1、 - 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场价格（ 人民币） ： 320.00 元 目标价格（ 人民币） ：387.07 元 市场数据市场数据( (人民币人民币) ) 总股本(亿股) 2.36 已上市流通 A 股(亿股) 2.20 总市值(亿元) 755.27 年内股价最高最低(元) 372.88/136.84 沪深 300 指数 5006 创业板指 3465 双主业持续扩张，模拟龙头加速双主业持续扩张，模拟龙头加速成长成长 公司基本情况公司基本情况( (人民币人民币) ) 项目项目 2019 2020 2021E 2022E 2023E 营业收入(百万元) 792 1,197 2,120 3
2、,212 4,663 营业收入增长率 38.45% 50.98% 77.15% 51.52% 45.19% 归母净利润(百万元) 176 289 615 830 1,112 归母净利润增长率 69.76% 64.03% 113.05% 34.99% 33.87% 摊薄每股收益(元) 1.699 1.846 2.612 3.525 4.719 每股经营性现金流净额 0.97 1.83 2.29 3.14 4.30 ROE(归属母公司)(摊薄) 15.78% 19.32% 30.98% 31.05% 30.70% P/E 148.62 142.90 132.82 98.39 73.50 P/B 2
3、3.45 27.61 41.14 30.55 22.57 来源：公司年报、国金证券研究所 投资逻辑投资逻辑 汽车、工业和汽车、工业和 5G 通讯驱动全球模拟通讯驱动全球模拟 IC 持续成长持续成长。1）汽车电动+自驾对模 拟芯片需求的推动主要体现在 BMS（电源管理系统） 、智能座舱、自动驾驶 系统的各类传感器等对电源管理 IC、数模/模数转换器、放大器等的增量需 求；2）工业自动化升级推动软件可配置系统、云端连接、机器健康监测与 管理、系统安全和机器人等五大应用领域对模拟芯片的需求；3）5G 基站增 加电源管理 IC 需求，AIoT 设备驱动喇叭驱动、背光、OLED 驱动、电源芯 片、射频器
4、件、马达驱动芯片等相关模拟芯片规模持续增长。预计 2023 年 全球模拟芯片市场规模将达到 800 亿美元，20-23 年 CAGR 为 12.85%。 国产替代为国内模拟厂商带来发展机遇国产替代为国内模拟厂商带来发展机遇。预计 21 年国内模拟市场规模将达 287 亿美元，但国产化率不到 15%。随着政策的鼓励和全球芯片产能紧缺， 圣邦股份等国内模拟 IC 厂商迎来国产替代机遇。 圣邦三大核心优势圣邦三大核心优势。1，双主业齐头并进、持续扩充品类、优化产品结构： 加快布局电源管理 IC 和信号链 IC，每年持续新增 400-500 款新产品，工 控、医疗和汽车电子等高毛利率产品合计占比由 2
5、019 年的 30%提升至 2021H1 的 40%。2，经销为主，持续开拓新客户（终端客户覆盖超 3000 家） ，同时减小单客户依赖度（前五大客户收入占比由 2017 年的 54%下降 至 2020 年的 45%） 。3，持续对内高研发投入+对外并购：核心技术人员占 比由 2016 年的 65%提升至 2020 年的 73%，2020 年研发支出占比 17%超 过海外模拟大厂均值 3 个百分点；对外沿袭 TI 成功路径，持续进行收并购， 拓宽产品线，加速资源整合，巩固市场地位。 投资建议投资建议 鉴于汽车、工业、5G 基站和 AIoT 设备驱动模拟芯片行业持续增长，目前国 内市场国产化率较
6、低，公司作为国内模拟芯片的龙头，随着产品品类逐步扩 充，将充分受益于国产替代的机遇。我们预计公司 2021-2023 年营收为 21.20/32.12/46.63 亿元，归母净利润为 6.15/8.30/11.12 亿元，参考 wind 一 致预期，采用 PE 估值法，给予公司 2022 年 110 倍 PE，目标市值为 913.50 亿元，对应目标价为 387.07 元，首次覆盖给予“增持”评级。 风险风险 下游需求不及预期；行业竞争加剧；原材料涨价；汇率风险；解禁风险等。 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 136.84 174.39 211.94 249.49
