模拟芯片行业深度研究报告：模拟IC国产替代进程加速推动中，国内行业周期有望触底反弹

模拟芯片种类丰富，行业处于稳步增长阶段。全球模拟芯片规模进入上升期，中国模拟芯片规模稳步增长。模拟芯片作为集成电路的子行业,其波动与集成电路的变化基本一致，但由于模拟芯片下游应用复杂，产品品类繁多，不易受单一产业景气变动的影响，其波动性弱于集成电路整体市场。根据WSTS数据，全球模拟芯片市场规模从2011年的451.63亿美元增长至2022年的895.54亿美元，2011-2022年的GAGR为6.42%；中国模拟芯片市场规模从2017年的2140.1亿元增长至2021年的2731.4亿元，2017-2021年的GAGR为6.29%，全球和中国模拟芯片市场基本均处于稳定增长的态势。 电源管理芯片与信号链芯片为模拟芯片主要细分市场，具有广泛的下游应用领域。随着5G通信、新能源汽车、物联网等下游市场的发展，对于电能应用效能的管理需求将持续增长，从而带动电源管理芯片市场的持续增长。信号链芯片作为模拟芯片的重要组成部分，约占模拟芯片市场规模的46%，受益于较长的产品生命周期以及较为分散的应用场景，信号链芯片总体发展态势向好，市场规模稳步增长。 复盘海外模拟龙头成长经历，内生增长与外延并购为模拟行业成长重点思路。 借鉴海外模拟芯片巨头发展道路，“内生+外延”道路具有非常强的成长性与竞争性。国内模拟IC的发展创立时间较短，资金与技术支持都较为薄弱。但经过二十多年发展，国内各领域已经有一批较为领先的模拟IC公司开始通过扩大研发或者并购等方式，着力完善产品布局，进一步拓宽下游市场。通过多年的资金积累，国内部分模拟IC厂商具备一定的资金基础，同时借助上市后的资金和平台优势，行业并购亦成为国内模拟芯片公司快速实现研发团队扩张、产品线扩充的重要手段。 国产替代正当时，国内企业市场发展空间广阔。我国大部分集成电路芯片对国外进口的依赖度高，但中国模拟芯片市场发展正在加速发展，吸引了诸多国内企业，但大多数国内模拟芯片企业起步较晚，研发投入较低，产品以中低端芯片为主，随着中美贸易摩擦带来反向驱动国内研发，技术积累和国家政策的支持促使部分国内公司在高新技术方面取得新突破，目前国内企业在中国市场占比较低，但随着国内企业自主创新能力的提高，国内模拟芯片企业的发展存在较大空间。 行业库存去化持续推进，消费复苏催化下行业有望触底反弹。2022年全球半导体产业放缓，2022年Q2开始去库存逐渐成为IC设计公司的主旋律。从存货环比增速的角度来看，大部分企业23Q1存货增速有所下滑，晶丰明源、芯朋微的存货余额已出现下降，行业库存去化持续推进。随着年初“乙管乙类”政策落地，市场对于消费、经济复苏乐观预计不断强化。疫情后消费信心逐步回暖，消费电子等多个下游有望重回增长轨道。参考产业链反馈与国际大厂法说会预测，我们预计全球半导体周期将于Q2筑底，三季度开始复苏。库存去化叠加下游消费复苏，模拟IC设计公司今年有望触底反弹。 投资建议：模拟IC行业终端应用广阔，行业处于稳定增长阶段。国内供应链成熟度提升、中美贸易摩擦等因素推动国内模拟IC行业快速发展，产业链公司有望充分收益，建议关注圣邦股份、纳芯微、思瑞浦、艾为电子、帝奥微、晶丰明源、力芯微、富满微、卓胜微、钜泉科技、上海贝岭、必易微、希荻微、唯捷创芯。 风险提示：下游需求不及预期、产品研发不及预期、行业竞争加剧 投资主题 报告亮点 全面论述模拟IC行业发展情况及未来趋势。本报告主要分为三部分：第一部分是对模拟IC业发展历程，产品种类等情况进行了细致的分析与介绍。第二部分通过分析模拟IC市场现状，复盘国外模拟IC巨头的成长路线，并对市场竞争格局进行了分析，认为国产替代有益于国内模拟IC产业发展。第三部分则对国内行业现状进行了论述，认为在国产供应链成熟度提升、中美贸易摩擦等因素的推动下，国内模拟IC企业有望迎来较快的发展。 投资逻辑 终端应用广阔，模拟芯片稳定性优于集成电路：全球模拟芯片规模进入上升期，中国模拟芯片规模稳步增长。