半导体行业深度：模拟芯片公司如何穿越周期成长

证券研究报告|行业深度 半导体 2024年09月03日 半导体 模拟芯片公司如何穿越周期成长 优于大市（维持） 证券分析师 投资要点： 陈蓉芳 资格编号：S0120522060001 邮箱：chenrf＠tebon.com.cn陈瑜熙 资格编号：S0120524010003 市场表现 邮箱：chenyx5＠tebon.com.cn 半导体沪深300 复盘：德州仪器如何穿越周期成长？ 1）业务维度：过去20年里，德州仪器经历了四轮科技周期，第一轮周期中，TI从繁杂的大集团完成转型，布局DSP和模拟相关产品；第二轮周期中，TI通过OMAP处理器大放异彩；第三轮周期中，TI走上专注模拟之路；第四轮周期中，TI依靠 工业和汽车模拟芯片创下业绩新高，并削减代理，强调成本控制与产品供应能力；目前，站在新一轮周期的起点之上，我们看好AI、电车智能化及AIOT创新对模拟芯片的长期需求。 9% 0% -9% -17% -26%2023-082023-122024-042024-08 -34% -43% 资料来源：聚源数据，德邦证券研究所 相关研究 1.《特朗普若胜选，半导体国产化进程或加速演变》，2024.7.30 2.《TIFY24Q2业绩复苏，中国市场需求率先开启连续强劲增长》，2024.7.26 3.《——龙芯中科事件点评-3C6000初步测试通过，国产替代加速》，2024.7.26 4.《半导体设备限制加紧，国产设备替代加速》，2024.7.18 5.《2024半年度业绩预告点评-思特威（688213.SH）：Q2业绩超预期，智慧安防与手机CIS双击》，2024.7.16 2）并购维度：90年代以来，德州仪器完成近30次剥离与并购，我们大致分为以下三大转型期。1996年起“先破后立”，布局“互联网时代”；2002年开始重心转向手机处理器；2008年开始全面转向模拟，聚焦汽车与工业市场。在三轮外延并 购，聚焦转型之下，德州仪器奠定了模拟IC龙头地位。 3）扩产维度：2009年起，德州仪器率先开始了从8吋到12吋产线的迁移，让芯 片制造成本降低40%。此外，在本轮周期底部，德州仪器逆周期扩产，计划在2021- 2030年新增6座12吋晶圆厂，以支持未来10余年的增长。我们认为随着业务端逐渐趋于稳定，成本管控和产品供应能力或成为TI未来重点发力的方向。 知底：为何模拟IC赛道长坡厚雪？ 1）电子设备“理解”和“运行”的基础，注重深耕细作+长期积累。信号链模拟芯片充当外部模拟信号和处理器能“理解”的数字信号之间的桥梁，而电源链模拟芯片作为电子设备的“心脏”，完成着供应能量的使命，是电子设备运行的基础。因 此，几乎所有电子设备中都能见到模拟芯片的踪影。 相比于数字芯片通过推出某个热卖产品而迅速带动收入的模式，模拟芯片更注重长期积累，通过料号和产品的积累实现营收的稳步增长。我们认为“通过某一强势产品切入市场，再围绕该市场，迎合客户需求，拓展其他产品，最后进一步提供一整套解决方案或者参考设计。”这或是国内模拟公司做大做强的标准路径。 2）攻守兼备：广阔市场空间与高增速+优秀的抗周期属性。根据Statista数据， 2023年全球模拟芯片市场规模达到773亿美元，约占全球半导体市场规模的19%。 受益于AI及汽车电气化等需求的快速增长，预计2023-2029年6年市场规模CAGR将达到8.5%。同时，广泛的下游应用、多样化的产品种类以及产品的长生命周期等特性也有效地降低了模拟芯片行业的整体风险和不确定性，为模拟芯片公司提供了更为稳健的经营环境。 3）竞争格局分散，国产替代空间广阔。我国是最大的模拟芯片市场，但2023年 自给率却仅有15%，国外龙头厂商在中国的营业收入远远超过本土厂商，例如2023 年TI和ADI在中国的收入分别达到了33亿美元和22亿美元，作为对比，中国大陆龙头厂商圣邦股份在大陆和思瑞浦在境内的收入仅1.4亿美金和1.2亿美金，如此矛盾在逆全球化趋势之下或将有所改观。