前言:晶振是數(shù)字電路的心臟,在需要高頻率精準度的應用領(lǐng)域中起到重要作用。當前,下游應用需求增長帶動下晶振將進入黃金發(fā)展期,如消費電子市場受益于 AI 賦能疊加換機周期的到來,有望帶動各類產(chǎn)品的需求復蘇,進而提升晶振產(chǎn)品的需求量;相較于傳統(tǒng)燃油汽車,新能源汽車的晶振需求量較大,達100個以上,伴隨汽車行業(yè)電動化、智能化發(fā)展水平進一步提高,晶振產(chǎn)品的單車用量將持續(xù)提升,長期帶動車規(guī)級晶振規(guī)模增長。全球晶振頭部廠家主要來自日本、美國、中國臺灣。近年來日本四家主要晶振廠商業(yè)務毛利率不及預期,對晶振市場的投資動力不足,擴產(chǎn)意愿弱。中國大陸晶振廠把握時機逐步承接,從低端產(chǎn)品開始逐步向高端產(chǎn)品探索,并憑借成本優(yōu)勢使得產(chǎn)能快速擴張,目前已占據(jù)全球相當份額(產(chǎn)出占比24.66%)。在高端晶振國產(chǎn)替代的大趨勢下,國產(chǎn)廠商逐漸崛起,全球晶振市場格局有望重塑。
一、消費電子、新能源汽車等下游應用需求增長帶動下晶振將進入黃金發(fā)展期
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國晶振行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景研究報告(2024-2031年)》顯示,晶振是利用石英晶體壓電效應制作而成的頻率控制電子元器件,包括石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器。
數(shù)字電路的所有工作都離不開時鐘信號,而晶振能夠通過壓電效應在電路中提供穩(wěn)定的時鐘信號,確保各個電路模塊按照正常的時間序列進行操作,從而直接控制著整個系統(tǒng),因此晶振也被視作是數(shù)字電路的心臟。
晶振在需要高頻率精準度的應用領(lǐng)域中起到重要作用。作為半導體核心基礎(chǔ)元件,晶振生成的振蕩信號能夠用于同步數(shù)據(jù)傳輸并確保設備的協(xié)同工作,適配各類頻率控制、頻率穩(wěn)定、頻率選擇和計時系統(tǒng)。下游應用需求增長帶動下晶振將進入黃金發(fā)展期。
1.消費電子
晶振在各類消費電子設備中還發(fā)揮著如數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定性、電源管理等其他多種功能。消費電子市場受益于 AI 賦能疊加換機周期的到來,有望帶動各類產(chǎn)品的需求復蘇,進而提升晶振產(chǎn)品的需求量。
晶振在各類消費電子設備中應用情況
消費電子設備 | 晶振應用情況 |
手機 | 其各個部件和功能需要依靠時鐘信號進行同步和協(xié)調(diào),應用于通信模塊的晶振能確保通信信號的穩(wěn)定和準確,此外顯示屏、攝像頭、觸摸屏等部件的正常工作同樣離不開晶振 |
筆記本電腦 | 晶振通過提供穩(wěn)定的時鐘源、可靠的數(shù)據(jù)通信和有效的電源管理來確保筆記本電腦的順暢運行 |
智能穿戴設備 | 智能穿戴設備集數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理多功能于一體,大部分是通過藍牙來實現(xiàn),圍繞著健康監(jiān)測、社交通信、視聽影音為主要功能不斷拓展新的技術(shù),晶振可確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院透呖煽啃浴? |
資料來源:觀研天下整理
根據(jù)數(shù)據(jù), 2024年Q1 及 Q2 全球智能手機出貨量增速均達近8%;PC 和平板電腦在經(jīng)歷長期市場低迷之后,也于 2024年Q1 實現(xiàn)了同比增長。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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2.新能源汽車
考慮到新能源汽車運行的安全性、舒適性和穩(wěn)定性,該類汽車多配備雷達、傳感器、攝像頭檢測系統(tǒng)等多種設備。因此,相較于傳統(tǒng)燃油汽車,新能源汽車的晶振需求量較大,達100個以上。
伴隨汽車行業(yè)電動化、智能化發(fā)展水平進一步提高,晶振產(chǎn)品的單車用量將持續(xù)提升,長期帶動車規(guī)級晶振規(guī)模增長。
預計到2030 年用于激光雷達、攝像頭及以太網(wǎng)等設備的單車處理器數(shù)量將超過 60 個;此外,車規(guī)級晶振因其特殊的工作環(huán)境,各項耐高溫性、抗震性、降噪性、可靠性、耐用性等指標也更加嚴苛,因此平均價值量也更高。
智能汽車主要處理器需求點部位
需求點位 | 2010年 | 2020年 | 2025年E | 2030年E |
HPC/Domain/Zonal Controllers | - | 1~ | 4~ | 6~ |
Sensor Rador(24/77GHz) | - | 0-4 | 2-8 | >8 |
Sensor Camera | 1 | 1-12 | 4-16 | >16 |
Sensor Lidar | - | 0-1 | 2-4 | >4 |
Ethernet/PHY | - | 0-5 | 5-20 | >30 |
Wireless Connectivity | - | 1-2 | 2-10 | >10 |
