艾为电子:模拟IC隐形冠军,低调发育、积木式技术积累将迎大爆发

来源:梧桐树下2021-07-28 07:57阅读:1231

一场“缺芯潮”从去年下半年延续至今,有数据统计,目前全球多达169个行业因芯片短缺而受到影响,包括钢铁行业、混凝土生产、空调制造等。在国内,五月以来A股半导体板块一路震荡拉升,第三代半导体板块自五月上旬以来涨幅近40%,汽车芯片板块涨幅超30%,国产芯片板块涨幅近30%。

在大力倡导科技强国趋势下,我国半导体行业呈现出前所未有的景气周期,而今科创板开市近两周年,这两年也被业内誉为中国新一轮科技革命和产业变革的黄金期,尤其是对芯片设计公司而言,供给侧改革的开始意味着未来研发能力高、供货能力强、布局范围广、能实现国产替代的芯片设计公司将大放光彩。

以模拟芯片领域为例,作为整个电路系统的“经脉”和“血液”,模拟芯片被广泛应用于工业、汽车、消费和通讯行业等终端市场。据WSTS统计,2019年全球模拟市场规模为611亿美元,预计2023年有望增长至748亿美元,2019-2023年复合增长率将达到5.1%,可以说模拟芯片行业是典型的长坡厚雪。从IC insights发布的最新的全球十大模拟厂商排行榜中看,德州仪器(TI)以108.86亿美元的模拟芯片销售额和19.47%的市场份额,继续坐稳2020年模拟芯片供应商龙头的位置。ADI紧随其后,2020年销售额为51.32亿元,Skyworks、英飞凌、ST分列三、四、五位,销售额分别为39.70亿美元、38.20亿美元、32.59亿美元。

我国虽然是全球模拟芯片第一大市场,自给率却一直很低。近年来随着下游需求的提升,加之半导体产业进口替代趋势成为主流,一大批国产模拟芯片企业开始崛起。在历史机遇的推动下,面对国内广阔的模拟芯片市场,未来十年内,国产模拟芯片市场或将涌现出比肩TI的新巨头。

其中,成立于2008年的上海艾为电子技术股份有限公司(简称:艾为电子)发展尤为迅速,公司长期专注于高品质数模混合信号、模拟、射频的集成电路设计,产品定位于高速增长的电子信息领域,聚焦在手机、可穿戴、智能音箱、车载电子、IoT等消费电子领域。自2018年挂牌新三板后,市值常年位居前列。艾为电子研发团队是模拟芯片领域最具研发实力的玩家之一,公司凭借着过硬的产品质量和数目众多的产品料号,涵盖了华为、小米、vivo、OPPO等众多主流智能终端厂商。在营收方面公司也一直保持着高速增长的态势,是当之无愧的隐形巨头。2021年6月9日,艾为电子已获得证监会审批通过同意公司发行股票的申请,即将登陆科创板,这个一直以来保持低调的企业,未来将成为中国半导体市场的有力竞争者。另外,招股书显示艾为电子实控人孙洪军先生自愿在股票发行日起72个月内不进行转让或回购,长达6年的股份锁定期在目前A股市场上着实罕见,可以看出对未来发展信心十足。

布局五大产品线横跨新智能硬件市场,一年出货约32亿颗行业地位领先

模拟芯片的核心作用就是连接现实世界与数字世界。我们生活的世界绝大部分信息都是由连续变量组成的,例如声波、光强、电流、温度等等,这些变量必须经过模拟芯片的处理,才能成为数字芯片能够计算的离散变量,即0-1变量。

艾为电子的产品围绕这些连续变量,产品主要有音频功放芯片、电源管理芯片、射频前端芯片和马达驱动芯片四大系列。在音频功放IC领域,公司坐拥国内市场龙头地位,公司的音频功放芯片主要包括数字智能K类、智能K类、K类、D类和AB类产品。21世纪初,手机的普及率逐年上升,其所具备的功能也越来越多,还涌现出了主打播放音乐功能的手机。但受技术限制,当时的手机扬声器驱动器设计普遍存在缺陷,音频输出过大就会造成严重失真,影响音质。

