唯捷创芯:国产射频PA龙头腾云入海,产业链自主可控势在必得

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(报告出品方:中银证券)

1 重点企业分析

1.1 公司介绍

唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司成立于 2010 年 6 月,专注于射频前端芯片研发、设计和销 售,主要为客户提供射频功率放大器(PA)模组产品、射频开关芯片、Wi-Fi 射频前端模组和接收端 模组等集成电路产品,广泛应用于智能手机、平板电脑、无线路由器、智能穿戴设备等具备无线通 讯功能的各类移动终端。

2012 年 唯捷创芯首颗芯片开始投入量产;2015 年出货量达到 500 兆、销售额超过 4 亿元,并登陆新 三板,获得中清正合科技创投、华芯创业的定增融资;2019 年获得了联发科技股份有限公司(MTK) 的定增融资;2020 年,哈勃投资、天津语唯、OPPO 移动、维沃移动、 小米基金等相继成为唯捷创 芯的股东;2022 年 4 月 12 日,唯捷创芯正式在上海证券交易所科创板上市。

产品方面,随着 5G 商用化进程加速,公司将更快实现 5G 模组的创新迭代,不断增强产品性能, 向高性能、高集成度方向深化产品布局,满足更广泛的市场和客户需求。在射频开关领域,公司拟 不断加强射频开关的研发设计和客户市场拓展,丰富射频开关产品线型号,加强终端客户的渗透率, 为客户提供更为完善的射频前端整体解决方案。在其他射频前端产品领域,公司将基于射频前端的 研发设计核心技术,通过增加 Wi-Fi 射频前端模组、L-PAMiD、各类接收端模组和基站射频前端等多 种射频前端产品拓宽产品线宽度。应用领域方面,除了在移动通信终端、物联网等领域的持续渗透 和发展,公司也将进一步考虑布局医疗、汽车电子等领域的射频产品。产业链方面,公司拟通过集 成电路生产测试项目的建设进一步保障公司产品可靠性、交付能力,拓宽产业链条。

1.2 组织及股权结构

公司董事会下分别有战略委员会、提名委员会、薪酬与考核委员会 和风险与审计委员会这四大委员会;经理下设七大部门,分别是生产运营部、市场部、销售部、财 务部、综合管理部、研发部和信息技术部。

股权结构方面,公司共同实际控制人为荣秀丽、孙亦军,分别持股 24.19%和 14.10%,合计达到 38.29%, 两人在通讯设备业务及销售方面的经验为公司在技术、销售及管理上奠定了良好的基础。此外,唯 捷创芯 100%控股了上海唯捷、北京唯捷、香港唯捷、唯捷精测四家子公司,为全国开拓业务提供了 便利。(报告来源:未来智库)

1.3 主营业务与产品

公司主营业务为射频前端芯片的研发、设计和销售,主要产品为射频功率放大器模组,此外,还包 括部分射频开关芯片、Wi-Fi 射频前端模组及接收端模组产品。

公司产品广泛应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等移动终端,以及无线宽带路由器等通信 设备。下游客户主要包括 小米、OPPO、vivo 等主流手机品牌厂商以及华勤通讯、 龙旗科技、 闻泰科 技等业内知名的移动终端设备 ODM 厂商。公司与上述客户建立了长期稳定的服务与合作关系,品 牌客户的深度及广度是公司重要的竞争优势和壁垒。

自设立以来,公司致力于为客户提供具备高可靠性、性能优异、低功耗及高性价比的射频前端产品, 主营业务、主要产品、主要经营模式未发生重大变化。随着通信技术的发展和下游客户需求的变化, 公司一方面研发推出新产品,另一方面不断对已有产品更新迭代,从 2G 不断过渡升级到 5G。

公司作为集成电路设计企业,专注于芯片设计的各个流程,同时在设计过程中也充分考虑产品生产 的各个环节,设计并交予供应商与产品设计相匹配的制造、封装、测试优质解决方案,由供应商协 助公司呈现最优的产品。

1.4 主要经营模式

1.4.1 研发模式

唯捷创芯研发人员包括研发部以及生产运营部下辖的测试部、质量部、工程部、新产品导入部的相 关人员;其中,研发部以及新产品导入部主要从事行业前沿技术的预研、设计开发新产品以及新产 品开发阶段的射频系统验证等工作,测试部主要从事在研产品测试方案的制定等工作,质量部主要 负责在研产品质量控制方案、方针的制定和具体实施,工程部主要负责制定在研项目的具体实施方 案等工作。

公司研发大致分为项目立项、产品设计、产品试产评估与投入量产四个阶段。首先,由市场部和销 售部收集市场信息和下游客户需求期望,形成市场需求报告,经审批后立项并进行新产品的开发; 接着由专业人员在方案、细节、初样、完整工程样品四个设计时段内进行开发、测试、封装与评审; 评审通过后确认试产方案,并根据小批量试产、应用开发及初期客户试用评估过程中发现的产品缺 陷和客户的进一步需求,结合具体情况进行修改;经量产评审会议通过后,产品进入量产阶段。

公司为加强自身研发项目管理、提高研发项目转化效率以及规范研发费用的支出及核算,结合公司 自身情况,已建立健全研发相关内控制度并予以有效执行。

1.4.2 采购生产模式

公司采用 Fabless 模式经营,自身不从事生产工作,专注于研发设计环节,将制造、封装及测试工 作主要由专业的晶圆代工厂、封装和测试企业完成,部分产品的测试工作由唯捷精测完成。

1.4.3 销售模式

按照集成电路行业惯例和企业自身特点,公司采用“经销为主、直销为辅”的销售模式。公司与经 销商的关系属买断式销售关系,实行销售框架协议基础上的订单销售。此外,对于部分终端客户, 公司采用直销模式。

