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在现今信息安全事宜频发的繁芜环境中,实现国防信息系统装备的自主可控 是我国军工行业必走之路。对标天下前辈水平,我国信息化武器装备与美国 差距较大。十四五方案指出,加快机器化信息化智能化领悟发展,确保 2027 年实现建军百年奋斗目标。
《十九大》报告明确指出,力争到 2035 年基本 实现国防和军队当代化,到本世纪中叶把公民军队全面建成天下一流军队。 我们认为,中长期政策方案是国防信息化发展的主要逻辑支点。2021-2027 年乃至更长的范围内,我国国防信息化培植都将处于快速发展阶段。而在信 息化战役中,高端信息化妆备离不开上游元器件的支持。被动元器件需求向好、军民领域运用广泛
被动元器件是优质赛道,下贱空间较大。MLCC 是当前市场份额最高的电容 器产品,将充分受益军民两大领域电子元器件高景气度。根据鸿远电子 2020 半年报,估量 2020 年中国军工 MLCC 需求量将达到 3.5 亿只,到 2024 年 需求量将达 5.2 亿只。结合中国电子元件行业协会的价格数据,我们估量 2024年我国军用MLCC市场规模有望达到48.26亿元,2020-2024年CAGR 约为 10.4%。钽电容性能优秀,事情温度宽、体积效率高、可自愈、高频效 率好、适宜小型化。根据中商家当研究院预测,2022 年我国钽电容器行业 市场规模有望达到 74.1 亿元,2017 年-2022 年 CAGR 达到 4.3%。
旗子暗记传输关键器件,连接器市场规模稳步上升
连接器是系统或整机电路单元之间电气连接或旗子暗记传输必不可少的关键元 件,广泛运用于军工、通讯、汽车等领域。连接器企业具有较高的技能壁垒 和市场壁垒,市场份额紧张集中于头部企业。根据 2019 年各公司收入口径, 在军用连接器领域,中航光电霸占了海内市场 64%的份额,航天光电霸占 了 25%的份额。根据中国度当信息网整理,预 2020 年到 2025 年,我国连 接器市场规模 CAGR 为 7.7%,2025 年市场规模达到 354 亿美元。
电源行业高景气,军工半导体需求扩展
电源是电子设备的心脏,用于稳定输出电压,在军工及通讯领域运用广泛。 随着装备电气化趋势明显,军用电源市场景气度上行。根据 Reportlinker 预 测,到 2025 年底,环球下一代军用电源市场规模有望从 2019 年的 92.9 亿 美元增长到 156.5 亿美元,CAGR 为 7.74%。根据 Markets and Markets 预测,2025 年环球智能电源模块市场规模有望从 2020 年的 16 亿美元增长 到 2025 年的 27 亿美元,CAGR 达到为 9.11%。军工半导体细分赛道多品 类着花。GPU、DSP、FGPA、SoC 芯片国产化需求急迫,国产替代前景广 阔;红外芯片产品市场前景明朗。
国防信息化大潮涌动,国产替代进行时在现今信息安全事宜频发的繁芜环境中,把关键技能节制在自己手里,实现国防信息系统 装备的自主可控,不仅是打赢信息化战役的“底牌”,更是衡量一个国家科技实力和综合国 力的主要标志,实现入口替代、自主可控道路漫长但是我国军工行业必走之路。近期受中 美贸易战事宜刺激,将加速我国对干系家当的财政和政策扶持,也将促进我国国防信息化 装备研发能力和自主可控水平,促进加快入口替代的步伐。
电子信息装备利用率逐步提高。近几次局部战役表明,精确制导武器逐步成为战役的紧张 毁伤手段,其利用比例显著上升,海湾战役占 7.7%、科索沃战役占 29.8%、阿富汗战役占 60.4%、伊拉克战役占 70%。电子信息装备在当代战役中利用率逐步提高。
国防信息化因此 C4ISR (一体化指挥掌握系统)为核心,涵盖通信、打算机、情报、监视、 侦查等全维度军事信息系统。其下贱家当链包括雷达、卫星导航、军工通信、军工电子等 市场领域,C4ISR 浩瀚子系统功能的实现离不开信息化武器装备的支持。
军用电子元器件是信息化妆备实现战斗力的根本和关键。军用电子元器件来自于民用半导 体技能,但因其利用环境,研发和制造标准均高于民用级产品,以是军用电子元器件一样平常 选用质量和性能较为成熟的民用产品进行军用化改造,在性能上与最新型民用级产品有较 大差距。军用电子元器件的发展趋势是小型化、智能化和通用化。我国目前在军用电子元 器件领域已实现自主可控,但仍有小部分元器件依赖入口或仿制,国产替代仍有较大市场 空间。
美军第三代 C4ISR 系统组建完成,配套武器装备集中服役
美军 1962 年为实现计策级协同及预警能力研制了第一代计策级指控系统 WWMCCS。全 球军事指挥掌握系统(WWMCCS)研制开始于 1962 年古巴导弹危急后,1968 年正式装 备。紧张功能是实现计策级协同能力和集成计策导弹预警及掌握能力。紧张缺陷为无法实 现计策、战役和战术级部队作战协同。
美军 1990 年为实现环球协同和跨级别指挥能力研制了第二代计策级指控系统。第二代全 球指挥掌握系统(GCCS)研制开始于 1990 年,于 1996 年正式装备。紧张功能:实现多国 部队计策级协同、纵向构造实现战役与战术级部队作战协同、横向初步实现各军兵种系统 间互联互通。
美军 2004 年为实现无缝态势共享能力和大范围跨级别作战协同能力开始研制第三代计策 级指控系统。第三代网络赋能指挥能力系统(NECC)研制开始于 2004 年,2011 年终止, 研发完成模块集成于第二代 GCCS 最新版本中。紧张功能:横向实现沙场信息无缝共享能 力、纵向实现更大范围跨级别指挥能力、各系统间互操作能力强。
美国各军兵种现役主战装备均为 90 年代后装备,配套第二代 C4ISR 系统,信息化水平较 高。通过对美军陆、海、空三军现役主战装备的研制进程进行梳理,我们创造美军现役主 战装备的研制出发点均在 80 年代,90 年代初期,美军在采购费总体低落的过程中,仍旧保 留了主要的采购项目,新型武器装备研制依然保持中高速推进,并终极于 90 年代末旁边批 量服役。配套第二代 C4ISR 系统 GCCS,使美军整体信息化水平得到较大提升。
国防信息化培植加速,C4ISR 系统进入跨加倍展期间
根据智研咨询《2019-2025 年中国军工信息化行业市场供需预测及投资计策研究报告》, 2019 年美陆军信息化妆备超过装备总量的 50%,海空军装备的信息化程度已达到 70%以 上,而我军武器信息化水平总体上还处于刚刚起步阶段。
