工業(yè)領(lǐng)域芯片行業(yè)概況

工業(yè)領(lǐng)域芯片行業(yè)概況

工業(yè)領(lǐng)域芯片行業(yè)概況（一）工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域行業(yè)概況在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用中，電機(jī)控制系統(tǒng)必不可少。電機(jī)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精確控制和同步操作，降低功耗，并在嚴(yán)苛環(huán)境中延長電機(jī)的使用壽命，主要應(yīng)用于各類工業(yè)電機(jī)設(shè)備、輕型電動(dòng)車以及其他工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備等。1、工業(yè)電機(jī)領(lǐng)域行業(yè)概況電機(jī)指依靠電磁感應(yīng)作用而運(yùn)行的電氣設(shè)備，用來進(jìn)行電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電能特性變換的機(jī)電裝置。電機(jī)的分類方式多樣，以工作電源為標(biāo)準(zhǔn)，可分為直流電機(jī)、交流電機(jī)；以結(jié)構(gòu)和工作原理為標(biāo)準(zhǔn)，可分為無刷電機(jī)與有刷電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)；異步電機(jī)與同步電機(jī)等。目前，電機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)床、生產(chǎn)線、出行工具、電動(dòng)工具、各類電器等多個(gè)市場(chǎng)，同時(shí)越來越多的高端電機(jī)被裝配到工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備中。電機(jī)控制系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)作的核心，由控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和傳感器芯片組成。控制器由主控芯片組成，是電機(jī)控制系統(tǒng)的大腦，用于控制電機(jī)的電路通電和斷電，使之啟動(dòng)和停止；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要搭載驅(qū)動(dòng)芯片和驅(qū)動(dòng)器件，可以放大信號(hào)，產(chǎn)生扭矩，并使負(fù)載運(yùn)動(dòng)，通過控制速度、扭矩和方向，從而確定電機(jī)的馬力；電機(jī)主要將電池的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備工作；傳感器芯片主要是基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器芯片，用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的速度、位置和方向。近年來，工業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)帶動(dòng)工業(yè)電機(jī)領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)?？焖僭黾?。工業(yè)電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用升級(jí)是核心推動(dòng)因素之一，其需求量隨著電氣化、自動(dòng)化、智能化的演進(jìn)而逐步增長。特別是以步進(jìn)伺服電機(jī)為代表的工業(yè)自動(dòng)化電機(jī)，是自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等不可或缺的一部分。2021年我國工業(yè)電機(jī)產(chǎn)量為330GW，存量為4，130GW，預(yù)計(jì)2025年存量將達(dá)到4，651GW；工業(yè)電機(jī)作為電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備，在未來幾年，隨著中國制造2025的提出，工業(yè)電機(jī)需求將在我國工業(yè)快速發(fā)展的帶動(dòng)下進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)傳感器和工業(yè)傳感器芯片市場(chǎng)的增長。根據(jù)MarketsAndMarkets，全球工業(yè)傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2020年的182億美元增長到2025年的290億美元，年均復(fù)合增長率為9．77％，其中，磁傳感器具有高可靠性，低系統(tǒng)成本以及解決方案簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，成為工業(yè)傳感器應(yīng)用中最重要的類別之一。2、輕型電動(dòng)車領(lǐng)域行業(yè)概況輕型電動(dòng)車包括電動(dòng)兩輪車，電動(dòng)平衡，滑板車，電動(dòng)助力車等，其中主要為電動(dòng)兩輪車。以電動(dòng)兩輪車為例，通常一個(gè)電動(dòng)兩輪車的電機(jī)需要借助三個(gè)磁傳感器實(shí)現(xiàn)換相控制以及電機(jī)自動(dòng)化控制。另外，磁傳感器在電動(dòng)兩輪車的調(diào)速轉(zhuǎn)把和剎把中也得到應(yīng)用：轉(zhuǎn)把信號(hào)是電動(dòng)車電機(jī)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，騎行者通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把來調(diào)節(jié)電動(dòng)兩輪車的行駛速度；剎把信號(hào)是電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)信號(hào)，在有捏剎把動(dòng)作時(shí)，開關(guān)磁傳感器將剎車信號(hào)傳給控制器，控制器接受到剎車信號(hào)后，立即停止對(duì)電機(jī)的供電。