军用电子元器件的概念、分类、作用
军用电子元器件作为武器装备产业链上游,是军工信息化、智能化的基石和基础支撑,是保证装备高可靠的基本单元,其质量与可靠性直接关系到装备的技术性能、研制进程以及作战能力。电子元器件是电子元件和电子器件的总称;电子元件指本身不产生电子,且对电压、电流无控制和变换作用,又称无源器件(被动器件);电子器件指本身能产生电子,且对电压、电流有控制和变换作用,又称有源器件(主动器件)。被动元件主要包括电阻、电容、电感、连接器等;主动器件主要包括分立器件和集成电路,而集成电路又主要分为模拟芯片和数字芯片。电子元器件是武器装备研制、生产和使用的战略物质基础,对实现装备功能性能指标、可靠性和维修性等通用质量特性起关键作用。 产业特点——高壁垒、稳格局、强盈利,产业上游高景气赛道 进入壁垒高 军工电子行业进入壁垒较高,行业外潜在竞争对手较难进入,行业市场化程度较低。一方面,由于武器装备的特殊属性,企业要进入武器装备采办市场,必须通过国家和用户的资质认证及产品认证,比如保密资格认证、武器装备科研生产许可证、装备承制单位资格认证,存在较高的业务壁垒。一方面,军用高可靠电子元器件产品的性能、可靠性以及供货有着更高或更特殊的要求,生产厂家需要具备从客户需求分析、原材料配方、生产工艺、质量判定到可靠性保障等一系列技术流程的深刻理解和技术积累,同时还要求企业拥有先进的研发平台、试验设备及较强的研发团队,不断推出适应特种需求的新型产品及时满足用户需求,存在较高的技术门槛。 投资策略 核心观点 军用电子元器件产业具有典型的高壁垒、稳格局、强盈利特点。一方面,军用高可靠电子元器件产品的性能、可靠性以及供货有着更高或更特殊的要求,生产厂家需要具备一系列技术流程的深刻理解和技术积累,同时还要求企业拥有先进的研发平台、试验设备及较强的研发团队,存在较高的技术门槛;一方面,我国军用电子元器件头部企业在研发投入、技术储备、客户资源和服务等方面具有较高的先发优势,马太效应明显,竞争格局较为稳定;同时,由于军用电子元器件容易形成规模效应、产品成本占终端设备总成本较小、注重高可靠性和一致性而对价格敏感度低等原因,行业盈利水平相对较高。 军用电子元器件位居产业链上游,受益信息化建设驱动、国产替代推动、下游装备放量拉动,使其成为军工产业链上游较高景气赛道之一。军用电子元器件位于军工产业链上游,最先反应行业需求,同时下游应用广泛、不受制于单一领域或型号,可在一定程度上代表军工行业的整体景气度。十四五国防军工确定性高成长,军用电子元器件不仅受益于军队现代化建设带来的武器装备放量,同时也受益于信息化下新式装备中电子元器件用量的提升。同时军用电子作为上游核心部件,自主可控需求迫切,部分细分领域自给率不足,存在广阔的国产替代空间。 集成电路国产化需求旺盛,国产替代市场空间大,传感器、RCL、连接器技术突破,受益国防信息化建设带来的武器装备放量。国内已成为全球集成电路需求最大的市场,集成电路自给率较低,国产化需求旺盛,国产替代市场空间大,前景广阔;传感器在高技术武器和军用装备中起到“军力倍增器”的作用,国企占据头部企业,技术领先,布局全产业链,民企在细分领域逐步发展。军用RCL(容阻感)的MLCC、钽电容等先进技术军用市场应用广泛,将伴随国防信息化建设加速而保持放量;军用连接器的竞争格局较为稳定,供给需求双平衡,呈持续增长态势。 投资建议:国防信息化建设加速,军工电子行业持续增长,重点关注技术水平高,盈利能力强,渠道优势好,估值水平较低的细分行业龙头企业。推荐关注军用模拟芯片:振华风光、国博电子、铖昌科技、新雷能、雷电微力、臻镭科技、国光电气;军用数字芯片:紫光国微、复旦微电、振芯科技、中国长城、智明达;军用传感器:航天电子、赛微电子、星网宇达、晨曦航空、高德红外、睿创微纳、大立科技、盟升电子;军用RCL(容阻感):振华科技、火炬电子、宏达电子、鸿远电子;军用连接器:航天电器、全信股份。 风险提示 行业国产化进程不及预期 下游需求不及预期 汇率波动风险 研究报告全文:2023年1月16日信息化武器装备的精灵军用电子元器件产业深度报告行业评级增持分析师魏永证券执业证书号S0640520030002邮箱weiyavicseccom分析师郭鑫证券执业证书号S0640522090002邮箱guoxjravicseccom中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分引言军用电子元器件的概念分类作用军用电子元器件作为武器装备产业链上游是军工信息化智能化的基石和基础支撑是保证装备高可靠的基本单元其质量与可靠性直接关系到装备的技术性能研制进程以及作战能力电子元器件是电子元件和电子器件的总称电子元件指本身不产生电子且对电压电流无控制和变换作用又称无源器件被动器件电子器件指本身能产生电子且对电压电流有控制和变换作用又称有源器件主动器件被动元件主要包括电阻电容电感连接器等主动器件主要包括分立器件和集成电路而集成电路又主要分为模拟芯片和数字芯片电子元器件是武器装备研制生产和使用的战略物质基础对实现装备功能性能指标可靠性和维修性等通用质量特性起关键作用现代化国防信息指挥控制系统框架及军用电子元器件分类作战应用武器