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1、2023年模拟芯片行业深度研究报告目录1模拟苏片：集成电路的重要部分.51.1 模拟芯片下游应用领域繁杂.51.2 模拟芯片分为电源管理和信号链芯片.7电源管理芯片：模 拟IC的关键器件，市场空间广阔 8信号链芯片：受益于新技术和下游应用，规模稳步增长 82多因素驱动模拟芯片市场成长.102.1 新能源汽车快速渗透，模拟芯片价值量提升.112.2 5G通讯和手机功能升级，驱动模拟芯片行业成长.142.3 万物互联AloT终端数量快速发展.173欧美厂商垄断，国产替代潜力巨大.183.1 欧美厂商占据绝对主导.183.2 国内晶圆厂大幅扩产，助力模拟芯片上下游网同.213.3 国内模拟厂商实力提
2、升，国产替代未来可期.25投资建议.29风险提7F.29图表目录图1：半导体行业分类.5图2:模拟芯片产品在电子系统中的功能示意图.5图3:2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片市场规模占比.7图4:全球电源管理芯片市场规模及增速.8图5:中国电源管理芯片市场规模及增速.8图6:信号链完整工作原理.9图7:2016-2023年全球信号链模拟芯片市场规模（亿美元）.9图8:全球集成电路市场规模（十亿美元）.10图9:中国集成电路市场规模（亿元）.10图1 0:全球模拟芯片市场规模及增速.10图11：中国模拟芯片市场规模及增速.10图1 2:全球专用模拟芯片下游应用市场情况（百万美元）.11图1
3、 3:车 用IC市场规模分布（2019年）.11图1 4:电动车模拟芯片应用示意图.12图1 5:电动车模拟芯片应用广泛.12图1 6:电动化大幅增加模拟芯片单车用量.12图1 7:全球新能源汽车渗透率情况（万辆）.13图1 8:全球汽车专用模拟芯片市场规模情况（亿美元）.13图1 9:远程信息处理单元TCU架构图解.14图2 0:毫米波雷达芯片基本架构.14图2 1:车载高清视频传输芯片的应用.14图2 2:模拟芯片通讯领域应用.15图2 3:智能手机的主要芯片（华 为mate 30pro为例）.15图2 4:华为mate 30pro拆解-主板正面.16图2 5:华为mate 30pro拆解
4、-子板.16图26:华为mate 30pro拆解-主板背面.16图27:4G-5G手机射频前端器件散量变化趋势.16图2 8:宏基站架构.17图2 9:小基站架构.17图3 0:全球物联网设备联网数量.17图3 1:物联网模拟苏片产品下游应用.18图3 2:思瑞浦扫机器人超声传感器模块.18图3 3:全球模拟芯片市场规模地域分布（2020年）.19图34:2015-2021年亚德诺在中国收入占比.19图3 5:模拟芯片2017-2021年自给率.19图3 6:模拟芯片厂商合计市占率.19图37:2019年全球模拟IC供应商市场份额.20图38:2020年全球电源管理芯片供应商市场份额.20图3
5、 9:模拟芯片厂商合计市占率.20图4 0:德州仪器TI各下游收入占比.21图4 1:亚诺德ADI各下游收入占比.21图42:BCD工艺结构.22图4 3:德州仪器12英寸产线布局情况.23图4 4:国内部分晶圆代工厂BCD工艺平台情况（截至2022H1）.23图4 5:国内部分成熟工艺晶圆厂产能规划情况（截至2022Hl）.24图4 6:模 拟IC公司与晶圆厂的合作情况（截 至2022H1）.24图4 7:国内部分头部模拟芯片公司开始向Fab-lite转变.24图4 8:国内主要模拟芯片厂商营收高增长（百万元）.25图49:2017-2021年国内主要模拟芯片厂商营收增速.25图50:202
6、1年国内主要模拟芯片厂商毛利率与净利率.25图5 1:国内主要模拟芯片厂商毛利率.25图52:2021年国内主要模拟芯片厂商产品型号数量（款）.26图5 3:圣邦股份在销售产品型号数量（款）.26图5 4:思瑞浦高精度低功耗电源监控芯片情况.26图5 5:模拟芯片A股上市公司业务对比.27图5 6:国内主要模拟芯片厂商2021年研发费用及费用率.27图5 7:国内主要模拟芯片厂商2021年研发人员数量及占比.27图58:2021年国内主要模拟厂商人均创利创收情况（万元）.28图5 9:纳芯微汽车芯片规模快速增长.28表1:模拟集成电路与数字集成电路特征对比.6表2:模拟芯片主要产品种类及功能介
