一、公司简介:有源相控阵T/R组件及射频集成电路领先企业
(一)从射频芯片向组件模块拓展,形成完整产业平台
公司两板块业务采取不同的经营模式。T/R组件和射频模块领域,公司主要负责T/R组件和射频模块的设计、制造以及测试。射频芯片领域,公司采用Fabless模式,主要将研发力量集中投入到芯片设计和质量把控环节,产品的生产、封装、测试工作一般委托第三方厂商或机构完成。
(二)背靠中国电科集团,建立员工持股平台保证人才稳定
公司控股股东为国基南方,实际控制人为中国电科,资质优越,平台优势显著。国基南方目前持有公司35.83%的股份,为公司控股股东。中国电科通过国基南方、中国电科五十五所以及中电科投资间接控制公司55.45%的股份,为公司实际控制人。公司通过子公司国微电子开展T/R组件业务。公司为管理层和核心技术人员建立多个员工持股平台,有利于充分调度员工积极性,保障公司人才队伍的稳定与壮大。南京芯锐为公司直接员工持股平台,持有公司5.73%的股份,核心技术人员均间接持有公司股权,有助于确保核心人员稳定,保证核心竞争力的持续。南京芯枫、南京芯洲、南京芯坛、南京芯熜和南京薪芯为公司间接员工持股平台,分别持有南京芯锐17.96%、15.51%、11.64%、9.77%、2.78%的份额。
(三)核心团队技术背景深厚,研发投入逐年提升
为了应对下游需求放量与国产化替代进程的加速,公司研发投入和研发人员逐年上升。2018年,国内通信设备龙头受中美贸易关系的影响而调整产业链,国博电子成为其5G基站射频产品的主要供应商,于是研发费用逐年攀升,从2018年的9200万元提升到2021年的2.44亿元,CAGR高达38.44%,相应地,研发费率也从5.34%上升到9.73%。公司研发人员的专业背景涵盖了电子、通信、计算机、化学、材料等领域,形成跨学科的复合型团队。近年来公司的研发人员数量和占总员工的比例不断提升,研发人员从2019年的177人上升到2021年的237人,CAGR达15.71%,研发人员占比也从17.79%稳步提升至19.51%。截至2021年12月31日,公司237名研发人员中,博士11人,硕士149人,高级职称38人,享受国务院特殊津贴1人。稳健增长的研发投入和研发人员是公司高质量发展的不竭动力。
(四)营收业绩稳步提升,扩产备货未来可期
公司军品营收维持稳定,毛利率明显提升,民品成为公司业绩重要增长点。公司军品营收从2018年的15.73亿元提升到2019年的17.52亿元,同比增长11.40%,2020、2021年公司T/R组件营收继续增长,但是受到公司射频集成电路产品结构调整的影响,军用射频集成电路产品营收持续下降,故军品总营收维持相对稳定。军品毛利率在2021年明显上升,这是因为2021年公司对军工集团销售的产品从T/R组件和射频产品转变为几乎全部为T/R组件,从而带动毛利率提升。随着军用有源相控阵雷达的需求增加,T/R组件将带动公司军品业绩稳步提升。受益于下游移动通信基站建设加速,公司民品营收从2018年的1.52亿元上升至2019年的4.73亿元,同比增长211.19%,2020年5G基站建设受到疫情影响,公司民品营收小幅下滑,2021年重回高速增长路径,民品营收同比增长55.43%,同时营收占比进一步提升到28.58%,说明公司近年来在用于移动通信领域的民品发力,民品成为公司业绩的又一重要增长点。
T/R组件及射频模块的主要成本为直接材料,占比为70%以上,直接材料主要为芯片。根据国博电子招股说明书,2019-2021年,国博电子T/R组件和射频模块的直接材料成本占比分别为81.65%、73.86%和75.68%,其次为制造费用,占比分别为10.48%、18.38%、17.95%。直接材料主要为芯片和电子元件。
