国内数字隔离芯片龙头纳芯微

苏州纳芯微电子股份有限公司是一家聚焦高性能、高可靠性模拟集成电路研发和销售的集成电路设计企业。

公司成立于 2013 年 5 月，2016 年4 月整体变更为股份有限公司。2016 年 8 月在新三板挂牌，为配合公司战略发展规划 2018 年9 月终止挂牌。

公司技术不断突破，先后获得“中国半导体 MEMS 十强企业”、“2021 年度中国创新IC设计公司”、“2021 年度中国 IC 设计成就奖之年度最佳功率器件奖（NSi6602）”等荣誉称号。

主要产品包括号感知芯片、隔离与接口芯片、驱动与采样芯片，应用于息通讯、工业控制、汽车电子和消费电子等领域，可供销售产品型号超800 款。

凭借从消费级、工业级到车规级的产品覆盖能力以及对客户应用场景的精准把握能力，公司已与中兴通讯、汇川技术、霍尼韦尔、智芯微、阳光电源、海康威视、韦尔股份等客户建立深度合作。

车规级芯片已在比亚迪、东风汽车、五菱汽车、长城汽车、上汽大通、一汽集团、宁德时代、云内动力等终端厂商实现批量装车，同时进入了上汽大众、联合汽车电子、森萨塔等终端厂商的供应体系。

前沿技术保驾护航，营收归母强势上涨

公司收入规模及利润规模呈现大幅上涨。2021 年实现营业收入约8.62 亿元，同比上升 256 %，实现归母净利润 2.21 亿元，同比上升 334%。

得益于长期的研发投入和技术积累、芯片国产化的政策支持以及庞大的国内市场需求，公司号感知、隔离与接口、驱动与采样等主要芯片产品在各领域取得较大增长。

分业务来看，公司号感知芯片、隔离与结构芯片业务收入倍速增长，驱动与采样芯片完成市场导入后逐步发力。

2021H1，号感知芯片实现营收0.97 亿元，公司各类号调理 ASIC 芯片在相应下游应用领域均保持快速增长趋势，尤其是TWS耳机等消费电子市场的持续增长。

2021H1，隔离与接口芯片、驱动与采样芯片分别实现营收1.65、0.77 亿元，主要受益于两类产品在电力储能、光伏、功率电机驱动、新能源汽车等应用领域业务的明显增长。

毛利率高位稳定，持续加大研发投入。公司毛利率长期维持在50%以上，主要得益于国内竞争对手较少、自身高集成度、小型化产品具有的高附加值、同时与客户合作早具有先发优势。

2021 年，公司投入 1.07 亿元研发费用，同比增长174%。未来，公司将继续增加研发投入，以保证新品研发速度及满足下游客户快速产生的新需求。

股权架构清晰利决策，高管学历加持稳经营

王升杨、盛云、王一峰直接及间接持股 46.35%，为公司控股股东及实控人。三人在分别负责公司管理、研发、销售等核心业务板块，各方合作密切、互相任。

为了优化内部管控及维持公司控制权稳定，三人于 2016 年 3 月及2020 年9 月签订《一致行动人协议》，。公司下设纳矽微、远景科技、纳芯微（深圳）、海春微等5 家全资子公司，并控股襄阳臻芯传感科技有限公司。

现任管理层学历高、技术硬、稳定性强，为高质经营、高效管理奠定坚实基础。王升杨毕业于北京大学，半导体设计工程师出身，十几年来深耕电子行业，从业履历丰富，2013 年 9 月至今任公司董事长兼总经理。

副总经理盛云为复旦大学硕士学历，兼任公司研发负责人，拥有较强的专业背景与卓越的公司管理能力。其余管理层也多深耕行业，部分兼任高级技术人员，既了解市场业务又具备公司管理实战经验，易于高效做出管理决策。

纳芯微国内隔离芯片龙头，传感+隔离技术组合主打高壁垒市场，号感知芯片多品类覆盖，车规级认证

在号感知方向，传感器是将现实世界的号转化为数字世界号的装置，是数字世界号处理的起点。

一个完整的传感器由前端的敏感元件和后端的号调理ASIC芯片构成，由于敏感元件存在非线性或受温度影响较大等特点，需要号调理ASIC芯片对敏感元件输出的电号进行调理。

ASIC 芯片是传感器系统的核心部件。ASIC 芯片即专用集成电路芯片，是指依产品需求不同而定制的特殊规格集成电路芯片产品。

区别于传统的分立器件方案，公司的传感器号调理 ASIC 芯片将自主设计的各个电路模块集成至一颗芯片中，能够实现传感器号的采样、放大、模数转换、传感器校准、温度补偿及输出号调整等多项功能，性能和成本都得到了大幅优化。