国防信息化培植将是未来我国军队紧张发展方向。中期来看,《第十四个五年方案和 2035 远景目标纲要》指出:加快机器化信息化智能化领悟发展,全面加强练兵备战,提高守卫 国家主权、安全、发展利益的计策能力,确保 2027 年实现建军百年奋斗目标。长期来看, 《十九大》报告明确指出:力争到二〇三五年基本实现国防和军队当代化,到本世纪中叶 把公民军队全面建成天下一流军队。我们认为,中长期政策方案是国防信息化发展的主要 逻辑支点。2021-2027 年乃至更长的范围内,我国国防信息化培植都将处于快速发展阶段。
2021 年全国财政安排国防支出预算 13795.44 亿元,较上年预算实行数增长 6.8%,高于 2021 年 GDP 目标增速 6.0%。2021 年两会期间,解放军和武警部队代表团新闻发言人吴谦 表示,增加的国防费将紧张用于保障重大工程和重点项目启动履行以及加速武器装备升级 换代,推进武器装备当代化培植等方面。
国防信息化程度不断提高,市场规模有望扩大。根据中国度当信息网数据,估量 2025 年中 国国防信息化开支有望增长至 2513 亿元,占当年国防装备用度的比例超过 4 成,国防信息 化支出显著提升。
信息化板块保持高增速,看好上游元器件
在信息化战役中,高端信息化妆备离不开上游元器件的支持。C4ISR 作为“武器系统化、 国防信息化”的最高水平,其对获取沙场信息、信息传输、信息剖析处理、赞助作战决策、 下达行动指令、勾引武器攻击、评估攻击效果等各个作战环节的整体掌握都依赖集成电路 的后台打算。可以说一个国家军工电子元器件制造水平决定了其在信息化战役中的国防军 事实力。未来战役的争夺,实际上的是集成电路技能的竞争。谁霸占了集成电路制造技能 水平的制高点,谁就节制的未来战役的潜在掌握权。
我国军工关键元器件、零部件、新材料依赖入口,美国对复兴通讯禁售引起军工行业当心。 在美国等西方国家愈加严格的禁运高压下,为了在高新技能上不再受制于他人,我国开启 了芯片自主掌握的进程,政府及各部门出台了多重政策文件支持芯片自主可控的发展。如 2010 年设立总额超过 1000 亿元的“核高基”专项基金,发布《信息家当发展指南》对芯 片安全加固等核心技能做出辅导,将提升集成电路设计水平、丰富设计工具列入《中国制 造 2025》操持中。通过“九五”至“十三五”期间二十五年的艰巨奋斗,我国军用电子元器件已 经实现较高水平的自主可控,推出了“华睿”及“银河飞腾”等系列芯片。
我们估量,未来军工电子作为武器装备家当链上游,其需求量将持续增长,军用被动元器件 (如 MLCC、钽电容、连接器、新型电子元器件)和军用半导体(如红外芯片、射频芯片、 FPGA 芯片)等赛道将有望迎来贯穿“十四五”至“十五五”的 5-10 年高景气发展机遇。
根据工信部 2021 年 1 月 29 日最新发布的《根本电子元器件家当发展行动操持(2021—2023 年)》,行业总体目标到 2023 年,家当规模不断壮大,电子元器件发卖总额达到 21000 亿 元,进一步巩固我国作为环球电子元器件生产大国的地位,充分知足信息技能市场规模需 求;技能创新取得打破,打破一批电子元器件关键技能,行业总体创新投入进一步提升, 射频滤波器、高速连接器、片式多层陶瓷电容器、光通信器件等重点产品专利布局更加完 善;企业发展成效明显。形成一批具有国际竞争上风的电子元器件企业,力争 15 家企业营 收规模打破 100 亿元,龙头企业营收规模和综合实力有效提升,抗风险和再投入能力明显 增强。
根据中国报告大厅《电子元器件市场调查剖析报告》,2019 年我国电子元件制造行业规模 总资产达到 12907.19 亿元,行业发卖收入为 17362.32 亿元,2019 年行业利润总额为 1104.88 亿元。结合工信部电子元器件发展操持对 2023 年发卖总额达到 21000 亿元的目标 指引,我们估量 2020-2023 年期间中国电子元器件发卖额 CAGR 达到 5%。
军工被动元器件:细分赛道景气上行,行业进入快车道
军民两大领域景气度高,助力 MLCC 家当规模增长
MLCC 是当前市场份额最高的电容器产品,将充分受益军用、民用两大领域电子元器件高 景气度。电容的紧张功能为滤波、耦合、谐振、旁路等,可细分为陶瓷电容器、铝电解电 容、钽电解电容、薄膜电容器四种,针对不同运用领域选择也不同。个中陶瓷电容器又可 分为片式 MLCC、引线式 MLCC、SLCC。
陶瓷电容器又可分为单层陶瓷电容器、片式多层陶瓷电容器(MLCC)以及引线式陶瓷电容 器,个中 MLCC 占陶瓷电容器市场的 90%以上。MLCC 由印好电极(内电极)的陶瓷介质 膜片以错位的办法叠合起来,经由一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金 属层(外电极)形成。与其他电容器品类比较,多层陶瓷电容用具有低 ESR、耐高温高压、 体积小、电容量范围宽等优点,在本钱和性能上都具有上风,是用量最大、发展最快的片 式电子元件品种之一,已被广泛运用于通讯、打算机及外围产品、消费类电子、汽车电子 和其他信息电子领域,在电子线路中起到振荡、耦合、旁路和滤波等浸染。
据中国度当信息网,2019 年环球陶瓷电容器市场规模约为 114.2 亿美元,中国市场规模为 577.6 亿元。中国陶瓷电容器的市场规模占比将超过 70%,为环球最大的电容器市场。而 在环球陶瓷电容器领域中,片式 MLCC 占总规模的 93%,引线式 MLCC 占 3%,SLCC 占 4%。片式 MLCC 的运用最广,引线式 MLCC 由于尺寸和高度受限,无法知足进一步小型 化的哀求,被片式 MLCC 逐步取代。
受益于海、陆、空、地部队装备更新换代和信息化程度提升的需求,我国军用高可靠 MLCC 市场前景十分广阔。在海内军工电子领域,MLCC 被广泛运用于卫星、飞船、火箭、雷达、 导弹、机载等武器装备。据解放军和武警部队代表团新闻发言人吴谦,2021 年全国财政安 排国防支出预算 13795.44 亿元,较上年预算实行数增长 6.8%,增加的国防费将紧张用于 保障重大工程和重点项目启动履行以及加速武器装备升级换代,推进武器装备当代化培植 等方面。军用 MLCC 的需求或随国防信息化培植的加速推进而放量。
军用 MLCC 市场需求或伴随国防信息化培植加速而放量。据中国电子元件行业协会, 2014-2019 年中国军用 MLCC 市场规模年均增长率为 12.07%,估量 2020 年中国军用 MLCC 市场规模达到 32.48 亿元。根据《2020 年版中国 MLCC 市场竞争研究报告》(智多 星顾问),估量 2020 年中国军工 MLCC 需求量将达到 3.5 亿只,到 2024 年需求量将达 5.2 亿只。按 2020 年估量的军用 MLCC 市场规模及需求量得出军用 MLCC 期望单价为 9.28 元/只,我们将此均匀单价线性外推至 2024 年,估量 2024 年我国军用 MLCC 市场规模将 达到 48.26 亿元,2020-2024 年 CAGR 约为 10.4%。军用 MLCC 市场由于军工行业高壁垒 及技能壁垒而处于有限竞争状态,目前市场份额呈现鸿远电子、火炬电子、宏科电子三足 鼎立的状态。