控制联合作战部队机动兵力协同电源管理翻倍设备的模拟芯片信息处理能短信信号链力将电子期息系统与设备现战场管理方案制定指挥决策效流的成本功代指逻辑芯片果挥全军指挥系统耗和重量降化数字芯片存储器控主低一半国陆军指挥系统海军指挥系统空军指挥系统火箭军指挥系统防制动微处理器电信岸基指挥系统编队指挥系统潜艇指挥系统空中指挥系统器可使电子系子息电件统或装备的二极管元中指子探测距离和情预警探测系统情报系统侦察系统器期挥元分立器件三极管分辨率等技报件效控电水器术指标翻倍预雷观侦侦大功率晶体管的果制红卫遥导子下声件降低九成功警达通察察作系外星感航侦侦呐耗和重量探站站船机用统测察察其他半导体器传感器结被件光电子构信动框通信系统长息安系计信电RCL可使其探测架F网数电阻期基数机骨全统算息子范围提高一专D卫络据效础据动干设保平流元电容个数量级网D星管库果设链网网施障台器连接器施I理件电阻资料来源C4ISR体系结构建模与设计技术研究韦尔股份招股书好上好招股书长晶科技招股书云汉芯城招股书鸿远电子招股书中航证券研究所2一产业特点高壁垒稳格局强盈利产业上游高景气赛道11进入壁垒高12竞争格局稳13盈利能力强目录二驱动因素信息化建设驱动国产替代推动下游需求拉动21国防信息化深入推进电子装备使用率提高22自主可控驱动国产替代国产元器件进程加速23新型装备列装加速配套电子同步放量三发展现状下游应用广泛增长确定性高31特种集成电路311军用模拟芯片312军用数字芯片313军用传感器32军用被动元器件321军用RCL容阻感322军用连接器四投资策略41投资逻辑42投资图谱一产业特点高壁垒稳格局强盈利产业上游高景气赛道11进入壁垒高军工电子行业进入壁垒较高行业外潜在竞争对手较难进入行业市场化程度较低一方面由于武器装备的特殊属性企业要进入武器装备采办市场必须通过国家和用户的资质认证及产品认证比如保密资格认证武器装备科研生产许可证装备承制单位资格认证存在较高的业务壁垒一方面军用高可靠电子元器件产品的性能可靠性以及供货有着更高或更特殊的要求生产厂家需要具备从客户需求分析原材料配方生产工艺质量判定到可靠性保障等一系列技术流程的深刻理解和技术积累同时还要求企业拥有先进的研发平台试验设备及较强的研发团队不断推出适应特种需求的新型产品及时满足用户需求存在较高的技术门槛军用元器件领域的高壁垒资质壁垒技术壁垒武器装备科研生产装备承制单位资格军用电子元器件生军用电子元器件质保密资格认证可靠性高专用性强研发周期长许可证认证产线QPL认证量QPL认证军方以国家军用标行政许可事项申直接与军方签订合准为依据对军用电军用电子元器件生军用电子元器件的请其他军工资质的同必备资质子元器件制造厂生需要军用电子元器产技术具有很强的行政许可事项从质量与可靠性是武军工产品具有集成前置条件从事武总装备部对境内申产线进行认证鉴件生产线QPL专用性和系统性事列入武器装备科器装备质量与可靠度高结构复杂器装备科研生产许请承担装备研制定后列入QPL合格认证其配方技术产品研生产许可专业性的关键和核心性能参数指标严苛可目录范围内科研生产修理技术目录根据审查能反映企结构设计技术生目录内产品科实战目标要求质量等特征前期研发生产活动的军工企服务任务的单位进军工客户在同等条业近期质量信息的产工艺控制技术研生产和申请承制的高标准满足特周期长前期研发业必须按照规定获行资格审查认定件下会优先采购已合格鉴定摸底试验检测技术具有较强资格的前提殊性能外同时保投入大得保密资格认证后合格后正式注册被列入QPL目录的报告给出认证的系统性并相互关障批次的稳定性及方能取得武器装编入装备承制单产品但并非进入联一致性备科研生产许可证位名录军工市场必须具备的资质认证资料来源火炬电子招股书鸿远电子招股书智明达招股书铖昌科技招股书我国军事装备竞争性采购问题研究国产军用电子元器件质量与可靠性及标准体系中航证券研究所4一产业特点高壁垒稳格局强盈利产业上游高景气赛道12竞争格局稳我国军用电子元器件已从仿制阶段逐步走向自主研发阶段同时又由于军用电子产业具有较高的资质壁垒技术壁垒和市场壁垒行业竞争格局较为稳定且呈现出强者愈强的马太效应行业集中度逐步提升以典型的被动元器件军用连接器为例近年来我国军用连接器行业集中度明显提升前五大军用连接器厂家市场占比从2013年的59提升至2020年的76这主要源于我国军用电子元器件产业已从仿制阶段逐步进入自主研发阶段头部企业在研发投入技术储备客户资源和服务等方面具有较高的先发优势生产能力有保障且能更快响应军品生产需求和满足迭代更新需求从而使得军用电子元器件产业竞争格局较为稳定前五大军用连接器厂商营收占比亿元我国军用连接器行业头部企业对比分析100202080军用连接器年营业收入7976具体经营主体主要产品应用领域主要客户71757373头部企业亿元656059领域主要应用于军中航光电子公司兴电连接器光器件及光电工各细分领域以及新40电连接器及集成组件中航光电华航空电器中航富设备线缆组件及集成产能源和通信等领域7719亿元20士达中航海信光电品流体器件及液冷设备客户航空航天兵器船舶等0领域主要应用于军航天电器子公司华连接器2728亿继电2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