（报告出品方：光大证券）
1、 半导体是电子行业核心主轴
1.1、 复盘 2021：得半导体者得天下
剔除 2021 年新股后，从区间最大涨幅的角度看，2021 年半导体仍是电子 行业中投资机会最大的子行业。其中区间涨幅最大的细分领域和公司包括：驱动 IC（富满微/明微电子/晶丰明源）、SoC/MCU（国民技术/国科微/全志科技/瑞 芯微/芯海科技/富瀚微/乐鑫科技）、半导体设备（长川科技/芯源微/北方华创）、 半导体材料（晶瑞电材/神工股份/南大光电）、功率半导体（士兰微/斯达半导/ 民德电子）、模拟（上海贝岭/圣邦股份）。此外 LED 行业部分公司也涨幅较好， 包括海洋王、英飞特、雷曼光电等。
不同领域涨跌不一。从细分行业 2021 年涨跌幅来看，半导体设备、分立器 件、被动元件、其他电子零组件领域涨幅靠前；面板跌幅居前。
2020 年复盘：剔除 2020 年新股后，2020 年军工 IC 和半导体是电子行业 涨幅最大的两大板块。其中涨幅较大的细分领域和公司包括：军工红外（高德红 外/睿创微纳/大立科技）、军工被动元件（鸿远电子/火炬电子/宏达电子）、军 工半导体（紫光国微/振华科技）、功率半导体（捷捷微电/扬杰科技）、半导体 设计（卓胜微/富满微/晶丰明源）、半导体材料（雅克科技/安集科技/南大光电/ 上海新阳）、苹果供应链（立讯精密/歌尔股份）。
2019 年复盘：半导体、TWS 和 5G 基站 PCB 是核心主轴。（1）国产替代 叠加景气拐点，半导体板块业绩向好。汇顶科技、韦尔股份、闻泰科技等公司均 实现业绩的快速增长。（2）PCB 板块业绩向好：2019 年是中国 5G 网络建设的 元年，高频高速 PCB 行业由于 5G 建设和 4G 扩容，需求巨大且行业壁垒较高， 深南电路、沪电股份业绩进入快速增长期。（3）Airpods 销量大增，苹果再次 引领消费电子的产业创新，立讯精密和歌尔股份收入实现快速增长，TWS 耳机 渗透率有望持续提升。
复盘电子十年（2009-2020 年）：并购和苹果供应链是核心驱动力，中国智 能手机和安防产业强势崛起。电子行业是大规模的生产制造行业，十年长周期牛 股均由业绩驱动，业绩高增长的背后是由苹果引领的智能手机渗透率持续提升的 科技创新浪潮下，中国智能手机、安防、LED、半导体产业的崛起。（1）并购 实现格局的升华。闻泰科技并购安世半导体、韦尔股份并购 OV、信维通信并购 莱尔德等经典案例都说明产业链的横纵向并购有助于企业实现客户的拓展和技 术的深化。（2）苹果供应链是消费电子企业分化的核心。苹果供应链的导入有 助于企业实现从设备、工艺、材料全方位的技术提升。
1.2、 增速：2021 前三季度半导体行业业绩靓丽
电子行业 2021 前三季度回顾。2021 前三季度全行业（A 股）434 家公司收 入为 23988 亿元，同比上升 24.3%；全行业归母净利润为 1760 亿元，同比上 升 55.1%。
各个子行业细分领域 2021 前三季度收入增速排序前十名为：半导体-存储 （+ 116.69%）、半导体-模拟（+91.49%）、显示器件-面板（+76.87%）、LED-LED 电源和设备（+75.95%）、PCB-覆铜板（+62.45%）、特斯拉供应链（+61.44%）、 半导体-设备（+57.77%）、LED-LED 芯片（+55.21%）、消费电子-声学（+50.40%）、 元件-电容（+49.71%）。
各个子行业细分领域 2021 前三季度净利润增速排序前十名为：显示器件面板（+732.98%）、半导体-存储（+200.37%）、半导体-模拟（+170.88%）、 LED-LED 芯片（+163.84%）、PCB-覆铜板（+137.80%）、LED-LED 电源和设 备（+100.07%）、半导体-传感（+89.33%）、半导体封测（+85.88%）、元件 -电容（+79.50%）、元件-电感（+74.54%）。
电子行业 2021 前三季度收入前 10 名公司。工业富联（2021 前三季度收入 3053.57 亿元，同比增长 8.1%，下同）、海航科技（1717.67，-27.3%）、京东 方 A（1632.78，+60.6%）、TCL 科技（1210.42，+147.9%）、厦门信达（839.34， +65.6%）、立讯精密（810.13，+36.1%）、海康威视（556.29,+32.4%）、歌尔 股份（527.89，+52.0%）、冠捷科技（508.36，+968.2%）、闻泰科技（386.46， +0.8%）。
电子行业 2021 前三季度收入同比增速前 10 名公司。太龙股份（2021 前三 季度收入 39.77 亿元，同比增长 1563.3%，下同）、冠捷科技（508.36, + 968.2%）、 国科微（18.76，+398.7%）、富瀚微（12.80,+235.5%）、明微电子 （10.71,+233.5%）、神工股份（3.49，+208.9%）、北京君正（37.93，+208.8%）、 宏昌电子（33.08，+185.5%）、彬彬股份（157.12，+182.4%）、芯源微（5.47， +158.2%）。
电子行业 2021 前三季度净利润前 10 名公司。京东方 A（2021 前三季度归 母净利润 200.15 亿元，同比增长 708.4%，下同）、工业富联（110.07，+25.0%）、 海康威视（109.66，+29.9%）、TCL 科技（91.02，+349.4%）、立讯精密（46.90， +0.2%）、韦尔股份（35.18，+103.8%）、彩虹股份（34.69，扭亏为盈）、歌 尔股份（33.33，+65.3%）、蓝思科技（32.97，-3.9%）、传音控股（28.82， +47.5%）。
