國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)現(xiàn)狀

中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)需求量大，約占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的 1/3。伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在以手機(jī)、PC、可穿戴設(shè)備為代表的消費(fèi)電子，以及以物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、新能源、醫(yī)療、安防等新興應(yīng)用領(lǐng)域的快速推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體市場(chǎng)需求旺盛。美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)半導(dǎo)體銷售額占全球比例約 1/3，已成為球半導(dǎo)體需求市場(chǎng)的重要組成部分。

▲中國(guó)與全球半導(dǎo)體銷售額占比

面對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的廣大需求，國(guó)內(nèi)企業(yè)規(guī)模卻普遍偏小。根據(jù) IC Insight，2020 年 1 季度十大半導(dǎo)體公司中，絕大多數(shù)為美國(guó)企業(yè)，亦有部分來(lái)自于韓國(guó)或中國(guó)臺(tái)灣。中國(guó)大陸的企業(yè)中，僅華為海思的營(yíng)收規(guī)模擠進(jìn)了前十的行列，且海思在去年同期這一排名僅為 15 名。除海思之外，國(guó)內(nèi)其他半導(dǎo)體企業(yè)的規(guī)模則處于較小的狀態(tài)，與中國(guó)廣大的市場(chǎng)需求不匹配。

▲2020 年 1 季度半導(dǎo)體銷量前十公司（百萬(wàn)美元）

除企業(yè)規(guī)模之外，集成電路的進(jìn)出口數(shù)據(jù)更能體現(xiàn)國(guó)內(nèi)自給率偏低。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2019 年中國(guó)集成電路出口額為 1017 億美元，而進(jìn)口額為 3050 億美元，出口額僅為進(jìn)口額的 1/3，貿(mào)易逆差超過(guò) 2000 億美元。雖從歷年數(shù)據(jù)趨勢(shì)來(lái)看，此比例呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，但這數(shù)額巨大的貿(mào)易逆差顯示，國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代仍有廣闊的市場(chǎng)空間。

▲歷年集成電路進(jìn)出口數(shù)據(jù)

▲半導(dǎo)體行業(yè)分工模式

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)是半導(dǎo)體行業(yè)中極其重要的一環(huán)。全球前十的半導(dǎo)體企業(yè)中，除部分 IDM 模式的企業(yè)之外，其余多數(shù)均為 Fabless 模式，此現(xiàn)象也說(shuō)明了設(shè)計(jì)類企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)中的重要地位。近來(lái)，華為被美國(guó)進(jìn)一步制裁的事件將半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代這一話題提上風(fēng)口。芯片設(shè)計(jì)作為半導(dǎo)體行業(yè)中極其重要的一環(huán)，是國(guó)產(chǎn)替代的重要組成部分。中國(guó) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，成長(zhǎng)空間巨大。隨著中美貿(mào)易摩擦，華為被制裁，將刺激更多的國(guó)內(nèi)下游企業(yè)選擇本土供應(yīng)商，在提高自給率的過(guò)程中，必然有一批企業(yè)逐步成長(zhǎng)，從小規(guī)模逐漸成長(zhǎng)為中、大規(guī)模的企業(yè)。

▲2019 年全球十大 IC 設(shè)計(jì)公司排名（百萬(wàn)美元）

根據(jù)不同的下游應(yīng)用，不同半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司產(chǎn)品的形態(tài)與功能各不相同，因此半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司可大致按照半導(dǎo)體產(chǎn)品的類型進(jìn)行分類：分為分立器件、集成電路、光電器件和傳感器等，其中集成電路又分為模擬電路和數(shù)字電路，其中數(shù)字電路包括微器件、存儲(chǔ)器和邏輯電路等。

▲半導(dǎo)體分類

不同的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)，在面對(duì)不用的下游應(yīng)用時(shí)將有完全截然不同的發(fā)展前景，因此精選賽道至關(guān)重要。以美國(guó)公司為例，過(guò)去十年是智能移動(dòng)通信的黃金十年，不同行業(yè)的龍頭公司發(fā)展速度各不相同：定位手機(jī)處理器芯片和射頻芯片的高通、Skyworks 分布取得了 1 倍和 3.5 倍的增長(zhǎng)；定位通訊芯片的博通取得 11 倍增長(zhǎng)；定位存儲(chǔ)芯片的美光取得 4 倍增長(zhǎng)；相對(duì)而言，定位 FPGA，模擬芯片的賽靈思和 TI 則相對(duì)速度慢了很多。因此，同樣作為后進(jìn)者，在趕超先進(jìn)企業(yè)的過(guò)程中，若能卡位具有良好發(fā)展前景的行業(yè)，如功率半導(dǎo)體、模擬器件以及 Wi-Fi、指紋識(shí)別、音頻等消費(fèi)類芯片領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的龍頭公司更有希望在下游快速發(fā)展的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)彎道超車，享受國(guó)產(chǎn)替代和市場(chǎng)發(fā)展的雙重紅利。

功率器件，國(guó)內(nèi)企業(yè)大有可為

在各賽道中，首先看好國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商的國(guó)產(chǎn)替代效應(yīng)。在下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)β拾雽?dǎo)體需求不斷增加的推動(dòng)下，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間將呈現(xiàn)穩(wěn)定快速的增長(zhǎng)，這為國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展提供了很好的機(jī)會(huì)。

