电子科技硬件:数字化浪潮驱动下,核心环节的龙头公司快速成长
来源:未来智库发布时间:2021-01-12322浏览
询问 AI(报告出品方/作者:国信证券,欧阳仕华、唐泓翼、许亮)
核心观点
数字化浪潮深刻变革人类生活
真实世界持续电子化和数字化已是数百年之大趋势,随着 5G 时代全球 数字化浪潮席卷而来不断颠覆传统生产和生活方式,随之产生的新经济 和新应用将给传统业务模式和产业结构带来空前的变革。
数字化浪潮驱动电子硬件创新升级
按照逻辑过程,数字化分解为数据产生-数据传输-数据存储-数据运算-数 据应用等五个环节,各个环节通过不同科技硬件在物理层面形成支撑。 在数字化浪潮驱动下,数据处理需求激增,带动科技硬件创新升级。
数据产生:模拟芯片是现实世界海量数据的入口,看好代表机器视觉 CIS 芯片(市场 160 亿美元,CAGR 8%)、万物电子化所必须电源管理及信号 链芯片(市场 274 亿美元,CAGR 7%)。
数据传输:海量数据激发更高速更高效传输需求升级,看好代表无线传 输的射频芯片需求升级(市场 182 亿美元,CAGR14%),以及基站服务器 等有线传输的高频高速 PCB 升级(市场 125 亿美元,CAGR5%)。
数据存储:海量数据需要更多的存储空间予以保存,存储芯片需求得以 爆发。看好 DRAM(市场 940 亿美元,CAGR 9%),NAND (市场 560 亿 美元,CAGR 7%)。
数据运算:AI 芯片赋能海量数据处理能力升级,看好运算处理 AI 芯片(市场 26 亿美元,CAGR 39%) 。
数据应用:数据应用升级驱动电子终端多元化及智能化,看好新型应用 包括 5G 手机、TWS 耳机、新能源汽车、智能家居的电子终端需求。
数字化浪潮驱动下,核心环节的龙头公司快速成长
看好各环节龙头企业:上游核心技术壁垒领域推荐射频、光学、存储、 功率器件、云计算等芯片领域,以及国产化替代强烈的中游芯片制造和 下游封装龙头;下游品牌端推荐 TWS 耳机、手机品牌以及 VR 等新型应用 终端龙头;中游零组件看好强者恒强的龙头企业。

模拟信号芯片:现实世界海量数据亟待采集
模拟集成电路是计算机获知真实世界的入口。由于自然界的声、光、温、气、 化等各类模拟信号是随时间变化的连续信号,无法被处理器直接接收处理。因 此获取真实世界各类模拟信号,首先需要各类传感器,将感受到的信号,按一 定规律生成电流、电压等电子元器件可识别的信号,然后通过滤波、转换、放 大等过程转变为以 0 和 1 表示的二进制数字信号,传输给处理器进行保存及计 算,获得可应用结果后,再传输回模拟电路转换为模拟信号,以声音、图像等 形式输出。
受益全球物联网持续渗透,模拟集成电路市场规模稳步提升
受益全球物联网持续渗透,全球模拟集成电路市场规模稳步提升。在物联网、 云计算、大数据、新能源、医疗电子和安防电子等新兴应用领域强劲需求的带 动下,集成电路行业有望长期保持旺盛生命力。根据 WSTS 预测,2021 年全 球模拟集成电路市场规模将增长至 589 亿美元,模拟集成电路占总体集成电路 份额约 16%左右。 模拟集成电路显现国外知名企业主导格局。目前模拟集成电路市场显现国外企 业主导的竞争格局,德州仪器、亚德诺等凭借资金、技术、品牌积累,形成巨 大的领先优势,2019 年分别占据全球市场份额的 19%、10%。
虚拟世界和真实世界的交互需求持续提升,传感器及与之配套的模拟芯片市场需求较快增长。目前全球市场规模较大且增速较快的模拟芯片市场主要有 CMOS 图像传感器、电源管理芯片以及信号链芯片等,因其受益于视觉传感需 求提升,以及万物互联之后对电源驱动的需求呈现指数级上升。
机器视觉需求升级,驱动 CIS 芯片市场量价齐升 根据 IDC 及行业数据统计,2019 年全球智能手机摄像头总数达到 44 亿颗,平 均每部手机搭载摄像头颗数达 3.21 颗。2019 年三星 A9S、诺基亚 9 PureView 分别成为第一款搭载四摄和五摄的手机,多功能例如“高清”、“广角”、“长焦”、 “微距”和“虚化”等更多场景应用促进多摄视觉解决方案市场规模稳步增长, IDC 预计 2020 年平均每部手机搭载摄像头颗数可达 5 颗,且这一增长趋势仍 在继续。