电子行业 2021 前三季度净利润同比增速前 10 名公司（剔除负值）。国科微 （2021 前三季度归母净利润 1.81 亿元，同比增长 11918.1%，下同）、雷曼光 电（0.45，+7137.2%）、北京君正（6.35，+2733.5%）、太龙股份（1.10,+2240.5%）、 晓程科技（0.86，+1902.4%）、金龙机电（2.07，+1852.4%）、晶丰明源（5.73， +1818.7%）、士兰微（7.28，+1543.4%）、泰晶科技（1.71，+1443.2%）、惠伦 晶体（1.38，+1225.2%）。
半导体领域重点公司2021 前三季度整体收入为 2917 亿元， 同比增长 30.8%；整体归母净利润为 374 亿元，同比增长 71.3%。
1.3、 22 年聚焦半导体、消费电子组装代工、军工电子
旭日东升，振芯铸魂：G2 时代下的国产替代和智能创新。中美 G2 的大国 博弈下，展望未来，我们认为国产替代和创新浪潮将是未来科技行业的核心主轴。 （1）国产替代：随着美国对于华为、中兴、中芯国际等中国企业的持续打压， 以华为为首的中国科技企业正在逐步在零部件供应链、半导体供应链、操作系统 等方面推进国产替代。（2）智能创新：未来 5G 时代是万物智能的时代， 5G+AICDE（AI、IoT、Cloud、Data、Edge）将激发产业级互联网海量的应用 空间，VRAR 和智能汽车趋势渐起。
半导体：国产化浪潮经久不衰，持续关注高景气细分赛道。（1）设备材料： 在华为和中芯国际被制裁的背景下，半导体设备和材料国产化成为迫切需求，在 巨大的市场需求、国家政策的扶持和大量的研发投入下，国内设备材料企业的市 场份额将不断提升，国产替代浪潮将经久不衰。（2）AIoT：鸿蒙加速背景下， 物联网终端需求不断上涨，联网终端数量不断攀升，作为物联网终端的大脑 “SOC”环节显著受益。（3）IGBT：受益清洁能源的大幅推广，新能源汽车销 量和光伏发电功率不断提升，IGBT 作为以上两个领域的核心芯片，具有长期成 长性，短期来看，21 年 IGBT 仅在部分领域小幅涨价，22 年价格端安全边际较 高。（4）射频：未来 5G 升级、模组集成、国产替代将驱动中国国产射频前端公 司快速成长。（5）光学：光学作为手机终端的重要方向，创新不断，双主摄/三 主摄将成未来主流，单颗 CIS 的像素数仍在提升，光学单机价值量有望继续增长。 （6）军工半导体受益“十四五”规划也将持续处于高景气度中。
消费电子：VR/AR 和智能汽车是未来最重要的创新方向，成品组装是消费 电子龙头未来 N 年成长的核心主轴。（1）长期看新能源汽车和 VRAR 宏大空间： VRAR 有望成为继智能手机之后的消费电子热点，VR 产业高速成长，AR 产业空 间宏大；汽车电子空间巨大仍处渗透早期，智能汽车供应链业务将成为消费电子 供应链企业未来重要成长驱动力。（2）智能机零组件的龙头向下游代工延伸的趋 势明显，AirPods、Apple Watch、iPhone、安卓 TWS 和 IoT 等产品的成品组 装业务将驱动消费电子龙头营收和利润快速增长。
2、 半导体：把握国产化大周期
2.1、 晶圆制造梯队分化趋势越来越明显
随着半导体制程向着更先进、更精细化的方向发展，巨大的资本开支和高端技术 封锁（例如 EUV 光刻机）两个主要的主导因素导致不同节点范围和厂商的边界 越来越明显。其中，最先进制程厂商只剩下台积电、三星和英特尔这 3 家。而在 成熟制程方面，则分化为 UMC、GlobalFoundries、SMIC 和华虹集团四个主要 厂商。由于高端制程设备-EUV 光刻机的核心限制作用，中国晶圆制造的头部厂 商中芯国际只能止步于 7nm。
按照 IC Insights 的统计和预测，各种半导体制程的市占率正向着相对更加均衡 的方向发展。在 2019 年，10nm 以下先进制程的市占率仅为 4.4%，而到 2024 年，其比例将增长到 30％。在该时间段内，10nm -20nm 制程的市占率将从 38.8%，下降到 26.2%；20nm-40nm 制程的市占率将从 13.4%，下降到 6.7%； 不过，从该统计和预测来看，40nm 以上成熟制程的比例在这些年当中没有出现 明显变化。总体来看，到 2024 年，10nm 以下，10nm -40nm，以及 40nm 以 上制程各占市场约三分之一。
先进制程从目前情况来看，10nm 仅为过渡制程，7nm 已经较为成熟，具有很 大的量产规模，相对而言，5nm 实现量产时间不长，且在爬坡阶段，而 3nm 和 2nm 还未实现量产，这两种制程是目前最前沿的制程工艺。
成熟制程主要用来制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理( PMIC)、 模数混合、传感器、射频芯片等。在应用层面，云计算、5G 射频器件需求的快 速增长为成熟制程提供了强劲动力。
从需求侧来看，特色工艺的市场应用前景广阔，具备吸纳更多企业在各自特色领 域内做精做强的基础。目前来看，MCU、模拟电路和分立器件这三大类芯片占 整体市场的销售份额接近 50%，且其发展更加稳健，为特色工艺应用提供了基 础。更加值得关注的是，与先进工艺相比，特色工艺在晶圆代工业务模式上渗透 率相对较低，传统逻辑器件方面，除了英特尔外，主要厂商基本采用“设计-代 工-封测”的分工合作模式，而在模拟器件、MCU、分立器件领域，仍然以 IDM 自家生产为主。这使得成熟制程工艺代工业务的拓展有了更大的空间。