1、 功率半導(dǎo)體：電力電子設(shè)備的核心器件

半導(dǎo)體功率器件：即電力電子器件，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用于改變電氣設(shè)備中的電壓、電流和頻率，實(shí)現(xiàn)交直流之間的轉(zhuǎn)換的電子器件，可以使得電氣設(shè)備得到最佳的電能供給并高效、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，是電子電力變換裝置的核心器件之一。常用的半導(dǎo)體功率器件有：功率二極管、晶閘管、IGBT、MOSFET 等。

▲常見(jiàn)四種功率半導(dǎo)體特性及其應(yīng)用

功率二極管是電力電子線路中最基本的組成單元，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在電路中起到穩(wěn)壓、整流、開(kāi)關(guān)和逆變的作用，用到最多的有肖特基二極管 SBD 和快恢復(fù)二極管FRD。

▲各種類型二極管

▲二極管伏安特性

絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 是由 BJT（雙極型三極管）和 MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導(dǎo)通壓降兩方面優(yōu)點(diǎn)。IGBT 是一種新型的電力電子器件，是工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域的核心元器件。

▲絕緣柵雙極型晶體管 IGBT 模塊產(chǎn)品圖

▲ IGBT 模組等效電路圖

晶閘管 SCR 又稱可控硅，是一種大功率電器元件，它具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可以作為大功率設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器件。

▲晶閘管產(chǎn)品圖

▲ 晶閘管伏安特性曲線

MOSFET 即金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，MOSFET 功率器件是電能轉(zhuǎn)換和控制的核心半導(dǎo)體器件，具有速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。

▲ 功率 MOSFET 產(chǎn)品圖

▲ 功率 MOSFET 模組等效電路圖

2、 市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步上升，發(fā)展?jié)摿薮?/p>

半導(dǎo)體功率器件市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)百億美元。根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，2019 年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 403 億美元，同比 2018 年增長(zhǎng) 3.3%，預(yù)計(jì) 2021 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 441 億美元。2019 年中國(guó)的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng) 35.9%的份額，達(dá)到 144.8 億美元，同比 2018 年增長(zhǎng) 4.3%，2021 年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到159 億美元。

▲全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模

▲中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模半導(dǎo)體功率器件應(yīng)用廣泛，幾乎應(yīng)用于一切電子領(lǐng)域，包括工業(yè)、4C（計(jì)算機(jī)、通信、汽車電子、消費(fèi)電子）、航天軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車/充電樁等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著功率半導(dǎo)體器件性能的提高以及各產(chǎn)品追求低功耗和高能效比，光伏、智能電網(wǎng)、新能源汽車、5G 通訊等熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)功率半導(dǎo)體行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，使得下游市場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。

▲2018 年全球功率半導(dǎo)體應(yīng)用分布

在全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中，用于工業(yè)控制的比重高達(dá) 34%，其次是汽車和通信領(lǐng)域各占 23%，消費(fèi)電子占 20%的市場(chǎng)份額。近年來(lái)，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到了新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、變頻家電等市場(chǎng)，且由于這些市場(chǎng)需求的持續(xù)擴(kuò)張，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。軌道交通領(lǐng)域，在短時(shí)間內(nèi)將機(jī)車從時(shí)速為零提升至幾百公里的過(guò)程中，必須確保所有電力設(shè)備需要的電壓、電流精準(zhǔn)可靠，必須使用 IGBT 等功率器件。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)需求必然有所增長(zhǎng)。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 125 億美元，以 2016 年全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng) 90 億美元的規(guī)模為基準(zhǔn)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.56%，前景廣闊。

▲全球工業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模

新能源汽車對(duì)率半導(dǎo)體需求的需求是傳統(tǒng)汽車的五倍多，另外，和新能源汽車相配套的充電樁對(duì)功率半導(dǎo)體特別是 IGBT芯片和 MOSFET 芯片的需求量也十分龐大。我國(guó)新能源汽車銷售占全球份額的一半以上，2018 年和 2019 年我國(guó)新能源汽車銷量均超過(guò) 120 萬(wàn)臺(tái)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)計(jì)今年我國(guó)新能源汽車銷量有望突破 150 萬(wàn)臺(tái)，同時(shí)我國(guó)充電樁數(shù)目將達(dá)到 450 萬(wàn)個(gè)。新能源汽車市場(chǎng)需求的大幅增長(zhǎng)將為功率半導(dǎo)體市場(chǎng)提供強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力量。

▲新能源汽車銷量

▲充電樁累計(jì)保有量

通訊行業(yè)也是功率半導(dǎo)體行業(yè)的一大終端市場(chǎng)，常規(guī)應(yīng)用包括通信基站、交換機(jī)、光端機(jī)、路由器等。5G 基站等設(shè)備建設(shè)和 5G 手機(jī)的普及必然刺激更多功率半導(dǎo)體的需求，其中既包括電源管理 IC 需求的增加，也包括對(duì)功率 MOSFET 構(gòu)成的射頻器件需求的大量提升。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息研究院的數(shù)據(jù)，2018 年通訊功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模 59.39 億美元，預(yù)計(jì)到 2021 年市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)近 20%上升到 70.81 億美元。當(dāng)前 5G 正處于建設(shè)和商用普及的階段，這將成為通訊功率半導(dǎo)體市場(chǎng)最重要的推動(dòng)力量。