根据 Yole 数据统计显示,19Q4 全球 CIS 营收创历史新高,达到 57.46 亿美元, 主要由于销量的增长及 ASP 提升,其中 ASP 有望超过 3 美金,并且近 2 年将 维持 8~12%幅度提升,受到疫情影响 2020 年消费电子市场预计出货量有所放 缓。随着全球疫情未来逐步得到控制,经济获得复苏,摄像头量价齐升趋势仍 将延续。

万物互联,信号链芯片需求较快增长
万物互联,物联网连接数呈现增长。根据市场研究机构 IoT Analytics 发布数据 显示,过去 10 年全球所有设备连接数年复合增长率达到 10%,2020 年全球物 联网的连接数首次超过非物联网连接数,连接数达到 117 亿,而非物联网连接 数保持在 100 亿左右。预计到 2025 年,物联网连接数将增长到 309 亿,复合 增速达到 21%。
在物联网连接数增长趋势下,电子设备互联所需模拟芯片信号链市场也呈现较 快增长态势。其中滤波、开关、功放增速较快主要受益 5G 需求提升驱动, ADC/DAC、接口芯片、比较芯片呈现稳步增长。国内信号链公司圣邦股份、思 瑞浦、芯海科技等将有望有益于信号链市场增长。
5G、新能源汽车等驱动电源管理芯片加速发展
受益 5G、新能源汽车等趋势,全球电源管理芯片市场稳步发展,预计复合增速高 达 6.86%。随着新能源汽车、5G 通信等市场持续成长,对电源管理芯片的功耗、 效率也都提出了更高的要求,因此全球电源管理芯片市场将持续受益。根据 MarketWatch预测,预计到2025年全球电源管理芯片市场规模将达到408亿美元, 年复合增长高达 6.86%。
随着国产电源管理芯片技术提升及进口替代需求,中国电源管理芯片需求保持快 速增长。在模拟 IC 领域,电源管理芯片占据半壁江山,已经形成了一个相对稳定 的市场。根据中商产业研究数据,中国电源管理芯片市场规模由 2012 年的 431 亿 元增长至 2018 年的 682 亿元,年均复合增长率为 7.95%,预计至 2020 年市场规 模需求将近 780 亿元。未来几年,随着中国国产电源管理芯片在新领域的应用拓 展以及进口替代,预计国产电源管理芯片市场规模将以较快速度增长。
新能源汽车销量快速增长,启动电源芯片需求加快。
2010 年新能源汽车被国务 院确定为七大战略性新兴产业之一,行业于 2014 年后开始进入高速增长通道, 从 2015 年开始国内新能源车销量稳居全球第一。2019 年中国新能源汽车销量 共计 120.6 万辆,占全球 221 万辆的一半以上。 2020 年 11 月,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》 (以下简称《规划》),提出到 2025 年,新能源汽车新车销量将达到汽车总销 量的 20%,预计 500-600 万辆。未来 5 年中国的新能源汽车行业将迎来近 40% 的复合增速,显示行业超高的景气度。 今年以来,新能源汽车销量呈现较快增速。2020 年 10 月全球新能源汽车销量 为 34.10 万辆,同比增长 128%。新能源汽车的爆发增长驱动了电源管理芯片 需求。2020 年 10 月末,国务院出台政策大力支持新能源汽车产业发展,IDC 认为受到政策推动等因素,中国新能源汽车市场将在未来 5 年迎来强劲增长, 2020-2025 的年均复合增长率将达 36.1%。
全球 5G 渗透率提升,5G 手机对电源管理芯片要求更高。随着消费电子品牌龙 头推出多款 5G 手机,今年起 5G 手机销量显现明显提升。2020 年 10 月,中 国 5G 手机出货量为 1676 万部,同比增长 572%,且 Q3-Q4 中国 5G 手机出货 量同比增速始终保持在高水平。根据 IDC 最新预测,2020 年全球 5G 手机出货 量将达 3.06 亿部,2020-2024 年复合增速高达 33.41%。

海量数据的交互激发数据传输需求升级 数据通信是数字世界的桥梁。
目前数据通信主要分为有线通信及无线通信,涉 及到不同的传输介质、数据编码技术、传输技术等。当前有线通信主要介质有 光纤传输、网线传输及电缆传输;无线通信介质为电磁波传输。以传输距离来 分类的话,主要远距离(可至百公里,射频微波)、中距离(可至几百米,无线网 桥)、短距离(可至几十米,蓝牙、UWB 等)。