艾为电子于2010年推出了第一代模拟接口K类音频功放产品大大缓解了这种情况。与传统音频类功放产品相比,该产品突破了手机锂电池电压的限制,使音频功放可以输出更大功率,并采用了获得专利的防破音限幅设计,让音乐声放大的同时保持波形不失真且不发生破音,一举获得当时功能机用户的青睐。

此后艾为电子进一步加大研发力度,于2014年开始研发并推出的数字智能K类音频功放,可以把锂电池升压到10.25伏,使音频功放可输出5瓦的峰值功率,峰值效率达到84%而噪声小于12uv,将音质提升至全新高度。

根据CounterPoint统计的市场数据,2019年度全球智能手机出货量14.86亿台,目前市场上主流的智能手机使用1颗音频功放芯片,而部分具备立体声效果的智能手机使用2颗音频功放芯片。2020年艾为电子音频功放芯片的销售量约8.81亿颗,其中大部分应用于智能手机。公司已成为全球智能手机中音频功放芯片的主要供应商,优质产品也获得了众多终端厂商的认可,例如艾为电子的Smart K系列产品被应用于小米、vivo、OPPO等众多主流品牌智能手机之中,在同类商业伙伴中排名第一。2018年,为表达对艾为电子的肯定,vivo在全球商业伙伴大会上授予艾为电子K类功放“品质奖”荣誉。

相较于音频功放芯片产品,马达驱动芯片则是艾为电子近年来新开发的产品线,公司把握消费智能终端市场的触觉反馈需求,推出了国内第一款专门用于线性马达驱动的芯片,通过不断演进发展至今,从高压驱动、常压驱动再到应用算法,实现了产品在听觉和触觉等方面优秀的功能效果。公司创新性地研发了线性马达一致性校准技术,同时实现全模式硬件闭环控制的增强型自动刹车功能,进而推出Smart Haptic Sync 4D算法技术,在算法中突破性地结合使用图像动态检测和用户操作识别等技术,智能识别场景实现逼真的振动效果,主要定位于高端智能手机市场。

根据CounterPoint统计,2019年高端智能手机(售价高于400美金)出货量约为4亿部。艾为电子2020年度线性马达驱动芯片的销售量约9,842万颗,包括华为、小米、OPPO、Realme、联想拯救者电竞手机等在内的众多旗舰智能手机和游戏设备都搭载了艾为电子的马达驱动芯片。未来随着公司研发的不断深入,还将向平板和可穿戴设备等领域拓展。

艾为电子四大产品系列覆盖了声、光、电、射、手五个方面,被广泛应用于以智能手机为代表的移动智能硬件领域、以智能音箱为代表的智能家居领域、以共享单车和汽车为代表的智慧出行领域、以智能摄像头为代表的智能安防领域,以及智慧工业、智慧医疗、移动支付等日常生活中常见的方方面面。

成立至今,公司已累计拥有600余款产品型号,仅2020年度,公司出货量就达到约32亿颗。不难看出,艾为芯在各类电子产品中具有较强的拓展性和适用性。

台积电代工主流手机厂商基本全覆盖,多领域渗透推动国产替代

模拟芯片追求产品的高信噪比、高稳定性、高精度、低功耗,而这些要求并不需要硅片上元器件的集成度线性上升。由于不用疲于奔命地赶先进制程,且下游客户对产品的验证周期很长,因此模拟芯片更是慢工出细活,某些明星产品生命周期可长达10年以上。

可以说模拟芯片行业具有“小批量,多品类”的特征。模拟芯片相比其他半导体赛道市场较为分散,但实际护城河又相当深。例如国内电子产品市场的快速更迭,这一点十分考验芯片设计公司的交付能力。艾为电子经营模式为Fabless(无晶圆厂)模式,即专注于IC芯片的研发和销售,将晶圆制造、封装等其余环节委托给晶圆制造、封装等厂商代工完成。根据招股书,2020年艾为电子前五大供应商分别为台积电、通富微电、长电科技、华润上华、华虹宏力。