从期间费用率和净利率来看,管理、财务和销售费用相对稳定,研发费用占比逐年提升,净利率受资产减值损失影响,增幅小于毛利率增幅。从期间费用率看,公司销售费用率和财务费用率维持1%以下,从2018年的2.41%上升到2021年的3.72%。总费用率受公司研发费率逐年提升影响,从2018年的7.75%上升到2021年的13.45%。从净利率来看,公司净利率变化情况与综合毛利率变化情况基本一致,2021年公司净利率为14.67%(+0.74pcts),而综合毛利率提升了4.91%,期间费用率仅上升0.81%,净利率的增长幅度小于毛利率增长幅度,主要因为2021年公司受到了T/R组件下游列装进度影响,射频放大类芯片下游需求暂缓,部分存货计提了跌价准备,资产减值损失大幅增加导致公司净利率增速不及毛利率增速。
公司应收款项大幅降低,经营活动现金流由负转正,营运能力持续好转。由于军工集团客户的特殊性,公司结算周期较长,销售收入需要约20-24个月转化为现金流入公司,导致公司应收款项占营收的比例长期处于高位。而公司对于供应商的应付账款平均结算周期约为6个月,收付款周期的不匹配导致现金流净额常年为负值。2021年公司收到客户大额预付款以及回款,经营现金流情况大幅改善,2021年经营活动现金流净额由负转正,预计公司未来营运能力将进一步改善。
公司积极扩产备货以应对合同负债的爆发性增长,需求、产能、备货三重保障助力公司业绩腾飞。从需求情况来看,2021年9月,公司收到某军工集团客户大额预付款,合同负债同比提升8716.31%,实现爆发性增长,表明公司在手订单充足,T/R组件业绩有充分的下游需求保障。为了保证产品的交付,公司积极扩产、备货以提升交付能力。从产能情况来看,公司在建工程持续高增,从2018年的332万元提升到2021年的6.83亿元,CAGR高达490.33%,在建工程达产后可为公司提供产能保障。从备货情况来看,存货中的原材料和在产品处于增长趋势,表明公司为了应对下游需求,已经在积极备货。订单、产能、备货三重保障下,公司未来业绩可期。
二、行业分析:军用信息化核心电子器件,民用5G大有可为
(一)T/R组件是有源相控阵雷达的核心组件,广泛用于军工领域
2.1.1有源相控阵雷达是军用雷达的发展趋势,T/R组件是其核心组件
雷达具有发现目标远、测定目标坐标速度快、全天候使用等特点,因此在警戒、引导、武器控制、侦察、航行保障、气象观测、敌我识别等方面获得广泛应用,是现代战争中一种重要的电子技术装备。不同频段的雷达以不同字母代号表示。在第二次世界大战期间及之后,大多数常用雷达系统分类使用了起初由军队使用的字母或频带名称,IEEE后来沿用了这种标准,而近年来,欧洲开始采用一种新的频带名称,其字母更加简单。较高频段(300MHz-300GHz)称为微波频段,具有波长短、频率高、穿透能力强、抗干扰、不易受环境影响等一系列特点,容易制成具有体积小、波束窄、方向性强、增益性高等特性的天线系统,在雷达、通信和电子对抗系统中得到了广泛应用。
不同频段的雷达各有优势,被应用于不同的场景。一般来讲,频率越高,雷达系统的探测精度越高,而探测距离受限;频段越低,雷达系统的探测精度越低,而探测距离变远。弹载领域需要对较近距离小目标实现精准探测,因此Ka、Ku等高频段T/R组件得到广泛应用;中程雷达需要兼顾探测距离与探测精度,因此X波段T/R组件得到广泛应用;地面雷达、远程预警、探测领域要求探测距离较远,因此C、S、L等低频段T/R组件得到广泛应用。应用于不同领域的T/R组件的不具备可替换性。T/R组件的尺寸、单元间距由其波长(频段)决定。一般来讲,频段越高,波长越短,单元间距越小,频段越低,波长越长,单元间距越大,比如Ka波段T/R组件的单元间距为5mm左右,而C波段T/R组件单元间距为25mm左右。因而,在一些空间受限的平台,比如弹载、机载平台,X、Ku、Ka等较高频段T/R组件应用较为广泛,而在地面、舰载等平台,C、S、L等低频段T/R组件应用广泛。由于T/R组件的接口、外形结构需要与系统严格对接,不同频段的T/R组件的单元间距不同、外形重量差距大,因而也无法相互替换。
有源相控阵凭借多方面优势,成为雷达的发展趋势。当前,有源相控阵雷达凭借其作用距离长、抗干扰能力强、多功能、多目标能力强、可靠性高等优势,正逐渐替代机械扫描雷达和无源相控阵雷达成为主流,并加速替代单一功能雷达,向多功能有源相控阵雷达方向发展。
