半导体行业研究报告：万物互联，Wi-Fi当先.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 / 31 Table_Main 行业研究|信息技术|半导体 证券研究报告 半导体行业研究报告 2020年06月25日 Table_Title 万物互联，Wi-Fi当先 Table_Summary 投资摘要： 物联网进入高速成长阶段，关注Wi-Fi芯片赛道 科技产业先后经历了互联网、移动互联网时代，当前正在迈入物联网时代。自 2005 年以来，物联网经过十余年发展，技术成熟度曲线越过大规模商用拐点，开始进入高速成长阶段。此外，物联网终端应用繁多，呈现出碎片化的长尾市场特征，包括智能家居、智能商场、智慧酒店、智慧办公、智慧医疗等多个应用场景。快速发展、应用广泛的物联网将刺激一系列上游产品的需求放大，如Wi-Fi、AI语音等。 Wi-Fi MCU & Wi-Fi 6快速成长，龙头公司将优先受益 Wi-Fi 作为物联网最重要的连接方式之一，将优先受益于物联网的发展。Wi-Fi MCU从家电应用向非家电应用加速渗透，包括灯、插座、窗帘、门锁、个人穿戴产品等。WIFI 6的多用户MIMO技术极大的改善了多个终端并发的通信速率问题，扩大单个路由器的可连接终端数量。Wi-Fi 6 企业级Wi-Fi设备出货量将于2023年占据全球出货总量的90%，成为主流方案。全球Wi-Fi芯片行业头部企业乐鑫科技2019年出货量达 1.44 亿片，同比增长 79.4%，占全球份额的 30%左右，未来将继续受益于Wi-Fi MCU与Wi-Fi 6的快速发展。 AI 语音时代到来，物联网产业迎来增长引擎 语音交互是最自然的人机交互方式。2014年以来，语音交互在智能音箱上得到了广泛应用，语音识别算法持续得到演进。智能语音交互的产品形态不再局限于智能音箱，将向更多的智能硬件终端扩散。乐鑫科技在智能语音领域提供芯片、操作系统、软件等全方位解决方案，在AI语音普及的大潮中有望迎来新的增长引擎。 投资建议：关注乐鑫科技、博通集成、中颖电子 物联网接力移动互联网，是科技领域未来的核心赛道，有望诞生下一个科技巨头。（1）乐鑫科技在物联网WIFI MCU占据龙头地位，全球市占率约 30%，有望受益万物互联的时代机遇。（2）博通集成通过ECT芯片卡位汽车领域，在车联网市场有望再上新台阶。（3）中颖电子是家电 MCU市场领导者，通过收购澜至科技布局WiFi领域，有望受益家电联网化的大趋势。 风险提示： 新冠疫情下，电子行业终端应用需求下滑的风险；Wi-Fi 6芯片应用普及进展不及预期的风险；物联网WIFI领域价格竞争加剧的风险。 Table_Invest 推荐|维持 Table_PicQuote 过去一年市场行情 资料来源：Wind、国元证券研究中心 Table_DocReport 相关研究报告 国元证券行业研究-IC设计行业行业报告：国产替代正当时，精选赛道获双重红利2020.06.23 国元证券行业研究-美方制裁华为事件点评：没有伤痕累累，哪来皮糙肉厚2020.05.19 Table_Author 报告作者 分析师 贺茂飞 执业证书编号 S0020520060001 电话 021-51097188 邮箱 hemaofeigyzq 联系人 刘堃 电话 021-51097188 邮箱 liukun1gyzq 附表：重点公司盈利预测 Table_Forecast 公司代码 公司名称 投资评级 昨收盘 （元） 总市值 （亿元） 净利润（百万元） PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 688018 乐鑫科技 增持 201.68 161.34 158.51 210.60 306.34 101.79 76.61 52.67 603068 博通集成 增持 81.44 112.97 252.37 254.27 305.74 44.76 44.43 36.95 300327 中颖电子 增持 32.41 90.57 189.33 229.23 268.42 47.84 39.51 33.74 资料来源：Wind，国元证券研究中心 -8%21%51%80%110%6/24 9/23 12/23 3/23 6/22半导体与半导体生产设备 沪深300请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 31 目 录 1. Wi-Fi 是局域物联网的核心连接方式 . 5 1.1 Wi-Fi：应用最广的联网方式 . 5 1.2 Wi-Fi芯片海量市场规模 . 5 1.3 物联网成为推动Wi-Fi 芯片行业发展新引擎. 