▲通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體應(yīng)用構(gòu)成

▲ 通訊領(lǐng)域功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模

消費(fèi)類電子也是功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用的重要領(lǐng)域。除手機(jī)外，電視機(jī)、冰箱、空調(diào)、微波爐等產(chǎn)品都需要使用功率半導(dǎo)體，一般是小電壓的功率半導(dǎo)體，如MOSFET 等。而在變頻家電領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體更是實(shí)現(xiàn)變頻技術(shù)的核心器件，變頻技術(shù)通過(guò)使用晶閘管、IGBT 和 MOSFET 等功率半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的變換和控制。根據(jù) IHS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年家用功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模有望從 2017 年的 14.4 億美元增長(zhǎng)至 26.68 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 16.5%。故而家用電器的變頻化必然也將推動(dòng)家用領(lǐng)域功率半導(dǎo)體的發(fā)展。

▲ 家電領(lǐng)域功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

目前中國(guó)大陸處于功率半導(dǎo)體器件供應(yīng)鏈的相對(duì)末端，產(chǎn)品以二極管、晶閘管、低壓 MOSFET 等低功率半導(dǎo)體器件為主，90%的器件和設(shè)備都需要從國(guó)外進(jìn)口。雖然與國(guó)際頭部公司之間還存在較大差距，但在某些細(xì)分領(lǐng)域，我國(guó)企業(yè)也具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力：

▲2018 年全球前十功率半導(dǎo)體企業(yè)市場(chǎng)份額

▲全球功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)地份額

▲國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)功率半導(dǎo)體企業(yè)梳理

MOSFET 市場(chǎng)集中度高，我國(guó)企業(yè)亦參與角逐 。據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)，2019 年全球功率 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模為 62.59 億美元。在全球競(jìng)爭(zhēng)格局中，功率 MOSFET 的市場(chǎng)份額幾乎集中在國(guó)際大廠手中，僅英飛凌、安森美和瑞薩三家企業(yè)的市場(chǎng)份額就接近 50%。

▲全球 MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模

▲ 2018 年全球 MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額

2018 年我國(guó) MOSFET 市場(chǎng)規(guī)模為 27.92 億美元，占據(jù)全球市場(chǎng)規(guī)模的 36.8%。IHS 數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)功率 MOSFET 供應(yīng)商中排名靠前的依次是英飛凌、安森美、 瑞薩等國(guó)際巨頭廠商，但明顯可以看到國(guó)內(nèi)廠商華潤(rùn)微電子也是 MOSFET 領(lǐng)域的重要玩家。

▲2018 年國(guó)內(nèi) MOSFET 供應(yīng)商市場(chǎng)份額

IGBT 市場(chǎng)集中度高，壟斷逐漸被打破 。2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模約為 58.36 億美元，市場(chǎng)份額大部分集中在幾大廠商手中。在全球競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)之中，僅英飛凌、三菱、富士電機(jī)這三家企業(yè)就占據(jù)全部市場(chǎng)份額的 50%以上。

▲全球 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化

▲2018 年全球 IGBT 市場(chǎng)份額

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，2018 年 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將近 162 億元，同比 2017 年增長(zhǎng) 21.7%。市場(chǎng)占有率方面，國(guó)際巨頭占據(jù)著我國(guó) IGBT 市場(chǎng)很高的份額。隨著近幾年國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)的研發(fā)投入，我國(guó) IGBT 技術(shù)發(fā)展取得不錯(cuò)的進(jìn)步，國(guó)外廠商壟斷狀況有所打破。IHS 數(shù)據(jù)顯示，2017 年全球 IGBT 模塊市場(chǎng)供應(yīng)商排名中，我國(guó)斯達(dá)半導(dǎo)進(jìn)入到了全球前十的行列。此外，我國(guó)比亞迪、華潤(rùn)上華等企業(yè)也在 IGBT 領(lǐng)域取得不錯(cuò)進(jìn)展。

▲中國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模變化

▲ 2018 年中國(guó) IGBT 市場(chǎng)份額

功率二極管市場(chǎng)集中度低，有望率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代 。功率二極管占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的 20%左右，市場(chǎng)格局相對(duì)較為分散：瑞薩是全球最大的功率二極管供應(yīng)商，占據(jù)約 10%的市場(chǎng)份額，排名前五的廠商總共占據(jù)了全球 28%的市場(chǎng)份額，可見(jiàn)功率二極管的市場(chǎng)集中度較 IGBT 和 MOSFET 要低得多。此外，由于功率二極管門檻和利潤(rùn)率都比較低，國(guó)際大廠逐漸放棄這一市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)能向中國(guó)轉(zhuǎn)移。目前，我國(guó)功率二極管的出口數(shù)量已經(jīng)超過(guò)進(jìn)口數(shù)量，這一細(xì)分領(lǐng)域有望率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。綜合來(lái)看，我國(guó)功率半導(dǎo)體企業(yè)與國(guó)際頭部公司之間確實(shí)還存在著較大差距，整體實(shí)力尚顯不足。但隨著近年來(lái)持續(xù)的研發(fā)投入，我國(guó)功率半導(dǎo)體企業(yè)也取得了一定程度上的技術(shù)進(jìn)步。在各細(xì)分領(lǐng)域，都存在具有相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。在國(guó)產(chǎn)替代的大背景下，疊加政策扶持、資金支持以及我國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間廣闊等多重利好因素，未來(lái)我國(guó)功率半導(dǎo)體企業(yè)將享有很大的成長(zhǎng)空間。

