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揭秘智能控制器,AIoT中游“扛把子”,三大下游終端推動(dòng)巨大增量空間

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揭秘智能控制器,AIoT中游“扛把子”,三大下游終端推動(dòng)巨大增量空間

智能控制器,國(guó)產(chǎn)替代前景廣闊的AIoT子行業(yè)。

文|光大證券  劉凱 石崎良

編輯|智東西內(nèi)參

智能控制器指在儀器、設(shè)備、裝置、系統(tǒng)中為完成特定用途而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)控制單元,一般以微控制器(MCU)芯片或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片為核心部件,通過(guò)置入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件程序以完成某些特定的感知、計(jì)算和控制功能。智能控制器是智能設(shè)備的大腦,位于產(chǎn)業(yè)鏈中游。成本構(gòu)成中直接材料成本占比高,其中上游芯片為最重要的原材料。下游終端市場(chǎng)包含汽車電子、家用電器、電動(dòng)工具、醫(yī)療設(shè)備、智能家居等領(lǐng)域。

本期的智能內(nèi)參,我們推薦光大證券的報(bào)告《AIoT 行業(yè)動(dòng)態(tài)報(bào)告之智能控制器篇》,詳解智能控制器的上下游產(chǎn)業(yè)鏈概況和國(guó)產(chǎn)廠商的發(fā)展趨勢(shì)。

01.智能控制器:智能終端的大腦

智能控制器是內(nèi)置于智能設(shè)備中的一種計(jì)算機(jī)控制單元,其通過(guò)接口獲取設(shè)備工作狀態(tài)、命令執(zhí)行結(jié)果以及環(huán)境數(shù)據(jù)等信息,執(zhí)行內(nèi)部控制程序,輸出控制信號(hào)來(lái)控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的自動(dòng)化控制。智能控制器是生活電器、電動(dòng)工具汽車等整機(jī)產(chǎn)品在原有功能應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展的高附加值產(chǎn)品,位于產(chǎn)業(yè)鏈中部。

其上游原材料主要有 IC 芯片、PCB 板、晶體管、電容電阻等元器件,下游應(yīng)用廣泛,主要包含家用電器、汽車電子、電動(dòng)工具、智能家居、醫(yī)療健康等相關(guān)行業(yè)。其中,上游原材料中最核心的零部件為 IC 芯片,主要制造公司有恩智浦、三星電子、意法半導(dǎo)體等,控制器廠商國(guó)外主要有代傲、英維斯,國(guó)內(nèi)主要廠商有拓邦股份、和而泰、朗科智能、貝仕達(dá)克等。下游各子領(lǐng)域主要公司有家用電器領(lǐng)域的美的、海爾、西門子、九陽(yáng)等家電企業(yè),電動(dòng)工具領(lǐng)域的 TTI、VAX、AEG 等海外電動(dòng)工具龍頭,汽車電子領(lǐng)域的博格華納、尼德科等 TIER1 廠商以及特斯拉、BBA 等汽車主機(jī)廠。

▲智能控制器產(chǎn)業(yè)鏈

21 世紀(jì) 90 年代,小家電行業(yè)誕生,作為家電上游行業(yè)的智能控制器行業(yè)逐步從家電整機(jī)制造行業(yè)中分離,成為一個(gè)新興行業(yè)。中國(guó)智能控制器行業(yè)自起步至今大致可劃分為三個(gè)發(fā)展階段:

▲中國(guó)智能控制器行業(yè)發(fā)展歷程

智能控制器的產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料主要由 IC 芯片、PCB 板、電容電感、三極管、線材等電子元器件構(gòu)成。從成本占比來(lái)看(2020H1),根據(jù)瑞德智能招股書,直接材料是智能控制器成本的最主要來(lái)源,占比約在 79%左右。其中,IC 芯片是成本占比最高的上游元器件,占比約為 17%。而從技術(shù)層面來(lái)看,IC 芯片生產(chǎn)涵蓋設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、測(cè)試等多個(gè)步驟,技術(shù)含量也相對(duì)較高,是上游材料中的核心部件。

▲2020 年 1-6 月智能控制器原材料成本占比

智能控制器所用的 IC 芯片以 MCU 芯片為主。MCU 即微控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定應(yīng)用的控制處理,其工頻和功耗低于 CPU、MPU 等芯片,廣泛應(yīng)用于智能控制、家電等領(lǐng)域。目前 MCU 供給主要來(lái)自海外,國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)相對(duì)落后且產(chǎn)能難以滿足需求。根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù),按銷售額統(tǒng)計(jì) 2020 年美國(guó) IC芯片份額占全球的 55%,韓國(guó)占 21%,中國(guó)大陸僅占 5%左右。而從細(xì)分結(jié)構(gòu)來(lái)看,2020 年國(guó)內(nèi) MCU 芯片占 IC 產(chǎn)品比重僅為 3.6%。從實(shí)際采購(gòu)情況來(lái)看,國(guó)際電子商情的調(diào)研數(shù)據(jù)表明,2020 年約有 73%的公司選擇海外供應(yīng)商,相對(duì)集中在意法半導(dǎo)體(18%)、恩智浦(14%)、德州儀器(11%)等海外龍頭。

