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直流无刷电机驱动控制芯片专家

2022-07-20胡剑、胡慧国信证券南***
直流无刷电机驱动控制芯片专家

专注BLDC电机驱动控制芯片设计,车规芯片已获认证。峰岹科技成立于2010年,专注为直流无刷(BLDC)电机提供高质量的驱动和控制芯片及电机技术咨询服务,客户遍及美的、小米、海尔、松下、飞利浦、日本电产等厂商,下游应用涵盖工业设备、电动工具、消费电子、智能机器人、IT及通信等领域,车规BLDC电机ASIC已获AEC-Q100认证,面向汽车热水泵、空调等电机控制。2021年公司实现营收3.3亿元,归母净利润1.4亿元,其中电机主控芯片MCU和ASIC收入分别为2.1和0.3亿元,毛利率达61%和57%。 BLDC电机应用从家电扩展至汽车,全球控制芯片市场规模达40亿美元。相对传统有刷电机,BLDC电机具有体积小、重量轻、效率高、转矩特性优异、无级调速、过载能力强等特点,下游及智能家电、电动工具、通信电子、机器人、汽车等领域,GrandViewResearch预测全球BLDC电机驱动控制芯片市场规模将从2018年的29.25亿美元增长至2023年近40亿美元。海外厂商德州仪器、意法半导体、英飞凌、赛普拉斯在各对应领域建立起相对竞争优势,2020年公司相关产品占全球市场1.05%份额,市场份额持续提升。 熟谙电机驱动架构技术,核心算法成为差异化竞争优势。BLDC电机基于不同的应用场景选择驱动控制方式实现多样化的控制需求。由于电机控制所用参数较多且互为关联,驱动控制算法复杂度较高且伴随控制性能提升而提升,算法的优劣将直接影响电机的控制性能。相较通用芯片设计公司,峰岹突出优势是在当前主流的无感算法和电机矢量控制算法上进行前瞻性研发布局,针对不同领域开发了不同的驱动控制算法,帮助客户解决诸如无感大扭矩启动、静音运行和超高速旋转等行业痛点难题。 芯片+算法+电机技术为护城河,打造电机驱动控制芯片核心竞争力。公司芯片由芯片、算法、电机三大技术团队协同开发,拥有包括自主知识产权的ME内核、控制芯片算法硬件化、高集成度芯片设计和电机驱动控制方案性价比高等突出特点。对比通用控制芯片公司,公司不仅BLDC驱动控制MCU/ASIC在复杂应用中性能优势明显,并能够从芯片、电机控制方案、电机结构三个维度为客户提供全方位系统级服务,进一步增强公司的核心竞争力。 盈利预测与估值:预计公司22-24年归母净利润为1.9/2.5/3.3亿元,EPS为2.0/2.7/3.6元,考虑到公司产品基于“芯片+算法+电机”核心技术具备更高竞争力和毛利率,参考可比公司平均PE估值水平,给予目标价81.30-88.07元,对应22年41-44倍PE,首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示:下游需求不及预期;新产品研发失败风险;客户集中风险等。 盈利预测和财务指标 峰岹科技:专业BLDC电机驱动控制芯片公司 十二年厚积薄发,专注高质量BLDC电机驱动控制芯片业务 峰岹科技(深圳)股份有限公司前身峰岹有限,2010年于广东深圳出资成立,2020年变更为股份制公司,公司多年来深耕BLDC(BrushlessDirectCurrentMotor,无刷直流电机)电机驱动控制专用芯片的研发、设计与销售业务,涉及家电、电动工具、计算机及通信设备、运动出行、工业与汽车等领域。2013年荣获“国家高新技术企业”称号,2017年荣获国家工信部颁发“中国芯”两项大奖,2018年成立上海子公司,2019年成立青岛子公司,2021年获中国IC设计成就奖等,2022年公司成功在上交所科创板上市。 图1:峰岹科技发展历程 公司产品涵盖BLDC电机驱动控制的全部关键芯片 , 包括电机主控芯片MCU/ASIC、电机驱动芯片HVIC、电机专用功率器件MOSFET等。公司围绕电机驱动技术的研究提供从芯片器件到整体解决方案设计的系统级服务。