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工業(yè)半導(dǎo)體泛指供應(yīng)工業(yè)部門各項設(shè)備、應(yīng)用與裝置所需要的各種半導(dǎo)體產(chǎn)品。
工業(yè)半導(dǎo)體市場的四個特點
近年來，隨著工業(yè)自動化、電力和新能源、電機驅(qū)動與控制、機器人、安防監(jiān)控等應(yīng)用市場需求的爆發(fā)，帶動工業(yè)級半導(dǎo)體市場規(guī)模不斷增長。
根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，2020年全球工業(yè)半導(dǎo)體市場規(guī)模為410億美元，在全球工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的帶動下，將維持5.4%的復(fù)合增長率增長，預(yù)計到2023年市場規(guī)模將達到480億美元；中國市場方面，據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2020年中國工業(yè)半導(dǎo)體市場規(guī)模為118.39億美元（金額約1050億元），占全球的比例為30%左右，預(yù)計到2023年將增長至145.84億美元，CAGR為7.2%。
與消費半導(dǎo)體不同的是，工業(yè)半導(dǎo)體主要面向的主要是企業(yè)級客戶，具有市場碎片化、需求定制化、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠、使用周期長等特點。
1、 市場碎片化客戶維護成本高
工業(yè)半導(dǎo)體下游應(yīng)用場景眾多，比如工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)與能源、電機驅(qū)動與控制、機器人、安防監(jiān)控等各個不同的市場都有各自不同的需求，這就導(dǎo)致了工業(yè)半導(dǎo)體市場的客戶群體非常碎片化、多樣化。
為了給客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，工業(yè)半導(dǎo)體企業(yè)往往需要設(shè)立更多的運營點、更多的銷售人員或者更多的分銷渠道，通過與客戶長期的溝通與合作，為海量客戶提供能夠滿足其需求的產(chǎn)品及服務(wù)。
2、 定制化為主采購量較小
正是由于不同細(xì)分領(lǐng)域的客戶有不同的產(chǎn)品需求，導(dǎo)致了工業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)品非標(biāo)化、小批量和定制化現(xiàn)象非常明顯。
這對工業(yè)半導(dǎo)體企業(yè)而言，產(chǎn)品從定義到開發(fā)、生產(chǎn)再到封裝、銷售都提出了重大的挑戰(zhàn)。因此，工業(yè)半導(dǎo)體企業(yè)在開拓新品線時，需要做非常詳細(xì)的市場調(diào)查和財務(wù)預(yù)算，一旦可行則需要長期投入、深耕厚植，逐步建立更加齊全的產(chǎn)品線來照顧客戶的各種需求。
3、 對性能要求以穩(wěn)定可靠為主
隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，工業(yè)設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，對于相關(guān)半導(dǎo)體的需求和要求也越來越高。
工業(yè)半導(dǎo)體由于需要持續(xù)在高速及嚴(yán)苛的環(huán)境下長時間運作，相關(guān)產(chǎn)品必須擁有高穩(wěn)定性、高可靠性，也必須經(jīng)過適應(yīng)極端溫度變化、防塵、抗震動、抗沖擊、抗硫化等種種考驗，從而保持高耐久度和長使用壽命。
4、 更新迭代慢使用周期長
工業(yè)項目的生命周期十分漫長，客戶在產(chǎn)品使用時間上有長達5年甚至更長時間的要求。長期項目加上惡劣的工業(yè)環(huán)境意味著工業(yè)客戶往往是技術(shù)的追隨者而不是領(lǐng)導(dǎo)者，許多陳舊的技術(shù)多年以后仍在投入使用。
