半導(dǎo)體芯片行業(yè)市場(chǎng)分析

半導(dǎo)體芯片行業(yè)市場(chǎng)分析1以新安全保障新發(fā)展，以新制造創(chuàng)造新未來(lái)1.1中國(guó)芯仍是安全發(fā)展之重，國(guó)產(chǎn)化率提升需從制造源頭解決美國(guó)《出口管理?xiàng)l例》的修訂已將半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代推至國(guó)家安全發(fā)展的重要位置上。從2017年美國(guó)便開(kāi)始指出中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展對(duì)美國(guó)構(gòu)成“威脅”，隨著2018年中興事件發(fā)酵，美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的打壓加速。2019年5月美國(guó)商務(wù)部宣布將華為列入實(shí)體名單，禁止美國(guó)企業(yè)采購(gòu)華為產(chǎn)品。緊接著在2020年，美國(guó)宣布一系列制裁措施，直接導(dǎo)致華為海思芯片和華為手機(jī)出貨銳減，以及中芯國(guó)際被美方列入“軍事最終用戶”，出口環(huán)節(jié)受到限制。2021年美國(guó)將七家中國(guó)相關(guān)實(shí)體添加到其出口管制清單中。2022年美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署《芯片與科學(xué)法案》，禁止獲得聯(lián)邦資金的公司在中國(guó)大幅增產(chǎn)先進(jìn)制程芯片，同年10月美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局發(fā)布對(duì)《出口管理?xiàng)l例》進(jìn)行修訂，進(jìn)一步限制中國(guó)在先進(jìn)計(jì)算、半導(dǎo)體制造領(lǐng)域獲得或使用美國(guó)產(chǎn)品及技術(shù)。隨著美國(guó)對(duì)中國(guó)科技硬件、軟件、航天航空等產(chǎn)業(yè)的制裁持續(xù)升級(jí)，國(guó)產(chǎn)替代迫在眉睫。半導(dǎo)體設(shè)備及材料是半導(dǎo)體芯片制造的基石，晶圓代工環(huán)節(jié)更是產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的核心環(huán)節(jié)。根據(jù)二十大報(bào)告中指出，“以新安全格局保障新發(fā)展格局”，堅(jiān)持安全與發(fā)展并重被擺在了更加重要的位置。由于疫情、全球通貨膨脹及經(jīng)濟(jì)疲軟等因素，迫使臺(tái)積電、世界先進(jìn)等晶圓代工廠商調(diào)整原有資本開(kāi)支計(jì)劃，其中，中芯國(guó)際逆勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)，彰顯公司中長(zhǎng)期發(fā)展信心。根據(jù)wind數(shù)據(jù)顯示，2022年前三季度，臺(tái)積電、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體資本開(kāi)支分別為1,677.65億元、24.00億元、146.82億元、302.09億元、47.22億元，根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察及Gartner數(shù)據(jù)，我們預(yù)計(jì)2022年臺(tái)積電、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體資本開(kāi)支分別將達(dá)到3,007.20億元、214.80億元、322.20億元、358.00億元、85.92億元，其中，根據(jù)中芯國(guó)際三季報(bào)顯示，公司2022年資本支出預(yù)期從320.5億元上調(diào)至456.0億元，主要系支付長(zhǎng)交期設(shè)備提前下單的預(yù)付款。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球晶圓代行業(yè)資本開(kāi)支為509.88億美元，預(yù)計(jì)2022-2023年受益先進(jìn)制成擴(kuò)產(chǎn)，晶圓代工行業(yè)資本開(kāi)支將維持在600億美元以上，2023年之后資本開(kāi)支將逐年下滑，預(yù)計(jì)到2025將達(dá)到519.59億美元。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備、零部件、材料國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)提升，自主可控能力不斷增強(qiáng)。從國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備來(lái)看，刻蝕設(shè)備、等膜沉積設(shè)備、清洗設(shè)備、CMP設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)5%，其中，CMP設(shè)備和清洗設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率分別達(dá)到10%、20%。根據(jù)中研普華數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為1244億元，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到2580億元，CAGR為20.01%；在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體精密部件領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)5%的有Quartz（石英）、Showerhead（反應(yīng)腔噴淋頭）、Edgering（邊緣環(huán)）、Pump（真空泵）、Ceramic（陶瓷件）。