核心观点
采用Fabless模式,专注高性能硅基MEMS惯性传感器芯片的研发、测试与销售。公司依托北方微电子研究院技术优势,成为国内较早从事高性能MEMS陀螺仪研发的芯片设计公司,是目前少数可实现高性能MEMS陀螺仪稳定量产的企业,填补了多项国内相关领域空白。核心产品为高性能MEMS陀螺仪于加速度计,主要用于高端工业、无人系统、高可靠领域。技术涵盖芯片设计、工艺方案开发、封测等主要环节。当前量产销售的MEMS陀螺仪与加速度计产品,核心性能指标已达国际先进水平。
收入利润快速增长,高强度研发持续产品迭代。公司研发投入力度不断加大,陀螺仪产品已迭代至第三代,第四代研发接近尾声;2020年导航级加速度计逐步导入客户。公司直接客户以民企为主,产品测试周期长、客户粘性高,最终客户以各大科研院所和央企集团为主。2019-2022年实现总收入0.8/1.09/1.66/2.27亿元,复合增速41.6%;实现归母净利润0.38/0.52/0.83/1.17亿元,复合增速45.4%。核心产品售价较高,毛利率超85%;净利率超50%且逐年增长。23Q1已获订单超5000万元,在手订单超6800万元同比增长约50%。
海外龙头占据绝大部分市场,公司产品性能达国际先进水平。MEMS器件可按功能分为传感器与执行器。惯性传感器是传感器的重要分支,2020/2021年全球市场规模约33.97/35.09亿美元,预计2026年达41.84 亿美元。公司处于高性能MEMS惯性传感器细分领域,从事相关业务的代表性企业Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys均为国外企业,2021年全球市场规模7.1亿美元,CR3达55%,公司市场份额约3.67%。相比之下,公司在整体规模、品牌效应、知名度等方面处于劣势,但产品核心技术指标不输海外龙头,且价格具有优势。
MEMS技术逐步替代两光技术,在研项目未来三年有望开始创收。公司的业绩高增长具有可持续性。一方面,公司第三代陀螺仪可达中低精度两光陀螺仪水平,且体积、价格、重量上优势明显,部分原本采用两光陀螺的客户转而使用公司产品。2018年公司的高性能MEMS加速度计规模量产,达导航级水平,可部分替代传统石英、机械加速度计。另一方面,公司产品进入客户试产和量产阶段的项目逐年增多,储备的处于试产阶段的项目,具有量产后带来更多收入的潜力。此外,公司大量在研项目将于23年底前结项,包括对现有产品的性能升级以及新品研发,预计25-26年即可开始贡献收入。
可比公司情况:高性能MEMS惯性传感器大规模商业化应用时间较短,在国内A股上市公司中目前暂无完全可比的公司。选择微传感器、微系统与芯片设计领域的臻镭科技、敏芯股份、睿创微纳为可比公司。截至2023年6月9日,可比公司2023年一致预期市盈率平均为62倍。
风险提示:技术上,研发失败与技术升级迭代风险、研发能力不足风险、技术人员流失、技术泄密或被侵权风险;经营上,新客户开拓风险、产品价格下降风险、EDA授权风险、关联交易占比较高的风险、应收账款回收风险、存货跌价风险。
正文
一、公司概况:专精高性能MEMS惯性传感器芯片设计研发,产品性能领先
1.股东结构:公司无控股股东?
