納芯微研究報告：圍繞泛能源與汽車電子，打造國產隔離晶片龍頭

（報告出品方/作者：海通證券，鄭宏達，肖雋翀，薛逸民）

1、國產隔離晶片龍頭，三大產品線助推業績快速成長

1.1、創始團隊名校畢業，來自全球模擬晶片大廠

納芯微成立於 2013 年，成立初期專注於消費電子領域感測器訊號調理 ASIC 晶片 的研發，此後公司向前後端拓展並推出了整合式感測器晶片、隔離與介面晶片以及驅動 與取樣晶片，形成了訊號感知、系統互聯與功率驅動的產品佈局。2022 年上半年公司實 現營收 7。94 億元，同比增長 132。96%，實現歸母淨利潤 1。95 億元，同比增長 116。50%。

納芯微創始團隊擁有多年半導體經驗，曾任職半導體大廠。公司的創始團隊及實際 控制人王升楊、盛雲、王一峰，王升楊、王一峰畢業於北京大學，盛雲畢業於復旦大學， 王升楊在 2009 年 6 月至 2012 年 3 月擔任亞德諾半導體技術（上海）有限公司設計工 程師，盛雲在 2008 年 6 月至 2011 年 9 月擔任亞德諾半導體技術（上海）有限公司高階 工程師。

1.2、訊號調理晶片起家，佈局隔離晶片全產業鏈

公司的感測器訊號調理 ASIC 晶片現已能覆蓋壓力感測器、矽麥克風、加速度感測器、電流感測器、紅外感測器等多種品類；整合式感測器晶片中的壓力感測器晶片可覆 蓋從微壓到中高壓的全量程。此外，公司可提供包括標準數字隔離、隔離介面、隔離電 源、隔離驅動和隔離取樣在內的多品類數字隔離晶片產品。公司圍繞應用場景建立了豐 富的產品品類，具有從消費級、工業級到車規級的產品覆蓋能力。初創期（2013 年-2015 年）：公司於 2013 年成立，在成立初期專注於消費電子領域 感測器訊號調理 ASIC 晶片的開發，於當年推出三軸加速度感測器訊號調理 ASIC 晶片， 並於 2014 年推出壓力感測器訊號調理 ASIC 晶片和電流感測器訊號調理 ASIC 晶片。 2015 年底之前，公司產品主要為應用於消費電子領域的感測器訊號調理 ASIC 晶片。

拓展期（2016 年-2017 年）：2016 年，公司開始向工業及汽車領域發展，並於同年 推出面向工業控制領域以及符合 AEC-Q100 標準且面向汽車前裝市場的壓力感測器信 號調理 ASIC 晶片。同年，公司也推出了矽麥克風和紅外感測器訊號調理 ASIC 晶片， 進一步擴充了產品品類。為了進一步擴充套件公司產品在汽車中高壓壓力感測器領域的應用， 公司入股陶瓷電容壓力感測器敏感元件生產商襄陽臻芯，並於 2017 年合作推出面向中 高壓壓力感測器市場的陶瓷電容壓力感測器核心器件級解決方案。

快速上升期（2018 年-至今）。2018 年以來，公司積極擴充套件產品品類，先後開發了 隔離與介面晶片、驅動與取樣晶片、整合式感測器晶片等多類產品。公司於 2018 年推 出了標準數字隔離晶片與隔離介面晶片，並於 2020 年成功推出整合電源的數字隔離芯 片、隔離驅動晶片以及隔離取樣晶片，實現了對數字隔離領域產品的多品類覆蓋。另外， 公司於 2018 年進一步拓展了感測器訊號調理 ASIC 晶片的品類，推出了紅外感測器信 號調理 ASIC 晶片，並於同年推出整合式溫度感測器晶片、整合式壓力感測器晶片。

1.3、產品放量帶動營收、利潤高增

納芯微營收及歸母淨利潤保持快速增長。2018 年以來，公司積極擴充套件產品品類， 先後開發了隔離與介面晶片、驅動與取樣晶片、整合式感測器晶片等多類產品。2020 年公司在標準數字隔離晶片與隔離介面晶片的基礎上推出了整合電源的數字隔離晶片、 隔離驅動晶片以及隔離取樣晶片，實現了對數字隔離領域的多品類覆蓋。受益於國產化 替代機遇以及資訊通訊領域需求的大幅增長，同時公司陸續向資訊通訊行業一線客戶實 現批次供貨，迎來了業務快速上升期。

