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芯海科技首次覆盖报告:以应用场景为导向,“信号链+MCU”的强强联合
机构研报精选 / 2020-10-14 11:32 发布
报告摘要
信号链MCU核心厂商,首次覆盖给予“增持”评级。芯海科技是一家以终端产品为导向专注于信号链MCU的国产龙头厂商,基于高精度ADC、高性能MCU和测量算法三大核心技术,为客户提供功耗、精度、速度和性加比更优的解决方案。由于新冠疫情使得红外测温芯片及模组需求高涨,2020H1公司营业收入同比增速高达71.59%。根据招股说明书展望,公司预计2020年1-9月实现营业收入2.5-2.8亿元、同比64.45%-84.19%。我们预计公司2020-2022年归母净利润为0.83/1.09/1.44亿元,对应EPS为0.83/1.09/1.44元,当前股价对应PE为75/57/43倍。首次覆盖,给予“增持”评级。
聚焦高精度ADC,健康测量AFE达TI水准。芯海科技的24位高精度ADC突破了国外厂商的技术垄断,达到了国产ADC精度的最高水平,但并未达到国际模拟龙头ADI等厂商的32位精度水平。在健康测量领域,芯海科技的CS125X型号芯片在ADC分辨率、采样速率、DAC分辨率等参数均达到TI水平,具有中高端衡器、人体成分分析仪的国产化替代能力;但是,在医疗AFE赛道中,芯海科技在较高端的超声波AFE、计算机断层扫描AFE和数字X射线AFE领域未有布局。
“MCU+ADC”以应用场景为导向的解决方案。针对应用场景,芯海科技重点布局智慧健康、压力触控、智慧家居感知、工业测量和通用微控制器五类芯片。在压力触控芯片方面,相较于美信和EXAR的解决方案,公司的CSA37F6X系列芯片具有单芯片、低成本和低功耗的优势;在工业测量芯片方面,相较于TI的ADS1232芯片,芯海科技CS1232型号芯片能在高噪声下保持较好的精度,然而TI的ADS1232芯片属于其较低端芯片;在通用微控制器芯片方面,相较于Cypress的CCG3PA型号芯片和ST的STM320G01K8型号芯片,芯海科技CS32G020型号芯片在IO接口数量、ADC精度和静态功耗方面均处于较高水平。
风险提示:模拟芯片下游需求不振,或使公司业绩有所承压;高速、高精度ADC研发进度不及预期的风险;客户拓展速度不及预期的风险。
目录
1、 立足高精度测量技术,迈向整体方案提供商
1.1、 “MCU+信号链+测量算法”的强强联合
1.2、 营业收入稳步增长,毛利率水平逐步提升
2、 聚焦高精度ADC,健康测量AFE达TI水准
3、 “MCU+ADC”以应用场景为导向的解决方案
3.1、 对标TI医疗类AFE,产品丰富度仍存距离
3.2、 顺应智能面板虚拟键趋势,营收实现爆发式增长
3.3、 智能家居逐步渗透,市场规模持续扩张
3.4、 切入工业测量赛道,国产替代能力凸显
3.5、 具有32位消费级MCU替代能力,车规、工控级尚未布局
4、 盈利预测与投资建议
4.1、 关键假设
4.2、 盈利预测与估值
5、 风险提示
附:财务预测摘要
正文
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立足高精度测量技术,迈向整体方案提供商
1.1、 “MCU+信号链+测量算法”的强强联合 信号链MCU是“技术整合+产品定制”的产物:信号链MCU是芯海科技基于高精度ADC、高性能MCU和测量算法三大核心技术,针对不同的应用场景,将信号链和MCU技术相结合,从而为客户提供功耗、精度、速度和性加比更优的解决方案。
立足高精度测量技术,迈向整体方案提供商:芯海科技成立于2003年,是一家集感知、计算、控制于一体的全信号链芯片设计企业,专注于高精度ADC、高性能MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。2007年,芯海科技成功量产CS1242型号的高精度ADC芯片,打破了TI、ADI等国外厂商对中高端衡器的垄断;2016年,公司成功量产压力触控SoC芯片,已成功应用于小米、vivo、魅族等手机厂商的旗舰机型;2018年,公司推出国内首颗内置USB PD 3.0快充协议的32位MCU芯片CS32G020,广泛布局于车充、适配器和移动电源等快充产品。