无线传输升级,5G 时代通信需求增加驱动射频芯片新一轮量价提升
无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种 通信方式。以传输距离来分类的话,主要远距离(可至百公里,射频微波)、中距 离(可至几百米,无线网桥)、短距离(可至几米,蓝牙、UWB 等)。不同的传输 距离,对应的电子设备及技术协议均有所差别,其中随着 5G 时代到来,以基站及射频模组等电子设备需求正在呈现加速增长。
无线通信升级,5G 时代全球射频价值量提升显著 2G:平均成本<1 美金,需要 1 个 PA 搭配一组滤波器及天线开关。 3G:平均成本 2.6 美金,增加了接收线路,相应的元件用量增加。
4G:平均成本 7.3 美金,频段数量增加,元件数量与复杂度提升。 4.5G:平均成本 20~30 美金,更多载波聚合增加了更多的元件。 5G:平均成本>40 美金,频段更提升至 6GHz 及毫米波段,射频元件价值量 成倍增长。 根据 Gartner 统计包含手机、平板电脑、超极本等在内的移动终端的出货量, 2018 年出货量达到 24 亿台,移动终端对于射频器件的需求呈现量价齐升。随 着 4G 射频市场发展,博通、Skyworks、Qorvo 等厂商,在 2013 年到 2018 年 前后迎来了较快的成长周期。

随着 5G 时代到来,射频器件升级及万物互联的应用也将催生新一轮的射频器 件的量价齐升。根据 Yole 的预测,2023 年射频前端的市场规模将达到 350 亿 美元,较 2017 年 150 亿美元增加 130%,未来 6 年复合增速高达 14%。
多频带大幅增加射频元件、天线需求量。5G 时代手机不仅要加入对 5G 频段的 支持,同时还必须能够向下兼容前代通信技术,及 WIFI、蓝牙、NFC 等近距离 通信波段,因此 5G 时代无线频段数量必然进一步增加。相应需要的滤波器、 功率放大器的数量也必然增多。对于滤波器而言,早期 2G 手机需要 16 个滤波 器,3G 手机需要 19 个,到 4G 时代增加最多可达 45 个。
5G 带来射频器件量价齐升。5G 射频前端变得更加复杂,预计全网段手机射频 前端的滤波器峰值将至 100 多个,开关数量峰值有望增至超 30 个,使得最终 射频元器件的成本持续增加。从 2G 时代的约<1 美元,增加到 3G 时代约 3 美 元、4G 时代的 20~30 美元,预计在 5G 时代,射频模组的成本会超过 40 美元。
有线数据通信升级到高频高速,驱动 PCB 需求量价提升
印制电路板,即 Printed Circuit Board,简称“PCB”。如果把每个电子产品看 做一个生命系统,那“电流”是所有电子生命体的血流,电子产品必须有电流才能 “存活”,而“PCB”就是承载这“血流”的“命脉”。
从物理结构来看,PCB 主要由绝缘基材与导体两类材料构成,是电子元器件 连接的提供者,在电子设备中起到支撑、互连的作用,是结合电子、机械、化 工材料等绝大多数电子设备产品必需的元件,又被称为“电子产品之母”,距今 发展已有 100 多年历史。
1980 年以来,全球电子终端需求经历较为显著的 4 次浪潮,驱动了 PCB 4 次 较快成长周期,至 2017 年全球 PCB 产值超 588 亿美元。 1980~1990 年,家电在全球范围内的普及带动了电子产业的发展,PCB 也迎来 较快的增速(CAGR=12.7%),
在 1991-1992 年由于传统家电增长放缓,以及 全球主要经济体日本经济衰退,PCB 行业产值也随之显现累计约 16%的衰退;
1993~2000 年,在台式机普及及互联网浪潮的驱动下,PCB 行业再度迎来较快 增长(CAGR=12.9%),
在 2001 年~2002 年,由于全球互联网泡沫破裂经济衰 退,PCB 行业也面临衰退,2 年累计衰退幅度为 25%。 2003-2008 年,随着手机功能机及笔记本的普及,再度激发通信及消费电子对 PCB的需求(CAGR=7.9%),由于08年金融危机,2009年PCB行业衰退15%。