分業務看，隔離與介面晶片、驅動與取樣晶片佔比快速提升。2018-2021 年，隔離 與介面晶片營收佔比分別為 2。0%/34。9%/44。1%/43。1%，驅動與取樣晶片營收佔比分別 為 0。0%/0。0%/0。4%/30。6%，訊號感知晶片營收佔比分別為 90。5%/64。3%/53。6%/25。9%。 2018-2021 年，公司隔離與介面晶片較高的毛利率水平抵消了訊號感知晶片毛利率下降 對主營業務毛利率的影響。此外，公司驅動與取樣晶片在推出並面向市場初期具有競爭 優勢，毛利率相對較高。

納芯微毛利率較高。主要由於公司所處的資訊通訊、工業控制、汽車電子等領域進 入門檻較高，具有先入優勢的企業議價能力較強，往往能夠在一段時間內維持較高的毛 利率水平，使得公司的綜合毛利率水平相對較高，同時公司的晶片產品具有高整合度的 特點。2021 年後隨著產品出貨量的提升，競爭對手的出現以及進一步開拓市場的需要， 產品的單價會逐漸降低，公司毛利率出現一定的下滑，但仍然維持在 50%以上。

1.4、供應鏈合作穩定，積累優質客戶資源

公司採用 Fabless 模式，晶圓主要透過 Dongbu HiTek、中芯國際、臺積電等晶圓制 造商代工。截止 2021 年 10 月 21 日，納芯微車規級晶圓的生產主要委託 Dongbu Hitek、 中芯國際代工，經過多年的合作，公司與 Dongbu Hitek、中芯國際形成了穩定的合作關 系。在晶片封裝及測試方面，公司與日月光、長電科技等封裝測試廠商深度合作多年， 已形成了穩定的封裝測試工藝，併購入了專用測試裝置交由部分測試廠商進行晶片測試， 綁定了專屬產能。同時公司憑藉過硬的技術研發實力以及優秀的產品口碑，納芯微取得 了包括客戶 A、中興通訊、匯川技術、霍尼韋爾、智芯微、南瑞繼保、英威騰、陽光電 源、韋爾股份在內的眾多行業龍頭標杆客戶的認可。納芯微主要採用 8 英寸、0。18 微米制程的晶圓，公司主要採用基於 CMOS 工藝演 進而來的 Mixed-Signal 和 BCD 兩種晶圓工藝。

1.5、研發費用快速增長，股權激勵彰顯長期增長信心

截至 2022 年 6 月 30 日，公司共有員工 488 人，其中研發人員 241 人，研發人員 中碩士以上學歷人數佔比為 59。33%。我們認為持續較高的研發投入是公司保持技術水 平的創新、提升公司未來持續盈利能力和市場競爭力的基礎，隨著研發費用的增長、新 產品的推出，公司營收及利潤有望同步增長。公司建立了長效的員工股權激勵機制，在 上市前公司已經實施了三次股權激勵計劃，報告期內公司制定了 2022 年限制性股票激 勵計劃，透過實施第二類限制性股票激勵計劃，完成了 277。07 萬股限制性股票首次授 予，增強了團隊的凝聚力。持續的股權激勵計劃可以有效地將公司利益與員工個人利益 結合繫結，充分調動員工積極性，共同關注公司長遠發展。

2、訊號感知、系統互聯、功率驅動三大方向並進

2.1、訊號感知：進軍汽車電子市場

2.1.1、市場規模受益於MEMS應用擴大

訊號調理 ASIC 晶片市場規模隨著 MEMS 感測器的發展而逐年擴張。根據公司招股 說明書援引賽迪顧問的資料，2016 年中國 MEMS 感測器的市場規模為 363。3 億元，2019 年市場規模增長至 597。8 億元，賽迪顧問預計 2022 年市場規模將增長至 1008。4 億元。 訊號調理 ASIC 晶片作為感測器訊號放大、轉換、校準等處理的重要元件，其市場規模 也隨著 MEMS 感測器的發展而逐年擴張。除了消費電子市場外，隨著工業自動化程序的 推進以及汽車效能的提升，我們認為 MEMS 感測器在工業、汽車市場的應用規模將進一 步擴大。