受益 5G 驅(qū)動(dòng)，射頻前端市場(chǎng)快速增長(zhǎng)

如果說(shuō) 2019 年是 5G 的元年，那么 2020 年將是 5G 快速發(fā)展與提高滲透率的一年。5G 的快速發(fā)展將給諸多領(lǐng)域帶來(lái)投資機(jī)會(huì)，射頻前端作為 4G 向 5G 轉(zhuǎn)變的過(guò)程中價(jià)值量顯著提高的元器件，將優(yōu)先受益于 5G 時(shí)代的來(lái)臨。射頻前端中，市場(chǎng)主要由歐美以及日本的廠商占據(jù)領(lǐng)先地位，國(guó)產(chǎn)廠商在部分領(lǐng)域如低噪聲放大器和射頻開(kāi)關(guān)已經(jīng)處于不輸于人的狀態(tài)，但功率放大器和濾波器還有一定程度的追趕空間。在5G 推進(jìn)的過(guò)程中，以及國(guó)產(chǎn)替代的推動(dòng)下，處于此賽道的國(guó)產(chǎn)廠商將同時(shí)享受市場(chǎng)空間和市場(chǎng)份額擴(kuò)大的雙重紅利。受益于 5G 發(fā)展，射頻前端價(jià)值量顯著提升 。射頻前端是移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心組件，主要起到收發(fā)射頻信號(hào)的作用，包括功率放大器（PA）、雙工器（Duplexer 和 Diplexer）、射頻開(kāi)關(guān)（Switch）、濾波器（Filter）和低噪放大器（LNA）五個(gè)部分。射頻器件是無(wú)線連接的核心，凡是需要無(wú)線連接的地方必備射頻器件。

▲射頻前端結(jié)構(gòu)

▲射頻前端器件功能介紹

據(jù) Yole 數(shù)據(jù)估計(jì)，射頻前端器件中，價(jià)值量占比最高的是濾波器，其次是功率放大器，占比分別約為總價(jià)值量的 1/2 和 1/3。其余器件包括開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器等，合計(jì)占比約 15%。

▲射頻前端器件價(jià)值量占比

5G 手機(jī)的射頻前端價(jià)值量將顯著提升。在通訊技術(shù)升級(jí)換代的過(guò)程中，每一代升級(jí)都要保證技術(shù)和應(yīng)用性能能夠向后兼容，也就是說(shuō)新一代的手機(jī)需要適配更多的頻段。智能手機(jī)每增加一個(gè)頻段，都需要增加額外的射頻器件與之匹配。5G相對(duì)于4G，無(wú)論是濾波器、功率放大器、還是射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器，數(shù)量都會(huì)大量增加。此外，5G 信號(hào)使用的頻率更高，支持更高頻率的射頻器件的技術(shù)難度更高，其價(jià)值量也會(huì)更高。所以在 5G 時(shí)代，量?jī)r(jià)齊升將成為射頻前端市場(chǎng)規(guī)模變大的主要原因 。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)估計(jì)，2023 年射頻前端總體規(guī)模預(yù)計(jì)約 230 億美元，2017-2023 年的復(fù)合增長(zhǎng)率為 14%。其中功率放大器 PA 到 2023 年的規(guī)模為 70 億美元，2017-2023 年的復(fù)合增長(zhǎng)率為 7%；濾波器的市場(chǎng)規(guī)模在 2023 年將達(dá)到 225 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 19%。

▲不同射頻前端器件市場(chǎng)估計(jì)

濾波器 。濾波器是射頻前端芯片占營(yíng)收比例最高的部件，包括聲表面濾波器（SAW，SurfaceAcoustic Wave）、體聲波濾波器（BAW，Bulk Acoustic Wave），SAW 和 BAW 濾波器是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器，簡(jiǎn)要介紹如下：SAW 主要應(yīng)用于低頻段，在 4G 時(shí)代及以前是應(yīng)用最廣泛的濾波器。市場(chǎng)的領(lǐng)先者主要是村田 Murata、TDK、太陽(yáng)誘電 TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo，五家合計(jì)占據(jù)全球約 95%份額；BAW 主要應(yīng)用于 2.5GHz-6GHz 的高頻段。由于 5G 主要采用 2.5GHz 以上的頻段，因此 BAW 將在 5G 時(shí)代逐漸成為主流的濾波器。BAW 市場(chǎng)由 BroadcomAvago 統(tǒng)治，占據(jù)了約87%的份額，其余廠商分別是 Qorvo 和太陽(yáng)誘電、TDK等；

