我们深度梳理中国家电行业的产业链生态、痛难点及发展机遇、中小企业发展现状以及专精特新企业的细分案例。中国家电产业不断突破壁障，目前成长为具备全球竞争力的产业。我们研究中国家电业从跟跑、并跑到领跑的脉络和细节，对于中国全面突破高端制造的产业瓶颈具有重要的借鉴意义。
摘要
家电产业链综合性强，涉及上游行业众多。1）家电生产企业上游涉及电子、机械、电新等众多行业。IOT时代产品智能化，软件开发、系统集成成为上游的重要部分。2）上游核心技术对行业发展影响较大，家电使用的配件、原材料依赖上游的技术、工艺，如芯片、人工智能、新材料的发展。3）家电行业细分赛道众多，包括白电、新型显示（包括黑电、投影仪、交互平板、VR等）、大厨电、小家电（厨小电、清洁电器、个护小家电等）、民用电工与照明等。不同细分赛道的行业特点、产业链分工体系和价值分布不尽相同。
中国家电产业的超越：从规模优势到技术优势。1）中国家电制造业从技术仿制的代工制造到引领全球市场，从开放国内庞大市场引入全球家电巨头学习先进技术形成规模化制造优势，再到突破技术壁垒实现国产替代。家电企业加强产业链一体化，已经实现空调压缩机、电机、变频控制器、MCU的国产替代。中国彩电一度面临面板卡脖子困局，迎难而上。中国一些清洁电器企业具有较强的吸尘器电机制造能力。2）目前中国家电产业已经成长为具备全球竞争力的产业，产业链完整，对外依存度低，产业链中仅少数部件如芯片、LCD面板上游原材料需要进口，成为中国制造业产业升级的经典案例。
中国家电专精特新中小企业的创新产品引领全球市场。1）核心技术的突破带动产品升级，中国家电企业已经在扫地机、洗地机、智能微投等创新产品全球领先。2）我们梳理出国家级与省级“专精特新”家电企业21家，数量并不多，因为大部分产业瓶颈已经被突破。“专精特新”家电企业生产的产品集中于上游核心配件、部分还未普及的新兴产品。3）从发展的眼光看，目前家电上游存在AI发展不足、电机噪音过大、电池能量密度偏低等问题。如上述技术被攻克，可产生家庭服务机器人、低噪音油烟机、低噪音吸尘器、无线蒸汽洗地机等突破性产品。
风险
市场需求不足风险；技术创新变慢风险
正文
前言：中国家电产业不断突破，成就全球竞争力
中国是全球最大的家电市场之一，也是全球家电生产基地。据工信部数据，2021年家用电器行业规模以上企业营业收入1.7万亿元（包括企业的非家电业务）、利润总额1219亿元；据奥维云网数据，2021年中国家电市场零售规模7603亿元；中国还是全球最大的家电出口国，海关总署统计2021年中国家用电器（包括彩电和DVD及部分白色家电产品）出口987亿美元。
中国家电行业在持续的发展中形成了许多领域具备优势的企业。例如大型家电龙头逐渐产业链一体化，成为全球布局的综合企业。中国家电企业冰箱、制冷产能规模占到全球70%以上，洗衣机产能规模占到全球50%以上，形成了在全球的竞争能力。随着技术突破、上游技术不断发展，中国形成了具备技术优势的清洁电器企业和具备特色的新兴品类如智能照明、智能交互平板、智能微投等，许多相关企业被列入省级、国家级“专精特新”企业名单，标志着他们在所处领域具备技术优势、或为攻克关键技术做出贡献，具有行业领导力。
而在40多年前中国家电业起步阶段，主要靠仿制和引进技术，高度依赖关键零部件和原材料进口。中国家电产业是国内较早实现较高自主化并领先全球制造的产业，中国家电发展史是一部不断实现技术超越、打破国外技术优势的历史，因此研究梳理中国家电业从跟跑、并跑到领跑的脉络和细节，对于目前中国全面突破高端制造的各种产业瓶颈，具有非常重要的借鉴意义。
空调产业链：产业一体化夯实关键技术
空调产业链的持续突破及一体化，是中国家电企业技术不断突破、发展创新的缩影。在产业由弱变强过程中，家电产业不断向上游产业链一体化，攻克瓶颈。
►空调压缩机突破之路：1）1967年东芝集团首次推出空调用转子压缩机。1995年前，空调在国内属于奢侈品，配套压缩机受制于一次性投资较大、技术门槛高等原因，高度依赖进口。2）1995年后，我国家用空调行业快速发展，国外一些有技术和资金实力的压缩机厂商来中国投资建厂，例如1995年日本东芝和广东万家乐集团合资成立东芝万家乐，1996年大金与庆安集团合资成立西安大金庆安压缩机。3）如今中国已经成为全球最大转子压缩机生产基地，产业在线数据，2021全年中国转子压缩机产量达2.38亿台，同比+13.2%，占全球总产量比例达93.2%。4）美的集团于1988年筹备压缩机项目，1992年产出第一台旋转压缩机，1999年受让东芝万家乐控股权成立美芝压缩机（GMCC），2020年收购泰国日立压缩机工厂。
图表：2021年压缩机产量格局中格力（凌达）、美的（美芝）压缩机产量合计占比61%
资料来源：产业在线，中金公司研究部
►空调电机突破之路：1）产业在线数据，2021年中国空调电机销量达3.92亿台（内销占比约80%），同比+10.0%，2017-2021年销量CAGR为7.2%。空调电机已实现国产化替代，中国产能占全球产能90%以上。2）2021年空调电机销量CR5为87.2%，CR3达68.7%，一些企业有自供配套优势。
图表：中国空调电机销量CR3、CR5
资料来源：产业在线，中金公司研究部
►变频控制技术的突破：1980年代，空调变频技术开始在日本应用，1997年中国大陆生产出国内第一台变频空调，2000年代，国内多家空调企业开始关注变频技术的研发，空调正式进入变频时代。变频控制技术需要对控制器、电子元器件、温度器、芯片等多个配件进行协同控制，早期在技术层面以海外半导体控制厂商为主。目前中国企业加强了变频空调产业链自主供应能力，但变频控制用的芯片仍以海外厂商供应为主。
