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文檔簡介

1、電子行業(yè)2021年中期策略報告:供需端共促電子板塊加速成長1. 板塊回溯:電子板塊上升趨勢明顯,半導(dǎo)體漲幅領(lǐng)跑1.1. 需求端持續(xù)旺盛,供給端飽受限制,電子版景氣度保持高企AIOT 需求旺盛,海外天災(zāi)與疫情持續(xù)影響產(chǎn)能供給,強勢推動電子板塊回暖。進入 2021 年,隨著技術(shù)進步,AIOT 終端開啟了新的時代。智慧物聯(lián)、鴻蒙、5G、 WiFi6 等概念和技術(shù),帶動了新硬件的發(fā)展。供給上,今年 2 月,日本地震、美國 德州雪災(zāi),導(dǎo)致被動元件與半導(dǎo)體供給受到影響。3 月,日本瑞薩那珂工廠發(fā)生火 宅,再度刺激本就緊張的全球元器件供給。5 月以來,東南亞、中國臺灣疫情反復(fù),而 其作為封測和功率器件的重鎮(zhèn)

2、,導(dǎo)致全球供給端再度受影響。需求端持續(xù)旺盛,而 供給端飽受各種限制,催化半導(dǎo)體、被動元件、甚至電子板塊景氣度持續(xù)高企,電 子板塊行情強勢回暖。電子板塊回暖明顯,近一月漲幅排名大幅提升。進入 2021 年以來,電子板塊回暖明 顯。根據(jù)申萬一級行業(yè)指數(shù),電子板塊近半年漲幅為 9.4%,排名所有申萬一級行業(yè)中第8;而近三個月漲幅為 22.2%,在申萬一級行業(yè)中排名第 3;近一個月漲幅為 13.8%,在申萬一級行業(yè)中排名第 2。疊加供給端緊張,帶動半導(dǎo)體板塊強勢領(lǐng)漲。根據(jù)申萬二級行業(yè)指數(shù),半 導(dǎo)體板塊近半年漲幅為 27.4%,在申萬二級行業(yè)中排名第 4;近三月漲幅 46.8%,在 申萬二級行業(yè)中排名第

3、 3;近一月漲幅 26.4%,在申萬二級行業(yè)中排名第 1,強勢領(lǐng) 漲。1.2. 供需兩端齊變化,細分板塊增長邏輯依舊強勁需求端:5G 滲透率提升、新終端(AR/VR)起量、汽車智慧化、華為鴻蒙,四大 增量帶動消費電子多方面成長。5G 加速普及,射頻前端需求與價值不斷增加;新的 重要終端出現(xiàn),如 AR、VR,拓展了 5G 的功能與場景,有望帶動電子板塊重履手 機端發(fā)展同樣或相似的增長路徑;汽車智能化是大勢所趨,ADAS 滲透率快速提升, 車載傳感端市場規(guī)模迅速擴大,光學(xué)、元器件等將有望伴隨汽車智慧化而持續(xù)成長; 華為鴻蒙推出,有望憑借其深厚的品牌積淀與領(lǐng)先技術(shù),催化 AIOT 市場統(tǒng)一規(guī)范, 打

4、通全連接場景,加速 AIOT 各終端協(xié)同效應(yīng)的釋放。供給端:全球半導(dǎo)體、被動元件等產(chǎn)能因疫情或天災(zāi)而飽受限制,我國“內(nèi)循環(huán)為 主+國際國內(nèi)雙循環(huán)”戰(zhàn)略優(yōu)勢凸顯,大陸半導(dǎo)體、被動元件將充分受益于加速。被動元件行業(yè)由日韓臺廠商主導(dǎo),貿(mào)易摩擦、疫情催生訴求,我 國被動元件企業(yè)將迎來發(fā)展黃金期;半導(dǎo)體方面,我國在產(chǎn)業(yè)鏈上游端(材料、設(shè) 備)滲透率極低,下游環(huán)節(jié)(設(shè)計、晶圓、封測)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重不合理:晶圓環(huán)節(jié) 份額低,與設(shè)計、封測環(huán)節(jié)份額不匹配。隨著大基金二期逐步開啟,國內(nèi)晶圓、存 儲廠持續(xù)擴產(chǎn),將帶動設(shè)備、材料環(huán)節(jié)持續(xù)上量。而 AIOT 市場需求的強勁,也將 回饋芯片設(shè)計企業(yè),我國有望孵化出一批具有國

5、際競爭力的優(yōu)秀芯片設(shè)計公司。2. 消費電子:看好 5G 手機創(chuàng)新、智能可穿戴景氣度上行2.1. 5G 加速普及,射頻前端需求與價值不斷增加射頻前端芯片市場規(guī)模主要受移動終端需求的驅(qū)動和通信技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動。根據(jù) Yole Development 的預(yù)測,5G 在高端智能手機領(lǐng)域的普及率將會進一步提高,5G 手 機出貨量呈現(xiàn)不斷增長的發(fā)展趨勢。到 2025 年,5G 手機出貨量將達到 8.04 億部, 占市場份額的 54%,從 2020 年到 2025 年,5G 手機出貨量年均復(fù)合增長率將達到 30%。終端消費者對移動智能終端需求大幅上升的主要原因是移動智能終端已經(jīng)成 為集豐富功能于一體的便攜設(shè)備

6、,通過操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用軟件可以滿足終端用 戶網(wǎng)絡(luò)視頻通信、微博社交、新聞資訊、生活服務(wù)、線上游戲等絕大多數(shù)需求。高 速率、低時延、大帶寬的 5G 終端將進一步滿足用戶的互聯(lián)網(wǎng)需求,帶動新一輪的 換機潮。在各種網(wǎng)絡(luò)需求的刺激下,消費者的移動終端需求增加,射頻前端市場增 長空間廣闊。射頻前端芯片是無線通信系統(tǒng)的核心部件。對于智能手機等移動終端而言,位于 天線和收發(fā)器之間的所有組件都被稱為射頻前端。按照形式不同,射頻前端分為 射頻器件和射頻模組。射頻器件主要包括射頻開關(guān)(Switch)、射頻低噪聲放大器 (LNA)、射頻功率放大器(PA)、雙工器(Duplexer 和 Diplexer)、射頻濾

