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☆行业题材☆ ◇300139 晓程科技 更新日期:2017-10-20◇  

★本栏包括【1.所属行业】【2.行业动态】【3.核心优势】★



【1.所属行业】

    公司自设立以来,主营业务未发生变化,一直专注于集成电路设计及应用,致力于电力线载波芯片等系列集成电路产品的设计、开发和市场应用,并面向电力公司、电能表供应商等行业用户提供相关技术服务和完整的解决方案。

    公司的产品涉及集成电路设计和集成电路应用两部分,公司自主设计并拥有全部知识产权的PL(Power Line)系列和XC(Xiao Cheng)系列芯片是针对我国电力行业的电力线特性以及对终端产品的特殊规范(如通信规约、终端技术条件等)开发的电力终端产品专用芯片,现已在载波电能表、载波抄表集中器等电力计量终端产品中得到广泛应用。





【2.行业动态】

    公司所处行业为集成电路行业中的集成电路设计子行业,致力于电力线载波芯片等集成电路产品的设计、开发与市场应用。

    行业监管体制与主要行业政策

    我国集成电路行业的主管部门是工业和信息化部。工业和信息化部负责制订我国集成电路行业的产业政策、产业规划,组织制订行业的技术政策、技术体制和技术标准,对行业的发展方向进行宏观调控。中国半导体行业协会(CSIA)是由全国半导体界从事集成电路、半导体分立器件、半导体材料和设备的生产、设计、科研、开发、经营、应用、教学的单位及其它相关的企、事业单位自愿参加的、非营利性的、行业自律的全国性社会团体,下设集成电路分会、半导体分立器件分会、封装分会、集成电路设计分会和支撑业分会共5 个分会。我国集成路行业已基本实现市场化竞争,各企业面向市场自主经营,政府职能部门进行产业宏观调控,行业协会进行自律规范。

    行业发展概况

    集成电路产业链构成与行业经营模式

    集成电路产业链构成

    集成电路(Integrated Circuit,IC)俗称芯片,其成品化过程为:通过采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起,制作在半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,使其成为具有所需电路功能的微型电子器件。集成电路具有体积小、重量轻、引出线和焊接点少、寿命长、可靠性高、性能好、成本较低等优点,在工、民用电子设备及军事、通信、遥控等方面已得到广泛的应用。

    集成电路设计指应特定用户要求和特定电子系统的需要,在一块较小的单晶硅片上集成许多晶体管及电阻、电容等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法,将元器件组合成完整的电子电路的整个过程。集成电路设计将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图,是一个把产品从抽象到逐步具体化、直至最终物理实现的过程。

    集成电路产业链内部主要由上游的集成电路设计公司、中游的集成电路加工制造厂和下游的集成电路后工序(包括测试、封装)厂等三大相关产业群体构成。上游的设计公司按照客户要求设计出线路图,然后由中游的加工制造厂将其线路图建造在硅片上,硅片再送往下游的后工序厂进行封装测试,最后制成客户所需要的产品。

    集成电路行业的经营模式及其特点

    随着集成电路制造工艺不断进步和产业所需的投资规模越来越大,全球集成电路产业链经过多次专业化分工,逐渐形成两种主要经营模式:IDM 模式和垂直分工模式。

        IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式集合芯片设计、制造、封装测试和销售各个环节为一体或其中两三个环节为一体,能够充分整合产业链各环节资源,企业通常规模较大,综合实力很强,在行业处于景气上升阶段能够充分发挥其规模经济优势。典型的 IDM 企业包括英特尔(Intel)、三星(Samsung)、东芝(Toshiba)、意法半导体(STMicroelectronics,ST)等。

    由于IDM 模式所需的投资十分巨大,仅投资一条芯片生产线就至少需要数亿美元以上,一般的企业根本无法承担,于是出现了对产业链各环节进行细分后形成的垂直分工模式,涌现了大批专业的集成电路设计、制造和封装测试企业。

    目前,国内大部分集成电路设计企业(包括本公司)属于单纯从事集成电路设计、开发业务,将芯片制造和封装测试工序外包,即无生产线的集成电路设计公司(Fabless)。与实力雄厚的IDM 企业相比,Fabless 在技术开发、技术整合上的实力,以及能否准确把握市场需求并迅速开发出适合市场需求的产品是构成其竞争力的关键要素。

    我国集成电路设计行业发展概况

    中国的集成电路产业经历了自主创业(1965~1980)、引进提高(1981~1989)、重点建设(1990~1999)和快速发展(2000~2007)四个发展阶段,目前已形成了一定的产业规模,以及集成电路设计、芯片制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局,并在基础研究、技术开发、人才培养等方面都取得了较大成绩。