Total Processors Per Vehicles | ~30 | ~45 | 50~ | 60~ |
資料來源:觀研天下整理
3.通訊
通訊技術(shù)升級拔高配套設備規(guī)格,為晶振創(chuàng)造全新需求。實時處理及傳輸海量數(shù)據(jù)的通信技術(shù)需要網(wǎng)絡設備具有高速度及高精度處理數(shù)據(jù)的能力,因此 5G 技術(shù)對芯片的處理能力有了更高的要求,而與之協(xié)同工作的晶振同樣需要滿足嚴格的標準,具體為高頻輸出、高精度、高穩(wěn)定性、低相位噪聲、低功耗、體積小、抗干擾等方面。同時,受益于 5G 大規(guī)模部署,在智能穿戴、工業(yè)、電力、安防以及車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)普及中高速物聯(lián)領(lǐng)域應用的 5G 輕量化技術(shù)(5G RedCap,Reduced Capability),也打開了全新的市場空間。根據(jù)數(shù)據(jù),2023年全球5G基站部署總量超過517萬個,比2022年的364萬增長42%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
5G技術(shù)的商業(yè)化落地帶動了通訊市場和物聯(lián)網(wǎng)設備的增長。2022 年全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接數(shù)量達171億個,預計2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接數(shù)量達246億個,年復合增長率為13.7%。應用市場的規(guī)模擴張有望對晶振產(chǎn)生長期穩(wěn)定的需求。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
4.其他
晶振在衛(wèi)星、軍事等高端領(lǐng)域同樣扮演著不可或缺的角色。在衛(wèi)星通訊領(lǐng)域,衛(wèi)星系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路通信需要晶振產(chǎn)生精確且穩(wěn)定的頻率,確保衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器準確地接收和發(fā)射信號而不存在頻率漂移,維持通信的完整性。而在軍事領(lǐng)域,晶振還需要滿足極端惡劣環(huán)境的使用要求,因此要求最高的穩(wěn)定性、抗干擾性和可靠性,其工作溫度要求范圍最大在-55℃至+200℃,需通過軍事標準和特殊測試認證。
二、日本、美國、中國臺灣企業(yè)在全球晶振市場中占據(jù)主導地位
全球晶振頭部廠家主要來自日本、美國、中國臺灣。日本是國際石英晶體諧振器的傳統(tǒng)制造強國,本土的 NDK(日本電波)、KCD(京瓷)、Epson(愛普生)以及 KDS(大真空)位列全球第一梯隊,無論技術(shù)儲備和市場產(chǎn)業(yè)化程度均處于全球前沿,在中高端領(lǐng)域具有較強的規(guī)模效應和技術(shù)優(yōu)勢,且在2011 年前,日本廠商生產(chǎn)的石英晶體諧振器占據(jù)全球近六成的市場份額。美國廠商主要針對美國本土及部分專項市場,供求渠道較為穩(wěn)定,產(chǎn)品單位價值較高。中國臺灣地區(qū)晶振產(chǎn)業(yè)起步晚于日本,但主要廠商不斷并購其他同業(yè),持續(xù)提升技術(shù)水平加快產(chǎn)品更新速度,并逐步進產(chǎn)能擴張,市場地位不斷提升。從營收看,2017年中國臺灣晶振市場份額達到 24%以上, TXC 臺晶技2020 和 2021 連續(xù)兩年市占率排名全球第一。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、中國大陸企業(yè)積極擴產(chǎn)下全球晶振行業(yè)競爭格局有望重塑
中國大陸晶振行業(yè)發(fā)展較晚,早期的核心生產(chǎn)設備均來自于外購,其產(chǎn)品也主要在消費電子和小型電子領(lǐng)域應用。近年來日本四家主要晶振廠商(Epson、NDK、KCD、KDS)盈利能力下降明顯,同時由于 成本壓力,以晶振為主要業(yè)務的NDK、KDS毛利率較低,NDK毛利率持續(xù)在20%以下,KDS毛利率在20%-25%之間。晶振業(yè)務毛利率不及預期,日本廠商對晶振市場的投資動力不足,擴產(chǎn)意愿弱。中國大陸晶振廠把握時機逐步承接,從低端產(chǎn)品開始逐步向高端產(chǎn)品探索,并憑借成本優(yōu)勢使得產(chǎn)能快速擴張,目前已占據(jù)全球相當份額。數(shù)據(jù)顯示,2022 年中國大陸晶振的產(chǎn)出份額已占據(jù)全球的 24.66%。
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面對國內(nèi)高端晶振產(chǎn)品的旺盛需求旺盛,惠倫晶體、泰晶科技、晶賽科技等國產(chǎn)晶振廠商大力擴張產(chǎn)能,其中泰晶科技與惠倫晶體擴產(chǎn)項目均以高頻化、小型化的高端晶振產(chǎn)品為主。在高端晶振國產(chǎn)替代的大趨勢下,國產(chǎn)廠商逐漸崛起,全球晶振市場格局有望重塑。
資料來源:觀研天下整理(zlj)
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