► MCU国产化率提升：1）据产业在线，2021年我国三大白电MCU需求量7亿颗左右，其中国产MCU占比从2020年8%提升至17%，但国产主要还是低端系列。2021年三大白电MCU品牌份额，国外占比较大，国产品牌占比17%。2）中国家电企业成立相关子公司，自研芯片，涉及家电、工业、医疗等领域，目前自供量仍不足。
► IPM仍在不足中突破：1）据产业在线，2021年我国三大白电IPM需求量2.7亿颗左右，其中国产IPM占比10%左右。IPM领先生产商主要是欧美日企业，国内企业起步较晚。目前家电企业子公司已在变频空调上实现批量推广应用IPM等多个产品，可广泛应用于家电、智能装备、新能源等领域。
图表：中国三大白电MCU及IPM需求量
资料来源：产业在线，中金公司研究部
图表：我国白电MCU市场品牌格局
资料来源：产业在线，中金公司研究部
重视研发投入，家电突破部分关键技术壁垒
家电企业投入大量研发支出和人才资源，突破技术壁垒，实现国产替代，空调阀件为其中一典型案例。以电子膨胀阀为例，作为变频空调的关键零部件，早期的最主要市场在日本。2006年以前，电子膨胀阀市场主要由日本企业所控制。由于当时国产变频空调尚在研发和小批量推广阶段，国内生产厂家相比于当时已有近二十年生产历史和经验的日本龙头企业，技术、规模、成本上均具有较大劣势。国内厂商经过多年研发投入，成功攻克专利技术壁垒，跻身全球前列并能批量生产。
产业链全景图谱：综合应用强，上游核心技术影响大
家电行业综合应用强，与多个行业紧密相关、产业呈网状分布，是各行业的集大成者。从关联的行业来看：1）有色、化工等行业提供重要原材料：如铜材、铜管、塑料、制冷剂等；2）电子、机械、计算机等提供各类型芯片、元器件、算法：如芯片中的MCU、IPM、光处理芯片；机械中的阀件、空调压缩机等；计算机的智能感知算法、AI算法等。与家电关联的上游行业重要性较大，例如电子、机械、化工的产品在家电产业链中的数量多、占比大。
图表：家电产业与多个行业关联，为各行业集大成者
资料来源：中金公司研究部
以家电的四类产品：空调、彩电、新型显示（投影仪、激光电视等）、扫地机为例，可以看出家电行业的产品配件各不相同，但与各行业紧密联系。首先，家电产品大都用到了上游金属材料、塑料等原材料，其毛利率在不同程度上受到原材料价格波动的影响。此外，各类产品依赖于各型芯片，部分芯片为产业链“难点”，其中空调行业IPM、扫地机CPU国产化率偏低、投影仪光处理芯片国产化率低。扫地机等产品除用到上述类型原材料及对应芯片外，还涉及到AI算法、语音控制、锂电池等。
图表：四类家电产品：空调、彩电、新型显示、扫地机
资料来源：上市公司招股说明书，公司公告，中金公司研究部
中国家电产业链完整，对外依存度低，仅少数如芯片，LCD面板上游原材料需要进口。从上下游角度看，家电生产企业位于产业链中游，上游为家电原材料和零部件生产商、制造商，下游为销售渠道和终端消费者。
国产化率在于刻画中国对于产业链的掌控力，但因家电产业众多，实际量化计算中有多种计算方式，我们根据产业、产品的特点选择不同的方式计算。1）例如对于彩电产业链，在中国配套的外资企业对面板上游原材料影响大，可以认为是非国产化；2）对于空调压缩机、电机，中国自己生产的已经完全够国内使用，但是中国空调产业全球发展，国产化率在该领域被定义为中国压缩机占全球产量的占比。3）此外，大宗原材料是家电的重要成本，但和技术壁垒无关，如铜、铝、塑料等，就不在国产化率当中考虑进口原料的影响，大宗原材料进口依存度，我们在相应部分提及以供参考。
► 家电上游产业链涉及行业众多，主要包括电子、机械、电力设备、新能源、生产装备等上游制造业，以及化工、钢铁、有色金属等原材料。随着IOT时代产品的普遍智能化，软件开发、系统集成也成为上游产业链重要的一部分。因此，家电行业具有综合性强的特点，但上游核心技术对家电发展影响大，家电使用的配件、原材料会依赖上游的技术、工艺水平，如芯片的发展、人工智能算法的发展、新材料的发展。
► 家电下游销售渠道，按数字化属性可分为线上渠道和线下渠道。线上渠道主要包括电商平台和直播平台，线下渠道主要包括专业经销商、KA卖场、品牌专卖店等。按是否经过经销商，又可分为经销渠道和直营渠道。电商的发展，数字化带动渠道扁平化，家电企业的销售方式也在发生变化，线上直接销售成为越来越重要的销售方式。
图表：家电产业链全景图谱
资料来源：各公司年报，Wind，中金公司研究部
不同细分赛道的行业特点、产业链分工体系和价值分布有所不同，我们分别对各个细分赛道中最具代表性的产品进行了详细的产业链刻画和特点总结。
空调产业链
空调产业对进口原料价格较为敏感，上游材料自给率较低。上游产业链包括原材料和零部件制造。其中，空调原材料主要包括金属材料和ABS塑料[1]等，据2021年中商产业研究，原材料成本与零部件约占空调总成本的74%（压缩机26%，铜材相关24%，钢材9%，铝材4%，ABS塑料11%）。在原材料方面，铜材、钢材、铝等均依赖大量进口原料，据国家统计局及华经产业研究显示，2021年铜材自给率约20%，按成本测算钢材自给率约73%，铝自给率约35%，ABS粒子自给率约66%。
空调核心零部件包括压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀和电机等，最核心为压缩机，中国已基本实现国产化。据产业在线，以使用广泛的转子压缩机为例，2021年中国产量约占全球93%，东南亚、日韩、印度、巴西等地区的产量略有占比。压缩机是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，为整个系统提供动力，占空调生产成本约26%。
压缩机行业竞争较为充分，虽进入门槛较高，但仍存在产能结构性过剩、中低端压缩机产品竞争激烈的问题，高效化、变频化、小型化仍将是整机厂实施竞争差异化的重点。
