工業半導體，國產芯片廠商的機會

工業半導體市場的四個特點

近年來，隨著工業自動化、電力和新能源、電機驅動與控制、機器人、安防監控等應用市場需求的爆發，帶動工業級半導體市場規模不斷增長。

根據Omdia的數據，2020年全球工業半導體市場規模為410億美元，在全球工業數字化、智能化轉型升級的帶動下，將維持5.4%的復合增長率增長，預計到2023年市場規模將達到480億美元；中國市場方面，據IC Insights的數據，2020年中國工業半導體市場規模為118.39億美元（金額約1050億元），占全球的比例為30%左右，預計到2023年將增長至145.84億美元，CAGR為7.2%。

資料來源：IC Insights

與消費半導體不同的是，工業半導體主要面向的主要是企業級客戶，具有市場碎片化、需求定制化、產品穩定可靠、使用周期長等特點。

1、 市場碎片化客戶維護成本高

工業半導體下游應用場景眾多，比如工業自動化、智能電網與能源、電機驅動與控制、機器人、安防監控等各個不同的市場都有各自不同的需求，這就導致了工業半導體市場的客戶群體非常碎片化、多樣化。

為了給客戶提供更加優質的服務，工業半導體企業往往需要設立更多的運營點、更多的銷售人員或者更多的分銷渠道，通過與客戶長期的溝通與合作，為海量客戶提供能夠滿足其需求的產品及服務。

2、 定制化為主采購量較小

正是由于不同細分領域的客戶有不同的產品需求，導致了工業半導體產品非標化、小批量和定制化現象非常明顯。

這對工業半導體企業而言，產品從定義到開發、生產再到封裝、銷售都提出了重大的挑戰。因此，工業半導體企業在開拓新品線時，需要做非常詳細的市場調查和財務預算，一旦可行則需要長期投入、深耕厚植，逐步建立更加齊全的產品線來照顧客戶的各種需求。

3、 對性能要求以穩定可靠為主

隨著工業自動化的不斷發展，工業設備的應用越來越廣泛，對于相關半導體的需求和要求也越來越高。

工業半導體由于需要持續在高速及嚴苛的環境下長時間運作，相關產品必須擁有高穩定性、高可靠性，也必須經過適應極端溫度變化、防塵、抗震動、抗沖擊、抗硫化等種種考驗，從而保持高耐久度和長使用壽命。

4、 更新迭代慢使用周期長

工業項目的生命周期十分漫長，客戶在產品使用時間上有長達5年甚至更長時間的要求。長期項目加上惡劣的工業環境意味著工業客戶往往是技術的追隨者而不是領導者，許多陳舊的技術多年以后仍在投入使用。

比如在DDR領域，現在最新一代的產品已經迭代到了DDR5，并且已經運用到了服務器等領域，但是目前在醫療和運輸行業，以前的DDR1、DDR2、DDR3內存仍在大規模應用，這類應用不見得要求最高性能或最大容量，卻必須滿足長久的供貨與使用壽命，價格也必須維持穩定。

高毛利收入吸引無數廠商爭先布局

從品類來看，工業半導體細分產品眾多，包含了邏輯/存儲/微控制器等數字器件、模擬器件、分立器件、傳感器等多種芯片。其中MCU、邏輯器件、分立器件、模擬器件合計市場占比在90%以上。

競爭格局方面，根據Omidia的數據，工業半導體前十廠商分別為超威半導體（12%）、亞德諾（9%）、英飛凌（6%）、英特爾（6%）、微芯科技（5%）、美光科技（4%）、安森美（4%）、美光科技（4%）、瑞薩電子（3%）、意法半導體（3%）、德州儀器（3%），前十廠商合計占比為55%。值得一提的是，工業半導體市場中沒有一家獨大的公司，即使行業第一的AMD市場份額也僅有12%而已。

資料來源：Omdia

業內人士表示，正是由于工業市場的碎片化（多客戶）、定制化、小批量等原因，導致工業半導體市場格局一直以來都處于較為分散的局面，各家廠商各有所長、專注于一個或者多個細分領域進行深耕，賺取屬于自己的一部分利潤。

為什么這么碎片化的市場，依然吸引了無數廠商爭先恐后的進行布局？答案就是工業半導體有著長期穩定增長的市場，高穩定性的特征讓其避免了類似消費半導體大起大落的價格漲跌。此外，雖然工業半導體單個市場銷量小，但由于準入門檻高，導致該領域一直以來以高毛利率水平著稱。因此，追求長期持續穩定發展的廠商，工業半導體是其繞不開的一塊市場。