公司结合国家产业政策、上下游发展状况、市场供需情况、自身主营业务及发展阶段等因素,形成 了目前的经营模式。

1.5 公司经营情况

全球射频前端市场的主要参与者以美日系厂商为主。根据 Yole Development 的统计数据,2019 年度, 全球前五大射频前端器件提供商占据全球射频前端市场份额的 79%。其中,Murata、Skyworks、 Broadcom、 Qorvo 和 Qualcomm 占据的市场份额比例分别为 23%、18%、14%、13%和 11%。相较前述射频前端 领域的美系和日系领先厂商,参与射频前端市场竞争的国内企业在资本实力、产品性能和产品线宽 度、技术和知识产权积累、研发人员数量和体系、前沿技术定义能力等方面仍存在一定的差距。

随着我国集成电路行业近年来高速发展,创业企业不断进入射频前端领域,在射频前端领域参与竞 争的国内企业数量日益增加。除 唯捷创芯之外,射频前端市场的主要国内企业包括 卓胜微、紫光展 锐、昂瑞微、 慧智微、飞骧科技、好达电子、德清华莹等。

唯捷创芯是国内最早一批从事射频前端分立器件和模组研发、设计和销售的集成电路设计企业,成 立伊始即坚定追赶头部厂商,并在发展过程中逐步缩小差距。在射频功率放大器分立器件和模组产 品的细分领域,公司紧跟通信技术的最新发展,已具备较强的技术实力和竞争优势。截至上市日期, 公司 4G 射频功率放大器模 组累计出货超 12 亿颗,5G 射频功率放大器模组累计出货超过 1 亿颗。

公司的营业收入主要来自于射频功率放大器模组产品的销售,同时供应射频开关芯片、Wi-Fi 射频前 端模组以及接收端模组等集成电路产品,销售存在直销和经销两种模式。公司 2020 年度、2019 年 度、2018 年度营业收入分别为 181,044.70 万元、58,142.27 万元、28,401.63 万元。其中经销模式的 营业收入分别为 142,412.74 万元、55,396.29 万元、28,343.54 万元,占当期营业收入的比例为 78.66%、 95.28%、99.80%。

根据最新上市公告书,2021 年度,得益于产品竞争力增强以及下游市场需求增长,公司营业收入快 速增长,同比涨幅达到 93.80%。(报告来源:未来智库)

因产品竞争力增强以及 5G 产品销售占比提升带来的产品毛利率提升以及收入规模增长等因素,公 司盈利能力进一步增强,其中 2021 年归属于母公司股东的净利润因确认股份支付费用 60,725.18 万 元而呈现亏损,但亏损规模有所降低。

唯捷创芯的主营业务为射频功率放大器(PA)模组、Wi-Fi 射频前端模组、射频开关及接收端模组四 大类,其中 PA 模组的收入占比最高,达 95%以上。目前 PA 模组中,4G 模块收入比最高,占比约为 88.59%,5G 模块占比 10.54%,远超 3G 种类,随着科技发展与时代进步,5G 模块将体现出更高的发 展与营收潜力。

据 唯捷创芯招股书披露,受美系和日系领先厂商同类产品的市场定价、产品及技术的先进性、客户 议价能力以及过往销售价格等因素的共同影响;产品单位成本亦受原材料及封测服务的采购单价以 及产业链供需关系等因素影响 PA 模组、射频开关及 Wi-Fi 射频前端模组均有不同程度的涨价,其中 Wi-Fi 射频前端模组单价涨幅最高。

公司各产品的营业成本相对占比情况与其各自营业收入相对占比情况不存在重大差异。公司营业成 本变动与营业收入变动方向一致,能够较好的匹配。

唯捷创芯综合毛利保持快速增长,公司毛利全部来源于主营业务收入。随着公司产品结构、供需关 系及市场竞争力等变化,公司毛利率存在一定的波动。

2019 年度,公司处于向头部手机厂商批量供货的第一个年度,因巩固市场地位、产品迭代升级等因 素,公司对成熟产品进行了一定幅度降价,造成了当年度公司总体毛利率的下降。2020 年度,公司 产品逐步迭代,总体销售单价有所提升,但由于产业链产能紧张等影响,封测单位成本有所上涨, 综合毛利率相对稳定。

2021 年 1-6 月,由于头部厂商市场需求较大,公司成熟产品销售单价保持稳定;同时刻受 5G 及高 集成度 PA 模组、Wi-Fi6 模组等高单价产品销售收入占比进一步增加、总体产品销售单价提升迅速 等因素影响,公司毛利率大幅提升,但仍低于境内同行业上市公司和境外领先厂商。

唯捷创芯的年销售费用增速缓慢,趋势稳定,而管理费用及研发费用近年加速上升。据招股书披露 的管理费用明细,股份支付一项占管理费用支出占比增幅最大。剔除股份支付费用的影响后,2021 年上半年、2020 年、2019 年及 2018 年公司管理费用分别为 2,314.40 万元、2,278.32 万元、4,315.08 万 元以及 3,101.20 万元,占营业收入比例分别为 8.15%、3.92%、2.38%以及 1.82%。公司管理费用随着 人员规模的增长而稳定增长。

公司每年均维持较大的研发投入。剔除股份支付费用的影响,2018-2020 年度公司研发费用分别为 5,544.81 万元、7,278.97 万元以及 15,304.30 万元,同比增长 31.28%和 110.25%,增幅巨大,在科研创 新方面有较大增长潜力。研发费用占营业收入比例分别为 19.52%、12.52%以及 8.45%,由于营业收入 快速增长,销售费用占营业收入比例逐年下降。

公司 2021 年 1-6 月、2020 年度、2019 年度和 2018 年度确认的股份支付费用分别为 26,841.78 万 元、17,356.15 万元、3,804.75 万元、1,094.52 万元。大额的股份支付费用作为经常性损益,对公司净 利润金额影响较大。