由于中国空调压缩机基本自足，核心元器件卡脖子问题影响很少、企业全球发展，该产业链我们采用全球市场占比来衡量我国空调国产化率。据中国制冷网，2020年中国为全球最大的空调生产基地，产量占全球总产量的80%以上。中国家电龙头企业产业链一体化程度高，核心配件压缩机、电机等自产，非核心配件外部采购。另据产业在线，2021年中国的转子压缩机产量约占全球产量的93%。
图表：空调产业链全景图谱
资料来源：中国海关，新华社，新材料在线，头豹科技，志高控股2018年年报，中金公司研究部
注：据产业在线，中国为电机、热交换器等部件的主产国并大量出口，据此判断该部分国产化率为100%。
彩电产业链
目前中国企业面板产能全球领先，但是面板上游的核心配件或先进技术种类的国产率还不高。如玻璃基板是生产液晶面板最核心的部件之一，一些中国大陆企业拥有显示玻璃基板产能，但目前我国仍缺乏国际先进生产线如10/10.5世代线。我们测算彩电上游核心材料占总成本约65%，由于关键上游原件等外资占比较高，在生产组装环节基本国产化情况下，彩电整体国产化率约在50%。
液晶面板行业是个典型的高技术壁垒、高资金投入的重资产行业。从液晶面板的发展历史格局来看，1980年代以来，液晶面板相继由日本和韩国企业把控；2010年代，中国通过面板逆周期投资，面板产业实现对韩国的反超，全球液晶面板产业正加快向中国转移，2020年LCD面板全球生产面积50%以上在中国大陆。
玻璃基板的技术壁垒主要体现在以下几个方面：1）工艺壁垒，即玻璃表面平整度和杂质含量要求都达到了电子级，因此一般的浮法工艺无法满足；2）配方壁垒，也是核心壁垒，即生产过程中需要正确的玻璃液配方才能使玻璃稳定成型，并满足玻璃的光学和化学特性要求；3）装备壁垒，生产设备基本都是现有厂商自主研发，新进入者很难在市场上买到相关设备。目前玻璃基板的供应商主要为美国康宁、日本旭硝子和电气硝子，本土企业正在推进基板玻璃国产化。对于其他基础材料，目前除背光源外，其余原材料仍主要被欧美和日本企业把控，比如液晶材料供应商主要为德国默克（Merck，TFT液晶市场份额超过50%）和日本智索（Chisso）；偏光片供应商主要是日东电工、住友化学、三立化学、LG等企业。
芯片方面，主控SOC（System on a Chip）芯片汇集了CPU、GPU、RAM[2]、ADC/DAC[3]、Modem[4]、高速DSP[5]等部件和基带处理器，是智能电视的关键部件。行业龙头联发科于2012年收购开曼晨星，目前在全球彩电SOC芯片市场份额约为65%（联发科官网介绍[6]）；其他供应商则主要有中国大陆的晶晨股份、华为海思、海信集团等。
图表：彩电产业链全景图谱
资料来源：中商产业研究院，WitsView，Pixelworks，TI，中金公司研究部
新型显示（投影仪+激光电视）产业链
投影仪主要由光机、主控系统、幕布（可选）等部件组成，其核心为光机，约占整机成本一半以上。光机的构成（产业链上游）包括合光系统（光调制）、照明显示系统和成像系统。由于光学设计的专业性和复杂度，目前多数智能投影设备行业企业无光机自研能力，因此造成光机设计和整机设计无法良好衔接，导致产品性能、成本等方面不能完全达到理想状态。光机光调制部分很大程度上决定了除亮度之外重要的显示参数，核心路径分为三种：LCD[7]、DLP[8]和LCOS[9]，而DLP技术是目前家用消费级市场的主流。
据极米科技2021年年报披露，目前主流消费投影设备以DLP技术为主，核心专利均掌握在美国德州仪器（TI）公司。考虑到芯片部分也需要一定程度外购，我们综合测算激光投影的国产化率约50%。
► LCD液晶投影技术，起步于20世纪90年代，该技术利用液晶分子在电场作用下排列的变化，影响液晶单元的透光率或反射率，从而形成各类图像，但单片LCD显示的色彩偏弱。当前，LCD显示技术主要以日系企业爱普生、索尼、日电等为主。
►DLP数字光处理技术，DLP的优势在于光能利用率高、对比度高、像素填充率高等，缩小了投影设备的体积。目前，德州仪器享有DLP技术独家专利。
► LCOS硅基液晶技术，将传统的LCD玻璃基板替换成硅晶圆，并采用反射式投射提升光的利用效率。LCOS的优势在于芯片集成度高、分辨率和对比度高、光效率高，更适用于大尺寸、高亮度的显示产品，目前该技术主要为日系的索尼、JVC等企业掌控。
产业链中游包括光机整机、系统平台和处理芯片等。光机分为激光光学引擎和LED投影光学引擎。
图表：新型显示产业链全景图谱
注：成本拆分按照 2021 年数据估计得到。 资料来源：早鸟资讯，公司公告，中金公司研究部
扫地机器人产业链
扫地机器人由硬件和软件两部分组成，国产化率较高，据前瞻产业研究院及GfK数据，2021年中国扫地机市场占全球约32%，中国市场以本土品牌为主，海外市场则是外资品牌占比较大。硬件在产业链上游主要是原材料和零部件制造企业，原材料主要包括金属、塑料粒子、包材等，核心零部件包括芯片、传感器、电池、电机、智能控制器、光电元器件等。其中最核心的为芯片，主要包括主控芯片、MCU芯片、Wi-Fi芯片、电源管理芯片等。据力鼎产业研究，截止2020年日韩在电芯领域的市占率较高，超过50%，电芯占电池成本80%，使得我们测算的扫地机电池部分的国产化率在60%左右。
产业链中游主要是整机设计、制造，以及软件层算法。软件层主要包括运动控制模块代码、传感器代码和人工智能模块代码，分别决定扫地机器人的导航、避障能力及智能化功能（如语音或视频交互）。整机制造包括代码实现、芯片烧录、激光模组加工、整机组装测试等。
