(报告出品方/作者:招商证券,鄢凡,曹辉)
一、深耕家电控制及消费电子领域8位MCU,持续拓展32位MCU产线
1、公司概况:布局智能控制器及底层算法,深耕8位MCU并持续拓展32位产线
国内老牌芯片设计企业,围绕智能控制器芯片及算法布局技术,产品覆盖家电控制及消费电子等领域。中微半导体专注于数模混合信号芯片、模拟芯片的研发、设计与销售,致力于成为以MCU为核心的平台型芯片设计企业,提供智能控制器芯片及底层算法的整体解决方案。拥有8位及32位MCU芯片设计能力,主要产品包括家电控制芯片、传感器控制芯片、消费电子芯片和电机与电池芯片四大类,主要应用于智能家电、电动工具、无线产品等智能硬件领域。
深耕芯片设计二十余年,领先国内企业推出8位OTPMCU,现完成以MCU为核心的芯片开发平台。年6月中微半导体由杨勇等6名股东出资设立,年公司成功研发第一颗ASIC芯片,年自主开发出基于RISC指令集的汇编语言平台和仿真工具,年在国内率先推出8位OTPMCU芯片,年推出8位OTPMCU触摸显示芯片,年成功研发EE存储IP,年实现MCU全线支持在线仿真。年至年,公司持续推出基于、ARMM0、M0+和RISC-V内核的8位和32位高性能数模混合芯片以及多款模拟芯片。目前,公司完成以MCU为核心的芯片开发平台,实现了芯片的结构化和模块化开发,具备8位和32位MCU、高精度模拟、功率驱动、功率器件、无线射频和底层核心算法的设计能力,可针对不同细分领域做出快速响应。公司可供销售的芯片共八百余款,-年累计出货量超16亿颗。
公司实控人股权较集中,拥有员工持股平台,获深创投等国有资本及多家投资机构入股。①董事长YANGYONG直接或间接持有公司38.84%股份,为控股股东;董事兼总经理周彦直接持有公司27.21%股份,为公司第二大股东;董事周飞直接持有公司4.00%股份,周飞与周彦为兄弟关系,与YANGYONG签署一致行动人协议,三人为公司实际控制人;②拥有顺为志远、顺为芯华员工持股平台,合计持有公司8.88%股份;③获高新投投资、深创投入股,合计持有公司0.54%股份;④获南海成长、中小企业发展基金和南山红土投资机构入股,分别持有公司4.40%/1.33%/1.07%股份。
下设十家全资子公司,分别负责研发、销售、晶圆采购和封测等工作。北京中微芯成负责公司32位MCU设计;新加坡中微负责模拟芯片设计;中微渝芯和中微沪芯负责功率半导体设计;其他公司负责晶圆采购、封装和销售等工作。同时,分设一家厦门分公司从事集成电路销售与设计。
2、主营业务:立足8位家电控制及消费电子芯片,广泛应用于小家电等下游领域
按应用领域划分,中微半导体主营家电控制芯片、消费电子芯片、电机与电池芯片和传感器信号处理芯片,主要应用于家居小家电、厨房小家电、电子烟、电动工具等下游领域。公司成立之初以家电控制芯片为主,随着公司产品线的不断拓展,于年和年分别进入消费电子领域和传感器信号处理领域,近三年消费电子领域和传感器信号处理领域营业收入呈较快增长趋势。年,公司基于成熟的MCU开发平台,结合多种类的功率驱动和无刷电机底层算法切入直流无刷电机领域,成功研发出电机与电池芯片,并于年起实现快速增长。
1)家电控制芯片实现人机交互和家电智能控制,主要应用于家居及厨房小家电。家电控制芯片,是在家电中负责人机交互和智能控制等核心功能实现的处理器芯片,指挥调度如电源管理、驱动、通信以及功率器件等芯片和模块。公司家电控制芯片是以MCU为核心,集成了触摸控制、屏幕显示、ADC转换等功能模块的数模混合芯片,具有高可靠性、高集成度和高性能触摸的特点。主要应用于家居小家电和厨房小家电,少量应用于大家电,小家电应用领域包括热水器、电磁炉、微波炉、燃气灶、油烟机,大家电应用于空调、冰箱、洗衣机等;
2)消费电子芯片针对不同使用场景提供整体解决方案,主要应用于电动牙刷、电子烟和无线充电。消费电子芯片体量大,新兴产品种类多,同时更新换代快,对芯片市场的需求较大,是一种系统集成芯片,包括集成主控、模拟外设等一系列模块。公司利用成熟的MCU开发平台,结合低功耗技术、功率器件设计能力和大量高性能模拟IP开发出满足不同使用场合的消费电子芯片,满足客户对不同芯片资源的需求,提供一站式整体解决方案。主要应用于电动牙刷、电子烟和无线充电器等新兴产品,已得到小米、一加等知名客户的认可;