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)規(guī)模為74億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到140億美元，CAGR為7.34%；在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，我國(guó)光刻膠輔助材料、電子特種氣體、化學(xué)試劑、靶材、CMP材料國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)10%，其中，化學(xué)試劑國(guó)產(chǎn)化率40%、電子特種氣體國(guó)產(chǎn)化率30%、光刻膠輔材國(guó)產(chǎn)化率25%、靶材國(guó)產(chǎn)化率20%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模約99億美元，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到250億美元，CAGR為26.06%。隨著國(guó)內(nèi)晶圓代工廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃繼續(xù)推進(jìn)，相關(guān)國(guó)產(chǎn)廠設(shè)備、材料、零部件廠商有望加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。半導(dǎo)體設(shè)備、零部件、材料領(lǐng)域已涌現(xiàn)出一批優(yōu)質(zhì)的國(guó)產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品已陸續(xù)通過(guò)中芯、華虹、長(zhǎng)存等晶圓代工廠的驗(yàn)證。美國(guó)接連出臺(tái)一系列政策壓制國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)育，我們認(rèn)為產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化會(huì)再次迎來(lái)加速。2020-2022年11月25日半導(dǎo)體設(shè)備材料及零部件板塊PE均值分別為213.38、122.29、148.31X，EPS分別為0.51、1.04、1.47元，根據(jù)wind一致預(yù)期（剔除奇異值、極端值）作為參考，2022-2024年板塊PE將達(dá)到83.86、76.12、53.83X，EPS將達(dá)到1.94、2.73、3.68元。1.2Chiplet(芯粒)技術(shù)協(xié)同先進(jìn)封裝，半導(dǎo)體制造有望超越摩爾定律Chiplet(芯粒)有望在后摩爾時(shí)代發(fā)展成為一種新的芯片生態(tài)。Chiplet稱為“芯?！被颉靶⌒酒?，通過(guò)將功能豐富、面積較大的芯片拆分成多個(gè)小芯片，再把這些特定功能的Chiplet通過(guò)先進(jìn)封裝技術(shù)集成在一起組成一個(gè)系統(tǒng)級(jí)芯片，以實(shí)現(xiàn)一種新形式的IP復(fù)用。根據(jù)摩爾定律半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每18到24個(gè)月將增加一倍。芯片工藝發(fā)展至今，由于硅的工藝發(fā)展趨近于其物理瓶頸，摩爾定律曲線逐步放緩。相較于SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片，Chiplet具有高性能、低功耗、高面積使用率以及低成本等優(yōu)勢(shì)，有望成為摩爾定律延續(xù)的關(guān)鍵。通過(guò)先進(jìn)封裝技術(shù)來(lái)滿足系統(tǒng)微型化、多功能化成為延續(xù)摩爾定律的重要手段。先進(jìn)封裝指處于前沿的封裝形式和技術(shù)，是提高連接密度、提高系統(tǒng)集成度與小型化的重要方法，技術(shù)包括帶有倒裝芯片（FC）結(jié)構(gòu)的封裝、晶圓級(jí)封裝（WLP）、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）、2.5D封裝、3D封裝等。根據(jù)ICInsights，28nm制程節(jié)點(diǎn)的芯片開(kāi)發(fā)成本為5,130萬(wàn)美元，16nm節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)成本為1億美元，7nm節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)成本需要2.97億美元，5nm節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)成本上升至5.4億美元。由于集成電路制程工藝完成突破需要較長(zhǎng)的周期，通過(guò)先進(jìn)封裝技術(shù)提升芯片整體性能成為了集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。先進(jìn)封裝技術(shù)是Chiplet(芯粒)前提和基礎(chǔ)，Chiplet對(duì)先進(jìn)封裝工藝提出更高的要求。Chiplet技術(shù)需要將單個(gè)大硅片“切”成多個(gè)，接著通過(guò)封裝級(jí)整合。由于單個(gè)硅片上的布線密度和信號(hào)傳輸質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Chiplet之間的，使得適配的先進(jìn)封裝技術(shù)必須具備高密度、大帶寬布線的特點(diǎn)，盡可能的提升在多個(gè)Chiplet之間布線的數(shù)量并提升信號(hào)傳輸質(zhì)量。