晶振行業專題研究：5G+新能源，高端晶振國產替代進程加速

2022年10月13日12:26:48 熱門 1434

（報告出品方/作者：國泰君安證券，周天樂、張越）

01 石英晶振可用於無線數據傳輸與計時，被譽為工業之鹽

晶體通過壓電效應產生特定頻率信號：石英晶振是利用石英晶體（SiO₂）的壓電效應製成的頻率控制元器件，可以產生穩定的脈衝，為微晶元提供基準頻率信號。

晶振被譽為工業之鹽：石英晶振被廣泛運用於頻率控制、頻率穩定、頻率選擇和計時系統中，主要有無線數據傳輸和計時兩種用途，是電路中必不可少的電子元器件。

全球晶振市場中諧振器銷售額最高，MHz諧振器出貨量最高

從銷售額來看，諧振器銷售額最高：CS&A數據顯示，2019年石英晶體諧振器（Xtal）銷售額佔比最高達58%，其他各類石英晶體振蕩器佔比約為42%。

從出貨量來看，MHz諧振器出貨量最高：CS&A數據顯示， 2019 年出貨量中高頻（MHz）諧振器出貨量佔比超半為 52.7%，低頻（KHz）諧振器出貨量佔比為37.3%，其他各類石英晶體振蕩器佔比約為9.98%。

上游：晶振主要由基座、晶片、封裝材料、IC構成

諧振器與振蕩器原材料相近：石英晶體諧振器原材料主要為基座、晶片、封裝材料（SMD上蓋或DIP外殼）等，石英晶體振蕩器的原材料還需在諧振器的基礎上增加IC晶元。

諧振器原材料以基座為主：以晶賽科技 SMD3225為例，基座佔據了成本的 47.00%，為成本的最大構成，晶片占成本比例為 16.82%，封裝材料占成本比例為 3.47%，均相對較小。

振蕩器原材料以IC、基座為主：以晶賽科技 SPXO-3225為例，IC與基座合計佔據了成本的78.67%。

中游：光刻工藝是生產高基頻晶振的關鍵

機械研磨工藝存在較大局限性：晶片 AT 切型厚度 28μm （趨近 60MHz）已近機械研磨加工工藝極限，難以批量生產高基頻晶振所需的石英晶片（5G 通訊技術通常要求 AT 切型厚度為20～16μm 甚至更薄，頻率要求為 80MHz～96MHz）。

光刻工藝是生產高基頻晶振的關鍵：光刻腐蝕工藝可以將晶片的振蕩部位的厚度加工到微米級，在保持晶元強度的同時，能夠實現超高頻基波振蕩，是高基頻、小型化石英晶振批量生產的關鍵技術。

02 5G、新能源帶來二次增長，高基頻與車規晶振量價齊升

國產高基頻晶振通過高通認證，高基頻國產替代需求爆發

5G建設推動晶振高頻化趨勢：從2G到5G晶振頻率越來越高， 5G 通訊產品的需求頻點將提升至52MHz、76.8MHz、96MHz 。（報告來源：未來智庫）

國產晶振廠商獲得高通認證：國產晶振廠商技術進步迅速，產品獲得高通等眾多方案商認證。2021年2月，惠倫晶體與泰晶科技的 1612小尺寸76.8MHz熱敏晶體諧振器（TSX），獲得高通認證，成為全球獲得高通認證的少數幾家廠商中的新成員。

高基頻晶振需求量將持續攀升：高通5G基帶晶元產品豐富，5G方案應用廣泛，獲得認證的晶振產品將進入眾多手機廠商採購清單，未來隨著高通76.8MHz方案的加速推進，高基頻晶振的市場需求量將大幅增長。

高基頻晶振價格較普通晶振大幅增長，有望迎來量價齊升

高基頻價格最高為普通晶振2倍，毛利大幅提升：普通晶振單價約0.5—1元/只，高頻晶振單價最高為普通晶振的2倍，單價提升明顯。高基頻晶振與普通晶振差異主要在於使用了更為先進的光刻工藝，產品成本差異不大，對於毛利率的提升將十分可觀。

高基頻晶振有望迎來量價齊升：在國產替代的大趨勢下，高端晶振銷量將大幅提升，疊加高端晶振拉升產品平均單價，國產晶振廠商有望迎來銷量與價格的「雙突破」。

車規晶振對可靠性要求更高，單價更高

車規晶振對可靠性要求高：汽車駕駛環境較為複雜，需通過反覆冷卻與加熱循環、抗振動、抗衝擊、抗污染等嚴格測試，對於晶振頻率、尺寸的要求較低，但對可靠性的要求更高。

車規晶振單價較高：與普通晶振相比，車規晶振的主要差異在於對基座的設計與生產工藝較為複雜，價格相對較高，能為晶振廠商帶來更高的附加值。

新能源汽車對晶振需求量顯著提升，車規晶振開啟第二增長曲線

每輛電動汽車對晶振的需求量約為100—150隻，較傳統油動力汽車約60—100隻的需求量大幅提升；同時，智能駕艙大概需要15-25隻晶振，正在傳統油動力汽車上逐步普及。隨著新能源汽車市場的蓬勃發展，車規晶振需求量有望迎來快速擴張，將為國產晶振廠商帶來新的利潤增長點。

