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峰岹科技研究报告国内BLDC电机驱动龙头 [复制链接]

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(报告出品方/作者:中信建投,刘双锋,孙芳芳)

一、国内BLDC电机驱动芯片领域龙头企业,核心技术引领成长

1.1、专注电机驱动芯片,股权结构稳定

峰岹科技是一家专注于高性能电机驱动控制芯片设计及核心应用控制算法研发的高科技企业,公司自主研发电机控制芯片设计技术、电机设计技术、驱动架构、传感器技术及电机矢量控制算法等;峰岹科技芯片产品和应用方案垂直细分市场分布于消费电子、运动控制、电动工具、IT及通信设备、工业设备及机器人等领域。峰岹科技成立于年,总部设在深圳,公司在中国和新加坡设立两大研发中心。公司主要围绕电机驱动控制领域,在电机主控芯片MCU/ASIC、电机驱动芯片HVIC、功率器件MOSFET产品线上进行产品延伸开发,在算法硬件化、电机控制器件集成化的方向发展,全产品线的发展版图实现了客户电机全场景应用。

公司控股股东为峰岹香港,实际控制人为自然人BILEI(毕磊)、BICHAO(毕超)和高帅。截止年12月6日,峰岹香港直接持有公司股权38.06%,是公司控股股东。BILEI(毕磊)和BICHAO(毕超)系同胞兄弟关系,BILEI(毕磊)和高帅系夫妻关系,BILEI(毕磊)和BICHAO(毕超)合计持有控股股东峰岹香港65.80%的股份,通过峰岹香港控制公司38.06%的股份表决权,高帅持有芯齐投资13.12%股权、芯运科技%的股权,间接控制公司6.67%的股份表决权。实际控制人BILEI(毕磊)、BICHAO(毕超)和高帅合计控制公司44.73%的股份表决权。

1.2、产品覆盖电机驱动芯片全品类,下游应用广泛

公司主要从事BLDC电机驱动控制专用芯片的研发、设计与销售业务。公司以芯片设计为立足点向应用端延伸,发展成为系统级服务提供商。公司紧扣应用场景复杂且多样的电机控制需求,提供专用性的芯片产品、相适配的架构算法以及电机结构设计方案,实现BLDC电机控制系统多样性的控制需求及电机整体性能的提升与优化。公司产品广泛应用于家电、电动工具、计算机及通信设备、运动出行、工业与汽车等领域。公司芯片已广泛应用于美的、小米、大洋电机、海尔、方太、华帝、九阳、艾美特、松下、飞利浦、日本电产等境内外知名厂商的产品中,为我国高性能BLDC电机驱动控制专用芯片的国产替代作出了贡献。

产品覆盖电机关键芯片,性能优异可靠性高。作为专注于高性能BLDC电机驱动控制芯片的设计公司,公司产品涵盖电机驱动控制的全部关键芯片,包括电机主控芯片MCU/ASIC、电机驱动芯片HVIC、电机专用功率器件MOSFET等。公司MCU/ASIC、HVIC、MOSFET芯片,通常按照1:3:6比例,共同组成BLDC电机驱动控制的核心器件体系。

(1)电机主控芯片MCU:MCU/ASIC芯片属于控制系统大脑,实现电气信号检测、电机驱动控制算法及控制指令生成等。公司由Fortior自主研发电机主控芯片MCU采用“双核”结构设计,其中ME内核专门承担复杂的电机控制任务,通用MCU内核用于处理通信等辅助任务。芯片内部集成多种功能,调试简单灵活、广泛应用于低压至高压、小功率至大功率低速至超高速、家用、工业至汽车等电机控制领域。公司MCU产品竞争优势明显,近几年销量实现大幅增长,收入占比最高。

(2)电机主控芯片ASIC:公司由Fortior独创驱动算法,实现电机驱动专用芯片完成复杂多目标控制任务产品兼容有感、无感、方波、正弦波,以及FOC全系列产品。公司ASIC芯片具备集成度高、体积小、稳定高效、保密性好、低功耗、低噪音等应用特性,调试简单灵活,针对特定需求的客户,可以助力客户更高效地产品开发。

(3)电机驱动芯片HVIC:HVIC作为驱动芯片,起到高低压隔离和增大驱动能力的功能。公司电机驱动芯片由多个高压器件与低压模拟器件和逻辑电路在单片上的集成,具有高可靠性、开关速度快、低功耗、高效率的特性。对比传统产品,峰岹产品具有过欠压保护、过温保护、短路/过流保护、直通防止及死区保护等功能,门/栅极驱动能力更强,有助于降低开关损耗。(4)功率器件MOSFET/智能功率模块IPM:公司利用国内领先的高压BCD工艺平台和高低压功率半导体技术,将高低压功率器件和高低压驱动电路及保护电路集成在一起。产品具备完善的保护功能和高集成度智能功率模块,在实现同功能的条件下,极大的减小周边电路的元件数量,减少系统板的空间,适合内置于电机的应用和要求紧凑安装的场合。

下游应用广泛,小家电占比高。公司优先突破的下游应用领域包括智能小家电、运动出行、电动工具、白色家电等多个领域,终端应用产品主要涵盖高速吸尘器、直流变频电扇、直流变频热水器、直流无刷电动工具、电动车/电动平衡车等,陆续推进的应用领域还包括工业与汽车、计算机与通信设备、智能机器人等。在下游应用领域中,小家电占比最高且增长迅速,-年小家电销售额从0.38亿元增长至1.05亿元,占比从41.67%提升至61.55%。

1.3、不断加大研发投入,为后续业绩增长奠定基础

营收稳步增长,盈利能力不断增强。受益于下游市场需求的快速增长,同时公司设计出具备高集成度的电机驱动控制专用芯片,品质性能达到国际水平,芯片产品具备强劲的市场竞争优势,公司营业收入保持高速增长态势,-年营业收入分别为0.91、1.43、2.34、3.30亿元,-年复合增长率达到53.46%。同时公司盈利能力也不断增长,-年归母净利润分别为0.13、0.35、0.78、1.35亿元,-年复合增速.20%,高于营收增速。

MCU芯片收入大幅增长,占比稳定提高。公司主营业务收入主要来源于电机主控芯片MCU和电机驱动芯片HVIC产品的销售收入,-年二者各期销售合计创造了87.87%、85.69%、88.70%、87.44%的主营业务收入,对公司主营业务收入产生重要影响。公司的MCU占比逐年提升,-年占比自43.08%提升至65.19%,ASIC、MOSFET、IPM销售规模占比相对较小。凭借技术先进、性能优异、高性价比等明显竞争优势,公司电机主控芯片MCU在诸多下游应用领域产品和知名厂商不断扩张供货,销量的大幅增长造成HVIC芯片收入占比被动下降。

主力芯片毛利率稳定增长,推动公司毛利率整体提高。公司电机驱动控制芯片具备卓越性能、可靠品质、高性价比等明显的差异化竞争优势,逐步实现进口替代,已在BLDC电机领域拥有较高的品牌知名度、市场认可度和行业地位。-年,公司毛利率呈现逐步上升趋势,分别为44.66%、47.61%、50.27%、57.44%,主要系毛利率较高的MCU及HVIC产品营收占比合计均在85%以上,同时,毛利率最高的MCU产品占比整体提升。MCU芯片-年毛利率分别为50.84%、52.15%、53.84%、61.16%,HVIC芯片-年毛利率分别为40.67%、41.65%、42.53%、50.27%,两大收入贡献主力芯片毛利率均实现稳定增长,推动了公司整体毛利率的提高。

不断加大研发投入,搭建稳定研发技术团队。公司专注BLDC电机驱动控制芯片设计研发,重视技术研发,始终保持较高水平、持续性、大力度的研发投入,研发投入大幅增长。-年,公司研发费用分别为0.18、0.25、0.30、0.41亿元,研发费用随着营业收入快速增长,研发费用率分别为20.5%、17.7%、12.7%、12.4%。公司目前已形成以BILEI(毕磊)、BICHAO(毕超)、SOHCHENGSU(苏清赐)为核心技术人员,以自主培养研发人员为骨干,以高校毕业生为研发人才储备的研发团队。截至H1,公司共有员工人,其中研发人员共人,占比68.32%,建立起稳定的研发团队以及充足的研发后备力量。

通过股权激励议案,激发团队积极性。年9月2日,公司通过了《关于向激励对象首次授予限制性股票的议案》:向符合授予条件的名激励对象授予.10万股限制性股票,占公司员工总人数(截至年6月30日员工总人数为人)的82.61%,包括公司高级管理人员、技术(业务)骨干人员(不包括独立董事、监事),授予价格56元/股。本次激励计划将进一步提升员工的凝聚力、团队稳定性,并有效激发管理团队的积极性,从而提高经营效率,给公司带来更高的经营业绩和内在价值。

二、下游市场应用多元化,BLDC电机需求旺盛

2.1、集成电路市场规模持续增长,大陆芯片设计市场发展潜力大

集成电路规模不断扩大,推动芯片设计行业发展。根据工信部公布的信息,近年来,我国集成电路的产业规模不断壮大,产业技术创新能力大幅增强,年全行业销售额首次突破了00亿元。至年复合增长率为17%,根据中商产业研究院预测,年我国集成电路市场规模将持续增长,预计年销售额达亿元。随着集成电路行业的不断发展,芯片的制程等工艺不断更迭换代,进而对晶圆制造和封装测试等工序提出了更高的要求,对企业的生产管理能力、资金投入、人员投入等多个方面的要求也相应提高。因此,集成电路行业发生了专业化分工,芯片设计企业为保持芯片产品的竞争优势,将资源与资金投入到产品研发上,选择将晶圆制造与封装测试等环节委托给外部专业厂商进行,推进了Fabless模式的形成以及芯片设计行业的发展。

中国大陆芯片设计市场快速增长,发展潜力大。年,中国大陆芯片设计业(包括Fabless和IDM)总销售额首次超过亿美元,达到.41亿美元(不包括矿机芯片),同比增长16.4%。年增速相比之前几年放缓,主要因为未计入海思当年营收。如果年也不计海思的营收,年增速则高达52.1%。中国半导体产业持续保持高速增长,预计年中国芯片设计业营收将超过0亿美元。

年中国大陆集成电路设计产值为.32亿美元,其中Fabless公司的产值是.19亿美元,占全球Fabless的比例为26.5%;IDM的产值是39.13亿美元,占全球IDM的比例为1.3%;集成电路的总产值为.32亿美元,占全球比例为9.7%;加上分立元器件中国半导体产品的产值是.41亿美元,占全球的9.3%。年,中国前10大Fabless公司的营收总额为亿美元,同比增长33%。

2.2、BLDC电机下游应用广泛,市场规模不断扩大

电机(英文:Electricmachinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。下游应用领域广泛,主要应用于工业、电子信息、汽车与家电等领域。电机根据有无电刷可分为有刷电机和无刷电机。

最基本的电机是“DC电机(有刷电机)”。在磁场中放置线圈,通过流动的电流,线圈会被一侧的磁极排斥,同时被另一侧磁极所吸引,在这种作用下不断旋转。在旋转过程中令通向线圈中的电流反向流动,使其持续旋转。电机中有个叫“换向器”的部分是靠“电刷”供电的,“电刷”的位置在“转向器”上方,随着旋转不断移动。通过改变电刷的位置,可使电流方向发生变化。构造简单而又容易操控的有刷电机通常被用在家电产品的“光盘托盘的开闭”等用途上,或用在汽车的“电动后视镜的开闭、方向控制”等用途上。虽然它既廉价又能用在多个领域上,但它也有缺陷,由于换向器会和电刷接触,它的寿命很短,必须定期更换电刷或保修。

与其他类型电机相比,BLDC电机特点鲜明:(1)BLDC电机在较宽的速度段上较其他传统电机拥有较高的电机效率;(2)BLDC电机基于应用场景的不同,可以选择方波、SVPWM、FOC等各种电机驱动控制方式,实现多样化的控制需求;(3)BLDC电机控制用到的参数较多且互为关联,驱动控制算法比较复杂。与其他类型电机相比,其驱动控制算法难度较高;BLDC电机具备高可靠性、低振动、高效率、低噪音、节能降耗的性能优势,并可在较宽调速范围内实现响应快、精度高的变速效果,充分契合终端应用领域对节能降耗、智能控制、用户体验等越来越高的要求,BLDC电机下游应用市场广泛且不断扩展。

BLDC电机下游需求旺盛,市场规模增长迅速。BLDC电机由于转矩密度高,非常适合移动式产品,如无人机、机器人和电动汽车等。高转矩密度的电机意味着同样转矩下电机的尺寸较小、重量较轻,这也促进产生了许多新的产品,例如高速吸尘器和高速吹风机等。得益于显著性能优势,BLDC电机市场需求不断增长。据GrandViewResearch预测,全球BLDC电机市场规模将从年的亿美元,增长到年的亿美元,增长幅度达到20.86%。而据FrostSullivan对中国市场的预测,年至年期间中国BLDC电机市场规模年均增速达15%,超过全球市场的增长速度。

作为BLDC电机的重要控制系统,BLDC电机驱动控制芯片全球市场规模也不断扩大。高性能BLDC电机是未来电机发展的重要趋势,与之配套的高性能电机驱动控制芯片厂商将迎来发展良机。峰岹科技以BLDC电机全球市场规模、日本电产最近5个会计年度平均毛利率、电机驱动控制系列芯片成本占BLDC电机成本比例等数据对全球BLDC电机驱动控制芯片市场进行测算,年全球BLDC电机驱动控制芯片市场规模约为.48亿元,预计年市场规模可达.99亿元。

2.3、BLDC电机渗透率不断提升,下游应用领域有望进一步扩展

BLDC电机本质上是采用电子换向的交流电机,与有刷直流电机具有相同的运行特性,具有更高的可靠性。无刷电机控制市场的规模及其发展趋势凸显。据统计,发达国家每个家庭平均拥有的电机数量是80到台,而我国大城市家庭平均拥有的电机数量大约在20到40台之间,目前还远低于发达国家的平均水平,因此,国内的电机产业还有很大的发展空间。相对于电机多年的历史,BLDC电机其实是相对来说比较年轻的,从发展至今也就50多年的历史。但是随着半导体技术的发展,MCU和驱动组件的普及,使得BLDC电机的总体成本降低了很多。因此,这几年BLDC电机得到了发展,其总体成长率也高于电机的成长率。

BLDC电机的下游应用极其广泛,下游需求持续旺盛。当前BLDC电机的市场渗透率较低,未来市场需求空间巨大,为BLDC电机驱动控制芯片设计公司提供充分商机和发展机遇。随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术,以及电力电子技术,特别是大功率开关器件的发展,使得BLDC电机得到了长足的发展。目前,BLDC电机已经在*事、航空、工业、汽车、民用控制系统,以及家用电器等领域都有广泛的应用。质优价低的BLDC电机将在未来几十年中大规模取代有刷直流电机,获得更加广泛的应用。BLDC电机驱动控制芯片的增速主要与两个因素相关:其一、下游各类电机市场自然增长率;其二、BLDC电机在传统电机渗透率。

2.3.1、小家电:市场增速高于家电全行业,BLDC电机渗透率有望提高

家用电器,简称家电,是指以电能来进行驱动(或以机械化动作)的家庭电器用具,可帮助执行家庭杂务。家电基本上可以分为大型家电和小家电。大型家电与小家电相比体积较为宽大,不易运送且较常固定摆放在一个位置,此外也可能因其耗电量较大而需要有特殊的装置或插头来供应电力。小家电指的是体积较小、功率较小且便于携带的,主要用于提升家庭生活品质或者个人生活质量及体验的家用电器。依据小家电产品的功能、用途可以将小家电行业划分为厨房小家电、家居小家电、个人护理小家电。

受益于消费升级,小家电市场的未来增长空间远大于大家电。在欧美市场小家电产品普及率极高,大量的消费需求使欧美小家电进口市场一直保持增长。就中国市场而言,国内居民可支配收入提升使得小家电消费成为提升生活品质的重要消费品,需求表现出一定的刚性特征。清洁电器、高端厨电将成为未来消费热点,包括吸尘器、蒸汽拖把、除螨仪、扫地机器人在内的清洁电器将是下一个“风口”。

据前瞻产业研究院统计,-年,小家电行业的销售收入整体呈现波动增长的趋势,年较年有较大幅度下降。主要是因为受到下游房地产下行周期影响,年有所回暖。年受疫情影响小家电行业实现销售收入亿元,同比下降1.09%。预计年小家电行业市场零售额将进一步回暖达到3亿元,随后将保持一个略高于经济增长的复合增速,预计到年将达到亿元。

BLDC电机在小家电中的渗透率较低,未来发展空间广阔。BLDC电机拥有节能降耗、较好控制性能、运行平稳等优点,在小家电市场呈现替代传统电机的趋势,帮助终端市场的迭代升级,因此BLDC电机在该领域的渗透率将持续不断提升。目前在油烟机、洗碗机、厨余处理器、干衣机、吸尘器、空气净化器中,BLDC电机的占比仍较小,市场发展空间广阔。峰岹科技BLDC电机芯片应用于吸尘器、扇类与厨卫电器等小家电领域,抓住了市场的需求,完成了产品的升级换代,成功取得了终端品牌小米、美的、海尔、松下、飞利浦等的认可并量产供货。

2.3.2、运动出行:电动两轮车产销量增长,BLDC电机迎来发展新机遇

新国标带来新需求,电动车销量有望继续提升。电动车,主要指电动自行车、电动两轮车,是以车载蓄电池作为辅助能源,具有脚踏骑行能力,能实现电助动或电驱动功能的两轮自行车。从两轮电动车行业市场现状来看,据中国自行车协会数据,年我国两轮电动车保有量约为3.2亿辆,年市场产销量分别为5万辆和万辆,产销比93.3%。据艾瑞数据,年全年电动两轮车市场产销量约为万辆和4万辆。从销量分布情况(按电池类型)来看,年,我国锂电两轮电动车销量完成达万辆,锂电销量占比23.4%。

在新国标落地以后,电动自行车行业整体迎来了从瓶颈期的突破,年和年市场交易规模分别为亿元和亿元,增速达19.9%和22.9%,行业发展迎来新的机遇。年1-6月,电动两轮车规模以上企业营收达到.8亿元,同比增长34.20%。8年国内电动自行车销量仅占整体自行车总销量的19.99%,之后这一占比稳步提升,截止年提至40.60%,电动自行车在国内自行车销售市场占比逐年提升,相应电机驱动控制专用芯片需求将会有所提升,芯片产品终端市场将进一步扩大。峰岹科技BLDC电机芯片应用于运动出行领域,率先开发出高集成预驱方案,代替分立方案,具备高集成度、高可靠性、低维修成本等优势,终端品牌覆盖小牛、雅迪、台铃等知名厂商。公司快速响应客户需求,主要下游客户销量快速增长。

2.3.3、电动工具:电动工具无绳化加速,BLDC电机替代传统电机

峰岹科技BLDC电机芯片产品契合电动工具无绳渗透提高趋势,主要用于该领域的无绳电动工具,解决零速大扭矩技术难点、振动小、噪音低、效率高,为国内电动工具BLDC电机无感方波、FOC控制的重要推动者。终端客户覆盖TTI、东成、宝时得、格力博等知名厂商,主要客户具有较高市场份额。

电动工具是动力工具的主要组成部分,市场规模增长迅速。动力工具按动力来源可分为电动工具和其他动力工具。电动工具是以直流或交流电动机、电磁铁为动力,通过传动机构驱动工作头进行作业的机械化工具的总称。由于其结构轻巧、携带使用方便、生产效率较高、能耗低等特点,已成为人们生产和生活中常备的作业工具。根据弗若斯特沙利文数据,年电动工具市场规模为亿美元,占动力工具比重超70%。同时电动工具市场规模增长迅速,-年全球电动工具市场规模预计从亿美元增长至亿美元,年复合增速为5.9%。

北美及欧洲为市场主动驱动力,国内市场发展迅速。受益于地产行业高景气度及终端用户消费习惯的转变,近年来,北美及欧洲地区持续的旺盛需求为全球电动工具市场的稳步发展提供主要驱动力,北美及欧洲目前仍然是全世界电动工具需求最大的市场。年,北美地区市场规模达亿美元,欧洲地区市场规模为亿美元,亚太地区市场规模占比最低,年仅有50亿美元,预测年亚太地区电动工具市场规模将达57亿美元。国内电动工具市场处于高速发展中,市场规模每年以超过10%的速度增长。据中国电动工具市场白皮书数据显示,年我国电动工具行业市场规模达亿元,同比增长15.2%。预计到年市场规模将增长至亿元。

无绳电动工具市场规模快速增长。随着机电制造、工业控制领域深入推广节能降耗,电动工具领域正在积极推动高能效和高功率密度BLDC电机替代传统的串激电机和内燃机引擎,对高性能电机驱动控制专用芯片产品的需求越来越大。根据弗若斯特沙利文数据,全球占主导底位的电动工具可按供电技术进一步分为两个部分,即无绳类(或锂电,直流电(DC))和有绳类(或交流电(AC))。与传统电动工具相比,无绳电动工具优势突出,采用直流无刷电机的无绳电动工具对电机的能耗、功率、噪音和使用寿命等方面要求更高。电动工具市场无绳类分部(不包括零件和配件)预计将按复合年增长率9.9%从年的亿美元增长至年的亿美元,且该预期增长率高于同期有绳类分部的复合年复合增长率2.1%。

2.3.4、白色家电:变频家电渗透率提高,BLDC电机需求量大

峰岹科技BLDC电机芯片适用于智能变频白色家电,是国内变频白色家电主控芯片国产替代的主要厂商,终端品牌覆盖美的、海尔、海信、TCL等知名厂商。白色家电销量高,增长态势良好。白色家电简称白电,是家用电器的一种。家用电器是指为家庭生活或类似场景服务的电器设备。根据早期产品外观的不同,家用电器通常分为白色家电、黑色家电和米色家电。白色家电主要指空调、冰箱以及洗衣机等用于替代人力劳动的家电。

根据相关数据显示,中国白色家电产能水平较高,以空调、冰箱、洗衣机为主要代表的白色家电产品全球产能占比区间在42%-80%。其中,空调全球产能最高,达到了80%;其次为冰箱,占比为60%;再次为洗衣机,产能占比为42%。根据iFind数据,-年,以冰箱、空调、洗衣机为代表的中国白色家电产量呈现波动上升趋势。年全年,全国家用空调销量.25万台,同比增长7.87%;洗衣机销量.29万台,同比增长2.33%;冰箱销量.80万台,同比增长6.16%。

在白色家电市场,变频化已经是主流,以变频空调、变频冰箱和变频洗衣机为代表的高端白色家电销量逐年上升。根据iFind数据,年全年,全国家用变频空调销量.47万台,同比增长39.56%;变频洗衣机销量.06万台,同比增长17.41%;变频冰箱销量.55万台,同比增长27.93%。受益于变频白色家电市场扩大,BLDC电机逐年有着高速的增长,预计年白色家电的变频化将达到70%。目前,变频冰箱压缩机大都选择BLDC电机,因此工作的时候效率更高,噪声更小,而且使用寿命更高。还有空调压缩机,目前变频空调已经基本上深入人心,空调变频化已经是大势所趋。而且如今还有大量冰箱,空调,洗衣机等家电产品的电机还没有完成由低效交流电机向高效无刷直流电机的转换,因此BLDC电机的需求量巨大。

2.3.5、新能源汽车:单车需求大幅提升,助力BLDC电机扩展应用场景

电机系统是新能源车三大核心部件之一。新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显:以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。

汽车电机为电机市场最大应用领域。GrandViewResearch发布的报告显示,年,全球电机行业市场规模达亿美元。其中,汽车用电机占比达40.5%,为电机市场最大应用领域(假设电机应用领域在短期内变化较小)。同时,根据国际能源署数据,年全球电动车渗透率为4.6%。由此估算,年全球电动汽车用电机行业市场规模为27亿美元。

BLDC电机在新能源汽车中应用广泛。随着新能源汽车的崛起、智能驾驶的渗透,以及车联网的应用试点,汽车的电子化趋势越来越明显。在汽车中,除了驱动电机以外,电动助力转向系统、电子悬架系统、汽车稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、ABS、车身系统(比如说车窗、门锁、座椅、后视镜、雨刷、天窗等)都将会使用到大量的电机。汽车的发展,需要用到BLDC电机的地方越来越多,以汽车内的电子水泵为例,新能源汽车需要对三电系统进行精确的温度控制,在使用水冷的情况下,每车需要2~5个电子水泵,平均为3个。单价的话,从传统水泵的~元提升到了~元。在汽车车身中相对于有刷直流电机,无刷直流(BLDC)电机在功率密度方面具有显着优势,可以减轻重量并提供更好的燃油经济性和更低的排放。

从汽车内使用的电机数量来看,除了驱动电机外,电动助力转向系统、电子悬架系统、汽车稳定性控制系统、汽车巡航控制系统、ABS、车身系统等小功率领域都需大量使用电机。由普通汽车所需配备的20至30台电机到豪华型汽车所需配备的60至70台电机,乃至新能源汽车所需配置的至台电机,汽车市场逐渐成为电机的主要应用领域之一。BLDC电机契合汽车电机对可靠性、能耗和功率密度等指标的较高要求,并将逐步取代传统电机的地位,BLDC电机未来市场空间广阔。

按照电机类型来看,车用电机主要可以分为直流有刷电机、步进电机、直流无刷电机、永磁同步电机。其中直流无刷电机主要应用在EPS、雨刮、油泵、水泵、SCR、冷却风扇、鼓风机、变速箱等场景。BLDC电机优势明显,未来应用场景丰富。直流无刷电机无需电刷和换向器,解决空间受限的系统设计,且不用担心一般的磨损、火花和噪声,提供良好的控制,为汽车内的特定应用提供可变速控制。经久耐用、效率高且成本低,可以高速运行并且可以电子控制,这些特性使BLDC电机成为连续运行的汽车部件的理想选择。随着新能源车的渗透率不断提升以及部分电机从有刷到无刷转变,BLDC电机的应用场景将不断丰富。

三、自主IP内核铸造核心竞争力,高集成方案具备成本优势

3.1、拥有电机控制专用IP内核,核心产品兼容性良好

选择专用芯片发展道路,自研ME芯片架构。公司电机主控芯片MCU采用“双核”结构,由公司自主研发的ME内核专门承担复杂的电机控制任务,通用MCU内核用于处理通信等辅助任务更好的承担“双核”架构中对外交互等辅助任务。公司的竞争对手大多采用通用MCU芯片,其内核架构一般采用ARM公司提供的Cortex-M系列内核。IP内核依赖ARM公司的授权,需支付IP授权费用。通用MCU芯片发展受制于ARM授权体系,芯片设计受限于处理器架构的授权,无法对内核进行针对性的修改。公司拥有完全自主知识产权电机控制专用IP内核,IP上不受制于ARM授权体系。

不同于用软件编程来实现电机控制算法,峰岹科技采取控制芯片算法硬件化。关于电机驱动控制芯片,行业内存在两种技术路线:专用芯片设计与通用MCU设计,不同的芯片设计技术路线所采用的内核架构和算法实现路径有本质区别。从内在芯片算法实现路径看,公司专用芯片基于硬件化实现电机控制要求。公司将电机控制算法拆分成位置估算器、PI调节、SVPWM、Clark变换、Park变换等多个具体步骤,用硬件逻辑门电路将各个运行步骤设计成为算法硬件模块,组合搭配实现电机控制,即在芯片设计阶段通过逻辑电路将控制算法在硬件层面实现,有效提高控制算法的运算速度和控制芯片可靠性,为BLDC电机高速化、高效率和高可靠性的实现提供有力支撑。

用硬件逻辑实现电机控制芯片算法优势明显,实现方案灵活可靠。从外在芯片内核架构看,公司专用芯片执行类似“专精特新”路线,专注于BLDC电机控制芯片领域,最终形成拥有完整自主知识产权芯片内核(ME内核)及技术体系。采用软件控制的相关厂商在采用第三方IP内核时,IP内核的数据位数已确定,如ARM公司的Cortex-M系列内核为32位。芯片设计公司只能在既定数据位数的芯片内核基础上,进行软件控制程序的编写。而公司在电机控制专用ME内核设计时,将根据BLDC电机控制场景要求,选择最适合数据位数,如16位、24位、32位等,即公司在芯片设计环节具有更多柔性方案,可以实现BLDC电机驱动控制效率、成本、性能等诸多维度的最优平衡。从实际运行效果看,在电机驱动控制领域,公司电机主控芯片MCU主要性能指标已达到甚至超越32位通用MCU标准。

公司芯片产品在技术层面和产品层面能够实现不同应用场景的有效兼容。公司电机主控芯片MCU在设计之初,已将各种控制算法所需运算模块集成在ME内核中,ME内核中已经设计了SVPWM、LPF模块、Park变换、I-Park变换等运算模块,当面对不同应用领域中的不同应用需求,终端客户能够通过内核选择、配置ME内核中不同运算模块,以及不同模块的组合搭配,控制电机输出特定的性能参数以满足不同电机应用场景的需求。

公司芯片产品能够与其他厂商产品实现有效兼容。以电机主控芯片FU68XX系列MCU为例,电机主控芯片与上游信号之间通过通信调速接口实现交互,可以选用PWM、VSP等不同通信方式,当电机主控芯片接收到上游信号后,经内核进行通信信号处理,再由ME内核各模块进行逻辑运算,向BLDC电机传达运转指令,实现电机控制。ME内核作为电机控制专用内核,仅需实现电机控制算法,不承担对外交互功能,与外部通信的接口是基于内核进行选择配置,内核搭配了所需的通信模块,能够兼容不同应用领域的调速或通信接口,不存在兼容性问题。

与客户建立以深度的合作关系,具有较强客户粘性优势。公司基于专用技术路线开发的产品具有众多性能优势,取得众多终端领域的知名客户认可。电机主控芯片作为电机控制最核心的器件,下游客户通常围绕预先选定的主控芯片型号(对应具体厂商)进行方案开发设计。当方案设计成功并实现产业化应用后,通常不会轻易更换。当下游客户更换主控芯片时,均需重新进行方案开发、验证及定型等流程。从技术路线角度看,ARM体系厂商产品同质化较为普遍,相互产品替换较容易。由于公司采用硬件模块化实现电机控制算法,相比较ARM体系的软件编程方式而言,公司产品在适用控制场景的广度、方案参数调试的便捷性等方面具有优势,当公司产品替换ARM体系厂商时较为容易,但ARM体系厂商产品替换公司则较为困难。

3.2、自主IP具备定价优势,毛利率水平高于同行

具有较强自主定价权,毛利率水平相对较高。公司紧扣应用场景复杂且多样的电机控制需求,坚持技术研发的自主及创新路线,在自主芯片内核、算法硬件化、器件集成化等方面,走在竞争对手前列。公司代表性芯片可在6-7us即可完成一次FOC运算,无感FOC控制方案的电周期转速可高达RPM。公司芯片已广泛应用于美的、小米、大洋电机、海尔、方太、华帝、九阳、艾美特、松下、飞利浦、日本电产等境内外知名厂商的产品中。与国际知名厂商相比,公司芯片产品在技术参数、控制性能等多个方面取得同等乃至更好的效果,受到终端制造厂商的认可。随着公司产品在不同领域、不同客户中得到日益广泛应用,公司产品内在技术属性得到市场认可,从而为公司产品拥有较高自主定价权奠定基础。

公司BLDC电机主控制芯片MCU销售毛利率略高于可比上市公司类似产品销售毛利率。选取中颖电子工业控制芯片、兆易创新微控制芯片MCU和芯海科技通用微控制芯片MCU与峰岹科技BLDC电机主控芯片MCU可比的类似产品,公司年度销售毛利率与同行业公司毛利率水平基本相当,年、年及年1-6月公司销售毛利率略高于行业平均水平(兆易创新、芯海科技年半年报未单独披露MCU销售毛利率)。

拥有自主IP内核,间接提高公司毛利率水平。IP授权领域最常用的商业模式是以知识产权授权收入(License)、版税收入(Royalty)的方式对下游客户提供IP授权服务。国内外同行业公司的电机驱动控制主控芯片大多采用ARM公司Cortex-M内核架构。ARM收入来源包括:从芯片公司取得知识产权授权收入、从芯片公司取得版税收入(客户销售一颗芯片,ARM都有一定销售价格百分比的版税收入)。获得ARM公司IP授权除需支付知识产权授权费用(License)与版税费用(Royalty)外,芯片公司仍需要向ARM公司支付每年75,美元的年度使用权费用(AccessFees)。

公司电机主控芯片MCU采用“双核”结构,其中负责实现电机控制的专用内核ME为公司自主研发、独立设计,具有完全自主知识产权,不需要支付IP授权费用。若采用ARM公司的M系列内核且支付ROYALTY(按芯片单颗计算版税费用)及AccessFees,则-H1峰岹科技毛利率波动理论上分别为40.30%、41.88%、43.64%和48.61%,回落至行业平均水平。

3.3、核心技术指标行业先进,电机驱动方案集成度高

对比国际大厂,技术水平达到主流标准。公司主营业务收入主要来源于电机控制专用芯片MCU产品的销售收入,其中FU68XX系列构成峰岹科技MCU最主要的芯片产品系列。与FU68XX系列产品具有直接可比产品主要为ST公司的STM32F与STM32G4系列芯片。选取具备代表性和合理性的指标进行对比,公司的产品在芯片设计难度、可靠性、适用性、IP丰富度、集成度等方面已达到国际大厂的产品标准,并且在部分细分终端领域(高速吸尘器、直流变频风扇、直流无刷电动工具等)取得较高市占率。

市占率持续提升,未来发展空间大。BLDC电机驱动控制芯片市场规模巨大,公司相较于国际知名厂商,公司历史较短、经营规模较小、全球市场占有率仍处于较低的水平;-年,公司市场占有率增长明显,体现出公司市场地位的持续提升,面对规模巨大且稳步增长的BLDC电机驱动控制芯片需求,公司拥有较大的市场发展空间,市场潜力可观。

公司下游部分应用领域产品中市占率高,已取得显著市场地位。BLDC电机的下游应用极其广泛,下游需求持续旺盛,并且当前BLDC电机的市场渗透率较低,未来市场需求空间巨大,为BLDC电机驱动控制芯片设计公司提供充分商机和发展机遇。峰岹科技优先突破的下游应用领域包括智能小家电、运动出行、电动工具、白色家电等多个领域,终端应用产品主要涵盖高速吸尘器、直流变频电扇、直流变频热水器、直流无刷电动工具、电动车/电动平衡车等,陆续推进的应用领域还包括工业与汽车、计算机与通信设备、智能机器人等。

公司芯片产品市场占有率取决于下游应用领域产品中BLDC电机的市场渗透率和自身芯片出货规模,近年来公司BLDC电机驱动控制芯片凭借优越性能、高性价比等竞争优势取得逐年高速增长的规模化出货趋势,促使公司芯片产品在年BLDC电机应用领域的高速吸尘器和家用电扇领域市占率达到78%左右。BLDC电机因其所具备优异的性能优势将得到广泛使用,不断替换下游各领域产品中的传统电机,市场将不断渗透,下游需求规模有望乘积式增长。

终端需求的增加促使BLDC电机驱动控制芯片需求迅速发展。得益于显著性能优势,BLDC电机市场需求不断增长。高性能BLDC电机是未来电机发展的重要趋势,与之配套的高性能电机驱动控制专用芯片迎来发展良机。随着消费者生活水平的提升以及消费市场的消费升级,终端市场对电机控制性能提出了更高的要求,不仅限于电机开关或简单变档的控制,还需要电机能够实现高效率、低噪音、多功能的复杂控制任务,例如变频冰箱、变频空调的比例逐年上升,料理机、洗碗机等厨电均有了多种多样的功能供消费者选择,吹风机、吸尘器等小家电在追求高转速的同时追求低噪音、低振动的控制效果,以上更高的性能要求均需要控制芯片予以实现,从而对芯片设计公司提出了更高的要求。

无感FOC控制算法成为主流趋势。BLDC电机控制中,算法发挥着至关重要的作用,其优劣直接影响电机的控制性能。算法自身随着技术的发展不断进行迭代更新,从方波控制向有感SVPWM、FOC方向发展,伴随控制性能不断提升,算法复杂度也随之提升,对控制芯片的计算量和计算速度的要求也越来越高。无感FOC控制算法最为先进,能够最大程度上实现高效率、低振动、低噪音以及高响应速度等控制目标,因此逐渐成为主流趋势。峰岹科技拥有全系列产品,可以满足不同客户对控制算法的不同需求,为终端客户提供整体系统级解决方案。

单芯片、全集成是未来发展方向。为提高电机控制芯片的可靠性、控制性能,降低控制系统体积以适应BLDC电机小型化、定制化的发展趋势,BLDC电机驱动控制架构由完全分立逐步向全集成模块发展。此外,如果电机驱动控制专用芯片单颗能集成更多的器件和功能,则其应用于具体下游产品时,可大大简化外围电路、减少外围器件,更好地满足应用需求,在帮助客户降低成本的同时,提升整体方案的可靠性。公司的电机主控芯片MCU集成电机控制内核(ME)和通用内核,双核架构大大提升了芯片的集成度,提高运算速度和稳定性。

具备高集成度芯片设计方案,为不同的终端客户提供定制化服务。公司已经实现从集成运放、比较器到集成预驱动(pre-driver)到集成电源与功率器件MOSFET,具备完整产品线布局,与国际知名厂商发展趋势相符。公司可以为终端客户针对性制定分立、半集成、全集成方案,为不同终端应用场景的灵活化、定制化设计提供了可能。公司高集成度芯片产品可有效降低后续应用方案的设计难度、便于终端客户的使用与开发,降低方案整体成本,提高控制器的稳定性与可靠性,有效降低控制系统体积,便于用于对体积有明确要求的应用场景。公司提供不同集成度的芯片产品及与之匹配的控制方案,有效的扩宽了公司产品应用场景,扩展公司的市场空间与业务范围。

公司电机驱动控制方案性价比高。公司电机控制专用芯片已在内部集成了电机驱动控制方案所需外设,如高速运算放大器、比较器、LDO、预驱动,部分芯片还集成MOSFET,大大减少外围器件,最大程度上精简了控制板,降低元器件所需面积。通用MCU集成驱动一般采用合封技术,使得控制系统的可靠性降低,维护成本加大。公司主控芯片则在单一晶圆上集成了电源、驱动或功率器件,可靠性大大提高,有效降低整体方案成本。

四、投资分析

下游市场应用多元化,BLDC电机需求旺盛

作为BLDC电机的重要控制系统,BLDC电机驱动控制芯片全球市场规模也不断扩大。1)小家电:BLDC电机拥有节能降耗、较好控制性能、运行平稳等优点,在小家电市场呈现替代传统电机的趋势,公司成功取得了终端品牌小米、美的、海尔、松下、飞利浦等的认可并量产供货;2)运动出行:公司率先开发出高集成预驱方案,代替分立方案,具备高集成度、高可靠性、低维修成本等优势,终端品牌覆盖小牛、雅迪、台铃等知名厂商;3)电动工具:正在积极推动高能效和高功率密度BLDC电机替代传统的串激电机和内燃机引擎,对高性能电机驱动控制专用芯片产品的需求越来越大;

4)白色家电:变频化已经是主流,以变频空调、变频冰箱和变频洗衣机为代表的高端白色家电销量逐年上升;5)新能源汽车:由普通汽车所需配备的20至30台电机至新能源汽车所需配置的至台电机,汽车市场逐渐成为电机的主要应用领域之一,BLDC电机的应用场景将不断丰富。

自主IP内核铸造核心竞争力,高集成方案具备成本优势

公司电机主控芯片MCU采用“双核”结构,其中负责实现电机控制的专用内核ME为公司自主研发、独立设计,具有完全自主知识产权,不需要支付IP授权费用,间接提供公司毛利率水平;同时公司采取控制芯片算法硬件化,芯片产品能够与其他厂商产品实现有效兼容。公司主控芯片则在单一晶圆上集成了电源、驱动或功率器件,可靠性大大提高,有效降低整体方案成本。

我们预计公司-年营收3.01/3.91/5.43亿元,同比增长为-8.99%、29.95%、39.08%,归母净利润1.26/1.68/2.30亿元,EPS为1.36/1.81/2.49元/股,对应年PE为52X,我们选取行业可比公司兆易创新、中颖电子、芯海科技、中微半导,年平均PE估值为30X。由于疫情等因素造成需求疲软,基于万得一致预期还没有更新同比公司最新业绩预测,导致平均估值偏低,另外,考虑到公司国内BLDC电机驱动龙头,具备自主IP内核及高集成度芯片方案,随着下游需求复苏及BLDC应用渗透率提升。我们以年的PE为65X给予6个月目标价.91元。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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