另外，特色工艺的供应商在盈利能力方面的波动性相对较小，一方面，需求端的 稳定性使厂商在经营管理方面的可预期性更强，另一方面，由于制程的成熟度相 对较高，在设备支出和研发投入规模方面，特色工艺厂商相对较小，使其在成本 控制方面具备优势。
2.2、 半导体设备及材料：国产替代的黄金浪潮开启
2019 年 5 月 15 日，美国商务部将华为列入出口管制的实体清单，美国技术比 例限制为 25%，随后 2020 年 5 月 15 日将 25%的限制比例调整为凡是含有美国 技术皆需美国行政许可。2020 年 10 月 4 日中芯国际发布公告，美国 BIS 已根 据美国出口管制条例对于向中芯国际出口的部分美国设备、配件及原物料进行限 制，随后 2020 年 12 月 4 日美国商务部以保护美国国家安全和外交利益为由， 将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”。随着华为和中芯国际 被制裁，设备和材料国产化成为迫切需求，正式开启了本轮国产替代的黄金浪潮。
2019 年中国在晶圆制造设备领域的占比仅为 2%，在半 导体材料领域占比为 16%，晶圆制造设备基本上被美欧日垄断，设备“卡脖子” 问题尤为明显。随着国家扶持力度的不断加大，制造企业与国产设备及材料企业 的合作意愿较强，国产化进度明显加快，市占率不断提升，有望成为未来 10 年 必选的优质赛道。半导体设备及材料资本投入大，人才缺乏，行业壁垒较高，能 获得优势资源的各细分领域的龙头企业，国产替代的速度预计将高于靠后企业。
2.2.1、中国大陆设备及材料市场份额占比不断提升
据国际半导体产业协会(SEMI)预测，2022 年全球原始设备制造商的半导体制造 设备销售额将突破 1000 亿美元，创下历史新高，2021 年销售额预计为 953 亿 美元，而 2020 年为 711.9 亿美元，设备制造商的持续投资推动了前端和后端半 导体设备领域的扩张。
根据 SEMI 数据，2020 年中国大陆半导体设备销售额为 187.2 亿美元，同比增 长39.2%，占全球半导体设备市场的 26.3%，首次成为全球最大的半导体设备市 场。2022 年中国大陆半导体设备销售额预计将达到 300 亿美元，同比增长 12%， 市场份额有望提升到 30%，呈逐年上升的趋势。
根据 SEMI 数据，2020 年全球半导体材料销售额达 553 亿美元，同比增长4.6%， 其中晶圆材料销售额为 349 亿美元，占比 63%，封装材料销售额为 204 亿美元， 占比 37%。随着先进节点 IC、3D 存储器架构、异构集成制造等的推动，全球半 导体材料有望持续维持 5%的平稳增长，预计到 2022 年可达 611.5 亿美元，其 中晶圆材料预计为 387 亿美元，封装材料预计为 224.5 亿美元。
根据 SEMI 数据，2020 年中国大陆地区半导体材料销售额达 97.6 亿美元，同比 增长12.3%，占全球半导体材料市场的 17.7%，是仅次于中国台湾的第二大半导 体材料市场，后者全球占比为 22.4%。预计 2022 年中国大陆半导体材料销售额 有望达到 119.2 亿美元，维持近 10%的快速增长，全球市场份额占比有望提升 到 19.5%。
2.2.2、半导体设备及材料各细分领域龙头受益于国产化加速
根据 SIA 数据统计，全球半导体设备大致可以分为 11 大类，50 多种机型。前道 设备主要有光刻机、刻蚀机、薄膜沉积机、离子注入机、CMP 设备、清洗机、 前道检测设备和氧化退火设备八大类，后道设备主要分为测试设备和封装设备， 光刻机、薄膜沉积设备、刻蚀及清洗设备、前道检测设备和后道检测设备 2019 年全球市场份额占比分别约为 19%、19%、25%、9%和 9%，目前前道设备领 域近 85%的市场份额主要由美欧日企业垄断。
根据 SIA 数据统计，半导体材料分为晶圆材料和封装材料两个大类，其中晶圆材 料又可以分为硅片、电子特气、光刻胶及配套试剂、光掩膜版、湿电子化学品、 CMP 研磨垫及研磨液、溅射靶材等，硅片占比最大达 36%，封装材料又可以分 为有机基板、引线框架、键合线、封装树脂、陶瓷材料、芯片粘合材料等，有机 基板占比最大达 48%。
目前大力提高中国大陆半导体设备及材料供应商的竞争力，对保障中国半导体产 业链安全具有显著的溢出效益，有助于大大降低美国等出口管制所带来的风险。 因此，尽管存在巨大的进入壁垒，中国政府将继续重点支持本土的半导体设备及 材料行业，即使在中美关系缓和以及设备松绑的预期下，国产化大趋势不变。
随着半导体设备厂商逐渐登陆科创板或受到大基金扶持，如今不少本土企业的产 品已能够用于 28nm 产线，部分产品如中微公司的 CCP 刻蚀机甚至已经进入了 台积电最先进的 5nm 逻辑芯片产线。而在半导体材料领域，中低端领域已经实 现国产化替代，而高端领域例如 12 寸轻掺硅片或 ArF 光刻胶也在加速突破中。 设备及材料厂商不断获得本土晶圆厂给与的验证及导入的机会，国产化进度明显 加快，市占率不断提升。（报告来源：未来智库）
2.2.3、半导体设备及材料行业未来业绩驱动力
国产替代不断加速：解决“卡脖子”问题，提高本土设备及材料厂商在供应 链中市占率，降低制裁风险。 拜登政府延续并扩大了中美贸易摩擦以来的半导体政策：对内补贴芯片制造，对 外拉拢台积电和三星赴美建厂，同时继续卡住对华关键企业的技术和设备出口， 虽然近期中美关系缓和叠加设备松绑预期，但目前中国大陆半导体各关键设备的 国产化率普遍低于 10%，设备缺口很大但绝大部分依赖进口，“卡脖子”的问 题依然很严峻，国产化依然是未来十年比较确定的投资主题。
