三款天猫精灵智能音箱拆解对比：天猫精灵X1、M1、方糖

最近一段时间，天猫精灵智能音箱在市场上逐渐为人所知，也是目前大家谈论最多的智能音箱系列。自从去年天猫精灵X1发布以来，再到后来的曲奇和方糖，这三款产品代表了阿里人工智能实验室过去一年的努力。

现在我爱音频网为大家带来的是天猫精灵X1、曲奇（M1）、方糖这三款新产品的拆解对比，作为同一家族的三代产品，它们的内在存在哪些区别，我们一起来看。

1、天猫精灵X1：天猫精灵家族的开山之作，放在2018年的今天，依旧称得上“mini”。

2、天猫精灵曲奇（M1）：采用时尚的外观设计，外表为可拆卸网布材质。

3、天猫精灵方糖：更小的造型，更高的性价比，功能一个都不落。

一、天猫精灵X1、曲奇、方糖开箱对比

1、天猫精灵X1开箱

产品的包装整体方方正正，正面上方是天猫精灵的字样。

包装背面底部是产品信息，可以看到产品型号为TG_X1，其中TG，既是Tmall Genie的首字母简化得来。产品尺寸为83*83*126mm。产品制造商来自浙江天猫供应链管理有限公司。我爱音频网拿到的这一款天猫精灵 X1的配色为黑色。

我爱音频网的这款产品盒子顶部是一个天猫的点阵式Logo。

包装盒内部也是非常简洁，天猫精灵主体外加一个独立的纸质包装盒。天猫精灵主体使用泡棉做缓震固定。

独立的纸质包装盒内部有纸质说明与天猫精灵的标配电源，电源线与电源主体不能分离。

电源的侧面也有天猫头像Logo。

天猫精灵使用的电源是由辰阳电子代工，输出规格为：12V=1A。

电源插头为圆形同轴插头。

拆开纸盒，里面是用户手册以及产品的快速上手。

天猫精灵主体外壳材质为工程塑料，环绕在位于中下部深黑色部分是音箱的防尘网布，最下方略细的是音箱底座。

天猫精灵顶盖覆盖一层类肤材质橡胶，手感舒适但易沾染指纹。顶盖中央只有一个麦克风开/关实体按键，麦克风按键的具体使用方法见上图中的使用手册部分。位于顶盖边缘的六个圆孔是拾音麦克风。

天猫精灵底部是一整张橡胶防滑垫，面积很大防滑效果出色。

位于底座边缘的电源插孔与重置按键。

边缘灰白色半透明圆环为天猫精灵工作状态指示灯。

2、天猫精灵曲奇开箱

包装方面，天猫精灵M1采用白色的卡纸包装设计，正面是产品的外观图片，看起来比较简约。

包装盒侧面介绍了天猫精灵M1的特色功能，包括娱乐、购物、儿童、工具、操控、小技能等。

在背面印着产品的详细信息。产品型号为TG-M1，制造商为：由浙江天猫供应链管理有限公司，我爱音频网此次拆解的是白色款。

包装盒物件一览：天猫精灵M1、电源适配器、使用说明书。外观方面，天猫精灵M1采用圆柱式设计，呈现扁圆形造型。高度63毫米，直径94毫米，重量约为270克，非常轻便小巧。侧面为一圈灰白色可拆卸布网，目前天猫精灵M1有樱花粉、知更蓝、白色、黑色四种配色。可拆卸布网设计的优点在于，用户可以更换多种不同的颜色；另外，在长时间使用之后也可自行拆下清洗，非常方便。