中国扫地机产品在技术创新上领先海外品牌。经过超声波雷达定位和随机碰撞清扫时期后，中国厂商采用激光雷达（LDS）导航技术，算法上采用全局规划功能，大幅提升了使用体验，扫地机器人进入爆发期。截至目前，中国扫地机品牌已基本完成激光雷达导航技术迭代，而海外品牌大多仍处在迭代过程中。第一代自清洁扫地机出现后，国内各品牌演化到现在的“自集尘+自清洁”全功能基站，而海外品牌在推出自集尘产品后尚未开始向自清洁方向迭代。由此看出，中国扫地机行业在技术、功能性上已经达到全球领先水平。
图表：扫地机器人产业链全景图谱
资料来源：公司公告，前瞻产业研究院，扫地机器人网，天猫旗舰店，中金公司研究部
LED照明产业链
LED照明产品的上游主要是电子元器件、驱动电源、塑料件、五金件等，电子元器件中最核心的是LED芯片。目前国产LED芯片生产方面全球领先，中游LED封装行业也已经发展起来，LED照明可以实现完全国产化。
照明电器行业的下游面临的是各级经销商和终端应用，根据终端应用领域的不同又可分为商业照明应用、办公照明应用、家庭照明应用、景观照明应用、工矿照明应用等不同细分市场。
图表：LED照明产业链全景图谱
资料来源：CSA，公司公告，中金公司研究部
注：上图行业产值规模均来自CSA数据。
痛点与机遇并存：上下游联动，部分环节对外依赖度高
产业链痛难点：部分上游电子元器件与原材料仍受限
在政策支持、企业积极投入、工程师红利持续兑现下，中国企业在全球的竞争优势不再局限于成本优势，已经转换为全面的产业链优势。我们看到，一些过去“卡脖子”的领域，现在已基本完成国产替代并出口国外。例如2021年全球转子压缩机（空调用）、活塞压缩机（冰箱用）中国产量全球占比分别达93%、84%（产业在线），2020年LCD面板全球生产面积50%以上在中国大陆。但是，在家电各细分板块上游的高精尖电子元器件上，仍然面临进口依赖难题，主要是芯片、MCU、激光器、IPM，生产面板所需要的上游核心原材料和配件虽然一般是本地配套，但外资企业占比高。
图表：高精尖电子元器件国产化率低
资料来源：公司公告，产业在线，Laser Focus World，新思界产业研究中心，IHS，Omdia，洛图科技，IDC，TrendForce，Global Info Research，中金公司研究部
注：1）图中气泡大小表示援引第三方机构或我们估算的市场规模。其中，半导体激光器援引Laser Focus World 2021预计值及长光华芯招股书；DMD+DLP援引德州仪器2021收入规模及毛利；LCOS援引新思界产业研究中心2022年预测值；TFT-LCD规模援引IHS数据；LCD偏光片援引Omdia；其他规模为估算值,部分参考产业在线数据。2）TFT-LCD面板国产化率指2020年LCD面板全球生产面积50%以上在中国。3）在中国大陆，由于这类产业走向世界，活塞压缩机、转子压缩机的国产化率用中国产量在全球的占比进行测算。4）液晶玻璃基板、LCD用偏光片、彩电SOC芯片的国产化率用全球市场中中国大陆企业的份额进行测算。
白电MCU，高端布局和料号数量上与海外企业存在较大差距。1）微控制单元（MCU）是电子系统中的基础控制芯片，将CPU、RAM、ROM[10]、定时计数器和多种I/O接口[11]集成在一片芯片上，形成芯片级的处理器。2）伴随白电市场智能化、变频化的发展，MCU需求种类和体量增加。产业在线数据，2020年空调、冰箱、洗衣机的MCU内销需求量4.86亿片，其中32位产品渐成主流（占比48.5%），16位和8位分别占比19.9%、31.6%。
► 32位MCU：1）高端布局方面，ARM Cortex M内核中，M7/M33/M35P/M55为中高端内核。海外大厂基本围绕高、中、低端内核进行全面布局；而国内厂商在高端领域布局不足，推出了部分产品。2）32位通用MCU料号数量方面，海内外存在较大差距。截至2021年末，国内龙头厂商有数百型号；而目前海外领先厂商如恩智浦、瑞萨、意法半导体等均有上千颗料号。
图表：2020年白电细分产品MCU用量
资料来源：产业在线，中金公司研究部
图表：主要家用电器MCU进口和国产比例变化
资料来源：产业在线，中金公司研究部注：2021年数据为产业在线估算值。
白电领域，2021年IPM国产化率11.6%左右（产业在线）。1）智能功率模块（IPM）由高速、低功率的IGBT芯片和优选的门级驱动及保护电路构成，可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护，是变频控制器的重要元器件之一。2）家电能效标准的提高、白电变频化带来可观的功率芯片增量。产业在线估计，2021年家用空调、商用空调、洗衣机的IPM需求分别达2.5亿颗、200多万颗、3300万颗，冰箱IGBT芯片需求达到1.2亿颗。3）产业在线数据，主要家用电器IPM国产化率从2017年2.2%提升至2021年11.6%左右。IPM领先生产商主要是安森美、英飞凌、意法半导体、罗姆、三菱电机、富士电机等欧美日企业，国内企业起步较晚。
图表：我国三大白电MCU及IPM需求量（内销+外销）
资料来源：产业在线，中金公司研究部
图表：主要家用电器IPM进口和国产比例变化
资料来源：产业在线，中金公司研究部注：2021年数据为产业在线估算值。
新型显示领域，激光光源以日本日亚为主，目前尚未国产替代，无法量产。1）激光器按个数有28、14、8等组合方案，28个激光器组合采用14红7绿7蓝的方案，即为三色激光方案。日本日亚公司是蓝光LD[12]和绿光LD的主要供应商，而红光LD则由日本三菱等公司提供。国产品牌仍未实现大规模量产。2）绿光和红光LD的制造难度大，主要由于倍频转换技术难度高，转换晶体成本高，因此绿光LD的价格最高，其次为红光LD。3）蓝光激光采用氰化物气相外延的方法制备，目前GaN外延材料生长技术难度大，国际上仅有日亚和欧司朗能够实现产业化。4）国内企业在红光LD产业化进程中取得突破。但整体来看，国内研发和生产三基色LD器件在功率、效率和可靠性方面与国际同行尚有差距，蓝绿LD技术的经济指标还不能满足激光电视的应用需求，红色LD已接近实用化的水平，完全国产替代仍需要时间。
