻IC和射頻模塊實(shí)現(xiàn)，大多數(shù)此類元件都包含在TCU中。另一類是為傳感器和處理器之架起橋梁的特定模擬ASSP/ASIC。外界真實(shí)信號(hào)被傳感器感知，得到的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器最終傳遞給MCU處理。汽車的電動(dòng)化、智能化拉動(dòng)了視頻傳輸?shù)冉涌诩夹g(shù)的升級(jí)、芯片數(shù)量和芯片價(jià)值量的提升。隨著汽車新車型配置，智能座艙、高級(jí)輔助駕駛的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，單車對(duì)高清屏以及高清攝像頭的使用越來(lái)越多。根據(jù)電子工程專輯顯示，高清視頻傳輸芯片的市場(chǎng)規(guī)模將以35%-40%以上的年增長(zhǎng)率快速擴(kuò)容。車載攝像頭預(yù)計(jì)2025年在全球的市場(chǎng)需求量會(huì)超過(guò)3億臺(tái)以上，視頻傳輸芯片的市場(chǎng)規(guī)模也將達(dá)到人民幣90億元，這將進(jìn)一步擴(kuò)大車載模擬接口芯片的使用量。此外，視頻數(shù)據(jù)傳輸HDMI接口不斷迭代升級(jí)，分辨率不斷提高，最新的2.1接口可以支持到8K-60幀分辨率，這進(jìn)一步拉動(dòng)了相關(guān)模擬接口芯片的價(jià)值量。2.25G通訊和手機(jī)功能升級(jí)，驅(qū)動(dòng)模擬芯片行業(yè)成長(zhǎng)5G廣泛應(yīng)用推動(dòng)通信領(lǐng)域模擬芯片迭代升級(jí)。無(wú)論是智能手機(jī)還是基站等基礎(chǔ)設(shè)施，一套完整的5G通信系統(tǒng)包含了從信號(hào)鏈到電源鏈的多種模擬芯片的迭代升級(jí)。模擬芯片在通訊領(lǐng)域應(yīng)用于寬帶固定線路接入、數(shù)據(jù)通訊模塊、有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施等，其中無(wú)線通信估計(jì)占2022年通信模擬芯片領(lǐng)域銷售額的91%。無(wú)線通信模塊通常包括天線、射頻前端、射頻收發(fā)、基帶。其中，射頻前端模塊是移動(dòng)終端通信的核心組件。智能手機(jī)由模擬IC、數(shù)字IC、OSD器件、非半導(dǎo)體器件組成。其中模擬IC主要可分為射頻器件和電源管理裝置。射頻器件是處理無(wú)線電信號(hào)的核心裝置，包括射頻前端、射頻收發(fā)、射頻開(kāi)關(guān)、射頻PA等。電源管理裝置包括快充芯片、無(wú)線充電芯片等。手機(jī)功能升級(jí)主要從多個(gè)層面驅(qū)動(dòng)手機(jī)模擬IC市場(chǎng)需求。智能手機(jī)中按照功能劃分,模擬芯片主要用于DC/DC電源、輸入電源保護(hù)、音頻/震動(dòng)、I/O連接等功能區(qū)域。首先，5G等通信技術(shù)升級(jí)直接導(dǎo)致移動(dòng)終端需要增加可覆蓋智能手機(jī)新增頻段的射頻器件；第二，智能手機(jī)功能復(fù)雜度不斷提升，導(dǎo)致手機(jī)各功能模塊對(duì)移動(dòng)終端電源管理芯片的性能（噪音水平和功耗等）和數(shù)量提出了要求；第三，手機(jī)光學(xué)升級(jí)、快充創(chuàng)新等進(jìn)一步帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)、快充等芯片的價(jià)值量；第四，智能手機(jī)行業(yè)需求的復(fù)蘇以及5G手機(jī)滲透率的提升有望拉動(dòng)模擬IC整體需求量的抬升。5G技術(shù)直接促進(jìn)手機(jī)模擬IC和射頻器件價(jià)值量提升。5G技術(shù)升級(jí)，為了覆蓋5G新增頻段，移動(dòng)智能終端需要配套的射頻前端器件。