覆盖从单相到三相、从方波到正弦波,从有感到无感FOC的驱动控制技术解决方案,MCU/ASIC、HVIC、MOSFET芯片通常按照1:3:6比例,共同组成BLDC电机驱动控制的核心器件体系: 1)MCU/ASIC芯片:主控芯片属于控制系统大脑,实现电气信号检测、电机驱动控制算法及控制指令生成等。其中ASIC芯片是电机主控芯片MCU的功能简化版,在单芯片上实现简单电机控制功能,公司ASIC芯片包括三相直流无刷电机驱动控制器系列和单相直流无刷电机驱动控制器系列。 2)HVIC芯片:由于主控芯片难以直接驱动大功率的MOSFET,需要HVIC作为驱动芯片,起到高低压隔离和增大驱动能力的功能。公司HVIC芯片包括三相栅极驱动器系列和半桥栅极驱动器系列。 3)MOSFET功率器件:通过开关闭合实现电流的转向,从而驱动BLDC电机转向发生变化。 4)IPM智能功率模块:将高低压功率器件和高低压驱动芯片集成,具有可靠性高、尺寸小等优点,适用于内置电机应用和紧凑安装场景。 图2:公司主要产品 图3:公司产品架构 表1:公司主要产品介绍 下游应用行业广泛,进入行业头部客户实现国产替代。公司产品广泛应用于家电、电动工具、计算机及通信设备、运动出行、工业与汽车等领域。公司依靠坚实的研发能力、可靠的产品质量、高性价比优势与系统级整体服务能力,在境内外积累了良好的品牌美誉度和优质的客户资源。公司芯片已广泛应用于美的、小米、大洋电机、海尔、方太、华帝、九阳、艾美特、松下、飞利浦、日本电产等境内外知名厂商的产品中,为我国高性能BLDC电机驱动控制专用芯片的国产替代作出了突出贡献。 图4:公司产品下游应用领域及客户 公司为典型无晶圆芯片设计公司(fabless),委托专业的晶圆制造公司、封装和测试公司完成。公司将研发设计的集成电路布图交付晶圆代工厂商进行晶圆生产,晶圆代工厂商完成晶圆生产后形成芯片半成品,公司从该晶圆代工厂商采购晶圆,交由封装、测试企业进行封装测试,从而完成芯片生产。根据公司招股书,公司的晶圆代工厂商主要为格罗方德、台积电,封装测试服务供应商主要为长电科技、华天科技和日月光。 图5:公司上游部分供应商 公司实际控制人系核心技术人员。公司实际控制人中BI LEI(毕磊)先生和BI CHAO(毕超)先生均为被认定为深圳市“孔雀计划”海外高层次A类人才、深圳市南山区“领航人才”,具有丰富的国内还海外行业技术和管理经验,其中首席执行官毕磊先生为芯片设计团队技术牵头人、首席技术官毕超先生为电机技术团队技术牵头人。另一实控人高帅女士与毕超先生系夫妻关系,毕磊先生和毕超先生合计持有控股股东峰岹香港65.80%的股份,通过峰岹香港控制发行人50.75%的股份,高帅持有芯运科技100%的股权,通过芯运科技控制上市公司1.46%的股份。 图6:峰岹科技股权结构(截止2022年4月20日) 立足小家电行业,公司盈利能力不断创历史新高 BLDC电机驱动控制行业快速成长,公司业绩和盈利能力不断提升。公司营收自2018年的0.91亿元增长至2021年的3.3亿元(CAGR:53.64%),归母净利润自2018年的0.13亿元增长至2021年的1.35亿元(CAGR:118.17%),主因:BLDC电机驱动控制在小家电行业、电动工具电等领域发展迅速,国内外BLDC电机驱动控制芯片终端领域的不断放量,公司通过优化产品结构布局,凭借在小家电领域产品突出的性能与竞争力,市场份额快速提升。 图7:公司营业收入及增速 图8:公司归母净利润及增速 电机主控芯片贡献近七成收入,小家电行业贡献公司六成收入。公司主要销售产品为电机主控芯片,自2018年至2021年电机主控芯片销售额从0.46亿元升至2.44亿元,占比从50.55%升至73.94%,其中电机主控芯片MCU业务由0.39亿元上升至2.15亿元(CAGR 77%)、电机主控芯片ASIC业务由0.07亿元上升至0.29亿元(CAGR 61%)。2021年公司电机驱动芯片HVIC、功率器件MOSFET和智能功率模块IPM分别营收0.73、0.09、0.03亿元,配套芯片获26.1%收入占比。