2010-2014 年,随着智能手机的普及,以及 3G、4G 的发展,带动 PCB 行业 增速(CAGR=6.9%),2015-2016 年随着消费电子渗透率饱和及 3G、4G 通信 设备需求放缓,PCB 行业小幅累计衰退 6%。

至 2022 年,5G、云服务器将持续驱动 PCB 保持 3.1%复合增速。至 2022 年, 根据 Prismark 数据,全球 PCB 将维持 3.1%的复合增速,行业产值将达到 688.1 亿美元。未来下游需求呈现几大特点:①5G 激发通信基站等设备建设周期。② 云计算建设,持续拉动服务器需求。③人工智能及虚拟货币拉动对 HPC 高性能 计算机需求。④汽车电子化进程持续。⑤工业自动化及医疗器械电子化需求增 长。⑥物联网激发各类小型电子传感器产品需求。
海量数据催化数据存储需求爆发 5G 建设带动流量爆发进入新周期
2019 年 6 月 6 日,工业和信息化部向三大电信运营商中国移动、中国联通、中 国电信和中国广播电视网络有限公司正式发放 5G 牌照,批准这四家企业经营 “第五代数字蜂窝移动通信业务”。
与前几代移动网络相比,5G 网络的能力将有飞跃发展。例如,下行峰值数据速 率可达 20Gbps,而上行峰值数据速 率可能超过 10Gbps;此外,5G 还将大大 降低时延及提高整体网络效率:简化后的网络架构将提供小于 5 毫秒的端到端 延迟。那么 5G 给我们带来的是超越光纤的传输速度(Mobile Beyond Giga), 超越工业总线的实时能力(RealTime World)以及全空间的连接(All-Online Everywhere), 5G 将开启充满机会的时代。
根据华为 5G 白皮书,5G 时代的十大应用场景包括:1. 云 VR/AR;2. 车联网; 3. 智能制造;4. 智能能源;5. 无线医疗;6. 无线家庭娱乐;7. 联网无人机; 8. 社交网络;9. 个人 AI 辅助;10. 智慧城市。结合 5G 核心应用场景,我们 认为 5G 时代的流量爆发与 4G 时代有明显的区别:
1、 流量爆发速度显著提升。5G 时代网络速度是 4G 时代的 10 倍,网络系统的数据流量爆发速度明显提升。
2、 数据种类多样化。5G 进入物联网时代,多终端流量爆发成为 5G 时代的显 著特色,这导致数据处理分类处理能力的要求明显提升;
3、 计算能力要求提升。除了数据流量的总量和种类猛增,应用场景的复杂化 更加提升了对数据中心处理能力的要求。
云计算投资持续加码,公有云市场快速增长 随着云计算收入的快速提升,云计算相关投资也在同步增长。根据 Gartner 统 计,2018 年公有云市场 IaaS 收入规模约为 690 亿美元,市场投资规模约为 300 亿美元;预计 2022 年,全球公有云收入规模将会达到 1440 亿美元,复合增速 约为 20%;市场投资规模约为 766 亿美元,复合增速为 26.4%。

服务器及相关元器件的市场规模也在持续增长。根据统计,2013Q1 全球服务 器收入 118 亿美元,出货量 204 万台,至 2017Q4 全球服务器收入达 207 亿 美元(同比+27%),出货量达 284 万台(同比+10.9%)。2018Q2 中国服务器 市场规模达 44 亿美元(同比+69%),出货量 84 万台(同比+42%),从 2013Q1 的单季度出货 29 万台到 2018Q2 单季度出货 84 万台,出货量增幅 190%, 服务器收入从单季度 11 亿美元到 44 亿美元,增幅 300%。
由于对数据处理能力的需求增长迅速,数据中心处理器销量从 2011 年到 2016 年政府超过 100%。预计中国等新兴市场将会逐渐取代欧美成为全球最大的数据 中心市场,同时人均数据产生量将会达到 5200GB/年,机器产生数据也会达到 现在的 15 倍以上。
数据的爆发式增长,带动数据存储需求的快速提升,进而带动对存储硬件的需 求。2019 年全球半导体市场规模大约 4900 亿美元,其中存储器芯片市场规模 大约 2000 亿美元。存储器中主流的通用型存储器 NAND Flash 和 DRAM 市场 规模分别为 677 亿美元和 1300 亿美元。 DRAMeXchange 调查指出,2018 年 因供过于求难以遏制,韩系供应商带头降低资本支出,NAND Flash 总体资本 支出下调近 10%。2019 年美系厂商减少资本支出,使得 NAND Flash 整体资 本支出较 2018 年持续下滑约 2%,总支出规模约为 220 亿美元。
