《芯動聯科-公司研究報告-高性能MEMS慣性傳感器領軍企業-240823(32頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《芯動聯科-公司研究報告-高性能MEMS慣性傳感器領軍企業-240823(32頁).pdf(32頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 公公 司司 研研 究究 深深 度度 研研 究究 報報 告告 證券研究報告證券研究報告 industryId 增持增持(首次)(首次)市場數據市場數據 日期 2024-08-22 收盤價(元)33.17 總股本(百萬股)400.01 流通股本(百萬股)243.08 凈資產(百萬元)2,042.23 總資產(百萬元)2,194.10 每股凈資產(元)5.11 來源:WIND,興業證券經濟與金融研究院整理 相關報告相關報告 MEMS 慣導行業深度研究報告:應用空間潛力巨大,快速發展正當其時2024-03-05 email
2、Author 分析師:分析師:石康 S1220517040001 姚康 yaokang S0190520080007 李博彥 S0190519080005 張元默 zhangyuanmo S0190523020002 研究助理:研究助理:石礫 投資要點投資要點 summary 芯動聯科是國內較早從事高性能硅基 MEMS 慣性傳感器研發的芯片設計公司,掌握高性能硅基 MEMS慣性傳感器核心技術,是目前少數可以實現高性能硅基 MEMS慣性傳感器穩定量產的企業。MEMS 發源于微電子技術,其材料以硅為主,主要加工手段借用了傳統集成電路的半導體工藝。也因此,MEMS 具有微型化、集成化、成本低、效能高
3、、可大批量生產等特點。不過,MEMS 的微機械可動結構是傳統集成電路不具備的,其材料與加工手段要更豐富。公司營業收入保持較高增速,毛利率、凈利率保持較高水平。2019-2023 年公司營業收入從0.80億元增長到3.17億元,CAGR=41.15%;歸母凈利潤從 0.38億元增長到1.65億元,CAGR=44.51%;毛利率基本保持在 80%以上;凈利率基本保持在 50%左右。公司下游高可靠領域營收占比最高。公司下游分為高端工業,無人系統,高可靠三大領域。從營業收入端看,高可靠領域營業收入占比最高,2022 年高達 1.70 億,占比75.22%,高端工業及無人系統歷年營收占比較少,2022年
4、占比分別為 14.58%和10.21%。從精度、成本、體積等方面考慮,高性能 MEMS 陀螺儀替代中低端兩光陀螺儀的技術趨勢明確。美國 MIT學者 George T在 2011年預測,短期來看,MEMS陀螺和光纖陀螺將取代眾多激光陀螺和機械陀螺的應用市場;長期來看,MEMS 陀螺儀將占據中低精度陀螺的主要市場。以自動駕駛為代表的新場景層出不窮,為國內配套企業提供肥沃成長土壤。近年來我國在自動駕駛領域的發展突飛猛進,多款配裝有自動駕駛功能的車型陸續上市,全國各地也建有多個自動駕駛示范區,含有自動駕駛功能車輛的比率與自動駕駛等級雙雙提升,對高性能 MEMS慣性傳感器產品的銷售形成拉動。產品質高價優
5、,比肩國際巨頭。2021 年,全世界高性能 MEMS 慣性傳感器市場份額集中在 Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef 等行業巨頭手中,市場份額前三的公司合計占有 50%以上的份額。公司陀螺儀與加速度計零偏穩定性分別可達 0.1/h 和 20g,與國際巨頭技術水平基本相當,主要產品價格低于國際同類產品。公司技術壁壘高,短時間難以被超越。高性能 MEMS慣性傳感器要求 MEMS芯片具有高靈敏度、易制造等特點,這對 MEMS 芯片設計和加工工藝提出了高要求。公司長時間深度參與晶圓代工廠的工藝方案開發,經多次設計、驗證、流片迭代形成了自身競爭力較強的產品,技術門檻高
6、,開發周期長。我們預計公司 2024-2026 年歸母凈利潤分別為 2.30/3.20/4.44 億元,EPS 分別為0.58/0.80/1.11 元/股,對應 8 月 22 日收盤價 PE為 57.7/41.5/29.9倍,給予“增持”評級。風險提示:產品研發失敗以及技術升級迭代風險;產品價格下降風險;產品質量風險。主要財務指標主要財務指標 主要財務指標 會計年度會計年度 2023 2024E 2025E 2026E 營業收入營業收入(百萬元百萬元)317 445 659 950 同比增長同比增長 40%40%48%44%歸母凈利潤歸母凈利潤(百萬元百萬元)165 230 320 444 同
7、比增長同比增長 42%39%39%39%毛利率毛利率 83.0%82.6%81.8%81.6%ROE 7.8%10.0%12.5%15.1%每股收益每股收益(元元)0.41 0.58 0.80 1.11 市盈率市盈率 80.2 57.7 41.5 29.9 來源:WIND,興業證券經濟與金融研究院整理 注:每股收益均按照最新股本攤薄計算 dyCompany 芯動聯科芯動聯科(688582)title 高性能高性能 MEMS 慣性傳感器領軍企業慣性傳感器領軍企業 createTime1 2024 年年 08 月月 23 日日 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重
8、要聲明 -2-深度研究報告深度研究報告 目目 錄錄 1、高性能硅基 MEMS慣性傳感器引領者.-5-1.1、公司概況.-5-1.2、產品精專,技術立身.-5-1.2.1、聚焦高性能硅基 MEMS 慣性傳感器.-5-1.2.2、芯片設計與工藝開發緊密配合.-9-1.3、財務分析高毛利高凈利下營收快速增長.-10-1.4、發展歷程國有企業與技術專家強強聯合.-15-1.5、股權結構.-16-1.6、管理與研發團隊.-17-1.7、股權激勵.-18-2、技術趨勢明確,國產化能力稀缺.-18-2.1、市場概況全球市場預計穩定增長,現有供方主要是國際大廠.-18-2.2、成本優勢突出,高性能 MEMS陀
9、螺可替代中低端兩光陀螺.-20-2.3、高可靠領域替代空間大.-22-2.4、以自動駕駛為代表的新場景層出不窮,為本土化配套提供土壤.-24-2.5、行業壁壘高,國產化能力稀缺.-26-3、投資價值及盈利預測.-28-4、風險提示.-30-eZfYfVbZfYfYeUdXaQdNbRtRmMtRsOlOqQvNjMtRtN6MpOoOwMpNoQMYqQpO 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -3-深度研究報告深度研究報告 圖目錄圖目錄 圖 1、MEMS技術.-5-圖 2、慣性技術上下游產業鏈.-6-圖 3、慣性導航基本原理.-7-圖 4、MEMS陀
10、螺儀示意圖.-9-圖 5、MEMS慣性傳感器業務流程.-9-圖 6、營業收入、歸母凈利潤及毛利率情況.-11-圖 7、各產品營業收入及毛利率情況.-11-圖 8、下游各領域營業收入及毛利率情況.-12-圖 9、公司采購情況.-15-圖 10、公司向主要供應商采購情況(億元).-15-圖 11、期間費用情況.-15-圖 12、研發費用情況.-15-圖 13、公司主要發展節點.-16-圖 14、公司股東結構.-17-圖 15、2018-2027 年全球 MEMS 慣性傳感器市場結構(億美元).-19-圖 16、2018-2027 年全球 MEMS 慣性傳感器市場結構(億顆).-19-圖 17、陀螺
11、儀應用短期預測.-22-圖 18、陀螺儀應用長期預測.-22-圖 19、Draper實驗室對 MEMS 慣導軍用預測.-24-圖 20、Nigel提出的通用型 MEMS IMU方案.-24-請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -4-深度研究報告深度研究報告 表目錄表目錄 表 1、MEMS陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比.-7-表 2、各級別應用對慣性器件的精度要求.-7-表 3、公司陀螺儀技術指標與國際水平對比.-8-表 4、公司加速度計技術指標與國際水平對比.-8-表 5、MEMS工藝與標準 CMOS工藝對比.-10-表 6、公司產品銷售量情況(單位:
12、支).-11-表 7、公司產品銷售價格情況(單位:元/支).-11-表 8、公司典型產品與市場比價情況.-12-表 9、公司陀螺儀試產量產情況(單位:個).-13-表 10、公司加速度計試產量產情況(單位:個).-13-表 11、公司直接客戶的客戶性質.-13-表 12、公司前五大民營直銷客戶向大型央企集團及科研院所銷售金額占比.-14-表 13、公司主要客戶在導入公司產品前的采購情況.-14-表 14、公司層面考核指標.-18-表 15、公司層面考核指標對應歸屬比例.-18-表 16、首次授予的限制性股票對各期會計成本的影響.-18-表 17、2021年高性能 MEMS 慣性傳感器全球前三大
13、廠商及其市占率.-19-表 18、各類陀螺儀參數比較.-21-表 19、MEMS陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比.-21-表 20、典型自動駕駛車型的定位方案.-25-表 21、典型自動駕駛用 IMU產品的性能與價格.-26-表 22、高性能 MEMS 慣性傳感器主要供應廠商.-27-表 23、盈利預測主要假設與結果.-29-請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -5-深度研究報告深度研究報告 1、高性能硅基高性能硅基 MEMS 慣性傳感器引領者慣性傳感器引領者 1.1、公司概況公司概況 安徽芯動聯科微系統股份有限公司(簡稱“芯動聯科”)于 2012 年創
14、立,于 2023年6月在科創板上市。公司是國內較早從事高性能硅基MEMS慣性傳感器研發的芯片設計公司,掌握高性能硅基 MEMS 慣性傳感器核心技術,是目前少數可以實現高性能硅基 MEMS 慣性傳感器穩定量產的企業。公司高性能硅基 MEMS 慣性傳感器具有小型化、高集成、低成本的優勢,其核心性能指標達到國際先進水平,有力推動了 MEMS慣性器件在高性能慣性領域的廣泛應用。1.2、產品精專產品精專,技術立身技術立身 1.2.1、聚焦高性能硅基、聚焦高性能硅基 MEMS 慣性傳感器慣性傳感器 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微機電系統)是精細加工的一種,它是
15、建立在微米/納米技術基礎上的 21 世紀前沿技術,材料與加工是其主要組成部分。MEMS發源于微電子技術,其材料以硅為主,主要加工手段借用了傳統集成電路的半導體工藝。也因此,MEMS具有微型化、集成化、成本低、效能高、可大批量生產等特點。不過,MEMS的微機械可動結構是傳統集成電路不具備的,其材料與加工手段要更豐富。圖圖 1、MEMS 技術技術 資料來源:High G MEMS IMUs&Common Guidance,Nigel,興業證券經濟與金融研究院整理 從 MEMS 產品的功能來看,公司所處細分領域為 MEMS 慣性傳感器。MEMS 器件種類眾多,主要分為 MEMS 傳感器和 MEMS
16、執行器。MEMS 傳感器可以感知和測量物體的特定狀態和變化(如運動、壓力、聲學等),并按一定規律將被測 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -6-深度研究報告深度研究報告 量的狀態和變化轉變為電信號或者其它可用信號,MEMS執行器則將控制信號轉變為微小機械運動或機械操作。由于 MEMS 傳感器測量的外部信號不同,不同類型的 MEMS 傳感器技術差異較大,其中 MEMS 慣性傳感器主要檢測物體的運動。從 MEMS 產品的材料來看,公司所處細分領域為硅基 MEMS 慣性傳感器。早期,MEMS慣性傳感器多采用石英材料,因為石英材料的品質因數Q值很高(Q值是物