以核心技术为起点,以应用场景为导向:芯海科技基于高精度ADC、高可靠性MCU技术和测量算法三大核心技术,针对智慧健康、消费电子、网络通信、工业控制等核心终端市场,推出了智慧健康芯片、压力触控芯片、智慧家居芯片、工业测量芯片和通用微控制器五大核心产品。
1.智慧健康芯片:芯海科技推出对标TI公司AFE3000芯片的CS125X系列芯片,并结合相关算法模型,形成了完整的家用体脂秤、高端人体分析仪的核心解决方案。
2.压力触控芯片:芯海科技的压力触控芯片是由模拟前端和主控模块构成的SoC芯片,可广泛应用于智能手机及TWS等消费电子。
3.智慧家居芯片:针对智能家居精准感知的需求,芯海科技推出了称重、压力感应、凝霜检测、电能计量、红外感应等一系列智能测量芯片。
4.工业测量芯片:针对工业和科研中精密测量的需求,芯海科技推出具有高精度、高线性度及受温差影响较小优势的工业测量芯片,可用于压力变送器、胎压计等场景。
5.通用控制器:随着国产快充市场的高速发展,芯海科技推出可应用于移动电源、快充适配器、电动牙刷等消费电子领域的通用微控制器。
1.2、 营业收入稳步增长,毛利率水平逐步提升 营业收入稳步增长:受益于压力触控芯片的顺利导入以及通用微控制器在快充领域放量,2017-2019年芯海科技的营业收入保持稳步增长态势,年均同比增速为25.43%。由于新冠疫情使得红外测温芯片及模组产品需求高涨,2020H1公司营业收入同比增速高达71.59%。根据芯海科技招股说明书展望,公司预计2020年1-9月实现营业收入2.5-2.8亿元、同比增长64.45%-84.19%。
归母净利润节节攀升:随着营收表现的稳步增长,2017-2019年芯海科技的归母净利润呈同步增长态势。受益于营收规模的大幅增长,叠加红外测温芯片毛利率较高,2020H1年公司归母净利润同比增速高达348.11%。根据芯海科技招股说明书展望,公司预计2020年1-9月归母净利润0.63-0.68亿元、同比增长142.95%-162.23%。
从芯片类别来看,2017-2019年SoC营收占比稳步提升,2020H1 ADC营收占比大幅提升:随着芯片集成化趋势的持续推进,2017-2019年芯海科技向消费电子客户推出愈发整体化的解决方案,使得集成MCU和ADC的SOC营收占比持续提升。由于通讯模块主要供应上海曜迅,受上海曜迅经营不善影响,2017-2019年芯海科技的通讯模块营收占比持续下挫。由于新冠疫情使得额温枪需求暴涨,叠加额温枪所需的高精度ADC芯片单价较高,2020Q1芯海科技ADC芯片的营收占比大幅提升。
从终端市场来看,2017-2019年通用MCU营收占比稳步提升,2020H1智慧健康芯片营收占比大幅提升:由于新冠疫情对红外测温芯片需求暴涨,且公司红外测温芯片划分在智慧健康芯片内,2020Q1智慧健康芯片营收占比大幅提升。
营业收入呈季节性变动,第一季度为淡季、第四季度为旺季:由于每年一季度节假日时间较长,终端客户的生产时间会相应缩短,使得芯片需求减少、经销商备货量也相应减少,因此,芯海科技每年一季度营收情况一般处于全年最低水平。由于疫情对我国经济的冲击主要集中在一季度且芯海科技一季度业绩不降反升,叠加四季度为销售旺季,预计2020年芯海科技营收有望实现高速增长。
2017-2019年各产品毛利率稳步提升:受益于持续的生产成本优化,2017-2019年芯海科技各产品毛利率均呈上升趋势。受新冠疫情影响,在2020Q1,毛利率较高的红外测温芯片销量暴涨带动整体智慧健康芯片毛利率提升,毛利率较低的单通道产品占比大幅提升导致整体压力触控芯片毛利率骤降。
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聚焦高精度ADC,健康测量AFE达TI水准
