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模拟芯片:周期、定价、巨头成长启示录 | 指数洞察

发布日期:2024-04-25 09:43    点击次数:159

在模拟芯片行业,高附加值产品提高技术门槛+先进生产工艺降低生产成本=高毛利和高估值倍数。

文 | 指数资本数据中心

对泛模拟半导体行业,我们按照「自下而上」的分析逻辑,拉取底层数据,从数据中找到规律,从规律中探索趋势。背靠海量、客观的二级市场数据,指数资本试图穿透现象、抵达事实,矫正「体感」、沉淀认知。

(注:下文将泛模拟半导体简称「模拟芯片」)

本文核心观点如下:

▶ 1. 中美横向对比,定位行业阶段:中国模拟芯片处于高速成长+转型期,估值倍数高于科创板/创业板;

▶ 2. 数十年纵向对比,摸索周期规律:模拟芯片有长、中、短三大周期,明年起叠加利好,行业有望走高;

▶ 3. 细分赛道对比,勾勒机遇图谱:电源管理+信号链芯片、射频芯片、功率器件,均迎来发展红利,值得重点关注;

▶ 4. 巨头案例拆解,总结增长公式:美股模拟芯片巨头的增长战略,可归纳为三条路径的组合并用。

①横向拓品,纵向布局,扩大产能;

②先剥离,再收购,聚焦高价值业务;

③内生+并购,完善产品矩阵。

概况:中国厂商高速成长

■ 市场格局:低集中度的成长期行业

● 行业规模迅速壮大

▲中国模拟芯片处于成长期,厂商年收入增速快速上升(数据来源:wind,图源:指数资本)

2022年,中国上市模拟芯片厂商的收入规模为670亿元,仅为美国上市模拟芯片厂商(7484亿元)的1/11。但中国厂商年收入增速波动较大,且增速趋势快速上升,属于成长期行业;美国厂商年收入增速波动较小,且增速趋势平稳,属于成熟期行业。整体来说,中美行业差距在逐渐减小,但任重道远。

同时,从Top1公司的收入和利润集中度来看,中国厂商在各个细分赛道的集中度均低于美国。如在功率器件领域,中国Top1客户收入占比为38%,利润占比为44%,而美国这一数据分别高达95%和89%。集中度低,意味着创业公司拥有更多机会。

● 高端人才大量流入

2022年,美国人均创收为292万,人均创利为85万;中国分别为258万和33万,虽有差距,但近10年来快速上升。由于国内对半导体行业的政策和资金支持力度加大,吸引了大量优秀高端人才流入,同时,相关领域的高校院所培养出更多专业人才,在此影响下,中国企业不仅人均产出有所增加,企业整体运营管理效率亦有提升。

● 国产替代空间可观

▲中国大陆是模拟芯片主要消费地区,但自给率很低(数据来源:wind,图源:指数资本)

中国大陆是模拟芯片的最主要消费地区,市场容量巨大。2022年,美国模拟芯片的销售收入中,销往美洲的仅占20%,而销往亚洲的高达58%;中国厂商的销售收入中,港澳台及海外占33%,销往大陆的则高达67%。

近年来,中国大陆的芯片自给率逐年增加,2022年达到17.5%,但其中模拟芯片仅为14%,存在更大的国产替代机会。在全球范围内,模拟芯片下游应用较高的行业是通信、汽车和工业,中国厂商在通信、消费行业占比较高,但在工业、汽车行业占比较低,开拓新市场的机会也最大。

■ 资产端:中国厂商正在集体转型

● 产品布局:聚焦→完善

指数资本选取17家美国模拟芯片企业(囊括全球前9大模拟芯片厂商)和40家中国企业,分析其产品布局。海外模拟芯片厂商起步早,发展成熟,通过研发及不断并购,拥有了非常完整的产品矩阵,大多覆盖了信号链芯片、电源管理芯片、射频芯片、功率器件、传感器等多种类型产品。而国内模拟芯片厂商还处在发展初期,涉及领域更聚焦,往往专注于上述类型中的一两类芯片产品。

目前,中国头部企业已在不断加强研发及并购,积极拓展产品矩阵,研发支出占比快速上升;而欧美大厂商们产品型号足够多,在研发端实现了规模效应,因此研发支出占比略有下降。