年高端连接器微特电机工各细分领域航天电器旃航天电器航天林器32亿电机101亿继电器和光通信件客户航空航天泉机电光通信器件115亿2020年我国主要军用连接器厂商市占率兵器船舶等圆形矩形射频同轴领域防务装备通四川华丰四川华丰营收合计753亿元汽车印制电路光通讯讯装备轨道交通和2418等连接器及集成组件新能源等领域领域防务装备通射频同轴连接器255亿射频同轴连接器射频微4972讯装备轨道交通500陕西华达陕西华达低频连接器132亿射带连接器射频转接器新能源和石油勘探等频同轴电缆组件144亿射频组件微波器件等600领域低频圆形低频矩形高1510杭州航天电子领域防务装备医2019年营收合计28亿频等通用电连接器以及各航天电子子杭州航天电子疗通讯汽车等领元种特种电连接器和电缆组公司域中航光电航天电器四川华丰陕西华达其他件资料来源华经产业研究院中航证券研究所5一产业特点高壁垒稳格局强盈利产业上游高景气赛道13盈利能力强军用电子元器件由于具有高壁垒稳格局等特点行业盈利水平相对较高一方面军品具有可靠性高在复杂环境中运行稳定的特点因此原材料价格高工艺复杂筛选严格产品价格高同时军品从设计试用到进入合格供应商目录开始量产需要经过多重检验同时周期较长国内有能力满足客户的竞争对手少议价能力较强另一方面军工电子处于产业链上游一方面产品容易形成规模效应一方面产品成本占终端设备总成本较小同时由于军品主要注重高可靠性和一致性对关键军用元器件价格敏感度低军用电子元器件由于具有高壁垒稳格局特点行业盈利水平相对较高军用电子元器件企业盈利能力强军工各产业链典型企业毛利率情况军工各产业链典型企业2017年2018年2019年2020年2021年严格的科研生产许可审查条宏达电子69516605667369156873军品具有可靠性高在复杂环境高壁垒件和审查流程对新进入者形中运行稳定的特点因此原材料成了较高的资质壁垒鸿远电子42785131504846755151价格高工艺复杂筛选严格产品价格高紫光国微33143015357852335948军工电子行业复旦微电50934662394645965891由于技术领域尖端产品定上游电子元进入壁型复杂质量要求严格行器件雷电微力57025888469856704239垒较高业具有较高的技术壁垒行业军品从设计试用到进入合格供天箭科技55084850527455704954相对应商目录开始量产需要经过多重较高检验同时周期较长国内有能新雷能45234271412848274728盈利力满足客户的竞争对手少议价能66616007504262815834军工电子行业进入壁垒较水平力较强睿创微纳稳格局高行业外潜在竞争对手较30471838178624832697难进入行业市场化程度较国睿科技低中游电子装四创电子13611495183817011977军工电子处于产业链上游一方备军工电面产品容易形成规模效应一方中航电子32262968308729362909子行业头部企业在研发投入技术面产品成本占终端设备总成本较竞争格储备客户资源和服务等方小同时由于军品主要注重高可中航沈飞951909890923976局稳定面具有先发优势行业集中靠性和一致性对关键军用元器下游总装平度逐步提升件价格敏感度低中航西飞726610585782749台中直股份15341393139211471243资料来源宏达电子招股书鸿远电子招股书振华风光招股书Wind中航证券研究所6二驱动因素信息化建设驱动国产替代推动下游需求拉动21国防信息化深入推进电子装备使用率提高军用电子元器件充分享受军队信息化建设带来的电子设备用量提升现代战争已经由以作战平台为中心的交战发展为在电子信息的基础上以战斗群为中心的交战在此背景下以显控雷达通信导航等为代表的电子信息装备正扮演着越来越重要的角色军工电子行业也在很大程度上改变着传统武器平台的命运和作战效能为适应现代战争尤其是信息化战争的需求实现军队的全面信息化以及军队的核心战斗力国防信息体系的建设尤为重要国防信息化分为网络化国防信息化国防智慧国防和智能国防四个阶段当前以美国为代表的发达国家处于第三阶段后期即将过渡到第四阶段信息化装备已占50海军空军信息化装备占702020年前后将实现完全信息化我国信息化建设起步晚仍处于初级阶段后期刚刚迈入到全面建设的第二阶段我国国防总体信息化程度与西方国家各类武器系统的信息技术含量比较相距甚远信息化水平提升空间巨大根据商务部投资促进事务局发布的报告预计到2025年国防信息化开支可能会达到2513亿元占国防装备支出的40其中核心领域有望保持20以上的复合增长国防信息化各发展阶段美军综合电子信息系统演变历程1950年1977年1989年指挥控制通信网络国第一阶段进行大规模组网建设以计算机网络替代传统通信方式指挥与控制C2指挥控制通信计算机与情报C4I防化初级阶段最终实现可靠畅通的现代化通信网络系统与情报C3I系统系统我国所处阶段利用丰富的数据和信息资源进行以应用为目标的信息挖信息化第二阶段掘以电子信息技术实现对整体军备的升级换代同时建设阶段国防实现多样化自动化的信息化保障手段2018年1997年1996年指挥控制通信建立纵深及精细化的国家安全防护体系以计算机和电联合全域指挥控制智慧国第三阶段网络中