3)电机与电池芯片服务于直流无刷电机的电机控制与锂电管理,主要应用于骑行类、风机、水泵、园林工具等。直流无刷电机符合节能发展趋势,具有效率高、环保节能、转速范围广、寿命长、噪音小、体积小等特点,具有广阔发展前景。公司电机与电池芯片产品包括直流无刷电机的电机驱动控制芯片和与之配套的电池管理芯片。①无刷电机SoC芯片满足从低压到高压、从小功率到大功率的驱动需求,实现位置电传感器检测、电压流等信号的放大和运算等电机控制功能。主要应用于骑行类、风机、水泵、园林工具等领域,已被TTI、Nidec、东成机电、小米等知名品牌厂商采用。②动力电池BMS芯片与直流无刷电机配套,实现电池的电量与温度监测、充放电管理和安全保护等功能。公司动力电池芯片与先进锂电池供应商ATL合作,被其应用于摩托车电池管理方案中,下游终端客户包括小牛、雅迪等电动摩托车生产商;
4)传感器信号处理芯片实现信号的转化与处理输出,主要应用于血氧仪、雾化器和体温计等。传感器信号处理芯片是以信号感知模拟电路为核心、集成了主控数字电路的系统级芯片,主要负责将传感器探测到的光、气压、电磁波、温度等自然信号转化成模拟的电信号,并通过放大器进行放大后利用ADC模块把模拟信号转化为数字信号进行输入,经过主控数字电路进行处理后,再经由DAC还原为模拟信号进行输出。公司的传感器信号处理芯片目前主要应用于血氧仪、雾化器和体温计等产品。
公司主营的家电控制芯片及消费电子芯片主要面向小家电终端,家电产品占比逐年降低,从的92.47%降低至年的58.06%。-年,公司营收中家电控制及消费电子芯片占比居大头。其中,家电控制芯片主要应用于家居小家电和厨房小家电,少量应用于大家电,其中厨房小家电包括烤箱、洗碗机、燃气热水器、电饭煲、空气炸锅等,家居小家电包括空气净化器、电暖器、电风扇、茶吧机等。此外,消费电子芯片领域中的口腔护理、美容美发、按摩理疗等也可归类为小家电。随公司产品线及应用领域的拓宽,二者面向家电终端领域的收入占比逐年下降,但年仍贡献公司主要营收。
采用Fabless经营模式,与格罗方德、华虹宏力等主要供应商建立了稳定合作关系,提前预付以应对未来产能紧张。中微半导体采用Fabless经营模式,晶圆采购供应商主要为华虹宏力与格罗方德,封装主要委托天水华天进行。年与晶圆厂华虹宏力合作在国内率先推出8位MCU芯片,开启全方位、全产线深度合作;年与晶圆厂格芯合作,并开发自有EE存储IP使用至今。随着半导体需求的增长以及产业链格局的变化,半导体行业的晶圆和封测需求快速上升,年下半年起晶圆和封测产能逐步趋紧,采购价格呈上涨趋势。为增加产能供应的稳定性,新加坡中微向格芯支付了.00万美元的预付款,以在年-年预留一定生产产能。采用经销为主、直销为辅的买断式销售模式,直销客户主要为各类终端产品品牌厂商及模块商,经销客户主要为方案商与芯片代理商。
3、财务概况:产线及型号种类拓展维持营收高增长,年产能紧缺致量价提升
-H1公司产线及产品种类不断拓宽,年芯片缺货涨价潮引领营业收入高速增长,供需缓解和疫情干扰带来22H1营收同比下降。-年公司营业收入逐年快速上升,自1.75亿元增长至3.78亿元,CAGR达47.0%,高速增长原因系①公司产品应用领域持续扩展,产线及产品型号拓宽。公司自年起持续拓展应用领域,消费电子领域切入无线充、电动牙刷和电子烟等市场,同时新增电机与电池芯片产线。可售芯片型号由余款增加至年的余款,同时下游需求增长迅速。②年芯片缺货涨价潮下公司产能稳定,致量价齐升。全球芯片产能紧缺,公司供应链保持稳定,产能稳中有升。21Q4以来半导体行业供应紧张逐步缓解,下游市场供求关系发生变化,同时年3月份以来新一波疫情影响,导致公司芯片量增价降,预计22H1营收同比下降15.89%。