    由于集成电路行业处于电子信息产业的上游,受下游需求影响很大。2008年以来,在全球金融危机冲击、全球经济不景气等因素影响下,世界集成电路市场出现下滑。中国集成电路产业在2008 年也首次出现负增长,之后在2009 年继续呈现下滑之势,全年产业销售额规模同比增幅由2008 年的-0.4%进一步下滑至-11%,规模为1,109 亿元。

    相对于集成电路全行业的不景气而言,国内集成电路设计子行业近年来却在内需市场的带动下持续增长,逐渐成为带动我国集成电路产业发展的龙头。2008年集成电路设计业的重点企业通过技术升级与产品创新,在一定程度上克服了市场需求不振带来的困难,其发展状况明显好于行业整体和其他两个子行业的表现;受家电下乡、家电以旧换新、3G 网络建设、基础设施建设等一系列刺激内需政策的拉动,2009 年国内集成电路设计业实现销售额270 亿元,同比增长率达到14.8%,成为当年我国集成电路产业中唯一增长的环节。

    电力线载波芯片市场概况

    电力线载波(Power Line Carrier,PLC)通信技术于上世纪二十年代起源于欧美,但由于北美和欧洲的标准不统一,以及利用电力线进行数据传输存在着各种干扰通信传输和劣化通信信号的因素,影响了该技术的推广、应用。直到本世纪初,随着技术进步和各方面应用条件日趋成熟,全球PLC 通信市场才有了较大发展。

    我国的低压电网环境与西方国家相比差异较大,主要由我国电网用户数量多、负载特性复杂、用户用电设备产生的噪声对电网产生污染等因素所造成,导致国外PLC 技术和相关芯片产品直接运用于我国的电网用户信息采集系统时存在着抄表成功率低、数据传输不稳定等问题,难以实现大规模应用。

    自2000 年以来,本公司在“电力线扩频通信调制/解调(PL2000)系列芯片”专有技术基础上,针对我国的低压电网环境、电力线特性以及对电力终端产品的特殊规范(如通信规约、终端技术条件等),通过自主创新,陆续开发了PL2XXX和PL3XXX 系列电力线载波芯片,均为具备电能量参数采集和PLC 通信功能的电力终端产品专用芯片,逐步应用于各地电力公司的集中抄表系统,现已在国内电力行业得到广泛应用。

    目前我国电力线载波芯片主要用于电能管理系统中的电网用户信息采集领域,应用于载波电能表、载波抄表集中器、负荷控制终端、配变监测终端、用电质量监控终端等众多电力终端产品。近几年在载波电能表等产品产量的带动下,我国电力线载波芯片市场发展迅速,同时电力线载波芯片在工业控制等领域的应用也保持快速增长。

    行业竞争格局

        1、集成电路设计行业的市场应用结构和主要企业

    我国集成电路设计业的下游产品涉及计算机、网络通信、IC 卡、消费电子、工业控制、电子仪器等众多应用领域。从2009 年这些应用领域的市场表现来看,计算机领域成为最大的集成电路应用市场,网络通信领域在中国3G 网络建设带动下表现较好,消费电子类和工业控制类受全球金融危机冲击影响,市场份额出现大幅下滑。

    网络通信类:深圳市海思半导体有限公司、展迅通信(上海)有限公司。

    智能卡类:中国华大集成电路设计集团有限公司、大唐微电子技术有限公司、上海华虹集成电路有限责任公司、北京同方微电子有限公司。

    消费电子类:杭州士兰微电子股份有限公司、炬力集成电路设计有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司、北京中星微电子有限公司、日电电子(中国)有限公司。

    专用芯片类:福星晓程(电力线载波芯片)、杭州国芯科技有限公司(数字电视解码芯片)、逐点半导体(上海)有限公司(数字显示芯片)、北京思旺电子技术有限公司(电源管理芯片)等。

    行业的进入障碍

    集成电路设计是集成电路产业的核心环节,具有知识、技术和资金密集型特点,在研发技术、人才储备和资金投入等方面均有较高要求,在市场方面也存在一定壁垒。具体到电力线载波芯片设计领域,其主要的进入障碍如下:

    (1)技术壁垒

    集成电路设计需要广泛的专业知识,包括:高等工程数学、半导体器件物理、固体电子学、电子信息材料与技术、电路优化设计、数字信息处理、数字通信、系统通信网络理论基础、数字/模拟集成电路、集成电路CAD、微处理器结构及设计、集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统、集成电路与片上系统等,电力线载波芯片的设计人员还需要学习、掌握其下游应用领域的相关知识。集成电路设计行业高度的系统复杂性和专业性决定了进入本行业具有很高的技术壁垒。

