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2025-06-05 09:39
(轉自:渤海證券財富管理)
1.公司概況
1.1MEMS慣性傳感器國內龍頭,研發實力卓越
芯動聯科主營業務為高性能硅基MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)慣性傳感器的研發、測試與銷售,是目前少數可以實現高性能MEMS陀螺儀穩定量產的企業。產品方面,公司主要產品為高性能MEMS慣性傳感器,包括陀螺儀和加速度計;技術方面,公司形成了芯片設計、工藝方案、封裝與測試的技術閉環,並實現了高性能MEMS慣性傳感器的穩定量產,核心性能具備和海外龍頭對標的能力;應用領域方面,涵蓋高端工業、無人系統、高可靠等場景。
公司MEMS陀螺儀具有慣性導航等用途
1.2業績保持高增速,大力研發穩固競爭力
2024前三季度公司實現營業收入2.71億元,同比增加41.21%;實現歸母淨利潤1.38億元,同比增加42.39%。公司憑藉產品性能領先、自主研發等優勢,保持業績快速增長,獲得不同領域客户的認可,並且完善產品的佔位佈局。2024年以來公司產品經下游用户陸續驗證導入,應用領域不斷增加,進入試產及量產階段的項目滾動增多,市場滲透率提升,驅動公司銷售收入放量增長。單Q3公司實現營業收入1.34億元,同比增加40.37%;實現歸母淨利潤0.82億元,同比增加45.53%。單季度公司營收利潤均創歷史新高。
公司收入規模、增速變化及公司歸母淨利潤及增速變化
2.MEMS慣性傳感器行業概況
2.1隨精度提升MEMS正成為主流方向,高端領域國產化加速推進
MEMS傳感器通過微傳感元件和傳輸單元,可將輸入的信號轉換,並導出另一種可監測信號。MEMS傳感器相對傳統傳感器,具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適於批量化生產、易於集成和實現智能化等特點。MEMS慣性傳感器屬於MEMS傳感器的重要分支,主要包括陀螺儀、加速度計等,並可通過組合形成慣性組合傳感器IMU。2021年加速度計、陀螺儀、磁力計和IMU四類產品市場規模為35.09億美元,佔MEMS器件份額的25.81%,Yole預計到2025年將達到43.39億美元。
MEMS傳感器工作原理
MEMS慣性傳感器市場是細分的高性能領域,面向的場景是高端工業、無人系統等。參考Yole Inteligence發佈的數據,2023年全球高性能慣性傳感器市場規模約37億美元,其中大部分(48%)來自國防和航空航天應用,MEMS慣性傳感器約佔24%,主要份額集中在海外龍頭Honeywell、ADI、Grumman等手中。預計2024-2028年,高端慣性傳感器市場CAGR約15%。2023年國內高性能MEMS陀螺儀(包括IMU中的陀螺儀)市場規模約12.68億元,其中軍用市場佔絕大部分。2025年后民用市場逐漸放量。
全球高性能慣性傳感器市場規模及中國高性能MEMS陀螺儀市場規模
中低端陀螺儀已基本實現了國產化能力,高端MEMS慣性傳感器仍依賴於進口。國外MEMS慣性技術經歷20-30年的理論和實踐,包括Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys等公司已經實現商業化,佔據了全球主要的市場份額。國內從事高性能MEMS慣性傳感器研發的主要是央企和科研院所,已經實現產業化的公司主要為芯動聯科和美泰科技。我國直到2010年前后產業才形成雛形。尤其是中高端應用場景下,在人才儲備、技術積累、產業規模、工藝配套等方面有所滯后,與Honeywell、ADI 等國際巨頭相比仍存在較大差距。
2.2自動駕駛、低空經濟等產業發展推動景氣度進入上行周期
低空飛行器的導航系統的關鍵指標是精度和可靠性。解決方案有兩種,分別是提升傳感器自身的精度和可靠性,即採用更高級別的傳感器;以及使用組合導航,組合更多的不同工作原理的傳感器。前者算法簡單,但是成本高昂,因此eVTOL規模化應用更需要依賴於組合導航的使用。IMU是組合導航的核心,結合GNSS、磁羅盤后有望提升系統的容錯能力,提升算法精度,提高穩定性。IMU由加速度計和陀螺儀組成,戰術級別的MEMS已經具備較好的性能,可以滿足eVTOL的基本需求。其特點是受環境干擾少、動態性能好、導航信息全面且輸出頻率高,但是誤差隨時間不斷累積。融合算法從IMU、GNSS、磁羅盤、大氣數據的組合中調整導航系統至最佳性能並保持高可靠性,輸出完整的飛行器姿態、航向、三維速度、三維位置信息和對應的精度指標。