晶圆厂不断扩张：半导体设备和材料与晶圆厂联系最为紧密，在一个新晶圆厂投资建设中，设备投 资一般占 70-80%，而材料的耗材属性可以实现新旧产线的替代，晶圆厂产能不 断扩张叠加国产替代的迫切需求，半导体设备及材料厂商营业收入和市占率有望 迎来大幅提升。
技术不断迭代：芯片制程工艺和设备材料始终遵循着“一代工艺一代设备，配套一代材料”的发 展规律，新的制程工艺催生新的制程设备和制程材料的需求，进而推动整个行业 的更新迭代。
2.3、 设计：国产替代驱动百花齐放，AIOT、军工半导 体需求持续高景气，光学创新不断
全球半导体产业分为 IDM 模式和代工模式。设计-制造-封测的代工模式使得 半导体产业轻资产与重资产得以分离，设计公司专注于轻资产的产品定义，代工 厂和封测厂专注于重资产的生产制造。在逻辑芯片中代工模式发展快速，而在存 储、模拟射频和功率领域仍以 IDM 模式为主。主要是因为逻辑芯片生产工艺标 准化，摩尔定律驱动性能提升和成本下降，而存储芯片类似于大宗商品，设计较为简单，制造规模化优势明显，模拟射频和功率半导体高端产品设计需要和制造 工艺紧密结合。
设计产品种类多。电子产品主要由传感器、存储器、处理器、通信组件等四 个部分组成，分别对应着数据的感知、存储、计算、传输。此外，还需要模拟芯 片和功率半导体。
代工模式使得中国大陆设计万花齐放，国产替代全面进行。比如全面发展的 华为海思；CIS 设计领域的韦尔股份（豪威）；射频芯片设计领域的卓胜微、唯 捷创芯；基带芯片领域的展锐、翱捷；电脑 CPU 领域的兆芯、龙芯；内存接口 芯片领域的澜起科技；特种 IC 与 FPGA 领域紫光国微等；存储芯片设计领域的 兆易创新、北京君正（ISSI）；模拟芯片设计领域的圣邦股份；功率芯片设计领 域的斯达半导、新洁能等；指纹芯片领域汇顶科技；消费电子 SOC 领域的全志 科技、瑞芯微；打印机芯片领域纳思达；MCU 领域的中颖电子；
大公司：市场需求与竞争格局是关键。韦尔股份、卓胜微、兆易创新、澜起 科技、汇顶科技这五家公司具有世界级竞争力。2019 年韦尔在 CIS 领域销售额 全球第三（仅次于索尼三星）、卓胜微在射频开关领域销售额全球前三、澜起科 技在内存接口领域销售额全球第一、兆易在 NOR 领域销售额全球第三（仅次于 旺宏华邦电）、汇顶在屏下指纹领域销售额全球第一。这五家公司的成长动力主 要来自于行业市场需求增长（摄像头、5G 射频、服务器、TWS、屏下指纹）与 竞争格局带来的市占率变化。
小公司：大市场下国产替代是关键。圣邦和斯达半导属于模拟（功率）行业， 该行业需要长期时间研发经验积累，龙头市占率超过 25%，国产厂商市占率极 低。圣邦和斯达半导在低端产品市场进行国产替代，收入利润逆势高速增长。短 期通过不断研发+并购补全产品线，从低端向中端进行渗透，由于市场份额很小， 3-5 年高速增长可期。
2.4、 AIOT 高景气，鸿蒙加速下中国“芯”百花齐放
AIoT,即人工智能物联网，广义上是指人工智能技术(AI,ArtificialIntelligence)与 物联网技术(IoT,InternetofThings)的融合及在实际中的应用。两者相结合，通 过物联网产生、收集海量的数据存储于设备终端、边缘端或云端，再通过机器学 习等技术对数据进行智能化分析，以实现万物数据化、万物智联化。二者共同作 用于实体经济，促进体验优化、产业升级。
近年来，人工智能已经全面进入机器学习时代，物联网应用层面的落地与大规模 铺开带来的海量的数据资源也助推了核心算法的迭代更新、深化了 IoT 领域的技 术渗透。这共同导致了整个 AIoT 行业市场规模的扩大。
根据 IDC 数据，2019 年全球 IoT 市场规模为 6860 亿美元，2022 年即可达到万 亿美元，2018-2023 年 CAGR 为 12.20%；与之对应的是，2019 年万物互联传 输的数据规模已达到 14ZB，大数据技术将驱动传输规模急速膨胀，并在 2025 年达到约 80ZB。未来几年，5G 技术将持续赋能 AIoT 市场。2019 年全球 AIoT 市场规模约 2264 亿美元，并以 28.65%的 CAGR 在 2022 年突破 4820 亿美元。
根据 IDC 预测，政策端“新基建”、智能互联应用的集中式增长，叠加 5G 赋能，将共同推动中国市场以从 2019 年到 2022 年高达 32.52%的增速，在 2022 年达到 1280 亿美元的规模，成为全球最具潜力的 AIoT 市场。
相对于 IoT 而言，AIoT 的产业链更加强调人工智能技术的应用，因此在芯 片、平台、解决方案等方向有更多拓展。AIoT 行业产业链可分为四个层级：感 知层、传输层、平台层、应用及服务层。以此为基础，AIoT 产业链的价值分布 大致如下：硬件/智能终端（芯片、传感器、模组、智能终端）约占 25%，通信服务约占 10%，平台服务约占 10%，最下游的软件开发/系统集成/增值服务/应 用服务约占 55%。其中，尽管平台、应用及服务层的价值占比更高，但 AIoT 芯 片是整个产业链的基石，是市场延伸的起点。
根据华为全球产业展望（GIV）预测，到 2025 年： 个人与家庭领域，个人智能终端数将达 400 亿台，其中智能手机数将达 80 亿台，平板和 PC 电脑将达 30 亿台，各类可穿戴设备数达到 80 亿台，平均每人 将拥有 5 个智能终端，20%的人将拥有 10 个以上的智能终端；近 200 亿个实时 在线的智能家居设备，将成为个人和家庭感知的自然延伸。智能助理普及率达到 90%，12%的家庭将成为智能服务机器人用户。