7 2. Wi-Fi 6方兴未艾 . 9 2.1 Wi-Fi技术标准演进历史 . 9 2.2 相比前几代标准，Wi-Fi 6优势显著 . 9 2.3 Wi-Fi 6各家厂商产品开发进展梳理 . 12 2.4路由器领域 . 13 3. 万物互连时代，Wi-Fi MCU大有可为 . 15 3.1 什么是物联网Wi-Fi . 15 3.2 家居场景：Wi-Fi MCU助力家居智能转型 . 15 3.3 Wi-Fi联网是智能家居的主流联网方式. 17 3.3.1 智能单品之一：网络摄像机（IPC） . 18 3.3.2 智能单品之二：智能插座 . 19 3.3.3 智能单品之三：Wi-Fi智能灯 . 20 3.4智能音箱是智能家居入口，未来前景广阔 . 21 3.4.1 海外巨头大力投入智能音箱，抢占家居场景入口 . 21 3.4.2 国内厂商后发赶超，份额技术双发力. 21 4. 主要厂商及竞争格局 . 23 4.1 主要厂商 . 23 4.2 主要Wi-Fi 企业盈利能力几何 . 24 4.3 本土Wi-Fi 芯片厂商梳理 . 25 5. 投资建议 . 26 5.1 乐鑫科技 . 26 5.2 博通集成 . 28 5.3 中颖电子 . 29 6. 风险提示 . 30 图表目录 图1：Wi-Fi芯片的应用场景 . 5 图2：Wi-Fi芯片全球市场规模 . 6 图3：Wi-Fi设备年度出货量 . 6 图4：Wi-Fi设备累计出货量 . 7 图5：全球链接设备分布 . 7 图6：物联网市场规模及预测（十亿美元） . 8 图7：Wi-Fi MCU应用市场分布 . 8 图8：Wi-Fi MCU和BLE SoC 全球出货量 . 9 BXhVbYqUqXmZjZeUfWfVmYnXtO7NcMbRsQrRmOnNlOmMrPiNoMsNbRrQpOwMsQqNwMmOtP请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 / 31 图9：企业Wi-Fi 设备各版本出货量预测（百万台）. 12 图10：已发布的Wi-Fi 6产品厂商汇总 . 12 图11：家庭在智能家居的平均消费金额（美元） . 16 图12：2016年全球智能家居渗透率增长情况 . 16 图13：物联网Wi-Fi下游应用 . 16 图14：NEST智能联网产品 . 17 图15：小米智能联网产品 . 17 图16：涂鸦智能智能联网产品 . 17 图17：美的智能联网产品 . 17 图18：门面监控 . 18 图19：4K 网络视频会议 . 18 图20：各厂家Wi-Fi智能插座价格对比 . 19 图21：传统插座与Wi-Fi智能插座图例 . 20 图22：美的智能无线充电小夜灯 . 20 图23：2018 Q4全球智能音箱出货量分布 . 22 图24：2019 Q4全球智能音箱出货量分布 . 22 图25：ESP-Skainet的应用场景 . 22 图26：涂鸦智能语音模组M1发布会 . 23 图27：百度鸿鹄芯片模组发布会 . 23 图28：瑞昱近三年财务数据对比（百万新台币） . 25 图29：宽腾达近三年财务数据对比（万美元） . 25 图30：乐鑫科技营收状况（百万元） . 27 图31：乐鑫科技毛利率、净利率 . 27 图32：乐鑫科技营收拆分 . 27 图33：乐鑫科技研发费用（百万元） . 28 图34：博通集成营收状况（百万元） . 28 图35：博通集成毛利率、净利率 . 28 图36：博通集成营收拆分 . 29 图37：博通集成研发支出（百万元） . 29 图38：中颖电子产品营收结构 . 29 图39：中颖电子营收数据 . 29 图40：中颖电子利润率 . 30 图41：中颖电子现金流与营收比较（亿元） . 30 表1：各版本Wi-Fi技术标准 . 9 表2：Wi-Fi 5和6的技术指标对比 . 10 表3：Wi-Fi 6的技术优势及说明 . 10 表4：Wi-Fi 6的各类应用场景 . 11 表5：已发布的Wi-Fi 6芯片产品汇总 . 13 表6：已发布的Wi-Fi 6标准的路由器产品汇总 . 14 表7：华为Wi-Fi 6版本路由器的技术特性及说明 . 14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 / 31 表8：已发布的支持Wi-Fi 6的终端设备汇总 . 15 表9：各种无线传输技术对比 . 15 表10：网络摄像机价格 . 18 表11：传统插座与Wi-Fi智能插座对比 . 20 表12：主流普通台灯、Wi-Fi智能台灯价格对比 . 20 表13：Google、Amazon智能音箱产品 . 