随着下游行业的迅速发展，终端市场对传感器的需求大幅提升，号调理ASIC芯片的市场也随之增长。传感器主要应用于以下领域

消费电子MEMS 传感器消费电子类下游产品智能手机、平板电脑、可穿戴设备整机产量的增长，以及整机产品中硅麦克风、加速度传感器、陀螺仪等的渗透率进一步提高，带动了相关 MEMS 传感器行业需求的增长。

工控领域传感器及其号调理 ASIC 芯片产品在工业领域应用广泛，其作为过程控制和测量系统中的前端元件，被大量应用于工业自动化中的测量、分析与控制等环节。

汽车电子领域汽车传感器的前端敏感元件通常将测量的压力、位置、角度、距离、加速度等息转化为电号，由传感器号调理ASIC 芯片对其进行放大、转换、校准等操作后，向汽车电子控制器输出准确的号。

根据博世（BOSCH）估计，目前一辆汽车上安装有超过 50 个 MEMS 传感器，其中应用较多的是加速度、压力传感器及陀螺仪等传感器。

根据赛迪顾问的数据，2016 年中国 MEMS 传感器的市场规模为363.3 亿元，2019年市场规模增长至 597.8 亿元，赛迪顾问预计 2022 年市场规模将增长至1,008.4亿元。

从细分领域来看，射频MEMS以25.9%的比例成为2019年最广泛应用的MEMS产品，MEMS压力传感器 19.2%，位居第二，排名三至四位的分别是IMU 惯性传感器、MEMS麦克风传感器，市场占比分别为 8.9%和 7.1%。

号调理 ASIC 芯片作为传感器号放大、转换、校准等处理的重要元件，其市场规模也随着 MEMS 传感器的发展而逐年扩张。

国外具备传感器号调理 ASIC 芯片设计能力的公司包括BOSCH（博世）、ST（意法半导体）、NXP、Infineon 等业内龙头企业。

其号调理ASIC 芯片主要是配套自身传感器敏感元件产品，大部分都不单独对外销售，且和国内的传感器公司少有业务合作。

Renesas 和 Melexis 作为国外自研出售的传感器号调理ASIC 芯片的厂商，其产品聚焦于汽车和工业领域的应用，具有业内领先的技术指标。

公司传感器号调理 ASIC 芯片的典型产品为压力传感器、加速度传感器和硅麦克风号调理 ASIC 芯片。

根据市场调研机构 Transparency market research 的数据，2020年中国压力传感器和加速度传感器号调理 ASIC 芯片的市场规模分别为2,162.83万美元和1,395.56 万美元。

2020 年公司两类产品的销售额分别为4,542.23 万元和2,099.73万元，公司两类产品国内市场占有率分别为 32.19%和 23.06%。

数字隔离芯片性能国际领先，新能源助力增长

隔离器件是将输入号进行转换并输出，以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。电气隔离能够保证强电电路和弱电电路之间号传输的安全性，如果没有进行电气隔离，一旦发生故障，强电电路的电流将直接流到弱电电路，可能会对人员安全造成伤害，或对电路及设备造成损害。

电气隔离去除了两个电路之间的接地环路，可以阻断共模、浪涌等干扰号的传播，让电子系统具有更高的安全性和可靠性。

一般来说，涉及到高电压（强电）和低电压（弱电）之间号传输的设备大都需要进行电气隔离并通过安规认证。

隔离器件广泛应用于息通讯、电力电表、工业控制、新能源汽车等各个领域。从技术路线上来说，隔离器件可以分为光耦和数字隔离芯片两种。

相比传统光耦，数字隔离芯片是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、温度范围更广的隔离器件，并且拥有更高的可靠性和更长的寿命。数字隔离又分为磁耦合和电容耦合。

光耦通过电到光到电的形式进行号传输。容耦采用高频号调制解调将输入号通过电容隔离之后传输出去。磁耦主要通过磁场进行能量传递将号进行隔离传输。

从下游应用来看，数字隔离芯片主要应用于息通讯、电力自动化、工厂自动化、工业测量、汽车车体通讯、仪器仪表和航天航空等产品及领域。

根据Markets andMarkets的数据，2020 年数字隔离类芯片在工业领域上使用最多，占比达28.58%，其次是汽车电子行业，占比达 16.84%，通领域位居第三，占比达 14.11%。

未来随着工业自动化和汽车电气化进程的推进，根据 Markets and Markets 的统计，与2020 年相比，2026年工业领域、汽车电子领域和通领域在数字隔离类芯片的市场占比将分别稳定在28.80%、16.79%和 14.31%。

工控为数字隔离芯片主要应用场景。工业 4.0 背景下，人机交互情形会随着机器设备的增长而增多，而工业用电为 220V 至 380V 交流电，远超人体的安全电压36V。