▲全球 IC 芯片份額分布

智能控制器行業(yè)下游應(yīng)用廣泛,涉及領(lǐng)域眾多,主要包括家用電器領(lǐng)域、電動(dòng)工具及設(shè)備領(lǐng)域、健康及護(hù)理領(lǐng)域、汽車電子領(lǐng)域和智能建筑及家居領(lǐng)域等。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)智能控制器各應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模占比中,汽車電子、家用電器和電動(dòng)工具及設(shè)備占據(jù)前三大份額,市場(chǎng)規(guī)模占比分別為 23.6%,13.2%和 11.8%,合計(jì)共占約 50%的份額。伴隨互聯(lián)網(wǎng)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,各產(chǎn)品及行業(yè)領(lǐng)域的互通性不斷加強(qiáng),大數(shù)據(jù)應(yīng)用等智能化需求將大幅度增加,持續(xù)刺激家用電器、汽車電子和電動(dòng)工具及設(shè)備等領(lǐng)域?qū)χ悄芸刂破餍枨蟮脑鲩L(zhǎng)。

作為中游部件,智能控制器對(duì)于下游景氣度具有較高的依賴,下游市場(chǎng)空間的變化趨勢(shì)對(duì)于智能控制器企業(yè)影響深遠(yuǎn)。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的高速成長(zhǎng),產(chǎn)品智能化進(jìn)程不斷加快,智能控制器的下游空間被進(jìn)一步打開,前景廣闊。增長(zhǎng)空間廣闊。根據(jù) Frost &Sullivan 的預(yù)測(cè),到 2024 年全球智能控制器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到約2 萬(wàn)億美元,國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)將達(dá)到 3.8 萬(wàn)億元。2015-2020 年,國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 達(dá)到 15.2%,而全球 2015-2020 年智能控制器市場(chǎng)的CAGR 為 5.6%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)速度相對(duì)更快,增長(zhǎng)空間廣闊。

▲全球智能控制器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億美元)

▲國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

02.巨大增量空間,國(guó)產(chǎn)廠商加速成長(zhǎng)

國(guó)內(nèi)公司的生產(chǎn)模式逐步向 ODM、JDM 轉(zhuǎn)移,為下游公司節(jié)約了設(shè)計(jì)成本,進(jìn)一步拉升了國(guó)內(nèi)廠商的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。ODM 模式和 JDM 模式下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本由控制器公司完成,設(shè)計(jì)權(quán)限從下游向中游的轉(zhuǎn)移能夠提升下游公司的客戶黏性,幫助國(guó)內(nèi)企業(yè)完成從獲取海外份額到留住海外份額的轉(zhuǎn)換。目前,國(guó)內(nèi)智能控制器規(guī)模較大的企業(yè)和而泰 ODM 比例在 70%左右,拓邦股份在 50%左右,中小規(guī)模公司朗特智能、瑞德智能的 ODM 比例也達(dá)到 45%以上。

▲國(guó)內(nèi)公司研發(fā)費(fèi)用不斷提升(單位:億元)

從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,海外智能控制器行業(yè)發(fā)展相對(duì)較早,占據(jù)較多市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)廠商份額占比較少。但隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)實(shí)力的不斷加強(qiáng),以及國(guó)內(nèi)工程師紅利的逐步釋放,部分海外訂單流入國(guó)內(nèi),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的整體份額有所增長(zhǎng)。2017 年以來(lái),國(guó)內(nèi)智能控制器公司如拓邦股份、和而泰、朗科智能等公司的海外業(yè)務(wù)收入均維持增長(zhǎng),海外份額不斷提升。

▲國(guó)內(nèi)公司海外收入不斷提升(單位:億元)

另外,近年來(lái)受到國(guó)家相關(guān)政策的持續(xù)推動(dòng),發(fā)展環(huán)境友好。2020 年 3 月,發(fā)改委等 22 部門聯(lián)合頒布《關(guān)于促進(jìn)消費(fèi)擴(kuò)容提質(zhì)加快形成強(qiáng)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》,明確提出要鼓勵(lì)企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)推動(dòng)各類電子產(chǎn)品的智能化升級(jí);2020年 5 月,工信部提出要推廣移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居、可穿戴設(shè)備、兒童及老人照看、寵物追蹤等產(chǎn)品中的應(yīng)用,進(jìn)一步明確了物聯(lián)網(wǎng)快速滲透的技術(shù)背景下智能控制行業(yè)的明朗前景。

▲智能控制器行業(yè)有關(guān)支持政策

家用電器是智能控制器最主要的應(yīng)用場(chǎng)景之一,具有多品類、多功能的特點(diǎn)。家電行業(yè)的發(fā)展能夠拉動(dòng)各品類家用電器智能控制器需求提升。

▲我國(guó)家電行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入變化(單位:萬(wàn)億元)