心战计算机与情报监视子技术实现各级系统之间的协调工作同时在此基础上JADC2系统高级阶段侦察C4ISR系统防实现初步智能化美国所处阶段国防自动化程度大幅提高体系具有智能化特征同时智能国第四阶段具有对国家安全的高度感知对国防力量的自动化配置终极阶段防及对危机的迅速反应能力资料来源上海瀚讯招股书中研网中航证券研究所7二驱动因素信息化建设驱动国产替代推动下游需求拉动21国防信息化深入推进电子装备使用率提高对标世界先进水平我国信息化武器装备与美国差距较大以空军装备为例目前美军凭借先进的电子信息技术和先进战机研发经验其高度综合化的航空电子系统以应用于联合攻击战斗机F-35的基于宝石台为代表从体系作战角度看美军F-35体系作战能力关注的重点是对美海上作战网络的融合即在链接Link-16数据链已有的作战网络外通过多功能高级数据链与美海上作战系统进行整合并以该型机为中心将美海基平台纳入其中形成陆海空一体的作战体系同时伴随火力支援角色的转型该型机不仅限空中火力支援平台而是作为战场控制节点压缩战役战术指挥层级通过共享战场态势引导空中地面海上作战平台遂行作战任务在相当长的一段时间内我国国防信息化建设都将处于快速发展阶段而在信息化战争中高端信息化装备离不开上游元器件的支持美军F-22战机宝石柱一体化航空电子系统典型结构美军以F35作战平台组网与战术控制体制联系链接空海作战体系CNI滤波雷达红外接收预处理固态共享电子战图像光电红外收发预处理孔径天线图像传感器高速分布式网络信号处CNI雷达电子战光电红外备用理器数据融合分配网络机上监视和系统海量组合惯性容错数据测试系统存储器传感器组合处理器综合控制显示系统飞行任务飞行系统资料来源综合电子系统一体化技术研究综合化航电系统中统一网络技术分析新一代军用飞机航空电子系统发展趋势与发展现状航空电子现状及发展趋势分析中航证券研究所二驱动因素信息化建设驱动国产替代推动下游需求拉动22自主可控驱动国产替代国产元器件进程加速军用电子元器件作为上游核心部件技术壁垒较高部分细分领域存在广阔的国产替代空间武器装备元器件国产化率的进一步提高是国家的发展要求国家出于战略安全及成本控制等诸方面考虑大力倡导高端军用产品国产化减少对进口产品的依赖为国内军用电子元器件产业提供了一个有利的政策环境及优越的市场发展空间由于我国电子元器件的工业基础相对薄弱国内电子设备企业产品使用的核心元器件和高端通用芯片长期需要依靠进口但是某些西方发达国家经常采取禁运等方式来遏制我国电子设备企业的发展随着我国经济的发展国力的不断强盛作为电子设备中关键要素的电子元器件必须要有更高的品质和更好的性能尽早实现电子元器件自主可控显得尤为重要为此国家有关部门相继制定了一些管理办法采取了一些措施旨在推动我国元器件的自主发展促使我国电子设备企业实现自主可控我国近年来芯片进口金额亿美元进口元器件对外依存度排序350098300031203040762500260152299421762269200032150011000集微半机通光电特真500成波导电用电能种空器体子源元件电电器件组器0路件分件件器器器子201420152016201720182019立件件件器元器件国产化替代采纳情况分布电子元器件国产化案例18序号进口元器件系列国外厂家国产化厂家国产化进展354DielecticLaboratories成都宏明电子中国振完成验证已实现1D20BU系列芯片电容Inc华集团云科电子等替代10深圳振华富电子贵州完成验证已实现2LFCN系列滤波器Mini-CircuitsInc12顺络迅达电子等替代21HittiteMicrowaveCor完成验证已实现3HMC系列微波芯片河北博威电子等采纳国产替代封装体积差异关键性能指标差异没有使用经历不成熟质量可靠性达不到其他原因不采纳p替代资料来源Wind军工芯片发展现状及展望进口元器件自主可控的风险分析及对策建议中航证券研究所9二驱动因素信息化建设驱动国产替代推动下游需求拉动23新型装备列装加速电子配套同步放量作为各类电子设备的基础军用电子元器件受益于军队现代化建设带来的武器装备放量我国军工行业已走过初期阶段目前处于从发展阶段向快速扩张阶段过渡一大批高精尖技术从对国外军事强国的追赶模式到同台竞技高新技术武器装备陆续列装部队形成了品种比较齐全结构比较合理体系逐步完善以及主战装备电子信息装备与保障装备配套发展的装备体系军工核心能力建设向体系效能型转变自主供给能力和研发能力显著提升制造工艺水平随军工装备的大批量生产逐步走向成熟基本具备了从发展阶段向快速扩张阶段过渡的基础军工电子作为武器装备产业链上游在各类装备中起底层基础支撑作用随着新型主战武器的加速列装老旧装备的更新升级将会为军工电子行业带来新的市场空间国防科技工业六大产业集群新中国70年武器装备研制进展时间20世纪50年代20世纪60-70年代20世纪70-90年代新时代加强和提高高技术武器装备的科建成了相对独立配套的国防科军工核心能力建设向体系效能型常规武器装备从仿制转向自行研研生产能力战略威慑精确打发展特点技工业体系初步具备了生产比转变自主供给能力和研发能力制尖端国防科技实现重大突破击电子对抗常规高技术兵器较先进的武器装备的能力显著提升等领域的研制生产水平第一枚近程导弹东风一号