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【芯片種類知多少】光電器件

什麼是光電器件

世界半導體貿易統計組織(WSTS)將所有半導體按照結構功能劃分為集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大類。

數據來源:WSTS、大象研究院整理

光電器件是指根據光電效應制作的器件,包括光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等。光電器件我們認為是分立器件的一大分支,然而世界半導體貿易協會(WSTS)的分類將其單列,因此我們在此文中對光電器件及該領域龍頭企業三安光電進行詳細解讀。

光電器件依據功能用途可進一步細分為光通信器件與顯示照明器件。

光通信器件

光通信是采用光纖作為主要傳輸媒介以實現用戶信息傳送的通信技術,由於傳輸距離遠,信號快、損耗低與抗幹擾能力強等優點,光通信在國內的普及率不斷提升,隨著4g網絡大面積鋪開,國內光通信行業連續多年高速增長,光通信器件便是實現光通信的重要媒介

光通信器件可分為負責光電信號轉換的激光器、調制器、探測器等,以及負責光電信號傳輸的連接器、隔離器與分路器。這些光電器件經過組合後形成將設備的電信號轉換為光信號的光發射組件以及將設備接受的光信號轉換為電信號的光接收組件。

光模塊分解示意圖

資料來源:公開資料

光接收組件與光發射組件合成的光模塊即光纖收發器即為光通信器件領域的最終產品。目前我國光電通信器件龍頭企業為上市公司光迅科技。

照明顯示器件

光電器件的另一重要應用場景為顯示照明,大傢所熟知的LED產品,其核心部件便是LED芯片。LED產業鏈中原材料藍寶石襯底經過外延生長工藝後形成外延片,後制成LED芯片,經過後道封裝環節即形成我們常見的LED照明顯示設備。

LED產業鏈

資料來源:博藍特招股書

LED芯片下遊應用

資料來源:CSA

根據國傢半導體照明工程研發及產業聯盟的數據,LED芯片下遊應用中以一般照明、汽車照明為主,合占市場份額的51%,其餘還有視頻墻、消費電子設備、大銀幕背光等應用領域。

2020年國內LED芯片領域競爭格局

資料來源:CSA

國內LED芯片領域以國內供應商為主,包含三安光電、華燦光電與乾照光電等廠商,CR5約為80%,競爭格局較為集中。

三安光電簡介

公司成立於2000年,為國內光電器件領域龍頭,是國傢科技部及信息產業部認定的半導體照明工程龍頭企業。國傢集成電路產業投資基金(大基金)持股比例達8.47%。

公司采用IDM模式,涉及產業鏈環節較多,藍寶石襯底、外延片、LED芯片制造與封裝均有涉及。

LED芯片行業在17年-19年處於下行周期,行業新增需求放緩,大量廠商在周期上行階段大量擴產,在17年後逐漸放量,造成行業內供需失衡,產品價格下跌,大量企業出現虧損。公司受到行業環境影響也進入調整期。

2015年-2021年三安光電總營收(單位:億元)與營收增速

數據來源:公司年報

2020年後,MINI LED的爆發帶來新增的市場需求,同時大量中小企業於17年-19年的調整期出清,行業迎來復蘇,公司營收也重回增長趨勢。

2015年-2020年公司與主要竟對毛利率比較

數據來源:公司年報

公司毛利率長期高於竟對,競爭力較強,然而公司的毛利率在市場中存在一定爭議,LED芯片相關產品標準化程度較高,然而相比華燦光電與乾照光電,三安光電的毛利率長期高10%-20%,除瞭規模效應與產品結構的影響外,可能也與公司固定資產年折舊率較小有關。

2016年-2020年公司與半導體各領域龍頭企業研發支出占營收比例

數據來源:公司年報

三安光電的研發支出占營收比重與分立器件領域龍頭斯達半導與華潤微相近,近年來發力第三代半導體領域研發支出大為增加,2020年研發支出占收入比重達到11%.

公司的研發支出資本化率偏高,歷年大量的研發支出均做資本化處理,2020年研發支出資本化率接近60%,大幅高於系列文章中介紹的各領域龍頭企業。研發支出資本化率偏高對公司的利潤質量帶來隱憂。

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