17、理及工程中的無量綱參數,是表示振子阻尼性質的物理量,也可表示振子的共振頻率相對于帶寬的大小,高 Q 值表示振子能量損失的速率較慢,振動可持續較長的時間),但加工難度大,成本高。硅材料結構完整,彈性好,也比較容易得到高 Q值的微機械結構,并且硅材料可采用集成電路制造技術,在一片 3英寸或 4 英寸的硅片上可以制作成百上千個硅微慣性器件,每個器件的體積重量都很小,而且單個器件的成本很低。從慣性技術的產品層次來看,公司所處細分領域主要為慣性器件。慣性技術領域可以分為慣性器件與慣性系統兩個層級。慣性器件主要包括測量角速率的陀螺儀和測量線加速度的加速度計;慣性系統是以慣性器件為核心,利用集成技術實現的慣
18、性測量、慣性導航以及慣性穩控系統,其中慣性導航應用領域最為廣泛。通常情況下,每套慣性系統(也稱作“慣性測量單元”、“Inertial Measurement Unit”、“IMU”)包含三軸陀螺儀和三軸加速度計,分別測量三個自由度的角速率和線加速度;通過對角速率和線加速度按時間積分以及疊加運算,可以動態確定自身位置、姿態變化,進而實現導航、測量、穩控等功能。公司慣性器件經過下游模組和系統廠商的開發與集成,成為適用于不同領域的慣性系統,并最終形成適用特定場景的終端產品,為用戶實現導航定位、姿態感知、狀態監測、平臺穩定等多項應用功能。圖圖 2、慣性技術、慣性技術上下游產業鏈上下游產業鏈 資料來源:
19、芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -7-深度研究報告深度研究報告 圖圖 3、慣性導航基本原理慣性導航基本原理 資料來源:理工導航招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 從慣性技術的性能層次來看,公司所處細分領域為高性能慣性傳感器。不同于其他 MEMS 慣性傳感器主要應用于消費電子,高性能 MEMS 慣性傳感器主要適用于高端工業、無人系統、高可靠等應用場景。MEMS陀螺儀的性能及技術水平是高性能 MEMS 慣性傳感器行業技術水平的集中體現。高性能陀螺儀主要通過三種技術實現,分別是激光慣性技術、光纖慣性
20、技術和 MEMS 慣性技術。目前,高性能 MEMS 陀螺儀的精度可以達到中低精度激光陀螺儀和光纖陀螺儀的水平,可在諸多戰術級應用場景替代激光陀螺和光纖陀螺,并逐漸滲透導航級應用場景。表表 1、MEMS 陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比 性能指標性能指標 Honeywell G1700(激光)(激光)Emcore EG200(光纖)(光纖)Honeywell G5700 (激光)(激光)Emcore EG1300 (光纖)(光纖)公司典型產品公司典型產品(MEMS)零偏穩定性(零偏穩定性(/h)0.25 1 0.02 0.01 0.1 角度隨機游走(角度隨機游走(/h
21、)0.125 0.04 0.012 0.002 0.05 標度因數精度(標度因數精度(ppm)150 100 10 50 100 產品體積(產品體積(mm3)83.8*83.8*20.3 83.8*83.8*20.3 11*11*2 產品重量(產品重量(g)127 380 1 價格(單軸,美元)價格(單軸,美元)12554 28129 1100 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 表表 2、各級別應用對慣性器件的精度要求、各級別應用對慣性器件的精度要求 類別類別 戰略級戰略級 導航級導航級 戰術級戰術級 消費級消費級 公司典型產品公司典型產品 應用領域應用領域 航天、航
22、海等 航空、長航時無人系統等 測繪,資源勘探、車輛和飛行體等 消費電子等 陀螺儀陀螺儀 零 偏 穩 定 性零 偏 穩 定 性(/h)15 0.1 標度因數精度標度因數精度(ppm)1000 100 角度隨機游走角度隨機游走(/h)0.5 0.05 加速度計加速度計 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -8-深度研究報告深度研究報告 零 偏 穩 定 性零 偏 穩 定 性(g)1000 20g 標度因數精度標度因數精度(ppm)10 500 1000 500ppm 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 綜上,公司主要產品為高性能硅基
23、MEMS 慣性傳感器器件,具體來講,包括MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速度計兩種,公司 MEMS 陀螺儀與加速度計核心技術指標均已達國際先進水平。HG4930 為 Honeywell 已量產性能最優的硅基 MEMS 陀螺儀組成的慣性測量單元。CRH03 為 Silicon Sensing 已量產性能最優的硅基 MEMS 陀螺儀。STIM210 為Sensornor已量產性能最優的三軸硅基 MEMS陀螺儀組件。陀螺儀 33系列產品為公司目前性能較高的一款產品,主要核心指標零偏穩定性低于 0.1/h,角度隨機游走指標低于0.05/h,標度因數精度低于100ppm,三項指標與國際先進水平相比均屬前
24、列。表表 3、公司陀螺儀技術指標與國際水平對比、公司陀螺儀技術指標與國際水平對比 性能指標性能指標 Honeywell(HG4930)SiliconSensing(CRH03)Sensonor(STIM210)公司公司(陀螺儀(陀螺儀 33 系列)系列)零偏穩定性(零偏穩定性(/h)0.25 0.12 0.3 0.1 角度隨機游走(角度隨機游走(/h)0.04 0.02 0.15 0.05 標度因數精度(標度因數精度(ppm)-200 500 100 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 Colibrys 的 MS1030 是目前已知可以購買的較優性能的單軸導航級模擬輸出
25、MEMS 加速度計。ADI 公司的 ADXL357 為目前世界上較高性能的單片三軸MEMS 加速度計芯片之一。美泰科技 8000D 為目前其已經量產的 MEMS 加速度計代表性產品。加速度計 35 系列為公司目前主要量產的 MEMS 加速度計系列產品,其零偏穩定性低于 20g,線速度隨機游走低于 30g/hz,標度因數精度低于 500ppm,三項指標與國際先進水平相比均屬前列。表表 4、公司加速度計技術指標與國際水平對比公司加速度計技術指標與國際水平對比 性能指標性能指標 Honeywell(HG4930)Colibrys(MS1030)美泰科技美泰科技(8000D)ADI(ADXL357)公
26、司公司(35 系列)系列)零偏穩定性零偏穩定性(g)25 30 100 10 20 線速度隨機游走線速度隨機游走(g/hz)30 100 50 110 30 標度因數精度標度因數精度(ppm)500 2000 3000 13000 500 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 公司 MEMS 陀螺儀和加速度計的核心均是一顆 MEMS 芯片,一顆專用控制電路(ASIC)芯片及應力隔離封裝。其工作原理為:采用半導體加工技術在硅晶圓上制造出的 MEMS芯片,在 ASIC芯片的驅動控制下感應外部待測信號并將其轉化為電容、電阻、電荷等信號變化,ASIC 芯片再將上述信號變化轉化成電
27、學信 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -9-深度研究報告深度研究報告 號,最終通過封裝將芯片保護起來并將信號輸出,從而實現外部信息獲取與交互的功能。圖圖 4、MEMS 陀螺儀示意圖陀螺儀示意圖 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 公司主營業務收入來自于 MEMS 陀螺儀和加速度計的銷售,此外,公司也根據客戶的定制化需求,將 MEMS 陀螺儀和加速度計組合為慣性測量單元(IMU)進行銷售。1.2.2、芯片設計與工藝開發緊密配合、芯片設計與工藝開發緊密配合 公司采用行業常用的 Fabless 經營模式,主要負責 MEMS 慣性傳
28、感器芯片的研發、測試和銷售。集成電路行業根據是否自建晶圓生產線及封裝測試生產線,將經營模式主要分為 IDM(Integrated Device Manufacturing,垂直分工模式)模式和Fabless 模式(Fabless-foundry model,無晶圓廠制造模式)。IDM企業能獨立完成從芯片設計到產品制造的所有環節,對企業資產實力、技術水平和業務規模等方面具有較高的要求,因此只有少數國際大型半導體企業采用該種模式。在Fabless 模式下,產業鏈各環節由不同企業專業化分工進行,Fabless 芯片設計企業主要從事產品的研發設計和銷售,晶圓制造、封裝和測試環節交由第三方晶圓制造和封裝
29、測試企業完成。圖圖 5、MEMS 慣性傳感器業務流程慣性傳感器業務流程 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 公司不僅負責 MEMS 芯片的設計,還需要根據自身 MEMS 芯片設計的特點開發與之匹配的 MEMS 工藝方案,并導入晶圓代工廠,以達到批量生產目標。大規 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -10-深度研究報告深度研究報告 模集成電路制造市場起步較早,其適用的標準CMOS制造工藝已發展成熟,晶圓代工廠在制造基于CMOS工藝的集成電路產品上有較多的技術積累,擁有成熟的設計參數和通用工藝平臺。然而,與大規模集成電路產品均采用
30、標準的CMOS生產工藝不同,MEMS傳感器本質上是在硅片上制造極微小的機械系統與集成電路的集合體,擁有一種產品、一種工藝的特點,需要基于應用、結構、材料使用等方面對工藝進行定制化調整,無法使用標準的 CMOS 工藝平臺直接生產。表表 5、MEMS 工藝與標準工藝與標準 CMOS 工藝對比工藝對比 項目項目 標準標準 CMOS 工藝工藝 MEMS 工藝工藝 結構結構 晶體管、電阻、電容等,無可動的機械構件 MEMS 結構和 CMOS 電路的集合體,其中 MEMS 結構負責感知信號,具有可動的機械構件,CMOS 電路負責電性連接等功能 生產步驟生產步驟 氧化、光刻、刻蝕、摻雜、沉積等 在部分 CM
31、OS 工藝基礎上增加深硅刻蝕、釋放、抗粘連、鍵合等 作用原理作用原理 電信號的傳遞、放大、轉換、整合等 將環境內的物理、生物、化學等信號轉換為電信號 制造材料制造材料 通常以硅片作為開發基礎 針對不同應用可選用低阻硅、壓電材料、磁性材料、光敏材料等作為開發基礎 資料來源:明皜傳感招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 1.3、財務財務分析分析高毛利高毛利高凈利高凈利下營收快速增長下營收快速增長 公司營業收入保持較高增速公司營業收入保持較高增速,毛利率,毛利率、凈利率、凈利率保持較高水平保持較高水平。2019-2023 年公司營業收入從 0.80 億元增長到 3.17 億元,CAGR=41.1