图表：三色激光二极管产品参数统计
资料来源：中国激光电视产业白皮书，中金公司研究部
新型显示领域的光处理芯片，DLP路径下由德州仪器把控，LCOS路径下国内企业尚未量产。1）投影仪光机的构成包括光源、光调制、光路结构、镜头等。其中光调制部分很大程度上决定除亮度之外重要的显示参数，核心路径分为三种：LCD、DLP和LCOS，DLP技术是目前家用消费级市场主流。2）DLP数字光处理技术，是以DMD数字微反射器作为光阀成像器件，每个DMD由数百万个微镜排列形成，每个微镜对应一个图像像素。DLP的优势在于光能利用率高、对比度高、像素填充率高等，缩小了投影设备的体积。DLP路径下，核心DMD芯片规格主要影响投影显示亮度和清晰度，目前德州仪器享有独家专利，尚未实现国产替代。3）LCOS硅基液晶技术，将传统LCD玻璃基板替换成硅晶圆，并采用反射式投射提升光的利用效率。LCOS的优势在于芯片集成度、分辨率、对比度和光效率高，更适用于大尺寸、高亮度显示产品，目前芯片供应商主要为日本索尼和JVC、以及美国的晶典。国内有企业推出LCOS光阀芯片，但短期内无法量产替代。
图表：中国智能投影市场显示结构类型占比
资料来源：洛图科技公众号，中金公司研究部
图表：LCOS与DLP技术对比
资料来源：公司公告，中金公司研究部
彩电领域，中国大陆面板产能实现对日韩的反超，但面板上游及彩电的核心材料和配件存在外资“卡脖子”难题。
► 面板：大陆面板产业通过学习韩国当年的逆周期投资策略，大陆面板厂商积极投产、投资高世代线，2016年中国大陆面板产能首次超越日本，2018年进一步超越韩国和中国台湾，2020年LCD面板全球生产面积50%以上在中国大陆。
图表：全球LCD产能分布变化
资料来源：iHS，中金公司研究部
►偏光片：偏光片占液晶面板成本15%左右，是我国液晶面板技术国产化最困难领域之一。根据Omdia数据，2021年全球偏光片市场规模约百亿美元，产能TOP3的分别为住友、LG化学以及日东。2020年中国大陆企业的市场份额快速提升，但在偏光片上游材料中，PVA、TAC两种膜材料（约占偏光片成本75%左右）技术门槛高，仍被日本企业把控。
图表：2021H1全球LCD TV面板市场份额（按面积）
资料来源：Sigmaintell，中金公司研究部
图表：2021年全球LCD用偏光片市场份额
资料来源：Omdia，中金公司研究部
► 玻璃基板：玻璃基板是生产液晶面板最核心的部件之一，主要供应商有美国企业康宁、日本企业AGC旭硝子及电气硝子。按照2021年玻璃基板领域主要上市公司的相关业务收入测算，全球显示玻璃基板市场，中国大陆企业份额不足20%，仍主要集中在美日企业手中。
► 彩电主控SOC芯片：中国台湾企业联发科于2012年收购开曼晨星，目前在全球彩电SOC芯片市场份额约为65%（联发科官网介绍[13]）。近年中国大陆企业围绕主控SOC芯片进行了布局和投资。
►智能电视、智能微投的操作系统依赖安卓内核。1）目前智能电视主流系统包括Android系统、Tizen系统（英特尔和三星基于Linux开发得到）、WebOS系统（LG从惠普手中收购得到）等。其中，安卓系统最为主流，各厂商都推出了基于安卓系统的智能电视。由于谷歌服务退出中国市场，且国内很多App未进入Google Play商城，国内大多数厂商都基于免费开源的安卓系统进行改动和定制，推出自己的系统。2）与电视厂商类似，智能微投厂商也基于安卓内核推出了自己的系统。
产业链机遇：标准提升与新技术带动行业转型发展
环保要求下，空调和冰箱制冷剂产业有升级空间。制冷剂是在制冷系统中不断循环并通过其本身状态变化以实现制冷的物质，共经历四代技术演变。梳理并分析《2020年度中国制冷剂产品市场分析》等专业资料，我们可知：1）第一代制冷剂是CFC（氟氯烷烃）类，代表产品为R11、R12等，由于其含氯，对臭氧层破坏大，全球层面已淘汰。2）HCFC（氢氟氯烃）作为第二代制冷剂，代表产品R22广泛应用于空调、冷冻、发泡等行业。HCFC含有氢，因此对臭氧层的破坏较小。欧美国家已淘汰，国内应用广泛；根据1987年签署的《蒙特利尔协议书》，发达国家将于2030年前全面淘汰，发展中国家将于2040年前全面禁用。3）第三代制冷剂为HFC（氢氟烃），能效优秀、对臭氧层无破坏，因此一经推出就在空调、制冷、发泡等领域广泛应用，但是依旧有较高的温室效应。第三代制冷剂在国外广泛应用，处于淘汰初期；考虑到冰箱、空调更新周期8-10年，完全淘汰尚且需要时日。4）氢氟烯烃（HFOs）作为第四代制冷剂，是化工合成工质，生产成本较高，尚未规模化应用。第四代制冷剂市场布局企业众多，美国霍尼韦尔与杜邦共同开发的HFO-1234yf制冷剂已经在欧美得到大力推广，科慕、阿科玛也在积极布局。
清洁电器和油烟机产业链主要在中国，但是围绕用户体验，产业升级空间犹在。1）清洁电器电池，目前业内主要使用圆柱电池，体型较大。体型小、能量密度高的软包电池如果应用于扫地机或者手持吸尘器上，可以减小产品体积和重量，以及提供更长的续航时间，是行业发展的方向。2）清洁电器、油烟机和集成灶的电机，可提升方向有如何实现更高的转速，同时配合风道设计实现更小的噪声。
