2021晶振行业分析报告(晶振行业前景研究)

1. 国产替代浪潮已至,高端晶振需求即将爆发

高端晶振国产替代需求即将爆发,国产厂商加大资本开支扩充产能。全 球石英晶振市场主要由日本厂商所主导,2010 年以来,日本厂商将晶振 产业逐步向外转移,市场份额持续下降。近年来,我国晶振行业发展迅 速,国产晶振厂商保持较高的资本开支水平,逐步承接日本产业转移, 初步实现了中低端晶振产品的国产替代,高端晶振市场的国产替代需求 亦十分强烈。随着我国晶振行业突破光刻工艺、技术认证、原材料采购 三大壁垒,国产晶振厂商在高端晶振产品上竞争力逐步增强。2020 年面 对国内高端晶振市场的旺盛需求,我国晶振厂商再次加大资本开支,加 速产能扩张,全力迎接以高端晶振为主的国产替代需求。

1.1. 承接日本产业转移,国产替代迎头赶上

1.1.1. 日本主导全球晶振市场,高端晶振国产化需求强烈

石英晶振起始于欧美,日本后来居上。石英晶振最早起源于 1880 年居 里兄弟研究水晶片时发现的压电效应,此后在欧美国家石英晶振初级产 品被逐步开发成型,上世纪 40 年代日本晶振厂商开始起步,实现了石英 晶振的量产。经过几十年的发展,日本晶振厂商在行业内技术领先,产 值最大;美国晶振厂商研究水平较高,但产值较小,以军工产品为主; 中国台湾与大陆晶振厂商起步较晚,与日系企业还存在一定差距。

全球石英晶振市场集中于日本、中国台湾、美国、中国大陆。2020 年, 全球前 10 大晶振厂商合计占据 63.86%的市场份额,市场集中度较高, 日本厂商以近一半的市场份额处于主导地位。2020 年市场份额前 5 名的 晶振厂商中,日本厂商占据了 4 名,分别为 Epson、NDK、KCD、KDS, 且市场份额均在 5%以上,处于绝对领先。中国台湾地区厂商近年来发展 迅速,2020 年 TXC 以 11.06%的市场份额排名第一,较 2019 年的市场 份额提升 1.82pct。根据测算,国内两大晶振厂商泰晶科技与惠伦晶体, 2020 年在全球晶振市场中的市场份额分别为 2.39%、1.59%。

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高端晶振呈现高频率、小型化、高精度、高可靠性的趋势。随着智能电 子、移动终端等产品向便捷化发展,5G 时代对通信质量要求越来越高, 车载环境越来越复杂,石英晶振行业逐步向高频率、小型化、高精度、 高可靠性方向发展,一般而言,晶振尺寸越小,频率也会越高。在晶振 行业中,若按频率进行分类,一般将 KHz 晶振作为低频产品,0—50MHz 晶振作为高频产品,50MHz 以上晶振作为高基频产品,其中 50MHz 以 上的高基频产品因其具有的高频率特性,即是我们常说的高端晶振之一, 目前国内厂商中的惠伦晶体、泰晶科技具有高基频晶振的量产能力。

中国大陆厂商以中低端晶振市场为主,高端晶振市场国产替代需求强烈。 日本厂商凭借领先的技术实力,在频率、尺寸、精度方面走在行业前列, 高端产品占据优势,同时受到原材料与人力成本上升的影响,逐步将毛 利率较低的中低端业务转移至中国、东南亚等地区,转而专注于附加值 更高的高端晶振产品。我国晶振行业起步较晚,技术实力与日本领先厂 商仍存在一定差距,虽然承接日本产业转移后产值逐步加大,但以中低 端晶振产品为主,具有高频率、小型化、高精度、高可靠性的高端晶振 仍然主要依靠进口。面对国内 5G、新能源产业的迅速发展,中国厂商在 全球 5G、新能源领域的市场份额不断提升,下游客户对高端晶振需求量 快速增长,高端晶振的国产替代需求强劲。

1.1.2. 中低端晶振初步实现替代,高端晶振国产替代即将爆发

日本主要晶振厂商盈利能力下降,扩产意愿不强。近年来,日本四家主 要晶振厂商(Epson、NDK、KCD、KDS)盈利能力下降明显,以晶振为 主要业务的 NDK在2017—2019 年净利润均为负,综合性电子集团Epson、 KCD 的净利润均有下滑,其中 Epson 净利润由 2018 年的 32.69 亿元大 幅下降至 2019 年的 5.07 亿元,降幅明显。同时,以晶振为主要业务的 NDK、KDS 毛利率相对较低,NDK 毛利率持续在 20%以下,KDS 毛利 率也在 20%—25%之间,综合性电子集团 Epson 由于有其他高附加值业 务的支撑,毛利率大幅领先以晶振业务为主的厂商。在面对人力资源成 本与原材料成本的双重压力下,日本厂商的晶振业务毛利率不及预期, 吸引力下降,日本厂商对晶振市场的投资动力不足,扩产意愿弱。