7、波器 (Filter)等。其中,射頻開關(guān)用于實現(xiàn)射頻信號接收與發(fā)射以及不同頻段間的切 換,可分為:單刀單擲、單刀雙擲、多刀多擲;射頻低噪聲放大器用于實現(xiàn)接收 通道的射頻信號放大;射頻功率放大器用于實現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號放大;射頻 濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號,而將特定頻段外的信號濾除;雙工器用于將 發(fā)射和接收信號的隔離,保證接收和發(fā)射在共用同一天線的情況下能正常工作。頻段增加、MIMO、SA/NSA 架構(gòu)對射頻前端器件數(shù)量需求大幅增加。過去十年間, 通信行業(yè)經(jīng)歷了從 2G 到 3G 再到 4G 的兩次重大產(chǎn)業(yè)升級,并于 2019 年迎來 5G 的 巨大變革。在此過程中,手機射頻前端最大的變化

8、在于所要支持的頻段數(shù)的增加。 2G 時代,手機支持頻段不超過 5 個;4G 時代,全網(wǎng)通手機所能夠支持的頻段數(shù)量 猛增到 37 個;進入 5G 時代后,手機所需支持的頻段數(shù)量將新增 50 個以上,全球 2G/3G/4G/5G 網(wǎng)絡(luò)合計支持的頻段將超過 91 個。為了提高智能手機對不同通信制 式兼容的能力, 一般智能手機每增加一個頻段,需要增加相應(yīng)的射頻前端器件。因 此單個智能手機中射頻前端芯片的價值量隨著內(nèi)部數(shù)量和性能的增加而呈上升趨 勢。面對 5G 網(wǎng)絡(luò)的高帶寬需求,毫米波優(yōu)勢盡顯。根據(jù) 3GPP 協(xié)議規(guī)定,5G 網(wǎng)絡(luò)主要 使用兩段頻率:FR1 頻段和 FR2 頻段。FR1 頻段的頻率范圍是

9、 450MHz-6GHz,又 稱 sub 6GHz 頻段;FR2 頻段的頻率范圍是 24.25GHz-52.6GHz,通常被稱為毫米波 (mmWave)。從帶寬方面考量,6GHz 頻段以下,LTE 最大可用帶寬僅有 100MHz, 這意味著即便是有多重載波聚合支撐,最高速率也僅有 1Gbps。但基于毫米波技術(shù), 移動網(wǎng)絡(luò)最高帶寬可達 400MHz,理論傳輸速率能夠達到 10Gbps 甚至更高,極大提 升了數(shù)據(jù)傳輸速率。毫米波的加入能極大地解決頻段擁堵的問題。目前 30GHz 內(nèi)的 頻譜資源被 LTE、廣播電視、運營商所瓜分。高頻段所需的 MIMO 等新處理技術(shù)的普及對射頻器件的數(shù)量和性能提出了

10、更高的 要求。MIMO 全稱是多輸入多輸出(Multi Input Multi Output)。通過使用多個天線, MIMO 天線能夠在相同無線電發(fā)射功率下實現(xiàn)高于單個天線的吞吐量和傳輸距離。 MIMO 是智能天線技術(shù)的幾種形式之一,其他形式是 MISO(多輸入,單輸出)和 SIMO(單輸入,多輸出)。與單天線系統(tǒng)相比,MIMO 天線可提高鏈路可靠性并降 低衰減。由于 MIMO 可在同一時間傳輸多個數(shù)據(jù)流,因此容量也將提升。5G 時代, 為了滿足 5G 網(wǎng)絡(luò)高功率、高頻段和高速率的關(guān)鍵性能需要,5G 基站設(shè)備和接入 網(wǎng)相比 4G 發(fā)生了較大變化,采用 MIMO 技術(shù),結(jié)合波束賦形,可大幅度提升

11、網(wǎng)絡(luò) 容量和用戶體驗。SA 和 NSA 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有所不同,射頻前端設(shè)計將隨之改變。 5G 有兩種組網(wǎng)方式, 一個是非獨立組網(wǎng)(NonStandalone,NSA),另一個則是獨立組網(wǎng)(Standalone, SA)。獨立組網(wǎng)(SA)指的是新建 5G 網(wǎng)絡(luò),包括新基站、回程鏈路以及核心網(wǎng); 非獨立組網(wǎng)(NSA)指的是使用現(xiàn)有的 4G 基礎(chǔ)設(shè)施,進行 5G 網(wǎng)絡(luò)的部署,基于 NSA 架構(gòu)的 5G 載波僅承載用戶數(shù)據(jù),其控制信令仍通過 4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于 NSA 在快速部署 5G 方面具有大規(guī)??焖賹崿F(xiàn) 5G 信號覆蓋等優(yōu)勢,因此,先部署 NSA 再逐步過渡到 SA 成為全球大部分國家的運營商和產(chǎn)

12、業(yè)部署 5G 所采取的策略。由 于 NSA 和 SA 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同,因此對頻段組合的搭配、射頻收發(fā)通道的數(shù)量以及射 頻前端的設(shè)計均帶來影響。移動終端的需求驅(qū)動和通信技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動使得射頻器件數(shù)量和價值量大幅增加, 從而極大地擴大了射頻前端芯片市場規(guī)模。根據(jù) Yole Development 的統(tǒng)計與預(yù)測, 2019 年射頻前端市場為 152 億美元,未來將以 11的年均復(fù)合增長率增長,到 2025 年有望達到 258 億美元。其中,PA 模組市場規(guī)模預(yù)計 89 億美元,復(fù)合增速為 11%; FEM 模組預(yù)計 46 億美元,復(fù)合增速為 13%;AIP 模組預(yù)計 14 億美元,復(fù)合增速為 53%;

