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来看8月26日的3篇精选研报:
国金证券-《通信行业深度研究:从特斯拉人形机器人看智能化投资机遇》
精选原因:特斯拉机器人吸引广泛关注,其将加快服务机器人行业商业化进程,带来相应的投资机会。本文从人形机器人优选技术路线入手,详细分析了人形机器人的产业链、市场空间,以及重点关注领域。
核心看点:
“机器换人”是产业增长的核心驱动力,到2030年,全球约有4亿个工作岗位将被自动化机器人取代,按20%渗透率测算全球人形机器人市场空间12-16万亿元。
人形机器人主要用于商用场景,不管居家还是外出服务,或从事危险性工作,其感知能力应该对标自动驾驶L4以上级别,将增加传感器、芯片、智能网联、导航需求。
人机交互、AI视觉等算法是人形机器人商用场景的核心竞争力。根据产业链调研,科大讯飞、百度云、阿里云当前已进入人形机器人产业链。
风险提示:特斯拉机器人进展不及预期、新品研发不及预期、机器人商业化不及预期。
一、下一代智能化终端,人形机器人将打开蓝海市场
1、特斯拉作为自动驾驶全球领先企业,已有技术积淀可在人形机器人中复用。人形机器人是服务机器人的技术升级,涉及自动控制、视觉导航、传感器技术等多种技术的融合。
2、谐波减速器是人形机器人的核心零部件,在国产替代趋势下相关供应商将有更多成长红利。
3、伺服系统市场规模近300亿元,预计将在在工业自动化带动下保持高速增长及创新,可复用于人形机器人。
4、人形机器人对控制系统的需求量以及高质量的要求,将进一步推进控制系统市场的发展。
5、当代国际机器人市场商业模式:日本产业链,德国本体+集成,中美集成。中国在系统集成环节已反超外资,占据主要市场份额,正向日本德国模式发展,未来的发展趋势将类似于日本的产业链分工模式。
二、下一代智能化终端,感知决策供应链与智能汽车或高度重叠
1、人形机器人的环境感知方案或可类比智能汽车,利用摄像头、激光雷达、毫米波雷达、红外传感器、超声波传感器等。
2、人形机器人感知方案或如同自动驾驶,分为纯视觉感知与激光雷达两大路线。特斯拉或坚持纯视觉路线,其他厂商可能采用激光雷达方案。
3、人形机器人有望继智能汽车成为CIS最新增长动力。由于国产CIS具备性价比、临近产业链与市场等优势,我们认为人形机器人是国产CIS的发展契机,推动国产厂商技术加速升级,占据更多市场份额。
4、人形机器人的控制芯片类似自动驾驶芯片。目前自动驾驶芯片市场份额主要由海外玩家占据,包括英伟达、英特尔Mobileye、高通等。国内厂商的核心优势在于国内市场庞大,可占据地利条件。
5、人形机器人主要面对家庭和服务场景,5G低延时、高速率、广连接等特性将为其赋能,国产基带芯片厂商发展可期。
三、人形机器人AI域带动云计算产业链需求
1、智能化AI算法训练需要大量场景数据,拉动数据存储、计算、交换等数据中心需求。2021年自动驾驶占汽车云IaaS+PaaS落地应用场景的13.2%,市场规模达13.2亿元,机器人对AI识别准确性和实时性要求更高,相应的数据量和数据存储需求也更高。
2、目前使用较广泛的工业机器人多为简单的机械臂,外形要求低;预计人形机器人主要用在商业场景。疫情推动无接触配送需求高增,送货、物流场景发展为重要落地情景。
3、商业服务场景对人机交互的要求高,因此AI视觉和语音语义理解成为关键。互联网巨头凭借技术优势,从产品应用和投资角度布局机器人领域。
华西证券-《激光雷达,汽车智能化中的黄金赛道》
精选原因:2022年,多款激光雷达量产车型重磅发布,新势力开启“军备竞赛”,激光雷达进入普及元年。投资者可通过本篇研报系统了解激光雷达,把握相关投资机会。
核心看点:
激光雷达的成本主要包含研发成本、BOM成本及生产成本,研发成本与生产成本可随量产规模的扩大显著分摊。
芯片集成设计能力将成为整机厂核心竞争壁垒。芯片化是重要的降本途径,也是实现激光雷达高性能、高可靠性的关键效技术。
“软”实力重要性凸显:部分激光雷达企业希望通过提供软硬件结合的服务方式提升竞争力,从硬件供应商向感知解决方案供应商发展。
风险提示:智能驾驶渗透不及预期;激光雷达上车进度不及预期;激光雷达技术迭代不及预期;市场系统性风险等。
一、激光雷达的必要性
目前全球范围内智能驾驶拥有两种技术路径,“弱感知+超强智能”与“强感知+强智能”,其明显差距之一在于是否使用激光雷达。
1、弱感知+超强智能