有源相控阵雷达可进一步分为数字有源相控阵雷达和模拟有源相控阵雷达,目前后者为主力。数字阵列不再含有模拟的移相器,而是将接收机前移。上行波束合成,通过DDS移相产生不同相移的信号。数字相控阵雷达进一步提升固态集成电路的占比,提升雷达的扫描频率、扫描范围以及抗干扰性,波束形成更灵活、且方便实现多波束及多波束跟踪,但其成本和技术复杂度更高。模拟有源相控阵雷达在技术、成本、可靠性等方面仍具有较多优势,依然是当前雷达装备的主力。
数字阵列雷达采用数字T/R组件,组成与传统T/R组件有所不同。数字T/R组件的主要特征在于:全数字化T/R组件发射和接收信号的相位和幅度加权均在数字域完成,其利用DDS(直接数字合成)技术完成雷达信号产生、频率源和幅相控制的一体化实现,无需移相器,而传统的T/R组件发射和接收信号的相位和幅度加权均是以模拟电路完成的,通过微波射频段的模拟移相器和模拟衰减器实现。全数字化T/R组件系统构架更为复杂,功能更为强大,它集成了频率源、接收机、收发前端等部分的功能,而传统T/R组件则是一个独立的收发前端。
数字T/R组件具有简化结构、提高精度和灵活多变的优势。每个全数字化T/R组件均包含了频率源、接收机,这样就省去了原来整机系统中复杂的馈线网络,简化了系统结构。数字域可以实现更高位数的幅度和相位加权,目前可以做到14位~16位,而模拟器件一般只能达到6位,全数字化T/R组件其相位和幅度的控制精度更高,更容易降低雷达波束的跃度。数字控制方式更为灵活多变,更容易产生复杂波形、可以方便的实现波形捷变和频率捷变。T/R组件是有源相控阵雷达实现波束电控扫描、信号收发放大的核心组件,成本占比高且用量大。因此,有源相控阵T/R组件的性能参数直接决定相控阵雷达系统的作用距离、空间分辨率、接收灵敏度等关键参数。此外,有源相控阵雷达需要数量众多的T/R组件共同构成有源相控阵阵面,有源相控阵T/R组件的性能也进一步决定了有源相控阵雷达系统的体积、重量、成本和功耗。据统计,T/R组件成本通常占整部雷达的60%-70%,一部性能先进的有源相控阵雷达一般由1000-3000个T/R组件组成,所以T/R组件在有源相控阵雷达中的价值占比相当高。
氮化镓(GaN)T/R组件能实现更大的功率,是未来的发展趋势。伴随着第一代硅(Si)、第二代砷化镓(GaAs)器件的成熟应用,高密度集成的多芯片组件(mulitichipmodule,MCM)封装模块,已成为现阶段有源相控阵的主流技术方案。而新一代武器装备对核心器件的高功率、高效率、小型化和高击穿电压特性提出了新的需求,已成熟使用的GaAs器件无法满足数倍增长的功率密度需求。随着第三代半导体材料氮化镓(GaN)技术逐步趋于成熟,其在高能量带隙、高击穿场强、高射频密度、宽带、高偏压、高热导性等方面的优势逐步明显,可提供的功率密度比GaAs器件高十倍。因此,采用GaN器件的T/R组件将实现更大的输出功率、更高的效率和宽带性能优势,已在有源相控阵的T/R组件中获得应用。
2.1.2有源相控阵雷达广泛应用于弹载、陆基、机载、舰载、星载等多个武器平台
有源相控阵雷达导引头将成为弹载武器的倍增器。导引头作为精确制导武器的“眼睛”,可有效地把导弹和目标关联起来并输出它们之间的相对运动信息。导引头决定整个精确制导武器更新换代的方向,是价值量占比最高的部分。根据《防空导弹成本与防空导弹武器装备建设》中关于导弹按价值量拆分的描述,导引头和动力装置占据40~60%的成本。按照探测系统的不同,导引头主要可分为光学制导和雷达制导两大类,其中雷达制导为中远程导弹的主流末制导方式。雷达导引头利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异来发现目标和测定目标的位置及速度,探测距离远,不受天时和气象条件限制,可全天候工作。雷达导引头的体制在不断迭代,有源相控阵雷达导引头凭借灵敏度较高、信号处理能力较强、可靠性较高等特点,未来将逐步替代无源相控阵雷达,成为弹载武器的倍增器。