5G通過(guò)拓寬帶寬、增加通路數(shù)量提高數(shù)據(jù)傳輸速度，與4G的低頻電路不同，高頻電路需要從材料到器件，從基帶芯片到整個(gè)射頻電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，復(fù)雜度提升的同時(shí)，也需要增加射頻開(kāi)關(guān)、濾波器、放大器的數(shù)量以滿足對(duì)不同頻段信號(hào)接收、濾除、放大、發(fā)射的需求。5G核心技術(shù)為基站射頻芯片帶來(lái)機(jī)會(huì)，電源管理IC用量隨之增加。5G基站的三個(gè)功能實(shí)體分別為CU、DU、AAU。DU和AU是原基帶單元BBU按處理實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)任務(wù)進(jìn)行拆分。AAU(有源天線單元)是射頻單元及無(wú)源天線的合并。5G基站采用大規(guī)模天線陣列、載波聚合和新頻譜，對(duì)PA性能、獨(dú)立射頻通道數(shù)量、天線開(kāi)關(guān)數(shù)、濾波器數(shù)量和PA開(kāi)關(guān)數(shù)量等需求增加。例如，4G基站對(duì)應(yīng)的射頻PA需求量為12個(gè)，而5G基站對(duì)應(yīng)的PA需求量高達(dá)192個(gè)。由于5G基站有更多的天線、射頻組件和更高頻率的毫米波，基站功率約為4G基站的3-4倍，電源管理IC的用量隨之增加，宏基站需要約120顆電源管理IC、小基站需要約20顆。2.3萬(wàn)物互聯(lián)AIoT終端數(shù)量快速發(fā)展萬(wàn)物互聯(lián)趨勢(shì)下，消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)終端的廣泛應(yīng)用推升模擬芯片需求。大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)mMTC是5G三大應(yīng)用場(chǎng)景之一，以低功耗和海量接入為特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)無(wú)線供電芯片、低功耗供電芯片和5G通訊芯片等，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)終端還涉及到車聯(lián)網(wǎng)各類傳感器和智能家居微控制器、傳感器等模擬芯片應(yīng)用。根據(jù)GSMA數(shù)據(jù)，2021年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量為148億個(gè)，同比增長(zhǎng)16%，其中工業(yè)級(jí)設(shè)備占比為47%，預(yù)計(jì)2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量上升至252億個(gè)，工業(yè)級(jí)設(shè)備占比55%。眾多物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用推升模擬芯片用量。由于物聯(lián)網(wǎng)主要是物理世界的終端設(shè)備互聯(lián)，壓力、亮度、距離等物理參數(shù)是信息互聯(lián)的重要手段，智能家居、智慧城市、無(wú)人機(jī)等物聯(lián)網(wǎng)下游的快速發(fā)展，成為了模擬芯片的重要推動(dòng)力。如：掃地機(jī)器人的模擬芯片包括運(yùn)算放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、線性穩(wěn)壓器（LDO）、模擬開(kāi)關(guān)等，以實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)器人的紅外障礙感應(yīng)、TOF探測(cè)、LDS激光測(cè)距、超聲傳感等功能。3歐美廠商壟斷，國(guó)產(chǎn)替代潛力巨大國(guó)內(nèi)模擬IC廠商正處于快速成長(zhǎng)階段，模擬IC國(guó)產(chǎn)化率進(jìn)一步提升的內(nèi)部和外部條件均趨于成熟。