不使用激光雷达:该路径下智能驾驶传感器不使用激光雷达,仅用摄像头进行车周围环境的感知,搭配AI模拟人眼。
代表企业:特斯拉。特斯拉具有数据优势+算法优势
2、强感知+强智能
大部分车企使用激光雷达:增强感知能力,以补充AI软件智能的不足。
代表企业:谷歌Waymo、国内新势力等大部分车企路线。目前纯视觉方案存在固有缺陷。
3、强感知+强智能:多传感器融合方案成为主流
多传感器融合弥补数据和算法不足,成为大部分车企的选择。目多传感器结合降低感知误差,感知模型是基于概率的弱推理产出最小化误差的强决策模型,误差无法避免。
激光雷达精度高、探测范围广、稳定性强,并能够对周围环境进行实时3D建模。
二、激光雷达拆解:激光发射+激光接收+扫描系统+信息处理
激光发射系统:激光需要由人为制造生成,由激光发射器发出,通过光束控制器控制发射激光的方向和线数,最后通过发射光学系统发射;
激光接收系统:经接收光学系统,光电探测器接受目标物体反射回来的激光,产生接收信号;
信息处理系统:接收信号经过放大处理和数模转换,经由信息处理模块计算,获取目标表面形态、物理属性等特性,最终建立物体模型。
扫描系统:令发射源以一定轨迹运动,实现对所在平面的扫描,以扩大光源的探测范围,并产生实时的平面图信息。
三、激光雷达的原理:
激光雷达的基本原理:向目标发射探测信号,然后将接收到的从目标反射回来的信号,与发射信号进行比较后获得目标的有关信息。
图:一种激光雷达简单构成及原理
四、激光雷达技术发展现状
1、MEMS 激光雷达将是当下及未来5年内的主流方案。 MEMS激光雷达扫描系统的核心部件是MEMS微镜。转镜及MEMS振镜产品性能已均可满足ADAS功能需求。
2、OPA:一维OPA扫描器仍需解决竖向偏转角度及商用成本问题;FLASH:收发模块同步发展帮助FLASH激光雷达提升探测距离;随着SPAD的快速发展FLASH激光雷达有望率先成为商用于中距离探测的固态式激光雷达。
3、FMCW激光雷达相比TOF具有诸多优势,2017年之后成立的激光雷达公司往往选择FMCW路线做突围。
五、激光雷达产业链
图:激光雷达产业链
本文选自:贝恩公司-《中国半导体行业白皮书》(2022.8.18)
精选原因:半导体芯片是数字经济的核心,近年来全球各国纷纷加大对于半导体产业的投入力度,中国也相继推出了一系列相关的产业发展政策,整个行业正面临前所未有的发展机遇。中国是如何参与半导体价值链主要环节的呢?中国半导体企业的市场地位如何呢?我们通过这篇报告了解一下。
核心看点:
整体上中国在半导体的设计和制造链条中起步晚,积累薄弱;
中国厂商在通讯芯片、模拟芯片与OSD设计、成熟制程制造与封测环节获得了较多的营收;
中国厂商在CPU/GPU/ASIC处于快速起步阶段,面临一些供应链及生态风险。
一、中国半导体在价值链主要环节的参与
整体上,中国在半导体的设计和制造链条中起步较晚,积累相对薄弱。在部分芯片的设计,以及封测环节,中国代表性企业正在加码追赶,并且取得了一定的成效。
随着半导体相关的产业支持政策频频出台,和下游的广大市场需求,将促进中国半导体企业迎来新一轮发展。(见图)
中国厂商在通讯芯片、模拟芯片与OSD设计、成熟制程制造与封测环节获得了较多的营收。
1、前端设备
中国厂商在前端设备市场处于起步阶段,市场份额普遍较低。
其中,中国大陆企业在沉积、刻蚀设备上与全球领先企业差距较小,开始获取份额,有望在5–10年内赶超世界领先水平;而光刻、离子注入、测量等仪器则还有较大差距,在较长时间内应用场景限制在非关键生产步骤,或非先进制程。
薄膜沉积是集成电路制造过程中必不可少的环节,指的是任何在硅片衬底上沉积一层膜的工艺,包括原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)。2018–2020年,中国大陆市场的沉积设备的市场规模从17亿元左右上升至30亿元左右,年均复合增长率达到了32%,增速远超全球市场。
刻蚀工艺是半导体制造工艺中的关键步骤,对于器件的电学性能非常重要,包括湿法刻蚀、干法刻蚀和化学机械平坦化(CMP)。2018–2020年,中国大陆市场的刻蚀设备国产化成就斐然,从18亿元左右升至约35亿元,年均复合增长率高达40%,涌现出中微半导体、北方华创等代表企业。
2、原材料
硅片是半导体制造的核心原材料,2018–2020年,中国大陆的硅片市场规模从约30亿元稳步上升至42亿元左右,年均复合增长率为16%,硅片赛道的领先企业有中环领先、江丰电子等。