中國電動(dòng)兩輪車已經(jīng)走向高質(zhì)量發(fā)展的道路，并以其低碳環(huán)保、輕便經(jīng)濟(jì)、不易擁堵的特點(diǎn)發(fā)展成國內(nèi)重要的短途交通工具，不斷滲透到個(gè)人出行、外賣配送、共享出行等諸多領(lǐng)域。根據(jù)艾瑞咨詢，2021年雖然部分地區(qū)受到《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱新國標(biāo)）過渡期推行節(jié)奏減緩等因素影響，電動(dòng)兩輪電動(dòng)車銷量增幅不及預(yù)期，但全年中國的兩輪電動(dòng)車銷量仍然達(dá)到4，100萬輛。在節(jié)能減排、碳達(dá)峰等政策要求，龐大的人口與多樣化綠色出行需求，及時(shí)配送與共享電單車增長促進(jìn)以及新國標(biāo)的進(jìn)一步落實(shí)等因素影響下，兩輪電動(dòng)車市場(chǎng)依舊擁有較大的增長潛力和存量置換需求，預(yù)計(jì)2022年兩輪電動(dòng)車的銷量可達(dá)4，500萬輛，因此給磁傳感器芯片帶來了新的機(jī)遇和發(fā)展空間。（二）新能源領(lǐng)域行業(yè)概況在碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)下，全球各國大力推動(dòng)綠色能源發(fā)展，其中，光伏發(fā)電屬于綠色環(huán)保的發(fā)電方式之一，國內(nèi)外光伏行業(yè)前景廣闊。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)2021-2025年期間，全球每年平均新增光伏裝機(jī)量約210-260GW；預(yù)計(jì)至2030年全球年度新裝機(jī)量將超過300GW。逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件之一，隨著光伏組件高度集成化，新器件的工藝提升，逆變器廠家研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步離不開集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是在功率器件和集成電路（IC）芯片上。典型的分布式光伏逆變器的拓?fù)浒酥绷鬏斎氕h(huán)節(jié)（組串輸入?yún)R流），直流升壓環(huán)節(jié)（BoostMPPT線路），直流逆變交流環(huán)節(jié)（DC/AC線路），以及交流輸出環(huán)節(jié)（漏電流檢測(cè)）。電流檢測(cè)在每一個(gè)環(huán)節(jié)必不可少。電流傳感器是光伏并網(wǎng)逆變器中的核心檢測(cè)元件，在要求穩(wěn)定性的同時(shí)，還需兼顧高精確的電量計(jì)量工作。根據(jù)測(cè)量原理不同，電流傳感器可分為霍爾電流傳感器、隧道磁阻效應(yīng)（TMR）電流傳感器、分流器、磁通門電流傳感器、電子式電流互感器等。其中，霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)小巧、檢測(cè)精度高、相關(guān)的電氣回路簡(jiǎn)單，對(duì)于推動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的微型化、集成化有著積極的作用。霍爾電流傳感器是磁傳感器的分支，根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為開環(huán)式和閉環(huán)式兩種，可對(duì)各種類型的電流進(jìn)行測(cè)量，從直流到幾十千赫茲的交流。根據(jù)MarketsAndMarkets數(shù)據(jù)，2023年全球霍爾電流傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到14．74億美元，2017-2023年復(fù)合增長率達(dá)到8．4%。未來，受益于光伏裝機(jī)量持續(xù)提升，電流傳感器及其芯片的市場(chǎng)空間持續(xù)擴(kuò)大。集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模我國集成電路行業(yè)起步較晚，但經(jīng)過多年的積累與發(fā)展，在巨大的市場(chǎng)需求、良好的產(chǎn)業(yè)政策、豐富的人口紅利、穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長等眾多優(yōu)勢(shì)條件驅(qū)動(dòng)下，我國集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展并持續(xù)保持高速增長，整體實(shí)力顯著提升。目前，中國集成電路行業(yè)已在全球集成電路產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要市場(chǎng)地位。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國集成電路行業(yè)銷售額為10458．3億元，2022年上半年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額達(dá)到4763．5億元，同比增長16．1%，預(yù)計(jì)2023年其市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)14425億元。集成電路市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。國家出臺(tái)《十四五數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《十四五國家信息化規(guī)劃》《十四五信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等政策均提到，完成信息領(lǐng)域核心技術(shù)突破也要加快集成電路關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，著力提升基礎(chǔ)軟硬件、核心電子元器件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)裝備的供給水平，強(qiáng)化關(guān)鍵產(chǎn)品自給保障能力。我國集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，有力支撐了國家信息化建設(shè)，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展。