(一)深耕电源及电池管理模拟 IC,布局端到端完整解决方案
上海南芯半导体科技股份有限公司成立于2015年,专注于从事模拟和嵌入式芯片的 研发、设计和销售。自成立以来,公司围绕锂电池充电管理进行了持续的研发和产 品迭代,以USB PD充电管理产品为切入点,产品线已从初期通用充电管理芯片和 DC-DC芯片逐渐拓宽至包括充电协议芯片、无线充电管理芯片、AC-DC芯片、电荷 泵充电管理芯片、锂电管理芯片在内的完整产品线,各产品线下的产品系列亦不断 补充完善并更新迭代。目前,公司已成长为国内领先的模拟和嵌入式芯片设计企业 之一,根据公司招股书引用Frost&Sullivan数据,以2021年出货量口径计算,公司电 荷泵充电管理芯片位列全球第一,升降压充电管理芯片位列全球第二、国内第一。
布局端到端充电完整解决方案,广泛应用于多个下游领域。公司秉持“时间优先、 性能优先”的产品设计理念——在本土竞品空白市场,力争国内率先量产;在已有 竞品推出的细分领域,力争推出更高性能产品,使关键技术指标达到或超过国外竞 品。目前,公司已覆盖供电端到设备端的完整应用,包括供电端的反激控制、同步整 流、充电协议通信,设备终端内部的充电协议通信、充电管理、电池管理,以及各类 DC-DC转换和显示屏电源管理等产品,广泛应用于以智能手机为代表的消费电子市 场、以储能电源和无人机为代表的工业市场以及以车载充电为代表的汽车市场。

(二)客户入股彰显公司综合实力,核心管理团队产业经验丰富
阮晨杰(公司董事长)为公司控股股东与实际控制人,下游客户入股助力公司协同发 展。截至2023年4月3日,公司董事长兼总经理阮晨杰先生直接持有公司20.22%的股 份,并通过担任员工持股平台辰木信息、源木信息的执行事务合伙人行使公司15.99% 股份的表决权,合计控制公司36.21%的股份,为公司的控股股东和实际控制人。同 时,公司下游客户安克创新(持股5.25%) 、OPPO(持股4.17%)、vivo(持股3.46%)、 小米(通过小米基金持股2.35%)的入股支持,彰显了下游客户对公司综合实力的认可, 亦有助于促进公司与下游头部客户的深化合作与协同发展。
公司核心管理团队产业经验丰富。公司核心管理团队来自于德州仪器、Linear和 Marvell、Synopsys等国内外顶尖半导体公司,拥有多年业内工作或管理经验,具备 丰富的产业经验和较强的专业背景,是公司研发与管理活动的骨干力量。在核心管 理团队带领下,公司将技术研发实力作为公司发展的第一驱动力,建立了完善的产 品研发体系,能够快速高效地满足公司各领域的新技术与新产品开发需求,有效推 动了公司技术升级与产品迭代。
(三)营收高速增长,各项业务盈利水平稳步向好
营收规模高速增长,盈利能力稳健提升。2019-2022年度,公司分别实现营业收入 1.07亿元、1.78亿元、9.84亿元和13.01亿元,年均复合增长率为129.95%,保持了 高速增长的态势。公司营收快速增长主要得益于公司抓住了电荷泵作为手机大功率 充电方案快速渗透及国产替代带来的发展机遇,推出了能与国际大厂直接竞争的高 性能产品。公司在2021年实现归母净利润扭亏为盈,2022年实现归母净利润2.46亿 元,同比增长0.89%。2019-2022年,公司销售毛利率从37.80%提升至43.04%,销 售净利率从9.17%提升至18.93%,公司盈利能力稳健提升。

公司电荷泵充电管理芯片贡献主要营收,各项业务盈利水平稳步向好。分业务营收 构成来看,公司电荷泵充电管理芯片自2020年量产后出货量迅速铺开,于2021年超 越通用管理芯片成为公司第一大业务,2020-2022H1营收入占比由3.53%提升至 72.47%,为公司贡献了主要营收。从各项业务毛利水平来看,2019-2022H1各产品 线的毛利率稳中有升,各项业务的经营状况逐渐向好。