公司产品生产过程中,需采购晶圆、SMD、基板以及封装测试服务。同时,公司研发过程中流片环 节需向晶圆制造方采购 NRE MASK 服务。公司前五大供应商所供应的产品及服务符合公司业务模式 情况。由于晶圆制造和封装测试属于资本和技术密集型产业,符合供应商条件的厂商较为有限,因 此公司向前五大供应商采购金额较大且集中度较高,符合行业特性。(报告来源:未来智库)

2 PA 是射频前端重要器件,LNA/射频开关保障信号正常接收

2.1 射频前端简介

射频前端指位于射频收发器及天线之间的中间模块,在这一段里信号以射频形式传输。射频前端主 要包含滤波器(Filter)、功率放大器(PA)、射频开关(Switch/Tuner)、低噪声放大器(LNA)四类 器件以及一些射频连接和匹配电路,功能为无线电磁波信号的发送和接收,是移动终端设备实现蜂 窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS 等无线通信功能所必需的核心模块。射频前端与基带、射频收发器 和天线共同实现无线通讯的两个本质功能,即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送, 以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号。

基带信号处理器能够对需要的处理信号(如麦克风接收到的音频)进行转换;对数字信号、模拟信 号进行转化。随后经过射频芯片进行调制,变成射频信号。而射频前端则是对射频信号进行过滤和 放大。若没有射频前端芯片,手机等移动终端设备将无法拨打电话和连接网络以及无线通信功能。 因此,射频前端在无线通信中有不可或缺、至关重要的作用。

2.2 功率放大器简介

射频功率放大器是射频前端信号发射的核心器件,主要用于发射链路,作用是将射频前端发射通道 的微弱射频信号进行放大,以便信号成功被天线发射、被通信基站接收,使移动设备有更高的通信 质量、更强的电池续航能力。

在智能手机等终端设备中,PA 芯片通常与其他射频前端芯片集成为模组产品进行应用。根据集成的 芯片种类及数量,PA 模组可分为低、中、高集成度的模组,一般分为 SMSB/SMMB PA、MMMB PA Tx Module、L-PAMiD/L-PAMiF 四种。

射频功率放大器模组(PA 模组)是 唯捷创芯最主要的生产产品,收入占公司主营业务收入比例超过 95%。经过通信技术的发展和多年的研发投入和产品迭代,唯捷创芯 PA 模组的集成度不断提高, 目前已发展至以 MMMB PA 和 TxM 中集成度的 PA 模组产品为主。此外,公司已在高集成度的 L-PAMiF 等产品上实现了量产销售。

工作原理上,射频功率放大器(PA)的首先将接收到的不同频段的信号分别通过对应的通道输入模 组内部,继而先后由驱动放大器(DA)以及 PA 芯片利用外部供电电压两次放大信号功率,使信号 功率达到发射馈送所需的水平,最终通过射频开关分配到指定的频段予以输出。在智能手机等终端 设备中,PA 芯片通常与其他射频前端芯片集成为模组产品进行应用。(报告来源:未来智库)

2.3 低噪声放大器简介

低噪声放大器(LNA)是一种噪声系数很低的放大器,存在于 Wi-Fi 射频前端模组、射频接收端模组 等多块组件中,一般用作各类无线电接收机的高频或中频前臵放大器,以及高灵敏度电子探测设备 的放大电路。在需要放大微弱信号的场合,信号放大器自身的噪声对信号可能造成非常严重的干扰, 减小这类无意义的噪声便于提高输出的信噪比,使通信更流畅与灵敏。

2.4 射频开关简介

射频开关是用于切换射频信号通路的电子开关,引导信号按照预定路径输入或者输出至不同的模块 或者天线端口实现电路的切换功能。射频开关应用于射频信号的接收和发射通路中,可减少不同信 号之间的相互干扰,提高信号收发的灵敏度。公司的射频开关涵盖了单刀多掷、多刀多掷等各种模 式的产品,用于各类通信设备;且均为射频开关芯片裸片单独封装后的产品,与 PA 模组、Wi-Fi 射 频前端模组中集成的射频开关芯片裸片不可相互替代使用。

射频开关的基本工作原理为在:在同一时刻只有一个开关处于闭合状态并与公共端链接导通、其余 开关均处于断开状态的前提条件下,射频开关通过改变输入控制端口的电压,实现闭合或断开状态 的切换。

3 集成电路政策东风至,PA 模组大显身手

3.1 集成电路行业概况

3.1.1 发展历程与市场规模

集成电路行业作为现代信息产业的基础和核心产业之一,已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国 家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。我国大陆集成电路产业的虽起步较晚,但经过近 20 年的飞速发展,我国集成电路产业从无到有,从弱到强,已经在全球集成电路市场占据举足轻重的 地位。据美国半导体协会(SIA)数据,2020 年中国半导体行业市场规模为 1517 亿美元,占全球比 重 34.5%,虽然较 2019 年世界占比 34.9%有所下降,但仍是全球最大半导体消费国家。近年来,在国 内外市场需求拉动、国家相关鼓励政策扶持、国家集成电路产业基金主导的资本推动下,我国集成 电路产业整体实现蓬勃发展,创新能力和产品质量不断提高。2011 年至 2020 年,我国集成电路产 业销售额从 1934 亿元增长至 8848 亿元,年均复合增长率为 18.41%。这主要受物联网、 智能汽车 高新能源汽车、智能终端制造、新一代移动通信等下游市场需求驱动。