比如在DDR領(lǐng)域，現(xiàn)在最新一代的產(chǎn)品已經(jīng)迭代到了DDR5，并且已經(jīng)運用到了服務(wù)器等領(lǐng)域，但是目前在醫(yī)療和運輸行業(yè)，以前的DDR1、DDR2、DDR3內(nèi)存仍在大規(guī)模應(yīng)用，這類應(yīng)用不見得要求最高性能或最大容量，卻必須滿足長久的供貨與使用壽命，價格也必須維持穩(wěn)定。
高毛利收入吸引無數(shù)廠商爭先布局
從品類來看，工業(yè)半導(dǎo)體細(xì)分產(chǎn)品眾多，包含了邏輯/存儲/微控制器等數(shù)字器件、模擬器件、分立器件、傳感器等多種芯片。其中MCU、邏輯器件、分立器件、模擬器件合計市場占比在90%以上。
競爭格局方面，根據(jù)Omidia的數(shù)據(jù)，工業(yè)半導(dǎo)體前十廠商分別為超威半導(dǎo)體（12%）、亞德諾（9%）、英飛凌（6%）、英特爾（6%）、微芯科技（5%）、美光科技（4%）、安森美（4%）、美光科技（4%）、瑞薩電子（3%）、意法半導(dǎo)體（3%）、德州儀器（3%），前十廠商合計占比為55%。值得一提的是，工業(yè)半導(dǎo)體市場中沒有一家獨大的公司，即使行業(yè)第一的AMD市場份額也僅有12%而已。
業(yè)內(nèi)人士表示，正是由于工業(yè)市場的碎片化（多客戶）、定制化、小批量等原因，導(dǎo)致工業(yè)半導(dǎo)體市場格局一直以來都處于較為分散的局面，各家廠商各有所長、專注于一個或者多個細(xì)分領(lǐng)域進行深耕，賺取屬于自己的一部分利潤。
為什么這么碎片化的市場，依然吸引了無數(shù)廠商爭先恐后的進行布局？答案就是工業(yè)半導(dǎo)體有著長期穩(wěn)定增長的市場，高穩(wěn)定性的特征讓其避免了類似消費半導(dǎo)體大起大落的價格漲跌。此外，雖然工業(yè)半導(dǎo)體單個市場銷量小，但由于準(zhǔn)入門檻高，導(dǎo)致該領(lǐng)域一直以來以高毛利率水平著稱。因此，追求長期持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的廠商，工業(yè)半導(dǎo)體是其繞不開的一塊市場。
以某工業(yè)存儲廠商為例，該公司近十年營收從2013年的5.77億元增長到2022年的23.93億元，10年復(fù)合增長率達17.12%。凈利潤增長率比營收更高，從2013年的0.59億元到2022年的4.21億元，CAGR達24.20%。從這個數(shù)據(jù)可以看出，公司不管是營收還是凈利潤都保持穩(wěn)定增長的趨勢。值得重點提及的是，在2022年存儲行業(yè)斷崖式下跌的情況下，該公司卻迎來一個豐收年景。在這一年，公司不僅以23.93億元的營收、4.21億元的凈利潤創(chuàng)下有史以來最好的業(yè)績水平，而且毛利率達到33.57%、凈利率上升到17.87%，也創(chuàng)下了歷史新高。
某存儲廠商2013-2022年業(yè)績情況
（單位：億元）
國內(nèi)半導(dǎo)體廠商最好的發(fā)展時機
在數(shù)字經(jīng)濟時代，工業(yè)市場正經(jīng)歷著與汽車市場非常相似的智能化轉(zhuǎn)型。
具體來看，主要包含兩個方面，一是設(shè)備和系統(tǒng)的數(shù)字化，包括制造、物流、自動化和機器人技術(shù)以及各種自主系統(tǒng)；二是能源管理和能效改進，包括制造設(shè)備、能源基礎(chǔ)設(shè)施和運輸、家用電器以及電池供電設(shè)備和系統(tǒng)的能效。
在工業(yè)半導(dǎo)體領(lǐng)域，由于技術(shù)門檻相對較高，長期以來該市場一直被上述國外巨頭占據(jù)，這些廠商憑借著一體化整合的協(xié)同優(yōu)勢，不僅有條件向不同領(lǐng)域的客戶提供MCU等主控芯片、模擬芯片、傳感器、分立器件等包羅萬象的全品線產(chǎn)品，而且還能供軟件和生態(tài)在內(nèi)的整體方案，從容應(yīng)對客戶異構(gòu)集成、小批量、定制化等嚴(yán)苛的需求。