▲中国厂商积极拓展产品矩阵,研发支出占比快速上升(数据来源:wind,图源:指数资本)

● 经营模式:Fabless→IDM

在模拟芯片行业,Fabless模式前期投入较少,IDM模式则需大额投入,但对供应链的控制力更强,设计和制造环节可相互协同优化,往往边际成本更低、毛利率更高,有利长期发展。

毛利率方面,当前中美模拟芯片企业都处于上升趋势。得益于普遍采用IDM模式,2022年美国厂商毛利率55%,高于中国厂商的40%。

今天,越来越多的中国厂商开始借鉴美国企业,通过与代工厂合作建设产线等方式,从Fabless模式向虚拟IDM模式或Fablite模式转变,这两种模式兼顾了设计、工艺的结合与前期资本投入,是较好的过渡模式,可以更好地保证产品的可靠性。这一变化直接导致资本支出(以产线支出为主)从2019年起快速增加,到2022年,中国厂商资本支出占收入比例达到22%,美国则已多年稳定在6%~9%。

● 产业链话语权:存货周转率稳定

在芯片行业,企业对下游的话语权决定了应收账款周转率,而对上游的谈判能力决定了存货周转率。具体到企业层面,产品丰富度也是一个影响因素,产品型号越多,存货周转率越稳定。

模拟芯片不受先进制程影响,产品生命周期长,生产端供货较稳定,因此中美存货周转率相差不大,平均在3左右且比较稳定。

■ 资本端:高壁垒+低成本=高估值倍数

● 当前在低估区间 存在投资机会

▲国产替代背景下,资本大量注入,中国模拟芯片板块比大板块估值倍数更高(数据来源:wind,图源:指数资本)

半导体作为中国近几年的热门板块,资本流入较多。加上赛道处于成长期,因此在中国,模拟芯片板块与半导体板块估值倍数接近,且均大于科创板和创业板。

美国的情形相反,模拟芯片板块与半导体板块估值倍数接近,两者均小于纳斯达克。这是因为美国半导体公司多为成熟大型公司,而纳斯达克存在较多小型公司,波动更大,估值倍数也更高。

另外,与历史数据对比,当前中国模拟芯片上市公司PS、PB均显著低于近5年平均值,意味着模拟芯片板块整体处在低估区间,估值上升潜力较大。

● 板块接近支撑位 下行空间不大

▲今年2月起,北向资金流入模拟芯片板块的金额明显减少,但股价、估值倍数下行空间已经不大(数据来源wind,图源指数资本)

北向资金被称为「聪明资金」,当北向资金净流入增加时,股价、PS上升;北向资金净流入减少或净流出时,股价、PS下降。

2021年开始,北向资金流入模拟芯片板块大幅增加,整个PS和平均收盘价也在高点;2022年开始有下降趋势。从比例上看,从2023年初起,北向资金累计流入模拟芯片板块的金额,占A股比例有所下降(1.4%),说明受到模拟芯片库存周期的影响,外资配置更为谨慎。2023年2月之后,相比1月份,北向资金流入模拟芯片板块的金额相比之前明显减少,但股价、估值倍数没有明显变化,说明板块已接近支撑位,下行空间不大。

● 估值倍数高低 由两大因素决定

▲亚德诺、德州仪器和微芯科技三家企业的毛利率均突破60%,PS倍数较同行更高(数据来源:wind,图源:指数资本)

指数资本选取8家美股头部模拟芯片企业,拉取市值、收入、毛利净利、PE和PS倍数等历史数据,发现亚德诺、德州仪器、微芯科技的平均PS倍数较高,平均为6~8倍。

结合企业业务、产品线等综合分析,高估值原因有二:

其一,高性能模拟芯片产品比重高,模拟芯片产品的生命周期长,终端应用场景多,相对同行业能保持相对技术优势;

其二,上述3家企业所采用的生产工艺晶圆尺寸从6英寸到8英寸,再到12英寸,成本效率提高,产能利用充分,毛利率均突破60%,与友商拉开了差距。

综上,对模拟芯片企业来说,高附加值产品提高技术门槛+先进生产工艺降低生产成本=高毛利和高估值倍数。值得一提的是,市场环境好的时候,不同产品的估值倍数分化明显;市场环境欠佳时,估值倍数则趋于一致。