人工智能作为新兴产业，全球AI技术有待突破。在人工智能、大数据等技术的推动下，智能家居市场正处于发展期。1）智能家居是以住宅为平台，基于IoT技术，由硬件（智能家电、智能硬件、安防控制设备等）、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈。2）市场期待AIoT智能家居生态，但是目前除了硬件方面的障碍（智能硬件渗透率低、互联互通有难度等），最核心的阻碍之一是人工智能技术尚不成熟，目前大多只能实现机械式判断，无法达成管家式的判断和服务，和实际家庭需求不符，导致用户体验较差。3）人工智能芯片，美国企业先发优势明显，Compass Intelligence公布的2018年全球AI芯片企业排名中，前8均为美国公司，国内厂商排名最高的是华为海思（第12）。国内人工智能起步较晚，2016年发展为国家战略，根据艾媒咨询数据，2020年中国人工智能芯片市场规模达184亿元，预计2023年将突破千亿元。
图表：2018年全球人工智能芯片企业排名
资料来源：Compass Intelligence，中金公司研究部
图表：2018-2023年我国人工智能芯片市场规模
资料来源：艾媒咨询，中金公司研究部
发展现状：上游痛难点尚需攻克，中小企业创新较难
中国家电品牌全球竞争力领先，产业链痛难点集中于上游。中国在家电产业集群与人力成本上具备优势，目前已是全球最大的家电生产国和出口国。下游品牌厂商追求规模与效率，以美的、格力、海尔为代表的大企业市场份额逐步集中，较大的体量也支撑了其持续不断的创新，同时也在逐步完成从出口ODM/OEM向OBM的转型。而中小企业创立的新兴品牌虽然也具备一定的突破式创新能力，如石头科技在路径规划算法上的领先突破，但大多数情况还是根据行业现状提供渐进式创新，如投影厂商在自动梯形矫正、自动对焦等方面的提升。整体而言，家电厂商大多定位于下游组装，少数领域具备关键零部件自供能力，大部分仍是按产业链分工向上游原材料及零部件厂商采购。国内目前在LED、面板等产业链已实现突破，成为具备全球优势的产业，但在MCU、IPM、DMD芯片、激光光源及面板上游原材料供应上仍较依赖国外厂商。因此我们以上游产业链痛难点及潜在升级方向为主，就行业特征及中小企业发展现状展开讨论。
白电板块
针对白电产业链上游，目前痛难点集中于MCU和IPM芯片的自主供应，产业升级方向在于环保性制冷剂的应用，但这三类环节所在细分领域受限于行业发展阶段或对资金技术有较高要求，目前都更适合大企业进行创新。下游品牌厂商中，因白电发展较为成熟、对企业全产业链效率及规模要求较高，因此上市公司以大企业为主，中小企业较少，创新主要集中于噪音改善、智能互联、健康锁鲜、环保低耗等领域。
►MCU：MCU属于技术及资本密集型产业，对人员研发能力、设备投入要求较高，2021年国内MCU企业平均CAPEX占利润比重约43%。目前海外巨头技术领先、MCU国产化率较低，根据Omdia数据，2020年MCU国内市场CR5约70%，国内厂商目前已在通用32位MCU上实现突破。2021年行业平均研发费用率15.8%，需要较多的创新要素，但中小企业受限于资金实力与上下游话语权，独立创新较为艰难。
►IPM：IPM属于技术及资本密集型产业，对大额设备、产线及研发效率要求较高，2021年国内企业平均CAPEX占利润比重约125%，平均研发费用率6.1%，行业较为集中，Omdia数据显示2020年IPM全球市场CR5约73%，国际领先厂商为英飞凌、三菱、富士电机、安森美等，国内部分厂商较为领先，但产业技术迭代较快、行业集中度高，中小厂商创新机遇较少。
►制冷剂：与前两类零部件不同，制冷剂行业发展较为成熟，目前国内广泛应用的是第二代氟制冷剂R22，国产化率较高，同时国内相关企业研发费用率也较低，2021年平均值2.5%，可创新的维度较少。近年来环保低耗概念逐渐受到消费者和厂商关注，但制冷剂行业以大量资源购入和设备投入为主，且行业集中度较高，据中商产业研究院，第三代制冷剂产品R134a产品CR4在70%以上，更适合体量较大的企业进行创新，中小企业创新空间较少。
图表：白电板块痛难点环节
注：1）MCU环节选取上市公司：兆易创新、中颖电子、芯海科技、复旦微电、国民技术、乐鑫科技；2）IPM环节选取IGBT概念相关上市公司；3）制冷剂环节选取制冷剂概念相关上市公司；4）下游品牌选择美的集团、格力电器、海尔智家、海信家电；5）研发费用率：采用上述公司2021年数据计算平均值；6）国产化率取2021年数据：MCU和IPM环节国产化率仅针对白电领域；7）产业集中度取2021年数据，针对MCU/IPM/制冷剂整个板块，而非仅白电领域。 资料来源：Wind，Omdia，Yole，AVC，产业在线，中商产业研究院，中金公司研究部
白电上游痛难点环节中小企业人均专利数高但盈利能力较弱。我们选择A股从事相关业务的上市公司进行分析，以10亿元年收入和2000人母公司员工数作为划分依据，总结中小企业发展现状。可以发现，在MCU、IPM及制冷剂领域，中小企业营收规模小、人均专利数高（制冷剂除外），MCU领域中小企业人均专利数达0.73，但盈利能力弱于大企业，制冷剂中小企业甚至未能实现盈利。究其原因，一方面是中小企业样本数较少，容易产生受单独样本影响，另一方面是中小企业前期在人员和设备上的研发投入较高，而下游客户认证需要一定的时间，收入和利润的提升与研发费用投入在同一时期内不匹配，且在量产和效率提升等方面表现也不如大企业，因此导致中小企业ROE、ROA略低于大企业。
图表：白电板块各环节中小厂商发展现状
注：1） MCU、IPM、制冷剂三个环节上市公司的选择与上文相同，取2021年数据；2）2021年营业收入低于10亿元、母公司员工数少于2000人的划分为中小企业；3）制冷剂中小企业（国新文化）2021年研发费用率较为异常，因此以最近三年平均研发费用率替代。 资料来源：Wind，公司公告，中金公司研究部
彩电与新型显示板块
针对彩电与新型显示产业链上游，目前痛难点集中于新型显示的激光光源、光处理芯片的制备，以及彩电面板上游原材料偏光片环节，这三类环节目前都更适合大企业进行创新。下游品牌厂商中，部分龙头厂商自研激光显示技术，其余厂商体量均较小，且以非上市企业为主，其创新主要集中在智能化改进、亮度及分辨率提升、自研操作系统等领域，针对上游核心零部件研发投入较少。