发形成了品种比较齐全结构比较大量新型舰艇导弹飞机坦累计仿制生产了100多种制式武射成功第一颗原子弹氢弹爆合理体系逐步完善以及主战装克以及北斗导航系统指挥自动具体成就器并装备部队常规武器装备的炸试验成功第一颗人造地球卫备电子信息装备与保障装备配化系统等一大批信息化程度高国产化能力基本形成星成功发射第一艘核潜艇下水套发展的装备体系具备世界先进水平的装备列装中国战略空军现役主力装备七十年国庆阅兵仪式展示的部分导弹武器系统歼20运20轰6KYJ-12B红旗-17A长剑-100空战核心先锋远程战略投送战略威慑和打击岸舰导弹防空导弹巡航导弹直20运油20歼15东风17巨浪-2东风-41多用途直升机新一代加油机舰载战斗机常规导弹潜射弹道导弹洲际核导弹资料来源我国国防军工行业上市公司成长性评价研究天箭科技招股书中航证券研究所10三发展现状下游应用广泛增长确定性高31特种集成电路集成电路IntegratedCircuitIC是一种微型电子器件或部件采用集成电路加工工艺按照要求将所需的晶体管电阻电容和电感等电子元器件连接起来制作在同一晶圆衬底上实现特定功能的电路其具有体积小重量轻寿命长可靠性高性能好便于大规模生产等优点广泛应用国防工业信息通信工业制造消费电子等国民经济中的各行各业根据中国半导体行业协会的统计2017年我国集成电路市场规模为5411亿元2021年增长至10996亿元年均复合增长率为19根据WSTS世界半导体贸易统计组织数据显示2021年全球集成电路市场规模463001亿美元特种集成电路是国防信息化的硬件基础被喻为信息化装备的神经中枢广泛应用于雷达导航电子对抗设备等军用装备使军用装备的体积重量和功耗大幅度减小精准度大幅度提高特种集成电路主要包括存储芯片GPUDSPFPGAMEMS射频芯片TR组件等2015年工信部制定了集成电路军民通用标准的建设方案开始探索集成电路军民标准的通用化在十三五科技军民融合发展专项规划的重点任务中提出要实施国家重大科技项目加强核高基宽带移动通信集成电路装备等军民融合重大专项成果的双向转移转化近年中国集成电路行业市场规模亿元集成1400013085电路产1200010996业链1000088488000756265325411逻辑芯片154837亿美元33446000数字集成电路微处理器80221亿美元17334000存储器153838亿美元33232000集成电路74105亿美元1605信号链0模拟集成电路201720182019202020212022E电源管理资料来源晶合集成招股书中商情报网WSTS中航证券研究所11三发展现状下游应用广泛增长确定性高311军用模拟集成电路模拟集成电路主要是指由电阻电容晶体管等集成在一起用来处理连续函数形式模拟信号如声音光线温度等的集成电路常见的模拟集成电路包括各种放大器模拟开关接口电路无线及射频电路数据转换芯片电源管理及驱动芯片等模拟集成电路是集成电路行业的重要组成部分占比约为16模拟集成电路中通信工业控制和汽车电子等领域将成为其市场规模增长的主要动力根据FrostSullivan数据显示2020年中国模拟集成电路市场规模达2504亿元预计2025年能达到3340亿元已经成为全球模拟集成电路需求最大的市场模拟集成电路的特点模拟集成电路工作示意图模拟集成电路的设计需要额外考虑噪声匹配干扰等诸多因素要求设计者技术壁垒高既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程又需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性模拟集成电路按细分功能可进一步分为信号链产品如放大器轴角转换器接口驱应用领域广泛动等电源管理器等诸多品类每一品类根据终端产品性能需求的差异又有不同的系列在现今电子产品中几乎无处不在具有广泛的应用领域模拟集成电路强调可靠性和稳定性寻求高可靠性与低失真低功耗一经量立产品使用周期长往往具备10年以上的使用周期而数字芯片强调运算速度与成比必须不断采用新设计或新工艺满足下游需求的变化生命周期通常仅有1至2年中国模拟集成电路市场规模及增长率亿元400020193222334029563094273130002545249725042140910782000544001000-20-1020172018201920202021E2022E2023E2024E2025E资料来源振华风光招股书FrostSullivan中航证券研究所12三发展现状下游应用广泛增长确定性高311军用模拟集成电路模拟集成电路自给率较低国产替代市场空间大模拟电路产品迭代较慢生命周期长需要长期积累经验且下游应用场景纷繁复杂难以形成垄断根据ICInsights统计2020年全球前十大模拟芯片供应商合计占据全市场约63的份额国内市场中市占率排名前五的公司全部为国外企业即德州仪器TI亚德诺AnalogDevices恩智浦NXP英飞凌Infineon思佳讯Skyworks意法半导体ST等国际模拟集成电路巨头近年来国际贸易摩擦不断加剧国内模拟芯片市场由欧美厂商垄断先进技术并购也被实施封锁2020年我国集成电路行业总体自给率约16模拟集成电路自给率约14均处于较低水平国内军用模拟集成电