虽然我国集成电路产业发展迅速,但我国的集成电路的供给与巨量的集成电 路需求之间仍存在高度 的不匹配,大量的芯片仍然需要通过进口获得。2020 年我国 集成电路进口金额 3500 亿美元,出口金额 1166 亿美元,贸易逆差达到 2334 亿美元。(报告来源:未来智库)

集成电路产业链主要可以分为上中下游三大模块以及集成电路行业的支撑产业,上游为芯片设计行 业,中游是芯片的制造以及封装测试,下游是芯片的终端应用。集成电路原材料以及制造设备是整 个行业的支撑产业。其中,中国集成电路产业的快速增长带动了集成电路设计行业增长,中国集成 电路设计业 2020 年的销售额达到 3778.4 亿元,同比增长 23.3%,仍是增速最快的产业,占总体行业 比重为 42.7%;制造业销售额为 2560.1 亿元,同比增长 19.1%,占比为 28.9%;封装测试业销售额 2509.5 亿元,同比增长 6.8%,占比为 28.4%。

集成电路设计行业位于集成电路产业链的上游,属于技术密集型产业,对技术研发实力要求极高, 具有技术门槛高、细分门类多等特点。我国集成电路设计行业呈高速发展态势,产业结构也逐步从 附加值相对较低的封装测试领域向附加价值更高的设计领域转型。2011 年至 2020 年,我国集成电 路设计行业的销售额从 526 亿元增长至 3778 亿元,年均复合增长率为 24.49%,增速较为可观。同 时我国集成电路设计行业规模占集成电路行业总规模的比例也在不断提高。

我国集成电路设计行业的发展离不开集成电路设计企业的涌现。我国集成电路设计企业数量从 2011 年的 534 家增长到 2020 年的 2218 家,呈现蓬勃的发展态势。随着我国经济的高速发展和战略性 新兴产业的兴起,集成电路产业将获得更加广阔的市场和创新空间,将出现更多层次的市场需求。 目前,国内外及集成电路行业间的整合兼并不断涌现,随着中国市场地位的日益提高和产业基础的 不断成熟,将有更多的境外公司选择以并购的方式进入中国市场。中国集成电路设计企业未来将会 加大整合和重组力度,打造大型企业和龙头企业。(报告来源:未来智库)

3.1.2 行业机遇与挑战

本土终端品牌商的崛起,带给射频前端芯片充足的市场发展空间。2020 年全 球前五大手机厂商为三星、 苹果、华为、 小米、vivo,中国厂商占据三席,占据了 34.6%的市场份额。 国内终端品牌厂商市场份额的提升,使我国集成电路行业迎来了广阔的发展空间。但在射频前端市 场,市场仍被美系和日系厂商牢固把控,多家国际射频前端巨头在中国市场取得巨大的收益。其约 1/3 的营业收入来自于中国市场。国内射 频前端厂商仍有充足的发展及提升空间。本土手机品牌厂商市场份额的提升,以及全球贸易环境的 变化,给国内射频前端集成电路企业带来前所未有的快速发展机遇。

国家政策大力支持。集成电路行业是信息化社会的基础行业之一,行业发展水平是一个国家科技实 力乃至综合国力的重要体现,对国家安全有着举足轻重的战略意义。为促进行业发展,政府部门先 后出台了一系列鼓励政策。2015 年 5 月,国务院发布《中国制造 2025》,将集成电路产业列为实 现突破发展的重点领域,明确提出要着力提升集成电路设计水平;持续攻克核心电子器件、高端通用芯片、基础软件、集成电路装 备等关键核心技术;明确集成电路产业在信息产业中的核心地位,并从财税、投融资、研究开发、进出 口、知识产权和市场应用等八个方面大力支持集成电路产业发展。

3.2 集成电路政策梳理

集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先 导性产业,到 2015 年,集成电路 产业销售收入超过 3500 亿元;到 2020 年,集成电路产业全行业销售收入年均增速超过 20%,企业 可持续发展能力大幅增强;到 2030 年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入 国际第一梯队。2016 年,“十三五”规划明确将集成电路作为核心技术超越工程,加快科技创新成 果向现实生产力转化,充分释放数字红利实现信息化创新驱动转型。2017 年,将集成电路芯片设计 及服务,列为战略性新兴产业重点产品目录,分属电子核心产业。2019 年,对依法成立且符合条件 的集成电路设计企业和软件企业采取税收优惠政策,支持集成电路设计和软件产业发展,并大力鼓 励集成电路设计。2020 年,集成电路产业和软件产业作为信息产业的核心, 国家在财税、投融资、 研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用以及国际合作方面均出台政策优惠进一步优化集成 电路产业和软件产业发展环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发展质量。

3.3 射频前端发展概况

射频前端产业链从上游到下游依次为:原材料、射频前端分立器件、射频前端模组、移动通信设备, 射频前端模组普遍外包给 SiP 封装厂商进行封装。射频前端是无线通信核心硬件之一,主要由滤波 器(Filter)、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、射频开关(Switch/Tuner)四类器件组成。

3.3.1 全球射频前端市场规模

根据数据显示,2019 年全球射频前端市场规模为 169.57 亿美元,2011 年至 2019 年 年增长率均在 10%以上。根据预测,2025 年全球移动射频前端市场规模有望达 到 254 亿美元,其中:射频功率放大器模组市场规模预计将达到 89.31 亿美元,分立射频开关和 LNA 市场规模预计将达到 16.12 亿美元,连接 SoC 芯片的市场规模预计将达到 23.95 亿美元。(报告来源:未来智库)

