2022年传感器行业研究报告
第二章 商业模式和技术发展
2.1 产业链价值链
图 产业链全景图
资料来源:资产信息网 千际投行 Wind
图 电子元器件产业链
资料来源:资产信息网 千际投行 Wind
从产业链来看,传感器上游主要为各种零部件等以支撑感知层;中游是以光传输、通信设备、网络设备等构成的传输层;下游是应用层,其中以物联网领域中的各项应用为主。
传感器创业链大致可分为研究与开发→设计→制造→封装→测试→应用等环节。目前,我国在传感器研发、设计、代工生产、封装测试、应用已形成完整的产业链。
下游重视叠加上游提升,传感器本地化呈向好之势。从2019开始,华为缺芯事件让国家及制造企业进一步意识到核心技术缺失带来的风险性,尤其是国际政治经济环境风云变幻,不确定因素增多,促使核心技术本地化变得更为迫切。
汽车领域为传感器行业最大下游,据赛迪数据显示,在全球传感器市场结构中,汽车领域市场规模占比最大,达 32.3%,而在传感器雷达领域,汽车行业占比超 80%。自 2018 年起全球汽车市场已不可避免地进入了存量市场发展阶段,对于汽车厂商与零部件供应商都将面临更为严峻的挑战。根据汽车工业协会数据显示,2018 年以来中国汽车销量产量开始下滑,2020 年中国汽车产量为 2,531.1 万辆,同比减少 1.78%。
图 2016-2020年中国汽车销售量统计
资料来源:资产信息网 千际投行 安信证券
图 2015-2020年中国新能源汽车销售量统计
资料来源:资产信息网 千际投行 安信证券
目前全球先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System, ADAS) 渗透率仍处于较低水平,但近年来渗透率增速在持续提升,市场成长空间大。据罗兰贝格数据显示,截止 2020 年,美国、欧美及中国三个地区 ADAS 渗透率以 L0 和 L1 为主,分别占比为 42%和 48%,L2 及以上占比 10%相对较低。中国 L2 及以上占比 9%,相比欧盟的 14%仍有差距。
图 2020全球主要国家/地区ADAS渗透率
资料来源:资产信息网 千际投行 安信证券
整体来看,下游重视叠加上游供应商提升,本地化传感器市场正在迎来新的发展时期。与此同时,随着智能化、电气化及材料等方面的快速发展和升级,加上新基建等国家政策及重点项目的扶持和带动,进一步形成汽车传感器发展新动能。
2.2 商业模式
(1)直销模式
本行业主要面对工业企业客户,主要采用直销模式,根据客户的应用场景和产品功能需求,为 客户提供与其产品或系统相匹配的元器件或模组。拥有完整工艺技术路线及生产能力, 通过自主生产满足客户的批量交付需求,少量辅助工序采用委外加工和劳务外包方式完成。生产所需的原材料主要从国内采购,并以市场销售订单为依托。
图 直销商业模式
资料来源:资产信息网 千际投行
(2)IDM模式( Integrated Design and Manufacture)
即垂直整合制造模式,就是以设计、制造、封装测试和销售为一体的模式。这种模式的公司通常都有自己的品牌,如TI(德州仪器)、INTEL,SAMSUNG、NEC等。这种模式源于20世纪80年代,当时的日本制造商在半导体行业中处于领先地位,为了全面地扩张业务,IDM模式就因此形成。IDM 企业具有资源的内部整合优势、技术优势以及较高的利润率。
图 IDM商业模式
资料来源:资产信息网 千际投行
(3)垂直分工模式
随着市场的专业化要求越来越高,分工的逐渐细化,IDM 的劣势越来越明显,垂直分工模式便因此形成,它包括专业的P(知识产权〉核、设计(Fabless)、晶圆代工(Foundry),以及封装测试(Packing & Testing)。目前除了INTEL、AMD等公司仍旧采用IDM模式外,行业内其他公司已逐步走向分工模式。在国内,代工企业越来越多,是垂直分工模式中的一块所占比例很大的部分。FOUNDRY不负责设计和销售,只做纯代工。诸如目前的华润上华、中芯国际和富士康,就是典型的FOUNDRY模式企业。
图 垂直分工商业模式
资料来源:资产信息网 千际投行
2.3 技术发展
传感器行业,尤其是中高端超声波传感器细分领域有较高的技术壁垒。通常情况下,行业新 进入者从完成技术开发、技术突破至实现规模产业化至少需要五年以上时间积累。对于本行 业的新进入者,较难在短时间内完成技术积累,并且达到较高技术水平,因此本行业具有较高的技术壁垒。
图 中高端超声波传感器技术壁垒示意图
资料来源:资产信息网 千际投行 安信证券
随着传感器行业的飞速发展,我国传感器和芯片厂商已基本掌握了中低端传感器研发技术, 并逐步向高端传感器领域拓展。传感器行业的技术呈现出数字化和智能化、态势感知信息融 合、集成化、微型化和低能耗以及本地化加快的特点。
图 传感器行业技术发展趋势
资料来源:资产信息网 千际投行 安信证券
MEMS传感器是世界上传感器发展最快的器件之一,由于其可靠性高、技术附加值高,因此市场回报率也大于传统市场。MEMS传感器与系统将会有更大的市场增长,惯性测量器件、微流量器件、光 MEMS器件、压力传感器、加速度传感器、微型陀螺和汽车领域应用的 MEMS 器件(压力传感器、加速度传感器、微型陀螺)等的应用将具有巨大的潜力。
图 MEMS工作原理
资料来源:资产信息网 千际投行
2.4 政策监管
MEMS传感器代表了未来传感器的发展方向,具有体积微小、低功耗、一致性高等特点,可大批量、低成本制造,大大拓宽了传感器的应用领域,为智能设备的发展奠定了重要的技术基础,亦是物联网的重要组成部分。国家的五年规划中,MEMS传感器行业的发展承担了转型升级迈向数字经济的重担。
具体来看,我国“十五”规划提出增强新型元器件等产品的制造能力,到“十三五”规划提出制造强国战略,明确重点突破核心基础零部件(元器件)先进基础工艺。MEMS传感器由制造转向自主研发及技术攻关。“十四五”规划,正式提出打造数字经济新优势,MEMS传感器作为“卡脖子”领域的核心技术,对于数字经济的推动作用愈发明显。
2021年1月29日,国家工信部发布《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023年)》,从发展方向、实现路径、推广市场以及配套方面,对基础电子元器件产业提出了规划。具体来看,针对新型MEMS传感器重点向小型化、低功耗、集成化发展,支持产、学、研合作。完善MEMS传感器行业配套,优化发展环境。
2021年9月10日,工信部等8部门联合发布《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》,明确到2023年,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施,社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固:创新能力有所突破——高端传感器、物联网芯片、物联网操作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。
图 行业主要相关法律法规
资料来源:资产信息网 千际投行
图 行业主要相关法律法规
资料来源:资产信息网 千际投行
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