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日本晶振厂商市场份额不断下降,产业转移持续进行。近年来,日本晶 振厂商逐步将中低端业务向外转移,中国台湾与大陆厂商及时抓住了承 接日本产业转移的机遇,市场份额逐步提升。日本水晶工业协会数据显 示,日本厂商市场份额由 2010 年的 59.9%下降至 2017 年的 48.8%,同 期中国台湾与大陆厂商市场份额分别提升了 6.0pct 与 6.1pct。2017 年以 来,由于日本水晶工业协会暂未公布市场份额最新数据,我们以各国主 要晶振厂商市场份额数据进行分析,日本 4 家主要厂商(Epson、NDK、 KCD、KDS)市场份额由 2018 年的 40.8%下降至 2020 年的 35.4%,同 期中国台湾与大陆的主要厂商市场份额均逐步提升。从 2010 年至今,日 本厂商整体或部分主要厂商市场份额持续下降,已经逐步退出大部分中 低端晶振业务,面对人力资源成本与原材料成本的压力,未来有望将高 端晶振业务也逐步向外转移。

日本厂商扩产意愿较弱情况下,国产厂商有望初期通过代工方式承接日 本高端晶振业务,后期通过自主品牌生产销售提升市占率。2022 年 1 月,日本爱普生公司团队到访惠伦晶体,参 观考察了惠伦晶体重庆生产基地已经投产的石英晶振生产线。惠伦晶体 重庆生产基地以生产高基频、小型化的高端产品为主,主要应用于 5G 及以上技术平台、WiFi6、物联网等领域。爱普生作为全球第二大晶振厂 商,1996 在我国苏州开设了晶振工厂,由于日本厂商晶振业务盈利能力 下降,工厂扩产意愿较弱,但却掌握了众多下游优质客户资源与市场, 存在贴牌代工生产的合作需求。与惠伦晶体关于重庆生产基地的合作交 流,反映出日本厂商已在考虑将高端晶振业务向外转移,并将具备高端 晶振量产能力的中国晶振厂商作为优先考虑的合作对象。国产晶振厂商 初期亦可从高端晶振的代工生产起步,待国内高端晶振市场成熟后,通 过触及下游优质客户,逐步转向高端晶振的自主品牌生产与销售模式, 获取更大收益。

综上,我们可以看到高端晶振的国产替代需求十分强烈,那么国产晶振 厂商是否有能力实现高端晶振的国产替代呢?我们认为,国产晶振厂商 在光刻工艺、技术认证、原材料采购三大方面实现了突破,目前国产替 代条件已经成熟。

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1.2. 突破工艺、认证、原材料三大壁垒,国产替代正当时

1.2.1. 掌握核心光刻工艺,突破高端技术壁垒

光刻工艺突破了机械研磨工艺的限制,是生产高频率晶振的关键。石英 晶体的厚度越薄,晶体振荡频率越高。当前行业内普遍使用的机械研磨 工艺存在较大的局限性,晶片 AT 切型厚度 28μm (趋近 60MHz)已 近机械研磨加工工艺极限,难以批量生产高基频压电石英晶体元器件所 需的石英晶片(5G 通讯技术通常要求 AT 切型厚度为20~16μm 甚至 更薄,频率要求为 80MHz~96MHz)。而光刻腐蚀工艺可以将晶片的振 荡部位的厚度加工到微米级,在保持芯片强度的同时,能够实现超高频 基波振荡,是高基频、小型化石英晶振批量生产的关键工艺。

国产晶振厂商掌握光刻工艺并实现量产,成功跨越高端晶振技术门槛。 相比于传统机械工艺,光刻工艺需要光刻机等高端设备的支持,加工工 艺流程复杂、难度大,技术壁垒较高,导致能够掌握该项技术的晶振厂商并不多。此前,全球既掌握该工艺又已开始向市场供货的仅日本的 KDS、Epson、NDK 和中国台湾的 TXC 4 家企业。国内惠伦晶体积极引 入掌握光刻工艺的项目团队,投入相关光刻设备设施,泰晶科技从 2011 年开始投入光刻工艺研究,目前两大厂商均成功掌握核心光刻工艺并实 现量产,突破了高端晶振工艺壁垒,为实现高端晶振的国产替代打下了 工艺基础。