32、5%;歸母凈利潤從 0.38億元增長到 1.65 億元,CAGR=44.51%;毛利率基本保持在 80%以上;凈利率基本保持在 50%左右。主要原因有:1)公司產品經下游用戶陸續驗證導入,進入試產及量產階段的項目逐漸增加。2)公司最主要的收入來源高性能 MEMS 陀螺儀正逐漸替代光纖陀螺儀、激光陀螺儀的部分下游應用,產品微型化更適應行業發展趨勢。具體如下:公司成立于 2012 年,經過近 5 年的開發和驗證,公司高性能 MEMS 慣性傳感器芯片取得了階段性成果,部分產品具備了產業化的基本條件。2017 年以來,公司將產品送樣給下游客戶測試并進行導入,歷經產品測試、試產等環節,公司產品開始進入量
33、產應用的階段。近年來,客戶試產及量產階段的項目逐漸增加,尤其在 2021 年之后,客戶進入試產、量產應用階段項目數量增長較快,客戶對公司產品的需求快速增長。公司主要產品分為公司主要產品分為 MEMS 陀螺儀、陀螺儀、MEMS 加速度計、慣性測量單元以及技術服加速度計、慣性測量單元以及技術服務四種,務四種,2019-2023 年,年,MEMS 陀螺儀收入占主營業務收入的比例為陀螺儀收入占主營業務收入的比例為 85.05%、77.69%、80.13%、80.63%、82.13%,是公司收入增長的主要來源。,是公司收入增長的主要來源。一方面,公司高性能 MEMS 陀螺儀核心性能指標已達到國際先進水平
34、,因其良好的性能和更具競爭力的價格,正逐漸替代光纖陀螺儀、激光陀螺儀及其他國際廠商的MEMS陀螺儀的部分行業應用。另一方面,公司陀螺儀具備體積小、重量輕的產品特點,更加適應下游慣性系統微型化的發展趨勢,因此公司銷售規模隨之增長。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -11-深度研究報告深度研究報告 圖圖 6、營業收入、歸母凈利潤及毛利率情況、營業收入、歸母凈利潤及毛利率情況 圖圖 7、各產品營業收入及毛利率情況、各產品營業收入及毛利率情況 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整
35、理 2019-2022 年,公司陀螺儀產品中銷量最大的型號是 20L 系列,年均銷售26098.00 支,該款產品是公司第二代產品,其零偏穩定性為 0.3/h(公司第三代產品 33系列可達 0.05/h),均價為 2499.58元,在公司所有陀螺儀產品中價格偏低;公司加速度計產品中銷量最大的型號是 35系列,年均銷售 7250.50支,均價為 1389.45 元。表表 6、公司產品銷售、公司產品銷售量量情況情況(單位:支)(單位:支)產品類別產品類別 型號型號 2022 年年 2021 年年 2020 年年 2019 年年 平均值平均值 陀螺儀陀螺儀 20L 58186 26044 12947
36、 7215 26098.00 20H/227 983 605.00 21H 1417 1109 556 178 815.00 21L 3299 1912 465 75 1437.75 33 3843 5046 2303 267 2864.75 32 312 1791 1532 4367 2000.50 加速度計加速度計 35 8119 11677 7870.00 1336 7250.50 36 1684 1276 285 320 891.25 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 表表 7、公司產品銷售價格情況、公司產品銷售價格情況(單位:元(單位:元/支支)產品類別產品類別 型號
37、型號 2022 年年 2021 年年 2020 年年 2019 年年 平均值平均值 陀螺儀陀螺儀 20L 2095.41 2389.72 2619.11 2894.08 2499.58 20H 7841.41 9250.34 8545.88 21H 8815.31 8562.84 8431.58 8005.47 8453.80 21L 3052.07 2728.80 4001.41 4718.87 3625.29 33 7566.11 6987.65 7716.85 9500.30 7942.73 32 5937.54 6263.79 7278.33 6055.94 6383.90 加速度計加
38、速度計 35 1281.48 1251.35 1464.85 1560.12 1389.45 36 1527.89 1675.04 1582.66 1570.93 1589.13 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 公司 MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速度計的銷售價格為市場化定價,與市場上性能類似產品相比,公司產品的銷售價格更具優勢。0%20%40%60%80%100%00.511.522.533.520192020202120222023歸母凈利潤(億元)營收(億元)歸母YOY(%,右軸)營收YOY(%,右軸)毛利率(%,右軸)0%20%40%60%80%100%120%00
39、.511.522.5320192020202120222023MEMS陀螺儀(億元)慣性測量單元(億元)技術服務(億元)MEMS加速度計(億元)MEMS陀螺儀(%,右軸)慣性測量單元(%,右軸)技術服務(%,右軸)MEMS加速度計(%,右軸)請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -12-深度研究報告深度研究報告 表表 8、公司典型產品與市場比價情況、公司典型產品與市場比價情況 公司銷量最大陀螺儀公司銷量最大陀螺儀 20L 系列的價格對比系列的價格對比 公司公司 芯動聯科芯動聯科 Sensonor/產品型號 20L 系列(單軸)STIM 210(折算成 單
40、軸)/價格(元/只)400 美元左右 1360 美元/公司性能較高的陀螺公司性能較高的陀螺儀儀 33 系列的價格對系列的價格對比比 公司公司 芯動聯科芯動聯科 Silicon Sensing System Emcore 產品型號 33 系列(單軸)CRH03(單軸)EG200(光纖陀螺,單軸)價格(元/只)1100 美元左右 1384 美元 12554 美元 公司銷量最大的加速公司銷量最大的加速度計度計 35 系列的價格系列的價格對比對比 公司公司 芯動聯科芯動聯科 Colibrys 美泰科技美泰科技 產品型號 35 系列(單軸)MS1030(單軸)8000D(單軸)價格(元/只)200 美元
41、左右 263 美元 300 美元左右 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 公司下游高可靠領域營收占比最高。公司下游高可靠領域營收占比最高。公司下游分為高端工業,無人系統,高可靠三大領域。從營業收入端看,高可靠領域營業收入占比最高,2022年高達1.70億,占比 75.22%,高端工業及無人系統歷年營收占比較少,2022 年占比分別為 14.58%和 10.21%。從毛利率端看,高端工業和高可靠領域毛利率較為穩定,在 83%-91%之間。圖圖 8、下游各領域營業收入及毛利率情況、下游各領域營業收入及毛利率情況 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 高可靠領域客戶粘性高,
42、試產量產有序推進高可靠領域客戶粘性高,試產量產有序推進,保障營收延續性保障營收延續性。無人系統、高可靠領域的最終用戶通常需要經過 3-5 年的測試周期決定是否導入上游核心配套產品,一旦選用具體產品后,基于對整個應用路線的可靠性、穩定性、一致性、替代成本及時間周期等方面的考慮,一般不會輕易更換其主要設備及其核心配套產品供應商,并會在其后續的產品升級、技術改進中與供應商持續合作。公司多款慣性傳感器產品在通過客戶長時間的選型及反復驗證后應用于其具體項目中,客戶對公司產品形成了較強的黏性。因此,公司主要客戶未來進入試產、量產應74%76%78%80%82%84%86%88%90%92%94%00.20
43、.40.60.811.21.41.61.82019202020212022高端工業(億元)無人系統(億元)高可靠(億元)高端工業(%,右軸)無人系統(%,右軸)高可靠(%,右軸)請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -13-深度研究報告深度研究報告 用階段的項目會保持穩定增長,收入增長具有持續性。2019-2022 年,公司下游客戶試產項目數量分別為7個、17個、30個和49個,量產項目數量分別為1個、5 個、17 個和 25 個,詳見下表。表表 9、公司陀螺儀試產量產情況、公司陀螺儀試產量產情況(單位:(單位:個個)產品型號產品型號 2022 年年 2
44、021 年年 2020 年年 2019 年年 試產試產 量產量產 試產試產 量產量產 試產試產 量產量產 試產試產 量產量產 20L 16 12 9 8 5 4 4 0 21L 3 0 1 0 0 0 0 0 21H 3 1 1 1 1 0 0 0 32 5 1 4 1 2 1 2 1 33 10 5 5 3 2 0 1 0 合計 37 19 20 13 10 5 7 1 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 表表 10、公司加速度計試產量產情況、公司加速度計試產量產情況(單位:(單位:個個)產品型號產品型號 2022 年年 2021 年年 2020 年年 2019 年年 試產試產
45、 量產量產 試產試產 量產量產 試產試產 量產量產 試產試產 量產量產 35 9 5 7 4 7 0 0 0 36 3 1 3 0 0 0 0 0 合計 12 6 10 4 7 0 0 0 資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 從從直接客戶的直接客戶的客戶客戶性質來看,公司民營企業客戶銷售額占比較大性質來看,公司民營企業客戶銷售額占比較大,但按直接,但按直接客客戶戶和間接和間接客戶客戶綜合統計,公司綜合統計,公司產品主要服務于大型央企集團及科研院所產品主要服務于大型央企集團及科研院所。公司產品是基礎元器件,客戶采購公司產品后用于進一步生產慣性模組及慣性系統等產品,并供貨給其下游用戶
46、(主要為大型央企集團及科研院所)。因此,雖然公司的直接客戶中民營企業客戶銷售占比較大,但其主要下游用戶仍為大型央企集團及科研院所。2019-2022 年,公司產品直接或間接(統計前五大民營直銷客戶)向大型央企集團及科研院所銷售金額占比分別為 69.59%、73.35%、66.55%和 65.84%。表表 11、公司直接客戶的客戶性質、公司直接客戶的客戶性質 年度年度 客戶性質客戶性質 數量數量(家家)銷售金額銷售金額(萬元萬元)金額占比金額占比 2022 年度 民營企業 86 17143.11 75.57%央企集團及科研院所 13 5542.49 24.43%合計 99 22685.60 10
47、0.00%2021 年度 民營企業 64 11601.49 69.85%央企集團及科研院所 18 5007.82 30.15%合計 82 16609.31 100.00%2020 年度 民營企業 54 8273.91 76.20%央企集團及科研院所 22 2584.54 23.80%合計 76 10858.45 100.00%2019 年度 民營企業 43 6167.56 77.20%央企集團及科研院所 17 1821.54 22.80%合計 60 7989.10 100.00%資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露