從家電的品類結(jié)構(gòu)來(lái)看,近幾年小家電產(chǎn)品越來(lái)越多樣,榨汁機(jī)、面包機(jī)、空氣炸鍋、美容儀、除螨儀等層出不窮,在滿足消費(fèi)者的精細(xì)化需求的同時(shí),具有低單價(jià)、小體積的差異優(yōu)勢(shì),成為拉動(dòng)家電領(lǐng)域的重要板塊。根據(jù) Frost &Sullivan的預(yù)測(cè),到 2024 年,我國(guó)小家電市場(chǎng)規(guī)模有望突破 2000 億元,2020 年到 2024年復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到 9.77%。而根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù),2020 年我國(guó)家庭平均擁有小家電數(shù)量不足 10 件,而歐美國(guó)家該數(shù)據(jù)在 20-30 件左右,我國(guó)小家電市場(chǎng)仍有較為可觀的滲透空間。隨著消費(fèi)者需求的不斷細(xì)化,以及小家電品類的逐步多元,我國(guó)家電行業(yè)將受到小家電快速增長(zhǎng)的有力拉動(dòng),迎來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)能。

▲我國(guó)小家電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

電動(dòng)工具是以電力為能源的機(jī)械化工具,包括電鉆、電錘、割草機(jī)、掃雪機(jī)等,是對(duì)傳統(tǒng)工具的技術(shù)升級(jí)。智能控制器能夠精準(zhǔn)控制電動(dòng)工具的轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù),是電動(dòng)工具的核心部件之一。按應(yīng)用場(chǎng)景劃分,電動(dòng)工具主要可以分為專業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)、DIY 級(jí)三種,其中專業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)主要面向 B 端,能夠?qū)崿F(xiàn)更加精細(xì)的機(jī)械切割、機(jī)械控制等。DIY 級(jí)電動(dòng)工具則主要面向 C 端,以家庭為主要應(yīng)用場(chǎng)景。

從行業(yè)格局來(lái)看,電動(dòng)工具行業(yè)份額集中度高且集中于海外,Stanley、TTI 等為行業(yè)龍頭。從區(qū)域份額來(lái)看,受居住場(chǎng)景與生活習(xí)慣的影響,電動(dòng)工具應(yīng)用市場(chǎng)主要在北美和歐洲,亞太區(qū)域的滲透率仍有待提升。根據(jù) Choice 的數(shù)據(jù),2019年全球電動(dòng)工具銷售額分別有 38.4%、32.1%分布在北美和歐洲,亞太則占20.8%。

智能控制器對(duì)接方面,2018 年在 TTI 產(chǎn)品智能控制器的前八名供應(yīng)商中,我國(guó)的 4 家企業(yè)拓邦股份、和而泰、朗科智能、貝仕達(dá)克對(duì)TTI 供應(yīng)占比達(dá)到 80%以上。我們認(rèn)為,我國(guó)智能控制器企業(yè)在電動(dòng)工具領(lǐng)域已經(jīng)積累了一定的海外客戶經(jīng)驗(yàn),在海外電動(dòng)工具需求穩(wěn)定的區(qū)域特征下,拓邦股份、和而泰等領(lǐng)軍公司有望進(jìn)一步打入其他海外客戶的供應(yīng)體系,打開海外成長(zhǎng)空間。根據(jù)頭豹研究院的預(yù)測(cè),到 2025 年,我國(guó)電動(dòng)工具市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 937億元,2020 年到 2025 年 CAGR 在 3%左右。智能汽車是汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,也是國(guó)家高度重視的發(fā)展方向,為此,國(guó)家多次出臺(tái)配套政策標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。早在 2015 年,國(guó)務(wù)院發(fā)布的我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)《中國(guó)制造 2025》中就將智能輔助駕駛放在重要位置,指出到 2025 年我國(guó)要掌握智能駕駛核心技術(shù),初步建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)研發(fā)體系及配套產(chǎn)業(yè)群。

▲截至 2021 年國(guó)家智能汽車相關(guān)政策

近年來(lái),隨著谷歌、百度、華為、特斯拉等全球科技巨頭進(jìn)行大量的研發(fā)投入,智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的相關(guān)技術(shù)瓶頸被逐步攻克,L2-L4 級(jí)別輔助駕駛智能汽車已逐步量產(chǎn)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019 年配備嵌入式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車出貨量達(dá)到 5110 萬(wàn)輛,與 2018 年相比增長(zhǎng)了 45.4%;預(yù)計(jì)到 2025 年,全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車的出貨量將進(jìn)一步增至 9323 萬(wàn)臺(tái)。中國(guó)的智能汽車數(shù)量從2016 年的 146 萬(wàn)輛增長(zhǎng)到 2020 年的 1306 萬(wàn)輛,CAGR 高達(dá) 72.9%,智能汽車滲透率也提高到了 52%。隨著智能網(wǎng)聯(lián)新車型的加速投放,市場(chǎng)及潛在消費(fèi)者對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)認(rèn)可度的提升,智能網(wǎng)聯(lián)新車市場(chǎng)滲透率有望逐步提升,預(yù)計(jì)到2030 年將達(dá)到 95%。

▲中國(guó)智能汽車市場(chǎng)規(guī)模及滲透率(單位:萬(wàn)輛)