受益高端智好手机、5G 通讯、汽车电子、新能源发电等领域的持续高景气度,估量我国 MLCC 市场规模将稳定增长。电容器下贱的各种电子产品在一定程度上均有小型化趋势(如 消费电子智能化、轻薄化;军事装备轻型化、高性能化;汽车电子集成化等),而 MLCC 相 较于薄膜电容器和铝电解电容器更易于小型化,且比较钽电容具有本钱上风。据中国度当 信息网预测,2024 年我国 MLCC 市场规模将达到 894.7 亿元,2020-2024 年 MLCC 市场 规模 CAGR 达到 7.0%。
民用 MLCC 市场份额由外企垄断,国产替代前景广阔。据前瞻家当研究院,2019 年环球 MLCC 市场份额紧张被村落田、三星电机、太阳诱电三家外企所霸占,按发卖口径分别占全 球市场份额的 38.4%、20.5%、12.0%,而我国民用 MLCC 龙头风华高科仅霸占环球市场 份额的 1.1%。据立鼎家当研究网,2017-2019 年我国 MLCC 入口金额分别为 369.5 亿元、 602.3 亿元、466.4 亿元,年均入口 MLCC 数量为 2.4 万亿只。
钽电容可靠性强,在高端军民中运用广泛
电容器阻直通交,在电子设备中不可或缺。电容器是电子线路中必不可少的根本电子元件, 可以隔阻直流旗子暗记、通过互换旗子暗记,继而通过静电的形式储存和开释电能,并将电能储存其 间,紧张浸染为电荷存储、互换滤波、旁路割断、阻挡电流、供应调谐及振荡等。险些所有 的电子设备中都须要规模化的配置,根据产品标准以及运用领域不用,电容器产品可以分为 军用市场、民用工业类市场以及民用消费类市场。电容器在军工市场紧张运用于航天、航空、 船舰、兵器等武器装备,在民用工业类市场紧张运用于系统通讯、医疗设备、汽车电子等领 域,而在民用消费类市场则紧张为条记本电脑、手机、数码相机等领域的运用。
钽电容性能优秀,具有事情温度宽、体积效率高、可自愈、高频效率好、适宜小型化等优 势,广泛适用于各种运用处景。首先,由于钽电容内部没有电解液,很适宜在高温下事情, 即事情温度范围宽,且形式多样,体积效率精良。其次钽电容事情过程中可自动修复或隔 绝氧化膜中的瑕点,即具有自我规复能力,担保了其龟龄命和高可靠性。第三,ESL 值小、 高频滤波特性好。第四,比容量非常高,因此特殊适宜于小型化。
从构造上看,钽电容由内到外分为三层,分别为阳极、阴极、导电层。内部阳极是由钽粉 烧结而成的坦块,利用钽氧化层(Ta2O5)在坦块表面形成绝缘层。之后是负极,可以是液 体电解液、固体电解质 MnO2、高分子聚合物。而外部依次是导电石墨层和导电银层。
工艺流程方面,钽电容的制作紧张包含压制成型、烧结、赋能、被膜、被石墨银奖、装置、 模塑、测试等流程。以常用的固体钽电容为例,大略的说,固体电解质钽电容器工艺流程 紧张分为三步:1)在钽粉中加入粘合剂,稠浊均匀后压块、烧结、成型;2)通过电化学 方法,在钽阳极表面形成一层氧化膜作为电介质,再在氧化膜介质上叠加一层 MnO2 作为 电容阴极;3)进行封装、老炼。上述工艺流程中决定电容性能的关键成分有:1)钽粉纯 度、比容;2)烧结温度、保温韶光;3)形成阶段对温度、电流、电压的掌握;4)被膜阶 段高温对介质膜的损伤。
展望未来,钽电容器将向小型化、大容量、高可靠、高频化、低 ESR 值的方向发展。目 前,天下上电子产品正加速向高性能、小型化方向发展,表面贴装技能正逐步取代传统的 组装技能。国际上表面贴装元件成为电子元件发展的主流。随着军用电子设备性能的提高, 钽电容器的发展趋势必将向片式化、小型化发展。以导电聚合物为阴极的片式高分子固体 电解质钽电容器,高频性能优秀、可靠性高,可以很好地知足电子技能及发展需求以及武 器装备的小型化、轻型化和高性能化的须要。
钽电容市场参与者少,宏达电子和振华科技规模较大。海内军品市场的参与者紧张有振华 新云、北京七一八、鸿远电子、火炬电子等上市公司或大型国有企业,上述公司各有利害 势。振华新云是上市公司振华科技子公司,作为老牌国营企业,在传统钽电容领域地位稳 固。火炬主营 MLCC,在钽电容领域技能相对较弱。宏达系统编制灵巧性和市场化程度上风凸 显,拥有多年钽电容生产履历,技能储备充足,在行业内市场地位较高。
据中商家当研究院发布的《2017-2022年中国钽电容器行业市场前景及投资机会研究报告》 数据统计显示:近年来,我国钽电容器行业市场规模保持逐年增长的趋势。2016 年我国钽 电容器行业市场规模为 57.5 亿元,较上年同比增长 5%。根据中商家当研究院预测,2022 年我国钽电容器行业市场规模将会到达 74.1 亿元,2017 年-2022 年 CAGR 达到 4.3%。
军工连接器:旗子暗记传输关键器件,市场规模稳步上升
连接器:系统、模块间传输旗子暗记的桥梁
连接器是系统或整机电路单元之间电气连接或旗子暗记传输必不可少的关键元件,位于家当链 中游,已广泛运用于军工、通讯、汽车、消费电子、工业等领域。连接器在电子设备中主 要用以实现电线、电缆、印刷电路板和电子元件之间的连接,进而起到传输能量和交流信 息的浸染,连接器可以增强电路设计和组装的灵巧性,是不可或缺的关键组件。 连接器家当上游家当紧张包括金属材料、塑胶材料和电镀材料等,个中有色金属占本钱比 重较大。根据中国度当信息网,连接器产品德上游家当紧张为制造连接器所需德各项原辅 材料,按照本钱占最近排序的话,金属材料所占本钱最大,塑胶材料次之,电镀材料较小; 个中,金属材料紧张用于制作连接器端子。而为避免电子旗子暗记在传输过程中受到阻碍或衰 减,连接器厂商多采取黄铜或磷青铜为质料制作铜合金板片;塑胶一样平常用于制作连接器产 品的外设,多以 LCP、PA9T 等为质料;电镀材料一样平常利用镀金、镀锡,其次为镀镍和镀银。 相对付上游,一方面, 原材料紧张是根本金属和非金属质料,高度市场化;另一方面,连 接器本钱中,原材料占比不高,低于 50%,连接器的代价更多的表示在设计和精密制造方 面。
连接器的运用领域非常广泛,下贱市场将带动家当快速发展。连接器运用领域险些席卷所 有须要电旗子暗记、光旗子暗记传输和交互的场景,个中占比最高的前五个领域为汽车电子、通讯 及数据传输(包含手机、网络设备、无线网络根本举动步伐、电缆设备等方面)、电脑及外设、 工业掌握和军工航天等。连接器下贱运用中的智好手机、电脑等产品迭代速率较快,新能 源汽车、物联网、无人机等新兴家当正在发达发展,整体来看下贱市场的发展将推动连接 器家当快速增长。
