一、模拟芯片综述
集成电路按其功能通常可分为模拟电路和数字电路两大类。模拟电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路;数字电路对离散的数字信号(如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路。模拟电路可以作为人与设备沟通的界面,并让人与设备实现互动,是连接现实世界与数字虚拟世界的桥梁,也是实现绿色节能的关键器件。
模拟电路和数字电路对比
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从大类看看,模拟电路分为通用模拟电路和特定用途模拟电路。通用模拟电路,主要分为电源管理类和信号链类,电源管理类产品市场规模更大。电源管理类芯片是所有电子设备的电能供应心脏,负责电子设备所需电能的变换、分配、检测等管控功能,对电子设备而言是不可或缺的,其性能优劣和可靠性对整机的性能和可靠性有着直接影响,电源管理芯片一旦失效将直接导致电子设备停止工作甚至损毁,是电子设备中的关键器件。信号链是指将自然界中存在的声、光、电磁波等连续的模拟信号转换为以0和1表示的数字信号,再由电子系统处理后转换为模拟信号输出的整个过程链。信号链模拟芯片是指拥有对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理能力的集成电路。
模拟芯片分类
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二、模拟芯片行业政策梳理
近年来,在美国半导体制裁的背景下,国产替代的意识迅速觉醒,半导体芯片自给自足刻不容缓。国内模拟芯片企业后知后觉,成立时间不长,且在产品研发投入与产品种类上,与国外龙头厂商相比,具有很大的差距。我国政府已将集成电路产业确定为战略性产业之一,并颁布了一系列政策法规,给予了集成电路国产替代强大支撑,大力支持集成电路产业的发展。
近年来中国集成电路行业政策梳理
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相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国模拟芯片行业市场深度分析及投资战略规划报告》
三、模拟芯片行业产业链
国际龙头TI、ADI等均采用IDM与代工相结合的模式,国内模拟芯片厂商的生产方式基本为Fabless模式,通过将制造和封测委托给产业链下游的晶圆厂和封测厂实现产品的生产。模拟芯片的研发既重经验,也需设计跟工艺的深度结合,而积累经验、打磨工艺的最优地点是在自有产线。对于TI、ADI等料号众多的厂商,IDM模式能降低成本,实现产品快速迭代。纯IDM模式可使用的工艺和产能都受限制,Fabless相对更灵活。中国模拟厂商发展时间短,部分企业核心专注力集中于设计环节,实现产品品类的持续扩张。目前国内中芯国际、华虹、华润微均有先进的模拟芯片代工能力。
模拟芯片产业链结构
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四、模拟芯片行业现状分析
1、全球市场
从全球模拟芯片市场规模情况来看,2021年全球模拟芯片行业实现了大幅跃升。据IC insights数据显示,2021年全球模拟芯片市场规模达到741.31亿美元,同比增速超过30%。2022年模拟电路行业依然将保持较快增长势头,据IC insights最新预计,2022年全球模拟IC总销售额将达到832亿美元,同比增长约12%。
2019-2022年全球模拟芯片市场规模及增速情况
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
从模拟芯片市场细分收入结构来看,2021年特殊用途模拟电路市场收入占比为59.79%,通用规模拟电路市场收入占比为40.21%。
2021年全球模拟芯片行业细分市场收入结构
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
从模拟电路出货量情况来看,据统计,2021年全球模拟电路出货量达到2151.11个,同比增长22.28%。预计2022年市场保持快速增长,总出货量将达到2387亿个,同比增长约11%。
2019-2022年全球模拟电路出货量及增速情况
资料来源:公开资料整理
2、中国市场
从国内市场规模来看,中国模拟芯片市场规模在全球范围占比达50%以上,是全球最主要的模拟芯片消费市场,且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。中国模拟芯片市场规模在2016年至2020年年复合增长率约为5.8%,2020年市场规模约2503.5亿元。随着新技术和产业政策的双轮驱动,未来中国模拟芯片市场将迎来发展机遇,预计2022年将达2956.1亿元。