13、分立濾波器預(yù)計 42 億美元,復(fù)合增速為 4%;分立開關(guān)預(yù)計 8 億美元,復(fù)合 增速為 11%;分立 LNA 預(yù)計 7.8 億美元,復(fù)合增速為 11%。5G 手機容積寸土寸金,射頻前端芯片模組化減少占用容積。5G 場景下,由于 5G 向下兼容 4G、3G、2G 等制式,手機終端需要配備更多的射頻前端芯片。對于手機 終端本就有限的空間而言,射頻前端模組化成為必然趨勢。以華為 Mate 系列為例, 4G 時代的 Mate 20 射頻前端面積約為 667 平方毫米,之后的 Mate 20X 作為 5G 手 機先鋒產(chǎn)品,搭載 n77/n78 和 n79 頻段,射頻前端面積相比 4G 時代翻了一倍不止,

14、 面積接近 1500 平方毫米。此后 Mate 30 Pro 5G 手機為了縮減面積,將 LB 發(fā)射端與 MB/HB 發(fā)射端整合(Mate 20X 為分立),將射頻前端模組的面積縮小至 1422 平方 毫米。因此我們預(yù)計在未來 5G 旗艦機型中,射頻前端面積將隨著射頻模組化程度 的提升逐漸減少。射頻器件模組化是射頻前端市場的重要發(fā)展趨勢。通過將等兩種或者兩種以上的分 立器件集成為一個模組,可在提高集成度與性能的同時,實現(xiàn)體積小型化。根據(jù) Yole 的統(tǒng)計與預(yù)測,分立器件與射頻模組共享整個射頻前端市場。2020 年射頻模組市場 規(guī)模為 70.75 億美元,到 2025 年,射頻模組市場將達到 1

15、36 億美元,年均復(fù)合增速 為 14%;2020 年射頻分立器件市場規(guī)模達到 48.53 億美元,到 2025 年,射頻分立 器件將達到 70.64 億美元的市場規(guī)模,年均復(fù)合增速為 8%。2.2. 新終端拓展 5G 功能與場景,關(guān)注 VR/AR 發(fā)展良機VR/AR 是近年來最受關(guān)注的信息現(xiàn)實方式之一,特別是作為頭戴式可穿戴設(shè)備/頭 顯,被各類廠家著力布局。二者均屬顯示設(shè)備,其光學(xué)結(jié)構(gòu)、成像、工作機制相似, 區(qū)別在于 VR 為虛擬現(xiàn)實 Virtual reality,是全虛擬的視覺環(huán)境;而 AR 為增強現(xiàn)實 Augmented reality,是在現(xiàn)實環(huán)境基礎(chǔ)上疊加承載有虛擬信息。從產(chǎn)品的硬件

16、形態(tài)上 來看,VR 產(chǎn)品多以頭戴顯示為主,而 AR 的硬件形態(tài)則更具多樣化。除了最受關(guān)注 的頭戴顯示,AR 還被應(yīng)用到了智能手機上,例如蘋果手機上的測距儀等。從應(yīng)用場 晶來看,VR/AR 主要應(yīng)用在游戲、工業(yè)、醫(yī)療和教育等,除此之外,AR 另外一個 重要形態(tài)是抬頭顯示 HUD(head-up display),可以將時速、導(dǎo)航等重要的行車信息, 投影到駕駛員前面的風(fēng)擋玻璃上,讓駕駛員盡量做到不低頭、不轉(zhuǎn)頭就能看到時速、 導(dǎo)航等重要的駕駛信息。VR 和 AR 在頭戴顯示上的差別在于二者的光學(xué)結(jié)構(gòu)不同。在光學(xué)上,VR 用戶只 能看到 VR 屏幕所承載的信息,看不到 VR 頭顯外部的真實環(huán)境;AR

17、則把虛擬的 信息疊加到真實環(huán)境上,使用戶則既能看到頭顯外部的場景又能觀測到 AR 顯示端 的內(nèi)容。VR/AR 頭顯的硬件形態(tài)也可再細分。VR 頭顯分為帶獨立屏幕顯示的一體式 VR、 需要練主機/電腦的 PC 端 VR 以及需要通過將手機夾持佩戴在頭套上實現(xiàn)顯示功能 的頭套或眼鏡盒子(以下簡稱眼鏡盒子)。AR 頭顯按照光學(xué)顯示的方案不同,分為 “LCOS+棱鏡”、“Micro LED+自由曲面”、“LCOS/DLP+波導(dǎo)”、“LBS(激光束掃描) +全息反射膜”四種。MR(混合現(xiàn)實)是指結(jié)合真實和虛擬世界創(chuàng)造新的環(huán)境和可視化。MR 可以視為 VR(虛擬現(xiàn)實)和 AR(增強現(xiàn)實)的結(jié)合。MR 介于

18、 AR 和 VR 之間,和 AR 之間 的界限并不很清晰,MR 的虛擬畫面和現(xiàn)實場景有較為深入的融合,用戶對虛擬畫 面體驗的真實感較 AR 增加,也可以同虛擬畫面交互。舉例來說,通過 VR 設(shè)備用 戶可以參與到某個隔絕了現(xiàn)實場景的虛擬場景中,通過 AR 設(shè)備用戶可以獲知某個 現(xiàn)實物體的特征數(shù)據(jù)或者簡單疊加的虛擬畫面,通過 MR 設(shè)備用戶可以感知到更加 真實的并和現(xiàn)實結(jié)合的虛擬畫面。VR 市場目前仍以 Oculus 品牌為首。Oculus 于 2014 年推出第一臺 PC 端 VR,采用 LCD 和菲涅爾屏,售價高達 599 美元,此后,Oculus 推出了兩款 VR 一體機 Oculus Qu

19、est 和 Oculus Go 系列。其中,Oculus Go 于 2018 年 5 月 1 日上市,截至 2019 年 7 月,銷量已超過 200 萬臺。Oculus Quest 于 2019 年 5 月推出,截至 2019 年底,銷 量已超過 40 萬臺。2020 年 Facebook 推出 Quest 2,無論在售價、重量、刷新率、分 辨率等指標(biāo)上都優(yōu)于上一代。AR 的光學(xué)顯示方案分為四種:LCOS+棱鏡、透明 OLED/Micro-LED 自由曲面、 LCOS/DLP+波導(dǎo)、LBS(激光束掃描)+全息反射膜。“LCOS+棱鏡”的方案結(jié)構(gòu)設(shè) 計最簡單,但是對視線有遮擋,Google Gl