2022年3月，Chiplet的高速互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)UCIe正式推出，發(fā)起人為Intel（英特爾）、AMD（超威半導(dǎo)體）、ARM、高通、三星、臺(tái)積電、日月光、GoogleCloud、Meta和微軟等十家公司。UCIe聯(lián)盟為Chiplet制定了多種先進(jìn)封裝技術(shù)，包括英特爾EMIB、臺(tái)積電CoWoS、日月光FoCoS-B等。《美國(guó)芯片與科學(xué)法案》出臺(tái)促使半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代的迫切性進(jìn)一步提高，Chiplet(芯粒)技術(shù)被寄予厚望。2022年8月《美國(guó)芯片與科學(xué)法案》正式通過(guò)，法案將采取給美本土芯片行業(yè)提供巨額補(bǔ)貼，給半導(dǎo)體和設(shè)備制造提供投資稅收抵免等一系列措施，以鼓勵(lì)企業(yè)在美國(guó)建廠。另一方面，附加條例中提出接受補(bǔ)助的企業(yè)不得在對(duì)美國(guó)安全造成威脅的國(guó)家新建或擴(kuò)大某些半導(dǎo)體的生產(chǎn)能力（主要是28nm以下），其10年內(nèi)有效。美國(guó)對(duì)中國(guó)技術(shù)封鎖持續(xù)升級(jí)，尤其是在高端芯片制成領(lǐng)域。在此背景下，Chiplet作為能在短期大幅提升芯片能效的封裝技術(shù)，有望成為國(guó)產(chǎn)替代新陣地。Chiplet(芯粒)技術(shù)能降低芯片設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的時(shí)間及難度，同時(shí)也具備低成本及降低對(duì)先進(jìn)制成的需求，也可以打動(dòng)IP的內(nèi)部復(fù)用。當(dāng)Chiplet技術(shù)成熟之后，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有芯粒的疊加及少量驗(yàn)證，可以快速設(shè)計(jì)出大量新產(chǎn)品。未來(lái)Chiplet(芯粒)市場(chǎng)規(guī)模將迎來(lái)高速成長(zhǎng)，先進(jìn)封裝作為Chiplet的基礎(chǔ)，市場(chǎng)規(guī)模也將持續(xù)提升。根據(jù)集微網(wǎng)及Yole預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模為321.0億美元，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到572.0億美元，CAGR為10.1%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球Chiplet市場(chǎng)規(guī)模為18.5億美元，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到84.0億美元，CAGR達(dá)到46.0%。Chiplet(芯粒)技術(shù)代表著更多異構(gòu)芯片和各類(lèi)總線的加入，整個(gè)芯片制造過(guò)程將會(huì)變得更加復(fù)雜。從整個(gè)芯片制造環(huán)節(jié)來(lái)看，Chiplet技術(shù)將對(duì)EDA廠商、晶圓制造、封裝、IP供應(yīng)商、Chiplet產(chǎn)品及系統(tǒng)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)帶來(lái)影響。1.3國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)交付在即，航空制造樹(shù)立新的里程碑中國(guó)商飛首架C919將在今年年底交付東航，計(jì)劃2023年上半年滿足民航局規(guī)章要求后投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，其余東航C919訂單預(yù)計(jì)2023、2024年完成交付，2023年將是國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)驗(yàn)證交付和量產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)。2007年，大型客機(jī)項(xiàng)目組正式成立；2009年，中國(guó)商飛發(fā)布首個(gè)單通道常規(guī)布局150座級(jí)大型客機(jī)機(jī)型代號(hào)“COMAC919”，簡(jiǎn)稱“C919”，同年C919樣機(jī)主體結(jié)構(gòu)在上海交付；2015年，C919首架機(jī)總裝下線；2017年，首架C919完成首飛；2021年，東方航空與中國(guó)商飛正式簽署首批5架C919購(gòu)機(jī)合同；2022年，C919獲中國(guó)民用航空局頒發(fā)的型號(hào)合格證，同年七家租賃公司與中國(guó)商飛簽署300架C919飛機(jī)訂單和30架ARJ21飛機(jī)訂單。全球飛機(jī)交付市場(chǎng)呈現(xiàn)雙寡頭壟斷局面，C919規(guī)模量產(chǎn)后有望改善波音、空客壟斷市場(chǎng)的局面。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，從2021年全球飛機(jī)交付占比情況來(lái)看，空客公司占比為59%，波音公司占比33%，中國(guó)商飛占比2%。C919對(duì)比歐洲空客A320-200和美國(guó)波音B737-800，三種機(jī)型都屬于窄體飛機(jī)（座位數(shù)100-200），其性能指標(biāo)與售價(jià)相差不大。C919商業(yè)化落地有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)民航產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展，標(biāo)志著我國(guó)航空業(yè)進(jìn)入新階段。