周期:明年起三重利好叠加

在模拟芯片行业,全球前十大厂商都是重资产企业,中长期会受投资周期影响,短期受库存高低影响。指数资本拉取过往数十年的数据,发现模拟芯片行业有长、中、短三大周期。

■ 行业周期:每10年一个「M」型波动,今年或已触底

模拟芯片下游的应用场景很丰富,包括消费、通信、工业、汽车、医疗等。下游行业的增长,驱动了模拟芯片企业的收入增长。同时,模拟芯片与数字芯片不同,不需要先进制程,更多地依赖成熟制程,因此不受摩尔定律限制,不存在明显的技术周期或产品周期。

指数资本比较了下游行业GDP增速和上游模拟芯片公司收入增速,发现两者呈正相关,约每10年出现一个「M」型波动。2023年或已触及行业周期底部,随着中国经济复苏,预计2024~2025年下游行业景气度提升,模拟芯片企业将迎来上升周期。

▲长期行业周期:模拟芯片下游行业增长驱动企业收入增长,增速约每10年出现一个M型波动(数据来源:wind,图源:指数资本

■ 投资周期:每4年一个「V」型波动,年底或将触底

根据朱格拉提出的周期理论,市场经济周期与企业设备投资周期相关。对模拟芯片行业来说,企业设备投资增加后,产能将会扩大,从而驱动收入增长。

一般来说,企业投资支出有3类,一是产线投入,二是研发投入,三是收并购投入。指数资本比较了模拟芯片上市公司投资支出增速与收入增速,发现两者呈正相关,约每4年出现一个「V」型波动。

2023年为下行周期,由于之前投资的产线投入生产,导致产能过剩,产品价格和利润率均下降,驱动投资支出进一步缩减,预计2023年底将触及投资周期底部。随着需求回温,2024年将开启上行周期。

▲中期投资周期:模拟芯片企业资本支出增长驱动收入增长,增速约每4年出现一个V型波动(数据来源:wind,图源:指数资本)

■ 库存周期:一两年一次「^」型波动,当前正在去库存

根据约瑟夫基钦提出的周期理论,库存周期与短期供需关系相关。在模拟芯片行业,由于需求端传导到供给端存在时滞,导致了库存周期的产生。指数资本计算了模拟芯片上市公司存货占总资产比例,作为衡量库存水平的指标,约每1~2年出现一个「^」型波动。

2023年上半年,模拟芯片库存处于高点,由于需求疲软,企业一方面降低产线稼动率,另一方面主动降价去库存。2023年下半年,库存压力将得到缓解。2024年,预计需求将回温,一个新的库存周期将会开启。

▲短期库存周期:模拟芯片短期供需关系驱动库存周期,库存水平约每1~2年出现一个^型波动(数据来源wind,图源:指数资本

综上,从中长期来看,今年在周期底部或下行周期,短期来看,下半年库存压力开始缓解;从2024年开始,三个周期会叠加利好,迎来收入增速的拉升。

图谱:四因素判断细分机遇

中国模拟芯片细分赛道的收入分布较分散,2022年,电源管理+信号链芯片占比29%,射频芯片占比17%,功率器件占比40%;美国则以电源管理+信号链为主,占比72%。

细分领域发展主要受4个因素影响:产品复杂度、市场空间、下游应用场景丰富度、受贸易战影响程度。

▲中国厂商集中度较美国低,电源管理+信号链芯片集中度较射频芯片、功率器件低(数据来源:wind,图源:指数资本)

■ 电源管理+信号链芯片:产品最复杂、下游应用丰富

● 市场空间大 抗风险能力强

电源管理和信号链芯片因产品复杂度高,产品壁垒高,且市场空间大,受资本青睐。其不仅毛利率和净利率最高(2022年美国上市厂商毛利率接近60%,净利率接近30%),估值倍数也高于其他产品。

此外,电源管理+信号链芯片下游应用行业多,抗风险能力更强,收入增速波动较小。

在中国,电源管理和信号链芯片还是研发支出占比最高的模拟芯片,2022年达22%。该领域上市公司数量最多,市值占比35%,但北向资金流入占比仅为12%,与国际巨头的差距仍然较大。且中国Top1公司的收入集中度仅16%,较射频芯片(33%)、功率器件(38%)低,意味着创业公司拥有更多机会。