从业务板块来看,家电控制芯片、消费电子芯片合计贡献超75%营收,电机与电池芯片营收占比逐年提升。-年公司家电控制芯片及消费电子芯片均贡献超75%营收,公司自年切入电机与电池芯片领域,电机与电池芯片营收占比迅速提升至年的18.23%;从制程来看,营收集中于纳米、纳米及纳米制程,95纳米先进制程提升较快。主要原因系公司收入以家电控制MCU为主,主流芯片制程多集中于纳米。随着电机与电池芯片领域、传感器信号处理芯片的拓展,95纳米制程的占比逐年提升,从0增加至年的4.81%;从产品位数来看,-年公司8位MCU均贡献超80%营收,32位MCU收入占比呈逐年上升趋势。
从销量和ASP上来看,电机与电池芯片ASP逐年提升明显,年行业整体缺芯带来整体ASP大幅提升。
1)家电控制芯片:家电客户稳定,智能化趋势下客户需求增加驱动销量攀升,年公司产品结构优化叠加芯片市场涨价潮,销售均价有所上涨,收入快速提升。从销量上看,-年出货量自1.85亿颗增长至3.16亿颗,年出货3.77亿颗,同比增长19.3%,主要系:①家电智能化发展和芯片国产替代意识增强;②公司家电控制产品线齐全,型号种类超款;③公司家电控制芯片持续迭代升级,高可靠、高集成产品具备较高用户粘性,销量随客户需求增加而稳步增长。从价格上看,年ASP同比下降12.33%,主要系年单价较低的ASIC芯片销量占比提高所致,年ASP同比增长91.37%,主要系①公司单价较高的内核芯片销售占比提升;②年芯片行业产能紧缺,供需失衡背景下行业普遍涨价;
2)消费电子芯片:消费电子芯片客户数量增多驱动销量快速增长,产品结构优化叠加涨价潮带来销售价格上涨,收入快速提升。从销量上看,-年出货量自1.47亿颗增长至4.97亿颗,主要系公司进入消费电子芯片市场后,针对不同应用场景布局技术应用,客户数量增加带来销量提升。从价格上看,-年销售单价稳步提升,主要系产品结构优化,资源更大、单价较高的、M0内核芯片销售占比提升。年ASP同比增长.34%,主要系年产能紧缺、消费电子芯片内部结构调整等因素影响;
3)电机与电池芯片:年投入研发并于年实现量产,受益于直流无刷电机广阔市场需求,销量迅速增长,涨价潮带来年销售均价上涨,收入及收入占比快速提升。从销量上看,电机与电池芯片为公司重点布局领域,年投入研发并于年实现量产,年出货0.84亿颗,同比增长.94%。其应用下游直流无刷电机凭借高效、低功耗等优势,广泛应用于家电、电动工具等领域,市场需求持续拓展。受益于公司产品线丰富与下游市场拓展,电机与电池芯片出货量迅速提升。从价格上看,年ASP同比增长89.34%,主要系年尚未实现大规模销售,年形成规模化效应,年ASP同比增长73.02%,主要系受年芯片产能紧缺、电机与电池芯片内部结构调整等因素影响;
4)传感器信号处理芯片:5G、物联网发展带来传感器信号处理芯片需求增长,收入持续提升占比相对稳定。公司多型号芯片量产叠加市场需求增长,出货量快速提升。同时,年芯片涨价潮带来销售均价上调,综合影响下收入快速增长,但营收占比维持低个位百分数,影响有限。
-年毛利率较低的消费电子芯片销售占比提升致使综合毛利率略有下滑,年芯片价格上涨叠加成本侧价格影响滞后显现带来毛利率大幅提升。
1)-年综合毛利率维持在40%以上且略有下滑,主要原因系毛利率较低的消费电子芯片占比提高。-年公司综合毛利率分别为45.03%/43.91%/40.69%,呈现小幅下滑趋势。分产品来看,家电控制芯片、电机与电池芯片和传感器信号处理芯片毛利率整体水平较高,消费电子芯片毛利率在25%-29%之间,整体水平相对较低。消费电子芯片销售占比提升带来毛利率小幅下滑;
2)年综合毛利率较年提升28.25pcts达到68.94%,主要原因系芯片价格上涨的同时成本侧价格影响滞后,叠加公司产品结构优化。①受行业供求关系影响,公司产品销售单价提升明显。年上游供应商产能不足情况下普遍涨价,公司据此上调各类别芯片产品价格。其中消费电子芯片单位售价由0.28元/颗上涨为0.76元/颗,毛利率由28.35%上涨为68.34%,增长幅度最大,原因系-年消费电子市场竞争激烈,售价较低,年消费电子MCU缺货严重,其涨价幅度更大;