信号链是电子设备实现感知和控制的基础:在电子设备的传感器接收到外界模拟信号后,信号链产品中的运算放大器、滤波器分别起到放大、滤波作用,模数转换器起到将模拟信号转换为数字信号的作用。处理器(MCU、CPU、DSP等)将获取的数字信号进行分析、处理,并将得出的结果以数字信号的形式传递给数模转换器,随后将转换出的模拟信号借助电源IC的力量进行输出。 专注高精度ADC,24bit为国产最高标准:ADC在实现技术上可以分为多比较器快速ADC、逐次逼近ADC、管道ADC以及Sigma-Delta ADC,其中,Sigma-Delta ADC为高精度ADC。芯海科技重点布局Sigma-Delta ADC,并实现了24bit的精度,该精度水平为国产ADC的最高标准。
高精度Sigma-Delta ADC主要由Sigma-Delta调制器和数字滤波器两部分构成,其中,调制器将模拟输入信号转换为较粗糙的数字比特流并实现噪声调制,数字滤波器将较粗糙的比特流重构为代表模拟信号的精确数字信号。
芯海科技的24位高精度ADC突破了国外厂商的技术垄断,应用于中高端衡器。相较于国产模拟厂商思瑞浦、圣邦股份,芯海科技处于国产ADC精度最高水平,然而,相较国外厂商ADI而言,芯海科技的ADC尚未达到32位精度水平。
AFE是集成了ADC/DAC及功能模块的模拟前端芯片,广泛应用于消费电子、通讯设备、图像传感、触屏控制和医疗健康等终端应用场景。如图13所示,TI公司的AFE4400由跨阻放大器(TIA)、Sigma-Delta ADC、DAC、串行接口和时钟控制等核心组件构成。如表2所示,在健康测量领域,芯海科技的CS125X型号芯片在ADC分辨率、采样速率、DAC分辨率等参数均达到TI水平,然而,将视角从消费电子领域延伸到通讯、工业领域,ADI AFE的DAC和采样速率参数均高于芯海科技水平。
受疫情影响,ADC/AFE芯片营收大幅增长:2017-2019年,ADC/AFE芯片营收情况基本稳定。受疫情影响,2020Q1红外测量芯片销量猛增,带动组成其的ADC/AFE芯片营收快速增长、高达2849.58万元,使得仅2020Q1 ADC/AFE的营收便达到了2019年该类芯片全年营收的90.07%。
红外测温需求猛增,ADC/AFE芯片均价大幅上涨:由于智慧健康芯片、智慧家居感知芯片和工业测量芯片均呈降价趋势,2017-2019年组成其的ADC/AFE芯片均价也呈同步下挫趋势。受疫情影响,红外测温芯片及模组产品的需求量猛增且组成其的ADC/AFE芯片单价较高、高达4.24元/颗,使得2020Q1 ADC/AFE芯片整体均价大幅上升,从1.03元/颗上升至3.6元/颗。
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“MCU+ADC”以应用场景为导向的解决方案
竞争对手多为国际巨头,国产替代仍需稳步推进:随着营收规模的稳步提升以及高端客户拓展的持续推进,芯海科技与相关领域的国际领军厂商展开竞争,在智慧健康芯片和工业测量芯片领域的竞争对手主要是TI,在压力触控芯片领域的竞争对手主要是美信及Maxlinear,在通用微控制器芯片领域的竞争对手主要是ST、Cypress。 3.1、 对标TI医疗类AFE,产品丰富度仍存距离 智慧健康芯片是以高精度ADC技术为核心的AFE产品,其将高度集成的全信号链芯片应用到健康测量领域,即通过体温计、体重/体脂秤、智能手环以及人体成分分析仪等健康测量设备对人体各种生理参数进行测量,从而实现健康管理的目的。
受疫情影响,智慧健康芯片营收大幅增长:因与上海曜迅不再发生交易使得相关产品销售下滑,2019年智慧健康芯片营收同比下降2.27%。受疫情影响,红外测量芯片销量猛增,2020Q1智慧健康芯片营收达3903.3万元、同比增长219.24%
防疫物资需求增加,智慧健康芯片均价上涨:因上海曜讯采购较多用于高端8电极体脂秤的高单价智慧健康测量芯片,叠加2018年开始上海曜讯经营困难,芯海科技低单价智能健康芯片产品结构占比提升使得智慧健康芯片整体均价下降。受新冠疫情影响,2020Q1红外测温芯片及模组产品需求量较大且价格较高、单价达4.24元/颗,其收入占比的提升推动智慧健康芯片整体均价大幅上升,从0.94元/颗上升至2.05元/颗,涨幅高达118.09%。