射频前端芯片的研发设计需要深厚的工艺经验、实践积累,需要具有丰富研 发实力的人员在相关领 域长年深耕。美国、日本等国家或地区在集成电路领域起步较早,在人才、技术、资本等各个方面 积累丰富。凭借深厚的技术积累、前沿技术的定义、对通信技术迭代的系统性把握,以及与头部客 户之间的紧密合作关系,美系和日系射频前端企业在市场中占据了主导地位,引领全球射频前端市 场的发展,并延续着一贯的市场主导地位,占近 80%市场份额。根据数据,2019 年度,全球前五大射频器件提供商占据了射频前端市场份额的 79%,主要被美国四大巨头 Skyworks、 Broadcom、 Qorvo、 Qualcomm 和日本厂商村田所垄断。由于不同射频前端器件的工艺技术差别很大, 海外龙头并购合作,形成完整产品线重点布局。展望海外龙头的未来发展,Qorvo 和 Skyworks 短期维 持“双寡头”格局,长期蓄力发展汽车、物联网等非手机业务;Broadcom 定位高端产品,优势产品 BAW 滤波器面临竞争,射频产品线逐渐边缘化;Qualcomm 的基带与射频前端协同销售,重点布局毫米波 模组、物联网产品;Murata 优势产品 SAW 滤波器面临潜在进入者威胁,接收模组份额将大概率下滑。

相较于国外厂商,根据公开信息,除公司之外, 卓胜微、 慧智微、飞骧科技、昂瑞微等均已推出部 分 5G 射频前端芯片产品,但相较于美日系领先厂商仍处于追赶者的地位,总体占据的射频前端芯 片市场份额较低。

3.3.2 我国射频前端市场规模

国内射频前端厂商众多,但是以低价值量的单一分立器件、低集成度模组为主,国产份额不足 10%。 主要由于我国集成电路产业整体起步较晚,而射频前端产业具有较高的技术、经验、 资金等各种壁 垒,我国当前射频前端的整体发展水平与国际先进水平仍存在一定的差距。未来,四大因素驱动国 产替代机会崛起:首先,终端厂商的自主可控、成本控制需求;其次,5G 渗透期晶圆产能短缺,海 外巨头将重心投向高端产品;再次,迎来密集融资潮,资本优势凸显;最后,5G 模组难度降低,带 来弯道超车机会。在模块化趋势下,国内龙头崛起的前提是形成完整的产品线,国内射频前端企业 遵循“单一器件>5G 模组>4G 接收模组>4G 主集模组”的产品拓展逻辑。

随着我国集成电路需求的不断增长、国家对集成电路产业日益重视,我 国射频前端产业有了高速发 展,具有代表性的射频前端企业不断涌现。在射频功率放大器领域,除公司外,国内参与者包括慧 智微、紫光展锐、 飞骧科技、昂瑞微等。在射频开关和 LNA 领域, 卓胜微凭借较早进入品牌客户 和 自身实力优势,形成了和国际一流企业开展竞争的能力,在国内市场保持领先地位。此外,国内韦 尔股份、 艾为电子等企业也在射频开关、LNA 领域有所涉猎。在射频滤波器领域,国内有好达电子、 德清华莹等企业崭露头角。在中美贸易战后国产自制芯片的政策鼎力支持和国内手机品牌占有率持 续增长的背景下,国内供应链厂商有望迎来重大发展机遇。国内厂商未来有望上升至第一梯队,扩 大市场份额,成长空间广阔。(报告来源:未来智库)

3.3.3 射频前端未来市场趋势

公司所处的射频前端行业最主要的下游应用领域为智能手机行业,智能手机使用蜂窝移动通信技术 实现网络连接。因此,射频前端行业的发展和趋势顺应通信技术的变化,并与智能手机及其他新应 用领域的发展情况息息相关。根据 Yole 的预测,2020 年手机射频前端市场规模约 185 亿美元,2020 年通信基站射频前端市场约为 27 亿美元。随着 4G/5G 在手机中渗透率的提升,2020-2025 年手机 射频前端市场规模不断增长至 258 亿美元。而通信基站的射频前端市场规模主要和运营商的资本开 支有关,2020 年基站射频前端市场规模约为 27 亿美元,预计在本轮 5G 基建周期中,基站射频前 端市场将在 2023 年达到 42 亿美元市场规模顶峰,之后逐渐回落至 2025 年的 36 亿美元。射频前 端对手机无线通信性能至关重要,射频前端决定了移动终端可以支持的通信模式、接收信号强度、 通话稳定 性、发射功率等重要性能指标,直接影响终端用户体验。除通信系统以外,手持设备中的 无线连接系统(WiFi、 GPS、Bluetooth、FM 和 NFC 等)对射频前端芯片也有较强的需求。

无线通信技术升级带动射频前端需求增长,5G 和 WiFi6 是近几年主要增长点。无线通信传输包含 众多技术,按照传输距离可以分为近距离和远距离无线通信技术,手机支持的近距离无线通信技术 包含 WiFi、蓝牙、GPS、 NFC/RFID、UWB、Zigbee 等;远距离无线通信技术包含 2G、3G、4G、5G 等 蜂窝移动通信技术。蜂窝(2G~5G)与 WiFi 的射频前端价值量占比高,从内部构造来看,蜂窝无线 通信(4G/5G)射频前端电路比 WiFi 要复杂得多。根据 Yole 对蜂窝、WiFi、GNSS 对应的射频前端 市场空间的统计,2020 年蜂窝移动通信 (2G~5G)射频前端市场空间占比高达 84%,2025 年进一 步上涨到 85%;2020 年 WiFi 射频前端市场空间占比为 14%,2025 年下降到 13%;而 GNSS(全球 导航卫星系统)射频前端市场空间仅占 1~2%。