汽車電子是指汽車中所搭載的電子裝置和設(shè)施的統(tǒng)稱,主要可分為汽車電子控制系統(tǒng)和車載電子電器兩大類。汽車電子對(duì)于智能控制器的需求存在較大剛性,是智能控制器應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)的成熟落地,汽車電子智能化趨勢(shì)催生了十分多元的汽車電子品類,從而對(duì)智能控制器形成了新的需求。根據(jù)智研咨詢預(yù)測(cè),2022 年我國(guó)汽車電子市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到9783 億元,2017 年到 2022 年 CAGR 有望達(dá)到 10.6%,超過(guò)全球市場(chǎng) 6.7%的CAGR。

▲我國(guó)及全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

汽車電子領(lǐng)域未來(lái)的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)源于汽車電動(dòng)化和智能化,新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)汽車的替代,以及物聯(lián)網(wǎng)智能化的發(fā)展有望通過(guò)刺激汽車電子行業(yè)來(lái)間接推動(dòng)智能控制器行業(yè)景氣上行。首先,受鋰電技術(shù)的不斷成熟以及世界各國(guó)節(jié)能減排政策的推動(dòng),汽車電動(dòng)化趨勢(shì)不斷加深,并將在未來(lái)繼續(xù)滲透,形成對(duì)燃油車的全面替代。而電動(dòng)化能夠明顯提升汽車電子的價(jià)值比例,我們認(rèn)為這將為零部件廠商帶來(lái)增益,利好控制器行業(yè)發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)緊湊車型,一輛車的成本構(gòu)成中汽車電子所占比例在 15%左右,而對(duì)于純電動(dòng)車型而言該比例達(dá)到65%,提升明顯。

目前,汽車中的電子控制單元被稱為 ECU,其特點(diǎn)是搭載數(shù)量會(huì)隨著功用單元的增加而線性增加。而汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)下,各類功能被不斷催生,ECU數(shù)量的持續(xù)增加將加劇總線壓力,降低傳輸效率。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,目前的 ECU分布式結(jié)構(gòu)將會(huì)隨汽車智能化程度的加深轉(zhuǎn)向 DCU 域集中結(jié)構(gòu),而這將倒逼智能控制器的技術(shù)升級(jí),提升控制器的價(jià)值量。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)智能控制器行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)趨勢(shì),龍頭企業(yè)逐步顯現(xiàn)。從營(yíng)收規(guī)模、營(yíng)收增速、研發(fā)實(shí)力三個(gè)維度考慮,國(guó)內(nèi)智能控制企業(yè)大致可細(xì)分為三個(gè)陣營(yíng)。第一陣營(yíng)包含拓邦股份、和而泰,此類公司控制器業(yè)務(wù)起步相對(duì)較早,具備一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì),下游覆蓋廣泛,具有較大營(yíng)收規(guī)模的同時(shí)維持著較高的增速;第二陣營(yíng)包括和晶科技、朗科智能、華聯(lián)電子等,此類公司營(yíng)收規(guī)模在 10~20 億元,營(yíng)收增速相對(duì)較低;第三陣營(yíng)包括振邦智能、貝仕達(dá)克、朗特智能等控制器業(yè)務(wù)起步相對(duì)較晚的公司,此類公司營(yíng)收規(guī)模在 10 億元以下,但增速較高,具有較好的成長(zhǎng)性。

2018 年以來(lái),位列第一陣營(yíng)的拓邦股份、和而泰相對(duì)占有率(占圖表 41 內(nèi) 8家上市公司收入總和比例)不斷提升,2020 年兩家廠商相對(duì)占有率已達(dá) 57.47%,拓邦股份、和而泰的體量和其他 6 家廠商相比已存在明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)智能控制器行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)釋放越來(lái)越明顯,上游芯片緊缺背景下龍頭企業(yè)成本優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)等與其他公司的差距將逐步拉開。

作為頭部廠商,拓邦股份、和而泰不僅營(yíng)收比其他公司更高,研發(fā)投入比例也高于同業(yè)公司。隨著消費(fèi)者需求的不斷升級(jí),智能控制器的技術(shù)含量也越來(lái)越高,研發(fā)水平將會(huì)成為智能控制器行業(yè)的關(guān)鍵成功因素,頭部廠商高額的營(yíng)收足以支撐其加大研發(fā)投入,進(jìn)一步拉開同其他廠商的技術(shù)差距,從而打入更多優(yōu)質(zhì)客戶供應(yīng)鏈,獲得更多市場(chǎng)份額。相比之下,眾多未上市的小企業(yè)由于資金量難以支撐研發(fā)需要,產(chǎn)品性能難以滿足下游客戶需求,將會(huì)逐步喪失市場(chǎng)訂單,最終被高速發(fā)展迭代的市場(chǎng)淘汰。

智東西認(rèn)為,智能控制器行業(yè)頭部企業(yè)由于具有生產(chǎn)成本更低、原材料供應(yīng)更穩(wěn)定、研發(fā)投入更高、客戶黏性更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),因此在行業(yè)景氣周期向上階段將會(huì)更加具有彈性。此外在 AIOT 和 5G 的萬(wàn)物智能時(shí)代,國(guó)產(chǎn)替代浪潮打開智能控制器上游中國(guó)芯片廠商的成長(zhǎng)空間。