7、287.04 324.59 362.14 201216 210316 210616 210916 人民币(元)成交金额(百万元) 成交金额圣邦股份沪深300 2021 年年 12 月月 16 日日 创新技术与企业服务研究中心创新技术与企业服务研究中心 圣邦股份 (300661.SZ) 增持（首次评级） 公司深度研究公司深度研究 证券研究报告 公司深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录内容目录 一、两大核心驱动力 . 5 1.1 需求端：汽车、工业、5G 商用驱动模拟 IC 持续高成长 . 5 1.2 供给端：行业集中度高、国产化率低，圣邦等国内厂商加速追赶 . 18 二、电源
8、管理+信号链双管齐下，协同发展助力圣邦快速崛起 . 21 2.1 产品种类持续扩充，两大主业增长势头强劲 . 21 2.2 分销为主，客户种类多，单客户依赖度低 . 23 2.3 持续对内高研发投入+对外收并购，追赶国际模拟龙头 . 24 三、盈利预测与投资建议 . 29 盈利预测 . 29 投资建议及估值 . 30 四、风险提示 . 30 图表目录图表目录 图表 1：2020 年全球半导体细分领域行业占比 . 5 图表 2：2017-2023E 全球模拟芯片市场规模及同比 . 5 图表 3：2014-2020 年模拟芯片主要应用领域占比 . 5 图表 4：2014-2020 年模拟芯片应用领
9、域年复合增长率 . 6 图表 5：2017-2021E 全球车用模拟 IC 市场规模 . 6 图表 6：全球电动车及 L3-L5 自驾车销量的占比变化 . 6 图表 7：2019 全球汽车芯片各类产品份额占比 . 7 图表 8：全球汽车销量和对半导体的需求量（数量） . 7 图表 9：模拟芯片在汽车中的应用 . 7 图表 10：新能源汽车高压电池模块架构 . 8 图表 11：2020 年与 2027E 全球及中国 BMS 市场规模 . 8 图表 12：汽车 BMS 芯片主要供应商 . 8 图表 13：传统燃油车与新能源车对应电源管理芯片单车价值量 . 9 图表 14：模拟 IC 在车载 FMC
10、W 毫米波雷达传感器中的应用 . 10 图表 15：奔驰 S 搭载 6 个毫米波雷达传感器 . 10 图表 16：放大器在激光雷达中的应用 . 11 图表 17：模数转换器在车载摄像头传感器中应用 . 11 图表 18：车载摄像头在整车中的应用 . 12 图表 19：工业自动化下模拟 IC 的五个市场机会 . 12 图表 20：2015-2024E 全球工业机器人出货量及增速 . 13 图表 21：2015-2020 中国工业机器人产量及增速 . 13 图表 22：2015-2021E 中国工业机器人市场规模及增速 . 13 图表 23：2020 中国内资工业机器人国内市占率约 30% . 1
11、4 图表 24：2018-2022 全球工业用模拟芯片市场规模 . 14 OZlVjWcZnV8VNAMBaQ9RbRmOnNsQoPeRrQtRkPoPpQaQqQuNwMnQmQvPsRuN 公司深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 25：工业模拟芯片主要参与者 . 14 图表 26：2017-2021E 全球通讯用模拟芯片市场规模 . 14 图表 27：2017-2021E 全球消费用模拟芯片市场规模 . 14 图表 28：2018-2024E 全球 5G 基站市场规模 . 15 图表 29：2015-2021H1 中国移动通信基站数量 . 15 图表 30：2021H1
12、 中国移动通信基站比例 . 15 图表 31：2019-2030E 中国 5G 基站新建数量走势及预测 . 16 图表 32：国内外主要 5G基站模拟芯片厂商对比 . 16 图表 33：模拟芯片在 AIoT 设备中的应用 . 17 图表 34：2015-2025E 全球物联网设备连接数量及预测 . 17 图表 35：2015-2020E 全球物联网行业市场规模 . 17 图表 36：2016-2025E 中国物联网设备连接数量及预测 . 18 图表 37：2020-2025E 中国物联网支出规模及预测 . 18 图表 38：2019-2020 年全球前十模拟 IC 厂商营收和市场份额情况 .