21 表14：全球主要芯片设计厂商 . 23 表15：瑞昱近三年财务数据（百万新台币） . 25 表16：宽腾达近三年财务数据（万美元） . 25 表17：国内主要WIFI厂商 . 25 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 / 31 1. Wi-Fi是局域物联网的核心连接方式 1.1 Wi-Fi：应用最广的联网方式 Wi-Fi 是全球应用最广的局域网连接通信协议，在手机、电脑、平板电脑等主流消费电子终端已经成为标准配置。随着芯片成本的快速下降，Wi-Fi 物联网应用领域得到广泛的应用，包括智能扫地机器人、空调、智能摄像头、智慧插座等。根据IDC数据，全球WiFi芯片出货量在2022年将达到49亿颗，占据各大主流互联方案出货量的40%以上，是物联网最主要的连接方式之一。 图 1：Wi-Fi芯片的应用场景 资料来源：MarketWatch、国元证券研究中心 1.2 Wi-Fi芯片海量市场规模 Wi-Fi芯片大市场，成长空间广阔。根据MarketWatch预测，2019年Wi-Fi芯片的全球市场总规模约为160亿美元，未来几年内将以4.2%的复合增长率增长，到2024年，Wi-Fi芯片的市场规模将达到205亿美元。 笔记本电脑可视门铃汽车电子智能 w i f i 电灯P T Z 相机智能宠物用具智能门锁 智能摄像头智能手机智能加热器智能社区请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 / 31 图 2：Wi-Fi芯片全球市场规模 资料来源：MarketWatch、国元证券研究中心 根据ABI Research的统计和预测，2019年全球Wi-Fi电子设备出货量达32亿只，预计到2022年全球Wi-Fi出货量将达到39亿只。2019年累计约有240亿台Wi-Fi设备出货，到2022年，预计Wi-Fi设备累计出货量将达到350亿台。 图 3：Wi-Fi设备年度出货量 资料来源：ABI Reseach、国元证券研究中心 05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022Wi-Fi设备年度出货量（百万台）请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 / 31 图 4：Wi-Fi设备累计出货量 资料来源：ABI Reseach、国元证券研究中心 1.3 物联网成为推动 Wi-Fi芯片行业发展新引擎 物联网的概念于 1999 年提出，经过二十余年的发展，物联网行业正逐步从萌芽期进入快速成长期。根据IoT Analytics数据，2019年全球联网终端节点数量达到194亿个，其中IoT物联网节点达83亿台，Non-IoT联网节点达111 亿台。到2025年，IoT 物联网节点数量将达到 215 亿台。高速发展的物联网深刻影响着家居、工业、医疗、交通等众多应用层领域，成为了 Wi-Fi 芯片巨大的下游市场。物联网技术让所有能行使独立功能的终端节点实现互联互通。 图 5：全球链接设备分布 资料来源：loT Analytics、国元证券研究中心 05000100001500020000250003000035000400002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 / 31 图 6：物联网市场规模及预测（十亿美元） 资料来源：loT Analytics、国元证券研究中心 物联网推动 Wi-Fi 出货量快速成长。根据 ABI Researh 数据，2019 年全球 Wi-Fi芯片出货量约为32亿只，随着Mesh网络、智能家居、车联网等应用的兴起，Wi-Fi芯片保持快速成长态势。 根据Techno Systems Research数据，全球物联网Wi-Fi芯片 2019年出货量约为5亿片，保持40%以上高速成长。Wi-Fi MCU主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件（例如电灯和插座）、工业物联网等。根据Techno Systems Research 的行业调查报告，家用 WIFI 产品占物联网应用的 69%，工业应用占比17%。 