首先，國(guó)內(nèi)代工廠制程和工藝滿足要求，技術(shù)日臻成熟，可以與模擬IC廠商進(jìn)行協(xié)同；第二，國(guó)際模擬大廠向工業(yè)和車載領(lǐng)域傾斜，減少對(duì)消費(fèi)等領(lǐng)域的資源支持，給國(guó)產(chǎn)廠商差異化競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造了機(jī)遇；第三，國(guó)內(nèi)模擬IC廠商逐步突破產(chǎn)品種類和質(zhì)量，并持續(xù)發(fā)力產(chǎn)品導(dǎo)入和客戶驗(yàn)證。國(guó)內(nèi)模擬IC廠商迎來(lái)了內(nèi)部和外部的雙重歷史機(jī)遇，在產(chǎn)品、技術(shù)、客戶、市場(chǎng)份額等方面有望加速突破，推動(dòng)模擬芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。3.1歐美廠商占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體和模擬芯片市場(chǎng)。IDC數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)大陸占全球模擬芯片市場(chǎng)的比例達(dá)到36%，超過(guò)歐美及其他地區(qū)。國(guó)際模擬芯片大廠如德州儀器、亞德諾等收入來(lái)源市場(chǎng)中，中國(guó)收入占比有明顯提升的趨勢(shì)。以亞德諾為例，2015年至2021年，中國(guó)地區(qū)的收入占比從15%提升至22%，于2020年達(dá)峰值24%。我國(guó)的模擬芯片自給率較低，未來(lái)發(fā)展?jié)摿Υ蟆?shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)模擬芯片的自給率僅為12%左右，較2017年上升了6個(gè)百分點(diǎn)，總體呈上升趨勢(shì)。就模擬芯片業(yè)務(wù)而言，2021年德州儀器營(yíng)業(yè)總額為1247億元（美元兌人民幣匯率取6.8），國(guó)內(nèi)模擬芯片前十企業(yè)營(yíng)收與之相差較大。然而，目前國(guó)際IC廠商較為分散的經(jīng)營(yíng)格局為本土模擬集成電路的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，隨著芯片國(guó)產(chǎn)替代的加速，未來(lái)我國(guó)模擬芯片將有較大的成長(zhǎng)空間，自給率進(jìn)一步提升。歐美廠商占據(jù)絕大多數(shù)市場(chǎng)份額，行業(yè)集中度較低。根據(jù)Frost&Sullivan的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年全球前十模擬IC供應(yīng)商基本被歐美國(guó)家主導(dǎo)，共占據(jù)67%左右的市場(chǎng)份額。德州儀器在模擬芯片中表現(xiàn)強(qiáng)勁，2018-2019年間占據(jù)19%的市場(chǎng)份額，第二梯隊(duì)亞德諾、英飛凌、意法半導(dǎo)體、思佳訊也紛紛超過(guò)了5%。模擬芯片整體呈現(xiàn)出較為分散的發(fā)展布局，剩余IC廠商對(duì)應(yīng)市場(chǎng)占有率不超過(guò)1%，行業(yè)集中度較低。以電源管理芯片為例，ICInsights數(shù)據(jù)顯示，2020年全球供應(yīng)商前五名依次為德州儀器、高通、亞德諾、美信、英飛凌，共占據(jù)71%的市場(chǎng)份額。模擬芯片競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定，CR5、CR10市場(chǎng)份額有所提升。據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì)，2017到2020年全球前十大模擬廠商變動(dòng)不大，僅Qorvo在2021年躋身前十。模擬芯片在德州儀器、亞德諾、思佳訊為代表的歐美廠商的帶領(lǐng)下，逐漸形成了較為穩(wěn)定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。五年間，CR5和CR10市場(chǎng)份額各提升了近10%，市場(chǎng)集中度有所提升。