电源管理芯片在工业、汽车、医疗应用场景的国产化率仍较低,国内厂商机会较大。信号链芯片中,高端ADC尤其值得关注。中国在高端ADC技术上远落后于欧美,目前能够量产高精度、高速度ADC的企业屈指可数,受美国出口管制的影响,该领域存在巨大的国产替代红利。

● 外卷竞争下 国内厂商仍有优势

2023年Q1,德州仪器作为全球电源管理+信号链Top 1厂商,收入、净利已连续两个季度下滑,同时存货水平上升。今年Q2,德州仪器全面下调中国市场的芯片价格,以期通过「价格战」夺回近年来被国内厂商抢占的市场份额,巩固自身龙头地位。

德州仪器降价,或在短期之内影响国内电源管理+信号链芯片的去库存速度,干扰库存周期,导致新拐点推迟到来。

但背靠全球最大的模拟芯片终端市场,国内企业更了解本土客户需求,且响应更快速,客户粘性更高。在国产替代浪潮下,国内厂商只要能保证产品可靠性和供应链安全,因价格因素而被反替代的可能性就不大。

■ 射频芯片:市场空间大、国产替代需求急迫

▲贸易战以来,美国射频芯片出口亚洲占比大幅下降(数据来源:wind,图源:指数资本)

受中美贸易战影响,从2018年起,美国射频芯片出口亚洲的占比从80%大幅下降至40%,为国内射频芯片厂商创造了机会。2020年,射频芯片巨头卓胜微开始自建高端滤波器产线,向Fablite模式转型,直接导致2021年中国射频芯片板块的投资支出占比高达30%。

射频芯片同样产品壁垒高、市场空间大,估值倍数较高。该领域的北向资金流入占比高于市值占比,其中卓胜微最高,作为细分品类的全球巨头受到外资青睐。这一点在美股机构持股情况中也得到了印证,2022年持股占比由高到低分别为:射频芯片74%、电源管理+信号链芯片71%、传感器45%、功率器件7%。

近年来,5G手机的普及带动射频芯片前端市场快速增长,滤波器作为射频前端的核心器件,价值占比达到53%,2023年全球射频滤波器市场规模预计达165亿美元。目前中国是全球最大的滤波器市场,但中国厂商市占率不足5%,巨大的市场机会不言而喻。

■ 功率器件:「三代半」高速发展 有望弯道超车

功率器件的毛利率和净利率最低(2022年毛利率约40%,净利率约20%),但功率器件下游应用行业多,收入增速波动较小。

功率器件的北向资金流入占比高于市值占比,其中斯达半导最高,作为细分品类的全球巨头,受外资青睐。

功率器件中,由于SiC和GaN相比硅材料在性能上的优势,搭载SiC功率器件的新能源汽车可以大幅提升行驶里程,搭载GaN功率器件的消费电器可大幅提升充电效率,是近些年来功率器件快速发展的细分领域,也是中国企业未来实现弯道超车的机会点。

▲外资流入功率器件和射频芯片的比例最高,其中斯达半岛和卓胜微作为细分赛道巨头吸引了大量外资(数据来源wind,图指数资本

案例:头部企业三条增长路径

指数资本选取8家美股头部模拟芯片企业,逐一分析市值规模、估值倍数、财务指标等,提取出3条增长路径。巨头们数十年蹚出的发展之路,均可归结为这3条路径的组合。

■ 路径一:一「横」一「纵」+扩产

“先横向布局扩充产品组合,再纵向布局聚焦高价值场景,并扩大产能

● 德州仪器:前瞻性行业布局+聚焦场景+稳扩产,登顶全球模拟芯片第一

▲2012年之前,德州仪器市值稳定在400亿美元;2012年之后迎来快速增长期,目前为1,500亿美元(数据来源wind

德州仪器的表现以2012年为界,从平稳波动变为快速增长。

2012年之前的布局阶段,德州仪器主要做横向产品并购,通过持续收购优质资产,扩充产品矩阵,完成前瞻性行业布局。1996年~2011年期间,共完成33笔收购。在该阶段,公司市值、PE、净利润均保持平稳:平均市值低于400亿美元;平均PE低于10倍;平均净利润低于15亿美元。