评价连接器质量的基本标准包括机器性能、电气性能、环境性能等。机器性能紧张指插拔 力和机器寿命。插拔力分为插入力和拔着力(拔着力亦称分离力),两者的哀求是不同的。 在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定,这表明,从利用角度来看,插入力要适当 的小(从而有低插入力 LIF 和无插入力 ZIF 的构造),而分离力若太小会影响打仗的可靠 性。另一个主要的机器性能是连接器的机器寿命。机器寿命实际上是一种耐久性指标,它 因此一次插入和一次拔出为一个循环,以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接 功能(如打仗电阻值)作为评判依据。连接器的插拔力和机器寿命与打仗件构造(正压力 大小)打仗部位镀层质量(滑动摩擦系数)以及打仗件排列尺寸精度(对准度)有关。
电气性能包括稳定的技能电阻、绝缘电阻、抗电强度等。一是应该具有低而稳定的打仗电 阻。连接器的打仗电阻从几毫欧到数十毫欧不等;二是具有稳定的绝缘电阻,绝缘电阻是 衡量电连接器打仗件之间和打仗件与外壳之间绝缘性能的指标,其数量级为数百兆欧至数 千兆欧不等;三是具有一定的抗电强度,抗电强度是表征连接器打仗件之间或打仗件与外 壳之间耐受额定试验电压的能力;此外,还有电磁滋扰、特性阻抗、传输延迟等其他性能: 电磁滋扰泄露衰减是评价连接器的电磁滋扰屏蔽效果,电磁滋扰泄露衰减是评价连接器的电 磁滋扰屏蔽效果,一样平常在 100MHz~10GHz 频率范围内测试。对射频同轴连接器而言,还 有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比等电气指标。由于数字技能的发展,为了 连接和传输高速数字脉冲旗子暗记,涌现了一些新型的连接器如高速旗子暗记连接器,相应地,还 涌现了一些新的电气指标,如串扰,传输延迟、时滞等。
环境性能包括紧张包括耐温性和耐湿潮性能。一是具有耐温性能,目前连接器的最高事情 温度为 200℃(少数高温特种连接器除外),最低温度为-65℃。由于连接器事情时,电流 在打仗点处产生热量,导致温升,因此一样平常认为事情温度应即是环境温度与接点温升之和。 在某些规范中,明确规定了连接器在额定事情电流下容许的最高温升。二是耐湿潮性能, 湿潮的侵入会影响连接器的绝缘性能,并锈蚀金属零件。
国防培植叠加信息化发展,军用需求将持续快速增长
对传输性能和系统可靠性的影响,以及连接器的高技能难度,使得连接器企业具有较高的 技能壁垒和市场壁垒,市场份额紧张集中于头部企业。海内军用连接器供应商紧张包括中 航光电、航天电器、四川华丰、陕西华达等。
军用连接器市场集中度相对较高,龙头企业研发力度加大。根据 2019 年中国电子元件百强 企业排名,军用连接器前五强中航光电、航天电器、陕西华达、四川华丰的总收入达到 142 亿元,相对付其它连接器市场,军用领域集中度较高。由于军用产品国产替代的须要,相 关企业研发投入的力度不断加大,并且不断通过并购干系企业提升公司市场竞争力,如中 航光电从 13 年起初后收购西安富士达、深圳翔通光电等企业,从而支撑了公司连续稳定的 古迹增长。
根据 Bishop&Associate 的统计, 2018 年环球连接器市场规模达 667 亿美元。2018 年中 国地区连接器市场规模为 209 亿美元,霸占了环球 31.4%的市场份额,是环球最大的连接 器市场。连接器作为实现信息化的根本元器件,受益于信息化培植投入不断扩大,2010 年 到 2018 年,我国连接器市场规模由 108.33 亿美元增长到 209 亿美元,年复合增长率 8.56%, 显著高于环球同期 4.8%的增速。
随着下贱家当的发展和连接器家当本身的进步,连接器已经成为设备中能量、信息稳定流 通的桥梁,总体市场规模基本保持着稳定增长的态势。根据中国度当信息网整理,估量从 2020 年到 2025 年,我国连接器市场规模 CAGR 为 7.7%,2025 年市场规模达到 354 亿美 元。
新能源、5G 发展,连接器需求持续增长
我国新能源汽车产销量连续 6 年位居环球第一,累计销量超过 550 万辆。近年来,我国相 继发布了约 60 多项支持政策和举措,新能源汽车家当发展取得了积极成效,根本材料、基 础零件、电机、电控、电池以及整车等各方面都取得了本色性打破。2020 年新能源汽车销 量增速达 10.9%,并呈现持续增长的趋势。受益于新能源汽车行业的快增长,汽车连接器 业务有望迎来快速增长。
新能源汽车整车中,高压连接器运用频繁。高压线束是新能源汽车高压系统的神经网络, 和高压连接器相连形成高压连接系统,将高压器件和电动汽车高压箱(PDU)进行连接, 形成高压系统。动电池组输出的高压直流电,由电动汽车高压配电箱进行分配,通过电动 机掌握器逆变器或变频器驱动转向电机和动力电机,同时,通过直流电压转换器或变频器, 向空调压缩机,水暖 PTC 充电机、风暖 PTC 和部件进行供电。
根据智研咨询数据统计,环球汽车连接器市场规模到 2025 年估量将增长到 2700 亿元,其 中新能源汽车连接器占比 15%,达到 420 亿元。从 2019 年至 2025 年,汽车线束市场空 间增量中,78%均将来自于新能源汽车。报告中假设:传统汽车内的连接器(端子+线束) 的代价约 2500 元,而新能源汽车中则达到了 3500 元。环球汽车销量的增速为 3%;新能 源汽车到 2025 年增长至 1200 万辆。传统汽车线束由于电气架构改革,线束长度有所减少; 新能源汽车线束长度虽然可能大幅降落,但 ADAS 渗透将带来新增线束需求,总体单价维 持不变。
5G 培植周期已至,带动通信连接器业务增长。根据 Bishop&Associates 2019 年公布的数 据显示,通信和数据传输领域所用连接器代价占全体连接器市场的 22%,略低于汽车行业, 排在所有下贱运用中的第二位。连接器是通信设备的主要组成部分,在一样平常通信设备中的 代价占比约为 3-5%,而在一些大型设备中的代价占比则超过了 10%。根据智研咨询预测, 2022 年中国 5G 基站市场空间有望达顶点 1504 亿元,5G 通信连接器业务有望成为新的增 长点。
军工电源:行业高景气,军工及通信需求持续扩展
电源是电子设备的心脏,与国民经济各部门紧密干系
电源是将其它形式的能转换成电能的装置。广义上讲电源也包括把一种制式(电流、电压) 的电能转换为其它制式(电流、电压)的电能的装置。根据中国电源学会出版的《中国电 源行业年鉴》,电源按产品名称和事理可紧张分为开关电源、UPS 电源、线性电源、逆变器、 变频器和其他电源,运用范围覆盖国民经济各部门。