下游：5G 、新能源等領域增速明顯，下游需求持續高漲

根據TXC預測數據，5G通訊設備、網路、汽車電子、手機、消費電子等晶振下游領域將未來CAGR均大於20%，保持快速增長。

全球5G手機出貨量逐步增長：根據IDC數據，全球5G手機出貨量從2019年的0.16億台快速增長至2020年的2.6億台，2020年全球手機出貨量中5G手機佔比達到了19.73%。

我國5G手機滲透率迅速提升：我國5G手機出貨量從2019年的0.14億台快速增長至2021年的2.66億台，同時5G手機出貨量佔比不斷提高。2021年，我國5G手機已佔智能手機總出貨量的77.55%，5G手機佔比提升迅速。

高基頻晶振市場快速增長：高基頻晶振是5G設備的重要元器件，5G應用的快速發展，將極大拓寬高基頻晶振的市場空間。

全球新能源汽車滲透率迅速提升：全球新能源汽車產業持續保持高速增長態勢，2021年全球新能源汽車銷量675萬輛，同比增長108%，全球新能源汽車滲透率達8.3%，較2020年提升4.1個pct。

下游推動需求釋放，晶振市場空間廣闊

根據CS&A 數據，近兩年，全球晶振市場規模持續增長，2020年規模已達34.46億美元，同比增長13.32%。受益於5G、新能源汽車等新興產業的蓬勃發展，下游市場對晶振產品的需求居高不下，石英晶振的出貨量將不斷放大，全球晶振市場潛力不可低估。

03 國產替代浪潮已至，高端晶振需求即將爆發

國產廠商以中低端晶振為主，高端晶振國產替代需求強烈

日本廠商在頻率、尺寸、精度方面走在行業前列，高端產品佔據優勢，同時受到原材料與人力成本上升影響，逐步將毛利率較低的中低端業務轉移至中國、東南亞等地區，轉而專註於附加值更高的高端晶振產品。我國晶振行業起步較晚，以中低端晶振產品為主，高端晶振仍然主要依靠進口。面對國內5G、新能源產業的迅速發展，下遊客戶對高端晶振需求量快速增長，高端晶振的國產替代需求強勁。

日本主要晶振廠商盈利能力下降，擴產意願不強

近年來，日本四家主要晶振廠商（Epson、NDK、KCD、KDS）盈利能力下降明顯，同時由於成本壓力，以晶振為主要業務的NDK、KDS毛利率較低，NDK毛利率持續在20%以下，KDS毛利率在20%-25%之間。日本廠商的晶振業務毛利率不及預期，吸引力下降，日本廠商對晶振市場的投資動力不足，擴產意願弱。

日本晶振廠商市場份額不斷下降，產業轉移持續進行

日本水晶工業協會數據顯示，日本廠商市場份額由2010年的59.9%下降至2017年的48.8%，同期中國台灣與大陸廠商市場份額分別提升了6.0pct與6.1pct；2017年以來，日本4家主要廠商市場份額由2018年的40.8%下降至2020年的35.4%。

國產廠商有望承接日本高端晶振業務：日本廠商考慮將高端晶振業務向外轉移，國產廠商有望初期通過代工方式承接日本高端晶振業務，後期通過自主品牌生產銷售提升市佔率。

國產晶振廠商資本開支水平保持高位，產能持續擴張

第一次擴產，中低端替代：在2011年左右第一次通過高水平的資本開支擴充產能，初步實現了中低端晶振的國產替代。

第二次擴產，高端替代：面對高端晶振日益增長的替代需求，國產廠商突破了光刻工藝、技術認證、原材料採購三大壁壘，在 2020年第二次加大資本開支，實現以高端晶振為主的產能擴張計劃，承接日本高端晶振的產業轉移。

產能擴張以高端晶振為主，全力迎接高端晶振國產替代需求爆發

國產晶振廠商大力擴充高端晶振產能：面對國內高端晶振產品的旺盛需求旺盛，惠倫晶體、泰晶科技、晶賽科技等國產晶振廠商大力擴張產能，其中泰晶科技與惠倫晶體擴產項目均以高頻化、小型化的高端晶振產品為主。（報告來源：未來智庫）