装备更新换代的需求以及实战演练的频率提升推动导弹需求攀升。随着我国国防支出持续增加,主战装备逐渐更新换代,导弹依靠其信息化技术可以实现对目标的精确打击,已成为各种军事装备的核心配套武器。预计未来,我国将有更多的军事装备陆续交付、服役,依照满足各类装备对武器的需求,导弹需求量也将进一步增加对新型武器装备的需求不断增加;此外,国家对军队的实弹训练要求不断提升,军事训练、演习等对导弹的消耗量也将不断增加,双重因素推动导弹需求量攀升。
机载有源相控阵雷达分为预警雷达和火控雷达,前者用于预警机战略/战术预警、指挥,后者用于战斗机探测、跟踪和攻击目标。目前新一代的机载雷达系统均采用有源相控阵体制。预警机是现代信息化战争作战体系的神经中枢,有源相控阵预警雷达能显著提升预警机的搜索能力和生存能力。预警机是一种装有远距离搜索雷达、数据处理、敌我识别以及通信导航、指挥控制、电子对抗等完善的电子设备,集预警、指挥、控制、通信和情报于一体,用于搜索、监视与跟踪空中和海上目标,并指挥、引导己方飞机执行作战任务的作战支援飞机。而有源相控阵雷达可以提升预警机对隐身飞行器的探测能力及探测距离,同时还能提高对大批量、高机动性目标的搜索能力,同时加强抗干扰能力,提高可靠性,显著提高预警机的作战效能和生存能力。美国E-2D舰载预警机搭载的AN/APY-9雷达为有源相控阵雷达,工作在UHF频段,对3~5平方米的目标探测距离可达500km。
机载火控雷达通常装配战斗机、轰炸机,有源相控阵雷达助力其向多功能发展。机载火控雷达是指用来搜索、截获和跟踪空中目标,提供武器瞄准、射击和制导所需数据的机载雷达,通常装配于战斗机和轰炸机上,有源相控阵雷达的特性使机载雷达从最初具备的简单空-空搜索、测距和跟踪功能,发展为具备空-空、空-地、空-海、导航等四大类共几十种子功能的多功能雷达,一些四代机也因此获得电子战侦察、干扰和数据链制导武器的能力,大幅提升了战斗机、轰炸机的作战性能。F-22搭载的AN/APG-77有源相控阵火控雷达有2000个T/R组件,对5平方米的目标探测距离超过300km。
(二)5G基站建设带动射频芯片及模块增长
2.2.1射频芯片及模块直接决定基站性能
基站是公用移动通信无线电台站的一种形式。移动通信信息以电磁波为媒介进行传输,基站的主要功能是在无线覆盖区域中,接收与发送无线信号、以及将无线信号转换成易于传输的光/电信号,实现信息在不同终端之间的传输并将不同频率的信号识别区分出来。射频模块是负责装载和发射射频信号并将回送数据信号进行处理送入读写器智能单元的模块。射频模块实现的任务主要有两项,第一项是实现将读写器欲发往射频标签的命令调制(装载)到射频信号(也称为读写器/射频标签的射频工作频率)上,经由发射天线发送出去。发送出去的射频信号(可能包含有传向标签的命令信息)经过空间传送照射到射频标签上,射频标签对照射的其上的射频信号做出响应,形成返回读写器天线的反射回波信号。射频模块的第二项任务即是实现将射频标签返回到读写器的回波信号进行必要的加工处理,并从中解调(卸载)提取出射频标签回送的数据。
大功率控制模块和大功率放大模块组成了通信基站的最前端,对基站性能有决定性影响。大功率控制模块是大功率移动通信系统信号发射和接收时信号控制的一个重要器件,用于实现信号收发间的切换,大功率放大模块的功能是实现基站发射链路的信号功率放大,与功率控制模块共同组成了基站发射链路射频的最前端。对于移动通信基站应用场景,通常要求在收、发状态下都保持比较小的损耗,保证系统发射性能和接收灵敏度不会受到比较大的损失;同时要求在发射状态下,器件保持比较高的隔离度,保证接收器件不会受到损坏,高性能大功率控制模块能够实现上述要求,而大功率放大模块对整个基站发射信号质量、效率、功耗等一系列性能产生决定性的影响,所以大功率控制/放大模块对基站的整体性能有决定性影响。