模拟芯片作为集成电路的子行业,其波动与集成电路的变化基本一致，但由于模拟芯片下游应用复杂，产品品类繁多，不易受单一产业景气变动的影响，其波动性弱于集成电路整体市场。 国产替代加速，模拟新品国产化率持续提高：我国大部分集成电路芯片对国外进口的依赖度高，但中国模拟芯片市场正在加速发展，我国模拟芯片国产化率持续提升，但大多数国内模拟芯片企业起步较晚，产品以中低端芯片为主，随着中美贸易摩擦带来反向驱动国内研发，技术积累和国家政策的支持促使部分国内公司在高新技术方面取得新突破，目前国内企业在中国市场占比持续提升，行业亦有望迎来长足发展。 库存去化叠加下游消费复苏有望触底反弹：2022年全球半导体产业放缓，2022年Q2开始去库存逐渐成为IC设计公司的主旋律。从存货环比增速的角度来看，大部分企业23Q1存货增速有所下滑，行业库存去化持续推进。从需求角度来看，疫情后消费信心逐步回暖，消费电子等多个下游有望重回增长轨道。参考产业链反馈与国际大厂法说会预测，我们预计全球半导体周期将于Q2筑底，三季度开始复苏。库存去化叠加下游消费复苏，模拟IC设计公司今年有望触底反弹。 模拟IC行业终端应用广阔，行业处于稳定增长阶段。国内供应链成熟度提升、中美贸易摩擦等因素推动国内模拟IC行业快速发展，产业链公司有望充分收益，建议关注圣邦股份、纳芯微、思瑞浦、艾为电子、帝奥微、晶丰明源、力芯微、富满微、卓胜微、钜泉科技、上海贝岭、必易微、希荻微、唯捷创芯。 一、模拟芯片种类丰富，行业处于稳步增长阶段 （一）集成电路行业种类丰富，模拟芯片为重要组成部分 半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料；集成电路（IC，Integrated Circuit）也常称为芯片或微芯片，是一种微型电子器件，其通过在一块半导体基板上，利用氧化、蚀刻、扩散等方法，将众多的电子电路组成的各式二极体、电晶体等电子元件集成在一个微小面积上，以完成某一特定逻辑功能，进而达成预先设定好的电路功能。 集成电路为半导体的重要组成部分，集成电路行业种类丰富。半导体行业主要分为集成电路、分立器件、光学电子和传感器四个部分。根据WSTS数据，2021年全球半导体市场规模为5559亿美元，集成电路的市场规模达4630亿美元，占比为83.2%，为半导体市场的重要组成部分。根据集成电路功能的不同，集成电路又可以细分为存储器、逻辑芯片、模拟芯片和微处理器等类别。 图表1半导体行业分类 图表2 2021年全球半导体行业市场细分占比 根据处理信号类型的不同，集成电路又可分为数字芯片和模拟芯片。数字芯片用于对离散的数字信号（0和1）进行算数和逻辑运算，包含逻辑芯片、存储芯片和微处理器，是一种将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统；模拟芯片主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理连续函数形式模拟信号的集成电路。现实世界中的声音、光线、温度、压力等信息通过传感器处理后形成的电信号即模拟信号，其变化是关于时间的连续函数。 图表3连续的模拟信号 图表4离散的数字信号 数字芯片更追求先进制程，模拟芯片更强调功能的实现。相比于模拟芯片，数字芯片更注重指令周期与功耗效率，符合摩尔定律，制程迭代速度快；模拟芯片则更加注重满足现实世界的物理需求以及特殊功能的实现，其性能并不随着线宽（即集成电路内部电路导线的宽度，是衡量集成电路技术先进程度的标志之一）的缩小而提升，因此模拟芯片并不专注于先进制程，其相对于数字芯片，具有种类繁多、生命周期长、人才培养时间长、低价但稳定等特点，目前模拟芯片的制程大多集中在成熟制程。 图表5模拟芯片与数字芯片对比情况 按照定制化程度的情况，模拟芯片可以分为专用型芯片和通用型芯片。专用型芯片需要根据客户需求和特定系统设备对产品的参数、性能、尺寸的需求进行专门设计，因此定制化程度更高，相比于通用型芯片，专用型芯片往往具有设计壁垒高、毛利率更优等特点。