模擬芯片頭部廠商的產(chǎn)品線與下游應(yīng)用豐富。優(yōu)秀的模擬芯片設(shè)計(jì)企業(yè)需要長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的累積，全球主要模擬芯片設(shè)計(jì)企業(yè)依靠豐富的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)、大量的核心IP和產(chǎn)品類別形成了競(jìng)爭(zhēng)壁壘，規(guī)模不斷壯大。全球領(lǐng)先的模擬IC廠商主要包括TI（德州儀器）、ADI（亞德諾）、Infineon（英飛凌）等，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，均形成了豐富的下游應(yīng)用領(lǐng)域和多元化的產(chǎn)品種類。近年來(lái)國(guó)際模擬芯片巨頭的產(chǎn)品布局向汽車、工業(yè)等下游領(lǐng)域傾斜。德州儀器TI2021全年?duì)I業(yè)收入為183億美元，其中汽車和工業(yè)銷售占其收入的62%以上，相比2013年的42%占比有大幅攀升。亞諾德ADI的汽車和工業(yè)下游收入占比由2013年的61.6%上升至2021年的71.3%。在國(guó)際大廠將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移至工業(yè)和汽車領(lǐng)域之際，國(guó)內(nèi)廠商有望以中低端消費(fèi)電子產(chǎn)品為切入口，占領(lǐng)中低端市場(chǎng)并向高端市場(chǎng)延伸，逐步實(shí)現(xiàn)差異化替代。3.2國(guó)內(nèi)晶圓廠大幅擴(kuò)產(chǎn)，助力模擬芯片上下游協(xié)同模擬芯片生產(chǎn)工藝種類較多。相較于數(shù)字芯片多采用CMOS工藝，模擬芯片工藝種類較多。CMOS工藝的驅(qū)動(dòng)能力較差，很難滿足模擬電路高電壓、低失真、高信噪比的需求，因而模擬IC早期使用Bipolar工藝。但Bipolar工藝功耗大，因此出現(xiàn)了BiCMOS工藝，結(jié)合了Bipolar工藝和CMOS工藝兩者的優(yōu)點(diǎn)。DMOS工藝具有寬頻率范圍、高線性度的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于RF功率放大器等。BCD工藝則是結(jié)合了Bipolar、CMOS、DMOS三種工藝的優(yōu)點(diǎn)。這些特殊工藝既需要晶圓代工廠的配合，也需要設(shè)計(jì)者加以熟悉，而數(shù)字IC設(shè)計(jì)者基本不用考慮工藝問(wèn)題。不同模擬芯片廠商的生產(chǎn)模式存在差異，IDM模式集芯片設(shè)計(jì)、晶圓生產(chǎn)、封裝測(cè)試為一體，F(xiàn)abless模式下芯片設(shè)計(jì)廠商與芯片制造、封裝測(cè)試環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立。德州儀器、ADI等國(guó)際模擬IC大廠大都采用IDM模式，可以更好發(fā)揮自身的特色制造工藝優(yōu)勢(shì)；而國(guó)內(nèi)模擬IC廠商由于規(guī)模較小，當(dāng)前以Fabless模式為主。模擬芯片采用成熟晶圓制造工藝，并大量采用8英寸產(chǎn)線制造，IDM龍頭公司中僅德州儀器通過(guò)自有12英寸產(chǎn)線制造模擬芯片。據(jù)德州儀器，與采用200mm晶圓生產(chǎn)相比，采用300mm晶圓制造模擬IC可將未封裝芯片成本降低40%，完成封裝和測(cè)試的IC成本可降低約20%。2009年，德州儀器布局RFAB工廠，成為第一家在12英寸產(chǎn)線上制造模擬電路的公司。2010年，公司收購(gòu)兩家晶圓廠，其中一座可同時(shí)兼顧200mm和300mm的生產(chǎn)。2015年，公司將舊的DMOS6晶圓廠過(guò)渡到300mm。RFAB2廠在2022年下半年開(kāi)始投產(chǎn)，公司還收購(gòu)了位于Lehi的一座12英寸晶圓制造廠LFAB。