电源家当链紧张包括原材料供应商、电源制造商、设备制造商和行业运用客户。行业上游 为电路基板、磁性元件、电子元器件、五金及构造件、连接器等原材料供应商,个华夏材 料供应商供应掌握芯片、功率器件、变压器、PCB 板等电子器件。电源家当链的下贱紧张 为设备制造商,这些设备制造商根据行业用户对干系产品的需求,采购相应型号、规格的 电源产品,运用到相应的电子设备中,并供应设备的技能支持和售后做事。
电源家当在欧美发达国家技能较为成熟,中国市场发展相对较晚。随着国际家当转移、中 国信息化培植的不断深入以及航空、航天及军工家当的持续发展,下贱行业快速发展对电 源行业的有力拉动,中国电源家当市场迎来了前所未有的商机。海内电源企业紧张分布在 三个区域,一是珠江三角洲,紧张是深圳、东莞、广州、珠海、佛山等地;二是长江三角 洲,紧张是上海、苏南、杭州一带;三是北京及周边地区;武汉、西安、成都等地也有一 定的分布。这三大区域经济发展最快,轻重工业均较发达,信息化培植和科技研发水平较 高,为技能密集型的电源行业的研发、生产以及发卖供应了充分的条件和便利的场所。中 国电源行业已形成了高度市场化的状态,生产电源产品的厂商数量浩瀚,市场集中度较低, 且企业规模普遍差别很大。近年来,环球电源市场一贯保持稳步的增长趋势。
不同运用领域不同客户需求变革很大。铁路机车用的电源对付抗振念头能及环境温度哀求 较高;航天航空及军工领域对电源产品的极度事情温度、剧烈冲击/加速度、低气压等严厉 环境下的性能哀求很高,并哀求长期可靠性;通信领域对付电源产品的转换效率、功率密 度哀求严格等。因此,为了能够知足多领域运用、极度利用环境条件,多重输入范围,高 转换效率,最小化产品体积等哀求。因此,行业内公司在技能积累以及设计生产工艺方面 都须要知足适应电源产品的哀求。
开关电源稳定输出电压,技能稳定,军工通信领域运用广泛
开关电源紧张用于稳定输出电压,在军工及通讯领域运用广泛。开关电源利用当代电子电 力技能,掌握开关开通和关断的韶光比率,坚持稳定输出电压的一种电源,紧张用于工业 自动化掌握、军工设备、科研设备、LED 照明、通信设备、电力设备、医疗设备等领域。
开关电源研发运用较早,技能走向成熟。开关电源的研究和运用始于 20 世纪 50 年代。60 年代,开关电源技能基本成型。80 年代,第一个民用标准化开关电源出身,80 年代中期出 现了符合环球通用规格的开关电源。随着上游器件技能水平和电力电子关键技能的不断发 展,开关电源技能取得了飞速发展,迅速发展为电子工业的主要根本产品。
开关电源逐步取代线性电源,成为稳压主流品种。线性电源功率器件事情在线性状态,功 率器件一贯在事情,导致功耗大、转换效率低、发热量大、体历年夜等缺陷。开关电源因其 体积小,电流大,效率高档优点,在 21 世纪初逐渐取代了线性电源成为电源市场主流品类。 开关电源上电过程中会有大的浪涌电流从输入端向输出端,如果输出端持续短路,短路电 流经同步续流管,热量积累会导致芯片破坏。因此不能直接将市电转化电路所用的小电压, 而须要分成两级乃至多级降压,在末了一级有时候也会利用线性电源。
集成化和小型化是开关电源紧张发展趋势。集成化可以使电源产品更加紧凑,减少引线长 度,降落寄生参数,提高系统可靠性。在航空、航天、军工领域,小型化和轻型化得电源 产品能够减轻起飞及翱翔重量,增大关键人物功能单元空间,在航空、航天领域整机产品 严苛得体积、重量设计及参数分配中霸占上风。在车载及新能源汽车领域,电源小型化和 轻型化可以降落启动和形式重量,增大有效车内空间。目前开关电源已完成电路板层面得 继续,更为集成得电源芯片使行业发展的方向。
中国模块电源市场规模稳步增长。模块电源,又称电源模块、板上安装式电源,是采取优 化的电路和构造设计,利用前辈的工艺和封装技能制造,形成一个构造紧凑、体积小、高 可靠性的电子稳压电源,是可以直接安装(紧张为焊接)在印刷电路板上的电源变换器。 开关电源模块是将开关电源上的分立元器件进行模块化封装,从而形成体积更小、功率密 度更高的模块电源,其内部电路也是开关电源。近年来,我国模块电源市场需求呈现稳步上升的态势,但增速呈颠簸低落的趋势。据前瞻家当研究院发布的《中国模块电源行业发 展前景预测与投资计策方案剖析报告》统计数据显示,2013 年中国模块电源行业市场发卖 额为 39 亿元,同比增长 26.25%,为近几年最高增速。2015 年中国模块电源行业市场发卖 额打破 50 亿元。2018 年中国模块电源行业发卖规模增长至 77.2 亿元,2014-2018 年复合 增长率为 14.6%。
军用电源市场扩容,装备电气化趋势明显
中美机型差距大,正处于更新换代关键期间。当前我国军用飞机正处于更新换代的关键时 期,未来 10 年现有绝大部分老旧机型将退役。根据《World Air Forces 2021》,2020 年我 国共有歼-7、歼-8 二代战斗机 484 架,歼-10、歼-11 等三代战机 550 架,歼-20 系列四代 战机 19 架。而美国现役战斗机中以三代机为主,辅以一定量的四代战斗机,未来订单也将 以四代机为主。我国现役战斗机构造和数量与天下空军强国差距较大,升级换装需求强烈。
根据《World Air Force 2021》,从战斗机构成分布上看,美国现役战斗机已经实现了全三代 以上,并开始加速列装 F-22、F-35 等四代战机,现役四代机 294 架,四代机占比高达 19%。 我国第三代和第四代歼击机规模和天下空军强国还存在差距。我国三代机、四代机数量和 美国、俄罗斯比较都差距较大。我国目前仍有近 500 架二代歼击机,占比达 46%。随着我 军装备加速更新换代,给军工电源行业带来发展机遇。
沙场电气化趋势明显,为电源家当供应需求。当前,以电气化为代表的新一轮能量系统技 术革命正在重构环球航空、地面、海上装备家当格局。在当代武器装备发展过程中,前辈 任务系统与武器系统的运用对装备电能天生、存储和管理等提出了极高的哀求。以航空装 备为例,随着多电技能发展,航空装备电气化水平大幅提升,电网容量、能量转换效率、 功率密度、综合掌握能力得到了长足进步,能够有力保障任务系统的效能。随着我国沙场 电气化程度不断提高,将为军用电源行业的持续增长供应需求支撑。
发展综合航电系统趋势明显。以航空装备为例,四代机谋求更强的态势感知能力,以及隐 身、超声速巡航、超常规机动等性能哀求,推动了机载任务系统的快速发展,F-22 采取了 基于“宝石柱”操持的综合航电系统,F-35 进一步开展射频综合,机上大量装备大功率电 子设备。未来前辈任务与武器系统的运用与效能发挥都须要电气化技能供应根本性保障。