车联网领域，5G 联网车辆将达 2 亿辆，100%新车都将连接网络，车联网 市场空间将达 1450 亿美金。人、车、交通基础设施之间都将实现联接，联接能 力的提升让车联应用从车载娱乐升级到无人驾驶、车队编排与管理、交通智能服 务。车联网市场潜力释放的同时，交通成本也将大幅下降。
设备接入方面，全球联接的设备数将达 1000 亿台，其中 55%的联接将应用 于商业物联网领域。全球 80%人口近 65 亿人将生活在移动通信网络服务之下， 77%人口将接入互联网，千兆移动网络将覆盖 70%人口。以家庭为单位，同期 全球家庭宽带接入将达 75%，其中千兆宽带普及率达 30%。
国内 AIoT 发展开启新进程。2019 年，华为消费者业务提出了“1+8+N”全 场景智慧化生态战略；2021 年 5 月 18 日，华为正式宣布将“HUAWEIHiLink” 与“PoweredbyHarmonyOS”两大品牌全面升级“HarmonyOSConnect”， 旨在解决各智能终端之间的互联互动问题推进全场景智能化战略的进一步落地 和生态建设，共建鸿蒙生态；2021 年 6 月 2 日，华为 HarmonyOS2 正式发布。
HarmonyOS2 不同于过去割裂的智能设备操作系统，多设备会融合成一个 “超级终端”，通过超级终端的统一数据控制中心入口，控制所有设备。鸿蒙 OS 开启了下一个十年的万物智联时代操作系统新纪元，进一步加速了 AIoT 产 业链进化。预计 2021 年底搭载鸿蒙操作系统的设备数量将达 3 亿台，其中华为 设备超过 2 亿台，面向第三方合作伙伴的各类终端设备数量超过 1 亿台。
2.4.1、华为海思受阻，本土高端芯片有望崛起
华为系列事件回顾：
2019 年 5 月 15 日，特朗普签署行政命令，要求美国进入紧急状态，在此 紧急状态下，美国企业不得使用对国家安全构成风险的企业所生产的电信设备。 美国商务部以国家安全为由，将华为纳入实体清单。2020 年 9 月 15 日，华为 禁令正式生效，华为无法从第三方获得芯片。
华为 2020 年实现营收 8914 亿元，同比增长仅为 3.80%，有较大幅度下滑。 华为旗下芯片设计公司海思半导体，2020Q1 营收接近 27 亿美元，跻身世界前 十大半导体厂商；然而受禁令正式生效影响，2020 年末海思跌出前 15 名。
作为国内最大的 IC 设计公司，海思受到美国禁令的正式影响后，无法再通 过台积电、中芯国际等代工生产芯片。因此，从供给侧而言，其 2020 年超过 700 亿元人民币的市场份额，在未来将会给国内其他优秀高端 IC 设计厂商留下巨大 的想象空间。
2.4.2、处理器芯片持续占据半导体市场主线
处理器是市场占比最高的半导体产品，也是毛利率最高的产品，目前约占 1000 亿美元全球市场。一般而言，半导体产品包括处理器芯片、存储器、逻辑 器件、模拟器件、其他专用器件，其中处理器芯片占比约 32%。
在处理器芯片中，通用微处理器占 15%/32%=46.9%，它包含了计算机、 服务器等计算设备的中央处理器；应用处理器（专用）占 11%/32%=34.4%， 主要包括集成在手机中的 SoC 芯片、消费电子产品中的多媒体处理器等；除此 以外还有占 5%/32%=15.6%的微控制器和 1%/32%=3.1%的嵌入式微处理器 （通用）。在通用处理器中，PC 占约 62%、服务器占约 34%。
2.5、 射频：5G 升级、模组集成、国产替代趋势渐起
2.5.1、5G 升级：通信制式代际切换带来成长机会，5G 需求推动射 频前端器件量价齐升
5G 时代复杂的性能要求推动器件单机价值量提升。在 4G LTE 时代，射频 前端市场的增长主要来自于载波聚合 CA 和 MIMO 技术的发展。而随着 5G 时代 的开启，基站及用户端设备更加轻薄小巧，这对射频器件的体积、性能以及集成 化提出了更高的要求，提升各器件价值量：
整体结构：5G 射频前端结构更加复杂，上/下行链路损耗较高，对每级器件 的损耗都提出了更高的要求，才能够使得整机功耗不出现较大幅度的增长。 带宽：5G 带宽从 4G 时代 40M-60M 提升至 100M 以上，这大幅度增加了 PA 以及滤波器的设计难度，对工艺提出更高要求。
发射功率：5G 更高的发射功率要求带来 PA 以及滤波器更高的设计标准，工作 频率不断提升，工作低电平不断降低。 高频：更高频段的信号对 PA 新材料（GaN）提出需求，而 SAW 滤波器的换能 器制约使得 5G 高频段往往只能采用技术结构更加复杂的滤波器进行通信滤波。
5G 频段数量大幅增加，射频前端器件数量翻倍增长。随着 5G 标准的推出， 各类商用频段层出不穷。以常见的 5G 机型为例，常用的 Sub-6（N77-N79）， mmWave（N257-N261），HB、MB（LTE B1~B34），以及 WCDMA/GSM 和 WIFI、BT、FM 等数十个频段需要支持。频段数量的增长对应器件数量的增加， 尤其与通道数量密切相关的开关、滤波器的数量将会快速增长。
天线根数增长，开关数量增加，调谐器要求更高。在天线方面，由于国内运 营商 4*4 路 MIMO 要求，使得所需天线数量从 4 根翻倍至 8 根，对应的开关数 量可达 10-20 个。另一方面，接收频率的增长使得调谐器的工作电压要求更高， 更高性能的 High-V tuner 市场（电压从 45-60-80V）需求不断增加。