1.2.2. 疫情催化国内厂商通过高通认证,突破行业认证壁垒

高通认证门槛较高,获得认证的晶振厂商屈指可数。高通5G基带芯片 方案是全球应用最为广泛的 5G 方案,为了保证通信功能的稳定,采用 了高通 5G 方案的手机厂商,在晶振产品的选择上会优先选用获得高通 认证的晶振产品。高通公司的认证过程较为严格与漫长,需经过厂商资 质考察、规格类型确认、样品数据准备、产品实验测试、量产能力认证 等环节,过程可能持续 1-2 年。严格的技术要求与筛选条件,使得能获 得高通认证的门槛较高,获得认证的厂商寥寥无几。而在疫情前全球晶 振企业中仅 Epson(日本爱普生)、NDK(日本电波)、KCD(日本京瓷)、 KDS(日本大真空)、TXC(中国台湾晶技)等几家头部晶振厂商获得高 通认证。

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2020年疫情导致晶振产能缺口较大,高通转而向能释放产能的中国厂商 授予认证。2020 年以来,疫情持续在全球蔓延,日本、马来西亚等晶振 工厂不时因防疫而停产断供,货运渠道也因疫情影响一度受阻,加之 2020 年 10 月日本晶振大厂 AKM 发生大火产能报废,全球晶振原材料 IC 短缺。多种因素共同导致了近两年晶振产品供不应求,产能较实际需 求缺口较大,仅靠日本或中国台湾厂商生产的晶振产品已远不能满足采 用高通5G方案的手机厂商生产需求,高通需进一步拓展认证晶振厂商。 在此机遇下,国内两家晶振厂商惠伦晶体与泰晶科技,凭借领先的光刻 工艺与高基频晶振量产能力,均有部分料号获得了高通认证,并在 2021 年 2 月与 3 月先后获得了 76.8MHz 高基频晶振产品的高通认证。这标志 着中国晶振厂商已突破行业主要认证壁垒,具备了实现高端晶振国产替代的能力。

突破认证壁垒后,下游手机厂商对国产晶振的采购意愿强烈。此前, 受限于国内晶振产品未通过高通、联发科等平台与方案商的认证,下 游手机厂商在基带芯片等重要场景中较少采购国内晶振。在贸易摩擦、 新冠疫情等不确定因素的影响下,国内手机、电子等厂商均认识到供 应链安全的重要性,积极在国内寻求电子元器件的产品替代。在此背 景下,当惠伦晶体、泰晶科技两家国产晶振厂商的产品突破认证壁垒 后,无疑成为了国内下游手机厂商的首选。以华为、小米等为代表的 国内手机厂商,已逐步向国产晶振厂商进行批量采购,为国产晶振厂 商带来了巨大的市场空间。

1.2.3. 原材料率先实现国产替代,突破原材料采购壁垒

石英晶振主要原材料为基座,存在较强的国产替代需求。石英晶振按属 性分为石英晶体谐振器与石英晶体振荡器,谐振器被称为无源晶振,振 荡器被称为有源晶振,目前石英晶振市场以谐振器为主。谐振器原材料 主要为基座、晶片、封装材料(SMD 上盖或 DIP 外壳)等,振荡器的原 材料还需要在谐振器的基础上增加 IC 芯片。以晶赛科技 SMD3225 谐振 器为例,基座占据了成本的 47.00%,是成本的最大构成,晶片、封装材 料等成本占比均相对较小;以晶赛科技 SPXO3225 振荡器为例,IC 占据 了成本的 43.30%,基座占成本比例为 36.37%,IC 与基座是振荡器的主 要原材料。考虑到谐振器是晶振市场的主要产品,2019 年全球石英晶振 销售额中谐振器占比达 90.01%,从市场整体来看,基座为石英晶振生产 的主要原材料。原材料中的晶片一般由晶振厂商自行生产,IC 大多采购 自日本厂商,但需求量与基座相比较少,基座此前主要采购自日本京瓷 等国外厂商,在国产替代的大趋势下,基座存在较强的国产替代需求。

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基座行业已逐步实现国产替代,为晶振生产提供了稳定的国内供应链。 2010 年以前,我国陶瓷封装基座的供应基本由三家日本厂商京瓷、住友、 NTK 所主导,其中日本京瓷在 2012 年的陶瓷封装基座销售额占到了全 球的 68%。随着国内三环集团突破技术瓶颈,国内首家实现陶瓷封装基 座量产的企业诞生,开启了陶瓷封装基座的国产替代之路。国内基座产 量规模不断扩大,打破了原有市场格局,竞争加剧,基座单价持续下降, 从 2011 年的 0.20 元/只下降至 2020 年的 0.07 元/只,毛利率不断降低,间接导致日本厂商逐步退出国内基座市场,例如日本 NTK 于 2017 年退 出晶振陶瓷基座的生产,日本京瓷于 2019 年决议清算生产陶瓷封装基 座的上海京瓷工厂。日本厂商在基座市场的逐步退出,加速了我国基座 行业的国产替代,2020 年三环集团陶瓷封装基座销量达 90.01 亿只,是 全球除日本外为数不多能实现批量化生产的厂商。晶振生产的主要原材 料已率先实现国产替代,保证了晶振生产的供应链稳定,为晶振的国产 替代奠定了原材料基础。