20、ass 初代的光學(xué)系統(tǒng)采用“LCOS 投影+反 射棱鏡”的組合方式。機械結(jié)構(gòu)上,采用鏡框與 AR 結(jié)構(gòu)分離的方式裝配,鏡框/鏡 片由 Smith Optics 提供;LBS 為激光束掃描技術(shù),將激光光束用掃描的方式投射到 全息反射膜上,結(jié)構(gòu)簡單,但是激光一般為單色,分辨率也不高。目前大部分 AR 顯示方案采用“OLED/Micro-LED 自由曲面”和“LCOS/DLP+波導(dǎo)”方案?!巴该?OLED/Micro-LED 自由曲面”方案在透明屏幕方面具有天生優(yōu)勢,但易損失 透光率?;?OLED 和 Micro-LED 透明的玻璃載板,可以實現(xiàn)兼具透明和顯示功能 的屏幕。OLED 結(jié)構(gòu)于 Mic

21、ro-LED 結(jié)構(gòu)非常相似,均屬于主動發(fā)光器件。二者的制 備工藝不同,OLED 采用蒸鍍工藝,Micro-LED 采用 LED 工藝和轉(zhuǎn)移貼裝工藝。 Micro-LED 的像素尺度在 100um 以下,比傳統(tǒng)的 LCD 和 OLED 更具潛力,但業(yè)界 當(dāng)前 Micro-LED 良率不高,價格較昂貴。由于主流的透明 OLED/Micrio-LED 屏透 光率在50%量級,因此透明 OLED 和 Micro-LED 屏幕作為 AR 鏡片透光率損失較多。“LCOS+波導(dǎo)“方案的光學(xué)設(shè)計難度最大,效果最好。該方案把透明鏡片作為波導(dǎo), 能最大程度上保證環(huán)境光的透過率。LCOS 系統(tǒng)將圖像投影聚焦到鏡片波

22、導(dǎo)上的耦 合入口端,圖像被耦合進波導(dǎo)內(nèi),經(jīng)過波導(dǎo)的傳輸,在鏡片上的耦合出口處被耦合 出波導(dǎo),投影到人眼中。信號在波導(dǎo)傳播需要滿足全反射條件:1、光從光密介質(zhì) n1 (折射率大)中傳播,反射界面為光疏介質(zhì) n2(折射率?。?;2、入射角大于臨界角 ( c,c 為發(fā)生全反射時的臨界角)。條件 1 的滿足,可以選用折射率較高的鏡 片。條件 2 的達成,需要在 LCOS 投影系統(tǒng)中使用 NA 較大的透鏡用于聚焦入射光, 以實現(xiàn)較大的入射角。LCOS 是一種基于 CMOS 反射基底的開關(guān),通過電源控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)來 決定是否將入射的光反射出去。在 Off 狀態(tài)下,入射光被液晶分子全部擋住,不能 實現(xiàn)

23、反射;在 On 狀態(tài)下,入射光可以透過液晶分子層而被 CMOS 基底反射。鏡片波導(dǎo)的開發(fā)難度非常之大,衍射波導(dǎo)是最佳選擇。鏡片波導(dǎo)有四種形式:全息 波導(dǎo)、衍射波導(dǎo)、極化波導(dǎo)、反射波導(dǎo)。這些波導(dǎo)均是基于全反射原理,區(qū)別僅在 信號入口和出口端。全息波導(dǎo)的入/出口端集成有透鏡結(jié)構(gòu),以實現(xiàn)光信號的耦合進 出,體積龐大;衍射波導(dǎo)在入/出端刻蝕浮雕周期性結(jié)構(gòu),類似于光柵,可以實現(xiàn)光 場耦合以及控制耦合后光的傳播方向,體積最小,工藝較難;極化波導(dǎo)內(nèi)堆疊多層 鍍有偏振膜的半透半反鏡片,可制備程度高,但只對特定波長偏振的光進行反射; 反射波導(dǎo)則純粹為全反射結(jié)構(gòu),體積最為龐大。以上方案,衍射波導(dǎo)的體積最小, 顯示

24、效果優(yōu)秀,是綜合性最佳的波導(dǎo)選擇。如 Magic leap One 以及微軟 Hololens, 均選用衍射波導(dǎo)方案。AR 市場四種光學(xué)方案均有被各廠使用。2012 年谷歌率推出的 Google Project Glass 采用 LCOS+棱鏡技術(shù)方案,售價高達 1500 美金,但因缺乏應(yīng)用,成本過高等問題 停止了該項目。LBS+全息反射膜除了體積小,更具有低功耗優(yōu)勢,另外鏡片形式環(huán) 境透光率高;缺陷在視場角小、對比度和分辨率低,技術(shù)應(yīng)用有待未來探索,因此 目前僅 North Focals 采用此技術(shù),產(chǎn)品價為 999 美元。透明 OLED/Micro-LED 自由 曲面優(yōu)勢眾多:對比度、色彩

25、、分辨率好,視場角大,功耗低,采用鏡片形式,主 要受光線影響亮度低。3. 汽車電子:汽車智能化大勢所趨,ADAS 滲透率快速提升3.1. 攝像頭為 ADAS 最重要的感知層,市場規(guī)模巨大ADAS 作為實現(xiàn)自動駕駛的基礎(chǔ),擁有主動判斷和預(yù)防措施功能。ADAS 指高級駕 駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driving Assistance System),是實現(xiàn)自動駕駛汽車的基礎(chǔ)。此 系統(tǒng)利用安裝在車上各式各樣的傳感器(毫米波雷達、激光雷達、單雙目攝像頭以 及衛(wèi)星導(dǎo)航),在汽車行駛過程中隨時來感應(yīng)周圍的環(huán)境,收集數(shù)據(jù),進行靜態(tài)、動 態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤,并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù),進行系統(tǒng)的運算與分析,