消费电子为公司主要下游市场,应用领域有望持续优化。分终端应用市场来看,公 司产品主要应用在手机、笔记本/平板电脑、电源适配器等消费电子领域,2019- 2022H1,公司应用于消费电子市场的营收占比分别为 95.60%、81.40%、94.57% 和95.13%。其中,公司近年来供给手机市场产品的营收占比最高,2022H1营收占比 已达74.88%;供给其他消费市场品的营收占比逐年下降,由2019年占比95.60%降 至2022H1的20.25%。同时,公司积极丰富产品应用领域,持续加大工业及汽车领域 的研发投入,汽车市场产品2022H1实现营收685.42万元,占比已由2019年的0.27% 提升至2022H1的0.88%。
(一)模拟 IC 应用领域广泛,市场成长空间广阔
模拟IC是连接真实世界和数字世界的桥梁,按功能可分为电源管理和信号链芯片。 模拟IC属于集成电路的子分类,主要用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号 (如声音、光线、温度等)。按功能划分,模拟IC可分为信号链芯片和电源管理芯片两 大类。信号链芯片主要是处理、接收发送模拟信号,将光、磁场、温度、声音等信息 转化为数字信号,可进一步分为以放大器、比较器、模数/数模转换器及各类接口产 品。电源管理芯片主要功能为实现电压转换、充放电管理、电量分配、检测和驱动 等,按照功能可分为DC/DC转换器、AC/DC转换器、充电产品、电池管理、通用电 源管理产品等。

电源管理芯片是电子产品和设备不可或缺的关键器件,负责所需电能的变换、分配、 检测等管控功能。电源管理芯片是所有电子产品和设备的电能供应中枢和纽带,负 责所需电能的变换、分配、检测等管控功能,使得电压和电流应保持在设备可以承 受的规定范围内。不同设备对电源的功能要求不同,为了使电子设备实现最佳的工 作性能,需要对电源的供电方式进行管理和调控;同一款电子设备中的不同芯片在 工作中也需要配备不同的电压、电流强度,需要电源管理芯片进行管控,因此电源 管理芯片在电子设备中有着广泛的应用。
电池管理芯片是电池充电全链路及电池状态管理涉及的芯片集合,需满足充电过程 全部要求。电池管理芯片包括但不限于电芯检测、电流电压转换和调整、充电过程 控制及电池保护、监测、计量等功能,是电池充电全链路及电池状态管理所需芯片 的集合。其中,以充电功能为主的电池管理芯片属于电源管理芯片的细分领域,而 保护、监测、计量功能相关的芯片则包含信号链类模拟芯片和搭载的嵌入式固件数 字类芯片。

模拟IC产品生命周期较长,下游应用广泛且分散。模拟IC的功能(电源管理+信号链) 决定了它几乎存在于所有电子产品中,主要下游应用涵盖工业、汽车、通信、消费电 子、计算机、政府/国防等众多领域。不同应用方向的产品寿命、技术要求和毛利率 水平存在差异,其中汽车、工业应用场景中的产品需要具备较长的使用寿命、较高 的技术要求。根据IC Insights数据,模拟IC最主要的下游应用领域是通信、汽车和工 业,2021年占比分别为36%、24%和21%。
下游应用需求推动模拟芯片行业规模稳健增长。随着汽车电动化智能化、物联网、 人工智能等高新技术产业的迅速崛起及所带来的产业革命,越来越多的电子产品将 步入人们日常生活,在旺盛下游需求的推动下,模拟IC市场空间有望稳健增长。根 据公司招股书引用的Frost & Sullivan数据,2021年全球模拟芯片销售额为741亿美 元,2017-2021年复合增长率约为 8.69%。其中,2021年全球电源管理芯片市场规 模约378.7亿美元,2017-2021年CAGR为14.16%;2021年全球电池管理芯片出货量 为 319.3 亿颗,预计未来仍将保持快速增长。

(二)行业竞争格局相对分散,国际大厂占据市场主导地位