2.1.2、深耕壓力感測，佈局磁感測

在訊號感知晶片方向，公司是國內專業從事各式感測器訊號調理 ASIC 晶片開發的 企業，現已能覆蓋壓力感測器、矽麥克風、加速度感測器、電流感測器、紅外感測器等 多品類訊號調理 ASIC 晶片產品。圍繞壓力感測器領域，公司滿足 AEC-Q100 標準的車 規級訊號調理 ASIC 晶片已在汽車前裝市場批量出貨，同時公司能夠提供從微壓到中高 壓的全量程壓力感測器晶片產品。按下游拆分，2020 年納芯微訊號感知晶片營收有 54。32%來自消費電子，工業控制、汽車電子、資訊通訊分別佔比 23。07%/22。58%/0。03%。

公司的感測器訊號調理ASIC晶片將自主設計的各個電路模組整合至一顆晶片中，能夠實現感測器訊號的取樣、放大、模數轉換、感測器校準、溫度補償及輸出訊號調整等多項功能，效能和成本都得到了大幅最佳化，是感測器系統的核心部件。公司在汽車電子領域的壓力感測器訊號調理ASIC晶片已在汽車前裝市場批量出貨，成功匯入了東風汽車、上汽大通、上汽大眾、雲內動力、森薩塔等頭部廠商的合格供應商體系。在燃油汽車領域，納芯微訊號感知晶片產品主要應用於發動機進氣壓力、空調壓力系統。其中壓力感測器訊號調理ASIC晶片已在汽車前裝市場批量出貨。此外，由陶瓷電容壓力感測器敏感元件和壓力感測器訊號調理ASIC晶片構成的中高量程壓力感測器核心器件已在東風汽車、上汽大通、雲內動力批次裝車。

對於汽車電子領域，納芯微的感測器訊號調理 ASIC 晶片客戶主要為感測器模組廠 商，下游廠商一般不具備 MEMS 晶片的設計能力。因此，在向納芯微採購感測器訊號調 理 ASIC 晶片後，該領域客戶還需要外購 MEMS 晶片以生產具有完整功能的感測器。因 此，為滿足國產化替代的潛在需求以及進入具有較大市場空間的汽車級感測器晶片市場， 納芯微基於多年的訊號調理 ASIC 晶片應用經驗向下遊進行擴充套件，在原來訊號調理 ASIC 晶片基礎上，研發 MEMS 晶片，為客戶提供整合式 MEMS 壓力感測器方案，形成更加 豐富的產品組合。

納芯微整合式溫度感測器已應用於九陽股份、傳音控股、魚躍醫療的產品中。此外， 公司能夠提供從微壓到中高壓的全量程壓力感測器晶片，已應用於工業控制、汽車電子 領域的不同場景中。根據公司 2022 年 8 月 27 日投資者關係活動記錄表，公司新規劃的感測器主要是集中在磁的方向上，磁電流感測器已經實現量產，未來在磁的方向上還在規劃比如角度、 轉速、線性、開關類感測器，也是圍繞車和能源類場景。 2022 年上半年公司磁角度傳 感器 NSM301X 系列量產出貨，同時公司新增了磁感測器相關的核心技術。

2.2、系統互聯：“隔離+”晶片市場

2.2.1、市場概況

根據美信半導體公眾號，隔離的意義是在兩個切斷電氣連線的系統間傳輸訊號。在 一個電氣系統中，採用隔離技術的目的有兩方面： 1，防止高壓系統，或者浪湧電流導 致人或裝置受傷害。2，避免系統間透過地迴路注入的干擾，以確保系統的精確測量， 特別是對模擬訊號的調理。對隔離進行分類可以按功能性隔離與基本隔離。功能性隔離 指使裝置正常執行所需要的絕緣；基本隔離則是提供基本電機保護的絕緣。