海上装备电气化需求提升。随着前辈任务系统及武器系统技能的引入,舰艇功率需求激增, 对电力系统容量和稳定性的需求也大幅提升。美国海军正推进研究面向定向能武器等新型 负载的模块化、可扩展的中间电力系统,目的在于为定向能武器等高能任务系统供应电力, 同时保护能量系统及平台其他系统不受任务系统产生的脉冲的影响。同时,能量库可以支 持舰艇平台的能量管理、负载均衡和应急供电。
根据 Reportlinker 预测,到 2025 年底,环球下一代军用电源市场规模有望从 2019 年的 92.9 亿美元增长到 156.5 亿美元,年复合增长率为 7.74%。根据 Markets and Markets 预 测,2025 年环球智能电源模块市场规模有望从 2020 年的 16 亿美元增长到 2025 年的 27 亿美元,年复合增长率为 9.11%。
军工半导体:铸造国防实力坚实盾牌,国产替代需求广阔
按产品划分,半导体产品可以分为集成电路、分立器件、光电器件和传感器四种。集成电 路是半导体的核心产品,霸占全体半导体行业规模八成以上。我国集成电路家当起先起源 于军事运用,军用集成电路是当代军事技能的核心和根本,广泛运用于雷达、打算机、通 信设备、导航设备、火控系统、制导设备和电子对抗设备等各种军用设备上。
集成电路已经历四个发展阶段,从西向东进行家当转移。从上世纪 50 年代发展至今,分别 是:在美国发明起源、在日本加速发展、在韩国及中国台湾分解发展和在中国分工细化快 速发展。中国的集成电路家当已经迎来了黄金时期。2001 年我国加入了天下贸易组织,成 为天下家当链主要的一环。中国凭借弘大的市场需求以及强有力的政策支持,半导体家当 布局不断完善,吸引浩瀚国外半导体公司来华互助建厂,正扮演第三次集成电路家当转移 承接者的角色。
SPARC 处理器架构的 SoC 芯片近年来已经成为航天领域运用的热点,广泛运用于探月及 星际探索等运载火箭,卫星等领域。图形处理器芯片 GPU 是武器显控系统的“大脑”,显 控系统是当代作战武器的必备,其广泛运用于各种战斗机、轰炸机、预警机及其他特种军 用飞机等各种机型。可编程逻辑门列阵 FPGA 在雷达领域运器具备明显上风,一个大型相 控阵雷达所需 FPGA 代价量可达千万。数字旗子暗记处理芯片 DSP 多用于翱翔掌握、火炮阵列 掌握、雷达等需快速机动反应的军用领域。四款高端芯片在军用领域需求广泛,是各种信 息化武器装备的核心,但海内技能水平较国外差距明显,国产化率很低。若能够实现替代 入口,市场空间十分可期。
GPU 芯片是国防信息化妆备显控系统核心组成部分
图形处理器 GPU(Graphics Processing Unit)又称显示核心、视觉处理器,是一种专门处 理图像运算事情的微处理器,承担输出显示图形的任务。它将打算机系统所须要的显示信 息进行转换驱动,并向显示器供应行扫描旗子暗记,掌握显示器的精确显示,是连接显示器和 个人电脑主板的主要元件,是“人机对话”的主要设备之一。
GPU 芯片是武器显控系统的“大脑”,显控系统是当代作战武器的必备,其广泛运用于各种 战斗机、轰炸机、预警机及其他特种军用飞机等各种机型,包括 RQ-8 无人直升机,MQ-9 无人机等多种美军前辈武器都已经搭载了打算处理能力极高的 GPU,此外,还可运用于军 用舰艇、坦克装甲车等舰载、车载领域。其前辈程度,直接关乎是否能到制敌于“千里” 之外
随着电子技能的发展,以及航电技能在空战中的战术地位日益突出,航电系统在整机中的 代价占比也越来越高。根据立鼎家当研究网统计,近年来,航电系统在飞机出厂本钱中的 比例直线上升,航电系统研发本钱已占前辈作战飞机研制总本钱的 30~40%,并且保持着 持续扩大的趋势。军用飞机上,航电系统的代价占比一样平常占到 20%以上,在最前辈的战斗 机上航空电子系统的本钱已经占到整机本钱的 40%旁边,电子战专用机、预警机和电子侦 察机等翱翔平台的电子设备所占本钱比例险些达到 50%,如 E-3A 预警机占 44%、EF2000 和 F22 飞机约占 40%。大型客机中,机载设备在飞机本钱构成中所占份额均高于 30%, 航空电子系统已经成为翱翔器中代价最高的部分,而图显 GPU 为航电系统的核心组件。
我国军机在数量上与美国存在较大差距,总量提升需求显著。军用飞机是直接参加战斗、 保障战斗行动和军事演习的飞机的总称,是航空兵的紧张技能装备。据《World Air Forces 2021》统计,截至 2020 年美国现役军机总数为 13232 架,在环球现役军机中占比为 25%, 而我国现役军机总数为 3260 架,在环球现役军机中占比仅为 6%。按各个细分机型来看, 战斗机是我国军机中的主力军,总数为 1571 架,但数量不到美国同期的 60%,且其他机 型的数量都远掉队于美国,我国未来军机总量提升需求显著。
我国空军目前正在向计策空军转型,未来 10 年带来军机需求较大。当前我国军用飞机正处 于更新换代的关键期间,未来 10 年现有绝大部分老旧机型将退役,歼-10、歼-11、歼-15、 歼-16 和歼-20 等将成为空中装备主力,新一代前辈机型也将有一定规模列装,运输机、轰 炸机、预警机及无人机等军机也将有较大幅度的数量增长及更新换代须要。我们假设 2021-2030 年二代机全部更换为三代机,且战斗规模按机种构造达到美国的 1/2,根据 《World Air Forces 2021》,2020 年我国共有歼-10、歼-11、歼-15、歼-16 系列战机 620 架,歼-20 系列战机 19 架,作战增援飞机 115 架,大型运输机 264 架,武装直升机 405 架,通用运输直升机 902 架,根据前瞻家当研究院做出的各种型飞机增量预测, 2021 年 -2030 年新增军机合计约 4940 架,根据景嘉微招股书表露,图显系统单价约为 10 万元, 我们预测 2021-2030 年我国军机领域图显 GPU 市场规模可达 4.94 亿元。
DSP 芯片在军用通信指挥领域不可或缺
DSP 芯片(数字旗子暗记处理器)作为一种具有分外构造的微处理器,拥有将现实天下中的真 实旗子暗记(光、电、声音)转换为打算机能够处理信息的能力,其采取的哈佛总线构造,流 水线操作,专用的硬件乘法器等使其可以高速完成复数乘加,三角函数以及矩阵预算等数 字旗子暗记处理。
DSP 得益于其独特的构造设计,使其能够实时处理信息,多用于零延迟等实时旗子暗记处理领 域,是通信、打算机、消费电子产品领域最普遍的根本器件,如日常里手机中的 DSP 芯片 就紧张用于对语音通话的连忙处理,担保在听到对话时没有任何延迟。
军用方面,DSP 芯片多用于翱翔掌握、火炮阵列掌握、雷达等需快速机动反应的军用领域。 以美国宙斯盾系统 AN/SPY-1 被动电子扫描阵雷达为例,雷达将得到的电子旗子暗记传输到 DSP 芯片输入端,由芯片内部一系列系统进行处理剖析后,辨别出各种来自空中和海面的 威胁旗子暗记,转化成数字旗子暗记,继而转交指挥掌握电脑系统进行后续处理。由此可见,DSP 芯片处理性能的高低直接制约着雷达的创造、追踪能力以及后续武器精确打击的韶光。