此外，模拟芯片行业竞争格局分散，2021年CR5在50%左右，分散特征也给予了国产厂商切入的契机。 破局：国内模拟IC如何突破深水区？ 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1）本轮国产芯片周期的起承转合： 起（2019年）：美国限制本土厂商对华为等终端厂商的芯片供应，直接刺激了国内终端厂商对国产芯片的倾斜采购，国产模拟芯片厂商在消费领域逐步切入。 承（2019-2021年）：5G和AIOT等科技创新带动消费电子需求快速提升，同时疫情对供应链造成影响。因此，下游厂商采取保守的库存策略，拉动了模拟芯片需求。 转（2021-2023年）：由于需求不及预期，且此前下游的备货策略导致渠道和终端库存较高。行业竞争加剧，内卷+外卷严重，模拟芯片行业因此来到下行周期。 合（2024年后）：目前消费领域已复苏，我们预计随着汽车和工业端库存逐步去化，在AI与汽车智能化的趋势下，模拟芯片需求和市场规模将稳步提升。 2）“转”→“合”，当下模拟芯片行业在什么位置？ 短期看库存：库存周期接近尾声，消费电子率先复苏； 中期看格局：新“国九条”+“科八条”齐发力，加速行业资源整合，竞争状况有望优化； 长期看需求：AI+汽车电动化趋势贡献增量，国产替代空间广阔； 3）破局策略：“研发创新+并购扩张”或将是模拟IC行业发展的主旋律。 复盘TI来看，TI在其发展历程中曾经历过数次模拟芯片公司的收购，包括美国国家半导体和Burr-brown等，这些收购迅速扩充了TI的产品组合和客户资源；同时，向工控和汽车等高端市场转型也是发展的必然选择，TI自2007年起一方面通过收购其他公司扩充市场和技术，另一方面将更多资源投入汽车和工控，2013年后逐步取得成效：汽车和工业收入占比迅速提升。工控和汽车市场壁垒高、市场广且产品寿命长，为TI模拟龙头的地位打下了坚实的基础。 结合TI发展之路，我们认为当下国产模拟厂商既有充分的内部条件去并购和发展高端市场，外部的环境也决定行业必须去整合资源，走向高端： 第一，2023年之前，一级市场火热，加上半导体行业也一直是国内政策重点发力的方向，不少模拟IC公司在此背景下积累了充足的资金，具备了并购优质标的的能力。同时，融资环境的紧缩和行业竞争的加剧迫使一些中小型公司考虑被并购。 第二，国内模拟芯片厂商借助贸易冲突的机遇取得了发展，但这种供应链的倾斜不会永远持续。为了与国际领先企业竞争甚至拓展海外市场，国内厂商需将目光放得更长远，发展高端市场，重视研发投入和资源整合，形成投入正向循环。 第三，国内模拟厂商往往采用Fabless模式，工艺开发能力和成本控制能力有限。而海外模拟大厂积极扩产，全面转向12吋线，成本控制及产品供应能力大幅提升。发展IDM或Fab-lite模式或成为国产模拟芯片厂商发展之关键。 投资建议：过去两年，模拟行业因下游去库存，业绩和估值双双受到重创。而随着消费电子复苏，汽车、工业等市场持续去库，当下库存周期已迎来尾声。另一方面，“国九条”+“科八条”的推出加速行业资源整合，竞争格局优化可期。 站在新一轮周期的起点之上，我们看好AI、电车智能化及AIOT创新对模拟芯片 的长期需求，国产模拟芯片厂商有望受益国产替代东风，实现稳步增长，投资价值凸现。建议关注“资金实力充沛，产品组合实力较强”和“研发实力强劲，重点领域有前瞻性布局”的两类公司，如圣邦股份、思瑞浦、纳芯微、杰华特等。 风险提示：下游需求复苏不及预期；国际龙头经营策略变动；贸易政策变动； 内容目录 1.复盘：从TI发展之路看模拟发展周期6 1.1.业务维度：科技周期的四“涨”四“落”看业务发展8 1.2.并购维度：分拆并购，聚焦发展是主旋律12 1.3.扩产维度：全球化布局，稳步扩产12吋产线筑造行业护城河14 1.4.复盘总结：德州仪器龙头之路——“研发创新+并购聚焦+成本管控”16 2.知底：为何模拟IC长坡厚雪？