公司計(jì)劃在謝爾曼新建4座工廠。2019年德州儀器47%的模擬產(chǎn)品收入來(lái)自12英寸產(chǎn)線；2020年德州儀器大約一半的模擬器件是在12英寸晶圓上制造的。國(guó)內(nèi)代工廠能夠滿足模擬芯片的制程和工藝要求，可以與模擬芯片設(shè)計(jì)廠商進(jìn)行有效協(xié)同，隨著晶圓廠持續(xù)的產(chǎn)能擴(kuò)張和技術(shù)迭代，模擬芯片的國(guó)產(chǎn)化有望加速推進(jìn)。相比TI、ADI、英飛凌等國(guó)際大廠都采用IDM模式，國(guó)內(nèi)模擬IC設(shè)計(jì)廠商大都采用Fabless模式。制程方面，模擬芯片對(duì)制程的要求較低，不追求摩爾定律，目前主流節(jié)點(diǎn)還在從180納米向130納米遷移，小部分先進(jìn)產(chǎn)品用到28納米制程，國(guó)內(nèi)晶圓代工廠能夠滿足模擬芯片的制程要求。工藝方面，模擬芯片通常采用BCD工藝，實(shí)現(xiàn)在高壓和大電流的條件下驅(qū)動(dòng)元器件。BCD已經(jīng)成為電源管理、顯示驅(qū)動(dòng)等IC制造工藝的選擇。而國(guó)內(nèi)主流晶圓廠對(duì)BCD工藝平臺(tái)均有所布局，華虹半導(dǎo)體的90納米BCD平臺(tái)已經(jīng)規(guī)模量產(chǎn)，中芯國(guó)際55納米BCD平臺(tái)也進(jìn)入產(chǎn)品導(dǎo)入期。缺貨周期已成為國(guó)內(nèi)廠商完成客戶驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品導(dǎo)入的重要窗口期。模擬芯片產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，一旦打入客戶，即可持續(xù)供貨數(shù)年以上。國(guó)產(chǎn)模擬芯片廠商綁定代工廠新建產(chǎn)能，加速了產(chǎn)品導(dǎo)入和客戶驗(yàn)證。華虹無(wú)錫12英寸特色工藝晶圓產(chǎn)能已達(dá)6.5萬(wàn)片/月，還在擴(kuò)產(chǎn)中；粵芯半導(dǎo)體規(guī)劃的12英寸芯片生產(chǎn)平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)近8萬(wàn)片/月的高端模擬芯片產(chǎn)能規(guī)模；華潤(rùn)微計(jì)劃建設(shè)產(chǎn)能3萬(wàn)片/月的12英寸中高端功率半導(dǎo)體項(xiàng)目，并在22年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)代工廠產(chǎn)能的釋放，疊加國(guó)產(chǎn)模擬芯片品質(zhì)的突破，國(guó)內(nèi)模擬IC廠商有望進(jìn)一步加速國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)的快速增長(zhǎng)。各模擬芯片公司與國(guó)內(nèi)外多家主流晶圓廠建立合作，保證供貨渠道暢通。國(guó)內(nèi)模擬芯片廠商積極與主流晶圓廠合作協(xié)同，在工藝節(jié)點(diǎn)突破和產(chǎn)能保障上具備優(yōu)勢(shì)。其中，圣邦股份自成立之初便和臺(tái)積電展開(kāi)合作，并一直維護(hù)良好的合作關(guān)系；明微電子與華潤(rùn)微、中芯國(guó)際、上海先進(jìn)、Tower、合肥晶合等多家頭部晶圓廠建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，采取多家協(xié)調(diào)策略來(lái)保障產(chǎn)能供給。此外，國(guó)內(nèi)部分頭部公司開(kāi)始向Fab-lite轉(zhuǎn)變。部分頭部公司已開(kāi)始向虛擬IDM、Fab-lite等模式轉(zhuǎn)變，如：卓勝微、思瑞浦、杰華特等，F(xiàn)ab-lite模式讓設(shè)計(jì)與制造工藝更緊密結(jié)合，有利于公司做出差異化產(chǎn)品。華潤(rùn)微、士蘭微等IDM公司也持續(xù)豐富模擬電路產(chǎn)品線。