2012~2023年,德州仪器转变业务战略中心,聚焦汽车工业行业等高价值场景,同时纵向并购,扩充产品类目、扩张产能,构建高壁垒。公司市值、PE、净利润均快速增长,2021年市值达到高点,超1700亿美元,PE达20倍,净利润达87亿美元。同时,2012年起,德州仪器的模拟芯片业务进入高速增长期,收入占比迅速提升至超过50%,且在后续年度持续提升,2021年之后占比稳定在77%左右。

● 安森美:专注SiC器件制造和场景开发,All in SiC,积极扩产

▲安森美All in SiC, 不断打出优秀产品组合,扩大业务结构。汽车业务成为增长主要驱动力(图源:指数资本)

安森美的发展历程可分为两个阶段:稳定布局阶段,快速增长阶段。

第一阶段,公司专注于SiC器件制造技术的积累和迭代,整体市值趋于平稳,从10亿美元增长到40亿美元左右,在2014年前平均稳定在29亿美元,平均净利润在2016年前维持在1亿左右;

第二阶段,公司成立「动力解决方案组」,All in SiC,专注汽车和工业场景,积极扩产。市值大幅攀升,2023年达400亿美元。公司收入亦快速增长,其中汽车场景相关收入占比从43%提升至50%,毛利率从38%稳步提升到48%,PE倍数在2019年达到40倍,2022年净利润约20亿。

● 意法半导体:完善产品生态,绑定终端企业,产能布置保证晶圆供应

▲意法半导体市值在2016年之前稳定在70亿美元左右;2016年后快速增长至400亿美元(数据来源wind,图源指数资本

意法半导体的发展路径也分两个阶段,2016年之前是技术积累阶段,之后是产品生态布局阶段。

技术积累阶段,公司主要与学院和研究院合作研发三代二极管技术及MOSFET技术,整体收入从90亿逐步下滑到60亿左右,市值从150亿降至60亿,其中2011~2012年出现大额亏损;

第二阶段,公司产业布局完善,产品制程不断升级,龙头企业签订大额协议绑定,且晶圆厂落地,产能重组,晶圆供给充足。2017年,意法半导体市值翻倍到150亿;2021年,收入突破120亿美元,净利润突破20亿;2023年,市值突破400亿美元。

■ 路径二:先剥离,再收购

“先剥离低价值业务,再聚焦高价值业务进行收购

● 英飞凌:逐渐剥离低价值业务,聚焦汽车功率半导体产业收购

▲英飞凌2009年完成业务剥离后,市值从10亿美元逐步提高,2019~2022年达最高点500亿美元(数据来源:wind

英飞凌可划出三个发展阶段:

一,剥离低盈利能力业务阶段,市值下降。早期英飞凌业务类型繁多,其中DRAM业务盈利能力较差且受半导体周期波动影响较大,公司前期长期亏损,因此在2009年前,公司完成多次剥离业务操作,其间市值持续降低,跌至10亿美元左右,PE整体为负;

二,聚焦汽车功率半导体收购阶段,市值稳步提升。剥离完亏损业务后,公司围绕汽车电子和功率半导体进行收购,车载产品逐步上量,带动毛利率从平均24%上升到38%。2010年开始,公司扭亏为盈,虽收入下降,但盈利水平得到保证。伴随新能源行业放量,PE倍数也在2019年后升至40倍,PS达到5倍;

三,新能源汽车放量阶段,市值快速增长。2020年下半年,随着疫情后汽车需求恢复及汽车电动化、智能化趋势加速,公司市值快速拉升,到2021年达到高点,超500亿美元。收入方面,已突破150亿美元,其中汽车电子业务是最大收入来源,收入占比长期超过35%。

● 恩智浦:剥离SoC业务,并购站稳汽车电子市场

▲恩智浦聚焦汽车电子后,收入逐渐放量,至2022年突破130亿美元,净利率超20%(数据来源:wind,图源:指数资本)

恩智浦的战略经历了探索阶段、调整阶段和发展阶段。

2010年前是探索阶段,由于家庭应用场景盈利不佳,恩智浦出售无线电话SoC业务和CMOS IP业务,并出售晶圆厂节省运营成本。其间,公司收入、利润均下滑,2008年净利润为亏损35亿美元;