▲SAW 濾波器全球市場(chǎng)份額

▲ BAW 濾波器全球市場(chǎng)份額

國(guó)內(nèi)企業(yè)主要布局 SAW 濾波器，BAW 濾波器涉足的企業(yè)較少：布局 BAW 的廠商有諾思、開(kāi)元通信和漢天下。SAW 國(guó)產(chǎn)廠商有麥捷科技、瑞宏科技、信維通信、中電德清華瑩、華遠(yuǎn)微電、無(wú)錫好達(dá)電子等。

▲濾波器國(guó)內(nèi)廠商情況

功率放大器 。功率放大器（PA）是發(fā)射端的小功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率信號(hào)的裝置，用于驅(qū)動(dòng)特定負(fù)載的天線等。PA 是無(wú)線通信設(shè)備射頻前端最核心的組成部分，其性能直接決定了手機(jī)等無(wú)線終端的通訊距離、信號(hào)質(zhì)量。PA 主要采用 GaAs、RF-SOI、CMOS、GaN 或 SiGe 作為材料。其中 GaAs 和 GaN是應(yīng)用較為廣泛的 PA 材料。GaN 的高頻特性較好，比較適用于基站；GaAs 性價(jià)比更高，適用于終端設(shè)備。當(dāng)前 PA 市場(chǎng)主要被三大廠商 Skyworks、Qorvo、Broadcom壟斷，合計(jì)占有超過(guò) 90%的市場(chǎng)份額，此三大廠商均采用 IDM 模式。

▲PA 市場(chǎng)份額情況

國(guó)內(nèi) PA 產(chǎn)品大多停留在中低端應(yīng)用，布局高端應(yīng)用的 PA 廠商不多。但華為設(shè)計(jì)的PA 將提高國(guó)內(nèi)廠商布局高端 PA 的信心，目前由華為設(shè)計(jì)、三安光電代工的砷化鎵和氮化鎵 PA 進(jìn)展順利，有望成為 PA 國(guó)產(chǎn)替代的閃光點(diǎn)。其余廠商中，設(shè)計(jì)公司包括中科漢天下、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳、慧智微、中普微等；代工廠商包括三安光電、海特高新等。

▲射頻 PA 國(guó)內(nèi)廠商情況

射頻開(kāi)關(guān) 。射頻開(kāi)關(guān)主要作用為實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換以及不同頻段間的切換。射頻開(kāi)關(guān)采用包括 SOI、CMOS、GaAs-PHEMT 等材料工藝，SOI 是射頻開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)平臺(tái)，SOI 工藝預(yù)計(jì)長(zhǎng)期維持在 90%左右的出貨份額，CMOS 工藝約占比 7%-8%左右。射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)近些年一直保持著高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2018 年達(dá)到 16.54 億美元，隨著 5G的發(fā)展，射頻開(kāi)關(guān)的市場(chǎng)需求將會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，到 2023 年市場(chǎng)規(guī)模將接近 40 億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率接近 20%。市場(chǎng)格局方面：目前射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)主要被海外公司占據(jù)，Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata 合計(jì)市場(chǎng)份額超過(guò)了 80%。值得一提的是，國(guó)內(nèi)廠商卓勝微占領(lǐng)了 10%左右的市場(chǎng)份額，為全球第五大射頻開(kāi)關(guān)龍頭企業(yè)。

▲全球射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)規(guī)模（億美元）

▲ 全球射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)份額

手機(jī)等移動(dòng)終端是目前射頻前端芯片最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，智能手機(jī)等移動(dòng)終端近幾年出貨量一直保持穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，疊加 5G 技術(shù)帶來(lái)的變革和近幾年國(guó)產(chǎn)手機(jī)品牌的強(qiáng)勢(shì)崛起，以及美國(guó)對(duì)于中國(guó)的半導(dǎo)體禁運(yùn)措施，國(guó)內(nèi)的大量的射頻前端器件需求將會(huì)給國(guó)內(nèi)相關(guān)公司帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇，國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)愈發(fā)強(qiáng)勁。

消費(fèi)類產(chǎn)品不斷創(chuàng)新，國(guó)產(chǎn)替代助力新增長(zhǎng)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G 等新型科技的發(fā)展，消費(fèi)類半導(dǎo)體有望在下游創(chuàng)新不斷、技術(shù)迭代升級(jí)以及需求不斷提高等因素的推動(dòng)下，迎來(lái)新一輪的高額業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。與其他半導(dǎo)體領(lǐng)域相比，國(guó)產(chǎn)廠商在該領(lǐng)域與國(guó)際傳統(tǒng)廠商差距不大，細(xì)分領(lǐng)域甚至處于全球龍頭的位置，如在 Wi-Fi 芯片領(lǐng)域的樂(lè)鑫科技，指紋識(shí)別芯片領(lǐng)域的匯頂科技，以及音頻 SoC 芯片領(lǐng)域的恒玄科技等。在當(dāng)前國(guó)產(chǎn)替代的大背景下，國(guó)內(nèi)的消費(fèi)半導(dǎo)體相關(guān)公司將持續(xù)發(fā)揮行業(yè)領(lǐng)先及本土化優(yōu)勢(shì)，不斷拓展海內(nèi)外市場(chǎng)，業(yè)績(jī)值得期待。Wi-Fi 芯片 。Wi-Fi 芯片是使用短距離無(wú)線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備與虛擬信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)線連接的一種通信芯片。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟與物聯(lián)網(wǎng)的興起，越來(lái)越多的設(shè)備和移動(dòng)終端需要搭配 Wi-Fi 芯片完成網(wǎng)絡(luò)連接，以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)、智能管理。因此，Wi-Fi 芯片的下游市場(chǎng)十分豐富，主要涉及智能家居、智能照明、智能支付終端、智能可穿戴設(shè)備、傳感設(shè)備及工業(yè)控制等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。據(jù) IDC 報(bào)告顯示，2025 年物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)量將會(huì)達(dá)到 416 億臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 28.7%。隨著物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上升到社會(huì)基建的高度以及其下游設(shè)備的爆發(fā)式增長(zhǎng)，Wi-Fi 芯片有望暢享二者帶來(lái)的市場(chǎng)需求。