在天猫精灵M1 的顶部有三颗操控按键，分别是音量加、音量减以及闭麦。此外还设置了四个麦克风拾音孔。

在侧面靠下的位置有一个天猫头像标志，靠近底部的位置是一圈透明导光板，里面隐藏着可调色响应呼吸灯。

天猫精灵M1 使用了很大一块硅胶防滑垫，印着产品的相关参数。中间有一部分为凹陷设计，方便电源线的插拔。

供电接口特写。

供电方面，充电器与线缆一体设计，配备的充电线缆为圆头。

电源适配器由江苏辰阳电子有限公司生产。输入规格为12V/1A ，产品型号CYSN12-120100C。

3、天猫精灵方糖开箱

天猫精灵方糖的外包装整体采用白色色调，设计简约，中间是方糖的正面图，上面是天猫精灵字样。

盒子侧面标有阿里巴巴AI人工智能实验室出品的字样。

盒子顶部是产品的详细信息，可以看到产品型号为TG_C1，产品尺寸为134*59*65mm，制造商来自浙江天猫供应链管理有限公司。

产品的包装入上图所示，除了机身，只有一个电源和一份保修说明，电源线与充电头不可分离。

天猫精灵方糖整体设计简约，整体以白色为主色调，机身为白色ABS塑料材质，拿在手中带有细腻的磨砂质感，正面是横条状的扬声器开孔。

机身背面上半部分有天猫精灵的阴刻字样，下半部分与机身正面相呼应，同样采用横线条加横向开孔设计，右下角不起眼的地方是电源插孔。

机身顶部是三颗按压式物理按键，从左到右分别对应音量减键、麦克风关闭按钮、音量加键。上面的两个小孔是线性麦克风阵列。

仔细观察，收音麦克风下面还有一个淡淡的天猫点阵式Logo。

机身底部是一大片防滑橡胶垫，上面印有产品名称，天猫精灵智能音箱。产品型号为TG_C1，支持12V/1A的电源输入。右边是扫描下载天猫精灵手机APP的二维码。

背面右下角是电源插口。

充电线与头电器为一体式设计，不可分离，配备的充电线插头为圆头。

电源适配器由迈思普电子有限公司制造，支持12V/1A的输入规格，这款充电器型号为E012-1D120100VC。二、天猫精灵X1、曲奇、方糖拆解对比

1、天猫精灵X1拆解

现在我爱音频网开始对这款天猫精灵进行拆解，首先还是从下面的防滑橡胶垫开始。

撕开底部橡胶防滑垫，移除三颗螺丝。

音箱的底座与主体可以比较轻松的分离，底座有两组排线相连，拆机时需要注意。

拔掉排线，可取出底座灯控电路板与圆环形塑料导光板。

排线与走线开孔部分使用泡棉胶做密封以保证音箱放音效果。

我爱音频网的这款天猫精灵使用了锥形辐射器作声音扩散，使其360度全方位发声。

锥形辐射器四周密密麻麻布满了非常精致开孔。

我爱音频网的这款天猫精灵采用单全频扬声器配置。

移除固定扬声器的四枚螺丝与边框螺丝。

扬声器固定支架。

扬声器固定支架为塑料材质，与箱体接缝处使用泡棉胶做密封。

天猫精灵 X1的扬声器正面特写。

扬声器的相关参数信息印刷的不是十分清晰，无法准确辨认出所有相关参数，隐约可以辨认出功率是5W。

这两部分采用的是套筒式结构，外壳与内筒。所有的电路都安装在内筒上。

位于内筒侧面的低频辐射器，用来增强音箱的低频效果。

WiFi天线也粘贴于内筒外侧面。

拆掉内筒顶部的电路板，看见一大块铝制散热片。

我爱音频网的这款散热片的厚度不错，并在CPU与散热片之间使用了导热硅胶。

WiFi天线使用IPX接口。

天猫精灵 X1的内筒顶盖。

我爱音频网的这款位于内筒顶盖上共有两片PCB一片为麦克风副板电路另一片为主控PCB，两块PCB通过可分离插座相连接，夹在两片PCB中间的是一整片黑灰色导光兼具支撑的塑料板。

麦克风开/关实体按键部分还放置了一块弹性不错的硅胶垫，既能延长按键寿命又能增强按键手感。

麦克风副板使用双面胶粘贴于导光板上，稍稍用力即可分离开。

麦克风副板，PCB边缘共有六颗麦克风，均有黑色橡胶覆盖。

撕开橡胶帽露出麦克风真容。

麦克风上丝印为HQ1B。

来自A1semi的型号为AS9050D的触摸控制器。

来自德州仪器型号为TLV320ADC3101 92dB SNR 低功耗立体声 ADC，支持数字麦克风和 miniDSP。

TI TLV320ADC3101详细资料。

主控PCB正面。

主控PCB反面。可以看到CPU部分没有使用任何屏蔽，但预留了屏蔽罩位置。

一块屏蔽罩空位。

我爱音频网的这款内部来自镁光的型号为MT29F2G08ABAEA，2G (256M x 8) SLC NAND 工作电压3.3V。

镁光 MT29F2G08ABAEAWP 芯片资料。

麦克风开关微动，环绕在四周的八颗红、白LED工作状态指示灯。

Ti德州仪器的TLV62565，1.5A开关降压。输入电压范围2.7V-5.5V，1.5MHz开关频率，具有针对轻载效率的省电模式，静态电流只有50μA，效率高达95%，输出电压可调。