根據(jù)公開(kāi)資料統(tǒng)計(jì)，目前下單C919的客戶達(dá)到34家，訂單總和為1085架，其中海外訂單數(shù)量34架。根據(jù)C919單機(jī)價(jià)值量0.99億美元進(jìn)行測(cè)算，目前訂單總價(jià)值量達(dá)到1074億美元。2022年11月，第十四屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)開(kāi)幕，中國(guó)商飛攜手C919和ARJ21首次亮相中國(guó)航展，當(dāng)日國(guó)銀金租、工銀金租、建信金租、交銀金租、招銀金租、浦銀租賃和蘇銀金租7家租賃公司與中國(guó)商飛公司簽署300架C919和30架ARJ21飛機(jī)確認(rèn)訂單。從全球各地區(qū)客機(jī)機(jī)隊(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，2041年中國(guó)有望超越北美、歐洲，成為全球客機(jī)數(shù)量最多的國(guó)家。根據(jù)中國(guó)商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球客機(jī)總量為20,563架，預(yù)計(jì)到2041年將達(dá)到47,531架，CAGR為4.28%，其中，2021年中國(guó)客機(jī)共有3,695架，占全球客機(jī)總量的比例為17.97%，預(yù)計(jì)到2041年將達(dá)到10,007架，CAGR為5.11%，占全球客機(jī)總量的比例將達(dá)到21.05%。未來(lái)20年國(guó)內(nèi)客機(jī)市場(chǎng)行業(yè)規(guī)模將達(dá)到萬(wàn)億級(jí)，其中C919屬于單通道噴氣客機(jī)，其市場(chǎng)空間也將達(dá)到千億級(jí)。根據(jù)客機(jī)單機(jī)均價(jià)1.83億美元測(cè)算，2021年全球客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為3.76萬(wàn)億美元，預(yù)計(jì)2041年將達(dá)到8.70萬(wàn)億美元，CAGR為4.28%，其中，2041年渦扇支線客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為2205億美元；單通道噴氣客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為3.64萬(wàn)億美元；雙通道噴氣客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為2.54萬(wàn)億美元。根據(jù)測(cè)算，渦扇支線客機(jī)小、中、大型單機(jī)價(jià)值量分別為0.31、0.48、0.52億美元；單通道噴氣客機(jī)小、中、大型單機(jī)價(jià)值量分別為0.90、1.17、1.35億美元；雙通道噴氣客機(jī)小、中、大型單機(jī)價(jià)值量分別為3.00、3.88、4.84億美元。由此推算2041年國(guó)內(nèi)客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1.83萬(wàn)億美元，2021年國(guó)內(nèi)客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為6762億美元，CAGR將達(dá)到5.07%，其中，2041年渦扇支線客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為498億美元；單通道噴氣客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為7474億美元；雙通道噴氣客機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為6630億美元。大飛機(jī)主要由機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、航電系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)組成，成本占比分別為30-35%、20-25%、15-20%、15-20%，其中，航電系統(tǒng)又稱航空電子系統(tǒng)，包含人機(jī)交互系統(tǒng)、飛行狀態(tài)傳感器系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、外部傳感器系統(tǒng)、任務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)等。假設(shè)航電系統(tǒng)占大飛機(jī)總成本20%，根據(jù)測(cè)算2021年全球及我國(guó)客機(jī)航電系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模分別約7500、1400億美元，預(yù)計(jì)2041年將分別達(dá)到17400億美元、3700億美元。我們認(rèn)為伴隨國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)訂單和交付放量，上游供應(yīng)商將迎來(lái)較大的投資機(jī)會(huì)，其中，電子零部件、軍工半導(dǎo)體、新材料、激光雷達(dá)等領(lǐng)域空間廣闊。2需求終會(huì)復(fù)蘇，創(chuàng)新仍將持續(xù)2.1電池管理系統(tǒng)（BMS）國(guó)產(chǎn)替代邁入深水區(qū)，應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)升維BMS即電池管理系統(tǒng)，其性能優(yōu)劣直接決定電池組的使用壽命。