從下游應用來看，數字隔離晶片主要應用於資訊通訊、電力自動化、工廠自動化、 工業測量、汽車車體通訊、儀器儀表和航天航空等產品及領域。此外，帶隔離驅動的電 機在工業領域使用增加、工業物聯網對隔離介面的需求和汽車電氣化對安規需求提升等 因素，進一步促進了數字隔離類晶片市場的發展。根據公司招股說明書援引 Markets and Markets 的資料，2020 年數字隔離類晶片在工業領域上使用最多，佔比達 28。58%，其 次是汽車電子行業，佔比達 16。84%，通訊領域位居第三，佔比達 14。11%。未來隨著工 業自動化和汽車電氣化程序的推進，根據公司招股說明書援引 Markets and Markets 的 統計，與 2020 年相比，2026 年工業領域、汽車電子領域和通訊領域在數字隔離類晶片 的市場佔比將分別穩定在 28。80%、16。79%和 14。31%。

根據公司招股說明書，數字隔離晶片可分為標準數字隔離晶片、隔離電源晶片、隔 離介面晶片、隔離驅動晶片、隔離取樣晶片。 隔離電源晶片：根據驪微電子，隔離電源是指輸入和輸出透過電源隔離晶片實現電 氣連線，由於沒有和大地連線，所以不會發生觸電危險。因此在有安全要求的場合，如 需接市電的 ACDC、醫療用電源等，為保證人身安全，必須透過電源隔離晶片來隔離電 源。 隔離介面晶片：根據納芯微官網，隔離介面主要包括隔離 485、CAN、I 2C。

隔離驅動晶片：隔離驅動晶片可以分為半橋驅動和單管驅動。在 5G 通訊、資料中 心、工業電源、充電樁和車載電源等應用中，小型化、輕量化要求功率器件具備更高的 開關頻率、更小的死區時間，而系統複雜化與高壓應用則對隔離器件的可靠性提出了更 高要求。根據納芯微官網，工業電機驅動一般分為兩大部分，一是介面部分，二是控制 和功率部分。納芯微工業電機解決方案是圍繞整個系統的介面以及控制而成的綜合性解 決方案。比如功率類，對於 IPM 亦或是 IGBT，納芯微都有對應的解決方案。納芯微的 隔離驅動產品可以幫助客戶實現光耦與數字隔離晶片的無縫切換，且可與市場上同類主 流產品 pin to pin 相容。

隔離取樣晶片：隔離取樣晶片包括隔離 ADC、隔離電流放大器、隔離電壓放大器、 隔離誤差放大器等。在工業和汽車應用的高壓電流電壓檢測中，通常採用隔離運放或調 制器來進行電氣隔離取樣。隔離取樣晶片廣泛適用於工業控制、光伏逆變、UPS 電源、 車載充電器、充電樁等應用中。 光耦逐漸被數字隔離晶片替代。從技術路線上來說，隔離器件可以分為光耦和數字 隔離晶片兩種。同時數字隔離晶片又可以分為磁耦合和電容耦合。數字隔離晶片相比傳 統光耦具有小尺寸、高速度、低功耗、溫度範圍更廣的優點。近年來隨著 CMOS 工藝的 發展，容耦隔離、磁耦隔離和巨磁阻隔離開始逐漸替代光耦隔離市場。

公司隔離與介面晶片採用電容耦合隔離技術，產品多應用於通訊、工業、汽車等行 業。截止 2021 年 10 月，除介面晶片所支援的協議數量少於競爭對手外，納芯微擁有較 為齊全的產品結構。在產品認證方面，由於 ADI 產品目標市場遍佈全球各地區，因此其 獲取的安規認證最為齊全。

2.2.2、隔離類晶片廣泛應用於新能源汽車領域

數字隔離晶片重點應用於 OBC/DCDC 汽車電源、Traction Inverter/MCU 主電機 驅動、BMS 電池管理。由於新能源汽車需要進行高低壓電流轉換，出於安全需求，數字 隔離類晶片廣泛地應用於新能源汽車各類高瓦數功率電子裝置中。以電機驅動為例，電 控單元（ECU）和電機控制器之間的 CAN 通訊需要隔離介面晶片，功率管和控制器之 間需要隔離柵極驅動器，電機驅動的電流取樣需要隔離 ADC/隔離運放。因此，新能源 汽車催生了多種數字隔離類晶片產品的需求。