13、18 图表 39：模拟 IC 行业 Top10 厂商基本情况介绍 . 18 图表 40：2020 年全球模拟芯片市场规模区域分布 . 19 图表 41：2016-2021E 中国模拟 IC 市场规模及增速 . 19 图表 42：2017-2020 年中国模拟芯片自给率变化情况 . 20 图表 43：中国模拟 IC 市场厂商竞争格局 . 20 图表 44：国内外模拟芯片产品种类情况对比 . 20 图表 45：国内代表性模拟 IC 企业产品布局情况 . 20 图表 46：2020 年三家电源管理 IC 业务收入（亿元） . 21 图表 47：2020 年三家信号链 IC 业务收入（亿元） . 21
14、 图表 48：2016-2023E 全球信号链模拟芯片市场规模 . 21 图表 49：2015-2026E 全球电源管理芯片市场规模 . 21 图表 50：公司主要业务领域及产品 . 22 图表 51：2019-2021Q3 圣邦在销产品种类 . 22 图表 52：2019 年公司下游产品结构 . 22 图表 53：2021H1 公司下游产品结构 . 22 图表 54：2016-2021H1 圣邦电源管理产品收入及同比 . 23 图表 55：2016-2021H1 圣邦信号链产品收入及同比 . 23 图表 56：圣邦电源管理芯片和信号链产品毛利率情况 . 23 图表 57：2016-2021Q
15、3 公司营业收入及同比 . 23 图表 58：2016-2021Q3 公司归母净利润及同比 . 23 图表 59：圣邦下游终端客户分布 . 24 图表 60：2017-2020 年圣邦前五大客户销售收入占比 . 24 图表 61：模拟信号与数字信号区别 . 24 图表 62：模拟芯片产品示意图 . 25 图表 63：模拟 IC 和数字 IC 区别 . 25 公司深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 64：2016-2020 年圣邦技术人员占比情况 . 26 图表 65：2016-2020 年圣邦与国际模拟大厂研发费用率 . 26 图表 66：圣邦核心技术 . 26 图表 67：
16、德州仪器部分并购情况 . 27 图表 68：2015-2020 年全球半导体并购协议总价值 . 28 图表 69：历年圣邦股份收购情况 . 28 图表 70：2018-2019 年钰泰半导体主要产品种类及营收情况 . 28 图表 71：公司分业务营收预测 . 29 图表 72：公司分业务毛利率预测 . 29 图表 73：可比公司估值比较（市盈率法） . 30 公司深度研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 一一、两两大核心驱动力大核心驱动力 1.1 需求端：需求端：汽车、工业汽车、工业、5G 商用商用驱动模拟驱动模拟 IC 持续持续高高成长成长 模拟模拟 IC 具有市场规模大、成长性强、应
17、用场景广等特点具有市场规模大、成长性强、应用场景广等特点 市场规模大市场规模大、成长性强、成长性强：预计预计 2023 年全球模拟芯片市场规模达年全球模拟芯片市场规模达 800 亿美元亿美元，行业占比约行业占比约 13%，20-23 年年 CAGR 为为 12.85%。模拟芯片作 为半导体行业的重要组成部分，广泛应用于电子设备等终端领域，受 益于终端需求爆发和半导体行业的持续高景气。WSTS 数据显示， 2020 年全球半导体市场规模为 4403.89 亿美元，全球模拟芯片市场规 模为 557 亿美元，模拟芯片在半导体行业的占比约为 12.64%。IC Insights 预计 2023 年全球
18、模拟芯片市场规模有望达到 800 亿美元， 20-23 年 CAGR 达 12.85%。 图表图表1：2020年全球半导年全球半导体体细分领域行业占比细分领域行业占比 图表图表2：2017-2023E全球模拟芯片市场规模及同比全球模拟芯片市场规模及同比 来源：WSTS，国金证券研究所 来源：WSTS，IC Insights，国金证券研究所 应用场景广：模拟芯片应用场景广：模拟芯片下游下游应用应用非常非常广泛，广泛，涵盖消费、涵盖消费、通信、工业通信、工业、 汽车汽车、电脑、军队等多个领域、电脑、军队等多个领域。随着电子化和智能化的发展，模拟芯 片被广泛应用于通信、工业控制、汽车、消费、计算机、