一個(gè)合適的電池管理系統(tǒng)能夠在充分發(fā)揮電池優(yōu)越性能的同時(shí)，給予電池最佳的保護(hù)。電池管理系統(tǒng)的基本功能具體可分為感知、決策以及執(zhí)行三個(gè)方面，主要是對(duì)電池包進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集剩余電量、電池狀態(tài)、電流等信息，防止電池過(guò)充、過(guò)放、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)高溫，例如決策層的電池狀態(tài)分析包含電池荷電狀態(tài)（SOC）/健康狀態(tài)（SOH）估算，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做出反饋，指導(dǎo)BMS進(jìn)行控制管理，執(zhí)行層的充放電+均衡控制是整個(gè)電池管理流程的核心。電芯監(jiān)控、荷電狀態(tài)（SOC）、均衡三大核心技術(shù)造就BMS行業(yè)高壁壘。其中SOC估算精度越高，對(duì)于相同容量的電池，可以使電動(dòng)車(chē)有更高里程。高精度SOC估算可以使電池組發(fā)揮最大效能，目前最常采用的計(jì)算方法有安時(shí)積分法和開(kāi)路電壓標(biāo)定法，通過(guò)建立電池模型和大量的數(shù)據(jù)采集，將實(shí)際數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，需要長(zhǎng)時(shí)間大量數(shù)據(jù)積累。均衡技術(shù)主要分為主動(dòng)均衡與被動(dòng)均衡。被動(dòng)均衡一般通過(guò)電阻放電的方式，對(duì)電壓較高的電池進(jìn)行放電，以熱量形式釋放電量，在充電過(guò)程中為其他電池爭(zhēng)取更多充電時(shí)間。主動(dòng)均衡是一種復(fù)雜的均衡技術(shù)，在充電和放電循環(huán)期間，使得電池單元內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時(shí)間，延長(zhǎng)放電使用時(shí)間。主動(dòng)均衡電路更加復(fù)雜，成本更高。當(dāng)前國(guó)內(nèi)主流廠商電池管理系統(tǒng)（BMS）系統(tǒng)在荷電狀態(tài)（SOC）估算精度上已實(shí)現(xiàn)一致，但測(cè)量精度以及均衡方式上相較國(guó)外主流廠商具有一定差距。根據(jù)佐思產(chǎn)研數(shù)據(jù)，國(guó)外和國(guó)內(nèi)廠商在電壓/電流的測(cè)量精度上分別為0.1%FS和0.5%FS，并且國(guó)外主流廠商采取性能更加優(yōu)越的主動(dòng)均衡方式。BMS下游應(yīng)用廣泛，具體包括消費(fèi)端（3C數(shù)碼）、動(dòng)力電池（電動(dòng)車(chē)）和儲(chǔ)能電池（國(guó)防軍工、可再生能源、通訊、醫(yī)療健康等），電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速成長(zhǎng)推動(dòng)BMS的快速發(fā)展。消費(fèi)端受到快充和5G等新技術(shù)的拉動(dòng)，市場(chǎng)規(guī)模有望穩(wěn)步提升?？斐浼夹g(shù)能夠大大降低充電時(shí)間，目前已逐漸成為智能手機(jī)的標(biāo)配，對(duì)BMS的電量管理能力提出更高的要求。5G技術(shù)在豐富手機(jī)功能的同時(shí)加入了更多高性能元器件，進(jìn)一步提升手機(jī)能耗，根據(jù)中新經(jīng)緯數(shù)據(jù)，截止2022年11月，5G手機(jī)占比高達(dá)60%。工業(yè)端應(yīng)用主要包括電動(dòng)工具、無(wú)人機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等。根據(jù)AlliedMarketResearch統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2027年全球無(wú)線電動(dòng)工具市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到277億美元，2020-2027年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)達(dá)8.85%。工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，根據(jù)預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2023年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額可達(dá)176.1億美元。其中，中國(guó)是工業(yè)機(jī)器人最大的消費(fèi)國(guó)，預(yù)計(jì)2023年銷(xiāo)售額可達(dá)589億元。新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)帶動(dòng)了BMS需求。根據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，全球汽車(chē)BMS市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2027年會(huì)增至884.74億元，2021-2027年年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)26.35%。而從公布的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)BMS市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到87.7億元，2021-2025年年均復(fù)合增長(zhǎng)率將為11.47%。