7、绍.7表3:模拟芯片前十企业市占率情况.20表4:全球头部模拟公司产品线及下游应用领域.21表5:模拟芯片工艺对比.221 模拟芯片：集成电路的重要部分1.1模拟芯片下游应用领域繁杂模拟芯片负责处理连续的模拟信号。半导体市场主要包括集成电路（即芯片）、分立器件、光电子器件、传感器等四大类产品，其中集成电路市场占比最大。集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指在现实世界与物理世界之间，由电容电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起，用来产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号（如声音、光线、温度等）；数字集成电路是对离散的数字信号（如用。和 1 两个逻辑电平来
8、表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路。数据来源：W S T S,半导体行业观察、东方证券研究所模拟芯片是电子系统中不可或缺的部分。与数字集成电路相比，模拟集成电路应用领域繁杂 生命周期长、人才培养时间长、价低但稳定。模拟芯片可广泛应用于消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居 智能制造 5G通讯等各类新兴电子产品领域。图 2:模拟芯片产品在电子系统中的功能示意图公 司 产 品 功 能 示 意 图模拟芯片人才培养周期长，经验依赖提升技术壁垒。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计人员进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与
9、仿真，需要额外考虑噪声、匹配、干扰等诸多因素，要求其设计者既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。而数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言以基本逻辑门电路为单位 在 EDA软件的协助下自动综合产生，布图布线也是借助EDA软件自动生成。与数字集成电路相比，模拟芯片设计自动化程度低，加上辅助设计工具少、测试周期长等原因，模拟电路设计更依赖于人工设计，对工程师的经验要求也更高，培养一名优秀的模拟集成电路设计师往往需要10年甚至更长的时间。数据来源：思瑞浦招股说明书、东方证券研究所表 1:模拟集成电路与数字集成电路特征又寸比项目模拟集成电路数字集成电路
10、处理信号连续函数形式的模拟信号离散的数字信号产品放大器、信号接口、数据转换、比较器、电源管理等CPU、微处理器、微控制器、数字信号处理单元、存储器等技术难度设计门槛高，平均学习曲线10-15 年电脑辅助设计，平均学习曲线3-5年设计难点非理想效应较多，需要扎实的多学科基础知识和丰富的经验，辅助设计工具少芯片规模大，工具运行时间长，工艺要求复杂，需要多团队共同协作工艺制程大量 0.18um/0.13um,部分 28nm按照摩尔定律的发展，使用最先进的工艺，目前已达到35nm产品特点种类多种类少生命周期一般5 年以上1-2年平均零售价价格低，稳定初期高，快速降价按定制化程度，模拟芯片可分为通用模拟
11、芯片和专用模拟芯片。通用型模拟芯片，也叫标准型模拟芯片，属于标准化产品，适用于多类电子系统，其设计性能参数不会特定适配于某类应用，可用于不同产品中。专用型模拟芯片根据专用的应用场景进行设计，一般集成了数字和模拟IC,复杂度和集成程度更高，有的时候也叫混合信号IC。根据IC Insights,2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片占比分别为40泡口 60%o图3:2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片市场规模占比数据来源：IC Insights、东方证券研究所1.2模拟芯片分为电源管理和信号链芯片电源管理和信号链芯片是模拟芯片的重要组成部分。广义模拟芯片市场包含信号链、电源管理和射频三大类。
12、其中，电源管理芯片主要是指管理电池与电能的电路，包括充电管理芯片、转换器产品、充电保护芯片、无线充电芯片、驱动芯片等；信号链芯片主要是指用于处理信号的电路，包括线性产品、转换器产品、接口产品等。表2:模拟芯片主要产品种类及功能介绍数据来源：希荻微招股说明书、思瑞浦招股说明书、Frost&Sullivan,东方证券研究所产品种类产品细分功能电源管理芯片充电管理芯片线性充电、开关式充电、电荷泵负责电池的充放电管理，包括线性充电芯片、快充芯片等转换器产品DC/DC转换 器（电感式DC/DC转换器、线性稳压 器（LD。）、AC/DC转换器管理电能形态及电压/电流之前的转换，包括AC/DC转换，DC/D