▲Wi-Fi 芯片應(yīng)用場(chǎng)景

▲ 樂(lè)鑫科技的 Wi-Fi MCU 通信芯片

在物聯(lián)網(wǎng)拉動(dòng) Wi-Fi 芯片需求的過(guò)程中，智能家居領(lǐng)域的發(fā)展是一個(gè)主要原因。近年來(lái)，隨著無(wú)線連接技術(shù)以及低功耗芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展與成熟，智能家居的價(jià)格逐漸開(kāi)始減低，消費(fèi)市場(chǎng)漸漸接受，智能家居行業(yè)也開(kāi)始真正快速發(fā)展。根據(jù) IDC 全球智能家居數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，2022 年全球智能家居出貨量將達(dá)到 13 億臺(tái)，行業(yè)規(guī)模將達(dá)到 2769.82 億美元。面對(duì)這一智能領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的芯片廠商將目光鎖定到 Wi-Fi 芯片，如高通、德州儀器等。在國(guó)內(nèi)廠商中，樂(lè)鑫科技作為 Wi-Fi 芯片行業(yè)龍頭，深耕多年，市場(chǎng)份額全球第一，超過(guò) 30%，構(gòu)建出一套硬件+軟件+云平臺(tái)對(duì)接的完整物聯(lián)網(wǎng)智能解決方案，主要客戶包括涂鴉、小米等，充分享受下游市場(chǎng)發(fā)展，公司業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)。

▲ 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量預(yù)測(cè)

▲ 中國(guó)智能家居市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（億元）

目前 Wi-Fi 芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)充分，競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定。主要參與者分為兩類，一類是以高通，德州儀器，聯(lián)發(fā)科為首的大型傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)廠商。另一類則是以樂(lè)鑫科技為首的中小型電路設(shè)計(jì)企業(yè)。大型廠商研發(fā)實(shí)力強(qiáng)，資本雄厚，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。而本土中小型廠商，一般提前布局研發(fā)，如樂(lè)鑫科技在 Wi-Fi 芯片領(lǐng)域深耕多年，通過(guò)多年積累和本土優(yōu)勢(shì)，占據(jù)市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在產(chǎn)品性能、性價(jià)比、本土化等方面領(lǐng)先對(duì)手。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)研究機(jī)構(gòu) Techno Systems Research 發(fā)布的各年度研究報(bào)告，公司是物聯(lián)網(wǎng) Wi-FiMCU 芯片領(lǐng)域的主要供應(yīng)商之一， 產(chǎn)品具有較強(qiáng)的進(jìn)口替代實(shí)力和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2016 年度公司產(chǎn)品銷量物聯(lián)網(wǎng) Wi-Fi MCU 市場(chǎng)份額處于 10-30%范圍內(nèi)；2017 年度和 2018 年度公司產(chǎn)品銷售市場(chǎng)份額保持在 30%左右，均高于其他同行業(yè)公司。指紋識(shí)別 。指紋識(shí)別技術(shù)是利用人類指紋的唯一性，通過(guò)采集指紋圖像進(jìn)行比對(duì)來(lái)識(shí)別身份的一種技術(shù)。指紋識(shí)別需要先采集指紋并對(duì)指紋進(jìn)行 DSP 圖像處理從而生成細(xì)節(jié)清晰的指紋圖像來(lái)進(jìn)行對(duì)比給出結(jié)果。指紋識(shí)別芯片，就是內(nèi)嵌的芯片產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)上述的指紋圖像采集、特征提取、對(duì)比的芯片。目前智能手機(jī)是指紋識(shí)別芯片最主流的應(yīng)用終端。

▲指紋識(shí)別原理

▲ 指紋識(shí)別技術(shù)