5G 智能手机出货量高速增长驱动射频前端市场的发展。5G 商用的加速落地带动 5G 手机出货量的 快速增长。根据 Yole Development 的统计及预测,2020 年全球 5G 智能手机出货量为 2.14 亿部, 到 2025 年全球 4G 智能手机出货量为 6.85 亿部,5G 智能手机出货量为 8.04 亿部,2020-2025 年 5G 智能手机的年均复合增长率将高达 30%。不同通信制式对应的射频前端互相独立,5G 与 WiFi 的 射频前端、天线不能公用、是两块独立的市场。其次,4G 与 5G 之间也有独立的射频前端和天线, 未来很长 一段时间 5G 手机都将会兼容 4G,为支持在 4G 频段上新增的 5G 频段,5G 手机的各 类射频前端芯片数量远超 4G 手机,PA 模组的价值量也将进一步提高。5G 智能手机出货量的高速 增长将有力驱动射频前端市场的发展,因此 5G 射频前端及天线是一块独立的新增市场。

汽车电子、 医疗健康等领域成为射频前端的新兴市场。汽车实现网络通信功能离不开射频前端的助 力,根据 Strategy Analytics 的预测,汽车处理和线 性高级驾驶员辅助系统射频前端市场规模将大幅 增长,2017 年至 2022 年期间年均复合增长率达 17%。 此外,随着科技的进步,远程医疗逐步成 为现实,远程医疗的远距离诊断、 治疗和咨询需要借助高速的网络连接得以实现,远程医疗的不断 发展将有力促进健康医疗领域射频前端的发展。

(报告来源:未来智库)

3.4 PA 发展概况

在公司主要产品射频功率放大器所处的细分市场中,根据 Yole Development 数据显示,2018 年, Skyworks、 Qorvo、 Broadcom 占据了 93%的全球 PA 市场份 额;与射频前端行业的整体市场格局相 似,射频功率放大器作为最重要的射频前端芯片,亦呈现由 Broadcom、Qorvo 和 Skyworks 等国际领 先企业占据绝大部分 PA 市场份额的格局。 2019 年,射频功率放大器模组的市场规模为 53.76 亿 美元,为射频前端市场规模最大的细分产品领域;2019 年至 2025 年,PA 模组市场规模预计将保 持 11%的年均复合增长率,于 2025 年将达到 89.31 亿美元,仍为射频前端市场中规模 占比最高的 细分产品。我国功率放大器企业数量虽多,但产品大多停留在中低端应用,布局高端应用的 PA 厂商 为数不多。我国功率放大器市场集中度相对较低,根据 Yole Development 数据显示,TOP3 企业的市 场份额总计 13%,TOP 20 企业的市场份额总计 25%。

国内射频 PA 有手机、基站、Wi-Fi、NB-IoT 四大市场。根据 Yole Development 统计,手机 PA 市场约占 65%,Wi-Fi PA 市场约占 20%,基站市场约占 10%,其他为 5%。

3.5 LNA 发展概况

2018 年全球射频低噪声放大器收入为 14.21 亿美元, 4G 的普及使得智 能手机中天线和射频通路的数量增多,对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加,而 5G 的商业化 建设将推动全球射频低噪声放大器市场在 2020 年迎来增速的高峰,达到 7.12%,预计到 2023 年市 场规模将达到 17.94 亿美元。据 Yole Development 预测, 2025 年,全球射频低噪声放大器市场规模 将达到 23.20 亿美元,年均复合增速为 17%,其中分立射频低噪声放大器规模约为 8 亿美元,占比 为 34.4%。5G 手机中射频元件的数量会大幅增加,预计 5G 手机单机射频低噪声放大器数量将达到 10 个,比 4G 手机多出近一倍。

射频低噪声放大器市场集中度相比射频开关要分散得多,行业前五大企 业分别为 Broadcom、ONSemiconductor、Infineon、TI、NXP,市场 CR5 为 52%。国产 LNA 厂商中主要以 卓胜微为主,2017 年市场份额为 1.3%,而公司和国民飞骧、 锐迪科等以射频前端模块产品提供为主, 射频低噪声放大器纯器件产品较少。国产射频低噪声放大器厂商卓胜微在此领域仍在不断开拓,近 年射频低噪声放大器业务收入占比提升,2019 年上半年营业收入 1 亿元,已经超过 2018 年射频低噪 声放大器全年收入,业务占比达 19.42%。

3.6 射频开关发展概况

射频开关市场规模处于持续增长中,其中天线调谐开关的增长势头十分强劲。根据 Yole Development 的预测,2011 年以来全球射频开关市场经历了持续的快速增长,2018 年全球市场规模达到 16.54 亿 美元,2020 年全球射频开关市场规模为 14.31 亿美元, 2025 年市场规模将达到 23.06 亿美元,复 合增长率为 10%。受益于 5G 标准带来的通信频段数量的提升,市场规模将稳步增加,并随着 5G 的商业化建设迎来增速的高峰,此后增长速度将逐渐放缓。其中,分立射频开关的市场规模将从 2018 年的 11 亿美元增长至 2025 年的 21 亿美元;普通开关从 6 亿美元增长至 9 亿美元,年均复合增 长率为 5%;天线调谐开关从 5 亿美元增长至 12 亿美元,年均复合增长率为 13%。随着 5G 的普 及,单机射频开关的需求也会不断增加,预计 5G 手机的单机射频开关的用量为 15 个,比 4G 手 机多出一倍。(报告来源:未来智库)

4 国产化逐步崛起,未来挑战依然存在

4.1 市场竞争格局

射频前端市场是充分竞争的市场,行业竞争者从提供 PA、滤波器、射频开 关等全品类产品的国际 知名大厂到专注于细分领域的中小型企业。目前全球射频前端市场仍由美系和日系厂商占据主导地 位,Skyworks、 Qorvo、 Broadcom、 Qualcomm、村田占据全球射频前端领先地位。在国内企业中,除 公司外,还包括 卓胜微、 慧智微、紫光展锐、飞骧科技、昂瑞微等企业。基本情况如下:

4.2 唯捷创芯的行业地位以及优劣势

4.2.1 行业地位

公司拥有丰富的射频前端研发经验,产品紧跟通信技术变革。公司是国内最早从事射频前端芯片研发、设 计的集成电路设计企业之一,深耕射频功率放大器产品领域。PA 主要应用于无线通信领域,需要随着通 信技术的发展不断推陈出新。2019 年我国正式开启 5G 商用,公司在 2019 年推出了 5G PA 模组并于 2020 年规模量产销售,目前公司的 5G 射频前端产品已经应用于知名终端客户的中高端产品。

公司是中国射频功率放大器行业的中坚力量。全球市场研究机构 CB Insights 综合评估企业的自身实 力、外界态度、发展趋势和合作表现四个维度后,发布了 2020 年中国芯片设计企业榜单。公司属于 65 家具备市场成长性、产品代表性、技术稀缺性的集成电路设计企业之一,4G 射 频功率放大器出货量位居国内第一,是中国射频功率放大器行业的中坚力量。

公司的产品受到多家知名手机厂商的认证和使用。公司射频功率放大器模组的终端客户主要为手机 品牌厂商,公司产品已覆盖 小米、OPPO、vivo 等全球多家主流手机品牌,其性能表现及质量的稳定 性和一致性受到各类客户的广泛认可。公司业已成为智能手机射频前端功率放大器领域国内优质的 供应商之一。

公司在 5G 射频功率放大器领域呈现高集成度趋势,已占据一定的市场份额。

4.2.2 技术水平特点以及竞争优势

综合、全面的射频、模拟和数字集成电路设计能力,丰富的发射和接收链路的系统知识,快速的测 试系统开发能力。射频前端需要处理的是随时间连续不断变化的射频信号,内部结构包含用于信号 放大的射频电路、功率控制的模拟电路和满足移动处理标准的数字接口电路,涉及集成电路设计的 多方知识,具有很高的复杂性。公司核心技术人员在移动通信功率放大器、SoC 收发器、通信系统、 电源管理、数字处理芯片和测试软件开发等技术领域拥有丰富的研发经验,能够优化和平衡各项产 品指标,实现产品的快速设计迭代,确保产品可靠性。

熟练掌握并不断完善 GaAs PA 的设计技术,实现成本优化。GaAs 材料具有较好的射频特性和较高 的输出功率能力,因此主要应用于较高频的 3/4/5G、Wi-Fi 等无线通信技术上,是射频前端厂商选取 的主要晶圆材料之一。公司通过多次更新迭代不同通信技术下的 PA 产品,积累了丰富的 GaAs PA 的设计经验,不断加强对 GaAs 晶圆的理解。通过与全球领先的 GaAs 晶圆代工厂稳懋、宏捷科技 等多年稳定的合作,双方不定期开展技术交流,不仅促进了公司在 GaAs PA 设计经验上的积累,同 时在 GaAs PA 工艺上共同进步,这样有助于提高产品良率,优化产品性能和成本。

较早具备高集成度模组设计能力,紧跟市场需求发展。公司具备的射频前端芯片设计技术既包括模 组中的 PA 等各不同功能芯片裸 片的设计布图技术,也包括实现模组产品中各芯片裸片集成化的方 案设计技术。公司目前已经具备 MMMB PA、TxM 等多种中集成度的 PA 模组的设计和量产能力;并 且已实现高集成度 L-PAMiF 等模组大批量出货,应用于 小米、OPPO 和 vivo 等知名品牌客户终端产 品之中,深化了高集成度模组设计能力。

4.3 未来射频技术的挑战点以及发展趋势

5G 的普及和商用化对射频前端提出诸多技术挑战。 2019 年,全球开始步入 5G 时代,商用进程不 断加快。5G 蜂窝移动通信技 术作为新一代的通信技术,在通信频率、频段数量、频道带宽、复杂 技术应用等方面相较 4G 均存在一定变化,具体如下:

5G 在通信频率、频段数量、频道带宽和复杂技术应用等方面 相较 4G 均存在一定变 化,对射频功率放大器的设计提出更高的要求。因此,5G 通信技术的大规模普及和应用将导致射频 前端器件特别是射频功率放大器的设 计难度大幅度提升,需引入新的设计技术、理念及采用新的晶 圆制造工艺、模组封装工艺等新技术予以应对。

射频前端高度集成化成发展趋势,将提高中高端市场的准入门槛。 5G 移动终端内部射频前端芯片 的数量快速增加,然而,移动终端设备内部留给射频前端芯片的空间并没有同步增加,移动终端小 型化、轻薄化、功能多样化对射频前端的集成度水平不断提出更高的要求。射频前端的高度集成化 将进一步增加其设计难度,需要综合统筹考虑 PA、 滤波器、射频开关、LNA 等器件的特性,以及 不同类型芯片的结合方式、干扰和共存等问题,设计难度指数化提升。例如,高集成度的射频前端 方案中,射频 功率放大器模组不但应具有传统的信号放大及发射功能,还应集成滤波器和多工器, 构成 PAMiD 模组产品,或进一步集成 LNA,构成兼备接收和发射功能的 L-PAMiD 和 L-PAMiF 模组 产品形态。 4G 时代,仅头部手机厂商旗舰机可能采用高度集成 PAMiD 射频前端解决方 案。而在 5G 时代,L-PAMiD 和 L-PAMiF 等更高集成度的射频前端解决方案或 将成为中高端手机的标配,进 一步提高射频前端企业中高端市场的准入门槛。