13、C转换等形态其他充电保护芯片（Power Mosfet、OVP、OCP等）、无线充电芯片（Transmitter、Receiver）x驱动芯片（LED驱动、LCD驱动、扬声器/射频模组/光电模块/动力电机/伺服电机等驱动）电压/电流/功率保护芯片、显示器/扬声器/射频模组/光电模块/动力电机/伺服电机等模块的驱动芯片信号链芯片线性产品运算放大器、高边电流检测放大器、比较器、视频滤波器 模拟开关等主要完成模拟信号在传输过程中放大、滤波、选择、比较等功能，具体产品包含放大器、比较器、模拟开关等转换器产品高速模数转换器、高速数模转换器、高精度数模转换器和高精度模数转换器以及特定应用产品混合信号系统中
14、必备，广泛应用于工业、通讯、医疗行业，包括模数转换器（A D C,把模 拟 信 号 转 换 成 数 字 信 号）和数模转换器（D AC,数字信号转换为模拟信号）接口产品满 足RS232、RS485、LVDS等收发协议标准的接口产品用于电子系统之间的数字信号传输电源管理芯片：模 拟IC的关键器件，市场空间广阔下游市场发展迅速，全球及国产电源管理芯片市场空间广阔。电源管理芯片产业下游应用场景丰富，覆盖通信、消费电子、汽车及物联网等各个电子相关领域。随着新能源汽车、5G通信、物联网等下游市场的发展，电子设备数量及种类持续增长，设备电能应用效能管理愈发重要，带动电源管理芯片需求增长。根据Frost&S
15、ullivan统计，2021年全球电源管理芯片市场规模约368亿美元，2016-2021年复合增长率为13%。2021年中国电源管理芯片市场规模突破132亿美元，占据全球约36%的市场份额。随着国产电源管理芯片在家用电器、3c新兴产品等领域的应用拓展，未来几年国产电源管理芯片市场规模仍将快速增长。预计至2025年中国电源管理芯片市场规模将达到235亿美元，20-25年复合增长率为15%。图 4:全球电源管理芯片市场规模及增速图 5:中国电源管理芯片市场规模及增速数据来源：Frost&Sullivan s 东方证券研究所收入（亿美元）-增 速（）数据来源：Frost&Sullivan s东方证券
16、研究所信号链芯片：受益于新技术和下游应用，规模稳步增长信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁。完整信号链的工作过程为：从传感器探测到真实世界实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等，并将这些自然信号转化成模拟的电信号，通过放大器进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过MCU或 CPU或 DSP等处理后，再经由DAC还原为模拟信号。信号链是电子设备实现感知和控制的基础，是电子产品智能化、智慧化的基础。图 6:信号链完整工作原理实世界数据来源：芯海科技招股说明书、东方证券究所受益于较长的生命周期和较分散的应用场景，信号链模拟芯片市场发展态势良好，行业规模稳步增长。信号链模拟芯片随
17、下游发展一同演进，朝小型化、低功耗和高性能方向发展。IC Insights的报告显示，全球信号链模拟芯片的市场规模将从2016年的84亿美金增长至2023年的118亿美金，16-23年复合增长率约5%。其中，放大器和比较器、转换器产品是市场规模占比最高的两类，合计约占信号链模拟芯片市场规模的75%。图 7:2016-2023年全球信号链模拟芯片市场规模（亿美元）放大器和比较器 转换器产品 接口产品数据来源：IC Insights、芯海科技招股说明书、东方证券研究所2多因素变动模拟芯片市场成长全球集成电路市场规模持续扩大，中国市场发展快速。根据Frost&Sullivan统计，2020年全球集成
18、电路市场规模为3,546亿美元，伴随着以新能源汽车 5G、A bT 和云计算为代表的新技术的推广，集成电路产业将会迎来进一步发展，预 计 2025年将达到4,750亿美元，复合增长率约为6%2020年中国集成电路行业市场规模为8,928亿元，同比增长18%。随着消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升，中国集成电路行业发展快速，未来五年将以16%的年复合增长率增长，至 2025年市场规模将达到18,932亿元。图 8:全球集成电路市场规摸（十亿美元）图 9:中国集成电路市场规模（亿元）设 计 封装测试 制 造-增长率数据来源：Frost&Sullivan,东方证券研究所校武犬