中國集成電路制造行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展規(guī)模集成電路制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保障國家安全的重要支撐，也是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)信息化與工業(yè)化深度融合的核心和基礎(chǔ)。過去十年，中國集成電路制造業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展軌道，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)量提高了11倍，銷售收入翻了3番，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，技術(shù)創(chuàng)新取得實(shí)質(zhì)性突破，一批優(yōu)勢(shì)企業(yè)脫穎而出。2019年我國內(nèi)集成電路制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2149．1億元，同比增長15．1%。截止至2020年末國內(nèi)集成電路制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2560．1億元，比上年同期增長19．1%。集成電路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上中下游緊密聯(lián)動(dòng)，EDA是產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的撬動(dòng)者。上游包括：集成電路設(shè)計(jì)于制造所需的自動(dòng)化工具EDA;搭建SoC所需的核心功能模塊半導(dǎo)體IP;集成電路制造環(huán)節(jié)的核心生產(chǎn)設(shè)備及材料。中游包括：通過電路設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證、物理實(shí)現(xiàn)等步驟生成版圖的IC設(shè)計(jì)廠商;將版圖信息用于制造集成電路的制造廠商;為芯片提供與外部器件連接并提供物理機(jī)械保護(hù)的封裝廠商;對(duì)芯片進(jìn)行功能和性能測(cè)試的測(cè)試廠商。集成電路下游應(yīng)用范圍十分廣闊，下游應(yīng)用場(chǎng)景主要包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、汽車電子領(lǐng)域、工業(yè)、消費(fèi)電子領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域。2022年，據(jù)海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，我國貨物貿(mào)易進(jìn)口總值達(dá)2．72萬億美元。其中，集成電路進(jìn)口總金額為4155．79億美元，占比達(dá)15．30%。雖然集成電路進(jìn)口額同比下降3．9%，但仍然超過同期原油進(jìn)口金額3655．12億美元，持續(xù)成為我國第一大進(jìn)口商品。集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，國家給予了高度重視和大力支持。為推動(dòng)我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際競(jìng)爭(zhēng)力，國家出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)扶持政策，為集成電路產(chǎn)業(yè)建立了優(yōu)良的政策環(huán)境。伴隨著以5G、車聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算為代表的新技術(shù)的推廣，更多產(chǎn)品將會(huì)需要植入芯片、存儲(chǔ)器等集成電路元件，因此集成電路產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來進(jìn)一步發(fā)展。2020年至2025年，全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模按年復(fù)合增長率6．0%計(jì)算，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到4，750億美元。集成電路行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)延續(xù)十三五時(shí)期的總體趨勢(shì)，十四五時(shí)期我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境依然嚴(yán)峻，但在一系列政策技術(shù)和市場(chǎng)利好環(huán)境下將會(huì)繼續(xù)保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，并表現(xiàn)出更為集聚和激烈的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。新一輪技術(shù)革命不斷深化，5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能﹑新基建等步入快速發(fā)展階段，巨大的市場(chǎng)需求為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大機(jī)會(huì)，未來保持高速增長的總體趨勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化。我國作為全球集成電路產(chǎn)業(yè)的重要消費(fèi)國，2019年我國半導(dǎo)體消費(fèi)量占全球的53%，我國在全球集成電路產(chǎn)業(yè)的消費(fèi)比重將進(jìn)一步提高。在總量進(jìn)一步增長的同時(shí)，隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入中高速的高質(zhì)量發(fā)展階段﹐推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為未來促進(jìn)我國高質(zhì)量發(fā)展的根本，我國在集成電路產(chǎn)業(yè)尤其是產(chǎn)品應(yīng)用方面具有顯著優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見，未來我國集成電路產(chǎn)業(yè)的高速成長趨勢(shì)依然不減﹐并成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。