48、和重要聲明 -14-深度研究報告深度研究報告 表表 12、公司前五大民營直銷客戶向大型央企集團及科研院所銷售金額占比公司前五大民營直銷客戶向大型央企集團及科研院所銷售金額占比 2022 年度年度 2021 年度年度 2020 年度年度 2019 年度年度 金額金額(萬元)(萬元)占營業收占營業收入比例入比例 金額金額(萬元)(萬元)占營業收占營業收入比例入比例 金額金額(萬元)(萬元)占營業收占營業收入比例入比例 金額金額(萬元)(萬元)占營業收占營業收入比例入比例 直接銷售給大型央企集團及科研 院所 5092.72 22.46%4518.75 27.21%2351.71 21.66%1162
49、.28 14.55%通過經銷商銷售給大型央企集團及科研院所 2623.62 11.57%3527.91 21.24%4678.54 43.09%2991.98 37.45%直銷客戶的下游用戶為銷售給大型央企集團及科研院所 7215.27 31.81%3007.05 18.10%934.33 8.60%1405.23 17.59%合計合計 14931.61 65.84%11053.71 66.55%7964.58 73.35%5559.49 69.59%資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 公司在多個主要下游客戶同類產品采購中占比較高。公司在多個主要下游客戶同類產品采購中占比較高。公
50、司的主要下游客戶在導入公司產品前,部分客戶未采購過同類產品,部分客戶所使用的多為價格更高、體積和重量更大的光纖陀螺儀或者從其他廠商采購的陀螺儀。公司的高性能 MEMS 慣性傳感器量產后,因價格和性能的優勢,取代了客戶原先所用的部分產品及供應商。表表 13、公司主要客戶在導入公司產品前的采購情況、公司主要客戶在導入公司產品前的采購情況 客戶名稱客戶名稱 導入公司產品前的采購對象導入公司產品前的采購對象 向公司采購金額占其同類產品采購金額的比例向公司采購金額占其同類產品采購金額的比例 2022 年度年度 2021 年度年度 2020 年度年度 阿爾福微電子(深圳)院 導入公司產品前未采購同類產品
51、100.00%100.00%100.00%客戶院所 A 導入公司產品前未采購同類產品 100.00%100.00%100.00%客戶院所 C 導入公司產品前采購其他廠商器件 85.00%85.00%85.00%西安北斗測控 導入公司產品前采購光纖陀螺等 40.00%40.00%40.00%北京航宇測通 導入公司產品前采購光纖陀螺、其他廠商陀螺儀 100.00%92.00%80.00%客戶院所 B 導入公司產品前未采購同類產品 100.00%100.00%/北京海為科技有限公司 導入公司產品前未采購同類產品 100.00%100.00%/資料來源:公司公告,興業證券經濟與金融研究院整理 晶圓為公
52、司主要采購產品。晶圓為公司主要采購產品。2022 年晶圓采購金額為 0.31 億元,所占采購金額比例為 53.92%,采購金額同比增長 24.49%,增長率下降 44.15pct。2021 年和 2022年采購的 MEMS 晶圓占比較大,主要系為滿足下游客戶需求,公司增加 MEMS晶圓備貨所致。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -15-深度研究報告深度研究報告 圖圖 9、公司采購情況、公司采購情況 圖圖 10、公司向主要供應商采購情況(億元)、公司向主要供應商采購情況(億元)資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 資料來源:芯動聯
53、科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 公司期間費用率穩定,研發投入占比大。公司期間費用率穩定,研發投入占比大。2019-2023 年,公司期間費用總額從0.28億元增長到1.05億元,CAGR=38.66%,期間費用率5年內保持在35%左右。其中,研發費用從 0.15 億元增長到 0.80 億元,CAGR=51.20%,研發費用復合增速超過期間費用復合增速 12.55pct,超過營收復合增速 10.06pct。截至 2023年 12月 31 日,公司研發人員共有 78 人、占公司總人數的 50%,擁有碩士或博士學位的研發人員為 40 人,占研發人員的 51.28%。公司高度重視技術研發工
54、作,研發實力是提高公司競爭優勢和持續盈利能力的主要手段。圖圖 11、期間費用情況、期間費用情況 圖圖 12、研發費用情況、研發費用情況 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 1.4、發展歷程、發展歷程國有企業與技術專家強強聯合國有企業與技術專家強強聯合 2012 年,芯動聯科由北方通用、蚌投集團、北京芯動及 MEMSLink 共同投資設立,出資比例為 45%、10%、20%及 25%。其中,北京芯動以其擁有的兩項專有技術 MEMS 陀螺儀 ASIC 芯片技術作價人民幣 4314 萬元出資;MEMSLink 以其擁
55、有的三軸陀螺傳感器等四項發明專利及 MEMS 陀螺儀加工工藝技術一項專有技術合計作價人民幣 5273萬元出資。-100%0%100%200%300%00.10.20.30.41905190519051905晶圓(億元)封裝服務(億元)技術服務(億元)其他(億元)晶圓YOY(右軸)封裝服務YOY(右軸)技術服務YOY(右軸)其他YOY(右軸)00.050.10.150.20.25202020212022ERA Spread(晶圓)北方電子院(晶圓、封裝、技術服務)MEMSLink(技術服務)上?;ぃňA)其他0%10%20%30%40%50%-0.200.20.40.60.8120192020
56、202120222023銷售費用(億元)管理費用(億元)研發費用(億元)財務費用(億元)期間費用率(%,右軸)0%20%40%60%80%100%00.20.40.60.8120192020202120222023研發費用(億元)研發費用YOY(%,右軸)研發費用占營業收入比例(%,右軸)研發費用占期間費用比例(%,右軸)請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -16-深度研究報告深度研究報告 北京芯動與 MEMSLink 出資的專利/專有技術奠定了公司產品研發的基礎及方向,構成了公司的技術平臺,為公司技術迭代、產品研發升級提供長期持續的技術支撐。2015
57、 年 6 月,公司成功研制出第一代高性能 MEMS 陀螺儀;2017 年和 2019年,公司第二代、第三代 MEMS 陀螺儀分別實現規?;慨a。2018 年公司自研的高性能 MEMS 加速度計規?;慨a。2015年 9月,通過無償劃轉原北方通用全部 9家參控股公司股權的方式,北方電子院成為公司股東。2019 年 10 月,航天京開創業投資(濰坊)合伙企業(有限合伙)(簡稱“航天京開”)以每股人民幣 2.30 元的價格向公司增資。2020年 5月,中城創投、安徽和壯、領譽基石、基石智能、交控金石、長峽金石、海河賽達以每股人民幣10.00元的價格向公司增資,對應公司股權價值為21.55億元,此次為
58、公司上市前最后一次增資。2020 年 8 月,北京自動化控制設備研究所(簡稱“自動化所”)受讓航天京開持有芯動聯科的部分股權。2021年12月,公司股東黃薇將其持有的公司股份以每股人民幣14.50元的價格轉讓給嘉興鑫匯,對應公司股權價值 50.00 億元,此次為公司上市前最后一次股權轉讓。1.5、股權結構、股權結構 公司無控股股東。截至2023年年末,MEMSLink、北方電子院、北京芯動(全稱“北京芯動聯科微電子技術有限公司”)、寶鼎久磊、宣佩琦是公司前五大股東,分別持有公司 20.20%、20.00%、13.48%、3.50%、2.88%的股份,不存在直接持有的股份所享有的表決權足以對股東
59、大會和董事會決議產生重大影響的單一股東,因此公司無控股股東。圖圖 13、公司主要發展節點、公司主要發展節點 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 20122012年年芯動聯科正式成立。20192019年年第三代高性能MEMS陀螺儀規模量產。20222022年年入選安徽省制造業單項冠軍培育企業名單。20232023年年科創板上市。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -17-深度研究報告深度研究報告 金曉冬是公司實控人。截至2023年年末,金曉冬直接持有公司1.32%的股份,穿透后持有公司 22.20%的股份。毛敏耀與宣佩琦為金曉冬的
60、一致行動人,因此金曉冬能夠控制 MEMSLink、北京芯動聯科微電子兩個公司直接股東,其中MEMSLink 直接持有公司 20.20%的股份,北京芯動聯科微電子直接持有公司13.48%的股份,金曉冬通過一致行動合計實際支配公司股份表決權為 37.88%。圖圖 14、公司股東結構、公司股東結構 資料來源:芯動聯科 2023 年度報告,興業證券經濟與金融研究院整理 MEMSLink于2010年1月在開曼群島成立,金曉冬、毛敏耀分別持有70%和30%的股權,其主營業務是為芯動聯科提供技術咨詢服務。北京芯動于 2012 年 2 月成立,金曉冬、宣佩琦各持有 50%的股權,其主要作為金曉冬與宣佩琦持有芯
61、動聯科股份的持股平臺。航天京開系航天科工集團參與投資的基金,主要投資領域為集成電路、高端裝備制造等行業。1.6、管理與研發團隊、管理與研發團隊 公司董事長由公司董事長由安徽北方微電子研究院集團有限公司安徽北方微電子研究院集團有限公司黨委書記、董事長,華東光黨委書記、董事長,華東光電集成器件研究所電集成器件研究所(兵器(兵器 214 所)所)黨委書記、所長陳丙根先生兼任。黨委書記、所長陳丙根先生兼任。公司董事會由陳丙根、華亞平、林明、申曉俠、張晰泊、胡智勇、呂昕、何斌輝、李堯琦 9人組成,高管團隊由林明、華亞平、張晰泊、胡智勇、白若雪 5人組成。陳丙根先生:陳丙根先生:2022 年 11 月至今
62、,安徽北方微電子研究院集團有限公司黨委書記、董事長,華東光電集成器件研究所黨委書記、所長。林明先生林明先生:2019年 10月至 2020年 9月,任芯動有限董事、總經理、財務總監;2020年 10月至今,任芯動聯科董事、總經理、董事會秘書。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -18-深度研究報告深度研究報告 1.7、股權激勵、股權激勵 據芯動聯科:關于向激勵對象首次授予限制性股票的公告,公司以 26.74 元/股的授予價格向59名激勵對象授予334.21萬股限制性股票,其中首次授予267.37萬股,預留授予 66.84 萬股。據芯動聯科:2023 年
63、限制性股票激勵計劃(草案)摘要公告,2023 年股權激勵計劃首次授予股份的考核年度為 2023-2025 年三個會計年度,每個會計年度考核一次。公司層面,以 2022 年營業收入及歸母凈利潤為業績基數,對各考核年度的營業收入及歸母凈利潤定比業績基數的增長率進行考核,根據考核指標每年對應的完成情況核算公司層面歸屬比例(X)。表表 14、公司層面考核指標、公司層面考核指標 對應考核年度對應考核年度 各年度營業收入增長率(各年度營業收入增長率(A)各年度各年度歸母歸母凈利潤增長率(凈利潤增長率(B)目標值(目標值(Am)目標值(目標值(Bm)第一個歸屬期第一個歸屬期 2023 年 30%10%第二個