在系統級別，當被視為黑盒時，動力總成系統有三個半導體器件：數字控制器（微 控制器）、隔離式柵極驅動器和功率半導體。動力總成系統架構需要有隔離式柵極驅動器 才能高效地驅動電源開關。隔離式柵極驅動器從控制器將脈寬調製訊號轉換為選通脈衝， 從而實現電源開關開啟或關閉。由於存在與電池相關的高電壓，因此必須在控制器（初 級側）和電源開關（次級側）之間進行電隔離。隔離式柵極驅動器無需使用脈衝變壓器 或外部分立式隔離器，因而可減小 PCB 空間、降低車輛成本和重量。

新能源汽車滲透率持續提升。根據英飛凌 FY22Q3 投資者演示，全球 xEV （PHEV+BEV）滲透率在 2022Q2 達到了 12。4%，中國、歐盟 xEV 滲透率均高於全球 平均滲透率，分別達到了 26。5%和 15。8%。根據納芯微《發行人及保薦機構關於第二輪 稽核問詢函的回覆（2021 年半年度財務資料更新版）》援引 Infineon 的資料，2018 年平 均一輛傳統燃油車動力傳動系統功率半導體器件價值量 17 美元，插電式混合動力汽車 為 317 美元，是傳統燃油車的 18 倍。基本每個功率器件在與控制器進行通訊時，都需 要驅動晶片作為介面；另外新能源汽車電氣系統涉及到 400V 及以上的電壓，還需要隔 離器件來保護人體及低壓域電子系統的安全。因此，新能源汽車功率半導體耗用量的提 升帶動了隔離驅動晶片的應用。

根據納芯微在《發行人及保薦機構關於第二輪稽核問詢函的回覆（2021 年半年度財 務資料更新版）》的測算，每臺新能源汽車使用數字隔離類晶片的數量約為 35 顆，價值 約為 200-300 元，其中每臺新能源汽車使用隔離驅動晶片的數量約為 20 顆，價值約為 150 元。國內新能源汽車的持續增量將帶動數字隔離類晶片的需求大幅增長。

2.2.3、通訊、工控推動隔離與介面晶片需求增長

隨著 5G 時代的來臨，原有基站改造和新基站建設為資訊通訊行業帶來了巨大市場 需求，同時激發出通訊終端裝置的市場需求。根據公司《發行人及保薦機構關於第二輪 稽核問詢函的回覆》援引國家工信部發布的《2020 年通訊業統計公報》，2020 年，全國 行動通訊基站總數達 931 萬個，全年淨增 90 萬個。其中 4G 基站總數達到 575 萬個， 城鎮地區實現深度覆蓋。5G 網路建設穩步推進，按照適度超前原則，新建 5G 基站超 60 萬個，全部已開通 5G 基站超過 71。8 萬個，其中中國電信和中國聯通共建共享 5G 基 站超 33 萬個，5G 網路已覆蓋全國地級以上城市及重點縣市。納芯微的隔離與介面晶片 可廣泛應用於通訊基站及其配套設施的電源模組中，在原有基站改造和新基站建設的雙 重影響下，資訊通訊行業內廠商對公司的隔離與介面晶片的需求大幅增長。

在工業控制領域，隔離與介面晶片產品通常用於工業 BMS、智慧電網等領域中，來 消除噪聲並保護器件（或人）免受高電壓的危害，並實現數字訊號和開關量訊號的傳輸。 完善的系統隔離解決方案能夠保證 BMS 高效、可靠、安全地執行，根據 Market Watch 的市場報告資料，2019 年全球 BMS 市場收入為 90。26 億美元，預計該市場 2020-2025 年複合年增長率為 6。0%，於 2025 年達到 128。05 億美元。BMS 市場規模的增長帶動了 下游客戶對公司隔離與介面晶片需求的增長。在智慧電網市場，根據國家電網社會責任 書的資料，2018 年至 2020 年國家電網公司智慧電網投資額分別為 4，889 億元、4，473億元和 4605 億元，保持了較高的增長水平。隨著電網智慧化程序的推進，應用隔離與 介面晶片的終端裝置數量的需求量不斷增長，從而帶動了公司隔離與介面晶片的銷售增 長。