19、军队等终端 领域，其中 5G 通信、工业控制、汽车是主要应用场景，2020 年三大 领域占比高达 81.1%。 图表图表3：2014-2020年模拟芯片主要应用领域占比年模拟芯片主要应用领域占比 来源：IC Insights，国金证券研究所 从需求端看，我们认为从需求端看，我们认为模拟芯片市场成长的模拟芯片市场成长的三三大重要推动力大重要推动力为：为：1）汽车汽车 电动电动+自驾自驾对模拟芯片需求的推动主要体现在 BMS（电源管理系统） 、智能 座舱、自动驾驶系统的各类传感器等带来电源管理 IC、电源管理芯片、数 模/模数转换器、放大器等的增量需求；2）工业）工业自动化升级自动化升级推动软件可
20、配 置系统、云端连接、机器健康监测与管理、系统安全和机器人等五大应用 领域的模拟需求；3）5G 通信通信技术技术发展发展推动 5G 基站增加电源管理 IC 需求 以及 AIoT 设备促进喇叭驱动、背光、OLED 驱动、电源芯片、射频器件、 27% 27% 16% 13% 18% 逻辑 存储 微处理器 模拟 其他 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 0 200 400 600 800 1000 20020 2021E2022E2023E 全球模拟芯片市场规模（亿美元）yoy 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2001
21、7201820192020 通信工业控制汽车消费计算机政府/军队 公司深度研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 马达驱动芯片等模拟芯片增长。随着 5G 基站建设和新能源车渗透率不断 提升，模拟芯片在通信领域占比保持高位的同时，在汽车电子、工业等领 域占比将进一步提升，特别是对电源管理 IC、专用模拟芯片和信号转换器 组件的需求将大幅提升。 模拟芯片市场模拟芯片市场成长驱成长驱动力一：动力一：新能源汽车对新能源汽车对电源供应系统电源供应系统和和智能驾驶智能驾驶对对传感器传感器 的需求增加。的需求增加。 汽车应用是模拟芯片下游应用中增长最快的领域，汽车应用是模拟芯片下游应用中增长最快的领域，
22、预计预计 2021 年全球汽车年全球汽车 用模拟芯片市场规模达用模拟芯片市场规模达 174.67 亿美元亿美元。根据 IC Insights，2020 年汽车模 拟芯片市场规模达到 133.34 亿美元，同比增长 6.99%。受益于新能源车的 迅速起量以及智能驾驶的快速发展，预计 2021 年全球汽车模拟芯片市场 将达到 174.67 亿美元，同比增长 31%。 图表图表4：2014-2020年模拟芯片应用领域年复合增长率年模拟芯片应用领域年复合增长率 图表图表5：2017-2021E全球车用模拟全球车用模拟IC市场规模市场规模 来源：IC Insights，国金证券研究所 来源：IC Ins
23、ights，国金证券研究所测算 预计预计 20-35 年全球电动自驾汽车出货量年全球电动自驾汽车出货量 CAGR 为为 20%-25%。虽然全球纯 电动车占比在 2020 年不到 5%，但从挪威在五年内就要全面禁售燃油车， 其他主流国家陆续在 2030、2040 年执行禁售燃油车看，预计电动汽车渗 透率将快速提升。我们预估在 2035 年，全球上市新车中超 50%将是纯电 动车，此外彭博社预估该比例到 2040 年将达到 60%，我们预估未来 15 年 的 CAGR 为 20%-25%。 图表图表6：全球电动车及全球电动车及L3-L5自驾车销量的占比变化自驾车销量的占比变化 来源：国金证券研究
24、所测算 新能源车迅速起量带动车用芯片需求量快速增长新能源车迅速起量带动车用芯片需求量快速增长，模拟芯片占据汽车半导模拟芯片占据汽车半导 体体 29%的份额的份额。据中国汽车工业协会的数据显示，每辆传统内燃机汽车需 要 500-600 颗芯片，而到了新能源汽车时代，单车芯片用量升至 1000- 2000 颗。同时随着新能源汽车的起量，对于半导体芯片的需求与日俱增， 2020 年车用芯片市场达到 439 亿颗的市场规模（市场价值约 339 亿美元） ， 预计到 2026 年将达到 903 亿颗（市场规模约 655 亿美元） 。根据 ICVTank 数据，2019 年全球汽车半导体中模拟芯片占比达
25、29%，仅次于微处理器 的 30%，位居第二。 -3% 2% 7% 12% 2014-2020年模拟芯片应用领域年复合增长率 0% 10% 20% 30% 40% 0 50 100 150 200 200202021E 全球汽车用模拟芯片市场规模（亿美元）yoy 公司深度研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表图表7：2019全球汽车芯片各类产品全球汽车芯片各类产品份额份额占比占比 图表图表8：全球汽车销量和对半导体的需求量（数量）全球汽车销量和对半导体的需求量（数量） 来源：ICVTank，国金证券研究所 来源：中国汽车工业协会，国金证券研究所 除了传统汽车电子