中国半导体企业在主流存储器领域的布局十分薄弱,在主流存储器 DRAM 和 NAND FLASH 市场的全球市场占有率几乎为零。随着产业的发展,近几年国内 开始涌现一批在 NOR FLASH 领域深耕的优秀企业,包括兆易创新,东芯半导 体,以及具备 NOR 制造能力的中芯国际,武汉新芯等企业。
国产存储器
领域崛起过程中的投资机会 从产业趋势来看,服务器云计算,移动终端的需求在 5G 带动下迎来增长,我 们认为本轮全球存储芯片产业拐点已经基本确立。叠加中美贸易战的影响,我 们重点推荐国产存储芯片龙头企业:兆易创新、澜起科技,深科技等龙头公司。
AI 芯片赋能海量数据处理能力升级
AI 芯片成为数据处理的未来趋势
近年来,集成电路行业在经历了手机及消费电子驱动的周期后,迎来了数据中 心引领发展的阶段,对于海量数据进行计算和处理将成为带动集成电路行业发 展的新动能。大规模张量运算、矩阵运算是人工智能在计算层面的突出需求, 高并行度的深度学习算法在视觉、语音和自然语言等方向上的广泛应用使得计 算能力需求呈现指数型增长趋势。根据 Cisco 的预计,2016 年至 2021 年全球 数据中心负载任务量将成长近三倍,从 2016 年的不到 250 万个负载任务量增 长到 2021 年的近 570 万个负载任务量。
同时,随着云计算的不断发展,全球范围内云数据中心、超级数据中心的建设 速度不断加快,Cisco 预计到 2021 年,计算能力更强的超级数据中心将达到 628 座,占总数据中心比例达到 53%,具体情况如下图所示:

人工智能算法的不断普及和应用,和高性能计算能力的需求增长导致全球范围 内数据中心对于计算加速硬件的需求不断上升。Intel 作为传统 CPU 芯片厂商, 较早地实现了数据中心产品的大规模销售,收入由 2015 年的 159.8 亿美元增长到 2019 年的 234.8 亿美元,年均复合增长率为 10.10%。作为 GPU 领域的 代表性企业,Nvidia 数据中心业务收入在 2015 年仅为 3.4 亿美元,自 2016 年 起,Nvidia 数据中心业务增长迅速,以 72.23%的年均复合增长率实现了 2019 年 29.8 亿美元的收入,其增速远远超过了 Nvidia 其他板块业务的收入。Intel 和 Nvidia 数据中心业务收入的快速增长体现了下游数据中心市场对于泛人工智 能类芯片的旺盛需求。根据 IDC 报告显示,云端推理和训练所产生的云端智能 芯片市场需求,预计将从 2017 年的 26 亿美元增长到 2022 年的 136 亿美元, 年均复合增长率 39.22%。
国产服务器市场空间巨大,信息安全亟待自主可控
目前全球云计算市场主要为国外企业所垄断,Amazon、Microsoft、Alibaba、 Google 和 IBM 等五家公司占据了全球市场规模的 75%,其中 Amazon 一家市 场收入达到 1222 亿美元,超过其他所有企业总和。我们认为全球服务器市场 巨大,特别是随着中国云计算建设的兴起,国产服务器市场空间正在加速扩大。 而由于信息安全的需求,国产服务器的自主可控正成为行业痛点。
国内领先服务器厂商 L在 2015年年四季度X86服务器.出货量量为 146,940台, 占中国区出货量量的 23.9%,据此测算 2015 年年全年年中国区的服务器.出货 量量为 210 万台。(140K/0.239*4 = 2.1M)。公司津逮服务器方案重点关注的垂 直领域服务器市场份额约为 50%:.金金融(7%)+ 政府(18%)+能源(2%) +通讯(9%)+交通(2%)+BAT (对安全.自主可控要求较.高的领域)。
IDC 预测,2018-22 年间,服务器的出货量增长主要由公共云(7%的 CAGR)和 私有云(11%)驱动,在公共云的推动下,2022 年的云服务器将从 2018 年的 53% 占到服务器总出货量的 62%。2022 年公共云服务器的出货复合年增长率将达到 660 万台,占全球服务器总量的 47%。另一方面,随着越来越多的公司将工作负 载转移到云端(私有/公共/混合),企业服务器市场的增长将保持温和。