为了保障生产人员的人身安全，必须对高低压之间的号传输进行隔离以保护操作人员免受电击，该类隔离需求涉及人机交互的各个节点。

具体来说，工业自动化系统有多个PLC/DCS节点，每个 PLC/DCS 节点控制一至多个变送器、机械手、变频器、伺服等设备，出于安规需要，上述设备对数字隔离类芯片均有需求。

新能源汽车催生更多数字隔离芯片需求。与汽油车相比，新能源汽车的电气化程度更高。出于安规和设备保护的需求，数字隔离类芯片也更多地应用于新能源汽车高瓦数功率电子设备中。

包括车载充电器（OBC）、电池管理系统（BMS）、DC/DC转换器、电机控制驱动逆变器、CAN/LIN 总线通讯等汽电子系统，成为新型电子传动系统和电池系统的关键组件。因此，新能源汽车新增了多种数字隔离类芯片产品的需求。

以电机驱动为例，电控单元（ECU）和电机控制器之间的CAN通讯需要隔离芯片，功率管和控制器之间需要隔离栅极驱动器，电机驱动的电流采样需要隔离ADC/隔离运放。

除了对隔离芯片数量需求的提升，新能源汽车还提升了对隔离技术的要求。电池功率密度的提高带来了电池工作电压的提高，纯电汽车（EV）或各种形式的混合动力电动汽车（HEV）的高压电池可达到 200V-400V。

具有较高的运行温度，这要求数字隔离芯片具有高耐压的特性以及满足车规级温度要求，传统的光耦的已经不能应对在高温环境下工作的需要。

汽车内部设计简单化发展要求数字隔离芯片具有高集成度，集成了接口、驱动、采样等功能的隔离芯片更具优势。

5G 电源模块增加催生更多隔离芯片需求。5G 频段高频化所带来的覆盖区域变小，除了将导致 5G 时代全球站点数量倍增外，站点能耗也将翻倍，电源功率密度将因此提升，平均功率将是 4G 时代的 2.5 倍。

随着电源功率提升，功率器件数量、内部通道数、模块数均随之增加，单个电源模块的数字隔离类芯片需求量也将大幅增加。

由于5G设备的散热需求更高，而整个机房空间有限，需要基站有更智能的温控、监控以及备电能力，基站内器件也需要更好的耐温能力。

这对基站中的器件提出集成化、耐高温、耐高压的需求。具有隔离功能的电源、驱动、采样、接口等集成化程度高且耐压能力强的产品将进一步受到市场的青睐。

随着工控，新能源汽车及 5G 基站需求持续景气，数字隔离器件市场蓬勃发展。据IHSMarkets 统计，2020 年数字隔离器件市场规模达到 4.5 亿美元，预计到2024 年增长至7.7亿美元，CAGR 达+14.3%。

数字隔离领域的国际市场主要供应商为 ADI、TI、Silicon Labs 等欧美半导体公司，国内主要供应商为纳芯微、荣湃半导体等。

在隔离技术方面，ADI 于2007 年率先推出磁耦合技术，Silicon Labs 在 2009 年于业内首发电容耦合数字隔离技术，TI、公司、荣湃半导体使用的均为电容耦合数字隔离技术。

公司是国内较早规模量产数字隔离芯片的公司，各品类数字隔离类芯片中的主要型号通过了 VDE、UL、CQC 等安规认证，部分型号通过了 VDE0884-11 增强隔离认证，相关隔离与接口产品已成功进入多个行业一线客户的供应体系并实现批量供货。

根据 Markets and Markets 的数据，2020 年全球数字隔离类芯片的出货量为 7.01 亿颗，同年公司数字隔离类芯片产品出货量达到3,586.71万颗，市场占有率为 5.12%。

驱动与采样芯片功率器件的钥匙，品类持续扩张

驱动芯片是用来驱动 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的芯片，能够放大控制芯片（MCU）的逻辑号，包括放大电压幅度、增强电流输出能力，以实现快速开启和关断功率器件。

隔离驱动芯片能够在驱动功率器件的同时，提供原副边电气隔离功能。公司提供的隔离驱动芯片可靠性高，能满足复杂化系统与高压场景中的相关应用。

公司的 NSi6602 驱动芯片的驱动能力、传输延时、绝缘工作电压等性能指标上达到或优于国际竞品，另外，部分隔离驱动芯片产品的封装形式通过了AEC-Q100 认证，应用于新能源汽车车载电源。

驱动芯片是放大控制电路的号使其能够驱动功率晶体管的中间电路，其被广泛应用于工业、电源、能源以及汽车等领域。

根据驱动芯片应用领域的不同，可以分为马达/电机驱动芯片、显示驱动芯片、照明驱动芯片、音圈马达驱动芯片、音频功放芯片等。

根据弗若斯特-沙利文的统计数据，2018 年全球市场驱动芯片出货量共896.37亿颗，中国市场为 292.31 亿颗，占到全球市场出货量的 32.6%。预计2023 年全球驱动芯片出货量将达 1,221.40 亿颗，其中中国市场预计出货量为 456.51 亿颗。