    (2)人才壁垒

    集成电路设计属于知识密集型行业,拥有优秀的管理、技术研发和销售团队是企业得以成功的核心竞争力之一。电力线载波芯片领域的研发和销售人员不但要掌握集成电路设计所需的一般知识,还需要掌握下游电力行业的相关技术要求,并了解国内电力行业的基本特征,对相关人才的要求与其他一般集成电路设计行业有所不同。随着本行业不断发展,优秀和高端人才的需求缺口日益扩大,能否获取一定数量优秀的管理、研发、销售人才成为进入本行业的主要障碍之一。

    (3)资金壁垒

    集成电路设计行业对企业的资金实力要求较高。在电力线载波芯片设计领域,新产品从研发、试产、试销到批量销售并赢得稳定客户群的周期较长,若无雄厚资金支持,则难以承担较长投资回报期的投资风险,无法和已取得一定市场份额的优势企业进行有力的竞争。同时,集成电路设计开发成本较高,因此需要一定的规模经济效应,如果没有大量的资金支持,很难取得规模化效应。

    (4)市场壁垒

    经过多年发展,我国集成电路设计行业逐渐进入平稳增长的相对成熟阶段,在集成电路芯片应用的各细分市场,客户对自己认可的芯片品牌已形成一定的忠诚度。在电力线载波芯片设计领域,由于载波电能表等电力终端产品的质量直接影响电力公司对用户用电数据的采集效率,同时,许多终端产品使用环境非常恶劣,对产品的功能、性能、稳定性和可靠性的要求很高,因此,客户通常会认可质量可靠、技术先进的领先厂商的品牌和技术,行业的新进入者通常难以在短期内取得客户认同,突破现有市场竞争格局。

    行业的技术水平

    国内集成电路设计企业的技术开发实力随着产业规模扩大不断提高,已形成多项掌握核心技术的研发成果。2000 年以来,国产CPU“龙芯”、第二代身份证芯片、“星光”系列音视频解码芯片和TD-SCDMA 手机核心芯片等大量国内具有自主知识产权的产品研制成功并投向市场,标志着国内部分产品领域的集成电路设计水平已经开始步入世界先进行列。

    我国集成电路设计企业在技术发展方面主要有两种模式:①引进模式:利用国外的核心技术或专利进行产品开发,缺乏自主核心技术和技术创新,公司的盈利水平和市场竞争力较弱;②自主创新模式:有自主核心技术积累,产品设计有技术创新,并已在所处的细分市场取得一定的市场份额和竞争优势。

    由于大部分设计企业仍缺乏自主核心技术积累,因此我国集成电路设计业的整体技术水平仍与国际先进水平有较大差距,主要表现在:系统产品创意不足、附加值低;集成电路设计与产品实际应用落差较大;缺乏原创性IP 和关键技术IP;关键技术整合度和系统芯片整合能力较低。

    电力线载波芯片市场发展趋势

    根据中国半导体行业协会(CSIA)的有关资料,未来中国电力线载波芯片市场的主要发展趋势为:

        1、产品和技术向低能耗、高性能、智能化和SoC 方向发展

    从产品功能发展趋势来看,随着电力线载波芯片应用领域的不断扩大,对于芯片功能的要求将越来越高,未来芯片将集成更多的高性能功能模块。例如高速低功耗处理器、大容量内存、无线通信模块等,为芯片应用向不同领域扩展奠定基础。此外,中国电力线通信环境的复杂性也要求产品具有越来越好的自适应性,为了提高芯片通信的可靠性和数据的完整性,中继通信技术、多种扩频通信混合技术、多路载波调制技术、多通信通道数据融合技术、过零点传输技术等将集成在一个芯片中,能够针对不同环境采用不同的通信技术来抵御噪声,产品逐步向智能化方向发展。

       0.3um 到0.18um 之间,为了降低能耗提高性能,未来芯片设计和制造工艺都将向0.12um 或者90nm 发展。此外,目前电能表中的微处理器芯片(MCU)、安全芯片、载波芯片和计量芯片都是独立的,未来将向SoC(片上系统)方向发展,电力线载波芯片将集成MCU、安全芯片和计量芯片的功能。