中国私有云服务器占中国云服务器总开支的 40%(图 3),与全球公共云占 70%以 上的市场大不相同。中国在私有云服务器上的支出预计在 2019-22 年的复合年增 长率为19%(图4),远高于中国公共云服务器的13%和全球私有云服务器的11%。 根据工信部的调查,有 60%的中国企业计划在 2019-21 年间增加私有云投资,这 表明对私有云服务提供商的额外容量需求。IDC 称,到 2023 年,中国将成为全球 最大的私有云市场。
在支出方面,2018-22 年,云服务器的复合年增长率预计为 8%,而传统服务器的 复合年增长率将下降 2%。IDC 的数据显示,到 2022 年,云服务器将占服务器总 支出的 60%,而 2018 年为 50%。IDC 预测,到 2022 年,云基础设施硬件支出将 从 2018 年的 650 亿美元(复合年增长率为 8%)达到 890 亿美元。到 2022 年, 云将占 IT 基础设施总开支的 58%,而 2018 年则为 47%。 随着中美科技战的持续发酵,以及 2020 年以来的疫情刺激,中国以数据中心为代 表的新基建正在快速展开。从 2013 年以来,中国 IDC 市场规模增长就一直远超全 球 IDC 市场规模增速。中国 IDC 市场规模 CAGR5 大约为 32.9%,而全球 IDC 市 场规模 CAGR5 仅为 13.6%,中国 IDC 市场占有率从 2013 年不到 15%快速提升到了 2019 年的 35%。中国已经成为规模仅次于北美,成长速度领先的 IDC 市场。

与 IDC 市场规模快速增长相对的是国内 IDC 建设投资严重不足。2014 年,我国 各类数据中心的总数达到 273,165 个,其中大型的企业级数据中心为 993 个。 2015 年起,数据中心的年增长接近 3%。截止于 2016 年 12 月,我国超大规模数 据中心数量已经位居全球第二。2017 年我国在用机架 166 万架,规划在建机架 107 万架。2017 年中等规模以上的数据中心保有量约为 5.9 万个,总面积超过 1800 万平方米。预计到 2020 年,中等规模以上的数据中心保有量将超过 8 万个, 总面积将超过 3000 万平方米。
数据中心的平均寿命为 15~20 年,我国有 45%的数据中心已经超过 10 年,65% 的数据中心存在供电和制冷方面的问题,30%希望在未来 3~5 年升级主要的数 据中心基础设施,90%表示高能效服务是重要的选择。我国已经经历了若干年的 数据中心大规模建造的时期,随着网络强国战略、国家大数据战略、中国制造 2025、两化融合、云计算、互联网+、物联网、人工智能、CPS(信息物理网络)、 智慧城市等等国家战略的提出,数据中心作为支撑这些国家战略的重要基础设 施,必将继续迎来大发展时期。随着 5G 技术的出现以及 5G 应用的成熟,数据中 心也将从分散到集中的发展阶段过渡到大规模的集中数据中心与分散的边缘数 据中心共同发展的阶段。
数字化浪潮下,新应用驱动电子终端多元化
自 1983 年第一代无线通信正式商用,最初以电话为载体的基本移动通信;进入上世纪 90 年代后,2G 文本通信开启键盘机时代,到 3G 进入多媒体时代, 再到 4G 移动互联网时代,智能手机开始改变终端应用的形态;随着数字化与 5G 时代到来,以手机、汽车、家居、可穿戴为载体的人与物互联方式使得终端 应用市场中新产业链,新赛道不断涌现,为终端应用带来新变革。
随着数字化浪潮袭来,从数字世界与终端应用通过驱动、传感及计算处理的方 式通过存储、传感、模拟 IC 等硬件以及软件作为载体进行信息交互,数字化信 息交互方式的使得作为信息来源的终端应用范围变广。
在电子终端,与移动互联网融合的智能手机、智能家居、智能汽车以及可穿戴 设备成为人与物互联的重要载体。
数字化通信:智能手机走向成熟期,5G 焕发新机