►激光光源：半导体激光行业为资本及技术密集型，对专利技术、资本投入、技术设备等要求较高，中小企业难以承担，2021年报显示，A股激光器上市公司平均CAPEX占利润比重高于90%。根据Laser Focus World数据，2020年全球半导体激光器市场规模67亿美元，2015-2020年CAGR 10%，产业发展成熟，主要由日系厂商把控，日本日亚公司为蓝光、绿光激光器的主要供应商，红光激光器主要由日本三菱公司提供。我们认为激光器行业目前对小企业创新包容度较低，大企业在突破性创新上更具潜力，且参考LED行业发展经验，整体产业受政策扶持力度影响较大，产业政策对中小企业的创新支持力度对其在激光器行业的发展有较大影响。
►光处理芯片：DMD芯片作为投影显示产品中的光机的核心部件，决定了DLP技术下投影产品的亮度和分辨率，成本占整机比重约28%，相关技术由德州仪器研发，目前国内企业研发较少。光处理芯片为技术及资本密集型产业，研发壁垒较高，同时DMD芯片作为精密设备，技术设备能力及生产良率决定了其是否能量产及后续降本可能性。德州仪器在此领域发展已较为成熟，1987年公司研发出第一块数字显微镜装置(DMD)，1996年数据光学处理（DLP）技术正式商品化走向投影显示市场。受限于大额资本投入及技术储备，中小企业实现颠覆式创新难度较大。
►偏光片：对设备及劳动力投入要求较高，产业发展较为成熟，创新空间较少，适合大企业创新。早期是日韩厂商在显示领域有较为完整的专利链条，形成了较大的产业集群，因此偏光片技术长期被日韩厂商占据，根据Wits View数据，2020年LG化学、日东电工及住友化学预计占全球偏光片60%以上份额。但近年来国内显示企业不断加码研发和投资，生产份额快速提升，国产化问题逐步改善。
图表：彩电与新型显示板块各环节特征
注：1）激光光源选取上市公司为：锐科激光、福晶科技、杰普特、长光华芯；2）偏光片环节选取上市公司为：冠石科技、三利谱；3）新型显示下游品牌选取上市公司为极米科技、光峰科技、海信视像、视源股份；4）彩电领域选取上市公司为创维电器、TCL电子、海信视像、深康佳A、四川长虹；5）研发费用率：采用上述公司2021年数据计算平均值，其中新型显示光处理芯片领域国内没有从事相关业务的企业，因此以德州仪器2021年数据计算；6）产业集中度数据针对整个细分环节，而非仅新型显示或彩电领域。
资料来源：Wind，洛图科技公众号，《2021年中国激光产业发展报告》（中国激光杂志社、中国科学院武汉文献情报中心、中国光学学会，2021年），AVC，Wits View，中金公司研究部
彩电与新兴显示板块中小企业人均专利数及盈利能力较高。目前A股上市企业中涉及激光光源、光处理芯片及偏光片制备的标的较少，其中光处理芯片尤为明显，我们认为原因或在于德州仪器在DMD芯片上技术及体量优势大幅领先，全球产业链分工明确，且对资本投入和研发实力要求较高，在缺少政策创新和产业链优势的情况下，国内企业研发动力不足、研发投入产出比不高，因此鲜有布局。而激光光源领域，中小企业研发效率较高、盈利能力（ROE 16%）显著领先大企业，人均专利数略高（0.24），但因涉及标的较少，可能受个体差异影响较大。偏光片领域产业较为成熟，中小厂商抗风险及盈利能力较低，因此上市公司以大企业为主，近年来开始逐步实现国产化替代，但目前创新活力较为欠缺，研发费用率（3.6%）及人均专利数均较低（0.03）。
图表：彩电与新型显示各环节中小厂商发展现状
注：1） 激光光源与偏光片环节上市公司的选择与上文相同；2）2021年营业收入低于10亿元、母公司员工数少于2000人的划分为中小企业。 资料来源：Wind，公司公告，中金公司研究部
家电类专精特新企业：细分梳理与突破案例
家电类专精特新公司梳理
家电企业及子公司、入股的公司中，涉及新型显示与“产业跨界”的公司较多。其中，国家级“专精特新”企业共有8家，由3家新型显示与消费电子、2家产业跨界、1家民用电工及照明、1家清洁电器、1家按摩类家电相关公司构成。除国家级“专精特新小巨人”名单外，我们还梳理出13家家电上市公司相关的省级“专精特新”企业名单，省级与国家级“专精特新”合计21家，其中新型显示及消费电子、产业跨界等分别占33.3%、19.0%。
图表：国家级、省级“专精特新”相关家电公司
资料来源：Wind，公司公告，公司官网，中金公司研究部
整体来看，被列入专精特新“小巨人”名单的企业多集中于产业链上游电子零部件、机械零部件等领域。对于家电而言，相关“专精特新”企业有三类：1）新型显示与消费电子中，除上游、电机环节等公司外，也有下游品牌；2）家电企业因“产业跨界”在专用设备领域具有优势而被评为“专精特新”；3）传统家电巨头因自身或旗下公司制造优势被评为省级“专精特新”。整体而言，我们认为国内家电产业下游环节，无论是产品颠覆式创新还是体验升级，均较海外市场已有一定程度的领先，因此更多的是国内品牌走向全球市场，但在上游部分核心零部件环节因产业链制约而落后于一些国际厂商，因此其业务“强链”“补链”属性更强，也更符合专精特新企业的特征。
政策建议：鼓励攻克上游技术，引导完善人才激励
鼓励家电企业攻关上游核心技术，并确保供应链安全。1）鼓励攻克核心技术。目前制冷剂、空调部分上游核心零部件依赖外部采购；彩电中玻璃基板依赖日美；白电、新型显示、清洁机器人芯片国产化率不足。2）鼓励企业对原材料的套期保值。家电大量使用铜、铝等大宗商品，由于全球热点事件影响，建议鼓励企业重视原材料套期保值、完善期货市场、现货交割等制度，为企业锁定成本提供支持。同时，提升我国对铜、铝、不锈钢等定价权，也有利于生产型企业维持合理毛利率。3）确保供应链平稳通畅。对企业予以便利条件，确保生产销售运输通畅。