采样芯片是一类实现高精度号采集及传输的芯片，主要用于系统中电流、电压等模拟号的监控。隔离采样芯片可在采样的基础上提供原副边电气隔离功能。

公司隔离采样芯片能在实现高精度号采集及传输的同时，具备高耐压隔离功能。公司的NSi1300隔离采样芯片具有良好的精确性，其增益误差、偏置误差、非线性度误差均达到或优于国际竞品；

CMTI（共模输入号抗干扰）能力性能优于国际竞品，其最小值达到了±100kV/μS，拥有优秀的抗干扰能力，能够助力客户实现更高鲁棒性的系统设计，提高功率密度。

公司驱动与采样芯片于 2020 年第三季度开始批量出货，已成功应用于通基站、工业自动化、智能电网、新能源汽车等场景中。

目前国际市场驱动芯片的供应商以 Infineon、TI、ROHM（罗姆半导体）、ST（意法半导体）、ADI、Silicon Labs 等公司为主，其中 Infineon、TI、ADI、Silicon Labs 等企业推出了可应用于新能源汽车的隔离驱动芯片。

由于隔离驱动芯片技术难度较大，需要同时具备高压隔离技术和驱动技术，国内拥有隔离驱动芯片产品的公司较少。在采样芯片领域，行业内主要供应商有 Broadcom、ADI、TI 等欧美半导体公司。

报告期内，公司采样芯片主要为基于数字隔离技术的隔离 ADC、隔离运放等。凭借丰富的车规级芯片开发能力，公司的隔离驱动与隔离采样芯片在 2020 年第三季度开始批量出货后，已进入比亚迪、五菱汽车、长城汽车、一汽集团、宁德时代等国内主流终端厂商的新能源汽车供应体系并实现批量装车。

盈利预测

收入端

号感知芯片公司号感知芯片包含传感器号调理ASIC 芯片和集成式传感器芯片，涵盖压力传感器、硅麦克风、加速度传感器、电流传感器、红外传感器等类型。

其中压力传感器号调理 ASIC 芯片主要应用于工业控制、汽车电子等领域；根据博世估计，目前一辆汽车上安装有超过 50 个 MEMS 传感器。

2020 年公司出货量6.3亿颗，随着号感知芯片下游车企认证加速及下游传感器厂商国产替代意愿增强。

我们预计2022-2024 年公司号感知芯片出货量达 17.5/26/33 亿颗。2021H1，单价0.18元，预计未来三年单价为 0.16/0.15/0.15 元。实现收入 2.80/3.90/4.95 亿元。

隔离与接口芯片公司隔离与接口芯片包含标准数字隔离、集成电源的数字隔离、非隔离接口以及隔离接口等，下游已批量出货于工业控制中的工业服务器、安防监控、电池管理系统，以及新能源汽车等场景中。

2020 年公司隔离与接口芯片出货约4273万颗。未来随着新能源汽车渗透率提升。我们预计公司 2022-2024 年隔离与接口芯片出货量为4.25/6.30/8.50 亿颗，2021H1，单价 1.88 元，预计未来三年单价为1.65/1.50/1.45元。实现收入 6.60/9.00/12.33 亿元。

驱动与采样芯片公司驱动与采样芯片于 2020 年第三季度实现批量出货。2021年实现收入 2.64 亿元，收入增长显著，成为公司新的收入增长点。

息通讯、工业控制以及新能源汽车领域的主要客户积极推动国产化芯片产品的供应链布局，在前期完成认证后，加大了对公司驱动与采样芯片的采购规模。

随着 22 年公司产能的逐步释放，我们预计公司 2022-2024 年驱动与采样芯片实现收入 5.78/8.40/11.60 亿元。

毛利率端

号感知芯片2018~2020 年公司号感知芯片毛利率分别为56.03%/53.16%/51.97%，有小幅下滑，主要由于硅麦克风号调理 ASIC 芯片的销售占比逐年提高影响。

未来随着产品结构稳定。我们预计 2022-2024 年公司号感知芯片毛利率为46.5%/46%/46%。

隔离与接口芯片2021H1 公司隔离与接口芯片毛利率为55.09%。公司为国内隔离芯片龙头，竞争格局稳定。我们预计 2022-2024 年将保持稳定。

驱动与采样芯片2021H1 公司隔离与接口芯片毛利率为54.50%。随着公司产品销量逐渐提升。我们预计 2022-2024 驱动与采样芯片毛利率为年为53.0%/53.0%/52.0%。

综 上 我 们 预 计 公 司 2022-2024 年 实 现 收 入 15.3/21.5/29.0 亿元，毛利率为52.11%/51.60%/51.56%。