②公司适当提前备货,降低晶圆成本上涨对公司产品成本的影响。公司年提前布局晶圆备货,适当增加采购订单。年,公司晶圆供应商陆续提高产品报价,但由于从晶圆采购下单到回货通常存在一定周期,年上半年或下半年较高价格的采购订单尚未影响到对应同期公司采购回货的晶圆平均单价,若将年晶圆成本价格替换为截至年末各型号晶圆价格上涨后的下单价格进行测算,公司主营业务毛利率将下降至64.31%;③公司产品结构优化。年,公司较高毛利的内核与RISC-89内核的8位芯片产品毛利率进一步提升,同时销售比例提升。
-年,公司毛利率与可比公司相似,年公司受益于较强议价能力,主营业务毛利率提升较大,且高于同业可比公司均值。对比同行业上市公司兆易创新、中颖电子、芯海科技和恒玄科技,-年公司毛利率基本处于行业均值。年以来公司主营业务毛利率提升幅度显著且高于行业平均,主要系:①全球芯片产能紧张背景下,公司产品销售均价提升;②于年提前布局晶圆备货,降低年晶圆成本上涨带来的影响;③公司前五大客户销售占比低于同业可比公司,客户集中度相对较低,公司议价能力较强,价格调整较为灵活。
-年期间费率整体呈下降态势,年管理费率大幅上升系股权激励。年公司实施股权激励确认股份支付.33万元导致管理费用大幅上升,除此之外期间费用整体上升。由于营收增速高于期间费用增速,期间费率整体呈下降态势。
-年公司归母和扣非归母净利润持续增长,年行业缺芯带来的量价齐升是利润水平大幅提升的主要原因,年芯片ASP下降以及上游晶圆厂涨价对于利润有较大幅度的侵蚀。公司扣非归母净利润变化趋势总体跟随归母净利润变化趋势,年扣非归母净利润高于归母净利润主要系年公司实施股权激励确认的股份支付金额为.33万元,该笔金额计入到其他符合非经常性损益定义的损益项目。
根据注册稿预测数据,年上半年营收、归母净利润和扣非归母净利润预计都将同比下降,主要系年第四季度过后半导体行业供应紧张逐步缓解,芯片销量预计同比仍能实现一定增长,但是由于下游供求关系发生变化,公司产品销售单价和毛利率有所降低,同时年3月份以来的疫情影响也对公司业务开展造成一定影响,此外,声光电科股票公允价值的潜在变动预计将拉低公司归母净利润。
4、研发实力:以自研核心技术为营业支柱,推进高集成、高可靠、低功率芯片研发
核心人员技术背景深厚,曾任职于海内外知名集成电路领域企业,拥有多年MCU等芯片的研发设计经验。1)YANGYONG:公司创始人。先后就读于抚顺石油学院(现更名为“辽宁石油化工大学”,下同)、东南大学,分别获学士和硕士学位。曾任深圳市赛格集团有限公司工程师、深圳市普特集成电路有限公司总经理,年6月至今任公司董事长、总工程师;2)苗小雨:核心技术人员。新加坡南洋理工大学硕士,曾任InstituteofMicroelectronics(Singapore)工程师、MarvellAsiaPteLtd副主任工程师和部门经理,年12月至今任公司技术总监,拥有近20年模拟电路设计经验。年12月至今任公司副总经理。开发了高速ARM-CortexM0系列、电机控制系列、多功能高安全性电磁炉专用SOC、高集成度电子烟等系列芯片;
3)李振华:核心技术人员。中央财经大学工商管理硕士,曾任瑞萨集成电路设计(北京)有限公司MCU研发部高级专家,年4月至今任北京中微芯成微电子科技有限公司总经理,年11月至今任公司产品总监,年12月至今任公司副总经理。拥有近15年的汽车电子经验,负责芯片产品的架构设计研发及管理工作,主持开发了包括面向超低功耗和高可靠性、面向汽车级和面向家电控制领域的一系列芯片。研发投入持续上升,研发人员占比较高,比例达48.89%。虽然规模效应导致公司研发费率逐年下降,研发费用稳步上升。年公司研发费用为1.01亿元。截至年12月31日,公司共拥有研发人员人,占员工总人数的48.89%。
公司自主研发高可靠MCU技术、高性能触摸技术等5项核心技术,产生的收入占比逐年递增,年贡献超97%营收。截至年12月31日,发行人及其子公司共拥有40项专利,包含发明专利15项、实用新型25项。公司拥有5项核心技术,分别是高可靠性MCU技术、高性能触摸技术、高精度模拟技术、电机驱动芯片技术及底层算法和低功耗技术,均为自主研发。-年,公司核心技术产生的收入占总体收入比重分别为86.90%、92.03%、93.46%和97.18%,呈逐年递增态势。