26、從而 預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險,有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。即出 現(xiàn)緊急情況時,汽車自動智能的在駕駛員主觀反應(yīng)之前做出主動判斷和預(yù)防措施, 來達到預(yù)防和輔助的作用。ADAS 總計種類將多達 20 余種功能。從廣義講,只要能夠達到輔助駕駛目的的功 能均可算作 ADAS,例如盲區(qū)檢測 BSD、車道偏離預(yù)警 LDW、全景泊車 SVP、交通 標(biāo)志識別 TSR 等眾多基礎(chǔ)功能和拓展功能都可計入 ADAS 輔助功能之內(nèi)。目前 ADAS 這 20 余種輔助功能不僅用于高端車型,也有向中低端車型延伸趨勢,加速汽 車智能化發(fā)展,提高整體 ADAS 各功能的搭載率。根據(jù)汽車之家大數(shù)據(jù)統(tǒng)計,大部 分輔

27、助功能都在加速應(yīng)用至汽車中。目前高端車配備較多功能,而中低端車僅使用 較少輔助駕駛功能,未來中低端市場還存在更多的發(fā)展空間,1-2 年內(nèi) ADAS 有望 迎來井噴式發(fā)展。自動駕駛感知層分兩大技術(shù)流派。一類是多傳感器融合路線,主張以激光雷達為主 導(dǎo),配合毫米波雷達、攝像頭等,實現(xiàn)多傳感器融合,提高自動駕駛安全,一類是 計算機視覺優(yōu)先路線,傾向于采用低成本的攝像頭,輔以人工智能算法,降低成本。(1)多傳感器融合派以傳統(tǒng)車廠和專做自動駕駛的車廠為主。他們更傾向于高成本 的激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等多種傳感器的融合運用,以應(yīng)對 自動駕駛的多個應(yīng)用場景。以 Alphabet 公司(Goo

28、gle 母公司)旗下的研發(fā)自動駕駛 汽車的子公司 Waymo 為例,Waymo 的視覺系統(tǒng)由幾組高分辨率的相機組成,用于 在長距離、日光和低光照條件下工作;毫米波雷達則使用波長來感知物體和運動, 能夠在白天、黑夜、雨雪天氣中有效工作;激光雷達則用于 360 度的測距。多傳感 器融合優(yōu)點是計算能力強,靈活性高,缺點是成本較高,一套方案貴則幾十萬美金。(2)視覺優(yōu)先路線主張低成本攝像頭方案。其中以特斯拉為例,特斯拉 Autopilot 的感知工作主要依賴 3 個前置攝像頭、2 個側(cè)方前視攝像頭、2 個側(cè)方后視攝像頭、 1 個后視攝像頭、12 個超聲波傳感器、1 個毫米波前置雷達。車輛通過這 8 個

29、攝像 頭 360 度檢測周圍環(huán)境,雷達負責(zé)探測前方障礙物的距離及行進速度,且不受天氣 影響。更為重要的是特斯拉基于其自研的計算機芯片以及大量配套的軟件算法。特 斯拉的每一位司機都參與到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中并為特斯拉的自動駕駛系統(tǒng)喂入 新的數(shù)據(jù)。ADAS 為感知環(huán)境的基礎(chǔ),超聲波雷達、毫米波雷達、攝像頭和激光雷達為核心技 術(shù)。自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為三部分:感知-決策-執(zhí)行,感知作為第一部分是既是 產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ),也是 ADAS 技術(shù)的基礎(chǔ),利用毫米波雷達、激光、攝像頭等技術(shù)感知 周圍環(huán)境,然后做出判斷決策。決策層取決于芯片和算法,行業(yè)集中度高,主要有 Mobileye、ADI 等公司。執(zhí)行層包括 A

30、EB(自動緊急剎車)、ESP(電子穩(wěn)定系統(tǒng)) 等安全系統(tǒng)。感知層種類豐富,主要包括攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達和激光雷達。攝像頭 成本相對低廉,可以實現(xiàn)對于特征物體的檢測與識別。但攝像頭依靠可見光強度, 光線較差的環(huán)境中效率下降;超聲波雷達成本最低,便于操作使用,但外界影響使 其探測距離短,常安裝在車前后保險杠用于停車檢測;毫米波雷達精度高、測量范 圍廣,且不易受外界環(huán)境因素干擾,適用于探測車距與車前速;激光雷達效果最優(yōu), 可以準(zhǔn)確感知獲取環(huán)境信息,ADAS 系統(tǒng)和駕駛員及時做出恰當(dāng)決策。從 L3 開始, 雷達和攝像頭的使用數(shù)量明顯增加。車載攝像頭是 ADAS 的核心傳感器。攝像頭的最大優(yōu)勢

31、在于能夠識別物體的多種特 性,可以實現(xiàn)車道偏離警告(LDW)、車距檢測(HMW)、交通標(biāo)志識別(TSR)等 功能。車載攝像頭的前置攝像頭類型主要包括單目和多目,其中多目攝像頭擁有更 好的測距功能,但需要裝在兩個位置,成本較單目攝像頭更貴。環(huán)視攝像頭的類型 是廣角鏡頭,在車四周裝配 4 個進行圖像拼接實現(xiàn)全景圖,加入算法可實現(xiàn)道路線 感知;而后視攝像頭的類型是廣角或魚眼鏡頭,主要為倒車后置鏡頭。多目攝像頭利用多個固定焦距車載攝像頭,實現(xiàn)大范圍覆蓋觀測。多目攝像頭加入 了多個攝像頭模組,利用不同焦距攝像頭的視距和視角組合,觀察記錄多區(qū)域的物 體,為自動駕駛提供更多環(huán)境信息。因為攝像頭成像清晰度和不

32、同焦距直接相關(guān)。 所以對于固定車距的 ADAS 攝像頭,引入多目攝像頭能夠覆蓋更大范圍場景,為攝 像頭的使用突破局限,提供更多可能性。但因為攝像頭數(shù)量增加使得需要處理的圖 像信號變多,信號融合也更加復(fù)雜。目前蔚來的 ES8 和特斯拉的 Model3 都采用了 三目攝像頭,解決變焦問題,實現(xiàn)立體視覺三維成像;Mobileye 更是在最新方案中采 用七目攝像頭采集數(shù)據(jù),與 SFM(Structure from Motion)技術(shù)共同構(gòu)建立體視覺感 知。車載攝像頭搭載顆數(shù)穩(wěn)步提升。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù),2018 年全球平均每輛汽車搭載攝 像頭數(shù)量增長為 1.7 顆,預(yù)計 2021 年平均每輛車搭載攝