電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游明晰，產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料、設(shè)備提供商，中游為系統(tǒng)集成商及安裝商、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商，下游為終端用戶。其中，上游原材料包括正負(fù)極材料、電解液、隔膜、結(jié)構(gòu)件等，設(shè)備包括電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）和儲(chǔ)能變流器（PCS）。中游儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商根據(jù)終端用戶需求，將儲(chǔ)能設(shè)備及配套設(shè)施進(jìn)行整合，并設(shè)計(jì)出適用于各場(chǎng)景的儲(chǔ)能服務(wù)系統(tǒng)。下游終端用戶包括發(fā)電端如風(fēng)、光、傳統(tǒng)電站，電網(wǎng)端如電網(wǎng)公司，和用戶端如家庭用戶、工業(yè)園區(qū)等三部分。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池出貨量達(dá)到32GWh。儲(chǔ)能鋰電池出貨量的增長(zhǎng)顯著帶動(dòng)了電池管理系統(tǒng)(BMS)設(shè)備的需求。MarketandMarkets預(yù)計(jì)2027年以BMS為核心的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到151億美元，2022-2027年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為27.97%。根據(jù)高工產(chǎn)研的數(shù)據(jù)，中國(guó)儲(chǔ)能BMS市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)會(huì)在2025年達(dá)到178億元，2021-2025年年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)47.12%。電池管理系統(tǒng)(BMS)核心部件電池管理芯片(BMIC)是當(dāng)前行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn),先發(fā)優(yōu)勢(shì)尤為重要。電池管理芯片針對(duì)電池提供電池計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)控及電池保護(hù)、充電管理等功能，有效解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問(wèn)題，以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行并延長(zhǎng)電池使用壽命的目的，主要產(chǎn)品包括電池安全芯片、電池計(jì)量芯片、電池充電管理芯片。電池管理芯片（BMIC）國(guó)產(chǎn)替代需求迫切，2022年國(guó)產(chǎn)化率較低僅為10%左右。據(jù)MordorIntelligence數(shù)據(jù)顯示，2018年全球電池管理芯片市場(chǎng)規(guī)模為68億美元，預(yù)計(jì)到2024年將增長(zhǎng)至93億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為5.36%。近年來(lái)，隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，客戶對(duì)電池管理芯片產(chǎn)品的性能要求不斷提升，推動(dòng)電池管理芯片不斷向高精度、低功耗、微型化、智能化方向發(fā)展，未來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。消費(fèi)電子領(lǐng)域電池管理芯片（BMIC）國(guó)產(chǎn)替代優(yōu)勢(shì)逐步凸顯。雖然當(dāng)前整體電池管理芯片市場(chǎng)仍被德州儀器（TI）、亞德諾半導(dǎo)體（ADI）等國(guó)外企業(yè)所占據(jù)，但國(guó)內(nèi)廠商逐漸在主流手機(jī)市場(chǎng)完成國(guó)產(chǎn)替代，并在TWS耳機(jī)等新興消費(fèi)電子市場(chǎng)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。南芯科技電荷泵大功率充電系列產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)內(nèi)多個(gè)知名手機(jī)品牌廠家的認(rèn)證，并已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定量產(chǎn)。根據(jù)Frost&Sullivan研究數(shù)據(jù)顯示，以2021年出貨量口徑計(jì)算，其電荷泵充電管理芯片位列全球第一，升降壓充電管理芯片位列全球第二、國(guó)內(nèi)第一。工控領(lǐng)域電池管理芯片（BMIC）正處于國(guó)產(chǎn)替代成長(zhǎng)期。在電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具、掃地機(jī)器人以及小型儲(chǔ)能市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)芯片廠商也在加緊進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。例如賽微微電產(chǎn)品在工控領(lǐng)域表現(xiàn)出色，根據(jù)賽微微電招股書(shū)數(shù)據(jù)，2020年其輕型電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)工具全球市占率較高，分別為13.33%-21.26%、8.42%-12.65%。