多年经验积累,加之上游大厂的产能保障,都为艾为电子提升交付能力打下了坚实的基础,帮助公司获得了众多客户的长期信赖,公司曾被闻泰科技、华勤、龙旗等多家公司认定为对产品交付作出重要贡献的合作伙伴。

凭借着可靠的产品质量、数量众多的产品类型,以及高效的供货能力,艾为电子覆盖了包括华为、 OPPO、vivo、 小米、 中兴、 联想等主流智能手机厂商。且得益于产品线的延伸和渗透,公司还与亚马逊、facebook、Google、 JBL、 B&W 、海康威视、宇视科技、腾讯、搜狗、步步高、FOSSIL、哈啰出行和全球最大的玩具品牌商Mattel等一线品牌客户建立了长期的良好合作关系,在国内同类厂家中,艾为电子的客户覆盖率位列前茅。

近年来以美国为代表的发达国家对我国先进电子消费终端厂商采取了严格的技术封锁政策,这也倒逼国产手机不得不提升国产芯片的自供率,“能用中国‘芯’替代就要采用中国‘芯’”正成为产业基调。

另一方面,国家对此也十分重视,2014 年国务院颁布的《国家集成电路产业发展推进纲要》明确规划出我国集成电路行业未来发展的蓝图,到 2020 年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过 20%;到 2030 年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。

在半导体国产替代的国家战略背景下,芯片的政策加持被提到前所未有的高度。作为创新周期相对长的非标准化产品,模拟芯片是国产替代最有望成功的细分领域之一。

艾为电子在产品性能、供应链管理、交付能力等方面都具备杰出表现,也获得了众多下游终端客户的认可,目前艾为电子的产品在智能手机市场的收入占比超过85%。通过与已有客户的深入合作,艾为电子的市场范围也正在从以手机为中心延展到物联网等智能硬件,产品广泛应用于手机、人工智能、物联网、汽车电子、可穿戴和消费类电子等领域的新兴市场。

随着市场的不断发展,艾为电子将有很大可能成长为与TI一样的行业巨头。

自带华为基因团队实力精悍,高强度研发投入布局未来

1958年,供职于TI的工程师杰克·基尔比发明了世界上第一块集成电路,从此为TI成为模拟芯片巨头打下基础;2011年,TI斥资65亿美元并购国家半导体,吸纳了5000名员工以及“一个极好的开发团队”,同年,TI的市场份额就超过排名第二的ST,占据了整个模拟市场份额的15.4%。

而我们常谈中国经济转型的核心驱动力,是从“人口红利”转向“工程师红利”,中国制造业由此从“制造”走向“创造”。而模拟芯片是最为体现工程师红利的行业。和数字电路相比,模拟电路设计对工程师经验要求较高,需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性,顶尖的模拟设计工程师在模拟领域拥有20到30年的经验。

艾为电子的创始人孙洪军1997从东南大学电子工程系微电子专业硕士毕业后,就进入了华为技术有限公司基础业务部(现海思)从事模拟/数模混合芯片的设计工作,是海思模拟IC最早的设计人员,也是国内最早一批IC设计人员。与他一同成立艾为电子的郭辉、程剑涛等人亦是当时华为基础业务部的重要成员,郭辉与孙洪军一样是IC设计工程师,后来又任职中央研发部基础业务部数模部副经理;程剑涛则历任华为中央研究部模拟电路设计工程师、项目经理、产品经理。2008年,已经离开华为6年的孙洪军和昔日的华为同事一起创办了艾为电子,目前公司核心创始团队已合作20年以上。

华为的行业背景出身决定了艾为电子对于人才培养和研发投入的前瞻性,近年来,艾为电子都在积极进行人员储备和人员投入,搭建并不断完善人才梯队,员工数量由2018年的206人增长到了2020年的796人,其中技术人员占到了80%以上。公司广泛吸纳来自复旦大学、上海交通大学、东南大学、西安电子大学、成都电子科技大学等专业学科优势突出的高校学子。艾为电子在人才福利待遇上也延续了华为的高薪传统,资料显示,艾为电子2018年校招开出的硕士应届生薪资每月在1.8-2.2万元之间,处于行业第一梯队。而在一线城市工作,总绕不过住房问题,艾为电子对此也十分重视,为了更好地提高员工幸福感、吸引更多优秀人才毫无顾忌地加入艾为,公司特意为员工提供了方便舒适的人才公寓。目前艾为人才公寓总计房间约300间,可容纳500余人。