64、歸屬期第二個歸屬期 2024 年 69%21%第三個歸屬期第三個歸屬期 2025 年 119%33%資料來源:芯動聯科:2023年限制性股票激勵計劃(草案)摘要公告,興業證券經濟與金融研究院整理 表表 15、公司層面考核指標對應歸屬比例、公司層面考核指標對應歸屬比例 考核指標考核指標 業績完成度業績完成度 公司層面歸屬比例(公司層面歸屬比例(X)以 2022 年的營業收入及凈利潤為基數,對應考核年度的營業收入增長率(A)及凈利潤增長率(B)AAm且 BBm X=100%其他 X=80%AAm且 BBm X=0 資料來源:芯動聯科:2023年限制性股票激勵計劃(草案)摘要公告,興業證券經濟與金融
65、研究院整理 首次授予的限制性股票對各期會計成本的影響如下表所示:表表 16、首次授予的限制性股票對各期會計成本的影響、首次授予的限制性股票對各期會計成本的影響 數量(萬股)數量(萬股)需攤銷的總費用(萬元)需攤銷的總費用(萬元)2023 年(萬元)年(萬元)2024 年(萬元)年(萬元)2025 年(萬元)年(萬元)2026 年(萬元)年(萬元)267.37 3163.71 298.23 1644.59 842.74 378.13 資料來源:芯動聯科:關于向激勵對象首次授予限制性股票的公告,興業證券經濟與金融研究院整理 2、技術趨勢明確,國產化能力稀缺、技術趨勢明確,國產化能力稀缺 2.1、市
66、場概況市場概況全球市場全球市場預計穩定預計穩定增長,增長,現現有有供方主要是國際大廠供方主要是國際大廠 全球 MEMS 慣性傳感器市場預計保持穩定增長。根據明皜傳感招股說明書轉引 Yole Intelligence 的統計,全球 MEMS 慣性傳感器(不含磁力計,僅包含陀螺儀、加速度計、IMU,下同)的市場規模從 2018 年的 27.69 億美元、27.40 億顆增長至 2021年的 34.23億美元、33.56億顆,2018至 2021年銷售額及銷售量的復合增長率分別為 7.32%和 6.99%;Yole Intelligence 預計該市場將于 2027 年增長至 47.74 億美元、4
67、8.81 億顆,2021 至 2027 年銷售額及銷售量的復合增長率分別為 5.70%和 6.44%。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -19-深度研究報告深度研究報告 中國高性能 MEMS慣性傳感器市場預計可在 2027年達到 40億元人民幣。據芯動聯科招股說明書轉引 Yole Intelligence 的統計數據,2021 年全球 MEMS 慣性傳感器市場中高性能產品市場規模約 7.10 億美元,占各性能產品比例為 20.74%;中國 MEMS慣性傳感器市場規模約 19.43億美元(136億元人民幣),占全球市場比例為 56.50%。按此估算,2
68、021 年中國高性能 MEMS 慣性傳感器市場約占全球市場的 11.72%,假設該比例保持不變,2027 年中國高性能 MEMS 慣性傳感器市場約為 5.59 億美元,即約 40 億元人民幣。圖圖 15、2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器市場結構(億美元)慣性傳感器市場結構(億美元)資料來源:明皜傳感招股說明書,Yole Intelligence,興業證券經濟與金融研究院整理 圖圖 16、2018-2027 年全球年全球 MEMS 慣性傳感器市場結構(億顆)慣性傳感器市場結構(億顆)資料來源:明皜傳感招股說明書,Yole Intelligence,興業證券經濟與金融研究院整
69、理 高性能 MEMS 慣性傳感器供方主要由國際大廠占據。根據芯動聯科招股說明書轉引 Yole Intelligence 的統計數據,2021 年,全世界高性能 MEMS 慣性傳感器市場份額集中在 Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef 等行業巨頭手中,市場份額前三的公司合計占有 50%以上的份額。表表 17、2021 年高性能年高性能 MEMS 慣性傳感器全球前三大廠商及其市占率慣性傳感器全球前三大廠商及其市占率 排名排名 廠商廠商 市場份額市場份額 1 Honeywell 34%2 Analog Devices 13%3 Northrop Grumman/L
70、itef 8%合計合計 55%資料來源:芯動聯科招股說明書,Yole Intelligence,興業證券經濟與金融研究院整理 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -20-深度研究報告深度研究報告 2.2、成本優勢成本優勢突出突出,高性能高性能 MEMS 陀螺陀螺可可替代替代中低端中低端兩光陀螺兩光陀螺 經歷一百多年的漫長發展,人們研制出了多種基于不同測量原理、具有不同測量精度的陀螺儀。按不同測量原理和發明先后,通常分為四代。第一代,基于牛頓經典力學原理,利用高速轉子的轉軸穩定性來測量物體角位移的裝置,一般統稱為機械陀螺機械陀螺。典型代表有液浮陀螺儀、靜
71、電陀螺以及動力調諧液浮陀螺儀、靜電陀螺以及動力調諧陀螺陀螺等。液浮陀螺儀和靜電陀螺儀都是超高精度陀螺儀。液浮陀螺精度雖高,但結構復雜,制造困難、成本也很高,我國 2011 年之前主流艦艇全部采用液浮陀螺儀平臺式慣導。靜電陀螺儀是目前最高精度的陀螺儀,精度可達 108106(/h)量級,但成本較高,結構體積較為龐大,且需要嚴格控制工作時溫度,另外啟動速度慢,需要加阻尼之后才能運行,一般應用在彈道導彈核潛艇或航空母艦上,目前全球只有中國、美國、俄羅斯和法國具備研制并成功應用靜電陀螺的實力。動力調諧陀螺儀是中低精度陀螺儀,體積較小,成本低廉,在 20 世紀 70 年代到20 世紀 90 年代被廣泛應
72、用。美國第二代戰機采用液浮陀螺儀,但到第三代戰斗機已多采用動力調諧陀螺儀,目前國內外已基本停止了對動力調諧陀螺儀的研究且少有應用。第二代,基于薩格奈克效應,利用光束的光程差測量物體角位移的裝置。典型代表是激光陀螺激光陀螺和光纖陀螺光纖陀螺,其特點是反應時間短、動態范圍大、可靠性高、環境適應性強、易維護、壽命長。光學陀螺技術較為成熟,精度高,隨著產品迭代,光學陀螺及其系統應用從戰術級應用逐步拓展到導航級應用,在陸、海、空、天等多個領域中得到批量應用,但由于其成本高、體積大,應用領域受到一定限制。第三代,基于哥氏振動效應,通過檢測哥氏加速度測量物體角位移的裝置(哥氏加速度是以法國科學家 G.G.d
73、e Coriolis 命名的出現在旋轉坐標系中的表征加速度,其與旋轉坐標系的旋轉速率成比)。與機械陀螺相比,哥氏振動陀螺是一種無轉子陀螺,它用振動元件取代了傳統陀螺的機械轉子,用微幅振動取代了高速旋轉,因而具有壽命長、可靠性高、體積小、重量輕、精度高等突出特點,哥氏振動陀螺主要包括壓電振動陀螺、半球諧振陀螺和壓電振動陀螺、半球諧振陀螺和 MEMS 陀螺陀螺。壓電振動陀螺已廣泛用于導彈、飛機、艦船、坦克、潛艇、魚雷、炮彈等武器裝備的導航及測控系統,也廣泛用于汽車、醫療器械、地質勘探等民用系統。半球諧振陀螺已廣泛用于空間任務,在各種高精度導航系統中可發揮其獨特的優勢,也適合用于石油鉆探、地球物理探
74、測等民用領域。MEMS陀螺的價格低,可靠性高、尺寸小、重量輕,其應用正快速從汽車工業領域擴展至消費電子和個人導航系統等領域,偏置穩定性已達到 0.1(/h),從而進入高精度應用市場。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -21-深度研究報告深度研究報告 第四代,基于現代量子力學技術。典型代表為核磁共振陀螺核磁共振陀螺、原子干涉陀螺原子干涉陀螺。其目標是實現高精度、高可靠、小型化和更廣泛應用領域的導航系統,目前仍處于早期研究階段。表表 18、各類陀螺儀參數比較、各類陀螺儀參數比較 陀螺類型陀螺類型 精度精度(零偏穩定(零偏穩定性,性,/h)精度潛力精度潛力
75、 穩定時間穩定時間 體積體積 成本成本 抗干擾能力抗干擾能力 原子干涉陀螺儀 0.00001 超高/靜電陀螺儀 0.0001 高 慢 大 高 弱 半球諧振陀螺儀 0.0001 高 快 小 中 強 液浮陀螺儀 0.001 中 慢 大 高 弱 激光陀螺儀 0.001 中 快 中 中 中 光纖陀螺儀 0.001 中 快 中 低 中 動力調諧陀螺儀 0.01 中 中 中 低 中 MEMS 陀螺儀 0.1 中 快 小 低 中 資料來源:天箭慣性招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 從精度、成本、體積等方面考慮,高性能 MEMS 陀螺儀替代中低端兩光陀螺儀的技術趨勢明確:1)精度高:精度高:高性能 M
76、EMS陀螺儀的精度小于 0.1/h,已達到中低精度激光陀螺儀和光纖陀螺儀的水平。2)體積小、質量輕、功耗低:體積小、質量輕、功耗低:MEMS 陀螺儀通過半導體加工工藝制作,因而整個芯片不僅體積微小而且重量非常輕,功耗微乎其微。下圖展示了激光、光纖、MEMS三類陀螺儀構成的慣性系統的體積,MEMS 系統體積最小。3)成本低、易于大批量生產:成本低、易于大批量生產:MEMS 陀螺儀多采用硅作為加工材料,在一片 3英寸或 4 英寸的硅片可以制作成百上千個微慣性器件,當采用成熟的工藝大批量生產時,成品率很高,單個器件的成本微不足道。下圖展示了激光、光纖、MEMS 三類陀螺儀構成的慣性系統的成本情況,M
77、EMS 系統成本最低。表表 19、MEMS 陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比陀螺儀與其他類型陀螺儀指標對比 性能指標性能指標 Honeywell G1700(激光)(激光)Emcore EG200(光纖)(光纖)Honeywell G5700 (激光)(激光)Emcore EG1300 (光纖)(光纖)高性能高性能 MEMS 陀陀螺儀螺儀 零偏穩定性(零偏穩定性(/h)0.25 1 0.02 0.01 0.1 角度隨機游走(角度隨機游走(/h)0.125 0.04 0.012 0.002 0.05 標度因數精度(標度因數精度(ppm)150 100 10 50 100 產品體積(產品體積(mm3
78、)83.8*83.8*20.3 83.8*83.8*20.3 11*11*2 產品重量(產品重量(g)127 380 1 價格(單軸,美元)價格(單軸,美元)12554 28129 1100 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 下圖為美國 MIT 學者 George T 在 2011 年預測的各類型陀螺儀短期和長期的應用情況。短期來看,MEMS陀螺和光纖陀螺將取代眾多激光陀螺和機械陀螺的應用市場;長期來看,MEMS陀螺儀將占據中低精度陀螺的主要市場。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -22-深度研究報告深度研究報告 圖圖 17
79、、陀螺儀應用短期預測、陀螺儀應用短期預測 圖圖 18、陀螺儀應用長期預測、陀螺儀應用長期預測 資料來源:INS/GPS Technology Trends,George T,興業證券經濟與金融研究院整理 資料來源:INS/GPS Technology Trends,George T,興業證券經濟與金融研究院整理 2.3、高可靠領域高可靠領域替代空間大替代空間大 高性能 MEMS 陀螺儀對兩光陀螺儀的替代主要是在戰術級和導航級等高可靠領域。根據芯動聯科招股書明書轉引Yole Intelligence發布的High-End Inertial Sensing 2022,2021 年,在工業級應用領域