图 7：Wi-Fi MCU应用市场分布 资料来源：Techno Systems Research、国元证券研究中心 110 151 205 287 404 568 797 1119 1567 0200400600800100012001400160018002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 202529%40%17%14%家用电器设备家庭物联网配件工业物联网其他请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 / 31 智能家居行业的增长会同时带动 Wi-Fi MCU 和 BLE SoC 的出货量增长。根据Techno Systems Research行业调查报告估算，两者合计在2017-2019年期间平均年增长率为40%左右。 图 8：Wi-Fi MCU和 BLE SoC全球出货量 资料来源：Techno Systems Research、国元证券研究中心 2. Wi-Fi 6方兴未艾 2.1 Wi-Fi技术标准演进历史 1997年6月，第一代Wi-Fi 技术标准由电气和电子工程师协会（IEEE）正式颁布，至今已有20余年历史。第一代Wi-Fi技术标准又称为802.11-1997。 Wi-Fi 技术在业界的巨大商业推动力之下快速迭代，带宽、速率这两个关键技术指标得到显著提升。Wi-Fi 6的速率是Wi-Fi 2（802.11a）的速率的180倍，支持的带宽也从20MHz提升到160MHz。 表 1：各版本Wi-Fi技术标准 各类指标 Wi-Fi 2 Wi-Fi 3 Wi-Fi 4 Wi-Fi 5 Wi-Fi 6 发布年份 1999年9月 2003年6月 2009年10月 2013年12月 未发布已经商用 技术标准 802.11a 802.1b 802.11g 802.11n 802.11ac 802.11ax 频率 5GHz 2.4GHz 2.4GHz 5/2.4GHz 5GHz 5/2.4GHz 资料来源：网络公开资料整理，国元证券研究中心 2.2 相比前几代标准，Wi-Fi 6优势显著 WIFI 6在局域网组网方面优势明显。WIFI 6在带宽、延时等方面进步较大，更加适合多用户、高吞吐率的应用场景。配套移动通信从4G网络向5G升级，WIFI 6的吞吐率峰值达到9.6Gbps，与5G网络吞吐率相当。 WIFI在物联网领域有着广泛的应用，大量企业园区已经开始启用AI口罩识别系统、请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 / 31 大数据门禁管理系统、服务机器人等设备。这些物联网设备的到来，意味着无线局域网面临着更多全新挑战，升级Wi-Fi 成为当务之急。 表 2：Wi-Fi 5和 6的技术指标对比 技术指标 Wi-Fi 5 Wi-Fi 6 技术标准 802.11ac 802.11ax 带宽 20/40/80/ 20/40/80/ 160MHz 160MHz 快速傅立叶变换采样数 64/128/256/512 256/512/1024/2048 子载波距离 312.5kHz 78.125kHz OFDM符号 3.2usec 12.8usec OFDM符号循环前缀长度 0.8/0.4usec 0.8/1.6/3.2usec 最高样点数 256-QAM 1024-QAM 数据传输速率 433Mbps（80MHz，1SS） 600.4Mbps（80MHz，1SS） 6933Mbps（160MHz，8SS） 9607.8Mbps（160MHz，8SS） 空间流 1-8条（实施中不能超过4条） 1-8条 资料来源：Wi-Fi Alliance、国元证券研究中心 作为目前市场主力的Wi-Fi 5，和Wi-Fi 6对应用场景的需求相似，适用于高速率、低延时、大容量的场景，但后者弥补了前者的很多缺陷。Wi-Fi 6 将在接下来的 5年内成为无线通信的关键主力技术，因为它从五个方面显著优于第五代技术。 表 3：Wi-Fi 6的技术优势及说明 优势 说明 可接入量大幅提高 AP介入容量是Wi-Fi 5（802.11ac）的4倍，支持更多的终端并发接入，最多可供1024台设备同时连接。 数据传输速率大幅提升 使用1024正交调幅 (QAM) 进行更密集的调制，单条空间流80MHz带宽的关联速率从433Mbps提升到600.4Mbps，提升幅度高达40%。同时理论最大关联速率（160Mbps带宽，8条空间流）从6.9Gbps提升到9.6Gbps，提升幅度也达40%，将为用户带来更为顺畅的使用体验。 稳定性更高 基于正交频分多址 (OFDMA) 的调度，可降低开销和延迟。 可靠性高 Wi-Fi 6可以在接收的信号强度指示 (RSSI) 显著降低的情况下实现更好的运作。 耗能更低 功耗节约30%以上，满足物联网终端对低功耗的需求，能够更低成本、更环保地构建物联网的未来应用场景。 资料来源：Wi-Fi Alliance、国元证券研究中心