26、涉及的安全防撞系统、LED 电源管理和故障保护系统等， 模拟芯片还广泛应用于新能源汽车的电源管理系统、智能汽车的智能座驾 系统和自动驾驶系统。从应用场景来看，我们认为新能源汽车模拟芯片半 导体用量的增加主要体现在：1）BMS（Battery Management System） 电池管理系统电池管理系统，混合动力汽车和纯电动汽车均增加了充电、AC/DC、 DC/DC 的需求；2）智能座舱系统）智能座舱系统增加电源 IC、智能音视频芯片及其接口 的需求；3）自动驾驶系统）自动驾驶系统在传感器、激光雷达的需求将推动 ADC， LDdriver 等模拟芯片的需求。 图表图表9：模拟芯片在汽车中的应用
27、模拟芯片在汽车中的应用 来源：矽力杰公司官网，国金证券研究所 1，电源管理系统方面电源管理系统方面（BMS） ：目前，新能源电动汽车主要分为混合动力 汽车和纯电动汽车两大类，其中市场发展最快的是混合动力汽车，而成本 控制和锂电池的安全问题是两个必须面对的重要挑战。通过改善电源供应 系统是解决之道，而模拟芯片是电源供应系统中最重要的部分，随着新能 源车出货量的增长，从而带动模型芯片的需求增长。 电源供应系统电源供应系统增加增加更多电源管理芯片、数模更多电源管理芯片、数模/模数转换器、放大器等需模数转换器、放大器等需 求求。虽然混合动力汽车与传统汽车都采用大致相同的内燃机，但混合 动力汽车的动力传
28、动系统则是全新，必须通过集成电路控制已改良的 启动器/交流发电机、电池管理系统以及电动马达系统。一些重要的控 制功能，如准确感测温度、准确监控电流和电压功能，都由高精度运 算放大器、模数转换器、数模转换器、温度传感器以及电源管理芯片 等基本的模拟电路负责执行。此外，混合动力汽车的电源供应系统必 须采用这些基本的模拟电路，才可确保供电电压范围更为广泛。 30% 29% 17% 10% 7% 7% 微处理器 模拟电路 传感器 逻辑电路 分立器件 存储器 公司深度研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 BMS 系统是动力电池组的核心技术系统是动力电池组的核心技术，由多种模拟芯片组成。由多种模拟芯
29、片组成。电动汽车 与传统汽车的区别主要在于电动汽车有电机、电池和电控系统。其中 电控系统由电池管理系统和控制系统构成，以管理电池组和控制电池 的能量输出和调节电机的转速等。电池组一般都由多个电池模块组成， 每个电池模块又包括多种传感器、AFE(模拟前端)、主控/MCU、电流 测量、以及充电/不充电开关等部分。其中，AFE 专指电池采样芯片， 用来采集电芯电压和温度等信息。MCU 主要是用来处理 AFE 收集来 的信息，计算 SoC、SOH 等参数，并将这些信息传送给上一级 VCU。 充电/不充电开关由 MCU 控制。 汽车电动化汽车电动化带来带来更多电子零件的兼容性更多电子零件的兼容性问题问题
30、，带动更多开关控制器需，带动更多开关控制器需 求求。混合动力汽车与传统汽车的相同之处是两者电子系统都采用 12V 的供电电压，但混合动力汽车和电动汽车采用较多电子零件，其中供 电系统所需的元器件更多。因此设计工程师必须更加小心处理电磁干 扰及电磁兼容性的问题，从而增加了更多对开关控制器的需求。如美 国国家半导体最新推出的 LM5088 高电压开关控制器具备开关频率振 动处理功能，可以通过扩展频谱的方法降低电磁干扰。 预计到预计到 2027 年全球年全球 BMS 市场规模达市场规模达 884.74 亿元，亿元，21-27 年年 CAGR 达达 26.19%。QYResearch 数据显示，202
31、0 年全球汽车 BMS 市场规模 为 217.44 亿元，预计 2027 年将达到 884.74 亿元，CAGR 高达 26.19%；其中中国市场 2020 年市场规模为 87.66 亿元，约占全球的 40%，预计 2027 年将达到 382.44 亿元，占比将达到 43.23%，CAGR 为 27.83%。 图表图表10：新能源汽车高压电池模块架构新能源汽车高压电池模块架构 图表图表11：2020年与年与2027E全球及中国全球及中国BMS市场规模市场规模 来源：TI，国金证券研究所 来源：QYResearch，国金证券研究所 汽车汽车 BMS 芯片具有很强的技术壁垒，细分产品供应商主要为国