80、 MEMS 陀螺儀已經占據較高市場份額,而在戰術級和導航級等高可靠領域,兩光陀螺應用比較廣泛,分別占據了該應用領域 78%和 92%的市場份額。高性能 MEMS 陀螺儀在高可靠領域實現替代主要有 3 個方向:1)常規武器制導化;2)微小衛星應用;3)戰術武器中不斷提高滲透率。常規武器制導化常規武器制導化 傳統彈藥如迫擊炮彈、榴彈、火箭彈、航空炸彈等以其制造簡單、使用方便、價格低廉、火力迅猛、密集壓制等特點在戰爭的歷史上發揮了巨大作用,但其存在著發射或投射彈藥后再也無法干預和矯正彈藥的行為和狀態的不足,在諸多因素影響下,傳統彈藥的散布大,精度差,效能低。近年來的戰爭都充分表明,精確制導武器在現代
81、戰爭中的武器中占主導地位,實施精確打擊已成為現代戰爭的主要作戰方式,在戰爭中的使用數量和比例的迅猛增加。然而高精度的制導武器如導彈雖然命中精度高,但造價昂貴,生產和維護技術復雜,部隊裝備數量有限。綜上所述,鑒于傳統彈藥和精確打擊武器各自的不足,迫切需要一種低成本制導彈藥填補低精度、低成本無控彈藥和高精度、高成本精確制導導彈之間的空白,實現常規武器的低成本制導化。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -23-深度研究報告深度研究報告 常規武器制導化對陀螺和加速度傳感器提出了以下要求:1)精度要達到戰術級;2)必須具有抗惡劣環境的能力(發射時的高 g 值等)
82、;3)成本必須低廉且適應批生產的要求。傳統慣導系統具有體積大、成本高、不宜大量生產等缺點,難以滿足當前需要,而 MEMS 慣導具有耐沖擊、體積小、低成本、低功耗、高可靠性等突出的優點。采用 MEMS 慣性儀表,是常規武器制導化改造的必然選擇。微小衛星應用微小衛星應用 微小衛星具有成本較低、發射靈活、適宜冗余組網等優點,衛星互聯網的興起大大促進了微小衛星的快速發展。MEMS慣導系統以其小型化、高集成、低成本的優勢,逐步適用于體積和重量受限的微小衛星等系統。小型衛星是指能用小型運載火箭發射的常規設計的航天器,其重量范圍約為 10-500kg。微型衛星在所有系統和分系統中全部體現微型制造技術成果,并
83、能執行衛星應有的功能,重量約為 0.1-10kg。納米衛星是依靠一種分布式的體系結構完成自身功能,并將尺度減至最小可能的微型衛星,重量范圍約小于 0.1kg。隨著衛星尺寸重量向小型化發展,現有的衛星用慣性姿態敏感與控制裝置已不能滿足要求,必須由尺寸更小,重量更輕的微型慣性器件來代替。而納米衛星更是在硅基片上堆砌各種專用集成微型儀器的芯片衛星,集成了制導、導航、控制、姿態控制、熱控制、能源和通訊等功能,要求慣性器件的集成度更高、性能更好。戰術武器應用戰術武器應用 戰術武器范圍廣、空間大。與激光陀螺、光纖陀螺等比,MEMS慣性儀表在體積、重量、功耗與成本等方面有優勢,但現有精度仍有差距。為揚長避短
84、,可將MEMS慣性儀表與GPS技術相結合構成組合導航系統進行制導控制,即利用GPS連續提供的高精度位置信息和速度信息,估計并校正慣導系統的誤差參數,實現空中傳遞對準和標定,來彌補慣導的誤差;同時,利用慣導系統的短期高精度來彌補GPS接收機在受干擾時誤差增大或遮擋時丟失信號等缺點,并借助慣導系統的姿態信息和角速度信息,提高GPS接收機天線的定向操縱性能,使之快速捕獲或重新捕獲 GPS 衛星信號,從而使得整個組合制導系統達到最優化。美國在高可靠領域率先使用 MEMS 陀螺,已有較為成熟的應用。2011 年美國戰術級 MEMS 陀螺儀和加速度計都已進入批量生產階段,導航級 MEMS 陀螺儀處于工程模
85、型階段,戰略級和導航級 MEMS 加速度計處于工程模型與原理樣機之間。美國典型產品包括Honeywell公司的HG1930,該款產品是Honeywell公司基于Draper實驗室的研究基礎,經過2004-2014年約10年的持續研發改進,于2009年左右基本定型,至 2013 年已十分成熟,并已批量應用于實戰裝備中。HG1930的主要應用市場是無人機、制導炮彈、戰術導彈、靈巧彈藥和平臺穩定控制,其已知的應用載體包括聯合直接攻擊彈藥(JDAM)、雷神亞瑟王神劍制導炮彈等。美國計劃在高可靠領域推廣 MEMS 陀螺使用范圍,以滿足 90%制導武器的需要。Draper 實驗室在 2011 年預測未來各
86、類慣性傳感技術的應用領域,按其預測,低 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -24-深度研究報告深度研究報告 精度戰術武器市場將由 MEMS 慣性儀表占領。美國精確彈藥中心專家 Nigel提出要研制通用型的 MEMS IMU,以滿足美軍 90%制導武器的需要,如該計劃實現,可為美軍節省 16.8億美金(2006-2023 年)。圖圖 19、Draper 實驗室對實驗室對 MEMS 慣導軍用預測慣導軍用預測 圖圖 20、Nigel提出的通用型提出的通用型 MEMS IMU 方案方案 資料來源:Inertial Navigation Sensors,Bar
87、bour,興業證券經濟與金融研究院整理 資料來源:High G MEMS IMUs&Common Guidance,Nigel,興業證券經濟與金融研究院整理 2.4、以自動駕駛為代表的以自動駕駛為代表的新新場景場景層出不窮層出不窮,為本土化配套提供土壤為本土化配套提供土壤 各類智能設備作為信息獲取和交互的關鍵器件,對傳感器收集數據的豐富程度和精準程度要求越來越高,MEMS慣性傳感器是智能設備重要的基礎硬件之一。隨著傳感、5G 通信連接、計算技術的快速進步和聯網節點的不斷增長,工業物聯網、車聯網、智能城市、智能家居等新產業領域都將成為 MEMS 慣性傳感器行業廣闊的應用空間,尤其是自動駕駛汽車需
88、要多種高精度、高可靠性的慣性傳感器,將創造巨大的行業空間,引領 MEMS 慣性傳感器的下一次應用浪潮。國內掌握核心技術的 MEMS 企業在未來 10 年將面臨前所未有的發展機遇。中國是消費電子、汽車、工業制造的主要集中地,這就意味著中國 MEMS 芯片企業可以與下游市場建立更為緊密的聯系。而國外的 MEMS 芯片提供商多為英飛凌、意法半導體、德州儀器、ADI 等大型模擬芯片廠商以及博世、霍尼韋爾等脫胎于汽車和工業制造供應商的模組廠商,企業體系內原有利益格局較為穩定,相比國內專業的 MEMS 芯片企業,其在緊貼下游的服務意識和服務半徑方面均存在一定劣勢,對新市場新需求的響應也會相對落后,國內廠商
89、相比而言更能把握住下游市場新的顛覆性需求。自動駕駛自動駕駛滲透率滲透率與級別與級別快速快速提升。提升。按清華大學教授、國家智能網聯汽車創新中心首席科學家在2020年11月發布的智能網聯汽車技術路線圖2.0規劃,到2025年L2-L3級智能網聯汽車滲透率將達到50%,L4級智能網聯汽車開始進入市場,且在特定場景和限定區域開展 L4 級車輛商業化應用;到 2030 年 L2-L3 級的智能網聯汽車滲透率達到 70%,L4 級車輛在高速公路廣泛應用,在部分城市道路規 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -25-深度研究報告深度研究報告 ?;瘧?。我國自動駕駛
90、市場土壤肥沃。我國自動駕駛市場土壤肥沃。據福布斯中國網,2023 年第一季度,中國(含進口)新能源乘用車前裝標配L2輔助駕駛批發量82.6萬輛,搭載率提升至62.2%。借助在電動化、智能化領域布局的先發優勢,自主品牌領跑市場,在智能輔助駕駛平臺規劃與落地上領先合資品牌。尤其是造車新勢力在高階輔助駕駛的落地上有巨大的領先優勢;在標配 L2+新車銷量排名前十的品牌中,自主品牌占有 9 個位置,占 L2+總裝量的 93.6%,其中新勢力品牌總裝量達 70.6%。品牌方面,理想汽車(32%)與蔚來汽車(17.4%)位列前兩位,占比總和近 50%;騰勢(14.7%)、小鵬汽車(9.8%)、問界(7.1%
91、)位列四至五位;此外,前十位中還包括哪吒汽車、Smart、阿維塔、嵐圖、零跑汽車。同時,隨市場成熟、以及實現 L2+輔助駕駛功能的技術路線的逐步清晰,大部分自主品牌,正加速對高階輔助駕駛(高速 NOA、城市 NOA)等全場景智能輔助駕駛的布局。自動駕駛推動自動駕駛推動 MEMS 導航定位模塊放量。導航定位模塊放量。如今,MEMS 慣性測量單元正逐步被用于自動駕駛并輔助GPS導航,在衛星信號較弱甚至丟失的情況下,根據慣性測量單元實時測量的加速度和角速率信息,繼續利用慣性導航以推算出最新的位置,在短時間內仍可得到較高精度的位置信息,利用航跡推算實現短時導航,大大提高了用戶體驗。受政策支持,L2 級
92、自動駕駛車輛裝配率會繼續增長,亞米級定位模塊的裝配率將持續上漲;L3、L4 級自動駕駛車輛也將逐步推向市場,單車價值更高的厘米級定位模塊也將開始放量。依靠單一定位技術無法滿足自動駕駛汽車所需的高精度。從現有主機廠使用的方案看,基本皆使用多傳感器融合定位技術,主流的定位技術是 GNSS(Global Navigation Satellite System,全球導航衛星系統)、IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量單元)、高精地圖三者相互配合、補足,構成自動駕駛的高精定位系統。表表 20、典型自動駕駛車型的定位方案、典型自動駕駛車型的定位方案 主機廠主機廠 乘用車車型
93、乘用車車型 上市時間上市時間 定位方案定位方案 小鵬小鵬 P7 2020 年 4 月 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU P5 2021 年 9 月 蔚來蔚來 EC6 2020 年 7 月 GPS+高精度地圖 ES6 2020 年 5 月 ES8 2020 年 4 月 ET7 2021 年 1 月 高精度地圖+高精度定位終端+V2X 理想理想 ONE 2021 年 5 月 RTK+GNSS+IMU+高精度地圖 一汽紅旗一汽紅旗 E-HS9 2020 年 12 月 RTK+GNSS+IMU+高精度地圖+5G+V2X 廣汽廣汽 埃安 V 2020 年 6 月 RTK+GNSS+IMU+高精度地圖
94、 埃安 LX 2020 年 11 月 埃安 V Plus 2021 年 9 月 埃安 LX Plus 2022 年 1 月 RTK+GNSS+IMU+高精度地圖+5G+V2X 資料來源:2022 年高精度定位產業研究報告,佐思汽研,興業證券經濟與金融研究院整理 現階段現階段自動駕駛用自動駕駛用 IMU 產品的選型產品的選型尚未形成統一的標準尚未形成統一的標準,各型各型產品產品性能與價格性能與價格差異較大。差異較大。下表選取了兩款現階段自動駕駛用 IMU 的典型產品做比較,兩款產品分別為村田的 SCHA63T,以及意法半導體的 ASM330LHB。SCHA63T 陀螺儀 請務必閱讀正文之后的信息
95、披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -26-深度研究報告深度研究報告 的零偏不穩定性為 1.1/h,優于 ASM330LHB的 3/h,SCHA63T加速度計的零偏不穩定性為 8.1g,優于 ASM330LHB 的 40g。也因此 SCHA63T 的價格更高,非批量價格約為 1500元/支,而 ASM330LHB的非批量價格約為 100元/支?,F階段自動駕駛用現階段自動駕駛用 IMU 產品尚未完全發揮產品尚未完全發揮高性能高性能產品的潛力。產品的潛力。據武漢大學多源智能導航實驗室網,“零偏穩定性”一般與國軍標指標對應,而“零偏不穩定性”一般與 Allan 方差指標對應。另據
96、senlution 莘行科技產品資料,大致而言,國軍標測得的零偏穩定性指標是基于 Allan 方差測得指標的 5-10 倍,這里為方便計算,取中值 7.5倍用于零偏穩定性與零偏不穩定性之間進行換算。因此,SCHA63T陀螺儀的零偏穩定性約為 8.25/h,ASM330LHB 的為 22.5/h,SCHA63T 加速度計的零偏穩定性為 60.75g,ASM330LHB 的為 300g。按精度劃分,SCHA63T 的陀螺儀與加速度計均屬于戰術級,ASM330LHB 的陀螺儀屬于消費級,加速度計屬于戰術級。如表 3所示,目前高性能 MEMS陀螺儀的零偏穩定性已可達到 0.1-0.3/h,高性能 ME