路企业起步晚工艺相对落后在技术和规模上都与国际巨头有较大的差距但近年来随着国内半导体行业的快速发展军用模拟集成电路企业也开始快速增长逐渐缩小与国际先进水平的差距2020年全球前十大模拟芯片供应商军用模拟集成电路相关公司基本情况排名企业名称收入百万美元市场份额公司名称主营产品公司主要产品包括信号链及电源管理器等模拟芯片产品产品型号多达160余款广泛1德州仪器1088619振华风光688439应用于机载弹载舰载等多个领域的武器装备中2亚德诺51329国博电子688375主营有源相控阵TR组件和射频集成电路覆盖特种与民用领域3思佳讯39707国内从事相控阵TR芯片研制的主要企业是微波毫米波射频集成电路创新链的典型代铖昌科技0012704英飞凌38207表公司产品已应用于星载机载舰载车载及地面相控阵雷达等多种型号装备中5意法半导体32596毫米波有源相控阵微系统专用和通用的毫米波有源相控阵产品应用于精确制导通雷电微力301050信数据链雷达探测等专用领域6恩智浦24664功率微模组模块电源定制电源大功率电源及供配电电源系统应用于通信航空新雷能3005937美信20004航天船舶铁路电力工控等领域产品主要包括终端射频前端芯片射频收发芯片及高速高精度ADCDAC电源管理芯8安森美16063臻镭科技688270片微系统及模组等已广泛应用于军用领域并逐步拓展至民用领域9微芯14202是我国最早成立的半导体集成电路专业研究所之一主要从事半导体模拟集成电路混合中电科24所集成电路微电路模块电子部件的开发和生产主要产品有ADDA转换器放大器射10瑞萨8902频集成电路驱动器电源以及汽车电子等资料来源振华风光招股说明书ICInsightsWind中航证券研究所13三发展现状下游应用广泛增长确定性高311军用模拟集成电路TR组件高性能高可靠低成本的TR组件是雷达的核心部件造价占整个雷达系统造价的主要部分其性能和质量优劣直接关系到整个雷达质量的好坏有源相控阵TR组件是指在雷达或通信系统中用于接收发射一定频率的电磁波信号并在工作带宽内进行幅度相位控制的功能模块是有源相控阵雷达实现波束电控扫描信号收发放大的核心组件整个雷达系统由成百上千个辐射器按照一定的排布构成每个辐射器后端均连接一个单独有源相控阵TR组件在波束形成器的控制下对信号幅度和相位进行加权控制最终实现波束在空间的扫描因此有源相控阵TR组件的性能参数直接决定相控阵雷达系统的作用距离空间分辨率接收灵敏度等关键参数有源相控阵TR组件的构成主要由数控移相器数控衰减器功率放大器低噪声放大器限幅器环形器以及相应的控制电路电源调制电路组成在各模块的成本构成中TR组件占有重要比重而射频芯片在材料成本中占有重要比重近年来随着新材料的应用产品结构形式的改善工业化技术的应用推广TR组件成本逐渐降低为产品的广泛应用提供基础有源相控阵雷达系统结构示意图典型的有源相控阵天线系统组成有源相控阵天线模块成本构成名称脉冲体制320阵元连续波体制144阵元天线阵面5583TR组件527417馈电网络6254波控器71136电源调制器104电源76134结构105176有源相控阵天线材料成本构成名称脉冲体制320阵元连续波体制144阵元接插件与电缆6768印制板5675射频芯片536401材料二次集成3462安装件88112微组装112124调试与测试108149资料来源雷电微力招股书国博电子招股书低成本有源相控阵天线研究中航证券研究所14三发展现状下游应用广泛增长确定性高311军用模拟集成电路电源管理芯片电源管理芯片是电子设备中的关键器件行业发展保持稳定增速电源管理芯片是在集成多路转换器的基础上集成了智能通路管理高精度电量计算以及智能动态功耗管理功能的器件可在电子设备中实现电能的变换分配检测等电能管理功能电源管理芯片性能优劣和可靠性对整机的性能和可靠性有着直接影响由于不同设备对电源的功能要求不同为了使电子设备实现最佳的工作性能需要对电源的供电方式进行管理和调控并且电源管理芯片在各类电子设备中发挥电压和电流的管控功能不同芯片在工作中也需要配备不同的电压电流强度因此电源管理芯片在电子设备中有着广泛的应用如消费类电子工业控制汽车电子雷达等应用领域电源IC有多种类型其中包括多通道电源管理集成电路PMICDCDC开关稳压器电池管理集成电路BMIC线性稳压器监控器定序器电压基准等2020年全球电源管理芯片市场继续保持高速增长其规模约330亿美元2016-2020年的CAGR为1333预计到2025年全球电源管理芯片市场规模将达到525亿美元2020-2025年的CAGR为973其中以中国大陆为主的亚太地区是未来最大成长动力2020年-2026年电源管理芯片市场应用及增长部分电源管理芯片功能PMIC集成多个功能管理系统电源DCDC电压变换线性稳压器产生经过调节的输出电压BMIC信号采集电池状态估计电池保护电源管理芯片市场规模亿美元6005254855004504103704003302903002502252002001000201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E资料来源YOLE2020年全球及国内电源管理芯片市场观察中航证券研究所15三发展现状下游应用广