射频前端芯片是实现射频前端模块功能的关键。射频前端芯片的主要功能是实现信号的发射和接收,分为射频控制类芯片和射频放大类芯片,主要产品包括功率放大器、低噪声放大器、幅相控制芯片、滤波器和射频开关等,国博电子射频前端芯片产品主要为射频开关、数控衰减器、低噪声放大器和功率放大器。射频前端芯片对无线通信设备的信噪比、发射性能、系统功耗等指标有重要影响。
GaN(氮化镓)射频器件能够实现小尺寸大功率,是未来的发展趋势,但GaAs砷化镓的市场占比将在中期保持稳定。在射频前端应用中,硅基LDMOS器件和砷化镓(GaAs)仍是主流器件,氮化镓(GaN)的高频特性要优于砷化镓(GaAs)和LDMOS。LDMOS只能用于3.5GHz以下的应用,砷化镓虽然可以做到40GHz,但所能提供的功率非常有限,需要多级放大叠加才能达到功率指标,所以器件尺寸通常比较大。而氮化镓在高频下依然可以保证高功率,从而可大大减少晶体管的数量和器件的尺寸,但目前氮化镓的成本较高。宏基站对于射频性能要求较高,氮化镓射频器件是毫无疑问的最优解,而对于较为看重性价比的微基站,砷化镓将在中期仍是最佳选择。
2.2.25G的推广将带动宏基站和微基站的数量上升
相比4G,5G在传输速度和延迟上有显著优势。相较于4G,具备高频率微波波段的5G技术不仅可以有效缓解目前拥挤的带宽波段,并且能够大幅提升传输速率和传输质量,使得连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠和低功耗大连接等典型技术场景得以实现。
基站可分为宏基站和微基站。宏基站适用于室外场景,需要单独的机房和铁塔,设备、电源柜、传输柜和空调等分开部署,体积较大;微基站信号发射覆盖半径较小,适合小范围精确覆盖,而且部署较容易,不容易受障碍物的遮挡,能提升信号覆盖效率,可根据不同的应用场景(购物中心、地铁、机场、隧道内等)设立,是宏基站信号的有效延伸。
2.2.3基站的技术变革使射频器件的价值占比稳步提升
5G的推广带来了化合物半导体和MassiveMIMO技术的发展和变革。4G及之前的通信制式大都工作在3G以下,5G基站在通信频率、带宽方面都有了明显的提升,化合物半导体技术在工作频率、线性度、接收噪声系数、宽带发射效率等诸多方面具有明显的优势,目前基于化合物半导体技术的射频器件已成为5G基站中射频收发通道的主流技术。5G信号频段升高波长减小,当发射端发射功率固定时,接收天线接收到的信号功率显著减少,而国家对天线功率有上限限制,发射功率不可能无限提升,并且受制于材料和物理规律,发射天线和接收天线的增益提升空间存在瓶颈。因此,增加发射天线和接收天线的数量,将天线设计成多天线阵列MassiveMIMO将成为5G基站天线的重要解决方案。化合物半导体技术和MassiveMIMO技术都将使射频器件价值提升。
微基站趋势使得射频芯片将向高度集成化、模块化发展。5G技术的运用使得微基站的大规模应用成为必然趋势。相比于室外宏基站,微基站的体积较小,一般不超过10L,多以抱杆、挂墙、吸顶等方式安装。受体积和载体限制,微基站对集成电路集成化程度的要求也更高,微基站倾向于将射频模块单独封装成一个或几个模组,相应的集成电路器件,如功率放大器、开关、天线等,集成度也越来越高。集成度的提高将使射频器件的价值提高。技术的变革带动射频器件的价值占比提升。纵观通信技术的发展历程,基站中射频器件的价值随着通信技术的进步不断同步提升。在2G网络基站中,射频器件价值占整个基站价值的比重约为4%,随着基站朝着小型化方向发展,3G和4G技术中射频器件价值比重逐步提升至6%~8%,部分基站这一比重可达9%~10%。5G时代射频器件的价值占比将会进一步提高。
2.2.4基于5GMassiveMIMO技术的有源相控阵组件是未来的重要增长点
随着5G的深入部署及毫米波技术的成熟,毫米波的天线阵列中可以配置更多数量的天线,实现更大规模天线数量的MassiveMIMO,从而大幅带动T/R组件的需求。
三、市场规模:军用市场持续高增,民用市场蓬勃发展
(一)军用雷达市场持续高增