不可忽視的是，盡管我國集成電路產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大，但在關(guān)鍵領(lǐng)域和環(huán)節(jié)的自我保障能力較弱，尤其制造環(huán)節(jié)以及支撐半導(dǎo)體發(fā)展的設(shè)備和材料領(lǐng)域短板突出。隨著產(chǎn)業(yè)界和政府對(duì)我國集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)認(rèn)識(shí)的不斷深化，進(jìn)一步補(bǔ)足短板成為十四五時(shí)期提升我國集成電路國產(chǎn)供應(yīng)水平的關(guān)鍵。在此背景下，加大對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的支持和社會(huì)投資成為發(fā)展的必然。未來我國在集成電路材料例如大尺寸硅片﹑光刻膠﹑掩膜版﹑電子氣體﹑濕化學(xué)品﹑濺射靶材﹑化學(xué)機(jī)械拋光材料等>，制造設(shè)備光刻機(jī)﹑刻蝕機(jī)﹑鍍膜設(shè)備、量測(cè)設(shè)備﹑清洗設(shè)備﹑離子注入設(shè)備﹑化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備、快速退火設(shè)備等，制造環(huán)節(jié)制造高端邏輯和存儲(chǔ)芯片的大型制造企業(yè)以及制造特殊設(shè)備的中小制造企業(yè)）等領(lǐng)域?qū)⒂楷F(xiàn)一大批企業(yè)﹐它們將成為未來支撐我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體﹐其中一大批將在利基市場(chǎng)中具有領(lǐng)先地位﹐一部分問題將會(huì)得到明顯緩解。集成電路產(chǎn)業(yè)是高度全球化產(chǎn)業(yè)，十四五時(shí)期我國集成電路產(chǎn)業(yè)要更加主動(dòng)融入全球供應(yīng)鏈和價(jià)值鏈之中，但是﹐我國集成電路產(chǎn)業(yè)將面臨更加復(fù)雜的全球競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。一方面，美國以國家安全﹑保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)﹑平衡貿(mào)易赤字等緣由發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)，試圖遏制我國在集成電路等高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。另一方面，在中美貿(mào)易摩擦趨于常態(tài)化的基本假設(shè)下，集成電路產(chǎn)業(yè)全球化分工模式將面臨巨大挑戰(zhàn)，安全將成為產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈布局的重要考量因素，主要經(jīng)濟(jì)體尋求更廣泛的全球布局和回流成為未來一段時(shí)期的重要選擇。隨著一系列支持和促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的出臺(tái)﹐加之高質(zhì)量發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的壓力，十四五時(shí)期集成電路產(chǎn)業(yè)的社會(huì)投資將快速增長，尤其是將迎來大量新資本和新企業(yè)進(jìn)入的新機(jī)遇。截至2020年7月20日，我國共有芯片相關(guān)企業(yè)4．53萬家，僅2020年二季度就新注冊(cè)企業(yè)．0．46萬家，同比增長207%，環(huán)比增長130%，這一趨勢(shì)預(yù)期在十四五時(shí)期將會(huì)繼續(xù)保持。大量資本進(jìn)入集成電路產(chǎn)業(yè)，必然導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，行業(yè)內(nèi)和跨行業(yè)并購將成為十四五時(shí)期集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的常態(tài)。然而，由于集成電路產(chǎn)業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)﹑高投資﹑長周期等特征，在大量進(jìn)入者之后必然面臨市場(chǎng)的重新洗牌，表現(xiàn)為企業(yè)數(shù)量快速增加—行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈—企業(yè)分化—市場(chǎng)出清—領(lǐng)先企業(yè)出現(xiàn)—行業(yè)集中度上升的趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)集中度將在十四五時(shí)期表現(xiàn)出先分散后集中的基本態(tài)勢(shì)。集成電路行業(yè)進(jìn)出口情況從進(jìn)口情況來看，據(jù)ICInsights的數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)集成電路自給率僅有16%，使得集成電路行業(yè)已成為我國進(jìn)口依賴程度較高的行業(yè)之一，尤其是高端芯片嚴(yán)重依賴進(jìn)口，2022年1-11月我國集成電路進(jìn)口量達(dá)4985億塊，進(jìn)口金額達(dá)3811億美元?？紤]到集成電路行業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性地位和國際貿(mào)易摩擦預(yù)期等因素，集成電路的國產(chǎn)化更具緊迫性。從出口情況來看，目前國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，并在半導(dǎo)體設(shè)備、材料、制造工藝等薄弱環(huán)節(jié)逐步取得突破，產(chǎn)品穩(wěn)定性和安全性的提升也在推動(dòng)行業(yè)出口增長。數(shù)據(jù)顯示，2022年1-11月我國集成電路出口量達(dá)2505億塊，出口金額達(dá)1402．6億美元。集成電路行業(yè)下游需求持續(xù)增長隨著下游產(chǎn)品功能的日益復(fù)雜和應(yīng)