世界上第一部指紋識(shí)別手機(jī)是 1998 年西門子推出的樣機(jī)，為刮擦式指紋識(shí)別，之后10 年市場(chǎng)上又陸續(xù)推出了幾款刮擦式指紋識(shí)別手機(jī)，但這類識(shí)別方法耗時(shí)久、不美觀、成本高，市場(chǎng)效果不達(dá)預(yù)期，熱度不夠，因此指紋識(shí)別一直處于緩慢發(fā)展階段， 市場(chǎng)也一直處于 FPC 和 AuthenTec 競(jìng)爭(zhēng)階段。直到 2013 年，AuthenTec 研發(fā)出了正面按壓式指紋識(shí)別技術(shù)并被蘋(píng)果收購(gòu)，推出 Touch ID，徹底引爆指紋識(shí)別市場(chǎng)。而 FPC 則搶占了初蘋(píng)果之外的大部分市場(chǎng)，市場(chǎng)也因此變成了 FPC 一家獨(dú)大。2014年國(guó)產(chǎn)廠商匯頂科技聯(lián)合魅族打破蘋(píng)果壟斷，早于三星 S6，推出了第二款正面按壓式指紋識(shí)別手機(jī)，匯頂科技也成為國(guó)內(nèi)指紋識(shí)別龍頭企業(yè)，市場(chǎng)份額全球第一。

▲ 指紋識(shí)別發(fā)展歷史

市場(chǎng)上主流的指紋識(shí)別技術(shù)主要可分為三類：電容式指紋識(shí)別、超聲波指紋識(shí)別以及光學(xué)指紋識(shí)別。電容式指紋識(shí)別：正面按壓式指紋識(shí)別系統(tǒng)屬于電容式指紋識(shí)別，主要利用手指皮膚表面作為一極，脊線和谷（指紋上高低點(diǎn)）由于與芯片表面距離不同，形成不同的電容值，從而電容式指紋識(shí)別傳感器獲取指紋圖像信息。電容式指紋識(shí)別技術(shù)也是市場(chǎng)主流的指紋識(shí)別技術(shù)，據(jù)三方數(shù)據(jù)，電容式指紋識(shí)別在 2014 年至2017 年滲透率提升到 72%。但之后隨著全面屏手機(jī)的興起，電容式指紋識(shí)別的市場(chǎng)逐漸被超聲波及光學(xué)指紋識(shí)別所侵占。超聲波指紋識(shí)別：超聲波指紋識(shí)別類似于聲吶，主要利用超聲波接收特定頻率的信號(hào)反射來(lái)探知指紋的具體形態(tài)。目前三星是市場(chǎng)上主要運(yùn)用超聲波指紋識(shí)別技術(shù)的公司，市場(chǎng)下游需求小。同時(shí)相較于光學(xué)指紋識(shí)別，超聲波指紋識(shí)別單價(jià)偏高，使得其市場(chǎng)發(fā)展緩慢。光學(xué)指紋識(shí)別：光學(xué)指紋識(shí)別是目前最廣泛使用的指紋識(shí)別技術(shù)，利用手指放在光學(xué)鏡片上，由內(nèi)置光源照射，投射在電荷器件上，經(jīng)指紋芯片處理成為多灰度指紋識(shí)別圖像。隨著全屏手機(jī)浪潮的到來(lái)，光學(xué)指紋識(shí)別也將會(huì)在未來(lái)占據(jù)絕大部分的指紋識(shí)別市場(chǎng)。

▲ 電容式指紋識(shí)別

▲ 光學(xué)指紋識(shí)別

全面屏趨勢(shì)來(lái)襲，屏下指紋大勢(shì)所趨：全面屏手機(jī)的解鎖方式主要包括人臉識(shí)別和指紋識(shí)別兩種。以蘋(píng)果為代表的廠商主要使用人臉識(shí)別技術(shù)，但由于成本較高，且存在戴口罩等場(chǎng)景下解鎖易失敗的問(wèn)題，仍難以取代指紋識(shí)別的市場(chǎng)主流地位。指紋識(shí)別中普通電容技術(shù)無(wú)法解決屏占比的問(wèn)題將逐漸被淘汰。全面屏搭配屏下光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)已成為市場(chǎng)標(biāo)配，現(xiàn)屏下指紋手機(jī)已逐漸向中低端市場(chǎng)滲透。2017年手機(jī)全面屏市場(chǎng)爆發(fā)，滲透率達(dá)到 9%，預(yù)計(jì) 2020 年將達(dá)到 85%。據(jù) CINNO 報(bào)告預(yù)測(cè)顯示，2018 年 OLED 屏下指紋手機(jī)出貨量為 2800 萬(wàn)臺(tái)，2024 年預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到 12.6 億臺(tái)，增長(zhǎng) 45 倍，下游市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)推動(dòng)屏下指紋識(shí)別芯片廠商業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。國(guó)產(chǎn)廠商匯頂科技作為光學(xué)指紋識(shí)別的開(kāi)創(chuàng)者，現(xiàn)已成為全球指紋識(shí)別芯片龍頭，截止 2019 年 12 月 16 日，公司屏下光學(xué)指紋識(shí)別已獲 101 款品牌機(jī)型商用。

▲ 屏下指紋識(shí)別滲透率及預(yù)測(cè)