        2、芯片市场应用领域将不断拓宽

    从电力线载波芯片的应用市场发展来看,未来几年在智能电网建设需求集中释放的推动下,以载波电能表、集中器等产品为主的电能管理市场仍将占据主要地位,以“三表合一”(指水表、燃气表和电能表)、家庭防盗报警为代表的智能家居应用,井下安全保障、LED 路灯控制、精细农业、污染检测等应用为代表的工业控制应用将逐渐兴起,不仅为电网公司提供新的增值服务机会,也成为电力线载波芯片市场快速发展的重要推动力。

        3、芯片厂商面临市场机遇和挑战

    从厂商发展来看,随着我国关于智能电网、智能电能表和电力线载波通信规范与标准的逐步制定、实施和不断完善,市场竞争规则将逐渐明晰。随着市场新进入者的不断加入,市场中现有的众多芯片厂商将面临一次较大规模的洗牌。市场中的优秀企业将获得跨越式发展的良机,市场竞争优势不断提升;一些规模小、品牌影响力弱、产品产业化能力差、研发实力弱的企业可能被市场淘汰。

    电力线载波芯片市场容量预测

    作为电力线载波芯片规模最大的下游应用领域,载波电能表的产量增长将直接拉动电力线载波芯片市场需求的增长。

    随着2009 年国家电网公司公布其智能电网发展计划,用户信息采集成为智能电网体系建设的重要一环,对智能电能表的需求将快速增加,大规模的集中抄表系统建设引起的电能表更新需求将成为电能表市场发展的重要驱动力,其中,载波电能表的市场份额将快速增长。

    此外,随着世界其他国家智能电网计划的逐步实施,载波电能表作为集中抄表系统的主要通信平台之一有望得到广泛应用,海外市场也将成为未来中国载波电能表的重要应用市场。

    从技术发展趋势来看,目前电力线载波芯片的设计和制造技术主要集中于随着国内外对于载波电力终端产品需求的迅速提升,中国作为全球最大的电能表生产制造基地,对电力线载波芯片的需求将迅速增长。根据中国半导体行业协会(CSIA)的有关资料,预计到2014 年,中国电力线载波芯片市场规模将达到5,654.3 万片,2010-2014 年市场销量复合增长率将达到52.3%。





【3.核心优势】

    公司的市场竞争地位

    1、中国领先的和规模较大的电力线载波芯片供应商之一作为国内最早进入PLC 通信领域的集成电路设计企业之一,自2000 年以来,公司在“电力线扩频通信调制/解调(PL2000)系列芯片”专有技术基础上,针对我国的低压电网环境、电力线特性以及对电力终端产品的特殊规范(如通信规约、终端技术条件等),通过自主创新,陆续开发了PL2XXX 和PL3XXX 系列电力线载波芯片,逐步应用于各地电力公司的集中抄表系统,现已在国内电力行业得到广泛应用。

    最近三年公司电力线载波芯片的销量分别为:143.81 万片、170.75 万片和259.10 万片,已成为中国领先的和规模较大的电力线载波芯片供应商之一。

    2、突出的自主创新能力和技术领先优势

    公司自设立以来一直致力于电力线载波芯片等系列集成电路产品的设计、开发与市场应用。作为中国电力线载波芯片市场的先行者,公司一直坚持走自主创新道路,并将自主创新视为企业发展的持续动力。目前,公司已在PLC 通信领域形成强大的芯片研发设计能力和全系列的相关ASIC 产品,自主完成了PL 系列、XC 系列芯片和PLM 集中器集成电路模块等产品的开发、设计。公司拥有超大规模数/模混合集成电路核心技术,在数字信号处理和智能仪表SoC 等方面技术优势明显,并可向电力公司、电能表供应商等行业用户提供相关技术服务和完整的解决方案。

    3、参与《低压电力线载波抄表系统》国家标准制订

    公司于2005 年6 月加入《低压电力线载波抄表系统》国家标准制订计划项目,并全程参与该项国家标准4 个部分(系统要求、载波集中器特殊要求、载波采集器特殊要求、静止式载波电能表特殊要求)的起草工作,本公司副总工程师张志忠先生为上述国家标准起草工作组的主要起草人员之一。

    《低压电力线载波抄表系统》国家标准适用于基于电力线的抄表系统,也可以满足日益发展的家居自动化的需要。该标准将促进我国低压电力线载波通信技术的健康发展,具有很好的经济效益和社会效益。2008 年5 月,上述国家标准草案全部起草完毕并送审。

    4、国内最具成长性的集成电路设计企业之一公司近三年的营业收入分别为:11,844.08 万元、19,967.99 万元和22,072.53 万元,年均复合增长率为36.51%;公司近三年归属于母公司股东的净利润分别为:3,417.73 万元、4,501.50 万元和6,379.12 万元,年均复合增长率为36.62%。公司近三年的营业收入和净利润增长明显,成长性突出。2008 年2月,公司获得中国电子信息产业发展研究院、中国半导体行业协会颁发的“2007年中国最具成长性集成电路设计企业”证书。