模拟IC行业竞争格局相对分散,龙头厂商底蕴深厚。由于模拟行业料号众多、下游 应用广泛、客户群体庞大,模拟厂商很难做到一家独大,根据 Frost & Sullivan 统 计,2021年全球前十大模拟芯片供应商合计占据全市场约62%的份额。海外龙头大 多历史悠久,底蕴深厚,大多成立于集成电路诞生的60年代初和黄金发展的90年代, 如德州仪器(1930年)、亚德诺(1965年)、英飞凌(1999年)。
海外厂商具有先发优势,占据市场领先地位。模拟IC行业具有较长的发展历史且产 品生命周期较长,海外厂商在技术专利、研发团队规模、料号数量和产品组合等方 面具有比较明显的先发优势,更容易为客户提供一站式解决方案,客户黏性强,占 据了较高的市场份额。根据IC Insights数据统计,2021年全球前十大模拟集成电路 供应商依次为德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、科沃、恩智浦、安 森美、微芯、瑞萨电子,均为海外厂商。
作为模拟芯片行业的主要细分市场之一,全球电源管理芯片市场同样呈现出国际大 厂主导的竞争格局。目前在电源管理领域实力较强、业内知名的模拟芯片企业主要 为 TI、安森美、立锜科技等为代表的芯片供应商,其在销售规模、产品种类、核心 IP等方面具备领先优势。整体上国际大厂产品种类多,应用领域覆盖消费电子、工 业、汽车、航空航天等,在资产规模、研发能力、产品丰富性、覆盖的客户等方面具 有较为明显的优势。
(三)国内市场空间广阔,国产替代大势所趋
中国模拟芯片市场持续扩充,电源管理芯片将实现进一步增长。中国模拟芯片市场 规模在全球占比达到 50%以上,是全球最主要的模拟芯片消费市场,2017-2021 年 复合增长率约为 9.32%,增速高于全球。受益于5G通信、新能源汽车、物联网、消 费电子等终端市场的蓬勃发展,中国电子设备的数量及种类持续高增,叠加设备能 效要求愈发严格,电源管理芯片需求被不断驱动。未来,随着工业应用、汽车电子、 大型服务器等下游需求不断增长,中国电源管理芯片市场规模将实现进一步增长。 根据公司招股书引用Frost & Sullivan数据,中国电源管理芯片市场规模在2026年将 达到1,284.4亿元,2021-2026年CAGR为7.53%。

国产替代大势所趋,本土模拟厂商迎来发展良机。近年来,中国模拟芯片自给率呈 现上升趋势,但仍然处于较低的水平,根据赛迪顾问和Wind数据测算,2021年中国 模拟芯片自给率不足12%,具备非常广阔的国产替代空间。同时,模拟IC在内的半 导体产业供应链自主可靠的重要性持续提升,进一步加速了模拟IC国产替代进程。 随着国内企业产品开发速度加快,在新技术和产业政策的双轮驱动下,未来中国模 拟芯片市场将迎来发展机遇,有望维持高速增长态势。
(一)“供电端”到“设备端”解决方案完整布局,电荷泵芯片优势明显
国内率先布局USB-PD充电管理,已推出多款明星产品。公司作为国内最先布局 USB-PD充电管理的公司之一,经过多年对高性能电池管理芯片的专注研究,公司已 拥有充电管理芯片、DC-DC 芯片、AC-DC芯片、协议芯片及锂电管理芯片等多条产 品线,推出多款明星产品。特别是在电荷泵芯片领域,南芯自研电荷泵充电管理芯 片覆盖2:1、4:1、4:2、6:2等多种架构,能够满足终端设备22.5W-200W功率的充电 需求。同时,公司产品充电效率高,温升小,无需电感,外围元件简单,可根据客户 需要集成PD快充协议及私有协议。除满足充电功能外,公司电荷泵充电管理芯片还 支持放电功能,能够提供正向降压、反向升压及直通等多种模式,并且可以搭配无 线充电接收端,实现高功率无线充电。
