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行研君说
导语
全球模拟芯片市场规模由 2020 年的 622 亿美元增长至 2021 年的 805 亿美元，同比增长29%。
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来源：东吴证券 作者：张良卫、卞学清
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模拟行业的分类极为细致，品类繁杂， 对应着广泛的下游应用场景， 覆盖消费电子、工业、通信、汽车等多领域，具备广阔的市场需求空间。从行业背景看，本土模拟芯片也迎来了国产替代的时代机遇。“缺芯”“涨价”的形势下， 国外模拟厂商产能不足，供需缺口给国内厂商提供机会，也利于强化供应链的安全与稳定。
半导体按照结构功能可划分为集成电路、分立器件、光电子器件和传感器四大类，其中集成电路（Integrated Circuit，IC）进一步可分为处理离散数字信号的数字芯片和处理连续模拟信号的模拟芯片。
数据来源：TI 官网，东吴证券研究所整理
模拟行业市场规模广阔，但由于产品种类众多，且生产周期长，头部供应商也并未实现完全垄断，竞争格局呈现出分散的特征。根据Gartner 数据，全球模拟芯片市场规模由 2020 年的 622 亿美元增长至 2021 年的 805 亿美元，同比增长29%。其中，通用模拟芯片占比 40%，电源管理和信号链份额相当，而专业模拟芯片占比 60%，通信、汽车和工业是主要应用领域。
模拟芯片公司的毛利率水平较高，这主要归因于产品特征及商业模式。德州仪器和亚德诺半导体作为模拟芯片的两大龙头，2021 年毛利率均超过60%，而国内模拟厂商的 2021 年毛利率也在 50%左右，均维持在较高水平。
主要原因有：第一，产品技术相对稳定，迭代速度较慢，单个产品的生命周期可达 5 年以上，TI、ADI 等资深模拟大厂能够持续销售成熟产品，成本也随着时间的延长而降低；第二，成本效率不断提升，具体方式是将 6 英寸和 8 英寸的晶圆向 12 英寸转变。根据 TI 公告，在 300 毫米晶圆上构建的无封装芯片的成本比在 200 毫米晶圆上构建的无封装芯片低约40%，德州仪器对于 300 毫米晶圆制造厂的投资将支持未来 10 到 15 年的增长。
A 股半导体企业毛利率对比（2021 年）
数据来源：Wind，东吴证券研究所
消费电子整体上面临渗透率过高、创新乏力的现状，而模拟芯片（尤其是电源类芯片）是目前重要的创新突破口。
近年来以 OPPO 为代表的消费电子厂商在手机快充技术上不断革新，更高的充电功率带来了电池管理芯片的量价齐升。目前大量应用于手机快充的 4:1 电荷泵芯片单颗可实现 60W 的充电功率，两颗并联可实现 120W 快充，其价格远高于应用在 50W 充电量级的 2:1 电荷泵芯片。
同时，伴随高功率充电产生的机身发热、充电安全等问题也使得各种电池监测芯片和安全保护芯片的需求增加。此外，快充带来的模拟芯片增量还体现在充电协议上，华为荣耀、OPPO、小米等厂商最新推出的快充产品均同时支持手机、平板等多种移动设备的充电，这就需要电源适配器内置识别 不同设备协议的智能芯片，从而配置相应的充电功率。
汽车也是模拟芯片行业重要的增量来源。电动化、智能化为汽车领域带来大变革，同时也带来车载模拟芯片的显著增量。
据中国汽车工业协会数据显示，每辆传统内燃机汽车需要 500-600 颗芯片，新能源车单车芯片用量升至 1000- 2000 颗。而根据 ICVTank 数据，2019 年全球汽车半导体中模拟芯片占比达 29%。
新能源汽车的动力系统由电池、电机和电控组成，其中多次的电能转换均需要模拟芯片的参与。汽车智能化主要影响座舱域中的自动驾驶系统和人机交互设备。
智能驾驶系统需要通过传感器获得大量数据，预计 L2 级别的汽车会携带 6 个传感器，而 L5 级别的汽车会携带 32 个传感器。此外，智能汽车中的触控显示屏、仪表盘、车载音响、摄像头等设备的运行均涉及到模拟信号处理，使用的模拟芯片种类包括各类驱动、放大器、信号转换器、电源管理芯片等。
2021 年是模拟芯片的超级大年，行业面临了前所未有的缺货和涨价，缺货也为国产厂商导入供应链提供了重要机遇，加速了国产替代步伐。
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