1.3. 国产厂商加大资本开支,扩充产能迎接需求爆发

国产晶振厂商近年来资本开支水平保持相对高位,产能持续扩张。自 2011 年以来,为承接日本中低端晶振产业转移,逐步实现中低端晶振的 国产替代,国产晶振厂商资本开支持续保持高位。2011 年惠伦晶体、泰 晶科技、东晶电子三家厂商总资本开支占总营收比例高达 59.0%,远高 于日本与中国台湾主要厂商同期资本开支比率。2020 年,面对日渐强烈 的高端晶振国产替代需求,国产晶振厂商抓住日本高端晶振产业转移的 机遇,再次加大资本开支,三家厂商的总资本开支占总营收比例,由 2019 年的 13.0%提升至 2020 年的 41.1%,资本开支水平大幅提高,产能扩张 意愿强烈。

中国晶振厂商产能扩张以高端晶振为主,全力迎接即将到来的国产替代 需求爆发。由于近两年我国 5G、物联网、WIFI6、智能穿戴等下游领域 发展迅速,对高端晶振产品需求旺盛,叠加疫情影响,国内产能供给不 能满足需求,高端晶振产品缺货明显,中国晶振厂商大力扩张产能,积 极为国产替代趋势下的需求爆发做好准备。惠伦晶体、泰晶科技、晶赛 科技等国内领先晶振厂商,均先后开始建设产能扩张项目,其中泰晶科 技与惠伦晶体扩产项目均以高频化、小型化的高端晶振产品为主,项目 达产后有望缓解国产替代趋势下高端晶振市场的旺盛需求。(报告来源:未来智库)

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2. 高基频与车规晶振同发力,国产厂商蓄势待发

高基频与车规晶振双翼齐飞,助力国产晶振厂商再上新台阶。(1)高基 频晶振带来量价齐升:随着全球 5G 建设进程加速,推动了高基频晶振 的市场需求快速增长,在此机遇下,国产高基频晶振突破壁垒,获得高 通等方案商认证,向全球众多品牌手机厂商的供货量将持续攀升;同时 高基频晶振优化产品结构,提升产品均价,国产晶振厂商有望迎来量价 齐升。(2)车规晶振开启第二增长曲线:车规晶振对可靠性要求高,较 普通晶振毛利率大幅提升,同时电动汽车单车对晶振的需求量显著增加, 随着新能源汽车产业的蓬勃发展,车规晶振将为国产晶振厂商带来新的 利润增长点。

2.1. 5G 建设及应用推动高基频晶振需求爆发

2.1.1. 5G 建设加速推进,高基频晶振成未来趋势

从 2G到 5G晶振频率越来越高,晶振高频化趋势明显。石英晶振是 5G 技术中核心的电子零部件之一,5G 技术对石英晶振在频率等方面提出 了更高的要求。为实现高速、大容量、稳定的通信,也就需要更高频率 的载波,所需要的晶振频率也越来越高。例如通讯产品从 2G、3G 到 4G 时代所需求的石英频率组件由 3225 规格 24MHz 升为 48MHz,而 5G 通讯产品的需求频点及规格将进一步提升至 1612 规格 52MHz、 76.8MHz、96MHz 等。目前,高通、海思和 intel 平台石英晶振频率将从 38.4MHz 向 76.8MHz 升级,联发科、三星平台频率将从 26MHz 向 50MHz 升级,在尺寸方面基本上采用的是 1612 或 1210 的设计方案。

5G建设推动高基频晶振快速发展,国产厂商高基频晶振迎来发展良机。 从国内外相关领域主要平台和方案商对于 5G、wifi6 时代所需石英晶振 的设计情况可以看出,高基频晶振是行业未来的发展趋势。随着 5G 建 设的加速推进以及手机端 5G 应用普及,在全球缺芯问题逐步缓解后,50MHz 以上的高基频产品需求将会急剧增长,高基频晶振将迎来发展良 机。惠伦晶体与泰晶科技作为国内首批获得高通认证的高基频晶振企业, 高基频晶振产品的量产能力处于国内领先地位,有望凭借先发优势快速 抢占高基频晶振市场份额。

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2.1.2. 国产高基频晶振通过高通认证,有望迎来量价齐升