32、外龙芯片具有很强的技术壁垒，细分产品供应商主要为国外龙 头企业头企业，圣邦股份、思瑞浦加速追赶，圣邦股份、思瑞浦加速追赶。BMS 方案中主要使用的芯片包 括 AFE、MCU、ADC 等。目前 AFE 主流供应商有 ADI、TI、ST、松 下、NXP 和瑞萨。AFE 产品的供应商主要是国外的企业。从 MCU 方 面来看，国外供应商主要有 TI、ST、NXP、英飞凌、瑞萨等；目前国 内也有不少 MCU 厂商都在积极布局车规级产品，比如兆易创新、芯旺 微、圣邦股份等。在 ADC 方面，目前主要的供应商有 TI、ADI、ST、 瑞萨等，多数是美国厂商，国内供应商主要以圣邦股份和思瑞浦为主， 技术差距与
33、海外厂商逐步缩小。 图表图表12：汽车汽车BMS芯片主要供应商芯片主要供应商 种类种类 供应商供应商 主要产品主要产品 AFE ADI 电压通道数分别为 6，12，14，18 的各型号产品。 TI 电压通道数分别为 6，16 的各型号产品。 ST 电压通道数量为 14 的 L9963 产品 松下 电压通道数分别为 14 和 20 的 AN84913，AN83914 产品 英飞凌 电压通道数为 12 的 TLE9012AQU 产品 NXP 电压通道数为 6 和 14 的 MC33772 和 MC33771 产品 0 200 400 600 800 1000 20202027E 全球BMS市场规模
34、（亿元） 中国BMS市场规模（亿元） 公司深度研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 瑞萨 电压通道数为 12 的 ISL78600/ISL78610 产品 MCU TI TMS320/570 系列 ST SPC5xx 系列 NXP S32K 系列，MPC57xx 系列 英飞凌 TC2xx 系列，TC3xx 系列 瑞萨 RH850 系列 圣邦股份圣邦股份 SGM 系列微处理器复位芯片 兆易创新 GD32 系列 芯旺微 KF32A 系列 ADC 主要供应商为 TI、ADI、ST、瑞萨等美国企业，ST 也有但系列产品较少。 思瑞浦 3PA920，3PA1030 等高速 ADC 产品 圣邦股份圣
35、邦股份 SGM7xx，SGM8xx 系列 来源：EEworld，公司官网，国金证券研究所 新能源车带动电源管理芯片单车价值量提升。新能源车带动电源管理芯片单车价值量提升。新能源汽车最重要的部分是 电池管理系统，电池管理系统中的芯片、元器件正常工作所需要的电压各 不相同，电源管理是对电源进行监控、保护以及将电源有效分配给系统功 能的组件。电源管理芯片可将电池、电源提供的固定电压进行升压、降压、 稳 压 、 电 压 反 向 等 处 理 ， 也 可 有 效 延 长 电 池 使 用 时 间 及 寿 命 。 FROST&SULLIVAN 数据显示，目前电源管理芯片在传统燃油车中单车价值量 为 20 美元
36、左右，在新能源汽车中单车价值量为 100-400 美元左右。 图表图表13：传统燃油车与新能源车对应电源管理芯片单车价值量传统燃油车与新能源车对应电源管理芯片单车价值量 电源管理芯片单车价值量（美元）电源管理芯片单车价值量（美元） 传统油车传统油车 20 新能源车新能源车 100-400 来源：FROST&SULLIVAN，国金证券研究所 2，智能座舱系统智能座舱系统对模拟芯片需求的拉动主要体现在对模拟芯片需求的拉动主要体现在车载信息娱乐系统车载信息娱乐系统 （IVI）中电源管理中电源管理 IC。IVI 主要包括车辆接口处理器（VIP） 、应用处理器 （AP）和接收盒（T-Box） 。 1）车
37、辆接口处理器车辆接口处理器（VIP）是车载信息娱乐系统的重要组成部分是车载信息娱乐系统的重要组成部分。主 要负责电源管理、网络、启动接收器、故障诊断信息等。VIP 通过电 源管理 IC 控制关键模块的供电及根据电源模式改变工作状态，同时监 视正常运行时的电压状态。VIP 负责使用电源管理负责使用电源管理 IC 给给 AP 供电供电。应 用处理器（AP）各个模块电源启动顺序有严格要求，会使用配套的电 源管理 IC 来支持 AP 的供电。此时，VIP 只需要给电源管理 IC 供电和 发送 Reset 信号即可。 2）车载信息娱乐系统车载信息娱乐系统（IVI）中应用模数转换器中应用模数转换器（ADC