频段增加带动对应滤波器数量高增长。由于 5G 引入了 NSA 要求需要 4G、5G 同时工作，在 4G 以及 5G 模组的双工器中对应滤波器数量大幅提升，数量可由 4G 时代的 20 个提升至 50 个以上。另一方面，5G NR N78、79 等商用超高频段 中对于高性能滤波器的需求更加刚性，重耕频段的全频段集成也使得对滤波器插 损、滚降等指标要求更高，这些因素共同作用下，射频前端中滤波器的用量以及 单价齐齐增长。
从器件角度来看，5G 使得各类射频器件量价齐升，单机价值量相比 4G 旗 舰机型至少翻倍增长。在 PA 方面，更高的频宽以及功率特性要求使得单价由 4G 机型的 4.8 美金增长至 5G 的 8.3 美金；在滤波器件中，更多频段的出现使得滤 波器数量大幅增长，而本在 4G 时代就拥挤的重耕频段外又增加许多新的双工需 求，带动整体滤波器价值量达到 15.3 美金，同比增长 135%。
整体来看，随着 5G 驱动器件数量的增长，模组化集成程度越来越高，射频 前端的单机价值量将突破 30 美金大关，相较 4G LTE 时代至少翻倍，打开行业 成长空间，为国内厂商提供更多快速发展机会。
2.5.2、模组集成：对射频器件小型化以及模组集成的不断求索
射频前端模组（RF Front-End Module）是将射频开关、低噪声放大器、滤 波器、双工器、功率放大器 PA 等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组，从而提高集成度和性能，并使体积小型化。分集模组只需要考虑接收链路，相对 集成射频器件较少，集成度较低，而主集模组需要集成发射链路 Tx 以及接收端 Rx 器件，集成度相对较高。
根据集成方式的不同，主集天线射频链路中有：FEMiD（集成射频开关、滤 波器和双工器）、PAMiD（集成多模式多频带 PA 和 FEMiD）、LPAMiD（LNA、 集成多模式多频带 PA 和 FEMiD）等；分集天线射频链路中有：ASM（集成天线 和开关）、DiFEM（集成射频开关和滤波器）、LFEM(集成射频开关、低噪声放 大器和滤波器)等。集成元件越多，模组实现功能以及小型化程度可达上限越高， 但相应工艺设计复杂难度大幅提升。
射频前端的集成度越来越高，模组化是必然趋势。消费终端产品体积有限， 随着射频器件的增多，集成化可以更好的降低成本、提高性能，并且减少调试工 序。在 4G LTE 时代，最初低（大约<1GHz），中（~1-2GHz）和高频（~2-3GHz） 频率的射频器件被封装在三个单独的模块中，之后低频段模块扩展到 600MHz， 中频和高频模块合二为一，模块中集成的器件也越来越多。随着 5G 引用更多 Sub-6 以及毫米波频段，超高频（~3-6GHz）模块将会支持现有的 LTE 频段和5G 的 NR 频段，甚至在毫米波频段，有需要将天线和对应的分集接收模组集成 在一个模块当中。
2.6、 光学 CIS：量价齐升，创新不断
CIS 全称为 CMOSImageSensor，是采用 CMOS 工艺的图像传感器，因结构简 单，成本低廉，制造工艺与大规模集成电路生产工艺相同，被广泛用于智能手机、 功能手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车电子、移动支付、医疗影像等应用领域， 是移动互联网和物联网应用的核心传感器件。目前，全球主要 CMOS 图像传感 器供应商包括索尼、三星、豪威科技等。
手机摄像头结构分为 CIS 成像部件、光学镜头、音圈马达、红外滤光片和模组封 装部分，2019 年价值量占比分别为 52%、19%、6%、3%、20%，其中 CIS 是 价值量占比最高，是摄像头中的核心部件。
CIS 厂商的下游包括终端厂商和模组厂商，终端厂商包括苹果、华为、三星、 索尼、尼康等，摄像头模组厂商包括舜宇、丘钛、信利，欧菲光等；CIS 厂商的 上游包括EDA及IP提供商、制造厂商、封测厂商。EDA及IP提供商包括cadence、 ARM 等、制造厂商包括台积电、中芯国际及 IDM 厂商、封测厂商包括日月光、 安靠、长电科技等厂商。
量：智能手机多摄趋势持续
双摄、多摄方案逐渐成为行业主流。2011 年，随着双摄方案推向市场，多 个摄像头在智能手机上的组合使用成为了行业主流发展趋势，多家智能手机厂商 纷纷通过提高摄像头像素水平和增加摄像头数量相结合的方式提升综合拍照效 果，目前三星等品牌的旗舰机型上均配置了四个后置摄像头，未来所采用的摄像 头数量还将有望进一步提升。
智能手机多摄渗透率持续增加。根据 Frost&Sullivan 统计，全球智能手机 后置双摄及多摄（三摄及以上）的渗透率呈现持续上升趋势。后置双摄智能手机 自 2015 年初具规模以来，于 2018 年渗透率达到高峰，占据 40.0%的份额。此 后，后置三摄及以上的多摄智能手机逐渐成为市场主流，预计至 2024 年，后置 双摄及多摄智能手机渗透率合计将达到 98.0%。与此同时，平均单部智能手机 所搭载的摄像头数量也在逐年上升，自 2015 年的 2.0 颗上升至 2019 年的 3.4 颗，年均复合增长率达到 14.3%，此后预计将以年均 7.3%的增长率上升至 2024 年的 4.9 颗。智能手机摄像头搭载数量的增加直接带动了 CMOS 图像传感器市 场需求的上升，在智能手机市场进入存量时代后，多摄趋势为 CMOS 图像传感 器市场注入了强大的发展动能，使其有望实现显著高于手机市场的增长速率。