与重视人才相对应的,艾为电子在研发投入上也毫不吝惜。半导体是高投入高产出的行业,只有坚持研发、具有持续研发投入的企业才有未来。作为全球模拟芯片龙头的TI,即便是已经进入稳定阶段,其研究和开发费用(R&D)整体上也稳定保持在营业收入的10%左右,年研发投入绝对金额超10亿美元。

艾为电子一直以来都在持续加大对各类产品线的研发投入,并形成了诸多具有自主知识产权的核心技术。2018年至2020年,艾为电子分别投入9,137.14万元、13,947.05万元和20,537.85万元用于研发,占营收比重达13.17%、13.71%和14.29% 。

截至2020年12月31日,公司已获得授权的专利共计232项,集成电路布图设计专有权396项。艾为电子是工信部认定的集成电路设计企业和专精特新“小巨人”企业,是上海市科委认定的高新技术企业、上海市科技小巨人企业和上海市专精特新企业。此外,公司曾连续多年被评为“十大中国IC设计公司”。2019年至2020年,公司连续两年被中国模拟半导体大会授予优秀企业奖,多款产品被认定为“中国芯”优秀市场表现奖荣誉。

艾为电子的研发实力也受到国家的认可,自成立以来多次承接政府重点项目。近年来,由艾为研发团队开展的SAR Sensor检测芯片研发与产业化项目、光学防抖(OIS)和对焦(AF)控制驱动芯片项目、实现听觉触觉同步的触觉反馈驱动芯片研发项目等获得了上海市软件和集成电路产业发展专项资金、上海市产业转型升级发展专项资金(工业强基)、闵行区先进制造业产业扶持项目等专项资金支持。

发展稳健业绩高增速可期,先发优势助力释放净利润红利

2017年至2019年,艾为电子实现营业收入分别为 52,361.96 万元、69,380.44 万元、101,764.99 万元,三年复合增长率达到 39.41%,公司处于快速成长中。2020年,公司营业收入143,766.37 万元,同比增长41.27%;归母净利润为10,168.95万元,同比增长12.88%。2018年度至2020年度营业收入复合增长率达到43.95%,发展进一步提速。

艾为电子业绩的增长离不开下游终端市场的持续发展,我国作为目前全球最大的电子产品生产及消费市场,对集成电路产品的需求日益增长,根据中国半导体行业协会统计,2019 年中国集成电路行业销售额达到7,562.3 亿元,同比增长15.80%,2002年至2019年的复合年均增长率达21.70%。

而受智能手机进步,5G及移动互联网等通讯技术发展的影响,智能手机的功能不断增多,用户对音频、视频、电源、网络连接、触摸等体验要求不断提升,因而下游智能手机市场对芯片的需求快速增长,尤其对可提升用户体验的音频功放、电源管理、射频前端及马达驱动芯片的需求逐渐增加。

身处黄金赛道,研发无疑是第一驱动力,数据显示,2019年中国以21%的增速位居全球研发支出增长榜单首位,其次是美国10.8%,欧盟5.6%,日本1.8%,RoW(全球其他国家)增长6.0%。可以看出,中国和美国作为2500强企业研发支出的全球前两位,研发支出的增长率都快于欧盟和日本,而且也快于全球平均水平。中美都呈现体量大,增速快的局面。

这也表现出中国在高新技术行业实现国产替代的急迫需求。一般而言,模拟芯片的产品研发的投入需要2-3年才能见效,艾为电子近年来在行业不断探索,在音频功放芯片领域,公司开展了包括10V数字功放研发、高PSRR,低噪声,大音量的第三代模拟高压智能功放研发等多个重大项目。实现了在数字智能音频功放方面的持续突破。