国产晶振厂商技术进步迅速,产品获得高通等众多方案商认证。2020年 8 月,惠伦晶体与泰晶科技的 1612 小尺寸及 2016 小尺寸 38.4MHz 热敏 晶体谐振器(TSX)获得高通产品认证许可,成为国内首批该型号产品 获得高通认证的晶振供应商。2021 年 2 月,惠伦晶体与泰晶科技采用领 先光刻工艺,成功开发的 1612 小尺寸 76.8MHz 高基频热敏晶体谐振器 (TSX),获得高通认证,共同成为全球范围该型号获得高通认证的少数 几家厂商中的新成员。目前,以惠伦晶体与泰晶科技为代表的国产晶振 厂商,已获得高通、联发科、海思、展锐等众多全球知名方案商的产品 平台认证,并通过了主流通信厂商的芯片搭载许可。

高通 5G基带芯片产品丰富,采用高通 5G基带芯片的手机厂商需采购 高通认证的晶振产品。高通作为全球领先的无线通信技术公司,凭借领 先的技术优势,引领与推动着全球 5G 时代的发展。而对于 5G 终端设备 而言,5G 通信能力的好坏,最关键的就在于 5G 基带芯片。基带芯片是 用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码,主要 完成通信终端的信息处理功能。2016 年,高通作为 5G 时代的引领者, 发布了全球首款 5G 基带芯片骁龙 X50,并在随后的几年中不断开发新 品,至今已累计发布了 8 款 5G 手机基带芯片。为了保证 5G 通信功能的 稳定,采用了高通 5G 基带芯片方案的手机厂商,会配套采用适配于高 通 5G 方案的晶振等其他元器件,经过高通认证的晶振产品,即是通过 了高通官方在适配性、可靠性、稳定性等多方面的考察,是手机厂商的 不二之选。

高通 5G方案应用最为广泛,获得认证的晶振产品将进入众多手机厂商 采购清单。2020 年全球智能手机基带芯片市场规模约 268 亿美元,高通 销售额为 115 亿美元,占据了全球 43%的市场份额,并在 2021 年第二 季度占据了全球 52%的市场份额,稳居行业第一,其他如联发科、海思、三星的 5G 基带芯片合计市场占比不足一半。高通的 5G 基带芯片是全 球应用最为广泛的 5G 芯片方案,全球有近一半的 5G 手机采用该方案, 由此可以推断,公司部分晶振产品获得高通认证,已经潜在进入了全球 近一半品牌手机厂商的材料采购清单。

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国产晶振厂商已向全球知名手机厂商供货,高基频晶振需求量将持续攀 升。全球绝大部分品牌手机厂商如三星、小米、OPPO、VIVO 等,在中 高端产品中均采用高通 5G 基带芯片方案,意味着这些销量领先的手机 厂商,在 5G 手机晶振的选用上会以高通认证的晶振产品为主,这也给 国产厂商的高基频晶振带来了机会。获得高通认证以来,国产厂商的小 型化 SMD 谐振器、TCXO 振荡器、TSX 热敏晶体等中高端产品,已实 现量产并向小米、荣耀等众多知名手机厂商进行供货。未来随着高通 76.8MHz 方案的加速推进,高基频晶振的市场需求量将大幅增长,国产 厂商有望在高基频晶振领域持续提高市场占有率。

高基频晶振价格较普通晶振大幅增长,有望迎来量价齐升。从惠伦晶体 2021 年募投项目测算数据中可以看出,T+1 年的产品单价中,高频 SMD2016 单价是 SMD1612 的 1.25 倍,高频 TXCO1612 的价格为 1.50 元/只,是 TCXO2016 的 1.5 倍,高频 TSX1612 价格为 1.4 元/只,是 TSX2016 价格的 2 倍。高频晶振单价最高为普通晶振的 2 倍,平均为普 通晶振的 1.58 倍,单价提升明显。高基频晶振频率较高频晶振更高,单 价也相对更高。由于高基频晶振与普通晶振差异主要在于使用了更为先 进的光刻工艺进行加工,产品成本与普通晶振差异不大,对于毛利率的 提升将十分可观。在国产替代的大趋势下,高端晶振销量将大幅提升, 叠加高端晶振拉升产品平均单价,国产晶振厂商有望迎来销量与价格的 “双突破”,业绩弹性将进一步得到释放。

2.2. 新能源汽车蓬勃发展,车规晶振开启第二增长曲线

车规晶振对可靠性要求更高,技术领先的晶振厂商将获得更高的附加值。 石英晶振被广泛应用于汽车的各种电子设备中,如自动驾驶系统、全球 定位系统、车用无线通信系统、轮胎压力监测系统、激光探测及测距系 统等。由于汽车驾驶环境较为复杂,需面对温度变化、颠簸震动等多种 情形,导致车规晶振对于晶振频率、尺寸的要求较低,但对可靠性的要 求更高,需通过反复冷却与加热循环、抗振动、抗冲击、抗污染等严格测试。与普通晶振相比,车规晶振的主要差异在于对基座的设计与生产 工艺较为复杂,价格相对较高,能为晶振厂商带来更高的附加值。