随着新一代通信技术的应用及高速通信网络覆盖率的提升,催生智能手机的品 质性能、应用场景对新技术需求,5G 技术、高清屏幕、光学防抖拍摄、NFC、 可弯曲柔性屏幕、高性能电池和双操作系统等新兴技术搭载,将进一步推动智 能手机的发展。2010-2015 年是智能手机整体销量快速增长,行业处于增长期, 整体量价齐升;2015-2017 则是市占率向头部品牌集中,行业进入成熟期,增 速放缓,部分零部件存在创新带来的结构性成长机会。目前,中国手机市场接 近饱和状态,在境内市场,手机以结构性的存量替代为主,在全球部分新兴市 场,智能手机仍有快速增长的市场空间。
全球 5G 渗透率提升,5G 手机出货量明显提升。随着消费电子品牌龙头推出多 款 5G 手机,今年起 5G 手机销量显现明显提升。2020 年 10 月,中国 5G 手机 出货量为 1676 万部,同比增长 572%,且 Q3-Q4 中国 5G 手机出货量同比增 速始终保持在高水平。5G 体验升级将进一步驱动消费者置换手机,根据 IDC 最新预测,2020 年全球 5G 手机出货量将达 3.06 亿部,2020-2024 年复合增 速高达 33.41%。
数字化连接:可穿戴设备加速增长
生活数字化,人机互联的交互方式催生了可穿戴设备的出现,TWS 耳机、智能 手表、智能手环等可穿戴设备销量大增。根据 IDC 估测,2020 年市场整体出货 量达到 4 亿左右,其中 2020 年耳戴式设备的出货量约 2.34 亿,而智能手表的 出货量约 9100 万,其他智能手环的出货量约 6800 万。预计 2024 年,市场销 量预计增加到 6.3 亿左右,复合增速约为 12.4%。

TWS 耳机方面,自 2016 年 iphone7 率先取消 3.5mm 插孔后,国内外多家智 能手机厂商也相继取消耳机孔,并开始布局 TWS 无线蓝牙耳机,蓝牙耳机市 场迎来空前发展机遇。TWS 蓝牙耳机面世,带动了整个蓝牙耳机领域成为新 风口,市场空间空前释放。预计 2024 年 TWS 耳机销量增至 4 亿左右,复合增 速约为 14.1%。
从市场份额上看,近年,来随着其他品牌纷纷推出真无线耳机,且价格低于 Airpods,苹果市场份额被蚕食,2020 年第二季度前五名为苹果、小米、三星、 Jabra 和 JBL,其他品牌份额约为 43%,这意味着接近一半的份额将被其余公 司抢占。聚焦国内市场,2020 年上半年国内无线耳机出货量 4256 万台,从品 牌分布上看,前五名为苹果、小米、华为、夏新、漫步者。国内供应商立讯精 密和歌尔股份陆续成功从零部件供应商升级成为整机组装厂商,并持续带动整 个产业链向国内供应商转移,TWS 耳机成为国产消费电子优质企业实现突破的 优秀典范。 智能手表方面,作为贴合人体的智能设备,其交互方式将不仅局限在语音和屏 幕交互上,更将在体感、传感等交互方式上有更大的发展空间。因此,智能手 表和各场景的入口设备(包括智能手机、智能电视、智能音箱、智能车机等) 的联动和融合,也使其成为未来丰富人机交互方式重要媒介。根据 IDC 预测,2024 年市场规模将增加至 1.56 亿台,复合增速约为 14.3%。
随着 Apple Watch 以及来自其他电子产品制造商的各种智能手表越来越受欢 迎,智能手表在整个可穿戴设备市场的份额将从去年的 44%增长到 2023 年的 47%。从 2020 年智能手表销售看,苹果继续领跑市场,全球 2020 年上半年智 能手表收入同比增加 22%。2020 年第三季度,苹果发布了第一款价格不到 300 美元的中端智能手表 Apple Watch SE,受到市场的热烈追捧。华为新推出的智 能手表尤其是儿童手表表现出色,以 15%的份额继续位列第二。三星则凭借新 款 Galaxy Watch 3 的出色表现,超越步步高(小天才品牌)位列第三。2020 年第三季度我国智能手表市场在 Apple Watch 的新品带动下恢复增长,同比实 现 25.5%的增速,占整体手表市场的 39%。
数字化出行:汽车智能化迎新机
中国已连续 11 年稳居全球第一大汽车市场,汽车行业已成为一个庞大的支柱性 产业。随着技术升级,汽车向电动化,自动化,智能化方向发展,在成本、效 率和环保要求的驱动下,新能源汽车注定将成为未来汽车的标准形态,全球新 能源车市场将在未来几年内迎来放量,汽车电动化、智能化带来零部件赛道洗牌。