33、像頭數(shù)量有望達到 2.5 顆, 并將在 2023 年達到每車平均 3 顆攝像頭。目前我國在 2020 年汽車攝像頭平均搭載 量還僅 1.3 顆,市場發(fā)展空間巨大。車載攝像頭市場邁入快速增長期。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019 年全球車載攝像 頭市場規(guī)模為 112 億美元水平,首次突破 100 億美元,中國市場規(guī)模為 47 億元; 2020 年預(yù)計全球市場將達到 130 億美元規(guī)模,中國市場達到 57 億元規(guī)模。隨著 ADAS 和自動駕駛的逐步深入,單車所需搭載攝像頭數(shù)量增長,未來幾年車載攝像 頭市場規(guī)模也將獲得較快增長。預(yù)計到 2025 年全球車載攝像頭市場規(guī)模將達到 270 億美元,5 年

34、CAGR 為 16%;中國車載攝像頭市場規(guī)模有望突破 230 億元,5 年 CAGR 為 32%。兩個市場均將實現(xiàn)產(chǎn)量乘倍的增長,中國市場增長更加迅速。3.2. 激光雷達將成為自動駕駛核心傳感器激光雷達必將成為 L3 級以上車載必備傳感器,半固/固態(tài)激光為未來發(fā)展方向。激 光雷達作為機器人的“眼睛”,在三種雷達技術(shù)中測量精度最高,反應(yīng)速度快,操作 性能具備絕對的優(yōu)勢。盡管在 L2、L3 的汽車中的使用尚不如超聲波雷達和毫米波 雷達廣泛,但是大多數(shù)車廠和 tier1 均認(rèn)為激光雷達將成為 L3 級以上自動駕駛汽車 的必備傳感器,在 L4 級以上是無人駕駛的核心傳感器。按照技術(shù)架構(gòu),激光雷達 產(chǎn)品

35、主要分為整體旋轉(zhuǎn)的機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達、收發(fā)模塊靜止的半固態(tài)式激光雷達 和固態(tài)式激光雷達三種。機械旋轉(zhuǎn)式是通過電機帶動收發(fā)陣列進行整體旋轉(zhuǎn),具有 測距較遠,能夠?qū)崿F(xiàn)對空間水平 360視場范圍的掃描的優(yōu)勢。相比之下,固態(tài)式和 半固態(tài)式的激光雷達則只能掃描 120范圍,因此檢測能力弱于機械式。固態(tài)式激光 雷達的優(yōu)勢是不再包含任何機械運動的部件,體積小且緊湊。激光雷達測距方法分為 ToF、FMCW 和三角測距法。激光雷達按照測距方法可以分 為飛行時間(ToF)測距法、基于相干探測的 FMCW 測距法、以及三角測距法等。 其中 ToF 和 FMCW 能實現(xiàn)室外陽光下較遠的測程,所以是車載激光雷達的優(yōu)選方

36、 案。ToF 技術(shù)較 FMCW 更易實現(xiàn),并且精度高、響應(yīng)速度快,所以是目前市場車載 中長距激光雷達的主流方案。而 FMCW 有著 ToF 不具備的抗干擾和直接測量優(yōu)勢, 未來隨著 FMCW 激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF 和 FMCW 激光雷達將 在市場上并存。雷達行業(yè)技術(shù)壁壘高,產(chǎn)品創(chuàng)新迭代速度快。激光雷達技術(shù)作為近年來高熱度的新 興雷達技術(shù),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜,設(shè)備設(shè)計要求靈敏精準(zhǔn),多模塊在工作運行中注 重高度配合,生產(chǎn)過程需要高精密度機械設(shè)備。在這樣的高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格下,激光雷達 的生產(chǎn)制造研發(fā)對進入企業(yè)有很大的技術(shù)壁壘,前期投入不易產(chǎn)生較明顯的成效。 但是對于現(xiàn)在已經(jīng)構(gòu)建成體系、在安

37、全、成本等各方面成熟的相關(guān)行業(yè)企業(yè),在已 有技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合客戶需求有針對性優(yōu)化改進卻速度較快,產(chǎn)品后續(xù)創(chuàng)新能力強, 更新?lián)Q代速度快。這種快速的發(fā)展更增添了新進入企業(yè)的追趕難度和研發(fā)創(chuàng)新壓力。4. AIOT:技術(shù)更新,鴻蒙加持,AIOT 終端百花齊放4.1. 智能物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)下,智能家居市場增速強勁智能音箱有望成為智能家居入口,智能家居生態(tài)搭建有助智能音箱市場進一步擴張。隨著智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,日益增多的智能家居產(chǎn)品需要有統(tǒng)一的入口對其進行管理。 2014 年亞馬遜發(fā)布 Echo 智能音箱,開創(chuàng)“用語音操控家居產(chǎn)品的新趨勢”,使智 能音箱成為一個統(tǒng)一入口,借助 AI 語音交互能力對日益增多的智能家居

38、產(chǎn)品進行 管理。由此,科技巨頭紛紛入場智能音箱市場,希望以此推動自身智能家居生態(tài)布 局的搭建。從目前看,國內(nèi)廠商的智能音箱還是一個獨立的產(chǎn)品,功能主要是音樂 播放、信息查詢和語音交互等,不具備普通用戶家庭應(yīng)用場景中的控制中樞的角色 特點。隨著國內(nèi)廠商生態(tài)搭建的完善、新技術(shù)的更新運用,國內(nèi)智能音箱市場有望 進一步擴張。不同類型企業(yè)入場智能家居行業(yè),具備市場廣闊空間。智能家居是廣泛的系統(tǒng)性產(chǎn) 品概念,以住宅為載體,運用物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信和人工智能等技術(shù),通過信號接收 提供更加安全、智能的家居場景。2014 年谷歌收購 Nest 事件引爆全球智能家居產(chǎn) 業(yè),智能家居熱度席卷全球并蔓延至國內(nèi)市場。除家電