持续丰富产品矩阵,是少数具备供电端到设备端完整解决方案的本土企业。公司深 耕电源及电池管理领域,持续丰富产品矩阵,目前产品已包括供电端的反激控制、 同步整流、充电协议通信,设备终端内部的充电协议通信、充电管理、电池管理,以 及各类DC/DC转换和显示屏电源管理等,已在高端消费领域实现从供电端到设备端 的产品覆盖,构筑了端到端的解决方案优势。

依托高端消费领域优势地位,持续扩充工业和汽车领域应用。通过持续的研发和产 品迭代,公司产品功率范围覆盖10-200W。其中,电荷泵大功率充电系列产品已通 过国内多个知名手机品牌厂家的认证,并已实现大规模稳定量产,其它电源及电池 管理芯片已在笔记本、平板电脑、TWS耳机等各类消费电子产品中广泛应用,凭借 前瞻的产品定义及快速的响应能力,公司已成为国内消费电子充电管理市场的中坚 力量。基于在消费电子领域充电管理芯片的高成长经验,公司持续加大工业及汽车 领域的研发投入,目前DC/DC类产品已在工业领域稳定出货,主要应用于储能、电 动工具与清洁工具;无线、有线充电类产品也已通过车规认证并实现出货,导入汽 车前装市场。
(二)部分产品性能引领行业,持续加大研发投入夯实竞争壁垒
掌握多项电源及电池管理领域关键技术,核心技术护城河深厚。公司将技术研发实 力作为发展第一驱动力,已掌握多项电源及电池管理领域关键技术,能根据下游应 用领域的发展快速开发出性能优异的产品,是国内少数在细分领域能与同行业国际 大厂直接竞争并实现高端产品国产替代的公司之一,构筑了较为坚实的竞争壁垒。 截至2022年6月30日,公司已取得境内发明专利 54 项, 境外专利 1 项,集成电 路布图设计专有权 59 项。 公司电荷泵产品打破海外垄断,性能引领行业。自成立以来,公司专注于电源及电 池管理芯片的研发与产业化应用,高度重视研发投入与技术创新,凭借核心技术实 力,多次在电源及电池管理领域取得技术突破及推出高性能产品。自2019年起,公 司陆续推出了全部架构电荷泵产品,在产品丰富度方面均已比肩海外大厂甚至引领 行业,并在充电效率等主要性能指标上具备了与国际大厂相竞争的性能或超越国外 竞品的性能,芯片出货量不断攀升,打破了海外大厂垄断局面,已成为业界翘楚。
持续加大研发投入,夯实公司竞争壁垒。公司不断加大研发投入,2019-2021年研发 费用分别为0.25亿元、0.39亿元和 0.94亿元,占当期营业收入比例均在9%以上。同 时,公司极为重视研发人才队伍建设,研发团队人数持续扩充。截至2022年6月30日, 公司共有技术研发人员214人,占公司员工总数的56%,研发人员硕博以上学历占比 超57%。凭借持续的研发投入与强大的研发团队为公司未来业务拓展和业绩增长的 打下了坚实基础。

(三)服务于多领域知名终端客户,各产品线国内市场地位突出
凭借出色的产品性能,公司已积累众多优质品牌客户资源。公司积极把握近年来新 兴应用领域和新兴技术的发展方向,秉持不断创新的企业文化,为客户提供高性能、 高品质与高经济效益的IC解决方案,积累了丰富的品牌客户资源。在手机领域,公 司产品已进入荣耀、OPPO、小米、vivo、moto等知名手机品牌,并完成直接供应商 体系认证;在其他消费电子领域,公司产品已进入Anker、紫米、贝尔金、哈曼、Mophie 等品牌;在工业领域,公司产品已进入大疆、海康威视、TTI 等品牌;在汽车领域, 公司产品已进入沃尔沃、现代等品牌。
公司已成为行业领先的电源和电池管理芯片供应商,各产品线国内市场地位突出。 随着公司持续推出市场竞争力较强的高性能产品以及客户认可度的不断提高,公司 已成为市场领先的电源和电池管理芯片供应商。在通用充电管理芯片领域,公司升 降压充电管理芯片推出时间早、产品种类多、产品性能及可靠性高、出货量大,是国 内最早实现大规模量产升降压充电管理芯片,以及最早在笔记本电脑领域推出产品 并实现量产的公司之一。在AC-DC 芯片领域,公司产品型号覆盖18W-120W功率范 围,应用场景丰富,并掌握 GaN 差分直驱技术,在国内较早推出了并量产GaN直 驱控制器和GaN集成的控制器。在电荷泵充电管理芯片领域,根据Frost & Sullivan 研究数据显示,以2021年出货量口径计算,公司电荷泵充电管理芯片市场占有率为 24%,位列全球第一。