18 2.1.电子设备“理解”和“运行”的基础，注重深耕细作+长期积累18 2.1.1.应用领域广泛，现代电子设备之基础18 2.1.2.注重深耕细作+长期积累，有望呈现指数型营收增长模式20 2.2.攻守兼备：广阔市场空间与高增速+优秀的抗周期属性22 2.3.竞争格局分散，国产替代空间广阔23 3.破局：国产模拟芯片如何突破深水区？26 3.1.本轮国产模拟芯片周期的起承转合26 3.2.“转”→“和”，当下模拟芯片行业在什么位置？27 3.2.1.短期看库存：消费电子率先完成去化，工业&汽车即将见底27 3.2.2.中期看格局：“国九条”+“科八条”协力，行业内卷有望缓和28 3.2.3.长期看需求：AI+汽车电动化增量可期，国产替代方兴未艾29 3.3.破局策略：“研发创新+并购扩张”或将是模拟IC行业发展的主旋律33 3.3.1.研发创新：从低端产品切入高端产品，从消费级切入工车规级产品34 3.3.2.并购扩张：横向发展扩大产品矩阵，纵向延伸铸造行业护城河38 4.投资建议39 5.风险提示40 图表目录 图1：1994-2023年费城半导体指数及TI股价（美元）走势图及复盘6 图2：TI季度营收（百万美元）及库存天数7 图3：2006-2023年德州仪器按下游收入拆分（百万美元）7 图4：2000-2022年全球半导体销售额8 图5：美国PC渗透率趋势9 图6：2001-2019年全球PC出货量（百万）9 图7：2004-2014年功能手机出货量（百万）9 图8：2009-2023年全球智能手机出货量10 图9：2013-2021年全球半导体公司模拟IC业务营收规模（百万美元）11 图10：2019Q1-2024Q1TI及ADI存货规模（亿美元）11 图11：2019Q1-2024Q1TI及ADI存货周转天数（天）11 图12：德州仪器资本运作路线12 图13：针对DSP业务的完整布局12 图14：TI制造工厂分布（截至2015年）14 图15：TI12吋模拟晶圆厂发展之路15 图16：TI扩产规划15 图17：TI毛利率与库存天数走势16 图18：TI发展之路总结17 图19：模拟IC功能示意图18 图20：模拟芯片分类18 图21：各模式模拟芯片公司运作模式20 图22：ADIFY23约50%收入来自生命周期10年以上产品21 图23：ADIFY23约80%收入来自收入贡献不高于0.1%的产品21 图24：数字芯片营收增长模式21 图25：模拟芯片营收增长模式21 图26：集成电路市场规模（十亿美金）22 图27：2022年通用模拟芯片预测规模及增速（亿美元）22 图28：2022年专用模拟芯片预测规模及增速（亿美元）22 图29：各种类芯片市场规模同比增速趋势23 图30：模拟IC芯片竞争格局演变23 图31：中国模拟芯片市场规模与自给率间的矛盾24 图32：2013-2023年全球电动汽车保有量（百万）25 图33：中国模拟芯片周期26 图34：申万模拟芯片设计指数走势复盘26 图35：部分模拟IC公司存货周转天数27 图36：部分国内模拟IC公司存货规模（亿元）27 图37：模拟行业各公司近期业绩情况（单位：亿）（币种：原始币种）28 图38：半导体/模拟芯片设计上市公司数量及市值变化28 图39：MPSAI硬件电源解决方案30 图40：MPS典型AI电源应用30 图41：AI服务器出货量预测30 图42：希荻微硅阳离子DC-DC方案31 图43：2022-2027年AIPC出货量预测31 图44：2023-2027年AI手机出货量预测31 图45：模拟芯片在新能源汽车中的应用32 图46：汽车半导体市场规模（十亿美金）33 图47：国产模拟芯片厂商破局之路33 图48：部分申万模拟IC设计公司可用资金及研发投入梳理34 图49：TI消费市场占比及工业+汽车市场占比36 图50：电源管理技术难度图谱36 图51：车用零组件基本要求说明图37 表1：第一阶段收