公司产品销售行业主要为小家电行业,自2018年至2020年小家电行业营收分别为0.38亿元、0.78亿元、1.43亿元,占比分别为41.76%、54.55%、61.11%。 图9:公司分产品销售占比 图10:公司销售终端占比 专注BLDC电机芯片领域,产品结构优化与算法优势保证公司产品毛润率居高位。 近年来,公司产品布局优化、算法设计优势明显、对电机的深入理解结合软件算法优势保证公司性能领先行业,产品市场竞争力不断提升,高利润率产品销售占比不断提高,公司2018年至2022年第一季度净利率分别为14.29%、24.48%、33.33%、40.91%、43.68%,2018年至2022年第一季度年毛利率分别为44.66%、47.61%、50.27%、57.44%、61.06%。电机主控芯片毛利率自2018年的50.84%提升至2021年的61.16%。 图11:公司2018-2021年分产品毛利率情况(%) 营收快速增长的规模效应推动费用率合理下降。公司作为电机驱动控制专用芯片研发设计的纯技术性公司,自2018年至2021年,公司研发费用分别为0.19亿元、0.25亿元、0.3亿元和0.41亿元,费用率周年下降。公司销售模式和管理模式成熟稳定,经营费用精细化管控,营收规模效应显现促使销售费用、管理费用及财务费用费用率平稳下降,公司销售费率自2018年的5.49%降低至2022年第一季度的2.30%,公司管理费率自2018年的6.59%降至2022年第一季度的3.45%。 图12:峰岹科技毛利率与净利率情况 图13:峰岹科技费用率情况 BLDC电机应用拓展打开控制芯片广阔市场 效率和驱动性能优势带动BLDC电机进入快车道时代 直流无刷电机(BrushlessDirectCurrentMotor,简称BLDC电机)由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品,克服了有刷直流电机的先天性缺陷,以电子换向器取代了机械换向器。根据电刷类型可以将电机分为有刷电机和无刷电机,无刷电机包括同步电机和异步电机,同步电机根据提供核心动力的差异可以分为有永磁体和无永磁体两种方式,BLDC电机则为有永磁体同步无刷电机的一种。直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、转矩特性优异、无级调速、过载能力强等特点,广泛应用于智能家电、电动工具、通信电子、机器人、汽车等领域。 图14:常用电机分类图 BLDC电机在效率及驱动性能上具有明显优势,但控制算法难度较高:1)BLDC电机在较宽的速度段上较其他传统电机拥有较高的电机效率;2)BLDC电机基于应用场景的不同,可以选择方波、SVPWM、FOC等各种电机驱动控制方式,实现多样化的控制需求;3)BLDC电机控制用到的参数较多且互为关联,驱动控制算法比较复杂;4)BLDC电机具有优越的调速性能,表现在调速范围宽、运行平稳、效率高,应用场景从家用到工业极其广泛。但与其他类型电机相比,其驱动控制算法难度较高。 表2:不同类型电机情况对比 BLDC电机性能优异,下游应用不断拓展。BLDC电机具备高可靠性、低振动、高效率、低噪音、节能降耗的性能优势,并可在较宽调速范围内实现响应快、精度高的变速效果,充分契合终端应用领域对节能降耗、智能控制、用户体验等越来越高的要求。BLDC电机下游应用市场广泛且不断扩展,BLDC电机成为终端中小型电机领域的主流发展趋势。 表3:BLDC电机应用行业及代表产品、制造商 BLDC电机应用多元化推动电机控制芯片技术发展 下游应用需求多元化、电机控制任务复杂性增长推动与BLDC电机配套的高性能电机驱动控制芯片发展。随着消费者生活水平的提升以及消费市场的消费升级,终端市场对电机控制性能提出了更高的要求,不仅限于电机开关或简单变档的控制,还需要电机能够实现高效率、低噪音、多功能的复杂控制任务,例如变频冰箱、变频空调的比例逐年上升,料理机、洗碗机等厨电均有了多种多样的功能供消费者选择,吹风机、吸尘器等小家电在追求高转速的同时追求低噪音、低振动的控制效果,以上更高的性能