19、校产您染壁数据来源：Frost&Sullivan,东方证券研究所模拟芯片全球市场规模稳步扩张，中国为其最主要的消费市场。因其使用周期长的特性，模拟芯片市场增速表现与数字芯片略有不同。根据Frost&Sullivan统计，2021年全球模拟芯片行业市场规模约586亿美元，中国市场规模约2731亿元，占比七成左右，中国为全球最主要的消费市场，且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。预计2025年中国模拟芯片市场规模将增长至3340亿元,20-25年复合增长率为6%。图 10：全球模拟芯片市场规模及增速图 11：中国模拟芯片市场规模及增速收入（十亿美元）-增 速（%）数据来源：Frost&Sulliva
20、n,东方证券研究所数据来源：Frost&Sullivan ID C.东方证券研究所模拟芯片下游各细分市场快速扩大，通信市场规模最大，通信、汽车占比进一步提升。根 据 ICInsights统计，专用模拟芯片的下游市场主要包含通信、汽车、工业、计算机、消费电子等领域。通信是专用模拟芯片最重要的下游市场，包含手机、网络及通讯设备等，2022年全球市场规模为262亿美元，占整个模拟芯片市场的32%。汽车是专用模拟芯片增速最快的下游市场，22年增速为 17%,2022年市场规模为137亿美元，位居第二o图 1 2:全球专用模拟芯片下游应用市场情况（百万美元）消费电子 计算机 通 信 汽车工业和其他600
21、00 50000-40000-30000-20000-10000-20212022E0数据来源：IC Insights.东方证券研究所2.1新能源汽车快速渗透，模拟芯片价值量提升汽车电动化、网联化和智能化提速，车用IC需求快速增加。随着汽车电动化进程加快、汽车互联性增加、自动驾驶逐步落地，汽车半导体从MCU、功率半导体器件（IGBT、MOSFET）、各种传感器等，拓展到包括ADAS先进驾驶辅助系统、COMS图像传感器、激光雷达 MEMS等更多方面。汽车对芯片可靠性 安全性 一致性要求高，需要 通 过 AEC-Q100.ISO26262和IATF16949 等认证。SI 1 3:车用IC市场规模
22、分布（2019年）散据来源：iHS、东方证券研究所汽车电动化、网联化和智能化催生模拟芯片新需求。模拟芯片应用于几乎所有汽车电子部件，除了涉及传统汽车电子如车载娱乐、仪表盘 车身电子及LED电源管理等领域，还广泛应用于新能源汽车的动力系统、智能汽车的智能座舱系统和自动驾驶系统。动力总成部分主要包括了电机控制器、OBC、DC/DC、BMS 等。图 1 4:电动车模拟芯片应用示意图图 1 5:电动车模拟芯片应用广泛数据来源：润石科技、东方证券研究所数据来源：IH S,东方证券研究所类别应用所用模拟ICADAS车载摄像头、传感器融电源管理、接口、数模合、雷达转换车身座舱汽车照明、辅助电源、电源管理、放
23、大器、接远程控制和网关、电动口、电机驱动、射频组座椅、车载娱乐系统件动力动力总成传感器、动力放大器、电机驱动器、系统转向、引擎管理电池管理、数模转换根据iHS和 Melexis,在 A 到 E 的各个级别汽车中，电动化都大幅增加单车模拟芯片需求量，比如：A 级燃油车模拟芯片用量约100颗，而 A 级纯电动车需求量高达350颗以上；在 B级车中，模拟芯片单车用量从燃油车的160颗提升至纯电动车的近400颗，而纯电动E级车用量超过650图 16：电动化大幅增加模拟芯片单车用量d-o ooeuconHi6H1lLNA/RFSwchHSMcon Hi6003 MB/HBPow*r Amptftcr M
24、cdul*HlSrtconHi65211Power Management ICCmL0cCS35U64Audo AfMhw电源模拟IC|MecteTekMT63C3Erwiop TrackM ICHISRCOf H16526PDWM Maneyamant KCtfius Logic CS33.36AAmko-PA模拟ICPA模拟IC射频开关模拟ICS8COCMUSSM3010Power Managemert IC(iSTMP03 _(unknown数模转换模拟IC音频放大模拟HiSiiioonHi6D22射频模拟IC,SMmungKUJEG8tlH0eC201PoP(HiSaconl&m990
25、 50SoC 256G8UFS*SK bynixllQHKNNNFDMAUORNFHa GU M o*I PVU4X SDRAM：存储数字IC存储数字IC数据来源：Tech Insights、东方证券研究所5G技术直接促进手机模拟IC和射频器件价值量提升。5G技术升级，为了覆盖5G新增频段，移动智能终端需要配套的射频前端器件。5G 通过拓宽带宽、增加通路数量提高数据传输速度，与4G的低频电路不同，高频电路需要从材料到器件，从基带芯片到整个射频电路进行重新设计，复杂度提升的同时，也需要增加射频开关、滤波器、放大器的数量以满足对不同频段信号接收、滤除、放大、发射的需求。图 27:4G-5G手机射频
26、前端器件数量变化趋势数据来源：Qorvo、东方证券研究所频段数滤波器（个）功率放大器（颗）射频开关（个）4G17-3020-405-7105G5075-801615-30图 2 8:宏基站架构5G核心技术为基站射频芯片带来机会，电源管理IC用 随之增加。5G基站的三个功能实体分别为 CU、DU、AAU DU和 AU是原基带单元BBU按处理实时和非实时任务进行拆分。AAU（有源天线单元）是射频单元及无源天线的合并。5G 基站采用大规模天线阵列、载波聚合和新频谱，对 PA性能、独立射频通道数量、天线开关数、滤波器数量和PA开关数量等需求增加。例如，4G基站对应的射频PA需求量为12个，而 5G基站
27、对应的PA需求量高达192个。由于5G基站有更多的天线、射频组件和更高频率的毫米波，基站功率约为4G基站的3-4倍，电源管理IC的用量随之增加，宏基站需要约120颗电源管理IC、小基站需要约20颗。图29：小基站架构数据来源：M PS,东方证券研究所数据来源：M PS,东方证券研究所2.3万物互联AloT终端数量快速发展万物互联趋势下，消费级和工业级物联网终端的广泛应用推升模拟芯片需求。大规模物联网业务mMTC是 5G 三大应用场景之一，以低功耗和海量接入为特点，对应无线供电芯片、低功耗供电芯片和5G 通讯芯片等，同时物联网终端还涉及到车联网各类传感器和智能家居微控制器、传感器等模拟芯片应用。
28、根据GSMA数据，2021年全球物联网设备联网数量为148亿个，同比增长16%,其中工业级设备占比为47%,预计2025年全球物联网设备联网数量上升至252亿个，工业级设备占比55%O图 3 0:全球物联网设备联网散量散据来源：GSMA.东方证券研究所众多物联网终端应用推升模拟芯片用量。由于物联网主要是物理世界的终端设备互联，压力 亮度、距离等物理参数是信息互联的重要手段，智能家居、智慧城市、无人机等物联网下游的快速发展，成为了模拟芯片的重要推动力。如：扫地机器人的模拟芯片包括运算放大器、数据转换器(ADC)、线性稳压器(LD。)、模拟开关等，以实现扫地机器人的红外障碍感应、TOF探测、LDS
29、激光测距、超声传感等功能。图 3 1:物联网模拟芯片产品下游应用 图 3 2:思瑞浦扫地机器人超声传感器模块数据来源：人工智能小镇，东方证券研究所 数据来源：思瑞浦，东方证券研究所3欧美厂商垄断，国产替代潜力巨大国内模拟IC 厂商正处于快速成长阶段，模拟IC 国产化率进一步提升的内部和外部条件均趋于成熟。首先，国内代工厂制程和工艺满足要求，技术日臻成熟，可以与模拟IC 厂商进行协同；第二，国际模拟大厂向工业和车载领域倾斜，减少对消费等领域的资源支持，给国产厂商差异化竞争创造了机遇；第三，国内模拟IC厂商逐步突破产品种类和质量，并持续发力产品导入和客户验证。国内模拟IC 厂商迎来了内部和外部的双
30、重历史机遇，在产品、技术、客户、市场份额等方面有望加速突破，推动模拟芯片国产化进程。3.1欧美厂商占据绝对主导中国是全球最大的半导体和模拟芯片市场。IDC数据显示，2020年中国大陆占全球模拟芯片市场的比例达到36%,超过欧美及其他地区。国际模拟芯片大厂如德州仪器、亚德诺等收入来源市场中，中国收入占比有明显提升的趋势。以亚德诺为例，2015年至2021年，中国地区的收入占比从15%提升至22%,于 2020年达峰值24%o图 3 3:全球模拟芯片市场规模地域分布（2020年）图 34:2015 2021年亚德诺在中国收入占比18%36%32%中国大陆亚洲其他欧洲美国其他30%25%20%15%
31、10%亚德诺中国收入占比数据来源：ID C,前瞻产业研究院，东方证券研究所数据来源：亚德诺，东方证券研究所我国的模拟芯片自给率较低，未来发展潜力大。前瞻产业研究院数据显示，2021年中国模拟芯片的自给率仅为12%左右，较2017年上升了 6个百分点，总体呈上升趋势。就模拟芯片业务而言，2021年德州仪器营业总额为1247亿元（美元兑人民币汇率取6.8）,国内模拟芯片前十企业营收与之相差较大。然而，目前国际IC厂商较为分散的经营格局为本土模拟集成电路的发展带来了机遇，随着芯片国产替代的加速，未来我国模拟芯片将有较大的成长空间，自给率进一步提升。图 3 5:模拟芯片2017-2021年自给率 3
32、6：模拟芯片厂商合计市占率15%15%3%.2017 2018 2019 2020 2021数据来源：中国半导体协会，前瞻产业研究院，东方证券研究所2021年国内企业营收前十（单位：亿元）注：韦尔股份营收仅为其模拟芯片部分数据来源：IC insights,东方证券研究所欧美厂商占据绝大多数市场份额，行业集中度较低。根据Frost&Sullivan的统计数据，2019年全球前十模拟IC供应商基本被欧美国家主导，共占据67%左右的市场份额。德州仪器在模拟芯片中表现强劲，2018-2019年间占据19%的市场份额，第二梯队亚德诺、英飞凌、意法半导体、思佳讯也纷纷超过了 5%o模拟芯片整体呈现出较为分
33、散的发展布局，剩 余 IC 厂商对应市场占有率不超 过 1%,行业集中度较低。以电源管理芯片为例，IC Insights数据显示，2020年全球供应商前五名依次为德州仪器、高通、亚德诺、美信、英飞凌，共占据71%的市场份额。图 37:2019年全球模拟IC供应商市场份额 图 38:2020年全球电源管理芯片供应商市场份额-德州仪器亚德诺英飞凌意法半导体 思佳讯恩智浦美信安森美微芯瑞萨其他-德州仪器高通亚德诺美信。英飞凌其他数据来源；Frost&Sullivan,希荻微招股说明书，东方证券研究所 数据来源：IC insights,华经产业研究院，东方证券研究所模拟芯片竞争格局稳定，CR5、CR1
34、0市场份额有所提升。据 IC Insights统计，2017到 2020年全球前十大模拟厂商变动不大，仅 Qorvo在 2021年跻身前十。模拟芯片在德州仪器、亚德诺、思佳讯为代表的欧美厂商的带领下，逐渐形成了较为稳定的市场竞争格局。五年间，CR5和CR10市场份额各提升了近10%,市场集中度有所提升。表 3:模拟芯片前十企业市占率情况厂商名称20172018201920202021德州仪器18%18%19%19%19.0%亚德诺8%9%10%9%12.7%思佳讯7%6%7%7%8.0%英飞凌6%6%6%7%6.5%意法5%5%7%6%5.3%前五厂商合计44%44%49%48%51.5%恩智
35、浦4%4%5%4%4.7%美信4%4%4%4%-安森美3%3%4%3%2.9%微芯2%2%3%2%2.5%瑞萨2%1%2%2%1.5%Qorvo-5.2%前十厂商合计59%58%67%63%68%数据来源：IC insights,东方证券研究所图 3 9:模拟芯片厂商合计市占率-前五厂商合计市占率 前十厂商合计市占率70%67%6 8%65%63%60%.5955%52%50%.4 矍 485/44%44%45%I I I2017 2018 2019 2020 2021数据来源：IC insights,东方证券研究所模拟芯片头部厂商的产品线与下游应用丰富。优秀的模拟芯片设计企业需要长期经验和技
36、术的累积，全球主要模拟芯片设计企业依靠丰富的技术及经脸、大量的核心IP和产品类别形成了竞争壁垒，规模不断壮大。全球领先的模拟IC厂商主要包括TI（德州仪器）、ADI（亚德诺）、Infineon（英飞凌）等，经过长时间的发展，均形成了丰富的下游应用领域和多元化的产品种类。表4:全球头部模拟公司产品线及下游应用领域公司名称 成立年份 产品线 下游应用领域TI（德州仪器）1930放大器、传感器、隔离器件、电棚区动器、射频与微波和无线连接等工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等领域ADI（亚德诺）1965数据转换器、线性产品、射频芯片、电源管理产品、接口和隔离、处理器和微控制器、各类MEMS传
37、感器等汽车、工业以及航空航天等领域Infineon（英飞凌）1999功率器件、传感器、射频器件和嵌入式控制器智能卡安全芯片、汽车电子、消费电子、工业等领域ON Semi（安森美）1999电源和信号管理、逻辑、分立及定制器件产品汽车、通信、计算机、消费、工业、LED照明等领域NXP（恩智浦）2006接口、收发器、电源管理芯片、功率驱动器等汽车、智能识别和移动行业，以及无线基础设施、照明、医疗、工业、个人消费电子和计算等Renesas（瑞萨）2018射频产品、定时器、多端口内存产品、数据转换器和电源管理产品等消费电子、工业和汽车等Maxim（美信）1983传感器、嵌入式安全、电能管理、接口等通信等
38、ST（意法）1987专用模拟芯片和电源转换芯片等工业、机顶盒、汽车和智能手机等数据来源：希荻微/力芯微/纳芯微招股说明书、东方证券研究所整理近年来国际模拟芯片巨头的产品布局向汽车、工业等下游领域倾斜。德州仪器TI 2021全年营业收入为183亿美元，其中汽车和工业销售占其收入的62%以上，相比2013年的42%占比有大幅攀升。亚诺德ADI的汽车和工业下游收入占比由2013年的61.6%上升至2021年的71.3%在国际大厂将战略重心转移至工业和汽车领域之际，国内厂商有望以中低端消费电子产品为切入口，占领中低端市场并向高端市场延伸，逐步实现差异化替代。图4 0:德州仪器TI各下游收入占比图4 1
39、:亚 诺 德ADI各下游收入占比数据来源：德州仪器，东方证券研究所数据来源：亚诺德，东方证券研究所3.2国内晶圆厂大幅扩产，助力模拟芯片上下游协同模拟芯片生产工艺种类较多。相较于数字芯片多采用CMOS工艺，模拟芯片工艺种类较多。CMOS工艺的驱动能力较差，很难满足模拟电路高电压、低失真、高信噪比的需求，因而模拟IC早期使用Bipolar工艺。但Bipolar工艺功耗大，因此出现了 BiCMOS工 艺，结合了 Bipolar工 艺 和CMOS工艺两者的优点。DMOS工艺具有宽频率范围、高线性度的优点，主 要 应 用 于RF功率放大器等。BCD工艺则是结合了 Bipolar、CMOS、DMOS三种
40、工艺的优点。这些特殊工艺既需要晶圆代工厂的配合，也需要设计者加以熟悉，而 数 字IC设计者基本不用考虑工艺问题。图42:BCD工艺结构Bipolar I CMOS I DMOS廿工卬乜BCD港工工 JWL x 工数据来源：ST官网、电子工程专辑、东方证券研究所表5:模拟芯片工艺对比工艺 优点 缺点 应用领域 应用ICBipolar耐久度和功率控制能力强、高速等集成度低、功耗高等模拟、超高速集成电路模拟ICCMOS静态功耗极低、抗干扰能力强、工作稳定、高集成等低频、驱动性差等CPU、RISC大型机、图像传感器、MCU等低功率模拟IC、数字ICDMOS宽频率范围、高线性度、高耐久、稳定性好、低热阻
41、等缺陷密度敏感RF功率放大器、HF/VHF/UHF广播传输器导航系统、电子开关、电子镇流器等模拟ICBiCMOS驱动力强速度快、高密度、低功耗等无刷电机驱动、RF电路、LED控制驱动、IGBT控制驱动、IGBT控制驱动模拟IC数模混合ICBCD低功耗、高效率（低损耗）、高强度（无二次击穿）、高耐压、高集成、高速开关等高成本电子照明、工控、汽车电子、RF功率放大器无线通信XDSL驱动高速IC、数模混合IC等数据来源：华经情报网、东方证券研究所不同模拟芯片厂商的生产模式存在差异，IDM模式集芯片设计、晶圆生产、封装测试为一体，Fabless模式下芯片设计厂商与芯片制造、封装测试环节相对独立。德州仪
42、器、ADI等国际模拟IC大 厂 大 都 采 用IDM模 式，可以更好发挥自身的特色制造工艺优势；而 国 内 模 拟IC厂商由于规模较小，当 前 以Fabless模式为主。模拟芯片采用成熟晶圆制造工艺，并 大 量 采 用8英寸产线制造，IDM龙头公司中仅德州仪器通过自 有12英寸产线制造模拟芯片。据德州仪器，与 采 用200mm晶圆生产相比，采 用300mm晶圆制 造 模 拟IC可将未封装芯片成本降低40%,完成封装和测试的IC成本可降低约20%。2009年，德 州 仪 器 布 局RFAB工 厂，成 为第一家在12英寸产线上制造模拟电路的公司。2010年，公司收购两家晶圆厂，其中一座可同时兼顾2
43、00mm和300mm的生产。2015年，公 司将旧的DMOS 6晶圆厂过渡到300mm。RFAB2厂 在2022年下半年开始投产，公司还收购了位于Lehi的 一 座12英寸晶圆制造厂LFAB。公司计划在谢尔曼新建4座工厂。2019年德州仪器47%的模拟产品收入来 自12英寸产线；2020年德州仪器大约一半的模拟器件是在12英寸晶圆上制造的。图4 3:德 州 仪 器12英寸产线布局情况数据来源：互联网公开资料、东方证券研究所整理国内代工厂能够满足模拟芯片的制程和工艺要求，可以与模拟芯片设计厂商进行有效协同，随着晶圆厂持续的产能扩张和技术迭代，模拟芯片的国产化有望加速推进。相 比Tl、A D k英
44、飞凌等国际大厂都采用IDM模式，国内模拟IC设计厂商大都采用Fabless模式。制程方面,模拟芯片对制程的要求较低，不追求摩尔定律，目前主流节点还在从180纳米向130纳米迁移，小部分先进产品用到2 8纳米制程，国内晶圆代工厂能够满足模拟芯片的制程要求。工艺方面,模拟芯片通常采用BCD工艺，实现在高压和大电流的条件下驱动元器件。BCD已经成为电源管理、显示驱动等IC制造工艺的选择。而国内主流晶圆厂对BCD工艺平台均有所布局，华虹半导体的90纳米BCD平台已经规模量产，中芯国际55纳米BCD平台也进入产品导入期。图4 4:国内部分晶圆代工厂BCD工 艺 平 台 情 况（截 至2022H1）晶圆厂
45、BCD工艺电压范围BCD平台工艺节点华虹半导体1.8-700V90纳米/0.13微米/0.18微米/0.35微米/0.5微米/0.8微米/1.0微米华润微5-700V0.18微米/0.25微米/0.8微米/1.0微米中芯国际低压平台持续升级，高压平台开发中0.15-0.35微米，55 nm BCD平台进入产品导入士兰微-0.18微米/0.25微米/0.6微米/0.8微米晶合集成-0.15微米/90纳米开发中数据来源：电子工程专辑 晶合集成、中芯国际、东方证券研究所整理缺货周期已成为国内厂商完成客户验证、实现产品导入的重要窗口期。模拟芯片产品生命周期长,一旦打入客户，即可持续供货数年以上。国产模
46、拟芯片厂商绑定代工厂新建产能，加速了产品导入和客户验证。华虹无锡12英寸特色工艺晶圆产能已达6.5万片/月，还在扩产中；粤芯半导体规划的12英寸芯片生产平台将实现近8万片/月的高端模拟芯片产能规模；华润微计划建设产能3万片/月的12英寸中高端功率半导体项目，并在22年实现产能贡献。国内代工厂产能的释放，叠加国产模拟芯片品质的突破，国内模拟IC厂商有望进一步加速国产化，实现业绩的快速增长。图4 5:国内部分成熟工艺晶圆厂产能规划情况（截 至2022H1）晶圆厂规格规划产能投资额应用范围华润微12英寸3万片/月75.5亿元自有功率器件产品士兰微12英寸2万片/月-功率芯片和电路闻泰科技12英寸3.
47、3万片/月120亿元车规级功率半导体芯片格科微12英寸6万片/月-CMOS图像传感芯片华虹无锡12英寸目前6.5万片/月，预计23年中超9万片-电源管理芯片、功率器件等粤芯12英寸8万片/月370亿元电源管理芯片、混合信号芯片、射频芯片等数据来源：爰集微、思瑞浦招股说明书、东方证券研究所各模拟芯片公司与国内外多家主流晶圆厂建立合作，保证供货渠道畅通。国内模拟芯片厂商积极与主流晶圆厂合作协同，在工艺节点突破和产能保障上具备优势。其 中，圣邦股份自成立之初便和台积电展开合作，并一直维护良好的合作关系；明微电子与华润微、中芯国际、上海先进、T o w e r,合肥晶合等多家头部晶圆厂建立战略合作关系
48、，采取多家协调策略来保障产能供给。图4 6:模 拟IC公司与晶圆厂的合作情况（截 至2022H1）模拟IC公司晶圆制造艾为电子第一家和台积电以及第一批与华虹合作12寸90nmBCD晶圆工艺的芯片设计公司晶丰明源格罗方德较早与公司合作圣邦股份自成立之初便和台积电展开业务合作力芯微主要为东部高科、华润微等明微电子华润微、中芯国际、积塔、TowerJazz.晶合集成等纳芯微Dongbu HiTek、中芯国际、台积电等芯朋微华润微、南京华瑞微、韩国东部等卓胜微与Tower Jazz的以色列、美国、日本等工厂稳定合作，亦与TSMC、STM、UMC、Waveteks华虹宏力、中芯国际等深度合作，并布局Fa
49、b-Lite经营模式希荻微东部高科、Synic Solutions台积电等赛微微电TowerJazZs华虹半导体等英集芯台积电、格罗方德等数据来源：各公司2021年年报，各公司招股说明书、东方证券研究所此 外，国内部分头部公司开始向Fab-lite转 变。部分头部公司已开始向虚拟IDM、Fab-lite等模式转 变，如：卓胜微、思瑞浦、杰华特等，Fab-lite模式让设计与制造工艺更紧密结合，有利于公司做出差异化产品。华润微、士 兰 微 等IDM公司也持续丰富模拟电路产品线。图4 7:国内部分头部模拟芯片公司开始向Fab-lite转变数据来源：Frost&Sullivan,东方证券研究所公司F
50、ab-lite 进展卓胜微自建滤波器产线，形成设计、工艺制造和封装测试的全产业链能力思瑞浦拟 投 入7.8亿元建设测试中心，用于部分自有高端产品的晶圆测试和成品测试，月产能将达1.6亿颗杰华特虚 拟IDM模 式，拥有专有工艺技术，能要求晶圆厂商配合导入自有的制造工艺3.3国内模拟厂商实力提升，国产替代未来可期国内模拟i c 厂商营收快速增长，规模不断壮大。近年来国内各模拟ic 厂商迅速拓展产品品类，持续投入研发，取得了长足的进步。艾为电子等数10家已上市的国内模拟芯片企业的营收均保持快速增长，2017年主要厂商营收规模均没有突破7 亿元，但 2021年艾为电子、晶丰明源和圣邦股份等公司营收已迅