在电源管理芯片领域,公司推出业内首创的FC封装的过压保护电路,面向NB-IoT 的降压技术突破以及面向穿戴产品的线性Charger产品发布,并形成了充电端口保护技术、锂电池线性充电技术等核心技术。

在射频前端芯片领域,公司围绕手机、IoT、穿戴设备中射频前端器件展开研究和技术攻克,以接收端的2T、4T、6T、8T开关、GPS 低噪声放大器、LTE低中高频放大器、FM 低噪声放大器等小器件和技术包围手机前端应用,并对其中的相关技术进行重点攻克,取得了OQ降噪技术,极低功耗的GPS 低噪声放大器、耐高压天线调谐开关等核心技术。

在马达驱动芯片领域,公司基于触觉反馈技术,发布了国内首款高压触觉反馈芯片,成功应用在智能手机上。2018年至2020 年,公司对涉及的线性马达特性以及驱动技术进行了持续研究和突破,覆盖了从高压驱动到常压驱动以及游戏应用算法,实现了听觉、触觉的同步反馈。

艾为电子在模拟集成电路领域深耕多年,建立了高质量、多样化的产品体系,积木式技术积累在时间的催化下,达到厚积薄发的效果。而高技术往往意味着高利润,艾为电子在多领域建立起技术上的先发优势,在未来市场格局持续扩大的影响下,也将推动公司未来营收和利润进入新的爆发期。

根据最新招股书披露的未审计数据显示,艾为电子2021年上半年已实现营收106,656.68万元,同比增长率达109.90%;归母净利润12,203.07万元,同比增长149.81%;扣非净利润11,052.65万元,同比增长147.89%。2021刚过一半,艾为电子的营收和盈利能力都已经达到去年全年水平,可见公司发展已全面进入快车道,长久积累的量变引发质变,上市后在各方面支持下,艾为电子的竞争地位将更加突出。

进一步加大研发力度,持续完善多个产品线布局

本次IPO,艾为电子拟募集资金246,813.72 万元,主要应用于产品研发升级和产业化,以及研发中心、电子工程测试中心建设,体现了公司作为行业龙头进行科技创新的担当。

艾为电子作为国内优秀的集成电路芯片研发、销售企业,在数年间保持低调,专注探索模拟集成电路行业,在没有风投、不靠客户上游投资的的情况下迅速崛起,并展现出了强劲的业绩增长趋势和盈利能力,在业内实属少见。

本次成功IPO,将进一步强化艾为电子的自身优势、优化目前的成本结构,为企业在未来进一步提高行业竞争力以及盈利能力提供助力。而近三年来在研发创新上的持续投入则让艾为电子占据先发优势,凭借着深厚的集成电路技术储备和成熟的行业应用解决方案,持续推出在性能、集成度和可靠性等方面具有较强竞争力的音频功放芯片、电源管理芯片、射频前端芯片、马达驱动芯片等产品,同时通过优质的技术服务为客户的手机等新智能硬件产品提供良好的技术支持。

按照模拟芯片产品研发2—3年的研发周期,公司也将在近期迎来硕果丰收。2020年,艾为电子的新品在市场上层出不穷,vcm马达驱动、OIS光学防抖、压感、DC马达驱动、Bias、Charger、大功率音频、Buck/Boost、LDO、Sar Sensor、开关、天线Tuner等都获得了市场和众多终端厂商的认可。

科创板开市两年来,用包容性制度设计破题“资本市场助力科技创新”,推动了大批具有“科创基因”的企业上市。艾为电子无论是研发实力、人才团队、客户资源还是产品市场上都具备独特优势,是近期表现拔尖的具备“硬科技”特质的企业。未来公司也将基于现有优势,不断进行新产品的研发设计,进一步完善公司在手机以外的领域的产品布局,形成新的利润增长点,进一步提高公司的整体竞争力和抗风险能力,保持经营业绩稳定增长的同时,推动我国集成电路芯片国产替代进程,为“中国芯”添砖加瓦。

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