功能灵活性提升,产品丰富度仍存距离:芯海科技的CS125X系列智慧健康芯片对标产品为TI公司的AFE4300、AFE4400系列芯片。相比之下,芯海科技的CS125X系列芯片具有输出速率、有效精度、功能灵活性更高的优势,具有中高端体脂秤、人体成分分析仪AFE芯片的国产化替代能力。但是,在医疗AFE赛道中,芯海科技在较高端的超声波AFE、计算机断层扫描AFE和数字X射线AFE领域尚未布局。
3.2、 顺应智能面板虚拟键趋势,营收实现爆发式增长 压力触控芯片是由高性能模拟前端和高性能主控组成的SoC芯片,其中,模拟前端起到对信号进行失调补偿、温度补偿、模数转换的作用,高性能主控用于识别按键的动作及按键压力的大小。芯海科技的压力触控芯片主要用于智能手机压感Home键、压力触控屏和侧边虚拟按键三个方面。
1.压感Home键:实现虚拟Home键应用,具有压感解锁和菜单返回的功能。
2.压力触控屏:具有屏下指纹解锁、无实体压感游戏按键的功能。
3.侧边虚拟按键:取代实体音量键和电源键,提供挤压触控、滑动及手势识别功能。
芯海科技是全球首家电阻式微压力应变技术的压力触控SoC芯片供应商。在智能手机面板中,芯海科技压力触控模组位于玻璃盖板、触摸屏、OLED屏的下方,其中,触摸屏为电阻式触摸屏。
切入手机厂商旗舰机型,营收实现跨越式增长:受益于成功切入魅族、小米、vivo等手机厂商产业链,2018年和2019年压力触控芯片营业收入同比增速分别为1008.59%和146.02%。由于手机终端需求受疫情影响较大,2020Q1压力触控芯片营收同比下滑93.86%。
2017-2020Q1压力触控芯片均价逐年降低:随着产品逐步放量,2018年公司压力触控芯片均价大幅降低。因手机厂商推广的侧边键和HOME健方案使用低单价的8通道和单通道压力触控芯片,2019年压力触控芯片均价有所下降。受新冠疫情影响,多通道产品销量大幅下滑使得单通道芯片销售占比相对提升,2020Q1压力触控芯片均价大幅下降。
低成本、低功耗优势凸显,产品丰富度仍存距离:芯海科技的CSA37F6X系列压力触控芯片对标产品为美信和EXAR的解决方案。相比之下,芯海科技的CSA37F6X系列芯片具有单芯片、低成本和低功耗的特点,具有较强的国产化替代能力。然而,美信的MAX118XX型号产品不单包括电阻式触摸屏的压力触控芯片,对电容式触摸屏和触觉反馈方面均有布局,已实现单芯片技术且丰富度远高于芯海科技。因此,相对于美信而言,芯海科技的压力触控芯片已具有部分国产化替代能力,但并未全面超越。
3.3、 智能家居逐步渗透,市场规模持续扩张 结合高精度测量技术,芯海科技的智慧家居感知芯片支持红外感应、温湿度采集、电量统计、故障报警、安全保护等功能,已被美的、小米等头部客户采纳。
市场竞争加剧使得营收增速放缓:受益于智能家居市场快速发展,2018年公司智慧家居感知芯片销售量达到4777.35万颗,同比增长395.70%。随着市场竞争日益加剧,2019年该芯片营收同比下降1.21%。受疫情影响,2020Q1智慧家居感知芯片营收同比下降64.83%。
2017-2019年智慧家居感知芯片均价持续下挫:随着产品销量的持续提升,叠加大量出货的红外PIR芯片售价较低,2017-2019年智慧家居感知芯片均价逐年下降。由于单价较低的红外PIR芯片主要用于出口产品,受疫情影响,2020Q1红外PIR芯片销售量大幅下降使得智能家居芯片整体均价有所上升。
广泛布局智能家居优质赛道:芯海科技的智慧家居方案主要包括智能控制、智能监控、智慧安防三个方面,其中,智慧控制是对家电、窗帘、灯具的无线控制,智能监控是对家电的自动故障报警、空气质量检测和温湿度测试等,智慧安防是对门窗、门禁进行红外监控。根据IDC预测,预计2018-2023年中国智能家居设备出货量将保持稳步增长态势。