97、MS 加速度計的零偏穩定性已可達到約 20g,從SCHA63T、ASM330LHB兩款產品的使用情況來看,現階段自動駕駛用IMU產品的零偏穩定性均沒有達到當前的最高水平,尤其是 MEMS 陀螺儀的精度與現有高性能產品差距較大。表表 21、典型自動駕駛用、典型自動駕駛用 IMU 產品的性能與價格產品的性能與價格 陀螺儀陀螺儀 加速度計加速度計 價格價格 零偏不穩零偏不穩定性定性 零偏穩定零偏穩定性性 級別級別 零偏不穩零偏不穩定性定性 零偏穩定零偏穩定性性 級別級別 SCHA63T 1.1/h 8.25/h 戰術級 8.1g 60.75g 戰術級 約 1500 元(非批量價格)ASM330LHB
98、 3/h 22.5/h 消費級 40g 300g 戰術級 約 100 元(非批量價格)約 70 元(批量價格)資料來源:村田官網,意法半導體官網,興業證券經濟與金融研究院整理 據原極科技官網,國內 95%以上符合車規和功能安全性要求的 MEMS IMU 傳感器產品還高度依賴村田、博世等國外巨頭進口,而真正能滿足自動駕駛需求的MEMS IMU 芯片型號更是屈指可數,且面臨產能不足、價格偏高等長期掣肘,使得終端產品造價普遍較高,難以快速普及,不少車廠只能選擇在個別高端車型上選配 MEMS IMU,嚴重制約自動駕駛技術的進一步發展。2.5、行業壁壘高,國產化能力稀缺行業壁壘高,國產化能力稀缺 高性能
99、 MEMS 慣性傳感器行業存在較高壁壘,主要包括多學科融合與人才壁壘、與晶圓代工廠工藝適配壁壘、品質管控難度大,要求各環節均有技術積累、資金實力壁壘等。多學科融合與人才壁壘多學科融合與人才壁壘 MEMS產品的研發和設計涉及微電子、機械、力學、材料、化學、計算機等多學科的知識,且其生產環節具有一定的非標屬性,需要 MEMS 設計企業與各環節 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -27-深度研究報告深度研究報告 生產代工廠緊密協作,以保證產成品的性能穩定性和良率水平。因此,MEMS傳感器設計企業的研發人員需具有跨學科的技術積累,并深入理解各環節的生產代工工
100、序及特點。與晶圓代工廠工藝適配壁壘與晶圓代工廠工藝適配壁壘 通常來說,MEMS傳感器內部具有通道、孔、懸臂、腔、振膜、梳齒等精細結構,因此 MEMS 傳感器難以使用標準的 CMOS 工藝生產。采用 Fabless 模式經營的MEMS 傳感器設計企業需熟悉代工廠的制程參數、工藝設備的配置。同時,MEMS傳感器設計企業需要具備將自有工藝平臺導入不同晶圓代工廠的能力,以實現不同晶圓代工廠大批量產出產品時的一致性。品質管控難度大,要求各環節均有技術積累品質管控難度大,要求各環節均有技術積累 MEMS傳感器設計公司需要在各重要環節上進行技術積累,對產品品質進行管控。在芯片設計環節,MEMS傳感器設計廠商
101、需要考慮溫度、應力、生產工藝帶來的偏差等因素對產品性能、品質的影響,在芯片設計環節通過 MEMS 芯片內部結構的空間排布來抵消部分偏差。在晶圓制造環節,由于一般晶圓代工廠缺乏成熟的 MEMS 工藝模塊,需要 MEMS 設計企業與晶圓代工廠基于既有平臺共同開發適合自身產品的生產工藝,來提升產品批量化生產的穩定性。資金實力壁壘資金實力壁壘 MEMS傳感器的性能和生產效率受晶圓代工廠生產環境和工藝水平的影響較大,產品的非標性特征使得其研發設計與晶圓代工廠既有工藝的磨合難度較高,需要經過多次的流片調整工藝參數,完善工藝和設計的協同以確定量產工藝。也正因上述壁壘的存在,該行業供方主要由國際大廠占據,在國
102、內,主要有芯動聯科與美泰科技兩家公司能夠研制出高性能 MEMS慣性傳感器。表表 22、高性能高性能 MEMS 慣性傳感器主要供應慣性傳感器主要供應廠商廠商 公司公司 技術水平技術水平 市場份額及行業排市場份額及行業排名名 典型產品零偏穩定性典型產品零偏穩定性 陀螺儀陀螺儀 加速度計加速度計 Honeywell 陀螺儀方面,Honeywell 的 MEMS 陀螺儀是行業內戰術級陀螺儀的標桿產品;加速度計方面,MEMS 加速度計和石英加速度計可達到導航級和戰術級水平,石英加速度計是該產品的行業標桿產品。高性能 MEMS 慣性傳感器市場行業第一 0.25/h 25g 0.01/h(在研)ADI AD
103、I 主要產品為 MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速度計,技術水平領先,產品耐環境能力強,性能覆蓋工業級和低端戰術級,在工業級陀螺儀領域具備較大影響力。高性能 MEMS 慣性傳感器市場行業第二 1.1/h 10g Silicon Sensing Silicon Sensing 主要產品為 MEMS 陀螺儀,技術較為先進,產品耐環境能力強,性能覆蓋工業級,戰術級。高性能 MEMS 慣性傳感器市場行業第四 0.03/h Sensonor Sensonor 主要產品為三軸陀螺儀模塊和 IMU。產品主要以戰術級為主。高性能 MEMS 慣性傳感器市場行業前十 0.3/h Colibrys Colibrys
104、 產品有戰術級 MEMS 加速度計和導航級加速度計。因其技術迭代慢,輸出非數字化,市場份額呈下降趨勢。30g 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -28-深度研究報告深度研究報告 美泰科技美泰科技 美泰科技產品有戰術級MEMS加速度計,在國內加速度計產品領域具有一定的市場地位。100g 芯動聯科芯動聯科 芯動聯科MEMS陀螺儀與加速度計性能指標達到國際先進水平。0.05/h 20g 資料來源:芯動聯科招股說明書,興業證券經濟與金融研究院整理 3、投資價值投資價值及盈利預測及盈利預測 1)國內競爭少國內競爭少、市場空間、市場空間大大 公司是國內較早從事高
105、性能 MEMS 慣性傳感器研發的芯片設計公司,掌握高性能 MEMS 慣性傳感器核心技術,是目前少數可以實現高性能 MEMS 慣性傳感器穩定量產的企業。特別是公司研制的高性能 MEMS 陀螺儀,其核心性能指標已達到國際先進水平,亦可達到部分光纖陀螺儀和激光陀螺儀等傳統陀螺儀精度水平,同時售價低于同精度光纖陀螺儀、激光陀螺儀,并且還具有小型化、高集成、低成本的優勢,也因此,公司產品對中低端兩光陀螺的替代趨勢明確,市場空間大。此外,以自動駕駛為代表的新場景層出不窮,這也為公司拓寬產品應用領域,增大營收規模奠定了基礎。2)產品產品質高價優,與國際巨頭比肩質高價優,與國際巨頭比肩 公司產品核心技術指標已
106、達國際先進水平,價格更優。2021 年,全世界高性能MEMS慣性傳感器市場份額集中在 Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef等行業巨頭手中,市場份額前三的公司合計占有 50%以上的份額。公司陀螺儀與加速度計零偏穩定性分別可達 0.1/h和 20g,與國際巨頭技術水平基本相當,且主要產品價格均低于國際同類產品。3)技術壁壘高,短時間難以被超越技術壁壘高,短時間難以被超越 高性能 MEMS 慣性傳感器要求 MEMS 芯片具有高靈敏度、低噪聲、高線性度、抗振動沖擊能力強、易制造等特點,這對 MEMS 芯片設計和加工工藝提出了高要求。相比于標準 CMOS 制造工藝,M
107、EMS 代工廠一般僅提供基本工藝模塊,公司需要根據具體 MEMS 芯片設計開發適宜的 MEMS 工藝方案,基本上一款MEMS芯片對應一套工藝方案。公司長時間深度參與晶圓代工廠的工藝方案開發,經多次設計、驗證、流片迭代形成了自身競爭力較強的產品,技術門檻高,開發周期長。4)自動駕駛領域自動駕駛領域本土化配套本土化配套土壤土壤肥沃肥沃 美國 Draper 實驗室在 2011年預測,低精度戰術武器市場將由 MEMS慣性傳感器占領。美國精確彈藥中心專家 Nigel提出要研制通用型的 MEMS IMU,以滿足美軍 90%制導武器的需要。由此可見,高可靠領域高性能 MEMS 慣性傳感器市場潛力巨大。由于在
108、關鍵領域依賴進口元器件難以保障相關產品的安全生產,也難以主導相關技術的發展趨勢,所以自主可控十分緊迫和重要。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -29-深度研究報告深度研究報告 中國是消費電子、汽車、工業制造的主要集中地,這就意味著中國 MEMS 芯片企業可以與下游市場建立更為緊密的聯系。近年來我國在自動駕駛領域的發展突飛猛進,多款配裝有自動駕駛功能的車型陸續上市,全國各地也建有多個自動駕駛示范區,含有自動駕駛功能車輛的比率與自動駕駛等級雙雙提升,這對高性能MEMS產品的銷售形成拉動。與此同時,國內95%以上符合車規和功能安全性要求的 MEMS IMU
109、 傳感器產品還高度依賴村田、博世等國外巨頭進口,而真正能滿足自動駕駛需求的 MEMS IMU 芯片型號更是屈指可數,且面臨產能不足、價格偏高等長期掣肘。5)高毛利高凈利水平下保持營收快速增長高毛利高凈利水平下保持營收快速增長,試產量產有序推進試產量產有序推進 2019-2023年公司營業收入從0.80億元增長到3.17億元,CAGR=41.15%;歸母凈利潤從 0.38 億元增長到 1.65 億元,CAGR=44.51%;毛利率基本保持在 80%以上;凈利率基本保持在 50%左右。主要原因有:1)公司產品經下游用戶陸續驗證導入,進入試產及量產階段的項目逐漸增加。2)公司最主要的收入來源高性能M
110、EMS陀螺儀正逐漸替代光纖陀螺儀、激光陀螺儀的部分下游應用,產品微型化更適應行業發展趨勢。我們預計公司 2024-2026 年歸母凈利潤分別為 2.30/3.20/4.44 億元,EPS 分別為0.58/0.80/1.11元/股,對應8月 22日收盤價 PE為 57.7/41.5/29.9倍,給予“增持”評級。表表 23、盈利預測主要假設與結果、盈利預測主要假設與結果 年份年份 2021 2022 2023 2024E 2025E 2026E MEMS 陀螺儀 主營業務收入(億元)1.33 1.83 2.60 3.64 5.21 7.45 YOY 37.59%42.30%39.95%43.00
111、%43.00%毛利率 86.48%86.50%85.55%85.00%85.00%85.00%MEMS 加速度計 主營業務收入(億元)0.22 0.14 0.17 0.20 0.24 0.29 YOY -36.36%18.00%20.00%20.00%20.00%毛利率 76.75%78.71%62.53%65.00%65.00%65.00%慣性測量單元 主營業務收入(億元)0.01 0.10 0.23 0.35 0.77 1.23 YOY 900.00%125.70%55.00%120.00%60.00%毛利率 79.73%76.68%65.59%65.00%63.00%63.00%技術服務
112、 主營業務收入(億元)0.10 0.20 0.18 0.25 0.37 0.53 YOY 100.00%-12.10%43.95%45.00%45.00%毛利率 91.53%90.65%86.98%86.00%86.00%86.00%營業收入(億元)1.66 2.27 3.17 4.45 6.59 9.50 YOY 36.75%39.68%40.20%48.15%44.27%毛利率 85.39%85.92%83.01%82.59%81.76%81.60%成本率 14.61%14.08%16.99%17.41%18.24%18.40%稅金及附加(億元)0.02 0.02 0.03 0.04 0.