智能汽车要实现终极无人驾驶主要有两条路径,一条是依靠车载传感器的自主 智能(又称智能化),主要是由 ADAS 系统等车载装置实现, 目前国内外已经有相对成熟的发展;另一条路径是依靠车联网技术的协同智能 (又称网联化),主 要是由 V2X 等通信技术实现,正在国内外示范区广泛测试 中,是未来十年的 无人驾驶重要攻关方向。
自动驾驶方面,汽车通过传感器收集信息、计算系统和存储系统处理输出,通 信系统连接,构成先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System), 简称 ADAS,最终出行实现数字化。ADAS 主要由三大系统构成:1)负责环境 识别的环境感知系统:其中负责感应的传感器主要包括摄像头、毫米波雷达、 超声波雷达、夜视仪等;2)负责计算分析的中央决策系统:负责分析的主要是 芯片和算法,算法是 ADAS 向无人驾驶进步的突破口,核心是基于视觉的计算 机图形识别技术;3)负责执控制的底层控制系统:执行主要是由制动、转向等 功能的硬件负责。从自动驾驶带来的半导体量技术提升上可以看到传感器的提 升占了较大占比。
网联化方面,汽车通过 V2X 即 Vehicle to everything“车联万物”等技术来实 现。它是车内智能的补充,在无人驾驶的过程中,车内智能和车际互联两条腿 走路。V2X 主要产品:具备 AP、LTE 和 Connectivity 等连接芯片的 V2X 模组。 车辆上的模组装配可以实现 V2V,要实现 V2I,需要在加油站、信号灯等基础 设施上也装配模组。
据 IDC,2024 年全球 L1-L5 级自动驾驶汽车出货量预计将达到约 5,425 万辆, 2020-2024 年均复合增长率达到 18.26%,其中 L1-L2 级自动驾驶 2024 年市场份额预计分别 64.43%和 33.98%。总体上看,自动驾驶将产生对传感器和微控 制器,以及处理传感器数据的大量需求,汽车半导体厂商将受益最大。
数字化生活:智能家居迎来时代变革
家用电器的出现在过去几十年内为人们生活提供了各种便利。随着数字化生活, 网络连接更为便利,家居的各方面需求经过数字化连接,在家用电器、居家配 件等载体上实现。智能家居通过使组件互通,根据方案以及编程方法,设备可 自行启动、控制和监控家中的特定流程。在该过程中,设备互相通信从而交互 式操作,例如当百叶窗关闭时,报警系统才能自行激活。除了提高便利性外, 提高能源效率和更高的安全性也是新的终端拓展。 根据英飞凌提供的"2017-2022 年德国智能家居市场"的研究,到 2022 年,德国 智能家居市场的数量将增加两倍,达到 43 亿欧元,未来五年的年增长率平均为 26.4%。
智能化、节能化、网络化发展趋势带动家电更新迭代速度加快。全球家电行业 规模整体呈扩大趋势,据中国家用电器协会公布的数据显示,2019 年,家电全 行业累计主营业务收入达到 1.6 万亿元,累计利润总额达 1339 亿元。根据 Statista 数据测算,2020 年智能家居市场规模约为 4345 亿元,2025 年预计突 破 8000 亿元,符合增速 15.8%。从中国个细分市场规模看,智能家电原始市 场规模大,智能化发展早其渗透率高,智能家电占比最大,收入为 2822 亿元; 其次是智能连接控制和智能家庭安防,规模分别为 364 亿元和 186 亿元,智能 家庭娱乐和智能光感市场规模分别为 180 亿元和 99 亿元,智能家庭能源管理 市场规模最小,为 78 亿元。
总体上看,家电企业通过技术升级有很大机会获得较大的市场份额,从家居互 联性上看,整体系统解决方案为基础的智能家居是未来的发展趋势,全屋智能 厂商、管理平台以及智能单品厂商将受益最大。

重点企业分析(详见原报告)
数据信号采集:圣邦股份、思瑞浦、芯海科技等龙头公司;
数据传输:卓胜微、生益科技、深南电路、鹏鼎控股等龙头公司;
数据处理:三安光电、斯达半导、澜起科技、兆易创新等龙头公司;
数据应用终端:传音控股、立讯精密、歌尔股份等核心优质龙头企业。
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精选报告来源:【未来智库官网】。
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