公司无控股股东,发行前,前三大股东MEMSLink、北方电子院、北京芯动分别持股23.43%、23.2%、15.64%,其中北方电子院隶属于兵器集团。公司实控人为金晓冬,实际支配公司股份表决权43.94%,宣佩琦、毛敏耀为金晓冬的一致行动人。
2.芯动联科:高性能MEMS惯性传感器领先企业
公司采用Fabless模式,专注高性能硅基MEMS惯性传感器芯片的研发、测试与销售。是国内较早从事高性能MEMS陀螺仪研发的芯片设计公司,是目前少数可以实现高性能MEMS陀螺仪稳定量产的企业。主要产品包括MEMS陀螺仪和MEMS加速度计,多应用于无人系统、自动驾驶、高端工业、高可靠等高端领域。
前身芯动有限设立时,股东MEMSLink和北京芯动用专有技术进行出资,明确了公司产品技术路线,确定了研发方向。此后,创始团队在股东出资的专利技术基础上进行架构设计和技术开发,构建了以此为基础的技术平台。随后核心技术团队在该技术平台上完成了历代MEMS产品研发。
2015年公司成功研制第一代MEMS陀螺仪产品,2019年第三代产品量产,性能已达国际先进水平;同年立项第四代MEMS陀螺仪,性能有望比目前在售最高性能陀螺指标提升一个量级,预期2023年量产。为匹配高性能MEMS陀螺仪,核心团队成功研发高性能MEMS加速度计并于2018年规模量产,当前主打的35系列产品性能已接近或优于同业企业的代表性产品。
截至2022年末,公司共拥有员工100人,其中博士4人、硕士27人、本科45人。按职能分类,包括生产测试人员30人,销售2人,研发人员50人,其中华亚平、张晰泊、顾浩琦3人为公司核心技术人员。其中,张晰泊带领的ASIC芯片研发团队,华亚平带领MEMS芯片设计、工艺开发与封装研发团队。
二、业务表现:收入利润保持高增速,客户粘性强
收入利润与订单快速增长,高强度研发持续产品迭代
公司2019-2022年分别实现收入0.8/1.09/1.66/2.27亿元,年复合增速41.6%;实现归母净利润0.38/0.52/0.83/1.17亿元,年复合增速45.4%。公司的核心产品售价较高,毛利率超85%;净利率超50%且逐年增长。
1Q23营收1121万元,与上年同期基本持平;归母净利润-582万元,较上年同期亏损扩大123.3%。收入上,公司上游封装厂商生产经营受宏观因素影响,生产效率较低,一定程度上影响了公司一季度的出货量,导致部分在手订单未能及时发货确收。员工人数增加、职工薪酬等费用上涨使利润减少。公司23Q1已获取订单金额超5000万元,在手订单超6800万元同比增长约50%。
公司主营收入来自MEMS陀螺仪与加速度计的销售、提供MEMS惯性传感器相关的技术服务。此外,公司根据客户的定制化需求,将MEMS陀螺仪和加速度计组合为惯性测量单元进行销售。
1.分产品性能看:行业内一般根据零偏稳定性等主要核心指标,将陀螺仪、加速度计等惯性传感器产品由高到低分为战略级、导航级、战术级、消费级。公司产品的性能可归类为导航级和战术级。
(1)陀螺仪:公司战术级陀螺仪销售额占比较大。随着导航级陀螺仪33系列、21H系列完成研发并导入客户,导航级陀螺仪的销售金额与占比逐年提升。由于采取阶梯定价策略,销量增长下公司会给与客户一定优惠,叠加产品成本相对变动较小,毛利率呈下降趋势。
各产品系列中:20L为公司试产较早的基础型陀螺仪,销量最大。33系列为高端陀螺仪,是32系列升级版,销量与32系列此长彼消。20H系列销量逐年下降,主要因为产品迭代,客户更多采购其升级产品21H、21L系列。
(1)加速度计:收入规模较小。其中,战术级加速度计销售收入占比较高;2020年公司导航级加速度计产品成熟,开始导入客户,主要直接客户包括杰信导航、西安北斗、位矢智能。
35系列是公司较成熟的产品,客户使用时间较早,2022年受宏观因素影响,客户A的下游客户项目推后,加速度计35型号采购量减少。
36系列为公司大量程加速度计。
导航级加速度计37系列是公司较晚推出的产品,零偏稳定性<10μg,测量精度较好,但量程相对较小。针对此问题公司正研发导航级大测量范围FM加速度计,解决AM电容式加速度计测量范围和精度的矛盾。导航级加速度计的客户导入时间较长,主要因为导入阶段要考核加速度计的年重复性,考核时间大于1年。
2.分下游应用领域看:公司产品主要用于高端工业、无人系统、高可靠领域,收入结构较稳定。由于高可靠领域对产品零偏稳定性等核心性能要求最高,因此其毛利率一般高于高端工业、无人系统领域。
2022年,高端工业领域毛利率提升,因客户对陀螺仪在资源勘探等领域的测量精度提出了更高要求,增加了对公司高端产品(陀螺仪33系列)的采购。无人系统领域毛利率下降,因年内公司向客户销售了较多低毛利率的惯性测量单元。高可靠领域毛利率小幅上升,因主要向客户销售陀螺仪20L系列,该产品在22年使用较多成本较低的供应商X晶圆,导致单位成本下降。