5、募投计划:拟募资7.29亿用于大家电与工控MCU、物联网Soc及车规级芯片研发
拟募集7.29亿元用于大家电及工业控制MCU、物联网Soc及模拟芯片、车规级芯片研发,持续进行现有领域芯片的升级,开拓高端产品线。大家电和工业控制MCU芯片研发及产业化项目:目标打造一个适用于大家电控制和工业控制的高性能MCU芯片全功能开发平台。该平台主要是基于ARMCortex-M4F系列内核,支持DSP指令、浮点运算、内部总线零等待等功能,能够集成公司的电源管理模块、各种外围通讯接口、模拟接口以及各类功率驱动模块。项目拟用时3年,项目总投资1.9亿元。
物联网SoC及模拟芯片研发及产业化项目:建设目标是研发及设计面向智能三表(水表、电表、气表)、烟雾传感器、无线传输(2.4GHz、蓝牙、Wi-Fi等)等应用场景的物联网芯片,拓展公司产品应用领域,提高公司整体竞争实力。项目拟用时3年,项目总投资1.3亿元。车规级芯片研发项目:建设目标是建立车规级芯片的研发平台,打造出适用于电机控制、电池管理、车身和娱乐控制系统等一系列的车规级芯片,实现国产替代。该平台主要是基于ARMCortex-M系列或ARM中国星辰CPU内核,支持DSP指令、支持浮点运算、内部总线零等待等功能,并集成各种模拟功能的高性能混合信号SOC开发平台。项目拟用时3年,项目总投资2.8亿元。
二、家电控制、消费电子等领域智能化趋势明显,驱动MCU市场需求增长
1、MCU百亿美金市场长期受国际巨头主导,进口替代趋势下国内市场增速加快
MCU作为芯片级的计算机,能够实现智能化及轻量化控制。MCU(MicroControllerUnit)微控制单元,又称单片微型计算机。指的是把CPU的频率与规格做适当缩减,并包含RAM、ROM、时钟、定时/计数器等外设,甚至将CD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机。MCU能够用软件控制来取代复杂的电子线路控制系统,实现智能化以及轻量化控制。
中微半导体立足8位MCU并持续拓展32位产品线,8位机多用于消费电子、小家电等简单控制领域,32位机多用于智能大家电、触摸控制等复杂控制领域。MCU总线位数越高,单次处理的数据量越大、处理速度也越快。8位MCU具有功耗低、成本低、使用便捷等优点,广泛应用于消费电子、工业控制、家电等领域。32位MCU具有更强的运算能力,可以满足当下大多数嵌入式场景的需求,多用于智能家居控制、指纹识别、触控按键等领域。中微半导体立足8位MCU布局RISC、、ARM-CortexM0/M0+/M4、RISC-V等内核芯片产品,8位MCU产线成熟,同时持续拓展ARM-CortexM0/M0+等内核的32位MCU产品型号,可满足下游不同应用场景需求。
MCU下游面向长尾市场应用广泛,全球MCU集中应用于汽车工控领域,中国MCU目前主要集中应用于中低端消费领域,国内厂商正逐步向工业和汽车等高端领域拓展。据ICInsight数据,年全球MCU主要应用于汽车电子、工控医疗、计算机和消费电子4大领域,其中汽车电子与工控医疗二者合计占比达约58%,消费电子等中低端消费领域占比较小。同年,中国MCU主要集中应用于中低端消费领域,汽车电子与工控合计占比仅为25%,工业级、汽车级MCU国产化率低。中微半导体MCU产品主要面向小家电及消费电子终端领域,长期来看,随下游家电及消费电子领域的智能化升级带来的MCU含量及需求上升,公司MCU芯片市场发展空间广阔。
年全球MCU市场规模约亿美元并持续增长,中国MCU市场总体增速高于全球,-年CAGR达8.99%。根据ICInsights数据,年全球MCU市场规模约为亿美元,-年全球MCU市场规模CAGR预计约为6.08%,预计年市场规模可达亿美元。根据IHS数据,中国MCU市场规模约为-亿元,年中国MCU市场规模预计达.8亿元,-年中国MCU市场CAGR为8.99%,中国MCU市场增速高于全球MCU市场增速。
全球MCU市场竞争格局稳定,国外传统半导体厂商长期主导市场,国产厂商呈现散而弱的局面,MCU国产化率低。根据英飞凌