DSP 成为我国未来实现超算芯片国产化新打破口。2015 年美国商务部决定对中国四家国家 超级打算机中央禁售 Intel Xeon-PHI 打算卡,为打破国外封锁,中国正另辟路子,将 DSP 数字旗子暗记处理芯片用作通用打算,测试其性能已经超过第一代 Xeon-PHI,功耗比优于 GPGPU, 2017 年 9 月实现全面替代原有 Intel PHI。用作通用打算的 DSP 芯片,正成为 中国未来实现超算芯片自主化的全新打破口。
DSP 中国生产商有中电 14 所、中电 38 所、湖南进芯电子、北京中星微电子、中科院等。 “华睿 1 号”芯片是中电 14 所牵头研制的海内首款具有国际前辈水平的高端四核 DSP 芯 片,采取 65nmCMOS 工艺,处理能力达到 32GFMACS,功耗为 10W,总体性能优于国 外同类型 DSP 芯片,补充了我国多核 DSP 领域的空缺,目前已成功运用于我国十多型雷 达产品中;“魂芯二号 A”芯片在 2018 年 4 月由中电 38 所发布,采取全自主体系架构,研 发历时 6年,单核实现 1024 浮点 FFT 运算仅需 1.6 微秒,运算效能比 TI公司 TMS320C6678 高 3 倍,实际性能为其 1.7 倍,器件数据吞吐率达每秒 240Gb。可靠性、综合利用本钱等 方面全面优于入口同类产品。作为通用 DSP 处理器,“魂芯二号 A”将广泛利用于雷达、 通信、图像处理、医疗电子、工业机器人等高密集打算领域。
FGPA 国产化需求急迫,国产替代前景广阔
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在 PAL、GAL 等可编程器件的根本上进一步 发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而涌现的,既办理 了定制电路的不敷,又战胜了原有可编程器件门电路数有限的缺陷。FPGA 芯片由输入/输 出块、可配置逻辑块和可编程互联三部分组成,同一片 FPGA,不同的编程数据,可以产生 不同的电路功能,因此 FPGA 的利用非常灵巧。
FPGA 是军工特种半导体核心单品之一,广泛运用至军用领域中旗子暗记处理、图像处理单元, 紧张运用于相控阵雷达,下贱运用产品涵盖航天、航空、船舶等领域,覆盖战斗机、预警 机、航母、驱逐舰、防空导弹系统等战斗单元。据中国度当研究网预测,2025 年我国军用 雷达市场规模有望达到 565 亿元,2018-2025 年军用雷达市场规模 CAGR 估量为 13.20%。 随着空军、海军武器装备加速更新换代、新式装备的列装及国防信息化的加速推进,军用 FGPA 将在国防当代化培植中大有可为。
FGPA 国产化需求急迫,国产替代前景广阔
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在 PAL、GAL 等可编程器件的根本上进一步 发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而涌现的,既办理 了定制电路的不敷,又战胜了原有可编程器件门电路数有限的缺陷。FPGA 芯片由输入/输 出块、可配置逻辑块和可编程互联三部分组成,同一片 FPGA,不同的编程数据,可以产生 不同的电路功能,因此 FPGA 的利用非常灵巧。
FPGA 是军工特种半导体核心单品之一,广泛运用至军用领域中旗子暗记处理、图像处理单元, 紧张运用于相控阵雷达,下贱运用产品涵盖航天、航空、船舶等领域,覆盖战斗机、预警 机、航母、驱逐舰、防空导弹系统等战斗单元。据中国度当研究网预测,2025 年我国军用 雷达市场规模有望达到 565 亿元,2018-2025 年军用雷达市场规模 CAGR 估量为 13.20%。 随着空军、海军武器装备加速更新换代、新式装备的列装及国防信息化的加速推进,军用 FGPA 将在国防当代化培植中大有可为。
民用领域,FGPA 广泛运用于电子通讯、消费电子、汽车、数据中央等领域,5G 通讯及人 工智能两大领域高景气度有望拉动 FGPA 家当迅猛发展。据中国度当信息网,环球 FGPA 市场规模 2019 年达到 69 亿美元,估量 2025 年将达到 125 亿美元,2020-2025 年市场规 模 CAGR 估量达到 12.64%。个中,亚太区是 FGPA 的紧张市场,2018 年霸占环球市场份 额的 42%。
我国 FPGA 芯片行业下贱运用市场覆盖范围广泛,市场空间广阔。电子通讯及消费电子是 我国 FGPA 市场运用的最大下贱,随着 5G 通讯培植的加速推进及云打算、人工智能等新 兴技能的广泛运用,FGPA 市场有望延续加速增长态势。据中国报告网,我国 FGPA 从 2014 年的 37.7 亿元增长至 2019 年 176.4 亿元,估量 2023 年市场规模将达到 459.4 亿元, 2020-2023 年市场规模 CAGR 估量将达到 27.03%。
FPGA 行业现处于垄断市场竞争,环球 FGPA 市场份额基本被美国 Xilinx 公司及 Altera 公司(现已被 Intel 收购)霸占。中国度当信息网,2018 年上述两家公司市场份额分别占 据环球市场份额的 56%及 31%,以及中国 FGPA 市场份额的 52%、28%,与此比拟,我国 FGPA 厂商份额仅占海内市场的 4%。美国政府对中国的 FGPA 产品与技能出口进行苛刻的 审核和禁运,由于国际贸易摩擦的不愿定性及 FGPA 在军品及民品中运用前景广泛,FGPA 国产化替代势在必行,国产化市场空间广阔。
SoC 芯片助力航空航天打破技能瓶颈
著名的摩尔定律曾预言:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。而晶体管集成数量取决于 MOS 管栅极几何长度, 2015 年,IBM 首次宣告了 7 纳米工艺研制成功,基于该技能的做事器芯片将含高达 200 亿 个晶体管,是目前为止最为前辈的半导体工艺制程。
受集成度提升带来的散热、效率降落等问题,不断缩小几何长度工艺已经靠近物理极限。 部分学者认为摩尔定律时期即将落幕,超越摩尔定律,即致力于在单片 IC 上 集成越来越 多的功能,开始被学界认同。