38、）和数模转换和数模转换 器器（DAC） 。作为 IVI 的主要应用模块之一，音频模块使用 ADC 和 DAC，其中无线收音设备是车内最常用的功能，可以实现 FM/AM 的 基本功能，分别是调频和调幅。此时，FM/AM 通过模数转换器后将模 拟信号转变为数字信号，之后到达音频数字信号处理器，再通过音频 数模转换器将数字信号转换成模拟信号，形成电流后发出声音。 3，自动驾驶传感器对模拟芯片的拉动主要体现在各类传感器中，包括车自动驾驶传感器对模拟芯片的拉动主要体现在各类传感器中，包括车 载毫米波雷达载毫米波雷达、车载激光雷达车载激光雷达、车载超声波雷达车载超声波雷达、红外和摄像头传感器等。红外和摄像
39、头传感器等。 车载毫米波雷达传感器车载毫米波雷达传感器：毫米波雷达主要有脉冲体制以及连续波体制两种 工作体制。其中连续波又可以分为 FSK（频移键控） 、PSK（相移键控） 、 CW（恒频连续波） 、FMCW（调频连续波）等方式。由于可测量多个目标、 分辨率较高、信号处理复杂度低、成本低廉、技术成熟，FMCW 雷达成为 最常用的车载毫米波雷达，德尔福、电装、博世等 Tier 1 供应商均采用 FMCW 调制方式。 FMCW 毫米波雷达主要包括收发天线、射频前端、调制信号、信号处毫米波雷达主要包括收发天线、射频前端、调制信号、信号处 理模块等。理模块等。毫米波雷达通过接收信号和发射信号的相关处理
40、实现对目 标的探测距离、方位、相对速度。 公司深度研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 射频射频前端芯片由功率放大器前端芯片由功率放大器、低噪声放大器低噪声放大器和滤波器和滤波器等元件组成，具等元件组成，具 体工作原理如下：体工作原理如下：1）FMCW 调制信号发生器经过压控振荡器（VCO） 产生高频信号（GHz 级别） ，一部分能量耦合输入混频器作为本振信号， 另一部分能量经功率放大器（PA）由发射天线以电磁波的方式向空中 辐射。2）电磁波在空气中向前方传播过程中如遇到目标则会小部分反 射，反射回来的回波信号被接收天线截获形成电信号。3）回波信号经 低噪声放大器（LNA）放大，与本振
41、信号在混频器进行混频， 输出一 个较低的差拍频率（一般为 MHz 级别） ，差频信号含有目标和雷达之 间的距离和相对速度等信息。4）然后通过带通滤波器（BPF）放大滤 波，A/D 转换，对所得到的数字信号作 FFT（快速傅氏运算） ，进行频 谱分析，便可以获得目标和雷达之间的距离、相对速度及方位角等信 息。5）最后经由控制电路做出危险状况的判断，向驾驶员发出预警， 或结合环境情况对汽车做出主动干预。 图表图表14：模拟：模拟IC在在车载车载FMCW毫米波雷达传感器中毫米波雷达传感器中的应用的应用 来源： 自动驾驶 ，国金证券研究所 毫米波雷达分为毫米波雷达分为 24GHz 和和 77GHz，主
42、要由海外龙头把持，主要由海外龙头把持。24GHz 的 雷达测量距离较短（530m） ，主要应用于汽车后方，用于汽车盲点 监测、车道偏离预警、泊车辅助等功能；77GHz 的雷达测量距离较长 （3070m） ，主要应用于汽车前方和两侧，用于自适应巡航、前向碰 撞预警等主动安全领域的功能。毫米波雷达传感器由海外龙头垄断毫米波雷达传感器由海外龙头垄断。 目前毫米波雷达技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、 德尔福等传统零部件巨头所垄断，77GHz 毫米波雷达，只有博世、大 陆、德尔福、电装、TRW、富士通天、Hitachi 等公司掌握。 图表图表15：奔驰奔驰S搭载搭载6个毫米波雷达传感器
43、个毫米波雷达传感器 来源： 第一本无人驾驶技术书 ，国金证券研究所 公司深度研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 车载激光雷达传感器车载激光雷达传感器：车载三维激光雷达安装在车顶车载三维激光雷达安装在车顶。可以高速旋转，以 获得周围空间的点云数据，从而实时绘制出车辆周边的三维空间地图；同 时，激光雷达还可测量出周边其他车辆在三个方向上的距离、速度、加速 度、角速度等信息，再结合 GPS 地图计算出车辆的位置，这些庞大丰富的 数据信息传输给 ECU 分析处理后，以供车辆快速做出判断。在汽车领域， 激光雷达可用于自动泊车、ACC 主动巡航、自动刹车、无人自驾等多个方 面，成本高是其主要的缺
44、点。 激光雷达主要分为激光发射模块、扫描系统、接收模块及信息处理激光雷达主要分为激光发射模块、扫描系统、接收模块及信息处理四个部四个部 分。分。后端信息处理模块则与放大器、FPGA（主控单元）芯片、模拟芯片 密不可分，主要实现对激光发射模块、接收模块和扫描模块的控制以及数 据处理和传输。 图表图表16：放大器在激光雷达中的应用放大器在激光雷达中的应用 来源：汽车人参考，国金证券研究所 车载摄像头传感器车载摄像头传感器：车载摄像头在车载摄像头在 L3 级别以下的自动驾驶方案中居于主级别以下的自动驾驶方案中居于主 导地位。导地位。在自动驾驶汽车中，车载摄像头作为采集信息和分析图像的主要 途径，可以