对更高标准的企业给予更大优惠力度。例如空调领域，能耗标准升级正使空调向着变频趋势转变。建议对符合绿色、高能耗效率企业及产品给予更大优惠，促进企业向低碳环保、高新技术转型。同时，被认定为“专精特新”企业及产品，建议予以税收或融资优惠。
重视高校人才培养，同时提升职业教育水平。涉及“卡脖子”的技术领域，需从基础科学、实验研究等领域系统性培养，家电上游核心元器件及原材料等领域有所欠缺，亟需相关高技术人才。建议在高校专业、人才引进、研究经费等进行支持，打造系统性的更高水平人才体系；在户口政策、租购房方面加大优惠。由于家电企业涉及组装生产，职业技术教育也需要大力支持。
鼓励“国货”需求，适时出台家电相关消费刺激与升级政策。中国家电品牌已逐步普及，但居民对更高水平的家电产品，一些地区家电产品仍存在较大的提升空间。建议适时推出如家电下乡，节能减排绿色补贴等政策，在刺激需求的同时，引导企业向更高标准、更绿色环保转变。
鼓励优秀家电企业“走出去”，合理开拓多元化市场。通过并购或在全球设立研发基地从而提升自身产品水平，优质案例表明合理并购及多元化将助中国家电企业开拓海外市场。中国家电企业处于优势地位，性价比方面优于外商，性能方面逐步走向引领，建议鼓励引导并购多元化之路，将助于市场拓展与销售提升。
结语：从规模优势到技术优势
我们通过全面梳理中国家电行业的产业链生态、痛难点及发展机遇、中小企业发展现状以及专精特新企业的细分案例，相对全面地刻画了中国家电制造业全面产业升级，不断突破技术瓶颈，从弱到强、从技术仿制的代工制造到全面引领全球市场、品牌出海的过程。
开放国内庞大的消费市场形成规模化优势。在最开始的阶段，中国利用国内消费市场的大型规模吸引全球家电巨头进入到中国市场，近身学习全球家电企业的先进技术、先进的管理经验、先进的品牌运作模式。国内家电企业初步形成规模化的成本竞争优势，物美价廉、高性价比成为最初中国家电的产品形象。
不断投入研发创新，规模优势转化为技术优势。随着国产家电规模化优势的逐步巩固并形成最初的资本积累，国内家电企业不间断地投入大量研发支出和人才资源，突破技术壁垒实现国产替代，将最初的规模化优势转化为技术引领优势。空调产业链的持续突破及一体化，是中国家电企业技术不断突破、发展创新的缩影。空调龙头不断加强产业链一体化，攻克难题，已经实现空调压缩机、电机、变频控制器、MCU的国产替代。压缩机、电机技术不仅用于家电产品的生产，而且已经跨界发展到当前具有成长性的新能源汽车零部件领域。研发技术、制造工艺的不断进步和更新迭代是中国家电业持续发展的根基。
核心技术突破升级产品形态，进军全球高端市场。中国家电业实现充分竞争，核心技术不断突破，比如空调产品利用航空涡轮对旋技术、煮饭机器人利用潜艇导弹发射的微穿孔技术。除了中国企业在海外进行的品牌和产能收购外，核心技术的不断突破和迭代也为国产家电产品高端升级、进军全球市场提供了最为关键的保证。
中国家电专精特新企业的创新产品引领全球市场。传统家电行业整体增速放缓，由增量市场步入存量市场，但中国家电行业的专精特新中小企业用实现突破的核心技术围绕消费者的需求不断推出创新家电产品，引领全球消费市场，助力产品渗透率的提升。
中国家电产业实现充分竞争，技术不断迭代进步并紧紧围绕消费者需求，最终在全球形成竞争力。
风险提示
市场需求不足风险。家电及相关企业的盈利较为依赖市场总体需求，包含内需及外需。若宏观经济产生较大波动，可能导致社会需求不足，如果地缘冲突加剧也会对海外需求产生扰动，进而影响企业出口，均可能对收入带来负面影响。
技术创新变慢风险。新技术早期需要较大比例的研发支出，技术突破与应用效果存在一定的不确定性，早期研发支出可能对公司盈利产生一定拖累；技术创新速度也有可能因技术难度的增加而放慢，使得产品迭代速度放缓，进而影响公司盈利能力。
[1] ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，在家电等领域有广泛应用
[2] RAM（Random-Access Memory）即运行内存，简称运存，是一种用来暂时保存数据的元件
[3] ADC是Analog-to-Digital Converter缩写，指模拟/数字转换器；DAC是Digital-to-Analog Converter的缩写，指数字/模拟转换器
[4] Modulator (调制器) 与Demodulator (解调器) 的简称，中文称为调制解调器
[5] DSP（Digital Signal Processor），即数字信号处理器，是一种专用于数字信号处理的可编程芯片
[6] https://i.mediatek.com/digital-tv
[7] LCD (Liquid Crystal Display)，其构造是在两片平行玻璃中放置液态晶体，中间有许多垂直和水平的细小电线
[8] DLP (Digital Light Processing)，数字光处理。该技术先把影像讯号经过数字处理再进行投影
[9] LCOS (Liquid Crystal on Silicon)，一种新型的反射式Micro LCD投影技术
[10] ROM (Read-Only Memory)，只读存储器
[11] l/O 接口负责主机与被控对象进行信息交换，主机通过I/O 接口与外部设备进行数据交换
[12] LD指激光二极管
[13] https://i.mediatek.com/digital-tv
文章来源
本文摘自：2022年10月11日已经发布的《专精特新|家电：不断突破，产业升级经典》
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