技术服务主要为公司根据客户MEMS工艺开发验证需求进行定制设计,通过验证后转化为能用于MEMS芯片制造的工艺方案,并向客户交付一定数量的样品。公司也会根据客户特定产品需求进行定制化开发。
公司研发投入力度不断加大,研发费用率接近25%。截至2022年底已取得发明专利20项,实用新型专利20项。
客户集中度高为行业特性,主要用户黏性较强
公司以直销为主,经销为辅。直接客户以民企为主,大多先将公司产品标定、筛选后加工为惯性模组,再出售给下游客户。最终客户分布在高端工业、无人系统及高可靠领域,以各大科研院所和央企集团为主。此类企业通常于上半年制定采购计划,下半年要求供应商交付产品,导致公司下半年的营收相对集中。2019-2022年各期前五大客户的试产项目数量分别为6、13、17、27个,量产阶段项目数量分别0、5、16、23个,收入随试产与量产项目数量的增加而增长。
2020-2022年公司客户数量分别为76家、82家和99家,随经营规模的扩大持续增加。历年收入中90%以上来自老客户,新增客户收入金额整体呈上升趋势。公维系老客户提高粘性、拓展新客户的方式有三:
1.通过良好的市场口碑和产品竞争优势吸引潜在客户、老客户介绍新客户以及销售人员参加知名行业展会(非产品布展)等方式开拓新客户。
2.持续升级技术、丰富产品种类,不断挖掘存量客户需求、加强粘性。
3.占公司收入85%的无人系统、高可靠两个领域最终用户通常需要3-5年的测试周期,决定产品是否导入上游核心配套产品。一旦选用具体产品后,基于对整个应用路线的可靠性、稳定性、一致性、替代成本及时间周期等方面的考虑,一般不轻易更换供应商,并会在其后续的产品升级、技术改进中与供应商持续合作。高端工业领域客户、无人系统领域的民用客户从产品研发成功到通过客户测试、大量应用等阶段需2年左右。
对于经销商,公司要求其具有一定专业知识背景,同时熟悉产品性能、工作原理及应用,且需具备丰富的行业资源。阿尔福实控人周启北曾于华为、鼎芯半导体、迈凌微电子等从事研发、销售工作,在半导体领域有深厚的专业经验和行业资源。2017年起与公司开展合作,借助周启北的同学、校友在从事惯性技术开发应用的科研院所工作的关系,实现了高性能MEMS产品的快速导入。阿尔福从公司采购的MEMS惯性传感器产品金额占其每年营业收入比例约39%-54%,合作稳定。
三、行业简析:高性能MEMS惯性传感器领域海外龙头雄踞,公司成长性可期
1.海外龙头占据绝大部分市场,公司产品性能达国际先进水平
据Yole统计和预测,全球MEMS行业市场规模2021年为136亿美元,2027年有望增至223亿美元,CAGR为9%。博世、博通、意法半导体、Qorvo、东电化(TDK)、歌尔微电子、德州仪器、惠普、英飞凌、楼氏(Knowles)营收规模长期位居前十。
MEMS器件已广泛用于消费电子、汽车、医疗、工业、通信、国防航天领域,可按功能分为传感器与执行器。前者用于感知和测量物体的特定状态和变化,并按一定规律将被测量的状态和变化转变为电信号或者其它可用信号;后者则将控制信号转变为微小机械运动或机械操作。
MEMS惯性传感器属于MEMS传感器的重要分支,主要包括陀螺仪、加速度计、磁力计、惯性传感组合。2020/2021年全球市场规模33.97/35.09亿美元,预计2026年达41.84亿美元。
公司处于高性能MEMS惯性传感器细分领域。从事高性能MEMS惯性传感器业务的代表企业 Honeywell、ADI、Sensonor、Silicon Sensing、Colibrys均为国外企业。2021年全球市场规模7.1亿美元。市场份额前三为Honeywell、ADI、Northrop Grumman/Litef,CR3达55%。公司同期营收1.66亿元,市场份额约3.67%。
MEMS陀螺仪与MEMS加速度计是惯性系统的基础核心器件。前者用于感知物体运动的角速率,后者用于感知物体运动的线加速度。二者均包含一颗微机械(MEMS)芯片、一颗专用控制电路(ASIC)芯片,其性能高低直接决定惯性系统整体表现。
陀螺仪与加速度计经下游模组、系统厂商的开发与集成,成为适用于不同领域的惯性系统,并最终形成适用特定场景的终端产品,实现导航定位、姿态感知、状态监测、平台稳定等多项应用功能。
虽然公司在整体规模、品牌效应、知名度等方面处于劣势,但产品核心技术指标均已接近或优于同行业企业代表性产品,且价格具有优势。
2. MEMS技术逐步替代两光技术,在研项目三年内有望开始创收