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揭秘智能控制器,AIoT中游“扛把子”,三大下游終端推動(dòng)巨大增量空間

智能控制器,國(guó)產(chǎn)替代前景廣闊的AIoT子行業(yè)。

文|光大證券  劉凱 石崎良

編輯|智東西內(nèi)參

智能控制器指在儀器、設(shè)備、裝置、系統(tǒng)中為完成特定用途而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)控制單元,一般以微控制器(MCU)芯片或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片為核心部件,通過(guò)置入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件程序以完成某些特定的感知、計(jì)算和控制功能。智能控制器是智能設(shè)備的大腦,位于產(chǎn)業(yè)鏈中游。成本構(gòu)成中直接材料成本占比高,其中上游芯片為最重要的原材料。下游終端市場(chǎng)包含汽車電子、家用電器、電動(dòng)工具、醫(yī)療設(shè)備、智能家居等領(lǐng)域。

本期的智能內(nèi)參,我們推薦光大證券的報(bào)告《AIoT 行業(yè)動(dòng)態(tài)報(bào)告之智能控制器篇》,詳解智能控制器的上下游產(chǎn)業(yè)鏈概況和國(guó)產(chǎn)廠商的發(fā)展趨勢(shì)。

01.智能控制器:智能終端的大腦

智能控制器是內(nèi)置于智能設(shè)備中的一種計(jì)算機(jī)控制單元,其通過(guò)接口獲取設(shè)備工作狀態(tài)、命令執(zhí)行結(jié)果以及環(huán)境數(shù)據(jù)等信息,執(zhí)行內(nèi)部控制程序,輸出控制信號(hào)來(lái)控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的自動(dòng)化控制。智能控制器是生活電器、電動(dòng)工具汽車等整機(jī)產(chǎn)品在原有功能應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展的高附加值產(chǎn)品,位于產(chǎn)業(yè)鏈中部。

其上游原材料主要有 IC 芯片、PCB 板、晶體管、電容電阻等元器件,下游應(yīng)用廣泛,主要包含家用電器、汽車電子、電動(dòng)工具、智能家居、醫(yī)療健康等相關(guān)行業(yè)。其中,上游原材料中最核心的零部件為 IC 芯片,主要制造公司有恩智浦、三星電子、意法半導(dǎo)體等,控制器廠商國(guó)外主要有代傲、英維斯,國(guó)內(nèi)主要廠商有拓邦股份、和而泰、朗科智能、貝仕達(dá)克等。下游各子領(lǐng)域主要公司有家用電器領(lǐng)域的美的、海爾、西門子、九陽(yáng)等家電企業(yè),電動(dòng)工具領(lǐng)域的 TTI、VAX、AEG 等海外電動(dòng)工具龍頭,汽車電子領(lǐng)域的博格華納、尼德科等 TIER1 廠商以及特斯拉、BBA 等汽車主機(jī)廠。

▲智能控制器產(chǎn)業(yè)鏈

21 世紀(jì) 90 年代,小家電行業(yè)誕生,作為家電上游行業(yè)的智能控制器行業(yè)逐步從家電整機(jī)制造行業(yè)中分離,成為一個(gè)新興行業(yè)。中國(guó)智能控制器行業(yè)自起步至今大致可劃分為三個(gè)發(fā)展階段:

▲中國(guó)智能控制器行業(yè)發(fā)展歷程

智能控制器的產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料主要由 IC 芯片、PCB 板、電容電感、三極管、線材等電子元器件構(gòu)成。從成本占比來(lái)看(2020H1),根據(jù)瑞德智能招股書,直接材料是智能控制器成本的最主要來(lái)源,占比約在 79%左右。其中,IC 芯片是成本占比最高的上游元器件,占比約為 17%。而從技術(shù)層面來(lái)看,IC 芯片生產(chǎn)涵蓋設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、測(cè)試等多個(gè)步驟,技術(shù)含量也相對(duì)較高,是上游材料中的核心部件。

▲2020 年 1-6 月智能控制器原材料成本占比

智能控制器所用的 IC 芯片以 MCU 芯片為主。MCU 即微控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定應(yīng)用的控制處理,其工頻和功耗低于 CPU、MPU 等芯片,廣泛應(yīng)用于智能控制、家電等領(lǐng)域。目前 MCU 供給主要來(lái)自海外,國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)相對(duì)落后且產(chǎn)能難以滿足需求。根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù),按銷售額統(tǒng)計(jì) 2020 年美國(guó) IC芯片份額占全球的 55%,韓國(guó)占 21%,中國(guó)大陸僅占 5%左右。而從細(xì)分結(jié)構(gòu)來(lái)看,2020 年國(guó)內(nèi) MCU 芯片占 IC 產(chǎn)品比重僅為 3.6%。從實(shí)際采購(gòu)情況來(lái)看,國(guó)際電子商情的調(diào)研數(shù)據(jù)表明,2020 年約有 73%的公司選擇海外供應(yīng)商,相對(duì)集中在意法半導(dǎo)體(18%)、恩智浦(14%)、德州儀器(11%)等海外龍頭。