    随着PLC 通信技术的推广,公司的电力线载波芯片有望在国家电网公司的智能电网建设中发挥积极作用。未来,公司将不断从深度和广度两方面拓展产品的市场边界,适时将电力线载波芯片技术应用向自来水、煤气、热力等公用事业以及工业控制、智能家居、视频监控、物联网(无线传感网)等市场领域延伸、拓展――基于这些领域的巨大市场需求和公司的技术、品牌优势,公司的主要产品将不断形成新的增长点,有助于增强公司的行业地位和市场竞争优势,推动公司业绩保持持续成长。

    公司的竞争优势

    1、技术和人才优势

    作为中国电力线载波芯片市场的先行者,公司已形成较强的芯片设计与电能表模块化设计能力,具备了系统与行业整体解决方案的开发能力。公司自主研发了PL 系列、XC 系列芯片和PLM 集中器模块等系列集成电路产品,在超大规模数/模混合集成电路以及SoC 领域积累了丰富的研发经验,拥有多项集成电路布图设计专有权和通过自主创新形成的核心技术积累(如:多种高性能的微处理器(MCU)与数字信号处理器(DSP)、高精度的模/数、数/模转换器(ADC/DAC)、PLC 通信技术与多种专有算法、低功耗设计技术以及大量的专有逻辑电路IP)。

    公司培养了从产品研发到开发管理的技术队伍,拥有一批从事系统算法设计、模拟/数字电路设计、通信理论基础研究的高级技术人才,并形成了技术造诣高、专业知识丰富、工程经验强的核心技术团队,为公司的发展奠定了良好的人才基础。

    2、以提供解决方案为导向的业务模式优势

    随着市场竞争进一步加剧,能否提供完整解决方案是影响国内外集成电路设计企业核心竞争力的重要因素。在深刻理解客户需求和持续技术实践的基础上,公司不仅向下游厂商提供芯片,而且能为电力公司、电能表供应商等行业用户提供完整解决方案。

    在经过试制、客户试用后,公司可在整体销售阶段向客户提供解决方案的全部实施细节,具有技术全面性和开放性特点的整体方案可以解决客户实际应用中的各类具体问题,降低客户的经营风险、提高其经济效益。公司逐步形成了与客户之间以“利益一致”和“共赢”为特征的全新业务模式,使公司在日趋激烈的市场竞争中稳居供应链上游的优势地位,并以先进的技术和方案、优良的产品质量和不断完善的服务,赢得大量长期、稳定的客户。

    3、集成电路设计与应用一体化优势

    目前,公司已形成了专注于电力线载波芯片的从集成电路设计到终端产品应用的研发、生产和销售一体化产业链,并具备了在该产业链各环节上对现有产品进行深层次开发的能力,不仅可以积极应对下游客户的需求变化,为客户提供更好的产品和服务,也为公司不断拓展电力线载波芯片的市场边界,适时向自来水、煤气、热力等公用事业以及工业控制、智能家居、安防监控、物联网(无线传感网)等市场领域拓展打下良好基础。

    4、成本优势

    公司的成本优势主要体现在以下几方面:

    (1)公司拥有多项集成电路布图设计专有权,以及PLC 通信、电能计量、高性能微处理器等各项技术积累,在此基础上设计出的集成电路产品的一致性、可靠性大幅提高,使集成电路模块产品的成本相应大幅降低。

    (2)公司SoC 芯片集成几种芯片的功能,简化了电路设计,可以减少终端产品使用芯片的数量,降低产品的生产成本。

    (3)公司拥有全部IP 的自主知识产权,无需另行支付版权费用。

    (4)多年合作和业务规模不断扩大,使公司与原材料供应商、产品代工商形成长期稳定的合作关系,原材料采购和外协加工成本保持在较低水平。

    5、本土化优势

    与国际集成电路研发企业相比,公司更加熟悉国内环境,了解国内电力行业对相关产品的要求。国内电力事业的改革和经济快速发展使PLC 远程集中抄表系统获得了前所未有的发展机遇和潜在市场,同时也面临着技术上的巨大挑战。公司熟悉国内的电网特性、电网结构、居民住宅分布状况、电力线载波通信的应用领域等情况,能够在对国外技术进行深入研究的基础上,根据国内电网特性、住宅结构和市场要求,利用先进的现代通信技术,开发出适合国内应用环境的电力线载波芯片等相关产品,充分应对国际化厂商的竞争。







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