目前国内外方向将 SoC 芯片表述为将微处理器、数字/仿照 IP 核、DSP、旗子暗记采集和转换 电路,以及存储器等集成在一起的常日为定制的单一芯片,是采取超深亚微米工艺技能和 第三方 IP 核实现的 VLSI,并通过操作系统和运用程序进行掌握。由于 SoC 肃清了芯片间 的旗子暗记传输延迟,避免了电路板上的旗子暗记串扰,比较传统电路板级系统其事情频率有了大 幅度的提高,同时系统芯片在功耗、尺寸和本钱等方面与传统电路极级系统比较有了较大 的进步,SoC 有着诸如性能高、体积小、功耗低和研制周期短等上风,成为了提高互联网 络、信息家电、高速打算、多媒体技能和军用电子系统性能的核心器件,因此逐步广泛地 运用在消费、存储、无线、医疗、网络、安全和汽车电子等领域,成为一种具有国家计策 意义的实用技能。
设计一块 SoC 芯片,难点在于架构整体既须要避免各个模块相互耦合以降落设计繁芜度, 同时还须要担保各个模块合营事情时可以发挥出最佳性能,以手机为例,SoC 芯片集成了 CPU、GPU、ISP、各种功能端接口等集成了上百种 IP 核,设计制造工艺繁芜,技能门槛 高。而对付军用级 SoC 芯片,其 IP 核哀求则更为严苛。
SPARC 处理器架构的 SoC 芯片近年来已经成为航天领域运用的热点。SoC 芯片广泛运用 于探月及星际探索等运载火箭,卫星等领域。从技能上风上看,SoC 芯片能够显著提高星 载电子系统的功能密度,从而降落系统质量、体积与功耗,知足对重量、功耗等指标敏感 的新型翱翔器需求。同时,在 SoC 设计中可以充分考虑系统防护性能与自规复性能,有利 于提高系统可靠性,其技能水平将直接制约着卫星的效率及前辈程度。
我国卫星导航家当发展迅速。随着环球卫星技能的不断发展,市场规模也在不断 扩大。根 据 Satellite Industry Association (SIA)年度报告,近些年卫星家当规模整体保持增长趋 势,2018 年,环球卫星家当规模达到 2774 亿美元,同比增长 3%,2019 年环球卫星产 业规模为 2710 亿美元,下滑 2%。个中地面设备家当规模最大,占比高达 48%,其次为 卫星做事家当,占比达到 45%。发射家当与卫星制造家当占比相对较小,2019 年两者产 业规模合计约 174 亿美元。
根据《中国卫星导航与位置做事家当发展白皮书》数据显示,2018 年我国卫星导航与位置 做事家当总体产值达 3016 亿元,较 2017 年增长 18.3%。2019 年中国卫星导航与位置服 务 家当总体产值达 3450 亿元,较 2018 年增长 14.4%。根据白皮书,2021 年我国航天器发 射次数有望超过 40 次,卫星发射频率稳步提升,我们估量在十四五期间,卫星家当总体产 值将坚持 18-19 年的增速,连续以 15.0%旁边的 CAGR 发展。
我国力争 2025 年景为航天强国,SoC 芯片发展空间广阔。现阶段我国正在积极谋划 “十四 五”期间航天奇迹发展蓝图,缩短与发达国家的技能差距,力争 2025 年景为航天强国。预 计未来中国商业航天家当将有望迎来重大发展机遇,连续带动干系家当链 发展,SoC 芯片 技能也必将因此受益。根据 Valuates Reports 的最新研究报告,到 2026 年,环球片上系统 (SOC)作为做事市场将达到 6.768 亿美元。这比 2020 年的 3.055 亿美元有所增长,在 2021-2026 年的预测期内,年复合增长率为 14.2%。
红外热成像产品市场前景明朗,未来可期
红外线无处不在,可用于昼夜不雅观察和物体测温。红外线是太阳光芒中浩瀚不可见光芒中的 一种,又称红外光、红外热辐射,是波长在 0.76~1000 微米之间、介乎微波与可见光之间 的电磁波。按照波长的是非,红外线可分为三部分,即近红外线,波长为 0.76~1.50 微米 之间;中红外线,波长为 1.50~6.0 微米之间;远红外线,波长为 6.0~1000 微米之间。
红外产品特性使其在军事上有较高的运用代价。红外热成像仪最早利用在军事领域,红外 热成像仪能在完备阴郁的环境下探测到物体,纵然在有烟雾、粉尘的情形下也不须要可见 光光源,因此可以全天候利用。红外热成像仪以被动的办法探测物体发出的红外辐射,比 其他带光源的主动成像系统更具有暗藏性。由于红外热成像仪具有暗藏性好、抗滋扰性强、 目标识别能力强、全天候事情等特点,在军事侦察、监视、制导和武器装备等方面得到广 泛运用。根据 Maxtech International 预测,2023 年环球军用红外市场规模将达到 107.95 亿美元。
红外成像技能发展和本钱低落,民用运用领域不断扩大。随着红外成像技能的发展与成熟, 产品本钱低落带来新运用领域的不断扩大,红外热成像仪可以运用于新兴经济体中根本设 施培植、城市管理、工业生产、交通管控以及资源勘探的领域,需求广阔,其在国民经济 各个领域发挥着越来越主要的浸染。随着家当构造升级及消费水平提高,未来,我国民用 红外热成像仪将更多的运用于汽车赞助驾驶、个人消费电子及物联网等新兴领域,市场规 模在不断扩大,需求空间广阔。根据 Maxtech International 预测,2023 年环球民用红外市 场规模将达到 74.65 亿美元。
红外产品技能向小像元间距、晶圆级封装升级。红外热成像仪用于探测目标物体的红外辐 射,然后经由光电转换、电旗子暗记处理及数字图像处理等手段将目标物体的温度分布图像转 换成视频图像。红外成像行业亦是范例技能驱动行业,技能演进向小像元间距、晶圆级封 装等方向迈进。当前业内重点聚焦于缩小像元间距,以期能够使设备更加集成化,同时降 低本钱,进一步扩大行业运用处景。睿创微纳为海内 12 微米非制冷红外探测器唯一稳定供 应商,环球第二家研制出 10 微米级产品的厂商。
非制冷红外技能国产化成为未来趋势。非制冷红外焦平面阵列探测器是从 20 世纪 80 年代 开始,在美国军方的支持下发展起来的。由于非制冷焦平面探测器在军事方面的诸多运用, 美国对中国一贯实施严格的禁运方法。美国厂商在中国大陆仅出售热成像仪整机,或者在 分辨率、帧频等方面有限定条件的机芯组件。法国的探测器可以对中国出口,但履行终极 用户容许制度,并且在高端产品严格限定。海内过去紧张在高校等研究机构进行一些材料、 传感器和读出电路技能干系研究,但一贯未能实现国产化批量供货。从 2006 年前后,海内 开始有商业公司进行红外探测器的研制事情,包括睿创微纳、大立科技、高德红外和北方 广微等。目前,红外热成像仪的核心元器件——非制冷红外焦平面探测器已成功国产化并 量产,但是终端运用方面,与欧美等发达国家比较,仍存在一定差距。
详见报告原文。
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精选报告来源:【未来智库官网】。
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