▲全球 IC 芯片份額分布

智能控制器行業(yè)下游應(yīng)用廣泛,涉及領(lǐng)域眾多,主要包括家用電器領(lǐng)域、電動(dòng)工具及設(shè)備領(lǐng)域、健康及護(hù)理領(lǐng)域、汽車電子領(lǐng)域和智能建筑及家居領(lǐng)域等。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)智能控制器各應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模占比中,汽車電子、家用電器和電動(dòng)工具及設(shè)備占據(jù)前三大份額,市場(chǎng)規(guī)模占比分別為 23.6%,13.2%和 11.8%,合計(jì)共占約 50%的份額。伴隨互聯(lián)網(wǎng)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,各產(chǎn)品及行業(yè)領(lǐng)域的互通性不斷加強(qiáng),大數(shù)據(jù)應(yīng)用等智能化需求將大幅度增加,持續(xù)刺激家用電器、汽車電子和電動(dòng)工具及設(shè)備等領(lǐng)域?qū)χ悄芸刂破餍枨蟮脑鲩L(zhǎng)。

作為中游部件,智能控制器對(duì)于下游景氣度具有較高的依賴,下游市場(chǎng)空間的變化趨勢(shì)對(duì)于智能控制器企業(yè)影響深遠(yuǎn)。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的高速成長(zhǎng),產(chǎn)品智能化進(jìn)程不斷加快,智能控制器的下游空間被進(jìn)一步打開,前景廣闊。增長(zhǎng)空間廣闊。根據(jù) Frost &Sullivan 的預(yù)測(cè),到 2024 年全球智能控制器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到約2 萬(wàn)億美元,國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)將達(dá)到 3.8 萬(wàn)億元。2015-2020 年,國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)規(guī)模 CAGR 達(dá)到 15.2%,而全球 2015-2020 年智能控制器市場(chǎng)的CAGR 為 5.6%,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)速度相對(duì)更快,增長(zhǎng)空間廣闊。

▲全球智能控制器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億美元)

▲國(guó)內(nèi)智能控制器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

02.巨大增量空間,國(guó)產(chǎn)廠商加速成長(zhǎng)

國(guó)內(nèi)公司的生產(chǎn)模式逐步向 ODM、JDM 轉(zhuǎn)移,為下游公司節(jié)約了設(shè)計(jì)成本,進(jìn)一步拉升了國(guó)內(nèi)廠商的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。ODM 模式和 JDM 模式下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本由控制器公司完成,設(shè)計(jì)權(quán)限從下游向中游的轉(zhuǎn)移能夠提升下游公司的客戶黏性,幫助國(guó)內(nèi)企業(yè)完成從獲取海外份額到留住海外份額的轉(zhuǎn)換。目前,國(guó)內(nèi)智能控制器規(guī)模較大的企業(yè)和而泰 ODM 比例在 70%左右,拓邦股份在 50%左右,中小規(guī)模公司朗特智能、瑞德智能的 ODM 比例也達(dá)到 45%以上。

▲國(guó)內(nèi)公司研發(fā)費(fèi)用不斷提升(單位:億元)

從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,海外智能控制器行業(yè)發(fā)展相對(duì)較早,占據(jù)較多市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)廠商份額占比較少。但隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)實(shí)力的不斷加強(qiáng),以及國(guó)內(nèi)工程師紅利的逐步釋放,部分海外訂單流入國(guó)內(nèi),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的整體份額有所增長(zhǎng)。2017 年以來(lái),國(guó)內(nèi)智能控制器公司如拓邦股份、和而泰、朗科智能等公司的海外業(yè)務(wù)收入均維持增長(zhǎng),海外份額不斷提升。

▲國(guó)內(nèi)公司海外收入不斷提升(單位:億元)

另外,近年來(lái)受到國(guó)家相關(guān)政策的持續(xù)推動(dòng),發(fā)展環(huán)境友好。2020 年 3 月,發(fā)改委等 22 部門聯(lián)合頒布《關(guān)于促進(jìn)消費(fèi)擴(kuò)容提質(zhì)加快形成強(qiáng)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》,明確提出要鼓勵(lì)企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)推動(dòng)各類電子產(chǎn)品的智能化升級(jí);2020年 5 月,工信部提出要推廣移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居、可穿戴設(shè)備、兒童及老人照看、寵物追蹤等產(chǎn)品中的應(yīng)用,進(jìn)一步明確了物聯(lián)網(wǎng)快速滲透的技術(shù)背景下智能控制行業(yè)的明朗前景。

▲智能控制器行業(yè)有關(guān)支持政策

家用電器是智能控制器最主要的應(yīng)用場(chǎng)景之一,具有多品類、多功能的特點(diǎn)。家電行業(yè)的發(fā)展能夠拉動(dòng)各品類家用電器智能控制器需求提升。

▲我國(guó)家電行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入變化(單位:萬(wàn)億元)