从芯片生产到器件封装,几乎每一个步骤都离不开气体材料,因此,在所有原材料中,气体材料的市场需求仅次于硅片。2018–2020年,中国大陆气体材料的年均复合增长率达到了20%,增速约是全球市场的3倍。
3、EDA/IP
由于中国起步较晚,所以,EDA/IP方面的技术能力和人才短缺,市场占有有限。中国大陆5EDA/IP在全球市场中的占比仅为2%。类似的情况也出现在逻辑芯片和射频EDA工具等子行业,预计需要10–20年实现追赶。
4、设计环节
IC设计和IDM方面,中国在通讯芯片和模拟芯片设计中已获取一定的市场份额,然而,其他细分领域,诸如存储芯片、其他逻辑等市场占有非常有限。其中,云计算厂商(阿里,腾讯,Baidu等)对于计算和存储芯片有着巨量的需求,从定制化性能、成本控制等目的出发,云计算厂商积极参与到芯片设计是大势所趋。
5、代工环节
当前,中国厂商在成熟制程代工市场已经建立了一定的市场份额。2019年中芯国际实现14纳米FinFET量产。
6、封测环节
2018年以来中国厂商在封测环节增长迅速,在全球范围内呈现出一定的竞争优势。2020年,中国大陆企业在全球封测市场中的总份额达到了17%,其中,封装环节占比为19%,测试环节为9%。未来,国内封测企业的持续发展的同时,需要紧跟全球行业发展的趋势,例如与上游晶圆代工厂在先进封装上的紧密合作。
二、芯片设计环节中,中国半导体的市场地位
中国厂商在存储芯片、模拟芯片已建立起了一定的竞争力;CPU/GPU/ASIC处于快速起步阶段,面临一些供应链及生态风险。(见图)
1、存储芯片,从内部结构看,包括NAND(闪存芯片)和DRAM(内存),前者用于SSD固态硬盘和手机,后者用于PC,这两种芯片的主要厂商均已实现量产。技术能力方面,NAND在追赶全球领先水平,DRAM与全球领先水平尚有差距,正在迅速追赶中。性能方面,NAND性能与全球接近,DRAM仍有一定的差距。由于存储芯片对于制程的要求较低,因此,供应链风险相对较小,对国际生态体系的依赖较少,如长江存储迭代优化自研技术体系X-tacking。
除了主流的NAND的DRAM,利基市场的NORFlash由于设计和制程门槛较低(专利已放开,主流制程65nm)也吸引了众多国内公司进行探索。
2、CPU(中央处理器)。CPU是电子计算机的主要配件之一,常用于服务器和PC。2020年,全球CPU市场规模约5千亿元,中国芯片设计公司营收总占比为7%。
技术能力方面,多家中国厂商已经推出了服务器、桌面CPU等产品,并应用于政务、高性能计算、工控等商用场景。但整体国内厂商在稳定性,兼容性方面仍在追赶中。CPU生态依赖X86和ARM架构,且对于先进制成的追求较高,因此,中国厂商面临很大的供应链挑战(包括上游EDA/IP设计工具,下游代工厂的先进制成服务,以及终端软件的适配)。今后,随着国产CPU厂商的产品生态趋于完善,中国厂商有望逐步小幅度提升市场占有率。
在颠覆性的计算芯片架构出现之前,ARM将凭借比RISC-V和MIPS,Alpha更完善的生态系统,和相较于X86更开放的授权体系,以及国内大量的人才储备,成为中国CPU玩家的首选架构。
3、GPU(显示芯片)。包括图显GPU和计算GPU。技术能力方面,少数厂商实现量产,仅有一款产品达到最先进的7nm制程,并且仍处于初步商用阶段。GPU先进制程供应链面临一定的挑战,自建生态尚未大规模建立,依赖英伟达CUDA软件生态。新成立的数家GPU公司拥有强大的技术团队,有助于加速国内GPU发展。
4、AI/MLASIC。主要运用于服务器,分为AI训练和AI推理。2020年,中国AI训练芯片市场规模约46亿元,AI推理约25亿元。技术能力方面,多家中国厂商完成量产,实现商用,其中,最先进的产品达到了7nm,少数玩家在AI训练、推理芯片领域的性能接近了全球领先水平。和GPU的情况类似,AI/MLASIC依赖先进制程,但是,生态体系以自建为主,对于外部的依赖较少。在强大的资金、技术能力的支持下,大型云计算服务商(CSP)正积极参与ASIC产品研发和应用。
三、下游应用
在中国,消费电子与汽车电子是大部分芯片厂商的发力方向,展望未来,贝恩预测,2020–2025年,两大市场将保持约15–20%的高速增长态势(见图)。
研报原文可以添加妙妙子微信(huxiuvip302)获取
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