3.3國(guó)內(nèi)模擬廠商實(shí)力提升，國(guó)產(chǎn)替代未來(lái)可期國(guó)內(nèi)模擬IC廠商營(yíng)收快速增長(zhǎng)，規(guī)模不斷壯大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)各模擬IC廠商迅速拓展產(chǎn)品品類，持續(xù)投入研發(fā)，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。艾為電子等數(shù)10家已上市的國(guó)內(nèi)模擬芯片企業(yè)的營(yíng)收均保持快速增長(zhǎng)，2017年主要廠商營(yíng)收規(guī)模均沒(méi)有突破7億元，但2021年艾為電子、晶豐明源和圣邦股份等公司營(yíng)收已迅速突破20億元。同時(shí)，受益于模擬芯片下游景氣度高企，國(guó)內(nèi)各模擬廠商營(yíng)收增速保持上行趨勢(shì)，平均營(yíng)收增速?gòu)?017年的29%增長(zhǎng)至2021年的107%。其中，思瑞浦和納芯微連續(xù)三年?duì)I收增速幾乎都保持在100%以上，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。國(guó)內(nèi)模擬IC廠商毛利率保持高位。2021年國(guó)內(nèi)主要模擬廠商毛利率均保持高位，平均值達(dá)50%，其中明微電子、思瑞浦、圣邦股份的毛利率分別為65%、61%和55%。此外，在行業(yè)高景氣和產(chǎn)能短缺的背景下，近兩年整體行業(yè)毛利率也有所提升，均值從2017年的37%提升至2021年的50%，其中思瑞浦和納芯微近五年毛利率穩(wěn)定保持在50%以上。國(guó)內(nèi)模擬廠商產(chǎn)品加速布局，數(shù)量質(zhì)量雙管齊下。產(chǎn)品數(shù)量和技術(shù)先進(jìn)性是模擬集成電路企業(yè)技術(shù)實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力的綜合體現(xiàn)。產(chǎn)品數(shù)量方面，國(guó)內(nèi)廠商近年來(lái)積極拓展產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量。圣邦股份2017-2020年每年推出新產(chǎn)品二、三百款，2021年推出新產(chǎn)品數(shù)量增至500余款，增速明顯提升，覆蓋信號(hào)鏈和電源管理兩大領(lǐng)域的25大類產(chǎn)品，可銷售產(chǎn)品近3800款。產(chǎn)品質(zhì)量方面，國(guó)內(nèi)模擬廠商依靠持續(xù)的研發(fā)投入和技術(shù)突破，部分產(chǎn)品的核心技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)有所突破。以思瑞浦高精度低功耗電源監(jiān)控芯片為例，其閾值電壓、復(fù)位時(shí)間、靜態(tài)功耗等一系列指標(biāo)都已達(dá)到國(guó)際同業(yè)水平。國(guó)內(nèi)模擬IC廠商產(chǎn)品線豐富，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。國(guó)內(nèi)模擬廠商產(chǎn)品線都較為豐富，其中艾為電子擁有音頻功放芯片、電源管理芯片等800余款產(chǎn)品，思瑞浦擁有線性穩(wěn)壓器、電源監(jiān)控產(chǎn)品等1,400種產(chǎn)品。此外，國(guó)內(nèi)模擬廠商下游應(yīng)用與客戶覆蓋領(lǐng)域較為多元化，其中晶豐明源下游主要客戶為L(zhǎng)ED照明企業(yè)，力芯微主要面向消費(fèi)電子領(lǐng)域，納芯微產(chǎn)品應(yīng)用于信息通訊、工業(yè)控制、汽車電子和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。由于產(chǎn)品迭代相比數(shù)字芯片更慢，模擬芯片研發(fā)投入適中。2021年