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电动汽车对晶振的需求量显著提升,车规晶振有望加速发展。车规石英 晶振拥有电动、驾驶辅助、信息娱乐、通讯等众多应用场景,相较于传 统汽车,电动汽车新增了电动应用场景,同时在驾驶辅助、信息娱乐、 通讯等设备中对晶振的需求量更多。TXC 资料显示,每辆电动汽车对晶 振的需求量约为 100—150 只,每辆传统油动力汽车对晶振的需求量约 为 60—100 只,新能源电动汽车对于晶振的需求量大幅提升。随着新能 源汽车市场的蓬勃发展,车规晶振需求量有望迎来快速扩张。

国产厂商积极向车规晶振发力,开启第二增长曲线。车规晶振领域主要 由日本厂商所主导,日本 NDK 在车规晶振市场份额高达 55%。由于车 规晶振下游客户验证周期较长,存在一定的进入门槛,国产晶振厂商在 车规晶振领域起步较晚,市占率相对较低。在新能源汽车蓬勃发展的机 遇下,国产晶振厂商正积极向车规晶振领域发力,例如惠伦晶体前期已 通过通过德国代理商和韩国代理商分别向知名车企宝马、奥迪、现代、 起亚等汽车公司供货,同时配套建制了新的实验室测试设备,覆盖全系 列车规产品的可靠性测试,目前已通过比亚迪等国内知名车企的审厂; 泰晶科技将子公司武汉润晶作为汽车电子业务端输出窗口,积累了比亚 迪、LG、保隆、东风、宁德时代等 50 多家车企客户资源,部分实现批 量供应,产品正逐步向全域车规型号扩展。未来随着国产厂商在车规晶 振领域的积极投入与发展,有望进一步提升国产车规晶振的市占率。(报告来源:未来智库)

3. 5G、新能源景气度高企,晶振市场打开成长空间

受益于 5G、新能源等下游景气度高企,晶振市场空间广阔。石英晶振广 泛应用于 5G、新能源等下游领域,5G 与新能源产业已成为全球未来发 展趋势,世界各国均对其进行大力投资与建设,目前正处于蓬勃发展的 上升期,物联网、工业控制等领域也保持稳步增长。可以预见的是,下 游应用领域的高速发展,将为石英晶振行业带来强劲需求,晶振市场的 成长空间有望进一步放大。

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3.1. 石英晶振应用领域广泛,5G、新能源等下游需求持续高涨

石英晶振下游应用广泛,5G、新能源汽车、物联网、工业控制是其重要 领域。石英晶振被广泛运用于各类频率控制、频率稳定、频率选择和计 时系统中,主要有无线数据传输和作为时钟两种用途。在无线数据传输 用途方面,石英晶振频率信号经调制处理后可当作载波用于传输数据, 一般连接网络的终端都有信号接收和发送装置,都需要用到石英晶振; 在时钟用途方面,石英晶振频率信号还可作为时钟频率信号,中央处理 器(CPU)指令执行均以此为基础,智能终端都离不开石英晶振。石英 晶振的两大用途使其成为了电子电路中必不可少的元器件,被广泛应用 于如通信网络、移动终端、汽车电子、物联网、工业控制、智能家居、 家用电器等领域。

5G领域需求高企,带动高基频晶振市场快速增长。2019 年 6 月,中国 颁发 5G 牌照,成为全球第一批进行 5G 商用的国家。2020 年,中国新 增 5G 连接数超过 2 亿,占全球 5G 连接数的 87%,5G 基础设施数 量也已跃居世界之首。自 5G 手机问世以来,5G 手机出货量不断增长, 根据 IDC 数据,全球 5G 手机出货量从 2019 年的 0.16 亿台快速增长至 2020 年的 2.55 亿台;根据我国工信部数据,我国 5G 手机出货量在 2021 年达到 2.66 亿台,占智能手机总出货量的 77.55%,5G 手机渗透率迅速 提升。高基频晶振是 5G 设备的重要元器件,手机基站、光通信设备、 智能手机等均离不开石英晶振的硬件支持, 5G 应用的快速发展,将极大 拓宽晶振行业尤其是高基频晶振的市场空间。