汽車(chē)領(lǐng)域電池管理芯片（BMIC）技術(shù)門(mén)檻非常高，以模擬前端芯片（AFE）為首的車(chē)規(guī)級(jí)芯片研發(fā)之路任重道遠(yuǎn)。車(chē)規(guī)級(jí)電池管理系統(tǒng)（BMS）系統(tǒng)的核心芯片主要包括車(chē)規(guī)級(jí)AFE、微控制單元（MCU）、數(shù)字隔離通訊接口芯片等，其中，AFE負(fù)責(zé)高精度電池電壓等信息采集，MCU進(jìn)行計(jì)算和控制，數(shù)字隔離通訊接口芯片則實(shí)現(xiàn)高低壓模塊間的電氣隔離功能。其中AFE芯片需要對(duì)高壓信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)芯片模擬性能要求高，需要采用高壓?jiǎn)纹晒に嚕˙CD），而國(guó)內(nèi)企業(yè)在這塊相對(duì)薄弱。另外，因?yàn)樯婕暗杰?chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)，還需要滿足ISO26262ASILD的功能安全等級(jí)要求，車(chē)規(guī)AFE芯片門(mén)檻非常之高。車(chē)規(guī)級(jí)芯片對(duì)于性能指標(biāo)、使用壽命、可靠性、安全性、質(zhì)量一致性的要求之高，是消費(fèi)電子芯片難以匹敵的。相比于消費(fèi)芯片及一般工業(yè)芯片，汽車(chē)芯片的工作環(huán)境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動(dòng)、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問(wèn)題，汽車(chē)芯片對(duì)于可靠性及安全性的要求也更高，一般設(shè)計(jì)壽命為15年或20萬(wàn)公里?！败?chē)規(guī)級(jí)”芯片需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的認(rèn)證流程。一方面，車(chē)規(guī)芯片需要經(jīng)過(guò)AEC-Q系列認(rèn)證——模擬汽車(chē)使用環(huán)境對(duì)芯片進(jìn)行的可靠性測(cè)試認(rèn)證，在符合芯片規(guī)定的使用條件下，能夠正常使用，且所有的性能指標(biāo)都是滿足規(guī)格書(shū)的要求。另一方面，需要經(jīng)過(guò)汽車(chē)安全完整性等級(jí)（ASIL）認(rèn)證。ISO26262確定了四種ASIL等級(jí)—A、B、C和D。ASILA代表最低程度的汽車(chē)危害，ASILD則代表最高程度的汽車(chē)危險(xiǎn)。安全氣囊、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須達(dá)到ASILD級(jí)，這是應(yīng)用于安全保障的最嚴(yán)苛等級(jí)，因?yàn)槠涫?lái)的風(fēng)險(xiǎn)最高。而安全等級(jí)范圍的最低等級(jí)，如后燈等部件，僅需達(dá)到ASILA級(jí)即可。大燈和剎車(chē)燈通常是ASILB級(jí)，而巡航控制通常是ASILC級(jí)。2.2絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)+碳化硅（SiC）等汽車(chē)功率半導(dǎo)體從估值彈性到業(yè)績(jī)彈性新能源汽車(chē)的快速崛起，帶動(dòng)車(chē)用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)，成為功率半導(dǎo)體增長(zhǎng)最快的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域。比亞迪半導(dǎo)招股書(shū)數(shù)據(jù)顯示，2020年工業(yè)控制是IGBT最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占比達(dá)33.5%，新能源汽車(chē)占比14.2%。未來(lái)，車(chē)電動(dòng)化、智能化推動(dòng)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT成為增長(zhǎng)最快的細(xì)分領(lǐng)域，新能源汽車(chē)預(yù)計(jì)在2024年將超過(guò)工業(yè)控制成為IGBT下最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到29.4%。功率半導(dǎo)體器件國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)不斷加速，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)國(guó)產(chǎn)化率有望進(jìn)一步提升。新能源汽車(chē)崛起帶來(lái)了大量的市場(chǎng)需求，國(guó)家高度重視IGBT等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)替代成為驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展的主要因素，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，IGBT自給率正在不斷提升，從2015年的10.1%迅速上升至2021的19.5%。IGBT7為最新絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）技術(shù)，發(fā)展前景廣闊。自上世紀(jì)80年度IGBT開(kāi)啟工業(yè)化應(yīng)用以來(lái)，IGBT技術(shù)經(jīng)歷了豐富的技術(shù)演變，涌現(xiàn)出七代不同的IGBT技術(shù)方案。