(四)募投项目助力深化现有业务,进一步强化公司核心竞争力
公司首次公开发行6,353万股人民币普通股,约占发行后总股本的15%,募集资金投 资项目均围绕公司主营业务展开:高性能充电管理和电池管理芯片研发和产业化项 目总投资额为4.6亿元、高集成度AC-DC芯片组研发和产业化项目总投资额为2.3亿 元、汽车电子芯片研发和产业化项目总投资额为3.3亿元、测试中心建设项目总投资 额为3.1亿元、补充流动资金3.3亿元。
募投项目助力公司业务快速发展,提高公司核心竞争力。本次发行募集资金投资项 目与公司现有业务联系密切,是从公司战略角度出发,对公司现有业务的扩展和深 化,可以进一步强化公司核心竞争力。其中,“高性能充电管理和电池管理芯片研发 和产业化项目”拟基于现有电荷泵架构,预研新型充电架构;面向低功耗、高精度的 应用需求进行相应锂电管理芯片开发;进一步丰富无线充电产品类别以适应各类终 端产品。“高集成度AC-DC 芯片组研发和产业化项目”将迭代现有PD和DPDM控制 器系列产品,以支持更多快充协议;同时推出PFC系列、软开关系列等相关系列产 品,以支持更高功率等级,提高功率密度。“汽车电子芯片研发和产业化项目”将开 发车规级BMS芯片,提供汽车锂电监测方案,完善车规级产品布局;基于现有的车 载充电IC做进一步迭代,提高耐压和输出功率,集成更广泛的充电协议,支持更大 功率车载充电,同时开发车规级DC-DC芯片。

公司主营业务分为两大板块:充电管理芯片和其他电源及配件,主要应用于消费电 子领域,以及储能电源、电动工具等工业领域及车载领域。其中,充电管理芯片含电 荷泵充电管理芯片、通用充电管理芯片和无线充电管理芯片;其他电源及配件含充 电协议芯片、DC-DC芯片、AC-DC芯片及锂电管理芯片。根据公司引用Frost & Sullivan 数据测算,以2021年出货量口径计算,公司电荷泵充电管理芯片位列全球 第一,升降压充电管理芯片位列全球第二、国内第一。预计随着公司后续产品线不 断拓宽、汽车BMS芯片等新产品推出、产品持续迭代升级以及客户群加速导入,公 司业绩有望持续成长。我们对公司各项业务的出货量、收入和毛利率的预测如下:
1. 充电管理芯片
(1) 电荷泵充电管理芯片:公司为全球电荷泵充电管理芯片龙头,覆盖2:1、4:1、4:2、 6:2等多种架构,能够满足终端设备22.5W-200W功率的充电需求,产品具备充电效 率高、温升小、无需电感等优点,可根据客户需要集成USB PD协议及私有协议。除 满足充电功能外,公司电荷泵充电管理芯片还支持放电功能,能够提供正向降压、 反向升压及直通等多种模式,并且可以搭配无线充电接收端,实现高功率无线充电。 已被荣耀、OPPO、小米、vivo、moto、传音等各大手机品牌使用。
(2) 通用充电管理芯片:公司通用充电管理芯片品类齐全,涵盖开关充电芯片中的升 降压、升压、降压型充电芯片及线性充电芯片,支持不同电池配置,广泛应用在笔记 本和平板电脑、适配器、移动电源、TWS耳机、智能手表手环、蓝牙音箱、机器人、 储能电源、电动工具等终端设备,终端客户包括小米、Anker、美团、华宝新能源、 大疆、搜电、三星、荣耀、TTI等。