价：像素持续提升，功能创新不断
在多摄方案下，通常采取高、中、低性能摄像头组合配置的方式，以实现不 同拍摄功能的叠加与互补。通常，主流多摄智能手机往往采取前置 1-3 个摄像头、 后置 2-5 个摄像头的配置。
CIS 逐渐向高像素方向发展。2015 年及以前，200 万及以下像素的摄像头 占据了绝大部分市场份额，并承担了主摄像头的职能。自 2016 年以来，市场重 心已逐步转移至 500 万至 1,300 万像素摄像头（含 500 万及 1,300 万像素，下 同），同时 1,300 万像素以上（不含 1,300 万像素，下同）的摄像头也呈现出快 速的增长态势。根据 Frost&Sullivan 统计，2012 年 200 万及以下像素摄像头、 500 万至 1,300 万像素摄像头、1,300 万以上像素摄像头的出货量市场份额分别 为 66.7%、33.3%和 0.0%；2019 年，上述市场份额分别为 28.4%、49.7%和 21.9%，整体像素水平较 2012 年显著提升；根据 Frost&Sullivan 预测，预计至 2024 年，高像素摄像头市场占有率将进一步增加，上述市场份额将分别达到 26.0%、41.7%和 32.3%。未来，手机摄像头像素将有望持续提升，并拉动 CMOS 图像传感器的技术与性能升级，从而对设计厂商提出了新的挑战。
成像效果方面，除了需要高像素外，CIS 大尺寸、高帧率和高成像效果（如 高信噪比、低照度及动态环境感知等）亦是非常重要的因素。总像素数决定 CIS 的分辨率，是 CMOS 图像传感器性能的重要指标，CIS 尺寸决定了 CIS 接受的 感光面积及感光量，是 CIS 成像的关键指标，高帧率决定 CIS 的动态输出能力， 高成像效果综合决定了成像质量。
CIS 的分辨率等于 CIS 的有效面积除以单个像素点的面积，从 2M、5M、8M 到 12M、13M、16M、20M、24M 再到 32M、48M、64M、108M。 在高成像效果方面，多家市场参与者已在全局快门、低照度感知、高动态感 知等方面实现了技术突破，在安防、汽车电子、医疗影像等领域具有广泛的应用。 其中前照式 FSI 到背照式 BSI，再到堆栈式 StackedBSI 的 CIS 堆叠方式是实现 低照度感知和高成像效果的重要技术变革。
由前照式（FSI）转变为背照式（BSI）。在 FSI 中，当光线射入像素单元， 经过透镜和滤光片后，先通过金属排线层，最后才被光电二极管接收，金属排线 会遮挡和反射一部分光线，极为影响成像质量。索尼首先采用背照式结构，将光 电二极管放在金属线路的前面，让像素获得更多的感光量，大幅提高了信噪比， 同时可以采用更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。
由非堆栈式转变为堆栈式（StackedBSI）。非堆叠式存在感光区域难以增 大和处理电路难以优化两大难题，索尼连续推出双堆叠式（CIS+ISP）和三堆叠 式（CIS+ISP+DRAM）设计方案，不仅增大了 CIS 感光区域的面积以制作更多的 像素单元，同时也提升了图像信号处理能力。
CIS 制造工艺从前照式到背照式，从非堆叠式到堆叠式，实现了 CIS 成像质 量的不断突破，逐步缩小了与 CCD 成像质量的差距，CIS 凭借相比 CCD 更小、 成本更低的优势，得到了更加广泛的应用。 随着手机 CIS 的像素逐渐提高，尺寸逐渐变大，帧率及成像效果的逐渐提 升，手机 CIS 的单价不断提升。根据 Yole 预测，2017 年 CIS 平均单价约为 2.21 美元/颗，2019 年 CIS 平均单价为 3.06 美元/颗，平均增速约为 18%，预计到 2025 年 CIS 平均单价将达到 3.83 美元/颗。
2.7、 功率：IGBT 价值量高，国产替代持续进行
功率半导体可分为功率分立器件（模块）+功率 IC，其类似于：半导体=分 立器件+集成电路 IC。功率 IC 相当于 SOC，功率模块相当于 SIP。功率 IC 属于 模拟 IC 的范畴，其应用场景众多，包括汽车、工业、消费电子等下游领域。
功率半导体的主要作用是电源开关和电源转换。 1）电源开关的原理是用小电流控制大电流，小电流部分 PMIC 和 DriverIC 为功率 IC，而大电流部分开关为 MOSFET、IGBT 等功率分立器件或模块。 2）电源转换是指充电用电过程中交流电、直流电的相互转换。在小功率设 备中，比如智能手机中的升压器、降压器、稳压器可集成在 PMIC 中，或做成单 独功率 IC；而在大功率设备中，比如电动汽车中的整流器、逆变器等一般则是 由功率分立器件组成的功率模块。
根据 Omdia 测算，2019 年全球功率半导体市场规模已超过 450 亿美元， 预计到 2024 年规模可超 500 亿美元，这里的功率半导体规模包含了功率 IC 产 品。2019 年全球功率半导体市场中汽车应用市场占比为 35.4%，工业应用市场 占比 26.8%，消费电子应用占比为 13.2%。
2.7.1、IGBT 是功率半导体中的重要分支，价值量占比较高
功率半导体主要包括二极管、晶闸管、BJT、MOSFET、IGBT 及模块。根据 Yole 数据，2017 全球功率分立器件和模块市场规模约为 150 亿美元，其中二极管约 占 21%，MOSFET 约占 41%，IGBT 及模块合计约占 30%。
IGBT 是