新能源汽车产业高速发展,车规晶振增长动力十足。近年来,全球新能 源汽车产业持续保持高速增长态势,2021 年全球新能源汽车销量 675 万 辆,同比增长 108%,全球新能源汽车渗透率达 8.3%,较 2020 年提升 4.1 个 pct。我国新能源汽车销量领衔全球,2021 年销量达 339.6 万辆, 同比增长 155%,占据全球新能源汽车市场超过 50%的份额,同时渗透 率达 13.3%,较 2020 年大幅提升 7.8 个 pct。我国新能源汽车已从政策 驱动转向需求拉动的新阶段,预计未来市场仍将保持加速跑的态势,有 望为国产车规晶振市场提供充足动力。

2021晶振行业分析报告(晶振行业前景研究)

物联网产业强劲增长,石英晶振需求旺盛。5G技术的快速发展,推动了 万物互联时代的加速到来。物联网是指通过各种信息传感器、定位系统、 红外感应器等装置与技术,通过各类网络接入,实现物与物、物与人的 泛在连接,包括智能家居、智能穿戴、智能汽车、智能医疗等多种场景。 根据 GSMA Intelligence 的预测,全球物联网设备将由 2020 年的 127 亿个增加到 2025 年的 252 亿个,复合增长率达 14.69%,增长十分迅 速。同时,截至 2019 年,我国物联网市场规模已突破 1.5 万亿元,市场 规模极其广阔。万物互联浪潮的来袭,将直接带动石英晶振需求量的大 规模增长。

工业控制加速转型升级,工业晶振市场空间巨大。工业控制又称工业自 动化控制,指通过使用计算机、电子、电气等技术,使工业生产过程更 加自动化、效率化、精确化。我国工业自动化控制行业整体起步较晚, 但发展较快,2020 年我国工业机器人安装量达 16.8 万台位居榜首,远超 第二名日本的 3.9 万台安装量,占据了全球总安装量的 43.8%,在全球 工业自动化控制市场地位领先;近年来我国工业自动化市场规模稳步增 长,根据中国工控网预测,2022 年市场规模将达到 2087 亿元,市场空 间巨大。工业晶振是工业自动化控制系统必不可少的元器件,随着我国 逐步推进从制造大国向制造强国的转变,加速智能制造转型升级,将为 晶振行业带来巨大的需求量。

3.2. 下游推动需求释放,晶振市场空间广阔

在 5G、新能源汽车等下游领域的推动下,全球晶振市场潜力不可低估。 近年来,全球晶振市场规模保持在 30 亿美元左右,2018 年以来,全球 晶振市场规模增长迅速,从 2018 年的 29.4 亿美元快速增长至 2020 年的 34.46 亿美元,增长率达 17.21%。未来受益于 5G、新能源汽车等新兴产 业的蓬勃发展,下游市场对晶振产品的需求居高不下,石英晶振的出货 量将不断放大,随着全球以高基频、车规晶振为代表的高端晶振不断放 量,渗透率有效提升,晶振平均单价将大幅上涨,市场天花板有望进一 步提高。

2021晶振行业分析报告(晶振行业前景研究)

4. 两大头部国产晶振厂商将充分受益

受益为惠伦晶体、泰晶科技。中国大陆晶振厂商主要有惠伦晶体、 泰晶科技、晶赛科技与东晶电子,其中惠伦晶体与泰晶科技竞争优势最 为突出。惠伦晶体此前在中国台湾晶技体系内以代工生产为主,在 MHz 领域布局较早,TCXO 国内产能最大,在 MHz 谐振器与振荡器领域具 有明显优势,2019 年开始逐步走出中国台湾晶技体系,未来将向高端贴 牌代工和自主品牌同步发展;泰晶科技 KHz 国内领先,具有一定的品牌 优势,正逐步向 MHz 领域进行拓展。同时,惠伦晶体盈利能力超越其他 厂商,泰晶科技在规模产能方面领跑市场,惠伦晶体与泰晶科技在技术 实力方面均较为雄厚。我们认为,在晶振行业国产替代需求全面爆发的 大趋势下,叠加 5G、新能源汽车等下游领域晶振需求旺盛,石英晶振行 业迎来重大发展机遇。惠伦晶体与泰晶科技在国内厂商中竞争力突出, 将充分受益。

4.1. 疫情后受益于涨价,惠伦晶体盈利能力较强

惠伦晶体以 MHz 产品为主,泰晶科技 KHz产品国内领先。国内四家主 要晶振厂商中,惠伦晶体专注于 MHz 系列产品,主要产品为高频 MHz 的 SMD 谐振器、TCXO 振荡器、TSX 热敏晶体;泰晶科技以 KHz 系列 产品起家,产品涵盖了 KHz、MHz 晶体谐振器及 TCXO 等晶体振荡器, 其中 KHz 产品国内领先;晶赛科技与东晶电子均以传统普通晶振为主, 其中晶赛科技产品中 SMD3225 营收占比超过 50%,东晶电子谐振器营 收占比为 98.60%。