TDK開發的高性能MEMS陀螺儀
IMU是實現人形機器人姿態控制的核心,未來1個人形機器人預計需要4個IMU用以控制姿態和穩定機體。IMU是人形機器人保持平衡及運動控制的關鍵傳感器。慣性傳感器採集的角速度與加速度等慣性信息可以用於推算人形機器人的實時位置與運動軌跡,同時可以與機器人搭載的多傳感器融合,在數據類型和數據頻率間實現互補。人形機器人達到特斯拉Optimus的精度,需要通過增加高精度MEMS IMU數量來達到身體穩定、姿態控制以及頭不穩定補償的效果。IMU在機器人上可以與攝像頭、力傳感器等多傳感器數據融合,以達到維持身體平衡,預測速度和軌跡並進行定位導航等功能,在四足機器人、人形機器人上均有望標配。
自動駕駛由感知、決策、執行三大系統組成,傳感器作為汽車的「五官」,是「感知」的主要承擔者。傳統燃油車大多具備針對轉速、壓力、振動等參數的狀態傳感器,智能網聯汽車則增加了兩大類傳感器:一類是環境感知傳感器,包括超聲波、毫米波、激光雷達等距離傳感器和攝像頭等視覺傳感器;另一類是導航定位傳感器,主要包括衞星定位傳感器和慣性導航傳感器。自動駕駛系統需要IMU來彌補GNSS信號不穩定的缺陷。在GNSS信號較弱的路段,IMU依然能夠為自動駕駛系統提供車輛的方向、速度、里程、時間等維度的行駛數據。
3.雲計算業務概況
3.1技術研發實力卓著,不斷增厚護城河
深耕MEMS技術十余載,高性能陀螺儀核心性能指標達到國際先進水平。公司自主研發的高性能MEMS芯片具有獨特的驅動和檢測結構,能有效地抑制質量塊和電容檢測結構對加速度的影響。公司設計的MEMS芯片在保證慣性器件高性能的前提下充分考慮了易量產性和環境適應性,能夠滿足客户不同慣性平臺在不同應用場景下的差異化需求。爲了充分發揮MEMS芯片的性能,公司自主研發了擁有完整、成熟算法的配套ASIC芯片,可以根據不同客户的需求和產品應用場合,靈活、快速地調整ASIC 模塊的各項參數以獲得最優的整體性能。公司在封裝和測試層面具有深厚的工藝積澱。封裝方面,公司利用CLCC封裝技術,對封裝結構、材料和工藝條件持續改進,可以顯著降低封裝應力對傳感器性能的影響,同時提高抗衝擊能力。
公司陀螺儀33系列在覈心性能指標上接近海外龍頭的王牌產品。HG4930為Honeywell已量產性能最優的硅基MEMS陀螺儀組成的慣性測量單元。CRH03為Silicon Sensing已量產性能最優的硅基MEMS陀螺儀。STIM210為Sensornor已量產性能最優的三軸硅基MEMS陀螺儀組件。陀螺儀33系列產品為公司目前性能較高的一款產品。主要核心指標零偏穩定性優於Honeywell 的HG4930系列陀螺儀、Silicon Sensing的CRH03系列陀螺儀及Sensonor的STIM210陀螺儀。在角度隨機遊走指標方面,陀螺儀33系列產品指標優於Sensonor的STIM210系列陀螺儀,與Honeywell的HG4930系列陀螺儀和Silicon Sensing的CRH03系列陀螺儀接近。在標度因數精度指標方面,陀螺儀33 系列產品指標優於Silicon Sensing的CRH03系列陀螺儀和Sensonor的STIM210系列陀螺儀。
公司MEMS加速度計產品的核心技術指標
3.2公司採用輕資產營運模式,資產周轉率高
公司區別於海外龍頭,採用輕資產Fabless的運營模式。公司專注於芯片研發測試和銷售,將晶圓製造、芯片封裝環節交由專業的晶圓製造廠商和封裝廠商完成,在取得芯片成品並完成測試后對外銷售。公司ASIC芯片採用標準CMOS製造工藝,而MEMS芯片採用體硅加工工藝,相較於CMOS製造工藝標準化程度較低。公司和晶圓廠、封裝廠合作開發MEMS工藝方案,以保證產品的質量和良率,從而提高傳感器芯片產品的性價比和市場競爭力。公司深度參與晶圓代工廠的工藝方案開發,通過DRIE技術在體硅上刻蝕出高深寬比的微機械結構,解決了真空度不穩定、寄生電阻離散、圓片翹曲、結構脱落等一系列工藝問題。
公司採用輕資產的運營模式,提高了資產周轉率,降低了資本投入和財務風險。無需自建晶圓加工廠,大幅降低了資本投入和時間成本,也降低了大規模固定資產投資帶來的財務風險。輕資產的運營模式使公司更專注於MEMS慣性傳感器芯片的研發設計及市場推廣,建立技術優勢。
編發| 邢艷
複審| 張宏魁
審覈| 李皓