經(jīng)過多年積淀及發(fā)展，國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展逐漸完善，但模擬行業(yè)尚存在巨大進(jìn)口替代空間。近期工控領(lǐng)域缺芯漲價尤顯突出，國內(nèi)模擬廠商在供應(yīng)鏈替代需求疊加歷史性芯片缺貨大背景下，有望更進(jìn)一步拓寬工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)及產(chǎn)品邊界。

 

模擬迎來黃金機(jī)遇期，工業(yè)市場需求潛力較大

從市場規(guī)?？?，2021年模擬芯片行業(yè)實(shí)現(xiàn)了大幅躍升。根據(jù)梳理，2021年全球模擬芯片市場規(guī)模達(dá)到 739.14億美元，同比增長30%。從近十年來的發(fā)展來看，模擬芯片占整體半導(dǎo)體市場規(guī)模比重一直維持在13%左右，相對比較穩(wěn)定。

2013-2021年全球模擬芯片市場規(guī)模及占比情況

資料來源：Wind、芯八哥整理

從模擬芯片市場份額看，包括TI（德州儀器）、ADI（亞德諾）、Skyworks（思佳訊）、Infineon（英飛凌）、ST（意法半導(dǎo)體）等TOP10企業(yè)占比68%，近十年除了發(fā)生并購的之外，市場排名變化很小，集中化趨勢凸顯。

2021年全球TOP10模擬廠商及占比

排名	公司	歸屬	2020年?duì)I收（百萬美元）	2021年?duì)I收（百萬美元）	同比增長	市場占比	核心應(yīng)用
1	TI	美國	10886	14050	29%	19%	工業(yè)、汽車、電子
2	ADI	美國	7722	9355	21%	13%	工業(yè)、通信、電子
3	Skyworks	美國	3970	5910	49%	8%	電子、通信
4	Infineon	德國	3820	4800	26%	7%	汽車、電子
5	ST	瑞士	3259	3906	20%	5%	工業(yè)、電子、汽車
6	Qorvo	美國	3182	3875	22%	5%	電子
7	NXP	荷蘭	2466	3457	40%	5%	汽車、電子
8	ONSemi	美國	1606	2115	32%	3%	汽車、電子
9	Microchip	美國	1520	1839	21%	3%	通信、汽車、電子
10	Renesas	日本	890	1110	25%	2%	汽車、電子

注：各企業(yè)主要統(tǒng)計(jì)其模擬類產(chǎn)品營收

資料來源：IC insights、芯八哥整理

從下游應(yīng)用占比來看，通信領(lǐng)域應(yīng)用占比最大，汽車領(lǐng)域近年來發(fā)展較快，消費(fèi)電子領(lǐng)域略有下滑。工業(yè)領(lǐng)域多年來維持在21%左右，年需求規(guī)模超過市場占比較為穩(wěn)定，在工業(yè)4.0的浪潮下，未來在傳感、電源管理、連接、信號處理等多種模擬芯片需求潛力巨大。

全球模擬芯片市場應(yīng)用占比情況

資料來源：Wind、芯八哥整理

 

中國工業(yè)模擬芯片主要被歐美企業(yè)壟斷，自給率較低

中國作為全球模擬芯片第一大市場，雖然近年來在工業(yè)市場上自給率有所提升，但主要市場仍舊被歐美企業(yè)壟斷，自給率偏低，2021年約10%，遠(yuǎn)低于整體模擬市場14%的水平。

中國工業(yè)領(lǐng)域模擬芯片自給率情況

資料來源：Wind、芯八哥整理

從工業(yè)模擬產(chǎn)品市場競爭格局來看，第一梯隊(duì)仍然是以TI、ADI及ST等為代表的歐美企業(yè)，部分國內(nèi)企業(yè)通過近年競爭力提升進(jìn)入第二梯隊(duì)，但整體競爭力相比第一梯隊(duì)仍有差距，以其中的電源管理芯片為例，國內(nèi)前十的企業(yè)合計(jì)市場份額占比不到8%。

近年來，TI、ADI等國際大廠戰(zhàn)略重心在向工業(yè)、汽車領(lǐng)域傾斜，為國內(nèi)以圣邦微、思瑞浦及上海貝嶺等以消費(fèi)電子為切入點(diǎn)的企業(yè)提供了一定的生存空間，并逐漸在工控領(lǐng)域不斷加強(qiáng)布局。

隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，2022年最新版的《瓦森納協(xié)定》對于中國高端芯片產(chǎn)品的出口進(jìn)一步加強(qiáng)了限制，在汽車及工業(yè)等模擬產(chǎn)品領(lǐng)域，如高端ADC和DAC等精度高于16bit、采樣率高于 65MSPS 的都被限制出口。