在产品划分方面，专用型模拟芯片通常会依据下游应用领域以及产品进行细分；通用型芯片则为标准化产品，适配于各样的电子系统，生命周期更长。 （二）模拟芯片种类丰富，可分为电源管理芯片和信号链芯片 模拟芯片按应用功能划分，主要分为电源管理芯片和信号链芯片。电源管理芯片和信号链芯片下又包含多种子类，每种子类对应若干具体产品。其中，电源管理芯片主要指管理电池与电能的电路的芯片，可实现对电子设备中的电能进行变换、分配、检测及其他电能管理功能，包括DC/DC、AC/DC、驱动芯片、充电管理芯片等；信号链芯片主要指用于处理信号的电路的芯片，用于模拟信号的收发、转换、放大、过滤等，包括数据转换芯片、数据接口芯片与放大器等。 图表6信号链与电源管理芯片工作示意图 图表7模拟信号转换为数字信号工作原理 1、电源管理芯片：模拟芯片主要细分市场，具有广泛下游应用领域 电源管理芯片即管理电池与电能的芯片，下游应用领域广泛。电源管理芯片包括电池管理芯片、DC/DC、AC/DC、驱动芯片等产品，主要负责电子设备系统中的电能监控、保护和分配等，其性能直接影响设备性能和使用寿命。电源管理芯片具有广泛的下游应用市场，已经广泛应用于消费电子、工业、汽车、医疗、照明等多个领域。 图表8电源管理芯片主要产品功能介绍 AC/DC电源 AC/DC产品通常包含低压控制电路以及高压开关晶体管，以实现将交流电流（AC）转化为直流电流（DC）的功能。AC/DC产品主要应用于消费、医疗、工业和过程控制、国防等领域。 在常见的AC-DC电源中，由于电压转换的方式不同，主要分为两种类型：分别是线性AC/DC电源与开关AC/DC电源，相较于开关AC/DC电源，线性AC/DC采用了传统的变压器结构，电源结构更为简单，但微型化相对更难。 线性AC/DC电源：通过使用变压器将交流输入电压降低到更适合预期应用的值，然后降低的交流电压被整流并变成直流电压。线性AC/DC电源由于巨大变压器的存在，导致线性AC/DC电源设计尺寸较大。 开关AC/DC电源：使用开关电源转换器设计的AC/DC电源称为开关AC/DC电源，半导体技术的发展如大功率MOSFET晶体管的创造，使得开关AC/DC可以快速有效地打开和关闭，使得其更为高效，不需要耗散多余的功率。其工作原理为输入电压不再降低，在输入端被整流和过滤，产生直流电压通过斩波器，将电压转换为高频脉冲序列，波通过另一个整流器和滤波器将其转换回直流电并消除在到达输出前可能存在的任何剩余交流电分量。相比于线性AC/DC，开关AC/DC电源的设计尺寸较小。 图表9直流稳压电源方框示意图 图表10线性AC/DC与开关AC/DC工作示意图 DC/DC电源 DC/DC电源主要作用为对直流电进行升降压操作，DC/DC电源芯片主要是通过反馈电压与内部基准电压的比较，从而调节MOS管的驱动波形的占空比，来保证输出电压的稳定。 DC/DC电源芯片主要分为两种：线性DC/DC电源与开关式DC/DC电源。开关式DC/DC电源相比于线性DC/DC电源设计更为复杂，但功率损失更小。 线性DC/DC电源：主要包括低压差线性稳压器（LDO），LDO通过改变晶体管的导通程度来改变和控制其输出的电压与电流，其优势为稳定性高、纹波小、可靠性高、价格便宜。缺点主要为在输入输出电压相差较大时能量损耗较大，因此只适用于输入输出电压较为接近的场合。 DC/DC开关电源：开关稳压电源（DC-DC）是利用开关电源电路输出占空比或工作频率可调式的脉冲发生器，利用高频率稳压管、电感器、电容器形成直流电输出电压，利用更改占空比或工作频率而调节输出电压。开关DC/DC电源包括三种类型：降压（BUCK）、升压（BOOST）、升降压（BUCK/BOOST）。其优点主要为效率高，体积小。缺点主要为设计复杂，输出波纹大。 图表11 DC/DC芯片内部构造 图表12 LDO典型应用 驱动芯片 驱动芯片介于主电路与控制电路之间，通过放大控制电路的信号，使其能够实现对特定器件的驱动。按照应用领