2010年起进入调整阶段,业务重组,高性能的混合信号业务进入汽车、工业、照明、移动、计算等领域,逐渐起量。市值从50亿稳步提升到80亿,收盘价从14美元提升到34美元,但未实现翻倍增长;

2015年,并购飞思卡尔后,恩智浦站稳汽车电子市场,市占率超过英飞凌,迎来快速发展。公司同步拓展汽车、工业、AIoT领域产品,收入大幅提高至130亿美元,净利率同步提升至21%;2015年市值较2014年翻倍,后一直攀升到2021年最高点500亿+,收盘价超200美元。

■ 路径三:内生+并购

“内生+并购发展,实现产品线全面覆盖

● 亚德诺:并购完善产品线,产品多元化,业务国际化

▲2000~2003年,亚德诺市值持续降低,跌至100亿美元以下,于2003年扭转局面开始相对稳定,2014年开始收购后市值上涨明显加速(数据来源:wind,图源:指数资本)

从市值、收盘价和收入体量来看,亚德诺的发展可分为两个阶段。

①波动稳定阶段

战略上,着力产品及国际化开拓,内生力量驱动行业和地区业务突破。公司顺应技术潮流,拓展医疗保健、家庭影院、图像处理、互联网等场景,同时布局本土和海外市场,海外业务占比40%+。

其间,2000年~2003年,市值持续跌至100亿美元以下,于2003年扭转局面开始相对稳定,2003~2014年,市值稳定在120亿美元左右。整体业绩也随半导体行业周期波动,2014年前,收入体量稳定在23~30亿左右,平均为26亿美元,净利润稳定在7亿以下;

②稳步提升阶段

并购增长阶段,通过投资并购扩充公司市场覆盖面、技术能力和产品线,提高市场规模。

2014年后,公司收入体量不断增长。2022年随着汽车和工业产品需求旺盛,收入增幅超60%,达120亿美元,净利同步提高,抵消了消费电子需求疲软的趋势。市值也在2014年后明显加速上涨,2023年达最高点约970亿美元。

● 微芯科技:持续横向拓展,从组合芯片模式→解决方案模式

▲2012年后,微芯科技收入规模快速提高,从10亿快速提高到近70亿美元(数据来源:wind,图源:指数资本)

持续横向拓展,将微芯科技从2008年前的波动平稳发展状态,带入急速攀升阶段。

2000~2008年,微芯科技市值水平平均约40亿美元,收盘价不超过35,平均30左右;整体PE倍数稳定在20左右,PS平均值为5.5左右;

2008年后,微芯科技共完成18笔收购,从芯片产品转型为解决方案提供商,市值稳步攀升到2023年最高点490亿,PE也逐步提升稳定到最高点80倍,平均40倍左右;由于收入体量增长较快,PS维持在6倍左右。

2012年开始,公司收入快速提升,到2022年达到68亿左右水平,其中模拟接口和混合型号产品收入占比快速提升,从7%提升到约30%左右。

● 思佳讯:并购+产业合作,用完善产品线扩张细分市场,增强集成模组能力

▲2013年起,思佳讯打入果链,持续扩大产品组合,垂直整合产业链,市值获得快速提升机会(数据来源:wind,图源指数资本

思佳讯的战略可分为三个阶段。

战略收缩阶段,终止基带业务,退出射频收发模块市场。2012年之前,公司重构产品布局和规划,集中发展视频前端业务。产能利用率提高的背景下,收入逐步提升,但市值平均低于15亿美元,整体PS平均为2.4倍,PE为16倍左右;

产品布局阶段,通过收购和自研,完善射频业务产品线。2013年开始,公司打入果链,消费电子、LTE方向均成为收入驱动因素,收入、净利、毛利稳步提升,毛利率从33%增加到50%左右。2021年,公司市值达到最高值280亿,平均市值超180亿。

扩大组合阶段,持续扩大组合产品线,射频前端产品线全覆盖。收入净利水平进一步增长,2022年收入突破50亿美元,平均收入超40亿美元,平均净利润超10亿美元。

市值收入射频芯片芯片倍数发布于:北京市声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。

 




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