以某工業存儲廠商為例，該公司近十年營收從2013年的5.77億元增長到2022年的23.93億元，10年復合增長率達17.12%。凈利潤增長率比營收更高，從2013年的0.59億元到2022年的4.21億元，CAGR達24.20%。從這個數據可以看出，公司不管是營收還是凈利潤都保持穩定增長的趨勢。值得重點提及的是，在2022年存儲行業斷崖式下跌的情況下，該公司卻迎來一個豐收年景。在這一年，公司不僅以23.93億元的營收、4.21億元的凈利潤創下有史以來最好的業績水平，而且毛利率達到33.57%、凈利率上升到17.87%，也創下了歷史新高。

國內半導體廠商最好的發展時機

在數字經濟時代，工業市場正經歷著與汽車市場非常相似的智能化轉型。

具體來看，主要包含兩個方面，一是設備和系統的數字化，包括制造、物流、自動化和機器人技術以及各種自主系統；二是能源管理和能效改進，包括制造設備、能源基礎設施和運輸、家用電器以及電池供電設備和系統的能效。

在工業半導體領域，由于技術門檻相對較高，長期以來該市場一直被上述國外巨頭占據，這些廠商憑借著一體化整合的協同優勢，不僅有條件向不同領域的客戶提供MCU等主控芯片、模擬芯片、傳感器、分立器件等包羅萬象的全品線產品，而且還能供軟件和生態在內的整體方案，從容應對客戶異構集成、小批量、定制化等嚴苛的需求。

相比較而言，我國在工業半導體領域技術較為薄弱，芯片自給率較低，基本以進口為主。在工業數字化、智能化轉型加速發展疊加中美貿易沖突不斷升級的背景下，未來我國在工業半導體領域有望迎來較好的國產替代機遇。

資料來源：芯八哥整理

1、主控芯片

主控芯片方面，主要包含CPU、GPU、MCU、SoC等。其中在工業電腦領域，我國的龍芯、兆芯、飛騰、景嘉微、海思、兆芯等廠商已經能夠實現在CPU/GPU等關鍵器件的國產替代；此外，在工業級MCU領域，32位MCU的應用正成為市場主流，主要廠商包含兆易創新、中穎電子、靈動微、芯海科技、華大半導體、極海微等，而SoC廠商包含瑞芯微、全志科技、富瀚微等。

2、存儲芯片

存儲芯片方面，在數字化轉型中，廣大工業企業產生了包括產品數據、設備數據、研發數據、工業鏈數據、運營管理數據、消費者數據在內的海量數據資源，需要高可靠性、高穩定性的工業存儲產品為如此龐大的信息數據提供有力的存儲介質支撐，以保證控制系統和人機界面的正常運行。目前，國內的長江存儲、長鑫存儲、江波龍、佰維存儲、時創意等企業都有在工業存儲領域有所布局。

3、模擬芯片

在模擬芯片方面，圣邦股份、納芯微、艾為電子、上海貝嶺等廠商已實現工業類電源管理芯片的量產出貨；而在信號鏈品線上，包括圣邦股份、思瑞浦、臻鐳科技、芯海科技、晶華微、聚洵半導體、靈矽微等廠商近年來也取得了不錯的發展成績。

4、分立器件

分立器件方面，二極管、MOSFET 、IGBT、碳化硅等器件已廣泛應用在工業自動化、智能電網、新能源、軌道交通等工業場景中。其中，在MOSFET領域，華潤微、新潔能、聞泰科技、揚杰科技、東微半導已經有所布局；在IGBT領域，主要廠商包含時代電氣、斯達半導、士蘭微、華微電子等；而在第三代半導體領域，三安集成、山東天岳、泰科天潤等產品已在新能源領域批量出貨。

5、 傳感器

傳感器方面，主要包含圖像傳感器、激光雷達、攝像頭等細分品類，目前已在工業電腦、工業自動化、軌道交通、安防監控、機器人等領域廣泛應用。其中圖像傳感器包含韋爾股份、格科微、思特威等；激光雷達包含鐳神智能、速騰聚創、禾賽科技、覽沃科技等。

隨著工業數字化、智能化轉型升級的加速，在工業自動化、機器人技術、電力能源、基礎設施、可再生能源等方面的半導體需求都非常旺盛，工業半導體可謂是迎來了最好的發展時代。

當前，國產工業半導體廠商已經實現了低端應用的部分國產替代。可以期待的是，在中高端應用上，未來國產芯片也會憑借品牌認可度的不斷提升、本土化服務優勢及良好的供應鏈管理能力將滲透率進一步提高，以實現我國工業發展的自主可控。