惠伦晶体产品均价与毛利率大幅领先。从产品均价来看,惠伦晶体以 MHz 产品为主的产品结构,导致近几年的产品均价明显高于其他以 KHz 产品为主的晶振厂商。主要由于 2018 年以来,5G、物联网市场相继爆 发,叠加疫情持续在全球蔓延,晶振工厂不时因防疫而停产断 2020 年 供,高频晶振供不应求,尤其在 2020 年 10 月日本 AKM 工厂大火导致 市场 TCXO 振荡器产能吃紧后, TCXO 价格大幅上涨所致。2020 年惠 伦晶体晶振业务营业收入 3.49 亿元,晶振产量 7.68 亿只,计算得到晶振产品平均单价 0.45 元/只,远高于其他晶振厂商约 0.25 元/只的平均单 价,是其他晶振厂商的 1.8 倍。与高价相对应的是较高的毛利率水平, 2021 年前三季度,惠伦晶体毛利率高达 48.09%,超越了其他晶振厂商; 紧随其后的是泰晶科技,2021 年前三季度毛利率达到 37.08%。未来随 着疫情逐步稳定,产品价格将逐渐回落至疫情前水平,但随着惠伦晶体 产能加速释放,产品结构不断优化,毛利率水平有望稳定在相对高点, 盈利能力将长期处于行业前列。

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4.2. 泰晶科技产能规模体量较大,KHz 国内领先

泰晶科技营业收入与净利润领跑于国内厂商。从营业收入来看,2021年 前三季度,除晶赛科技未公布数据以外,泰晶科技以 8.98 亿元的营收水 平占据行业首位,且自 2016 年营收超越惠伦晶体以来,持续领跑于晶振 行业。从归母净利润来看,2021 年前三季度,泰晶科技与惠伦晶体归母 净利润分别为 1.71 亿元、1.38 亿元,均位于行业前列;泰晶科技近年来 归母净利润持续为正,惠伦晶体由于 2017 年收购创想云子公司计提大 量减值准备,叠加受到贸易摩擦影响,2018 年与 2019 年归母净利润为 负,2020 年得益于下游市场需求旺盛,TCXO、TSX 等产品价格上涨, 公司经营快速复苏,扭亏为盈,且在 2021 年实现大幅增长。

泰晶科技晶振产量大幅领先于市场,以 KHz 产品为主。从晶振产量来 看,泰晶科技产量遥遥领先于其他晶振厂商,其中以 KHz 产品为主,同时也在积极向 TCXO 振荡器、TSX 热敏晶体进行拓展。2017 年至今, 泰晶科技的晶振年产量均在 20 亿只以上,其他三家晶振厂商多在 10 亿 只以下,2020 年泰晶科技晶振产量达 22.80 亿只,大幅领先于位于第二 位晶赛科技的 11.11 亿只。同时,各大晶振厂商均在积极扩充产能,例 如泰晶科技的基于 MEMS 工艺的微型晶体谐振器产业化项目、温度补 偿型晶体振荡器(TCXO)研发和产业化项目,全部达产后预计可新增 12 亿只的年产能;惠伦晶体的高基频、小型化压电石英晶体元器件产业 化生产基地建设项目,全部达产后预计可新增 26.4 亿只的年产能;晶赛 科技的年产 10 亿只超小型、高精度 SMD 石英晶体谐振器项目,全部 达产后预计可新增 10 亿只的年产能。

4.3. 行业内惠伦晶体、泰晶科技技术实力较强

惠伦晶体与泰晶科技研发投入最大,技术实力最强。从研发投入来看, 近年来惠伦晶体在国内晶振厂商中研发支出最大, 2020 年研发支出达 到近年来的最大值 0.30 亿元,且研发支出占营收比例始终保持在 7%以 上,大幅超过国内其他晶振厂商。同时,泰晶科技研发投入也相对领先, 近年来研发支出金额持续提升,2020 年研发支出达 0.28 亿元,与惠伦晶 体不相上下,但研发支出占营收比例相对较低,2020 年为 4.44%,在四 家晶振厂商中排名第三。持续大力的研发投入,为晶振厂商带来了领先 的技术实力。惠伦晶体与泰晶科技经过多年的积累和发展,拥有实力雄 厚的研发团队,具备了较强的产品自主研发和技术创新能力,均成功掌 握了晶振的光刻工艺生产技术,并开发了 76.8MHz 高基频热敏晶体谐振 器(TSX),获得高通认证,共同成为全球范围该型号获得高通认证的少 数几家厂商中的新成员。通过持续的研发创新,惠伦晶体与泰晶科技的 技术实力发展迅速,未来有望达到全球领先水平。

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