《瓦森納協(xié)定》對于高端ADC出口限制范圍

資料來源：《瓦森納協(xié)定》、芯八哥整理

為確保國內(nèi)供應(yīng)鏈安全，逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)等高端應(yīng)用模擬產(chǎn)品國產(chǎn)替代勢在必行。那么，國內(nèi)目前主要的工業(yè)模擬企業(yè)主要有哪些呢？

國內(nèi)外工業(yè)級模擬廠商對比，國產(chǎn)替代任重道遠(yuǎn)

根據(jù)梳理，目前全球工業(yè)模擬產(chǎn)品主要市場份額集中在TI、ADI及ST等一線模擬大廠，均采用IDM 模式，覆蓋面基本包含信號鏈和電源鏈各個細(xì)分環(huán)節(jié)，以TI為例，模擬產(chǎn)品型號數(shù)量超過8萬多款，其中工業(yè)領(lǐng)域核心產(chǎn)品就高達(dá)4萬以上。國內(nèi)企業(yè)主要采取Fabless模式，包括圣邦股份、思瑞浦、貝嶺等領(lǐng)先企業(yè)在內(nèi)，在產(chǎn)品覆蓋面及型號數(shù)量方面遠(yuǎn)低于國外頭部廠商。

國內(nèi)外工業(yè)級模擬廠商對比

資料來源：Wind、芯八哥整理

從國內(nèi)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展及布局情況來看，在工業(yè)級信號鏈產(chǎn)品方面，圣邦股份和思瑞浦料號數(shù)、覆蓋面國內(nèi)領(lǐng)先；工業(yè)級電源鏈產(chǎn)品方面，矽力杰、圣邦股份料號數(shù)、覆蓋面處于國內(nèi)領(lǐng)先。具體而言，圣邦股份和思瑞浦兼顧信號鏈和電源鏈，是國內(nèi)工業(yè)級模擬產(chǎn)品主要的生產(chǎn)企業(yè)，芯朋微等具備電源管理產(chǎn)品種某些品類，應(yīng)用相對有限；晶豐明源主打電源管理中的LED驅(qū)動產(chǎn)品，目前逐漸布局ADC等其他品類，在工業(yè)級模擬產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)展較快。芯海科技等作為新興企業(yè)代表，重點(diǎn)圍繞ADC相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行布局。

國內(nèi)工業(yè)模擬產(chǎn)品重點(diǎn)企業(yè)情況

資料來源：Wind、芯八哥整理

以目前重點(diǎn)攻關(guān)的ADC產(chǎn)品為例，圣邦、貝嶺和思瑞浦等三大國產(chǎn)模擬芯片廠商側(cè)重點(diǎn)各有不同。貝嶺ADC采樣速度最快，主要針對導(dǎo)航、醫(yī)療成像等領(lǐng)域；而圣邦股份 ADC采樣精度最高，主要圍繞對速度要求低的消費(fèi)電子領(lǐng)域，思瑞浦則針對工控專門做了優(yōu)化。

國內(nèi)領(lǐng)先模數(shù)轉(zhuǎn)換廠商對比

資料來源：貝嶺、圣邦、思瑞浦

放大器產(chǎn)品方面，圣邦的高速運(yùn)放SGM806x系列可以做到最高帶寬500MHz，并且該系列壓擺率在420V/us也處在較高水平，尤其在在低壓應(yīng)用領(lǐng)域，性能與ADI等大廠差距不大。

圣邦微與ADI高速運(yùn)放性能指標(biāo)對比

資料來源：圣邦微、ADI、芯八哥整理

今年以來，以TI、ADI等為代表的工業(yè)級模擬廠商交期大幅延長，反映出行業(yè)供貨緊缺局面，而行業(yè)缺貨是國產(chǎn)芯片完成替代的重要契機(jī)。同時，國內(nèi)包括華虹、中芯國際等主要模擬代工廠新增代工產(chǎn)能的釋放、BCD工藝良率不斷提升，為圣邦、思瑞浦等Fabless企業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。

國內(nèi)工業(yè)模擬產(chǎn)品重點(diǎn)國產(chǎn)替代企業(yè)一覽

資料來源：芯八哥整理

寫在最后

當(dāng)前，工業(yè)4.0及疫情加速了工廠智能化、自動化進(jìn)程，未來工廠自動化、機(jī)器人等相關(guān)應(yīng)用的提速，對于傳感器、數(shù)模信號轉(zhuǎn)換及電源管理等需求將快速提升，國內(nèi)領(lǐng)先布局企業(yè)有望迎來發(fā)展先機(jī)。