從家電的品類結(jié)構(gòu)來(lái)看,近幾年小家電產(chǎn)品越來(lái)越多樣,榨汁機(jī)、面包機(jī)、空氣炸鍋、美容儀、除螨儀等層出不窮,在滿足消費(fèi)者的精細(xì)化需求的同時(shí),具有低單價(jià)、小體積的差異優(yōu)勢(shì),成為拉動(dòng)家電領(lǐng)域的重要板塊。根據(jù) Frost &Sullivan的預(yù)測(cè),到 2024 年,我國(guó)小家電市場(chǎng)規(guī)模有望突破 2000 億元,2020 年到 2024年復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到 9.77%。而根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù),2020 年我國(guó)家庭平均擁有小家電數(shù)量不足 10 件,而歐美國(guó)家該數(shù)據(jù)在 20-30 件左右,我國(guó)小家電市場(chǎng)仍有較為可觀的滲透空間。隨著消費(fèi)者需求的不斷細(xì)化,以及小家電品類的逐步多元,我國(guó)家電行業(yè)將受到小家電快速增長(zhǎng)的有力拉動(dòng),迎來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)能。

▲我國(guó)小家電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

電動(dòng)工具是以電力為能源的機(jī)械化工具,包括電鉆、電錘、割草機(jī)、掃雪機(jī)等,是對(duì)傳統(tǒng)工具的技術(shù)升級(jí)。智能控制器能夠精準(zhǔn)控制電動(dòng)工具的轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù),是電動(dòng)工具的核心部件之一。按應(yīng)用場(chǎng)景劃分,電動(dòng)工具主要可以分為專業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)、DIY 級(jí)三種,其中專業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)主要面向 B 端,能夠?qū)崿F(xiàn)更加精細(xì)的機(jī)械切割、機(jī)械控制等。DIY 級(jí)電動(dòng)工具則主要面向 C 端,以家庭為主要應(yīng)用場(chǎng)景。

從行業(yè)格局來(lái)看,電動(dòng)工具行業(yè)份額集中度高且集中于海外,Stanley、TTI 等為行業(yè)龍頭。從區(qū)域份額來(lái)看,受居住場(chǎng)景與生活習(xí)慣的影響,電動(dòng)工具應(yīng)用市場(chǎng)主要在北美和歐洲,亞太區(qū)域的滲透率仍有待提升。根據(jù) Choice 的數(shù)據(jù),2019年全球電動(dòng)工具銷售額分別有 38.4%、32.1%分布在北美和歐洲,亞太則占20.8%。

智能控制器對(duì)接方面,2018 年在 TTI 產(chǎn)品智能控制器的前八名供應(yīng)商中,我國(guó)的 4 家企業(yè)拓邦股份、和而泰、朗科智能、貝仕達(dá)克對(duì)TTI 供應(yīng)占比達(dá)到 80%以上。我們認(rèn)為,我國(guó)智能控制器企業(yè)在電動(dòng)工具領(lǐng)域已經(jīng)積累了一定的海外客戶經(jīng)驗(yàn),在海外電動(dòng)工具需求穩(wěn)定的區(qū)域特征下,拓邦股份、和而泰等領(lǐng)軍公司有望進(jìn)一步打入其他海外客戶的供應(yīng)體系,打開海外成長(zhǎng)空間。根據(jù)頭豹研究院的預(yù)測(cè),到 2025 年,我國(guó)電動(dòng)工具市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 937億元,2020 年到 2025 年 CAGR 在 3%左右。智能汽車是汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展方向,也是國(guó)家高度重視的發(fā)展方向,為此,國(guó)家多次出臺(tái)配套政策標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。早在 2015 年,國(guó)務(wù)院發(fā)布的我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)《中國(guó)制造 2025》中就將智能輔助駕駛放在重要位置,指出到 2025 年我國(guó)要掌握智能駕駛核心技術(shù),初步建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)研發(fā)體系及配套產(chǎn)業(yè)群。

▲截至 2021 年國(guó)家智能汽車相關(guān)政策

近年來(lái),隨著谷歌、百度、華為、特斯拉等全球科技巨頭進(jìn)行大量的研發(fā)投入,智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的相關(guān)技術(shù)瓶頸被逐步攻克,L2-L4 級(jí)別輔助駕駛智能汽車已逐步量產(chǎn)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019 年配備嵌入式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車出貨量達(dá)到 5110 萬(wàn)輛,與 2018 年相比增長(zhǎng)了 45.4%;預(yù)計(jì)到 2025 年,全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車的出貨量將進(jìn)一步增至 9323 萬(wàn)臺(tái)。中國(guó)的智能汽車數(shù)量從2016 年的 146 萬(wàn)輛增長(zhǎng)到 2020 年的 1306 萬(wàn)輛,CAGR 高達(dá) 72.9%,智能汽車滲透率也提高到了 52%。隨著智能網(wǎng)聯(lián)新車型的加速投放,市場(chǎng)及潛在消費(fèi)者對(duì)于智能網(wǎng)聯(lián)認(rèn)可度的提升,智能網(wǎng)聯(lián)新車市場(chǎng)滲透率有望逐步提升,預(yù)計(jì)到2030 年將達(dá)到 95%。

▲中國(guó)智能汽車市場(chǎng)規(guī)模及滲透率(單位:萬(wàn)輛)