相比較而言，我國在工業(yè)半導(dǎo)體領(lǐng)域技術(shù)較為薄弱，芯片自給率較低，基本以進口為主。在工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型加速發(fā)展疊加中美貿(mào)易沖突不斷升級的背景下，未來我國在工業(yè)半導(dǎo)體領(lǐng)域有望迎來較好的國產(chǎn)替代機遇。
1、主控芯片
主控芯片方面，主要包含CPU、GPU、MCU、SoC等。其中在工業(yè)電腦領(lǐng)域，我國的龍芯、兆芯、飛騰、景嘉微、海思、兆芯等廠商已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在CPU/GPU等關(guān)鍵器件的國產(chǎn)替代；此外，在工業(yè)級MCU領(lǐng)域，32位MCU的應(yīng)用正成為市場主流，主要廠商包含兆易創(chuàng)新、中穎電子、靈動微、芯？萍、華大半導(dǎo)體、極海微等，而SoC廠商包含瑞芯微、全志科技、富瀚微等。
2、存儲芯片
存儲芯片方面，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，廣大工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生了包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、工業(yè)鏈數(shù)據(jù)、運營管理數(shù)據(jù)、消費者數(shù)據(jù)在內(nèi)的海量數(shù)據(jù)資源，需要高可靠性、高穩(wěn)定性的工業(yè)存儲產(chǎn)品為如此龐大的信息數(shù)據(jù)提供有力的存儲介質(zhì)支撐，以保證控制系統(tǒng)和人機界面的正常運行。目前，國內(nèi)的長江存儲、長鑫存儲、江波龍、佰維存儲、時創(chuàng)意等企業(yè)都有在工業(yè)存儲領(lǐng)域有所布局。
3、模擬芯片
在模擬芯片方面，圣邦股份、納芯微、艾為電子、上海貝嶺等廠商已實現(xiàn)工業(yè)類電源管理芯片的量產(chǎn)出貨；而在信號鏈品線上，包括圣邦股份、思瑞浦、臻鐳科技、芯？萍、晶華微、聚洵半導(dǎo)體、靈矽微等廠商近年來也取得了不錯的發(fā)展成績。
4、分立器件
分立器件方面，二極管、MOSFET 、IGBT、碳化硅等器件已廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)、新能源、軌道交通等工業(yè)場景中。其中，在MOSFET領(lǐng)域，華潤微、新潔能、聞泰科技、揚杰科技、東微半導(dǎo)已經(jīng)有所布局；在IGBT領(lǐng)域，主要廠商包含時代電氣、斯達半導(dǎo)、士蘭微、華微電子等；而在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，三安集成、山東天岳、泰科天潤等產(chǎn)品已在新能源領(lǐng)域批量出貨。
5、 傳感器
傳感器方面，主要包含圖像傳感器、激光雷達、攝像頭等細(xì)分品類，目前已在工業(yè)電腦、工業(yè)自動化、軌道交通、安防監(jiān)控、機器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其中圖像傳感器包含韋爾股份、格科微、思特威等；激光雷達包含鐳神智能、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、覽沃科技等。
隨著工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的加速，在工業(yè)自動化、機器人技術(shù)、電力能源、基礎(chǔ)設(shè)施、可再生能源等方面的半導(dǎo)體需求都非常旺盛，工業(yè)半導(dǎo)體可謂是迎來了最好的發(fā)展時代。
當(dāng)前，國產(chǎn)工業(yè)半導(dǎo)體廠商已經(jīng)實現(xiàn)了低端應(yīng)用的部分國產(chǎn)替代？梢云诖氖，在中高端應(yīng)用上，未來國產(chǎn)芯片也會憑借品牌認(rèn)可度的不斷提升、本土化服務(wù)優(yōu)勢及良好的供應(yīng)鏈管理能力將滲透率進一步提高，以實現(xiàn)我國工業(yè)發(fā)展的自主可控。
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