▲ 全球 OLED 屏下指紋手機(jī)出貨量及預(yù)測(cè)（百萬(wàn)）

目前，全球能提供指紋識(shí)別芯片產(chǎn)品的企業(yè)主要包括 AuthenTec、Validity、Fingerprint Cards、匯頂科技、 思立微、 敦泰科技、 IDEX 等。其中，匯頂科技作為全球市占率第一的企業(yè)，毫無(wú)疑問(wèn)成為行業(yè)龍頭。據(jù)旭日大數(shù)據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)，2018 年 2 月，匯頂科技出貨量 3260 萬(wàn)顆，已成功超越 FPC 成為市場(chǎng)龍頭。隨著國(guó)內(nèi)下游終端手機(jī)廠商的飛速發(fā)展與支持，匯頂科技 2018 年市場(chǎng)占有率達(dá)到 39%，居于全球各大指紋識(shí)別廠商首位，其次為 FPC，市占率 32%，二者相加超過(guò) 70%，遠(yuǎn)超其他指紋識(shí)別廠商。匯頂科技 2020年在屏下光學(xué)指紋識(shí)別芯片市場(chǎng)的占有率將會(huì)進(jìn)一步提高，遠(yuǎn)超其他公司。

▲ 2018 年全球指紋識(shí)別芯片廠商市占率

未來(lái)隨著全面屏手機(jī)的逐漸滲透，國(guó)產(chǎn)下游廠商（如華為、小米、Vivo 等）的不斷發(fā)展，以及半導(dǎo)體行業(yè)宏觀政策的支持，以匯頂科技為首的國(guó)產(chǎn)指紋識(shí)別芯片廠商望占據(jù)全球行業(yè)龍頭的地位優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮本土化、技術(shù)領(lǐng)先、研發(fā)實(shí)力強(qiáng)、產(chǎn)品性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比，積極開(kāi)拓海外市場(chǎng)，加快近年來(lái)已有的國(guó)產(chǎn)替代化趨勢(shì)，迎來(lái)新一輪的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。音頻 SoC：下游需求強(qiáng)勁，國(guó)產(chǎn)廠商迎發(fā)展良機(jī)。隨著物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展以及智能化的進(jìn)一步提高，音頻 SoC 芯片的下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。以智能耳機(jī)為代表的可穿戴設(shè)備和以智能音箱為代表的家居設(shè)備率先爆發(fā)，越來(lái)越多的消費(fèi)者要求終端設(shè)備具備智能語(yǔ)音交互能力，TWS 耳機(jī)即為音頻 SoC 芯片的主流應(yīng)用領(lǐng)域。

▲智能音頻 SoC 芯片圖示

TWS 是 True Wireless Stereo 的縮寫(xiě)，即真正的無(wú)線立體聲。2016 年蘋(píng)果公司推出的 AirPods 為第一款 TWS 耳機(jī)，隨后 TWS 耳機(jī)逐漸開(kāi)始風(fēng)靡。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2016-2018 年 TWS 耳機(jī)出貨量分別為 918 萬(wàn)/2000 萬(wàn)/4600 萬(wàn)副，每年銷量都幾乎呈現(xiàn)翻番的趨勢(shì)。在突破了蘋(píng)果的相關(guān)專利之后，其他廠商逐漸開(kāi)始跟進(jìn)，并于 2019 年開(kāi)始爆發(fā)。同時(shí)，蘋(píng)果公司于 2019 年先后推出 AirPods 2 與 AirPods Pro，TWS 耳機(jī)市場(chǎng)被徹底引爆。2019 年全年 TWS 耳機(jī)銷售量突破 1 億副，相對(duì)于 2018 年依然呈現(xiàn)翻番趨勢(shì)。

▲TWS 耳機(jī)出貨量

音頻 SoC 芯片作為智能終端設(shè)備的核心器件，受益于 TWS 耳機(jī)的快速發(fā)展，市場(chǎng)需求有望迎來(lái)較大增長(zhǎng)。目前，蘋(píng)果作為市場(chǎng)技術(shù)引領(lǐng)者已成功自研出 W1 及 H1 芯片，而以恒玄科技、高通、聯(lián)發(fā)科為主的其他廠商主要支持除蘋(píng)果外的其他品牌客戶。

▲全球 TWS 出貨量及銷售量前 10

根據(jù) Counterpoint Research 發(fā)布的 2019 年第三季度數(shù)據(jù)，全球 TWS 出貨量及銷售額前十的品牌中，除主流手機(jī)品牌外，國(guó)內(nèi)的恒玄科技在專業(yè)音頻廠商中擁有較高占有率，如 JBL、Skullcandy。除此之外，市場(chǎng)份額緊隨其后的Anker、 Tzumi，以及 AKG、漫步者、萬(wàn)魔也是公司的終端品牌客戶。

功率器件和模擬電路器件幾乎應(yīng)用于一切電子領(lǐng)域，包括工業(yè)、汽車、通信、消費(fèi)電子等等，在下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴(kuò)大、半導(dǎo)體行業(yè)不斷東移的背景下，中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)將得到不斷地發(fā)展；而射頻器件受益于 5G 的快速發(fā)展，將呈現(xiàn)量?jī)r(jià)齊升的局勢(shì)；消費(fèi)類半導(dǎo)體國(guó)內(nèi)部分廠商在各自領(lǐng)域不遜于國(guó)外企業(yè)，在下游產(chǎn)品不斷創(chuàng)新、技術(shù)迭代升級(jí)以及需求不斷提高等因素的推動(dòng)下，也將迎來(lái)新一輪的增長(zhǎng)。
? ? ? ?責(zé)任編輯:pj