2.2.4、國產替代帶來市場機遇，公司在手訂單充足

在公司推出相關產品前，隔離與介面晶片領域主要由 ADI、TI、Silicon Labs 等歐 美廠商主導，國內沒有供應商能夠提供同等效能且滿足客戶 A、中興通訊等國內一線廠 商需求的產品並實現批次供貨。在對公司隔離與介面晶片驗證通過後，客戶 A、中興通 訊等國內一線廠商在其現有通訊電源、伺服器電源等產品領域使用納芯微相關晶片，對 歐美廠商同類產品進行替代，批次採購帶動了納芯微隔離與介面晶片銷售收入的快速增 長。

2018 年公司推出隔離與介面晶片等產品，陸續向資訊通訊行業一線客戶實現批次供 貨，迎來了業務快速上升期。根據 Markets and Markets 的資料，公司數字隔離類晶片 2020 年全球市場佔有率為 5。12%。在新能源汽車領域，納芯微的驅動與取樣晶片主要 應用於三電系統、熱管理系統，納芯微的驅動與取樣晶片已在比亞迪、五菱汽車、長城 汽車、一汽集團、寧德時代實現批次裝車，併成功進入聯合汽車電子等廠商的新能源汽 車供應體系。

納芯微作為 Fabless 經營模式下的公司，晶片設計公司需要提前與供應商進行產能 排期，相應也需要與下游客戶提前數月溝通預計需求，以便於協調產能和備貨。因此， 公司在手訂單和客戶預計需求情況合計反映了公司預期銷售情況。根據 2022 年 3 月 9 日納芯微的《發行人及保薦機構關於發行註冊環節反饋意見落實函的回覆》，納芯微客戶 下達的隔離與介面晶片在手訂單合計約為 2。5 億元（含稅），主要客戶提供的除在手訂單 外的未來幾個月內的預計需求合計 0。7 億元（含稅），在手訂單和客戶預計需求充足，納 芯微隔離與介面晶片業績增長具有可持續性。

2.3、功率驅動：圍繞車用照明、馬達驅動

驅動晶片是用來驅動 MOSFET、IGBT、SiC、GaN 等功率器件的晶片，能夠放大 控制晶片（MCU）的邏輯訊號，包括放大電壓幅度、增強電流輸出能力，以實現快速開 啟和關斷功率器件。隔離驅動晶片能夠在驅動功率器件的同時，提供原副邊電氣隔離功 能。取樣晶片是一類實現高精度訊號採集及傳輸的晶片，主要用於系統中電流、電壓等 模擬訊號的監控。隔離取樣晶片可在取樣的基礎上提供原副邊電氣隔離功能。非隔離驅動晶片方面，公司一方面圍繞車照明相關的驅動產品，根據 2022 年 8 月 27 日公司投資者交流活動記錄表，公司已經發布了車尾燈的一通道、三通道產品，未來 也將釋出車前燈和車內照明的相關產品。另一方面公司圍繞車身馬達電機驅動類的產品， 公司有著比較完整的產品佈局。往後隨著汽車的電子電氣架構不斷髮生變化，馬達驅動 產品品類在不斷增多。

3、募投專案加碼訊號鏈及車規級產品，完善產品佈局

根據公司公告，公司 IPO 發行 2526。60 萬股，募集資金主要用於訊號鏈晶片開發及 系統應用專案、研發中心建設專案以及補充流動資金專案，公司將分別投資 4。39/0。89/2。22 億元用於上述專案。其中在訊號鏈晶片開發及系統應用專案，納芯微將 圍繞現有訊號感知晶片、隔離與介面晶片、驅動與取樣晶片三大產品方向，憑藉公司已 有的技術積累和客戶資源，研發推出更多高效能、高品質的產品以滿足市場需求，並實現產業化，進一步提升公司在模擬晶片領域的核心競爭力。在研發中心建設專案中，公司將重點針對車規級嵌入式電機控制晶片、車規級環境 感測器晶片和帶功能安全的隔離驅動晶片等產品進行研發。

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精選報告來源：【未來智庫】