InsulatedGateBipolarTransistor 的缩写，即绝缘栅双极型晶体管。 IGBT 是最重要的功率半导体之一，功率半导体指的是处理电路功率的半导体器 件。与处理电路信息，进行运算执行的 CPU 等信息半导体不同，功率半导体主 要用于改变电路功率，实现电能转换功能，主要包括电源开关和电源转换，其中 电源开关用于实现电路的导通与关断，而电源转换指的是进行直流（DC）和交 流电（AC）的转换，包括 AC-AC（变压器，如传输电网的变压）、AC-DC（整 流器，如家用电器将市交流电整流为直流电）、DC-AC（逆变器，如新能源汽车 将电池直流电转换为电机驱动需要的交流电）、DC-DC（稳压器，常用在仪器仪 表中）。
从器件结构上讲，IGBT 是由 BJT 和 MOSFET 组成的复合功率半导体器件， 既有 MOSFET 的开关速度高、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关 损耗小的优点，又有 BJT 导通电压低、通态电流大、损耗小的优点，在高压、 大电流、高速等方面是其他功率器件不能比拟的，因而是电力电子领域较为理想 的开关器件，是未来应用发展的主要方向。
IGBT 产品技术不断迭代。IGBT 从 20 世纪 80 年代至 20 年初，IGBT 芯片 经历了 6 代升级，从平面穿通型（PT）到沟槽型电场—截止型（FS-Trench）， 芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不 断的优化，断态电压也从 600V 提高到 6500V 以上。
1）第一代：PT-IGBT，产品采用“辐照”手段，由于体内晶体结构本身原 因造成“负温度系数”，各 IGBT 原胞通态压降不一致，不利于并联运行，第一 代 IGBT 电流只有 25A，且容量小，有擎住现象，速度低。
2）第二代：改进的 PT-IGBT，采用“电场终止技术”，增加一个“缓冲层”， 在相同的击穿电压下实现了更薄的晶片厚度，从而降低了 IGBT 导通电阻，降低 了 IGBT 工作过程中的损耗。此技术在耐压较高的 IGBT 上运用效果明显。
3）第三代：Trench-IGBT，最大的改进是采用 Trench 结构，把沟道从表 面变到垂直面，所以基区的 PIN 效应增强，栅极附近载流子浓度增大，从而提 高了电导调制效应减小了导通电阻；同时由于沟道不在表面，栅极密度增加不受 限制，工作时增强了电流导通能力。
4）第四代：NPT-IGBT，不再采用外延技术，而是采用离子注入的技术来 生成 P+集电极（透明集电极技术），可以精准的控制结深而控制发射效率尽可 能低，增快载流子抽取速度来降低关断损耗，可以保持基区原有的载流子寿命而 不会影响稳态功耗，同时具有正温度系数特点。
5）第五代：FS-IGBT，是第四代产品“透明集电区技术”与“电场终止技 术”的组合。由于采用了先进的薄片技术并且在薄片上形成电场终止层，大大的减小了芯片的总厚度，使得导通压降和动态损耗都有大幅的下降，从而进一步降 低 IGBT 工作中过程中的损耗。
6）第六代：FS-Trench-IGBT，是在第五代基础上改进了沟槽栅结构，进一 步的增加了芯片的电流导通能力，极大地优化了芯片内的载流子浓度和分布。减 小了芯片的综合损耗。
IGBT 广泛应用在工业控制与电机节能、新能源及变频白色家电等领域。作 为工业控制及自动化领域的核心器件，IGBT 模块在电机节能、轨道交通、智能 电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等诸多领域都 有广泛的应用。随着新能源汽车的发展以及变频白色家电的普及，IGBT 的市场 热度持续升温。它不仅在工业应用中提高了设备的自动化水平、控制精度等，大 幅提高了电能的应用效率。（报告来源：未来智库）
2.7.2、IGBT 市场规模逐步增长
IGBT 是诞生于 20 世纪 80 年代的功率半导体分立器件，进入工业应用虽然 时间较晚，但市场规模增长较快。自 2015 年后 IGBT 全球市场规模一直稳健增 长，2019 年全球 IGBT 市场规模约为 62.7 亿美元，年均复合增速为 10.39%， 大于功率半导体行业约 5%的复合增速。
随着新能源、节能环保等一系列国家政策措施的出台，作为新能源汽车和工 业机器的重要功率器件，国内 IGBT 市场迎来快速发展的窗口期，我国 IGBT 市 场规模快速增长。在“十二五”至“十三五”期间，我国加速推行 IGBT 国产化， IGBT 需求大大增加，我国 IGBT 市场规模从 2010 年的 50.5 亿快速扩张到 2018 年的 161.9 亿元，年均复合增速为 15.68%。
2.7.3、IGBT 竞争格局较为分散，国内斯达进入全球前十
国内外 IGBT 市场仍主要由外国企业占据，虽然我国 IGBT 市场需求增长迅 速，但由于国内相关人才缺乏，工艺基础薄弱，国内企业产业化起步较晚，IGBT 模块至今仍几乎全部依赖进口，市场主要由欧洲、日本及美国企业占领。同时， 国内企业由于芯片供应主要源于国外，制约性较强，因此发展较为缓慢。
斯达半导 2019 年在 IGBT 模块全球市场份额占有率 国际排名第 8 位，在中国企业中排名第 1 位，是国内 IGBT 行业的领军企业。在 IGBT 行业，斯达半导占全球市场份额比率约为 2.5%，相比排名第一的英飞凌 35.6%的市场份额仍有一定的差距。市场排名前十中的企业，除了斯达半导外， 其他均为外国企业，IGBT 行业国产化率仍较低。
（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】。