(3) 无线充电管理芯片:公司无线充电管理芯片涵盖无线发射端芯片和无线接收端芯 片,在无线充电板、无线车充、无线移动电源等终端产品中使用。其中,发射端芯片 包括Tx模拟前端和集成了MCU的Tx嵌入式芯片,最大支持20W发射功率;接收端芯 片为TRx嵌入式芯片,主要应用于手机接收端,最大可支持50W接收功率,在满足手 机实现快速无线充电的同时,可以支持手机给TWS耳机等智能设备提供反向无线充 电,最高支持15W发射功率。公司无线充电管理芯片终端客户包括一鑫研创、蜜蜂、 方昕、麦科铭芯等。
根据公司招股书引用Frost & Sullivan数据,自2021年起伴随快充技术的全面普及和 芯片成本的降低,电荷泵市场需求将逐步从高端机型向中低端等更广泛的手机机型 渗透,且快充产品渗透至平板电脑、笔记本等,2021-2025年全球电荷泵芯片出货量 CAGR为39%,预计从2021年的7.6亿颗增长到2025年的28.4亿颗。市场空间加速提 升背景下,公司作为全球电荷泵芯片龙头,产品核心竞争力强,除向原有客户外,有 望持续导入新客户,例如三星、苹果等,芯片出货量不断增长。芯片单价和毛利率端 随着公司产品逐步拓展至大功率产品后或将进入稳态。 预计公司充电管理芯片业务2023-2025年分别实现营收13.72/16.33/19.52亿元,分 别实现毛利率41.2%/40.6%/41.0%。
2. 其他电源及配件
(1)充电协议芯片:公司的充电协议芯片包括PD/DPDM嵌入式控制器、PD/DPDMPHY及车规协议嵌入式控制器三种类型,支持USB Type-C以及USB PD 3.0标准, 兼容PD2.0、PD3.0、PPS、BC1.2、UFCS等标准协议以及包括AFC、FCP、SCP、 VOOC、SVOOC等多种私有快充协议,覆盖DFP、UFP、DRP三种端口类型,已应用 于各种终端设备的大功率充电方案,终端客户涵盖Anker、奥海、小米、港晟、爱科 思达、倍思、哈曼等。
(2)DC-DC芯片:公司DC-DC芯片覆盖了升降压、降压、升压三种架构,包含需要搭 配外部功率MOSFET的控制器以及集成了MOSFET的转换器,提供了不同型号的产 品,并可通过外部电阻、I2C接口、PWM信号控制接口实现输出电压和输入输出限 流值的调制。公司DC-DC芯片被广泛应用在消费和工业市场,部分型号通过国际汽 车电子协会的AEC-Q100认证,被应用于汽车电子市场。公司DC-DC芯片终端客户 包括小米、三星、首诺信、Anker、海能、大疆等。
(3)AC-DC芯片:公司的AC-DC芯片包括反激控制器和次级同步整流控制器。随着 GaN充电器逐渐应用,公司及时推出多种GaN解决方案及产品,更好的满足便携式 设备如笔记本、手机等设备对高效率低发热、高功率小体积适配器的需求。除了包 括用于驱动 MOSFET/GaN 器件的控制器,公司 AC-DC 产 品 线 还 包 括 集 成 MOSFET/GaN器件的芯片,以进一步提高集成度和功率密度。公司AC-DC芯片终端 客户包括坤兴、小米、绿能芯创等。
(4)锂电管理芯片:公司的锂电管理芯片包括单节锂电保护芯片和多节锂电池保护管 理芯片。其中单节方案为集成MOSFET的保护芯片,具有超低Rdson导通阻抗,提 供过充保护、过放保护、短路保护等功能,在移动电源、可穿戴设备等单电池应用领 域有广泛应用。公司锂电管理芯片终端客户包括搜电、华美兴泰等。
下游需求增长推动模拟IC行业规模稳健成长,根Frost&Sullivan统计,全球模拟IC市 场将有望在2025年超过1000亿美元,成长空间广阔。在全球模拟芯片市场规模稳健 提升的市场背景下,随着公司不断推出新产品、拓展新客户,持续导入手机、消费电 子和工业端应用,公司其他电源及配件业务未来有望受益于端到端方案的协同效应 而快速增长。 预计公司其他电源及配件业务2023-2025年分别实现营收3.69/5.79/8.13亿元,实现 毛利率38.1%/37.6%/38.2%。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)