4、发展驱动力三:通讯升级驱动射频芯片市场快速增长
4．1 砷化镓占据射频 PA 主流
在手机终端中,射频前端(RF Front End)是实现射频信号发射与接收功能的芯片组,与基带芯片协同工作,共同实现无线通讯功能。射频前端包括功率放大器(Power Amplifier)、开关(Switch)、滤波器(Filter)、双工器(Duplexer)、低噪声放大器(Low Noise Amplifier)等功能构件。其中,射频功率放大器是无线通信设备射频前端最核心的组成部分,营业收入约占据射频器件总营业额的30%,其性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间,主要功能是将发射端的小功率信号转换成大功率信号的装置,用于驱动特定负载的天线等。
目前PA芯片的主流材料是GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)和CMOS。其中GaN PA高频特性较好,目前主要用于远距离信号传送或高功率级别(例如雷达、基站收发台、卫星通信、电子战等)的射频细分市场和军用电子领域。CMOS PA具有集成的优势但是因为参数性能的影响,它只适用于对线性度、频率和效率等方面要求较低的低端市场。GaAs具备高频高效率等特点,性能远超硅基 CMOS PA,且产品良率和制造成本优于GaN PA,性价比更高,在消费电子的终端设备市场占据统治地位,是目前高端 PA 的首选技术。
根据 Yole 统计,2015-2019年全球 PA 市场中,GaAs PA市场占比逐年上升,2019年比例超过80%。未来随着无线网络频率范围不断向高频扩展及无线通讯系统频带分布的复杂化,LTE Pro和5G Sub 6G 的要求不断提升,化合物半导体射频芯片的优势地位未来仍将维持,GaAs PA渗透率也将继续提升。
4．2 5G带来丰富的市场需求增量5G技术日益成熟,其在通信设备中的占比逐步提高。5G通信的发展推动了手机和基站等相关产品及行业的更新换代,将引发全球范围内的5G换机潮。根据Strategy Analytics数据,2019年5G已实现小规模商用,全球5G手机出货量达到200万部,预计到2025年出货量将达到15亿部,年复合增长率可达200%左右,未来5G手机销售规模的增长将成为射频芯片市场增长的主要动力。
5G手机的技术升级将拉动射频芯片量价齐升。5G时代,智能手机需要接收更多频段的射频信号,为保证手机的性能,射频芯片用量必须增加。以射频PA为例,5G相对于4G,PA芯片将从5-7颗增加至16颗。同时,5G单机射频前端价值量也不断上升。根据 Yole 预测,2020年单台高端 4G 手机的射频前端芯片价值量为16．35美金,而 Sub-6Ghz 5G 手机和 mmWave 5G 手机价值则为32美元和38．5美金,5G 模式下射频前端芯片的价值量相对于非 5G 模式下的射频前端芯片增长了大约一倍。
在5G技术的推动下,射频芯片市场进入蓬勃发展时期。根据QYR Electronics Research数据,2010年至2017年全球射频前端市场规模以每年约13%的速度增长,2017年达130．38亿美元。未来随着5G进入大规模商用阶段,全球射频前端市场规模将以13%以上的增长率持续高速增长,预计2020年接近190亿美元。其中,砷化镓微波射频芯片作为通信领域,特别是即将商用的 5G 网络的核心器件之一,将迎来整体市场规模快速增长所带来的巨大成长空间。
射频PA是具备增长潜力的细分领域,但目前被国外厂商垄断。根据 Yole 预测,射频PA市场规模将从2018年的21．4亿美元增长至2023年的30．5亿美元,年复合增速达到7．34%。但由于市场主流的GaAs/GaN化合物PA具有独特的工艺和较高的技术门槛,且均被国外厂商掌握,因此当前PA市场主要被前三大厂商Skyworks、Qorvo、Broadcom垄断,合计占有超过90%的市场份额。
目前国内PA产品大多停留在中低端应用,布局高端应用的PA厂商较少,国内主要的PA设计厂商有华为、中科汉天下、唯捷创芯、紫光展锐、慧智微、中普微等。在技术上,部分器件如LNA、PA、天线开关等已逐步实现国产化,例如唯捷创芯、汉天下的PA已经能在4G PA上真正打入主流市场;华为海思在LNA、PA、开关天线等领域进展也较快,此外,华为设计的GaAs PA的应用也将提高国内厂商布局高端PA的信心,预计国产厂商在这些领域市场占有率将逐步提升。
4．3 公司砷化镓射频芯片量产在即,有望打开新增长点
公司目前拥有多项射频集成电路芯片生产工艺及技术,已进入量产准备阶段。公司砷化镓射频芯片产品主要技术为 pHEMT、HBT、BiHEMT、IPD 等成套工艺,主要应用于激光器、无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。目前,公司子公司立昂东芯年产12万片6英寸第二代半导体射频集成电路芯片项目的一期年产3万片生产线已于2019年上半年验收转固,实现销售收入11．06万元,现正处于客户样品认证测试、量产前的准备阶段。
近年来以砷化镓等为代表的第二代半导体材料在移动通信、半导体照明、消费电子、新能源汽车、智能电网等领域都有着极大的需求,而砷化镓射频芯片是5G手机的主流核心部件,随着公司实现砷化镓微波射频集成电路芯片的量产,将在通信市场实现新的利润增长点,未来发展前景可观。
5、投资建议
公司业务主要分为半导体硅片、半导体分立器件以及砷化镓射频芯片三大领域,作为赛道龙头,将优先受益于国产替代进程,业绩预测与核心假设如下:
公司各项业务产能建设符合预期;
公司产品验证进度符合预期;
硅片及分立器件市场价格稳定。
硅片业务:
半导体硅片行业壁垒较高,呈高度集中态势,国内硅片行业主要被海外寡头所垄断,据国内研究机构预测,到2020年,国内对8英寸硅片需求将增加到约100万片/月,对12英寸硅片需求将增加到约105万片/每月,目前国产厂商占比较低,公司作为国内半导体硅片行业龙头,在中美摩擦背景下,将优先受益于国产替代进程。
分立器件业务:
公司分立器件产品主要包括分立器件成品、肖特基二极管芯片以及Mosfet芯片,其中Mosfet产品于2016年开始建设,近三年处于产能爬坡阶段因此毛利率持续为负,目前产能逐步释放,同时计划扩建新产线,未来随着Mosfet芯片满产实现盈利,且凭借肖特基二极管芯片较强的市场竞争力,以及市场价格上涨,公司分立器件领域业绩有望迎来高增长。
砷化镓射频芯片业务:
砷化镓射频芯片领域公司通过持续的研发投入,已取得了核心技术方面的突破,公司在此业务领域拥有专业人才团队,研发实力强,目前年产3万片生产线已建设完成,项目全部建设完毕后更将形成年产12万片的第二代半导体射频集成电路芯片的生产能力。
根据以上假设,预计2020-2022年公司将实现营收14．99、18．08、22．85亿,整体将分别实现净利润1．98、2．96、3．9亿元,当前市值对应2019-2021年PE分别为128、85、65倍,考虑到公司作为所处行业龙头,12寸半导体硅片技术领先,有望发挥国产替代优势,因此给予公司“增持”评级。
6、风险提示
1)下游行业的市场需求量不及预期;
2)公司技术研发与革新速度不及预期;
3)公司生产线产能扩大不及预期;
4)上游原材料价格波动。
投资评级说明:
分析师声明:
作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本人承诺报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于作者的职业操守和专业能力,本报告清晰准确地反映了本人的研究观点并通过合理判断得出结论,结论不受任何第三方的授意、影响。
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