3.4、 切入工业测量赛道,国产替代能力凸显 芯海科技的工业测量芯片内置自主研发的24位高精度ADC,能适合不同的工业应用环境,满足仪器仪表温度变化条件下的软件补偿,已广泛应用于压力变送器、充气泵、胎压计和测温模块等。
工业测量芯片稳步发展:随着主要客户交易规模的持续扩大,主力型号CS1237-SO和CS1231-TS呈逐年扩产趋势,2018和2019年工业测量芯片营业收入同比增速分别为60.28%和13.24%。由于商业衡器、仪器仪表、充气泵等下游市场相对稳定,芯海科技的工业测量芯片均价基本稳定。
具备替代TI低端ADS1232芯片能力:相较于TI的ADS1232芯片,芯海科技CS1232型号工业测量芯片能在高噪声下保持较好的精度,具备一定国产化替代能力。然而,对于TI的24bit ADC芯片而言,ADS1232芯片在传输速率等参数均属于较低水平、仍属于较低端芯片。
3.5、 具有32位消费级MCU替代能力,车规、工控级尚未布局
芯海科技的通用微控制器芯片主要特点为高集成度和高可靠性。芯海科技2007年推出的8位MCU芯片的内核及外设均为自主研发,2018年推出国内首颗内置USB 3.0 PD快充协议的32位MCU芯片。目前,公司通用微控制器芯片可广泛应用于移动电源、快充适配器、车充、TWS耳机充电仓、电动牙刷等消费电子领域。
通用微控制器芯片稳步发展:受益于电源快充和红外产品需求的快速上升,2018和2019年通用微控制器芯片营业收入同比增速分别为42.24%和41.01%。受疫情影响,红外产品需求上升,2020Q1通用微控制器芯片营收同比增长24.76%。
受疫情影响,通用微控制器芯片均价上涨:由于应用于快充领域的32位MCU实现量产,2019年通用微控制器芯片均价小幅提升。受疫情影响,红外额温枪需求量大幅增长,并且,额温枪所需ADC和MCU芯片单价较高,使得2020Q1通用微控制器芯片均价大幅上升。
具有替代消费级MCU能力,对高端车规、工控级尚未布局:相较于Cypress的CCG3PA型号芯片和ST的STM320G01K8型号芯片,芯海科技CS32G020型号的MCU芯片在IO接口数量、ADC精度和静态功耗方面处于较高水平,具备一定国产化替代能力。然而,芯海科技对MCU领域的布局目前只限于消费电子市场,而对于ST、Cypress等国际大厂专注的车规级、工业级MCU尚未布局。
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盈利预测与投资建议
4.1、 关键假设
(1)受疫情影响,额温枪需求暴增,2020H1智慧健康芯片业务营收高速增长。预计2020-2022年公司智慧健康芯片业务将呈稳步发展趋势,2020/2021/2022智慧健康芯片营收增速分别为50%/20%/20%。
(2)随着华为手机芯片供应链风险持续升温,国产手机厂商小米、Oppo、vivo等纷纷提高了手机销量预期,或将使得芯海科技的压力触控IC呈同步上涨趋势。预计2020/2021/2022压力触控芯片营收增速分别为20%/150%/100%。
(3)受益于电源快充和红外产品需求的快速上升,2018-2020Q1年通用微控制器芯片营收快速增长。预计2020-2022年公司通用微控制器芯片业务将呈稳步发展趋势,2020/2021/2022通用微控制器芯片业务营收增速分别为50%/25%/30%。
4.2、 盈利预测与估值
公司是国内高精度信号链芯片领军厂商。我们认为,随着中美贸易摩擦的不确定性加剧,叠加芯海科技通过了多家头部厂商的验证,公司的信号链和MCU业务将深度受益于国产化替代加速趋势。
我们预计公司 2020/2021/2022 年归母净利润为 0.83/1.09/1.44 亿(同比增速分别为 92.8%/32.6%/32.0%),对应 EPS 为 0.83/1.09/1.44 元,当前股价对应 PE 为 75/57/43 倍。并且,公司作为 A 股信号链MCU核心标的,具备一定的稀缺性,目前估值水平相较半导体设计行业平均水平而言,也具备一定的估值优势。
首次覆盖给予“增持”评级。
来源——开源刘翔团队