39、企業(yè)外,消費電子類公司、 互聯(lián)網(wǎng)公司以及運營商等產(chǎn)業(yè)鏈中的各方也紛紛進場,或自研智能硬件,或布局生 態(tài)平臺,不同類型企業(yè)間的跨界合作和開放生態(tài)成為智能家居市場主流。Strategy Analytics 預(yù)測,2020 年全球消費者在智能家居相關(guān)設(shè)備上的支出將從 2019 年的 520 億美元降至 440 億美元,市場將在 2021 年恢復(fù),消費者支出將增加至 506 億 美元,未來幾年將延續(xù) 15%的復(fù)合年增長率,到達到 885 億美元。交互方式愈發(fā)多樣,智能家居場景想象空間廣闊。與普通家居相比,智能家居不僅 具有傳統(tǒng)的居住功能,并兼?zhèn)渚W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化等功能,提供全方 位的信息交

40、互。當(dāng)前智能家居的交互方式已經(jīng)越來越多樣化,從最早的“觸屏+App” 開始向解放雙手的語音交互、生物識別等延伸。智能語音技術(shù)的進步和頭部玩家對 音箱類產(chǎn)品的高度重視,正在不斷推動語音交互在家居場景中的落地應(yīng)用,包括影 音娛樂、家庭安防、智能衛(wèi)浴、智能廚房、智能睡眠等。智能家居的最終目標(biāo)是實 現(xiàn)全屋產(chǎn)品的智能化,未來存在巨大的成長空間。消費級安防系統(tǒng)搭載攝像頭極大提高安全性。在家庭安防系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的家庭安防 系統(tǒng)通常采用紅外線、門磁等物理傳感器設(shè)備,在監(jiān)測到異常后發(fā)出聲光形式的報 警,但是其智能化程度不高,容易發(fā)生誤報、漏報等情況,且一般不能提供入侵者 的圖像信息。智能攝像頭作為智能監(jiān)控的基礎(chǔ)硬

41、件可以開啟檢測功能,借助目標(biāo)檢 測技術(shù)探測家中指定區(qū)域是否有人闖入,如果發(fā)生險情將自動預(yù)警并錄像,用戶也 可以隨時通過手機或者電腦端實時查看家中的影像。另外,搭載攝像頭的智能門鎖 利用 AI 技術(shù)進行人臉識別,從而在非接觸情況下快速完成開鎖,極大地增加用戶 開鎖的便利性,還可以讓用戶觀察門外情況并與來者交流,極大提升安全感。隨智能化成為行業(yè)大趨勢,智能安防在安防行業(yè)占比將越來越大。根據(jù)智研咨詢數(shù) 據(jù),2018 年中國安防行業(yè)市場規(guī)模約 6678 億元。智能安防行業(yè)市場規(guī)模在 2018 年 接近 300 億元,預(yù)計 2020 年后智能安防將創(chuàng)造一個千億的市場。掃地機器人成為智能家居中攝像頭運用最

42、為廣泛的產(chǎn)品。攝像頭可以幫助掃地機器 人判定自我狀態(tài)、感知環(huán)境并且實現(xiàn)精準(zhǔn)定位,從而高效完成清掃工作。目前市面 上采用視覺導(dǎo)航技術(shù)的掃地機器人包括單目視覺和雙目視覺等,同時搭配激光雷達。 掃地機器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)是通過攝像頭連續(xù)不斷地對周圍環(huán)境拍攝記錄,并根據(jù)特 征點或標(biāo)志物進行房屋建圖,實現(xiàn)導(dǎo)航定位或路線規(guī)劃。智能投影儀包括智能微投和激光電視。智能微型投影機,又稱便攜式投影機、mini 投影儀,里面的光源以 LED 或激光為主,應(yīng)用在臥室、客廳等場景中。微投的體積 小,它將傳統(tǒng)大型投影機精巧化、便攜化、小型化、娛樂化、實用化,使投影技術(shù) 更貼近生活和娛樂,具有辦公、教學(xué)等多功能。智能微投則是在

43、微投設(shè)備中添加了 無線 wifi 上網(wǎng)功能,并搭載了智能操作系統(tǒng),是未來微投的發(fā)展方向。激光電視擁有高亮度、大色域、大尺寸、沉浸感強、色彩真實還原、健康護眼、節(jié)能省電等技 術(shù)優(yōu)勢。智能冰箱和空調(diào)作為新興市場潛力無限。智能冰箱內(nèi)部的攝像頭可實時感知冰箱中 的食材數(shù)據(jù),拍照上傳至家居互聯(lián)平臺,用戶可以通過相應(yīng)的手機應(yīng)用程序隨時隨 地查看冰箱內(nèi)食物存儲情況并且遠程控制冰箱的溫度。另外,攝像頭加 AI 技術(shù)還 可以識別食材的種類,集合大數(shù)據(jù)云計算深度學(xué)習(xí),分析出用戶的飲食習(xí)慣和健康 需求,進一步幫助客戶實現(xiàn)個性化增值服務(wù),創(chuàng)造更多服務(wù)場景;智能冰箱外部的 攝像頭識別用戶手勢從而控制冰箱智能屏,可以在不

44、便觸摸屏幕的情況下為用戶帶 來更智能更流暢的使用體驗。4.2. 數(shù)字化進程疊加疫情助推,智能商業(yè)終端快速普及多媒體廣告牌市場巨大,持續(xù)增長。多媒體交互技術(shù)成熟可靠,成本不斷下降,紙 質(zhì)廣告逐漸替換為多媒體廣告牌,我國數(shù)字標(biāo)牌出貨量不斷提高。據(jù) IDC 統(tǒng)計,2020年我國數(shù)字標(biāo)牌市場規(guī)模達到 802 億元,預(yù)測未來將實現(xiàn) 18%的年平均增長率。疫情助推交互升級,商用交互需求大增。在疫情的助推下,線上辦公、遠程教育、 智慧購物快速發(fā)展,推動交互平板的普及與應(yīng)用。2020 年,我國交互平板市場規(guī)模 達到 169 萬臺,增長 12.7%,其中商用交互平板大幅增長了 56.5%,達到 43.2 萬臺