泛增长确定性高312军用数字集成电路数字集成电路是集成电路的核心规模占比超80数字集成电路可细分为逻辑芯片微处理器和存储芯片逻辑芯片包括CPUGPUFPGA等微处理器包括MCU和MPU等存储芯片包括DRAM和NOR等根据WSTS世界半导体贸易统计组织数据显示2021年全球逻辑芯片市场规模154837亿美元占全部集成电路规模的3344微处理器市场规模80221亿美元占比1733储存芯片153838亿美元占比3323军用集成电路自给率低国产替代需求旺盛军用数字集成电路种类众多应用范围覆盖海陆空天等领域市场空间和潜力巨大当前芯片国产化率还不够高部分中高端产品技术尚未突破但国内集成电路市场竞争格局较为稳定叠加十四五国防武器装备的电子化信息化智能化的需求增加电子信息系统价值量占比逐步增大军用集成电路产业发展将稳定向上系统设备核心芯片市场占有率军用数字集成电路相关公司基本情况服务器CPU05公司名称主营产品计算机系统个人电脑CPUGPU05紫光国微主营特种集成电路及智能安全芯片是领先的集成电路芯片产品和解决方高工业应用CPU10002049案提供商端可编程逻辑设备FPGAEPLD1复旦微电公司产品包括安全与识别芯片非挥发存储器智能电表芯片FPGA芯芯688385片和集成电路测试服务等片通用电子系统数字信号处理设备DSP05航锦科技公司产品包括总线控制器微控制器DSPFPGACPLDGPU等主国嵌入式系统EmbeddedCPU10000818要服务于军用客户产EmbeddedCPUGPU05占移动通信终端景嘉微国产GPU领军企业图形显控小型专用化雷达产品应用于军用领域其有通信设备EmbeddedDSP05300474中图显产品在机载领域取得优势并逐步向车载船舶等领域拓展率核心网络设备NPU15水龙芯中科公司掌握CPU指令系统处理器IP核操作系统等计算机核心技术主要DRAM05平699047产品为处理器及配套芯片较存储设备半导体存储器NandFlash05低智明达主营军用嵌入式计算机产品广泛应用于机载弹载车载舰载等武器NorFlash12688636装备系统中图像处理器40709所716所GPU产品应用于军民两用电子设备工业控制电子信显示及视频系统高清电视和智能电视中船重工显示驱动05息等领域资料来源光锥智能WSTS中航证券研究所16三发展现状下游应用广泛增长确定性高312军用数字集成电路FPGA数字集成电路是集成电路的核心可细分为逻辑芯片微处理器和存储芯片逻辑芯片包括CPUGPUFPGA等微处理器包括MCU和MPU等存储芯片包括DRAM和NOR等根据WSTS世界半导体贸易统计组织数据显示2021年全球逻辑芯片市场规模154837亿美元占全部集成电路规模的3344微处理器市场规模80221亿美元占比1733储存芯片153838亿美元占比3323常见的逻辑芯片有CPU中央处理器GPU图像处理器ASIC专用处理器与FGPA现场可编程门阵列FPGA是现场可编程门阵列的简称可以有效解决原有器件门数较少的问题应用广泛市场空间大相比专用电路FPGA灵活性高相比可编程器件FPGA电路规模更大更多元布线资源丰富可重复编程和集成度高在功能设计灵活适应能力强兼容配合优势制造开发周期短总体持有成本低等优势的加持下FPGA应用范围遍及人工智能航空航天数据中心医疗通讯安防汽车电子等多个热门领域逻辑芯片主要产品的情况对比2020年FPGA在中国市场的应用占比FPGAASICGPU人工智能消费电子60-70计算单元4基本架构门电路资源简化的门电路资源30逻辑控制单6FPGA元汽车电子通信领域6定制化程度半定制化定制化通用型41开成本较高较低高发数据中心基功耗较大小大本11平均性能较高流平均性能很强功峰值计算能力较优点功耗较低灵活程耗很低体积小强产品成熟性强前期投入成本高量产单价高编效率不高不可缺点研发时间长技术程语言难度大编辑功耗高风险大工业领域32代表企业Xilinx英特尔谷歌寒武纪英伟达高通资料来源CSDN半导体产业纵横FrostSullivan中航证券研究所17三发展现状下游应用广泛增长确定性高312军用数字集成电路FPGA得益于高度的灵活性和强大的并行处理能力FPGA可以在云计算终端设备及其中间的全部应用中发挥作用因此市场规模不断扩大根据市场调研机构FrostSullivan的统计FPGA全球市场规模从2016年的约434亿美元增长至2020年约608亿美元年均复合增长率约为88随着全球新一代通信设备以及人工智能与自动驾驶技术等新兴市场领域需求的不断增长预计全球FPGA市场规模将从2021年的686亿美元增长至2025年的1258亿美元年均复合增长率约为164近几年中国FPGA市场持续扩大增长根据FrostSullivan数据中国FPGA市场从2016年的约655亿元增长至2020年的约1503亿元均复合增长率约为231随着国产替代进程的进一步加速中国FPGA市场需求量有望持续扩大预计到2025年中国FPGA市场规模将达到约3322亿元FPGA芯片行业呈现集中度较高的态势国外厂商占绝对优势根据FrostSullivan统计中国市场以出货量口径统计2019年市场份额排名前三的供应商合计占据了852的市场份额其中XilinxIntelAltera和Lattice分别以5200万颗3600万颗和3300万颗的出货量位列市场前三位市场占有率达到366253和232安路科技的出货量排名第四占据了60的市场份额在国产FPGA芯片厂商中排名第一2016年-2025年全球FPGA市场规模2016年-2025年中国FPGA市场规模2019年中国FPGA市场竞争格局按出货量其他1402035033223512589安路科技18290112010913003061624999361001425025赛灵思Xilinx20887943712806862001768206081056815036053915012961548281156434莱迪思半导体40610087310Lattice6564232050520000阿尔特拉201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025EAltera全球FPGA市场规模亿美元同比中国FPGA市场规模亿元同比25资料来源FrostSullivan安路科技招股书中航证券研究所18三发展现状下游应用广泛增长确定性高313军用传感器传感器是数据采集的核心直接影响数据传达处理和应用传感器能够将声光电力图像温度等一系列物理化的信息转化成模拟信号数字信号为后续储存和运算提供数据支持传感器技术以其技术含量高渗透能力强市场前景广等特点和位居信息技术三大支柱之一的地位长期以来受到发达国家的高度重视和大力支持传感器产业链大致可分为研究与开发设计制造封装测试应用等环节目前我国在传感器研发设计代工生产封装测试应用已形成完整的产业链2021年我国传感器市场规模为29751亿元同比增长19传感器技术已在高技术武器和军用装备中起到军力倍增器的作用传感器在军事上的应用极为广泛将在未来的高技术战争中更加扩大作战的时域空域和频域更加影响和改变作战的方式和效率大幅度提高武器的威力和作战指挥战场管理能力在实战中各类武器装备一方面靠外部传感器快速发现与精确测定并打击敌方目标另一方面靠各种内部传感器保证武器装备本身处于最佳状态发挥最大效能我们将传感器分为元器件级部组件级和系统级比较常见的传感器有惯性光纤传感器红外传感传感器技术发展历程器和MEMS传感器等压力传感器温度传感器振动传感器元器件级气体传感器声学传感器流量传感器惯性传感器2016-2021年中国传感器市场规模及增速部组350020件级光纤传感器297513000250562188715250019423200016878图像传感器1419210150010005雷达传感器卫星传感器500系统00级201620172018201920202021红外传感器MEMS传感器中国传感器市场规模亿元增速资料来源中国传感器技术产业发展蓝皮书共研网中航证券研究所19三发展现状下游应用广泛增长确定性高313军用传感器惯性传感器惯性技术是决定载体运行运行安全和控制的核心关键技术对于信息化战争中的武器装备具有重要意义惯性技术广泛应用于战斗机巡航导弹洲际导弹核潜艇水面舰艇陆地战车等武器及卫星飞船航天飞机运载火箭等航天器等国防军事领域的必备导航设备此外随着惯性导航技术的不断发展及市场需求的驱动惯性传感器的类型不断更新换代及推陈出新功能日益完善惯性导航产品已扩展到各种工业应用消费电子及仪器设备等诸多民用领域惯性传感器是惯性导航系统和组合导航系统的核心部件主要包括陀螺仪加速度计等陀螺仪是用以测量运动载体相对惯性空间的角运动的惯性传感器加速度计是利用检测质量块的惯性力来测量载体加速度的敏感装置陀螺仪加速度计都说属于惯性导航产业链的上游产业链上游主要包括原材料电子元器件惯性器件和其他参考信息设备上游惯性器件研发和制造难度大价值也相对较高目前我国在中低端陀螺仪层面已基本实现了国产化部分高端陀螺仪仍依赖进口产业链中游主要包括信息采集处理模块测量单元模块和卫星测姿模块以及对各模块进行系统集成和软件设计等主要根据下游客户的需求对上游器件厂商生产的标准化惯性器件进行惯性技术测试等相关工序根据参数及目标工作环境调整惯性技术系统以对惯性器件进行纠偏补偿等集成相关功能性芯片基础元器件等工序最终集成为能够让下游终端用户直接应用的惯性技术产惯性技术的三大应用方向品应用内容产业链下游以惯性组合在某段时间的平均值作为输出信号利用GNSS信号作为参数进行初始化惯性导航对惯组信号结合GNSS信号进行卡尔曼滤波处理得到最佳推算的定位信息即需求端包括了军用领域和民用领域的各大终端客户面对行业客户需求满足军用民用不同领域客户对惯性导航系统性能的要求除军用领域以惯性技术为基础融合卫星测量摄影测量红外测量磁场测量等信息通过多惯性测量外随着惯性技术的不断发展其在民用领域展现出巨大的发展空间许多国家已将其应用传感器融合技术实现高精度的运动参数测量姿态航向测量运动轨迹测量等应用到民用航空船舶地面车辆地质勘探海洋探测气象探测等诸多领域根据惯性组合输出的运动参数通过伺服控制系统对任务平台的进行动态调整使其惯性稳控保持相对稳定满足应用环境由静基座向动基座转换的需求实现运动中的稳定控制资料来源理工导航说明书耐威科技说明书中航证券研究所20
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