113、06 0.08 銷售費用/營業收入 1.95%1.75%2.24%1.98%1.99%1.50%管理費用/營業收入 9.77%10.48%9.32%9.85%8.50%8.00%其中股份支付費用(億元)0.00 0.00 0.03 0.18 0.09 0.09 股份支付費用/營業收入 0.00%0.00%0.95%4.00%1.37%0.95%研發費用/營業收入 24.39%24.57%25.29%23.90%22.80%18.00%財務費用/營業收入 0.13%0.21%-3.66%-4.49%-0.43%1.23%投資收益(億元)0.05 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03
114、資產減值損失(億元)0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -30-深度研究報告深度研究報告 信用減值損失(億元)-0.04-0.02-0.13-0.15-0.18-0.22 公允價值變動收益(億元)0.01 0.00 0.06 0.04 0.05 0.04 其他收益(億元)0.04 0.05 0.14 0.14 0.14 0.14 營業外收入(億元)0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 營業外支出(億元)0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 所得稅(億
115、元)0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.49 少數股東損益(億元)0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 歸母凈利潤(億元)0.83 1.17 1.65 2.30 3.20 4.44 YOY 41.16%41.84%39.08%38.90%38.98%資料來源:天軟、興業證券經濟與金融研究院整理 4、風險提示風險提示 1)產品研發失敗以及技術升級迭代風險產品研發失敗以及技術升級迭代風險 若公司產品技術研發創新無法滿足市場對產品更新換代的需求,不能跟進行業技術升級迭代的發展步伐,未能保持持續的創新能力或者緊跟下游客戶的發展趨勢,未來可能存在受到市場領域逐漸被
116、滲透、侵蝕導致市場份額下降的不利影響。2)產品價格下降風險產品價格下降風險 隨著產品技術逐漸成熟、市場競爭加劇,未來公司有可能面臨產品價格下滑、毛利空間受擠壓的風險。如若公司不能通過持續研發新技術新產品、提高經營效率、維系現有客戶及拓展新客戶等方法應對風險,則價格下降將對公司的業績產生不利影響。3)產品質量風險產品質量風險 MEMS慣性傳感器產品結構較為復雜、技術性能要求較高,如公司在生產經營過程中出現管控不當等情況,將導致產品質量出現問題,無法滿足客戶需求,進而損害公司的聲譽和品牌形象,對公司業績產生不利影響。請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -3
117、1-深度研究報告深度研究報告 附表附表 gscwbb|公司財務報表資產負債表資產負債表 單位:百萬元 利潤表利潤表 單位:百萬元 會計年度會計年度 2023 2024E 2025E 2026E 會計年度會計年度 2023 2024E 2025E 2026E 流動資產流動資產 2049 1779 2254 2625 營業收入營業收入 317 444.6 659 950 貨幣資金 914 650 738 709 營業成本 54 77 120 175 交易性金融資產 473 361 398 386 稅金及附加 3 4 6 8 應收票據及應收賬款 364 481 727 1042 銷售費用 7 9 1
118、3 14 預付款項 27 46 68 100 管理費用 30 44 56 76 存貨 68 105 163 235 研發費用 80 106 150 171 其他 204 137 160 154 財務費用-12 -20 -3 12 非流動資產非流動資產 125 651 764 866 其他收益 14 14 14 14 長期股權投資 0 0 0 0 投資收益 3 3 3 3 固定資產 26 179 193 198 公允價值變動收益 6 4 5 4 在建工程 0 25 28 29 信用減值損失-13 -15 -18 -22 無形資產 55 398 491 584 資產減值損失 0 0 0 0 商譽
119、0 0 0 0 資產處置收益 0 0 0 0 長期待攤費用 18 21 24 27 營業利潤營業利潤 165 230 320 494 其他 26 28 27 27 營業外收入 0 0 0 0 資產總計資產總計 2175 2430 3018 3491 營業外支出 0 0 0 0 流動負債流動負債 40 121 436 541 利潤總額利潤總額 165 230 320 493 短期借款 0 78 388 489 所得稅 0 0 0 49 應付票據及應付賬款 5 8 12 17 凈利潤 165 230 320 444 其他 35 35 35 35 少數股東損益 0 0 0 0 非流動負債非流動負債
120、21 16 18 17 歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤 165 230 320 444 長期借款 0 0 0 0 EPS(元元)0.41 0.58 0.80 1.11 其他 21 16 18 17 負債合計負債合計 61 138 453 559 主要財務比率主要財務比率 股本 400 400 400 400 會計年度會計年度 2023 2024E 2025E 2026E 資本公積 1354 1354 1354 1354 成長性成長性 未分配利潤 319 474 714 1036 營業收入增長率 39.8%40.2%48.1%44.3%少數股東權益 0 0 0 0 營業利潤增長率 41.6%3
121、9.1%38.9%54.4%股東權益合計股東權益合計 2114 2292 2565 2932 歸母凈利潤增長率 41.8%39.1%38.9%39.0%負債及權益合計負債及權益合計 2175 2430 3018 3491 盈利能力盈利能力 毛利率 83.0%82.6%81.8%81.6%現金流量表現金流量表 單位:百萬元 歸母凈利率 52.2%51.7%48.5%46.7%會計年度會計年度 2023 2024E 2025E 2026E ROE 7.8%10.0%12.5%15.1%歸母凈利潤 165 230 320 444 償債能力償債能力 折舊和攤銷 15 32 54 65 資產負債率 2.
122、8%5.7%15.0%16.0%資產減值準備 0 -2 11 10 流動比率 50.78 14.67 5.18 4.85 資產處置損失-0 -0 -0 -0 速動比率 49.09 13.81 4.80 4.42 公允價值變動損失-6 -4 -5 -4 營運能力營運能力 財務費用-0 -20 -3 12 資產周轉率 22.4%19.3%24.2%29.2%投資損失-3 -3 -3 -3 應收帳款周轉率 138.2%134.7%139.0%137.1%少數股東損益 0 0 0 0 存貨周轉率 91.1%89.5%89.7%87.9%營運資金的變動-170 -103 -361 -420 每股資料每股
123、資料(元元)經營活動產生現金流量經營活動產生現金流量 19 125 16 103 每股收益 0.41 0.58 0.80 1.11 投資活動產生現金流量投資活動產生現金流量-545 -435 -194 -144 每股經營現金 0.05 0.31 0.04 0.26 融資活動產生現金流量融資活動產生現金流量 1317 46 266 12 每股凈資產 5.28 5.73 6.41 7.33 現金凈變動 790 -263 88 -29 估值比率估值比率(倍倍)現金的期初余額 123 914 650 738 PE 80.2 57.7 41.5 29.9 現金的期末余額 914 650 738 709
124、PB 6.3 5.8 5.2 4.5 數據來源:天軟,興業證券經濟與金融研究院整理 注:每股收益均按照最新股本攤薄計算 請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明請務必閱讀正文之后的信息披露和重要聲明 -32-深度研究報告深度研究報告 分析師聲明分析師聲明 本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為證券分析師,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。投資評級說明投資評級說明 投資建議的評級標準投資建議的評級標準 類別類別 評級評級 說明說明 報告中投資建議所
125、涉及的評級分為股票評級和行業評級(另有說明的除外)。評級標準為報告發布日后的12個月內公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅。其中:滬深兩市以滬深300指數為基準;北交所市場以北證50指數為基準;新三板市場以三板成指為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普500或納斯達克綜合指數為基準。股票評級 買入 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于15%增持 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在5%15%之間 中性 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間 減持 相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%無評級 由于我們無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見
126、結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使我們無法給出明確的投資評級 行業評級 推薦 相對表現優于同期相關證券市場代表性指數 中性 相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平 回避 相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數 信息披露信息披露 本公司在知曉的范圍內履行信息披露義務??蛻艨傻卿?內幕交易防控欄內查詢靜默期安排和關聯公司持股情況。使用本研究報告的風險提示及法律聲明使用本研究報告的風險提示及法律聲明 興業證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告僅供興業證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用,本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告中
127、的信息、意見等均僅供客戶參考,不構成所述證券買賣的出價或征價邀請或要約,投資者自主作出投資決策并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效,任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦??蛻魬攲Ρ緢蟾嬷械男畔⒑鸵庖娺M行獨立評估,并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求,必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,本公司及/或其關
128、聯人員均不承擔任何法律責任。本報告所載資料的來源被認為是可靠的,但本公司不保證其準確性或完整性,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。本公司并不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此相關的其他任何損失承擔任何責任。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可升可跌,過往表現不應作為日后的表現依據;在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告;本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時,本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。除非另
129、行說明,本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現。過往的業績表現亦不應作為日后回報的預示。我們不承諾也不保證,任何所預示的回報會得以實現。分析中所做的回報預測可能是基于相應的假設。任何假設的變化可能會顯著地影響所預測的回報。本公司的銷售人員、交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。本公司沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。本公司的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。本報告并非針對或意圖發送予或為任何就發送、發布、可得到或使用此報
130、告而使興業證券股份有限公司及其關聯子公司等違反當地的法律或法規或可致使興業證券股份有限公司受制于相關法律或法規的任何地區、國家或其他管轄區域的公民或居民,包括但不限于美國及美國公民(1934 年美國證券交易所第 15a-6 條例定義為本主要美國機構投資者除外)。本報告的版權歸本公司所有。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。未經授權的轉載,本公司不承擔任何轉載責任。特別聲明特別聲明 在法律許可的
131、情況下,興業證券股份有限公司可能會持有本報告中提及公司所發行的證券頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務服務。因此,投資者應當考慮到興業證券股份有限公司及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一信賴依據。興業證券研究興業證券研究 上上 海海 北北 京京 深深 圳圳 地址:上海浦東新區長柳路36號興業證券大廈15層 郵編:200135 郵箱: 地址:北京市朝陽區建國門大街甲6號世界財富大廈32層01-08單元 郵編:100020 郵箱: 地址:深圳市福田區皇崗路5001號深業上城T2座52樓 郵編:518035 郵箱: