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(报告出品方/作者:东北证券,李玖、程雅琪)
1.泰晶科技是内资晶振领导者
1.1.内资晶振领导者,产品线布局丰富
泰晶科技是国内晶振领导者。公司成立于年11月,于年主板上市,公司产品线涵盖kHz、MHz、TSX等无源晶体,并积极布局有源晶振TCXO、SPXO、VCXO、OCXO等,成为业内少数具备全系列产品研发生产能力的晶体厂商之一。经过多年的核心技术研发储备及积累,公司依托于自主研发多年的光刻工艺技术,元器件封装、测试等核心工艺技术,具备微型片式音叉、超高频晶体谐振器、晶体振荡器规模化生产的技术基础,产品系列齐全,总产能、产销量位居中国大陆前列。
公司产品结构以SMDKHz和MHz产品为主,下游以物联网市场为主。拆分公司自营产品结构,SMD光刻kHz产品占比约为42%,SMD高频MHz产品占比约为36%,热敏TSX和TCXO系列产品占比约为8%,TF系列(DIP)产品占比约为13%。拆分公司产品下游主力市场,物联网市场占比为45%,手机、笔电等资讯终端市场占比为25%,工业控制和电力市场占比为15%,家电和汽车市场占比为15%。
1.2.股权架构较为集中,股权激励计划鼓舞士气
公司股权架构较为集中,公司董事长系第一大股东。根据年年报,公司第一大股东为公司喻信东,持股比例为24.60%。喻信东是公司的董事长兼总经理,是公司创始人、大股东、主要经营者之一。王丹女士为喻信东的配偶,不在公司担任职务,持股比例为4.70%;喻信辉为喻信东的弟弟,担任泰晶实业执行董事、总经理,持股比例为3.38%;喻慧玲为喻信东的妹妹,不在公司担任职务,持股比例为1.17%。喻信东、王丹、喻信辉、喻慧玲是公司的共同实际控制人,四人合计持股比例33.85%。
推出股权激励计划,鼓舞员工士气。公司在年10月推出《年限制性股票激励计划》,计划总人数为85人,包含高级管理人员、中层管理人员以及核心技术(业务)骨干。计划拟授予的限制性股票数量.75万股,占公告时总股本2.28%,其中,首次授予万股,占1.83%;预留77.75万股,占0.46%。本次股权激励计划有利于凝聚员工人心,鼓舞员工士气。
1.3.公司围绕新产品、新市场积极扩充产能
公司生产基地设立于湖北重庆两地,销售渠道遍布全球。公司目前在随州、武汉、重庆三地建有生产基地,其他子公司遍布国内、日本、香港,主要从事销售工作。
公司扩产达产后年产能预计约为50亿只。得益于公司资深配套设备具备自主研发能力,仅部分设备需要外购,公司扩产周期较短。公司围绕新产品和新市场稳步扩产,其中公司TF系列以及S系列产品暂无扩产计划,SMDK系列/SMDM系列/热敏TSX/TXCO/OCXO产品均有扩产计划,此外在车规级产线亦有扩产布局,这些扩产助力公司年产能从约40亿只提升至约50亿只。年,公司自产产品总产量35.89亿只,同比增长57.42%。TF系列产品产量11.81亿只,同比增长35.97%;由于片式、小型化、高端新产品快速增长,SMD系列产品产量扩张至23.43亿只,同比增长74.63%,销量同比增长66.07%。
公司客户资源优质,陆续获得大客户认可。凭借着17年深耕行业的经验,国内的研发技术与产品质量领先行业,获得国内外多家下游行业龙头客户青睐。手机类主要包括传音,中兴通讯、华勤、龙旗、中诺、天珑、伟创力等;智能安防类包括海康、大华、宇视、天地伟业等,笔电类包括联想、英华达、英业达等,智能家电类包括格力、美的、TCL、长虹等,蜂窝通信模组类有移远、日海智能、高新兴、有方、移为等,其他智能模组类小米,爱联、中龙通、欧智通、乐鑫、必联、中意腾达等,智能家居有涂鸦、萤石、立达信等,电子标签有京东方、Jabil,工控类包括国电、智芯微等。
1.4.需求端驱动业务增长,产品结构优化盈利能力突出
公司业绩随行业景气度波动,近期呈上升态势。年至年,世界宏观经济环境恶化以及中美贸易摩擦加剧等因素影响,公司主营产品受行业内不合理价格压迫,导致公司收入出现小幅度波动,盈利能力出现连续下滑。随后在Q1,公司主要生产基地处于疫情中心地带,生产经营再度受到影响。但公司在疫情造成冲击的基础上,把握住5G、物联网、车联网等技术创新以及国产替代趋势,Q2生产经营开始逐渐得到恢复,随后至Q4单季度收入接连创新高。
产品结构优化助力盈利能力大幅提升。年,公司销售毛利率攀升至39.38%,同比改善18.17pct,这主要是受益于(1)公司自产SMD片式产品销售价格增长、(2)高附加值产品占比提升,产品结构优化所致:年,SMDK系列产品营收同比增长.71%;SMDM系列及其以下产品营收同比增长.06%;SMD热敏T系列产品营收同比增长.75%。
稳控期间费用率,高研发费用巩固行业科技龙头地位。近几年,公司期间费用率较为稳定,位于13%-15。公司专注产品研发与工艺提升,研发投入逐年升高,年研发费用.43万元,同比增长.87%。当前研发投入重点领域主要包括:车规级晶片研发;大尺寸AT-wafer片研发;超微型晶体产品研发;超高频(76.8MHz、80MHz、96MHz、MHz)产品研发;有源TCXO、OCXO产线产品研发。
2.晶振行业:需求增长叠加国产替代浪潮,行业趋势利好
2.1.晶振——数字电路的心脏,市场规模预期稳增
石英晶振是利用石英晶体(二氧化硅)的压电效应制成的频率控制元器件,是“数字电路的心脏”。水晶材料作为机械能和电能的转换元件,经过切割、打磨等精密工序加工制成晶片后,在其两端镀上金属电极,在电流作用下由于逆压电效应便产生谐振,从而在特定的条件下具有固定的振动频率。水晶材料还具备一定的温度特性、老化特性和频谱特性,当外加电压的频率与水晶材料固有的频率完全一致时,电路中的电流便达到最大,体现了其谐振特性,以此制成的电子元器件被称为压电石英晶体元器件。水晶材料由于品质因数较高,而且受温度影响所造成的频率偏移较小,相对其他振荡元器件更加准确和稳定,是各类电子产品中不可或缺的基础元件,被广泛的运用于各类频率控制、频率稳定、频率选择和计时系统中,特别适用于对频率准确度要求较高的电子产品,如通讯、资讯、网络、汽车电子、家用电器和石英钟表等领域。
石英晶振类别众多,可满足不同需求与应用场景。
按功能属性,晶振可划分为石英晶体谐振器(无源晶振)和石英晶体振荡器(有源晶振)两类。谐振器需要其他电路配合才可起振,产品结构简单、应用广泛,按功能和实现技术可分为普通无源晶振和内置热敏电阻的无源晶振(TSX);有源晶振内置电路,可简单理解为“无源晶振+IC”的集合体,通电后可自行起振,没有大规模普及于家用市场,多应用于对精密性有特定要求的领域,可划分为温度补偿晶体振荡器(TCXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、普通晶体振荡器(SPXO)和恒温晶体振荡器(OCXO)。热敏晶振成本相对低廉,可在一定程度上替代同型号温度补偿晶体振荡器(TCXO)。
按封装方式的不同,石英晶振可划分为DIP晶振(DualInline-pinPackage,双列直插式)和SMD晶振(SurfaceMountedDevices,表面贴装式)。其中,SMD晶振尺寸小、易贴装,体积和重量是传统DIP谐振器的1/10左右,适用于空间相对较小的电子产品,在移动终端、通讯设备的产品升级周期加快的背景下,呈现稳步增长的态势,已成市场主流形态。
根据终端频率需求的不同,石英晶振分为KHz晶体谐振器、MHz晶体谐振器等。其中,KHz晶体谐振器作为实时时钟(RTC)电路中的核心关键器件,主要提供时钟频率信号,是时间显示、系统计时、信息运算等的关键元件;MHz晶体谐振器(高频)主要为电子系统提供基准频率信号,广泛应用于WIFI、资讯设备和家用电器。
晶振市场主要以无源晶振主导,市场占比约为90%。根据CSA报告,MHz晶体谐振器市场占比52.67%,KHz晶体谐振器市场占比37.34%,XO晶体振荡器市场占比4.89%,TCXO温度补偿晶体振荡器市场占比4.54%,VCXO压控晶体振荡器市场占比0.53%,OCXO恒温晶体振荡器市场占比0.02%。
晶振产业链上游由水晶等原材料制造与精密设备制造厂商组成;中游为晶振产品生产厂商,日本企业占据半数产能与高端产品生产工艺;下游应用领域广泛,涵盖移动网络(30%)、互联网(28%)、移动计算(16%)、汽车电子(8%)、物联网(8%)、智能家居和军工航天等(10%)。
拆分晶振成本,可以看到直接材料、人工费用与制造费用占比分别约为55%、15%、30%。原材料主要包括晶片、IC、基座或支架、封装材料等。对于无源晶振,晶片和基座是主要原材料;对于有源晶振,IC和基座是主要原材料本。晶片市场主体众多,石英股份等国内企业可大规模供应石英棒。全球主要陶瓷封装基座供应商为国内的三环集团与日本的京瓷,市场集中度高。在设备方面,大部分设备已经实现国产化,少数设备如溅射镀膜机等还需要依赖进口。
晶振行业五大发展趋势:小型化、片式化、高频化、高精度、高可靠性、低功耗。小型化:电路板上空间愈加珍贵,晶振朝向小型化发展。片式化:SMD封装晶振具有尺寸小、易贴装等特点,已成为市场主流,目前全球石英晶振片式化率约为70%。高频化:随着4G到5G,为实现高速、大容量、稳定的通信,需要更高频率的载波,光刻工艺的成熟也推动了石英晶振产品向高频化发展。高精度:早期的消费类电子产品对石英晶振的频率精度要求多为±10ppm-±30ppm,目前普遍要求小于±10ppm。高可靠性:应用于汽车电子、医疗、航空航天等高可靠性场景的晶振需要满足零缺陷要求。低功耗:电子产品功能变多,耗电量急剧增加,减少硬件能耗成为延长电子设备续航时间的现实选择。
2.2.晶振受益于5G、物联网、可穿戴设备等市场快速扩容
晶振市场规模超过30亿美金,年出货量量超过亿颗。根据CSA披露的不完全统计,年全球频率元件产值约为35亿美金,年销量约为亿颗。随着应用领域逐渐扩大及5G、Wi-Fi、物联网、智能穿戴等的发展,其市场规模将不断扩大。
5G、万物互联场景需求旺盛,拉动晶振市场扩容。石英晶振可为电子设备提供时钟信号与基准频率信号,是各类频率控制与计时系统中不可或缺的基础元器件。随着物联网、汽车电子、5G、WiFi6等快速发展,拉动晶振出货量不断提升。(报告来源:未来智库)
5G推动晶振高频化需求,单机晶振量价齐升。相较于4G手机,5G手机不仅在网速上有质的提升,更是接入一系列新型应用场景的设备端口,例如VR游戏、云储存、3D投影通话等。5G手机对设备技术要求较高,单机所需晶振数量几乎是4G手机的两倍,且在小型化、高频低耗方面要求较高,单机所需晶振价值量显著提升。CounterpointResearch数据显示,年1月,全球5G智能手机的销量占所有智能手机销量的51%,历史上首次超过4G智能手机。5G手机渗透率逐步提升将推动晶振市场不断增长。
可穿戴设备需求高企带动晶振市场需求扩容。借助5G网络的高速率、低时延性,智能穿戴可对个人健康状况进行实时监测、提示和传送,满足公共卫生安全与个人健康跟踪需求。凭借便捷性与智能化优势,可穿戴设备快速进入大众视野。IDC数据显示,全球可穿戴设备出货量将由年的4.5亿台增长至年的近8亿台,年复合增长率约为12.2%;中国可穿戴市场出货量将由年的接近1.1亿台增长至年的2亿台,-年复合增长率为23.3%。可穿戴设备逐步放量将会带动晶振需求增长。
物联网带动智能终端与网络终端数量的规模性扩张。物联网技术是继个人计算机、互联网之后的又一轮产业变革,催生一系列场景化应用发展,智慧家庭、智慧工业、智慧车载、虚拟现实等新兴领域产生巨大的终端产品需求,晶振作为智能终端的必需基础元器件,市场前景广阔。IoTAnalytics数据显示,年全球物联网终端连接数量为亿台,物联网企业支出约亿美元,预计到年连接数会超过亿台,年复合增长率约为17%。同时,McKinsey预测年全球物联网市场规模可高达4~11万亿美元。而在中国市场,IDC预计到年,中国物联网支出规模将达到.8亿美元,未来5年复合增长率在13.4%左右。
汽车电动化+智能化趋势带动车用晶振需求激增。整车智能化与汽车配件电子化将大幅促进上游元件市场的快速增长,单车晶振应用场景包括安全控制系统、信息情报系统、辅助驾驶系统等。新能源汽车与智能汽车市场在政策扶持、市场引导、营销多元化、用户接受度提升等因素共同影响下快速扩张。EVTank数据预测,全球新能源汽车销量将从年的万辆增长至年的万辆,复合增速24.4%,渗透率接近50%。台晶技相关报告显示,全球电动汽车销量将在下个十年中以30%的年复合增长率扩张,年渗透率将达到40%。国内方面,泰晶科技预计,随着5G商用加速推进,车联网前景广阔,汽车产业晶振需求量将在年达到28.7亿颗,-年复合增长率20.4%。
2.3.光刻工艺是晶振小型化和高频化的核心技术壁垒
光刻工艺是是晶振实现小型化以及高频化的核心技术壁垒。传统石英晶片主要采用切割、球面(斜面)研磨等机械加工方式,生产流程主要包括切割—镀银点胶—测试—封焊密封性检查—老化及模拟回流焊—打标—测试包装八道工序。当前,受下游市场需求驱动影响,晶振产品纷纷向小型化、高频化转型。从低频晶振来看,音叉晶片进行小型化时,CI值(石英振荡损失的基准)会变大;从高频晶振来看,提高晶体单元的频率需要减少晶片厚度,还要保证特性面的均匀性。因此,传统机械加工方式无法满足高性能和微型化的制造要求,必须采用半导体光刻加工工艺才能制造更高精度、更高稳定性、更高制程的晶体元器件。光刻工艺流程始于晶片表面处理、底胶涂抹,光刻胶覆盖,再至曝光、显影、最后经过刻蚀注入完成加工,可以将晶片的振荡部位的厚度加工到微米级,在保持芯片强度的同时,实现超高频基波振荡。
光刻工艺技术壁垒高,技术与资金投入规模大。作为产品高端化、小型化的关键技术,光刻工艺有很高的技术壁垒,制约着国内企业的产品升级。在技术层面,主要包括石英晶体晶圆制作技术、石英晶体晶圆线切割技术、超精度石英晶圆双面化学机械抛光工艺、双面曝光工艺、石英等离子刻蚀技术、高压电喷光刻胶装置及工艺、离子刻蚀调频技术等,还需自研精密设备突破核心壁垒,需要长期布局并投入大量研发资金用于技术开发与升级。在资金与设备方面,光刻车间资金投入较大,采购光刻机只占整个光刻工艺20%的费用,配套还需激光调频机、Wafer测试机等众多高端设备,前期资产投入大,产线建设周期长。
2.4.日本厂商领跑行业,国产替代趋势利好
日系和台系厂商主导晶振市场。根据CSA数据,年全球前十大晶振厂商合计市场份额63.86%。日本厂商进入市场较早,基于生产自动化程度、规模和技术优势等占据市场优势,拥有Epson、NDK等龙头企业,占领全球中高端市场与汽车电子等高速发展领域,约占50%市场份额;美国厂商主要针对美国国内及部分专项市场;中国台湾厂商具备产量优势,代表性企业中国台湾晶技掌握光刻工艺,年全球市占率第一;大陆厂商起步较晚、自主研发能力较弱,多数从日本欧洲采购原料、机器,近年在原材料开发、生产设备升级和产能规模等方面积累经验不断发展,成长迅速,但在全球市占率仍然较低。
国产替代加速,国内晶振厂商长期利好。晶振产品的国产替代趋势主要有以下几方面原因:
(1)日系厂商资本开支低,扩产意愿不足。受日本经济大环境低迷、疫情影响企业生产与出货、中低端产品毛利率下降等多重因素影响,日系龙头厂商近年来普遍资本开支增长缓慢或缩减,扩产意愿不足,为国内企业提供了市场空间。
(2) +疫情影响,大陆厂商将供应链转至国内。在中美 、疫情等因素的多重影响下,为保障产业链安全,国家产业政策和国内重要通讯技术企业大力支持国内大陆电子元器件厂商发展,加速促进小型化SMD谐振器、TCXO振荡器、TSX热敏晶体等中高端产品的国产化。
(3)庞大的内需与内资产值占比不匹配。我国是全球主要的晶振需求国,预计占到全球晶振需求的50%以上。选取国内头部晶振厂商披露的数据来看,年泰晶科技等四家头部厂商各种类晶振合计产量为71.27亿只,产值26.75亿元,远不能满足庞大的内需。
(4)大陆厂商在技术方面快速突破。大陆厂商近年来在原材料开发、生产设备升级、产能规模扩大、产品技术研发等方面均取得了长足发展,形成对国产晶振产品的长期利好。规模效应将带来产品成本与价格的下降,在市场竞争中更具优势,而在技术方面,国内龙头厂商投入大量资源研发光刻、温补等高端产线,泰晶科技已拥有全球唯四的全套MEMS产业化技术。
3.公司三大竞争优势:技术领先、设备自研、产品线齐全
3.1.打破海外厂商技术壁垒,国内唯一一家拥有完整光刻工艺技术的晶振厂商
前瞻布局光刻工艺,产品竞争力大幅提升。公司年开始布局MEMS光刻工艺研发,于年组建了国内同行业首家微纳米晶体加工技术重点实验室,于年成本端接近日系龙头企业,于-年实现半导体光刻工艺晶体应用产业化。公司先后陆续实现SMD微型产品高低频全域量产、高频小型号M的WAFER片的量产、M、M尺寸的80MHz、96MHz晶体谐振器的部分量产。年,公司32.kHz光刻音叉产品逐渐成为市场主力供应商,募投项目MEMS微型晶体谐振器产业化项目顺利推进,其中SMDK系列产品快速扩产上量;此外,公司推动光刻产线自动化设备改良与工艺的优化,光刻产品良率和合格率提升,毛利率进一步提优;公司在提升低频K、K、K光刻晶片良率的同时,进一步降低产品成本;年度重点加大高频晶片研发力度,对应5G、WIFI6等市场超高频(76.8MHz、80MHz、96MHz)产品的成功量产,配套终端客户设计方案形成了特有的竞争优势,公司产品竞争力得到大力提高,市场地位进一步提升。
3.2.坚持自主研发设备,构筑技术与成本优势
设备端自主可控,兼具技术与成本优势。公司注重上游产业链布局,已经在产业链核心设备具备了较强的自主可控能力,甚至向全球著名同行输出先进设备,得到该全球巨头同行的高度评价。在音叉晶体方面,公司先后研制出小型音叉晶体粗调机、全自动晶体精调机、全自动成品检测机、全自动激光调频机、全自动音叉晶体焊接线等设备,并逐步向上游延伸,目前已实现从水晶毛块到音叉晶体成品的全程自主生产。在微型SMD晶体谐振器、高稳晶体振荡器封测方面,公司引进了行业内国际先进的新型生产设备,自主开发了微型片式微纳米石英晶体封装设备、石英晶圆自动检测机、晶圆折取机等,自产上游材料由DIP向SMD产品延伸,已实现高频晶片、上盖的自主研发,产品良品率达到97%以上。在基于半导体光刻工艺的微型石英晶圆开发方面,公司除引进先进的生产配套设备外,自主研发了超快激光调频机、光刻胶自动涂胶机、Wafer测试机、Wafer激光划片机等成套设备。
3.3.产品线丰富多元,客户资源优质
公司产品线布局多元,依托技术优势持续迭代升级。公司产品线涵盖kHz、MHz、TSX等无源晶体并积极布局有源晶振TCXO、SPXO、VCXO、OCXO等,成为业内少数具备全系列产品研发生产能力的晶体厂商之一。同时,公司以市场为导向,紧跟微型化、片式化、高频化、低相噪的行业发展趋势,不断扩充产品种类,提升产品质量。公司目前已经逐步实现76.8MHz、80MHz、96MHz、MHz超高频以及超小尺寸、、产品量产,成功研制并小批量量产高稳定、低相噪、高精度晶体振荡器OCXO,积极布局并推进RTC模块的研制。此外,公司加大在AT切MHz小尺寸高基频光刻晶片、车规级、RTC、工业级等高性能特殊应用场景晶片的研发推进力度,巩固行业龙头地位,拓展高端产品市场份额。
客户资源优质,客户结构持续升级。公司凭借过硬的产品质量和创新能力,积累了来自众多业内龙头企业的客户资源,覆盖移动手机、智能穿戴设备、耳机、5G、汽车电子等众多高成长性领域,例如华为、中兴通讯、京东方、移远、歌尔、传音、富士康、小米、爱联、TCL、联宝、西门子、浪潮、格力、美的、海康、大华等。在国产替代和下游需求拉动下,公司终端客户结构持续升级,大客户直供比例持续提升,有望不断从备用供应商到三供、二供及主要供应商突破。
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