2012年三菱電機(jī)推出第七代IGBT，IGBT7采用了新型微溝槽（MPT）+電場(chǎng)場(chǎng)截止技術(shù)。根據(jù)富士電機(jī)發(fā)布的第七代IGBT產(chǎn)品數(shù)據(jù)，相比于第六代V系列，IGBT7可以使逆變器的功率損耗降低10%，最高操作結(jié)溫度從150°C提高到175°C，這有助于減小設(shè)備尺寸。國(guó)產(chǎn)企業(yè)不斷縮短技術(shù)差距，逐步逼近國(guó)際水平。國(guó)內(nèi)廠商中斯達(dá)半導(dǎo)絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）技術(shù)發(fā)展較快，基于第七代IGBT技術(shù)的車(chē)規(guī)級(jí)650/750VIGBT芯片已研發(fā)成功。憑借優(yōu)異性能，以碳化硅（SiC）為代表的第三代半導(dǎo)體加速滲透。半導(dǎo)體原料共經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為典型代表的第三代半導(dǎo)體作為寬禁帶半導(dǎo)體材料，隨著市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體器件微型化、導(dǎo)熱性的高要求，這類(lèi)材料的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，適用于制作抗輻射、高頻、大功率和高密度集成的電子器件，在5G通信、新能源汽車(chē)、光伏逆變器等應(yīng)用需求的明確牽引下獲得廣泛關(guān)注。相比傳統(tǒng)的硅器件，寬禁帶器件有著更好的效能，具有禁帶寬度大、電子漂移飽和速度高、介電常數(shù)小、導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)。相比硅器件，碳化硅(SiC)擁有更高的系統(tǒng)功率，氮化鎵(GaN)擁有更高的開(kāi)關(guān)頻率，可以根據(jù)半導(dǎo)體材料的不同特點(diǎn)有效使用電力。800V汽車(chē)高壓快充平臺(tái)加速碳化硅（SiC）應(yīng)用。800V電壓系統(tǒng)需要1200V的耐壓功率芯片，根據(jù)速石科技官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，1200V器件選用碳化硅(SiC）為襯底做金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）和硅（Si）襯底的IGBT對(duì)比能提高6%-8%的整車(chē)效率。根據(jù)Linker數(shù)據(jù)顯示，在400V電壓平臺(tái)下，碳化硅（SiC）能夠比絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）器件擁有2-4%的效率提升，而在750V電壓平臺(tái)下其提升幅度則可增大至3.5%-8%。根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)顯示，2020年全球電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)對(duì)6英寸碳化硅（SiC）晶圓需求僅有6萬(wàn)片，隨著電動(dòng)車(chē)滲透率不斷升高以及整車(chē)架構(gòu)朝800V高壓方向邁進(jìn)，預(yù)估2025年將攀升至169萬(wàn)片，近6年CAGR+95%。芯片供應(yīng)持續(xù)緊張，設(shè)計(jì)制造封裝一體化（IDM）模式價(jià)值凸顯。根據(jù)所涉及工藝環(huán)節(jié)的不同，半導(dǎo)體企業(yè)采用的經(jīng)營(yíng)模式主要為IDM模式和無(wú)晶圓廠（Fabless）模式兩種。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試三大工藝環(huán)節(jié)，IDM模式指包含上述全部環(huán)節(jié)的經(jīng)營(yíng)模式，屬于重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式；Fabless模式專注于芯片設(shè)計(jì)，將生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等環(huán)節(jié)外包，屬于輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式。IDM模式對(duì)企業(yè)的研發(fā)力量、生產(chǎn)管理能力、資金實(shí)力和業(yè)務(wù)規(guī)模都有極高的要求，2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)廠商排名前十的公司有六家采用IDM模式，包括英特爾、三星、SK海力士、德州儀器等。隨著市場(chǎng)供需關(guān)系的不斷變化及產(chǎn)品技術(shù)的不斷升級(jí)迭代，擁有設(shè)計(jì)制造封裝一體化（IDM）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)能力的企業(yè)在生產(chǎn)能力、市場(chǎng)反應(yīng)程度方面將會(huì)獲得更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2.3VR/AR+物聯(lián)網(wǎng)（IoT）浪花翻涌，無(wú)線音頻SoC市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步提升AR/VR硬件市場(chǎng)與內(nèi)容及服務(wù)市場(chǎng)形成雙向的良性互動(dòng)。一方面隨著AR/VR硬件產(chǎn)量的增加、普及、用戶滲透率的提升，將會(huì)吸引更多VR/A