MEMS惯性传感器有望逐步替代激光、光纤惯性传感器。目前高性能惯性传感器主要通过三种技术实现,分别是激光惯性技术、光纤惯性技术和MEMS惯性技术。传统陀螺仪(环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪等)与加速度计(石英加速度计、机械加速度计)大规模量产的能力有限,且由于体积、工艺等原因,导致生产成本较高。随着MEMS惯性传感器精度和复杂环境下适应性的不断提高,中短程惯性导航应用场景出现以MEMS惯性传感器取代光纤惯性传感器和激光惯性传感器的趋势。
长期以来,光纤陀螺仪、激光陀螺仪及MEMS陀螺仪占据大部分高性能惯性传感器市场,仅有如Honeywell等国际巨头的较高精度MEMS陀螺仪可参与国际高性能惯性市场的竞争。公司第三代陀螺仪(33系列)可达中低精度激光、光纤陀螺仪的精度水平,且体积更小、价格更低、重量更轻,正逐渐替代其他MEMS陀螺仪的部分行业应用。目前可在诸多战术级应用场景替代激光、光纤陀螺,并逐渐渗透导航级应用场景。部分原本采用两光陀螺的客户转而使用公司产品。
2018年,公司的高性能MEMS加速度计规模量产,达导航级水平,可部分替代传统石英加速计、机械加速度计。
公司握有大量处于试产阶段的项目,具有量产后带来更多收入的潜力。下游客户导入公司产品通常需经过测试、试产、量产三个阶段。在测试阶段的项目对产品需求量有限,而在项目试产,尤其是量产阶段,产品需求量会大幅上升。公司公司陀螺仪20L、32、33系列、加速度计35系列等产品,通过客户长时间的选型及反复验证后应用于其具体项目中,客户对公司形成了较强黏性。产品进入客户试产和量产阶段的项目逐年增多,储备的处于试产阶段的项目有望进入量产阶段,拉动收入增长。
大量在研项目将于23年底前结项,数年内即可贡献收入。截至2022年末,公司有在研项目11项,涵盖陀螺仪、加速度计、压力传感器等,包括对现有产品的性能升级以及新品研发。
1)在研项目2/3/4/8/9对产品精度、抗冲击性的提升,将进一步缩小MEMS惯性传感器相对两光惯性传感器的差距。产品将面向无人系统、高可靠领域客户销售,预计2026年开始产生一定规模的收入。
2)在研项目1对应的产品,在高端制造、机器人、通信基站、资源勘探等领域应用广泛,预计2025年产生一定规模的收入。
3)在研项目5/10主要用于自动驾驶领域,预计2026年产生一定规模的收入。
4)在研项目6/7主要用于气象监测、压力校验仪表、高度计等,预计2025年起产生一定规模的收入。
四、募投项目
本次IPO,公司计划募集资金10亿元投入4个建设项目,以产品研发及固定资产购置为主。项目预算中,场地购置与装修费用为16716万元;技术开发与工程化试制费用为26657.16万元:
1.高性能及工业级MEMS陀螺开发及产业化项目:沿高性能与工业级两个方向拓展产品系列。继续提高Z轴陀螺仪的精度和环境适应能力,满足客户在复杂工作条件下精确测量的需求;并开发小体积、低成本Z轴陀螺仪和单片3轴陀螺仪。
2.高性能及工业级MEMS加速度计开发及产业化项目:在谐振式高性能加速度计和工业级三轴加速度计的研发基础之上,实现高性能及工业级MEMS加速度计的量产。
3.高精度MEMS压力传感器开发及产业化项目:开发高精度MEMS压力传感器,预期在航空电子、仪器仪表、工业制造、气象探测、高铁车辆控制等领域实现广泛应用。
4. MEMS器件封装测试基地建设项目:投资建设一条MEMS器件封装测试生产线,实现产品的封装生产定制化封装。同时购置安装设备、研发新技术,使公司具备圆片级测试能力,产能与封装生产线匹配,整体提高生产效率。
五、可比公司情况
公司主要从事高精度MEMS惯性传感器的研发设计与销售,主要产品包括MEMS陀螺仪与加速度计,未来将拓展压力传感器。所属行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”中的“敏感元件及传感器制造(C3983)”。
高性能MEMS惯性传感器大规模商业化应用时间较短,在国内A股上市公司中目前暂无与公司在细分产品、应用领域、产业链等完全可比的公司。选择微传感器、微系统与芯片设计领域的臻镭科技、敏芯股份、睿创微纳为可比公司。
截至2023年6月9日,可比公司2023年一致预期市盈率平均为62倍。
六、风险提示
风险提示1:技术上,产品研发失败以及技术升级迭代风险、研发能力不足风险、技术人员流失、技术泄密或被侵权风险。
风险提示2:经营上,业绩下滑风险、经营季节性风险、客户集中风险、新客户开拓风险、产品价格下降风险、EDA授权风险、关联交易占比较高的风险、应收账款回收风险、毛利率波动风险、存货跌价风险。
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