我国国防预算逐年增长,但其占GDP的比例仍有很大上升空间。我国国防预算从2012年的6479亿元上涨到2022年的1.45万亿元,CAGR达8.35%,增速较快,但是从GDP占比来看,我国军费占GDP的比例相对于美国、俄罗斯、韩国、印度以及一些欧洲国家军费占GDP的比例仍然很低,有很大上升空间。随着未来我国GDP的进一步增长和军费占GDP比重的提升,我国军费有望维持增长。
军费中的武器装备费占比稳步提升,军工信息化市场广阔。我国军费主要由人员生活费、训练维持费和装备费三部分组成,根据《新时代的中国国防》,装备费的占比稳步提升,从2010年的33.2%提升到2017年的41.1%,彰显了武器装备对国防实力的重要性。军工信息化是武器装备的重要发展方向,目前我国军队建设基本实现机械化,但信息化目标尚未实现,因此“十四五”规划将军工信息化建设列为重点发展对象,预计到2025年军工信息化的市场规模将达到1462亿元,2020-2025的CAGR为6.7%。
雷达是军工信息化的重要组成部分,2025年我国军用雷达市场规模将达到573亿元,其中相控阵雷达的比例将有所提升。根据立鼎产业研究网,2019年我国军用雷达市场规模达309亿元,预计2025年市场规模可达573亿元。根据ForecastInternational统计,全球相控阵雷达2010年至2019年的总销售额占雷达销售额的比例约为25.68%。相控阵雷达凭借其独特优势,将逐渐替代传统机械雷达,成为目前雷达技术的主流发展趋势。在国防信息化战略下,预计2025年我国相控阵雷达销售金额占雷达销售金额的比例将大幅提高。
(二)民用市场蓬勃发展
从工信部公布的数据来看,2019年年底,我国共有4G基站544万个。4G频段在2.3GHz,主流5G频段在3-5GHz区间,频段越高波长越短,即覆盖半径越小。若要实现4G同等覆盖面积,预计5G宏基站有望达到500-700万座,微基站数量约为宏基站数量的2倍,有望达到1000-1400万座。2019年末、2020年末和2021年末,国内5G基站建成数量分别为13万个、72万个和142.5万个,未来仍有较大增长空间。受共建共享基站的影响,预计2022年新建5G基站数量以及三大运营商资本开支达到峰值,随后有所下降。预计2022年新建5G基站75万站,三大运营商资本开支3457亿元,按照射频器件占比10%来算,2022年5G射频器件的市场空间为345.7亿元。
四、竞争格局:军用以央企集团为主,公司为T/R组件龙头
(一)T/R组件:中国电科集团是主要参与者,民营企业占据部分市场
军工电子产业链可概括为上游元件和器件、中游组件和微系统以及下游整机。上游元件和器件是整个军工电子产业的基础,中游组件和微系统是下游军工电子整机的重要子系统,涵盖微波组件、计算机组件、通信组件等,下游整机领域包括电子信息系统和电子信息装备,后者为其他产业集群配套。T/R组件处于产业链中游。
T/R组件市场包括整机单位内部配套和对外采购两种模式。部分整机厂商存在有源相控阵T/R组件的需求,自身技术体系较为健全,自建了T/R组件生产研制平台,实现了T/R组件的内部配套,满足科研和定制化生产的需求。该方式下由于整机厂商内配组件主要用于厂商自身的内部定制化需求,对成本的控制不具备优势。采取内配模式的厂商整体较少。此外,部分厂商聚焦于整机的实现,基于专业化分工的角度考虑,采用外购专业化公司T/R组件产品的方式。这种方式有利于实现规模效应,有效提升T/R组件行业技术、工艺水平。国内微波组件供应商较为分散,除第一梯队的国博电子(原中国电科五十五所微系统事业部)和国基北方(中国电科十三所)外,其余供应商营收规模较小。
(二)5G射频器件:国外厂商为主,国内厂商占比有望提升
目前射频集成电路市场主要被国外厂商垄断。根据YoleDevelopment2019年数据,全球射频芯片市场前五大厂商分别为Murata、Skyworks、Broadcom、Qorvo和Qualcomm,均为国外厂商,五家厂商合计占据了射频前端市场份额的79%。而国频芯片厂商由于起步较晚,相较于国际领先企业在技术积累、产业环境、人才培养、创新能力等方面仍有明显滞后。
五、多项优势构筑深厚护城河,巩固公司行业龙头地位
(一)掌握多项核心技术,研发投入行业领先
公司掌握T/R组件及射频模块的设计、工艺、测试全流程核心技术,建立了设计、工艺和测试三大平台。公司结合一体化结构设计技术、高可靠封装互连技术、微型化组装工艺技术、大功率模块设计、全自动生产制造技术,建立了设计、工艺和测试三大平台,特别是制造工艺技术,一直处于射频微波组件制造行业内领先水平,现有工艺技术可实现360通道有源相控阵T/R阵列的集成制造,实现120℃~350℃范围内多合金系、多温度梯度(>5段)的钎焊工艺,射频微波组件密封等级达10^(-9)Pam3/s。射频芯片方面,公司具备核心设计平台。公司基于以化合物半导体为基础的非线性模型抽取、非线性仿真设计、芯片电磁场仿真、封装及基板电磁场仿真、功率放大器及功率器件热模拟与仿真、模拟电路设计与仿真、移动通信用射频芯片可靠性分析与测试等核心技术,形成了移动通信基站用射频芯片、移动通信终端用射频芯片、微波毫米波芯片等产品设计技术,形成了系列化的射频芯片产品。
公司在研项目顺应行业趋势,保证自身技术先进性。在T/R组件方面,公司正在开展多频段系列化瓦片式T/R组件研发以及三毫米多通道T/R组件一体化集成技术等项目,顺应T/R组件的瓦片式以及集成化趋势。在5G射频集成电路方面,公司参与了面向5G应用的GaN芯片及模块研发及产业化项目以及面向5G毫米波通信新型GaN基波束形成系统研发项目,以保障自身在GaN射频芯片推广的过程中保持领先地位。
(二)T/R组件销量全国第一,MassiveMIMO组件成功定型
4.2.1公司T/R组件定位高频高密度方向,性能达到国际先进水平
4.2.2T/R组件销量全国第一,募投扩产突破产能瓶颈
公司具备年产数十万T/R组件能力,产能利用率、营收持续增长。2018-2021年,公司T/R组件产能、产量和销量均实现大幅提升,2021年T/R组件产能高达11.5万只/年,产量和销量为11.4万只左右。2018年公司产能利用率和产销率都较低,是因为收到了客户整机项目进度的影响,2020年产能利用率低而产销率高是因为受疫情影响,公司开工率不足,以消化库存为主。2021年,公司产能利用率高达98.78%,接近满产,产销率略高于100%,是因为T/R组件整体处于供不应求状态,定型或技术状态稳定的T/R组件产品销售增加,验收加快。从T/R组件营收来看,从2018年的10.8亿元上升至2021年的16.9亿元,CAGR为15.74%,2020年受疫情影响增速放缓,2021年重回高速增长道路。
公司长期为国防装备配套,是国内面向军工集团销量最大的有源相控阵T/R组件研发生产平台。公司是参与国防重点工程的重要单位,长期为陆、海、空、天等各型装备配套大量关键产品,确保了以有源相控阵T/R组件为代表的关键军用元器件的国产化自主保障。公司基于高密度、高可靠工艺制造平台,已具备年产数十万通道有源相控阵T/R组件制造能力,是国内面向各军工集团销量最大的有源相控阵T/R组件研发生产平台。
4.2.3公司成功研制出毫米波MassiveMIMO有源相控阵组件,为5G毫米波基站放量做准备
(三)射频模块处于市场开拓阶段,移动通信领域占比持续提升
公司根据客户需求开发出大功率控制模块、大功率放大模块等高集成度的产品,产品关键技术指标处于国内领先、国际先进水平。公司开发的大功率控制模块具有高功率、低插损、高隔离、高集成度等特点,可覆盖不同应用场景下的功率容量要求,其关键技术指标,如通过功率、插损、隔离度均处于国际先进水平。公司作为国内具备基站发射器件自主设计、生产的主要厂商,针对现代基站通信系统对于功率放大器宽带宽、高线性、高功率、高效率、高可靠性等要求,开发了不同功率量级的大功率放大模块以满足不同应用场景下发射功率需求,其关键技术指标,如线性度、效率、可靠性等达到国际先进水平。
公司射频模块产品仍处于市场开拓阶段,营收规模较小且波动较大,但用于移动通信的产品比例持续提升。2019年,公司开发的用于民用基站的大功率控制模块产品获得客户认可,构成当年射频模块产品收入的主要部分。2020年,由于客户技术方案变化,大功率控制模块产品收入下降,导致射频模块产品收入较上年下降。随着客户需求增加以及产品的更新换代,公司开发的大功率放大模块需求增加,收入较2020年实现增长,造成公司2021年射频模块收入实现增长。而用于移动通信的射频模块占比持续提升,从2019年的80.06%提升至2021年的94.23%,其中占比最大的为用于5G的射频模块。
(四)射频芯片以民用为主,移动通信芯片规模效应显现
公司射频芯片采用Fabless模式,能够集中力量于研发设计环节,产品性能达到国际先进水平。公司主要将研发力量集中投入到芯片设计和质量把控环节,产品的生产、封装、测试工作一般委托第三方厂商或机构完成。随着集成电路技术演进,摩尔定律逼近极限,各环节技术、资金壁垒日渐提高,传统IDM模式弊端凸显,因此新锐厂商多选择Fabless模式轻装追赶。相较于IDM模式,Fabless模式初始投资规模小,创业难度相对较小,企业运行费用较低,转型相对灵活。公司作为基站射频器件核心供应商,在国内通信设备龙头公司的供应链平台上与国际领先企业,如Skyworks、Qorvo、住友等同台竞争,系列产品在2、3、4、5代移动通信的基站中得到了广泛应用。
公司射频芯片营收受产品结构影响出现下降,但用于移动通信的产品占比逐年提升,且多为5G或4/5G通用产品。2021年,公司射频芯片营收大幅下降,主要是因为公司收缩军用射频放大类芯片业务,且国内通信设备龙头公司对射频放大类芯片的需求减暂缓,导致相应营收有所下降。从应用终端看,公司用于移动通信的射频芯片营收占比持续提升,2021年占比达到80.10%。公司射频芯片主要用于5G或4/5G通用,2021年两者占比合计达86.89%。
公司射频芯片产品主要为射频放大类芯片,但产品结构经历了多次战略性调整,射频控制类芯片占比有所提升。2018年公司射频芯片产品主要为军品,有小批量多批次的特点,营收规模较小且毛利率低,随着进口替代化趋势增强以及5G基站建设量快速上升,公司移动通信网络芯片收入占比逐步上升,主要销售给国内通信设备龙头公司及关联方,2019年进入量产阶段。2021年,为进一步提升公司业绩,公司战略性调整射频芯片产品结构,减少技术、工艺相对较为成熟的射频放大类芯片产品销售,增加射频控制类芯片的销售占比,公司两类芯片毛利率都呈上升趋势。
公司射频芯片单价逐年下降,规模效应显现。公司射频芯片的毛利率逐年上升,2021年已经达到40.33%,而单价和单位成本逐年下降,单价从2019年的3.62元/只下降到2021年的2.95元/只,规模效应开始显现。
(五)布局新领域,储备新技术,为公司后续发展提供不竭动力
公司将布局智能移动终端、人工智能等新领域,应市场需求抢占产业先机。随着国内5G基站建设的快速推进,5G移动智能终端即将迎来爆发式增长,同时未来移动智能终端将不再局限于手机、平板电脑等产品,诸如人工智能等下游应用也将迅速发展。以上领域的发展均为公司开拓新产品、布局新领域带来契机,公司将不断推出适应市场需求的新技术、新产品,优化产品结构,以巩固和提升公司现有的市场地位和竞争优势。
公司积极开发新产品。在T/R组件方面,有源相控信息系统装备功能日趋复杂,载荷受限问题越发凸显,公司在技术上积极响应未来对T/R组件高频、轻薄化、多功能化等技术需求,布局研制开发基于异构集成的射频微系统技术,推进T/R组件频谱往更高频段发展,研制W波段及以上(太赫兹)T/R组件,开发更高规模集成度T/R阵列,实现晶圆级阵列集成,拓宽产品类别,研制开发包括接收、源一体化集成式组件,提升有源相控阵天线整体集成能力,成为未来国内外知名的领军企业。在射频集成电路领域,公司正在组织资源、投入力量,进行市场布局和产品开发。重点产品领域包括:移动终端用开关、天线调谐器、移动终端用接收/发射/收发模组等领域。目前,公司终端系列开关产品已通过国内通信设备龙头公司产品认证。