汽車電子是指汽車中所搭載的電子裝置和設(shè)施的統(tǒng)稱,主要可分為汽車電子控制系統(tǒng)和車載電子電器兩大類。汽車電子對(duì)于智能控制器的需求存在較大剛性,是智能控制器應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)的成熟落地,汽車電子智能化趨勢(shì)催生了十分多元的汽車電子品類,從而對(duì)智能控制器形成了新的需求。根據(jù)智研咨詢預(yù)測(cè),2022 年我國(guó)汽車電子市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到9783 億元,2017 年到 2022 年 CAGR 有望達(dá)到 10.6%,超過(guò)全球市場(chǎng) 6.7%的CAGR。

▲我國(guó)及全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位:億元)

汽車電子領(lǐng)域未來(lái)的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)源于汽車電動(dòng)化和智能化,新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)汽車的替代,以及物聯(lián)網(wǎng)智能化的發(fā)展有望通過(guò)刺激汽車電子行業(yè)來(lái)間接推動(dòng)智能控制器行業(yè)景氣上行。首先,受鋰電技術(shù)的不斷成熟以及世界各國(guó)節(jié)能減排政策的推動(dòng),汽車電動(dòng)化趨勢(shì)不斷加深,并將在未來(lái)繼續(xù)滲透,形成對(duì)燃油車的全面替代。而電動(dòng)化能夠明顯提升汽車電子的價(jià)值比例,我們認(rèn)為這將為零部件廠商帶來(lái)增益,利好控制器行業(yè)發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)緊湊車型,一輛車的成本構(gòu)成中汽車電子所占比例在 15%左右,而對(duì)于純電動(dòng)車型而言該比例達(dá)到65%,提升明顯。

目前,汽車中的電子控制單元被稱為 ECU,其特點(diǎn)是搭載數(shù)量會(huì)隨著功用單元的增加而線性增加。而汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)下,各類功能被不斷催生,ECU數(shù)量的持續(xù)增加將加劇總線壓力,降低傳輸效率。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,目前的 ECU分布式結(jié)構(gòu)將會(huì)隨汽車智能化程度的加深轉(zhuǎn)向 DCU 域集中結(jié)構(gòu),而這將倒逼智能控制器的技術(shù)升級(jí),提升控制器的價(jià)值量。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)智能控制器行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)趨勢(shì),龍頭企業(yè)逐步顯現(xiàn)。從營(yíng)收規(guī)模、營(yíng)收增速、研發(fā)實(shí)力三個(gè)維度考慮,國(guó)內(nèi)智能控制企業(yè)大致可細(xì)分為三個(gè)陣營(yíng)。第一陣營(yíng)包含拓邦股份、和而泰,此類公司控制器業(yè)務(wù)起步相對(duì)較早,具備一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì),下游覆蓋廣泛,具有較大營(yíng)收規(guī)模的同時(shí)維持著較高的增速;第二陣營(yíng)包括和晶科技、朗科智能、華聯(lián)電子等,此類公司營(yíng)收規(guī)模在 10~20 億元,營(yíng)收增速相對(duì)較低;第三陣營(yíng)包括振邦智能、貝仕達(dá)克、朗特智能等控制器業(yè)務(wù)起步相對(duì)較晚的公司,此類公司營(yíng)收規(guī)模在 10 億元以下,但增速較高,具有較好的成長(zhǎng)性。

2018 年以來(lái),位列第一陣營(yíng)的拓邦股份、和而泰相對(duì)占有率(占圖表 41 內(nèi) 8家上市公司收入總和比例)不斷提升,2020 年兩家廠商相對(duì)占有率已達(dá) 57.47%,拓邦股份、和而泰的體量和其他 6 家廠商相比已存在明顯優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)智能控制器行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)釋放越來(lái)越明顯,上游芯片緊缺背景下龍頭企業(yè)成本優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)等與其他公司的差距將逐步拉開。

作為頭部廠商,拓邦股份、和而泰不僅營(yíng)收比其他公司更高,研發(fā)投入比例也高于同業(yè)公司。隨著消費(fèi)者需求的不斷升級(jí),智能控制器的技術(shù)含量也越來(lái)越高,研發(fā)水平將會(huì)成為智能控制器行業(yè)的關(guān)鍵成功因素,頭部廠商高額的營(yíng)收足以支撐其加大研發(fā)投入,進(jìn)一步拉開同其他廠商的技術(shù)差距,從而打入更多優(yōu)質(zhì)客戶供應(yīng)鏈,獲得更多市場(chǎng)份額。相比之下,眾多未上市的小企業(yè)由于資金量難以支撐研發(fā)需要,產(chǎn)品性能難以滿足下游客戶需求,將會(huì)逐步喪失市場(chǎng)訂單,最終被高速發(fā)展迭代的市場(chǎng)淘汰。

智東西認(rèn)為,智能控制器行業(yè)頭部企業(yè)由于具有生產(chǎn)成本更低、原材料供應(yīng)更穩(wěn)定、研發(fā)投入更高、客戶黏性更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),因此在行業(yè)景氣周期向上階段將會(huì)更加具有彈性。此外在 AIOT 和 5G 的萬(wàn)物智能時(shí)代,國(guó)產(chǎn)替代浪潮打開智能控制器上游中國(guó)芯片廠商的成長(zhǎng)空間。

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