未来射频工艺迎来变革,GaAs 产业格局或将重新洗牌。PA 发展的第一个争论点,在于工艺技术。 根据所用半导体材料不同,射频 PA 可以分为 CMOS、GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)三大技术路 线。中国当前主流射频工艺为 GaAs 工艺,由于 GaAs 工艺的高截止频率、高增益以及相对较低的噪 声,作为最成熟的化合物半导体材料之一,已经是射频 PA 的重要基石,在市场上的份额逐年提升, 替代传统硅 CMOS 工艺的逻辑已得到市场验证。GaAs 在全球半导体市场占比较小,市场份额由几家 射频 IDM 厂商瓜分:Skyworks、 Qorvo 和 博通等。而全球 76%的 GaAs 晶圆片代工由稳懋完成,另外两 家也是来自中国台湾的制造商宏捷科技和环宇。可以说,GaAs 器件市场被美国产业垄断,而 GaAs 代工市场被台系厂商承包。自 2019 年中美贸易争端以来,驱使中国加速去美化政策,加上 2020 年新 冠肺炎疫情的双重夹击,影响相关射频前端组件 IDM 大厂与制造代工厂营收,且 2020 年因通讯产品 终端需求下滑,导致 GaAs 射频前端市场也出现萎缩。但 GaAs 工艺生产的射频器件功率较低,达不 到宏基站对射频器件的要求。而 GaN 可同时涵盖射频和功率领域,特别是在高功率和高频率领域应 用效果特别出色;可广泛应用于通信、 计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等传统 产业领域。目前 GaN 商业化进展快,随着 GaN 材料工艺的成熟和成本的下降,GaN 在射频市场的渗 透率将提升,未来或将领跑第三代半导体市场,GaAs 产业格局面临重新洗牌的压力。

射频厂商开启建厂潮,逐步向 IDM 模式转型。国产功率放大器厂商以 Fabless 模式为主,自 2019 下 半年起,全球半导体行业进入景气周期,包括 GaAs、MEMS 代工厂均呈现出供不应求的情况,这导 致多数以 Fabless 模式运营的国内射频芯片厂商陷入产能紧缺的困境,在上游供应链最紧缺时,部分 厂商在代工厂的订单排期达 6 个月以上,严重制约着国内前端射频芯片厂商的发展。同时,由于多 数射频芯片厂商为 IDM 模式,因此全球范围内的代工资源寥寥无几。以砷化镓代工厂为例,业内知 名且技术成熟的厂商均在中国台湾,一大一小分别是稳懋和宏捷科,其次是环宇、联颖光电、三安 集成等,因此如何获得稳定的产能成为国内射频芯片厂商的难题。在此情况下,国内射频前端厂商 出现分化,主打功率放大器的厂商普遍维持 Fabless 模式,但主打滤波器的厂商却纷纷开始自建产线, 走向 IDM 模式。产业链呈现多模式整合态势,设计公司去晶圆化及 IDM 产能外包成必然趋势,未来 行业整合仍将持续。

(报告来源:未来智库)

5 盈利预测

唯捷创芯主营业务为 PA 模组、 Wi-Fi 射频前端模组、射频开关、接收端模组。21 年由于公司(1) 产品竞争力增强、下游市场需求增长分别推动 4G 型号 PA 模组的单价、销售数量上涨,推动 4G 型 号 PA 模组销售收入快速增长;(2)5G 型号 PA 模组大批量出货,推动销售收入快速提升;(3) 2021 年新推出 Wi-Fi 6 射频前端模组、射频开关、接收端模组等产品贡献的收入亦同比大幅提升。 21 年的整体营收非常乐观。增长率预计达到 93.79%。综合行业供需关系、竞争格局、公司研发及产 品布局情况,对各业务的收入和毛利率进行了初步预测。我们预测公司 2021-2023 年总收入 35.08/40.91/49.10 亿元,毛利率为 26.90%/28.65%/28.90%,净利润为-0.67/4.91/5.89 亿元。

PA 模组

公司主要可以提供 2G-5G 的各种类模组,按照集成度可以分为低集成度、中集成度、高集成度。2018 年至 2021 年公司大幅进军各大安卓手机厂商,头部终端厂商的份额在不断提升。2021H1 高集成度和 中集成度的 PA 模组分别占比销售额的 6.73%和 93.27%,目前高集成度模组仍然在高速成长期,销售 金额占比有望进一步加大,未来成长空间已然打开。综合来看,我们预计 2021-2023 年公司 PA 模 组业务收入分别为 33.41/38.96/46.75 亿 元 , 同 比 增 长 86.03%/16.60%/20.00% ,毛利率 26.46%/28.26%/28.46%。

Wi-Fi 射频前端模组

公司 Wi-Fi 射频前端模组业务 2019 年开始起步,前两年的销售金额相对较少,分别只有 110 万元和 218 万元,但是 2021 年开始公司的 wifi6 模组成功研发并量产,面向市场大批量出货,使得 Wi-Fi 射 频前端模组的销售金额、 单价、毛利率均有所提升。预计 2021-2023 年公司 Wi-Fi 射频前端模组业 务收入分别为 0.92/1.19/1.54 亿元, 同比增长 4102.29%/30%/30%, 毛利率为 46.22%/47.00%/47.00%。

射频开关

公司的射频开关业务相对来讲出货量较少,整体未形成规模效应,导致产品的成本较高,2019、1020 为保证市场拓展,价格做了相应调整,导致毛利率均为负。2021 开始价格进行矫正,,毛利率有所 回升,恢复盈利。预计 2021-2023 年公司射频开关业务收入分别为 0.26/0.27/0.29 亿元,同比增长 112.34%/5%/5%,毛利率为 7.67%/8.00%/8.00%。

接收端模组

2021 年上半年公司接收端模组实现批量出货,产品性能表现良好, 预计 2021-2023 年公司接收端模 组业务收入分别为 0.47/0.49/0.52 亿元,毛利率为 26.46%/26.46%/326.46%。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

详见报告原文。     

精选报告来源:【 未来智库】。

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