2017-2022年中国模拟芯片市场规模及增速情况
资料来源:弗若斯特沙利文,华经产业研究院整理
由于国内半导体起步较晚,目前主要依赖于进口,根据海关总署的数据,集成电路产品的进口额从2015年起至今已连续多年位列所有进口商品中的第一位。近些年,我国大陆本土集成电路产业正加速追赶,连续的国家政策刺激下,国内芯片自给率也在逐年提高,预计2026年大陆芯片自给率达到21.24%,国产替代前景广阔。
2017-2026年中国大陆芯片自给率情况
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
五、模拟芯片行业竞争格局
1、全球市场
从全球的模拟芯片厂商来看,因欧美企业布局较早,且与苹果、英特尔等下游国际龙头应用厂商紧密合作,全球模拟芯片市场长期被国际巨头霸占,根据IC insights数据统计,2020年全球前十大模拟集成电路供应商依次为德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、恩智浦、美信、安森美半导体、微芯、瑞萨电子,合计占据全球市场约63%的市场份额。其中,德州仪器占全球的市场份额比例为19%,为行业的龙头企业,其拥有上万种芯片产品型号,涵盖各大应用领域。
2020年全球模拟芯片行业市场竞争格局
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
全球众多模拟芯片厂商中,拆分为信号链芯片和电源管理芯片来看,虽然同样被国际巨头占据了绝大多数份额,但这两类产品的厂商却不完全一致。根据IC insights数据统计,2020年全球信号链芯片市场份额跟模拟芯片总的大类一致,占比依次为德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、恩智浦、美信、安森美半导体、微芯、瑞萨电子,合计占据全球市场约63%的市场份额。其中,德州仪器作为行业的龙头企业,预计共有8万多种产品,占全球的市场份额比例为19%,为信号链乃至模拟芯片领域的绝对霸主企业。
而电源管理芯片的厂商则不太一样,市场份额占比依次为德州仪器、高通半导体、亚德诺、美信、英飞凌,合计占据全球市场约71%的市场份额,其中,德州仪器依然为电源管理芯片的龙头企业,占比为21%。
2020年全球电源管理芯片市场竞争格局情况
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
2、中国市场
近些年,随着集成电路国产化进程加快,国家政策的持续加码,国内诞生出不少优秀的模拟芯片设计公司,他们不断积累先进技术、丰富产品种类,在各自细分领域均取得较大的突破。根据国内上市公司市值排名,大致可以分为三大梯队。截止到2021年底,国内公司市值在300亿元以上的A股上市公司作为模拟芯片第一梯队,主要包括圣邦股份、思瑞浦、艾为电子、卓胜微、韦尔股份等,上述企业在信号链芯片及电源管理芯片领域的技术研发水平及业界口碑均名列前茅,在运算放大器、比较器、ADC芯片/MCU芯片、线性产品、转换器产品、接口产品及电源管理芯片均有较大的出货量。第二梯队主要有芯朋微、富满微、芯海科技、希荻微、晶丰明源、力芯微等,这些公司在研发水平、产品种类及出货量上正努力追赶第一梯队。
2021年中国模拟芯片行业竞争格局
资料来源:公开资料整理
国内主要模拟芯片产商营收及产品布局情况如下:
国内主要模拟芯片产商产品布局对比
资料来源:公开资料整理
六、模拟芯片行业未来发展趋势
从模拟芯片下游来看,通信、电源管理、汽车应用是排名靠前的三大市场,增长的主要动力也主要来自这几个方面。通信领域作为模拟芯片最大的应用领域,5G手机以及相关设备出货量的增长,是该领域主要的增长点,根据IC insights预计,2022年通信领域收入将达到262.33亿美元,同比增长14%;电源管理IC作为调节电源使用、降低设备运行温度以及延长电池寿命的重要手段,在手机、PC、可穿戴设备中应用更为可观。其他领域,如放大器及比较器、信号转换等领域也将会实现个位数增长。
2022年全球模拟电路市场规模预测(亿美元)
资料来源:IC insights,华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国模拟芯片行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国模拟芯片行业市场调研及未来发展趋势预测报告》。