45、的銷售規(guī)模。在疫情助推的契機之下,消費人群逐漸接受智能交互設(shè)備的使用,形成用戶粘性,為后續(xù)的更新?lián)Q代鋪就了市場基礎(chǔ)。無紙化電子化普及,智能商用終端持續(xù)滲透。隨著線上數(shù)據(jù)信息的豐富便捷,無紙 化交易的逐漸普及,各類智能商用終端設(shè)備需求大增。我國政務(wù)與電子商務(wù)的快速 信息化推進,加之手機支付的普及,有更多的場合需要運用智能終端實現(xiàn)交易與信 息確認(rèn)。加之人臉識別等安全認(rèn)證功能愈發(fā)完善可靠,安全便捷的特性推動了商用 終端接受度與滲透率的提高。2016 年來,我國智能商用終端設(shè)備市場規(guī)??焖僭鲩L, 從 2016 年的 18 億增長至 2020 年的 89 億元,預(yù)計未來仍將有 16%的平均增速。人臉識別

46、認(rèn)證普及,無接觸通過新方式。電子身份認(rèn)證系統(tǒng)普及,無接觸無紙化認(rèn) 證,促使人臉識別閘機需求大增。人臉識別閘機已廣泛應(yīng)用于樓宇、園區(qū)、交通、 公園等場所,2020 年受到疫情無接觸的通過驗證需求,我國人臉識別閘機市場達到 41 萬臺,同比大增 50%。4.3. 華為鴻蒙推動 AIoT 生態(tài)快速成長面向物聯(lián)網(wǎng)時代設(shè)計的鴻蒙 OS。2021 年 6 月,鴻蒙操作系統(tǒng) HarmonyOS 2.0 公開 上線,作為新一代智能終端操作系統(tǒng),為不同設(shè)備的智能化、互聯(lián)與協(xié)同提供了統(tǒng) 一的語言。帶來簡潔,流暢,連續(xù),安全可靠的全場景交互體驗。其使用的微內(nèi)核 設(shè)計,支持各類大小終端;分布式技術(shù),便利開發(fā)者多端部署

47、;跨設(shè)備連接打通終 端壁壘,為用戶帶來流暢使用體驗。鴻蒙系統(tǒng)貫穿各類終端設(shè)備。鴻蒙系統(tǒng)采用的微內(nèi)核、分布式技術(shù)帶來的應(yīng)用跨設(shè) 備流轉(zhuǎn)等獨特功能特性,不僅可實現(xiàn)操作系統(tǒng)自主可控,更可作為貫穿華為“1+8+N” 全場景體系的重要一環(huán),擔(dān)負起萬物互聯(lián)的重要角色。鴻蒙 OS 產(chǎn)品的規(guī)?;涞?, 望推動萬物互聯(lián) AIoT 生態(tài)的蓬勃發(fā)展,各類終端產(chǎn)品將百花齊放。5. 半導(dǎo)體:芯片供不應(yīng)求,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈快速推進5.1. 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工明細,制造端重中之重需重視芯片生產(chǎn)工藝復(fù)雜,環(huán)節(jié)多樣又尖端。芯片主要通過設(shè)計公司、制造企業(yè)、封測企 業(yè)完成一系列設(shè)計生產(chǎn),最終交由電子代工企業(yè)(EMS)將芯片貼合在電路板,完

48、 成電子產(chǎn)品的組裝生產(chǎn)。芯片設(shè)計公司運用 EDA 工具和 IP 模塊完成芯片的版圖設(shè) 計,交由晶圓制造企業(yè)通過圖形化工藝將芯片轉(zhuǎn)印在硅片上,再由成膜工藝實現(xiàn)材 料層的改變,穿插過程控制工藝保障良率。前道晶圓在金屬連接后,轉(zhuǎn)入后道封測 工藝。隨著先進制程逼近極限,先進封裝逐漸興起,有望延續(xù)泛摩爾定律,提高系 統(tǒng)綜合性能,降低制造成本。各環(huán)節(jié)國產(chǎn)化程度不一,國產(chǎn)制造需要重視。晶圓制造上游材料、設(shè)備發(fā)展初期, 難以進入國際廠商的供應(yīng)鏈,只能靠國產(chǎn)制造扶持。現(xiàn)階段國產(chǎn)核心制造環(huán)節(jié)體量 尚小,國產(chǎn)化率僅 7%,仍然以追趕國際巨頭為主。我國芯片設(shè)計與封測行業(yè)的國產(chǎn) 化率均在 20%以上,國產(chǎn)制造與設(shè)計封測

49、企業(yè)的國產(chǎn)化率不匹配,存在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同 可控短板,如國際形勢緊張,將制約設(shè)計封測企業(yè)的發(fā)展。晶圓制造企業(yè)作為可以 協(xié)同設(shè)計封測產(chǎn)業(yè),帶動設(shè)備材料發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán),擴產(chǎn)與技術(shù)突破 勢在必行。5.2. 晶圓廠擴產(chǎn),設(shè)備需先行,材料緊跟進產(chǎn)業(yè)鏈自下而上,帶動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國有著全球最大的單一市場,隨著國內(nèi) 消費電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,技術(shù)承接力的提升,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在加速轉(zhuǎn)移至中 國大陸。我國 PC 廠商聯(lián)想、手機廠商華為、IC 設(shè)計廠商華為海思、晶圓代工廠商 中芯國際和封測廠商長電科技均位列全球 Top 5。在下游消費電子和半導(dǎo)體企業(yè)的 快速發(fā)展帶動下,國內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備需求不斷增加。2005 年至 2020 年,我國大陸 半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從全球占比 3.54%大幅提升至 26%,大陸設(shè)備銷售 CAGR 達到 17.98%。2021 年第一季度,全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額達 235 億美元,同比增長 51%, 中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額 59 億美元,占比

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