45、实现车辆识别、行人识别、车道线识别等一系列功能。从传统 车载摄像头方案来看，核心硬件主要包括镜头组（光学镜片、滤光片、保 护膜） 、图像传感器、模数转换器（ADC）和图像信号处理器等。其中，模 数转换器（ADC）将模拟图像信号传输到对应的模拟信号处理单元及 ADC， 转换成数字图像信号输出。 图表图表17：模数转换器在：模数转换器在车载摄像头传感器中应用车载摄像头传感器中应用 来源：电子发烧友，国金证券研究所 L3 级及以上自动驾驶汽车级及以上自动驾驶汽车单车搭载车载摄像头至少单车搭载车载摄像头至少 6 颗颗。目前 L3 级别以 上自动驾驶汽车搭配摄像头主要分为前视摄像头、环视摄像头、后视摄像
46、 头、侧视摄像头以及内置摄像头等五种类别，其中前视摄像头主要用于防 撞预警、车道偏离预警、交通标志识别等；环视摄像头用于全景泊车；后 视摄像头用于倒车影像；侧视摄像头用于盲点监测；内置摄像头用于疲劳 公司深度研究 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 提醒。通常来看，ADAS 系统单车搭载至少 6 颗摄像头（1 个前视、1 个后 视、4 个环视） 。伴随自动驾驶程度的提升，车载摄像头数量将稳步增长。 图表图表18：车载摄像头在整车中的应用车载摄像头在整车中的应用 来源：搜狐汽车，国金证券研究所 模拟芯片成长驱动力二：模拟芯片成长驱动力二：自动化自动化升级加快升级加快工业工业领域领域对模拟对模
47、拟芯片应用芯片应用 工业领域工业领域模拟芯片模拟芯片应用广泛应用广泛，产品全方位要求较高产品全方位要求较高。模拟芯片在工业领域 的应用包括：智慧城市，安全与监控，机器视觉，马达控制，机器人，电 力解决方案，工业自动化，AR/VR，AI，工业诊断以及仪器仪表，国防航 空，能源管理，医疗，建筑自动化，照明，马达驱动器，电力传输等多个 应用领域。此外，工业用途以可靠性、安全性为主，偏好性能成熟稳定类 产品的同时，资格认可较为严格，一般不低于 1.5 年，通过经验积累和反 复迭代才能实现产品全方位的高性能、高可靠性以及高安全性。随着 AIoT 技术的加持，未来工业领域模拟芯片将会在工业 4.0、高速传
48、输、智能建筑、 物联网边缘端几大板块得到更深入的落地和应用。 工业工业 4.0 时代自动化浪潮席卷时代自动化浪潮席卷，机器人助力工业模拟芯片发展机器人助力工业模拟芯片发展。工业 4.0 是指利用信息化技术促进产业变革，将工业发展推向智能化新时代。在工 业智能化发展过程中，十分依赖模拟芯片的运用，五个工业市场机会悄然 而生：软件可配置系统，云端连接，机器健康监测与管理，系统安全和机 器人。我们认为，在工业自动化、智能化发展趋势下，工业机器人作为标 准化自动设备，其快速普及和渗透将成为工业模拟芯片的增长需求点。 图表图表19：工业自动化下模拟：工业自动化下模拟IC的五个市场机会的五个市场机会 机会
49、领域机会领域 具体技术和功能具体技术和功能 软件可配置 系统 软件可配置系统是实现柔性制造的基础，增加数字、模拟的输入和输出口进行配置，减少设备重复投入使用，提高生产 效率。 云端连接 云端连接是实现智能制造的根本技术支撑，只有联网设备，才有可能实现智能分析和控制。 机器健康监 测与管理 与传感器技术密不可分，利用传感器收集到的数据，机器状态监测（CBM）系统对设备运行状况进行监控与分析，从而 让制造商更加有效地运营管理生产线，减少停机次数，提高生产效率。 系统安全 生产安全离不开隔离技术，工业中有大量高压场景，需要采用隔离技术为工作人员创造安全操控空间，而随着工业总线 速度需求提升，对安全技
50、术也提出了更高要求。 机器人机器人 机器人本身机器人本身为为一个完整系统，包括传感、电源、连接、信号处理及安全技术一个完整系统，包括传感、电源、连接、信号处理及安全技术等均需要不同种类的模拟芯片等均需要不同种类的模拟芯片。 来源：ADI，国金证券研究所 工业自动化催化下国内外工业机器人市场规模可观工业自动化催化下国内外工业机器人市场规模可观 2020 年全球工业机器人出货量达到年全球工业机器人出货量达到 38.4 万台万台，预计预计 2021-2024 年年 CAGR 为为 6%。据 IFR 数据，全球工业机器人出货量由 2015 年的 25.4 万台增至 2020 年的 38.4 万台，预计
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