Ti德州仪器的 TLV62565 详细资料。

圣邦威电子 SGM2036 300mA输出低压差稳压器。输出多种固定电压可选。

圣邦威电子 SGM2036 详细资料。

致新科技 G2156，4路同步整流降压转换器。其提供一路3A输出，三路1A输出，1MHz开关频率，可调节的软启动，PG信号输出，逐周期电流限制，过热和过载保护。致新G2156采用TQFN4*4封装，在天猫精灵中为联发科技处理器供电。

致新科技 G2156 详细资料。

我爱音频网的这款产品内置联发科MT8516智能语音助手单芯片，MT8516支持四核心64位ARM Cortex-A35，主频达1.3GHz。该芯片还内建WiFi 802.11 b/g/n和支持蓝牙4.0。该芯片还提供多种存储规格，包括LPDDR2、LPDDR3、DDR3、DDR3L和DDR4。MT8516支持高达8通道的TDM麦克风阵列接口和2通道的PDM数字麦克风接口，非常适用于远场（Far-field）麦克风语音控制和智能音响设备，是联发科首款为智能语音行业开发的芯片。

来自三星的RAM，型号为K4B2G1646F，2Gb F-die DDR3L SDRAM X 16。

三星 K4B2G1646F 详细介绍。

位于PCB边缘的天猫头像Logo。

位于底座里的灯控/音频功放电路PCB与供电插座模块。

供电插座模块。电源采用排线连接。

塑料底座内部好固定值一块做工颇为精致的金属配重。

灯控/音频功放电路PCB正面，旁边带有一个熟悉的天猫头像Logo，边缘一圈指示灯。

灯控/音频功放电路PCB反面。

三色LED特写，共十二颗。

音频功放IC周围的供电和扬声器输出滤波电路。

TI TAS5751M数字音频功率放大器，内置均衡器和3段自动增益限制。

TI TAS5751M 详细资料。

ISSI IS31FL3236 36路LED控制器。

ISSI IS31FL3236 详细资料。

2、天猫精灵曲奇拆解

首先由下而上拆除网布。

网布里面还有一个网状的PC材质内衬，便于扬声器声音的扩散。PC材质内衬上印着内部编号TL-CS-A1。

主题部分拆解还得从底部入手，首先拆开底部的硅胶防滑垫，然后卸掉四颗装配螺钉，这里的装配螺钉下沉不是很深，相对小爱音箱mini来说比较容易拆除。

拆开底部盖子，就直接能看到一块PCB版，PCB板没有额外螺钉固定，而是直接通过总装螺钉的孔位固定，节约成本。

透明环状导光板紧贴在底壳上，同样由总装螺钉定位。

拆开排线之后，便可直接将操控面板拆下来。

中间黑色部分为扬声器模块，通过三颗螺钉与外壳固定。

拆下扬声器模块，扬声器线包裹了泡沫材料，防止发出噪声。

扬声器侧面有一个低音辐射器。

扬声器模块由喇叭和腔室两部分组成。

喇叭背后标有参数，扬声器功率3W/4Ω。

靠近底部的PCB板同样被掏了很大一个孔，正面是一些比较大个的元件，有一路数字功放，一颗灯控和一路降压。PCB板外围有一圈贴片式LED灯，一共12颗。

PCB板背面比较干净。只有一个插座，用于给上面的主控板供电和音频信号和灯控信号的传输。

这里预留了一个Micro USB母座的位置。

TI的TPS562208同步降压转换器，SOT23封装，4.5-17V输入电压，最大输出电流2A，固定580kHz开关频率。

TI TPS562208详细资料。

FL3236 灯控IC，一圈12个七彩LED由它控制。

TI的TAS5733L数字功放，数字输入音频放大器，支持I2S输入，输出功率10W。

TI TAS5733L功放芯片资料。

七彩LED特写。

输入两颗电容滤波。

TAS5733L输出滤波电感。

另外一块PCB板通过螺钉固定在控制面板上，并且加装了很大一款金属散热片。

主板正面由一片铝片为处理器散热降温，铝片对应位置贴了导热贴，加强散热性能。

PCB板正面除了三颗贴片式操控按键之外，四颗麦克风对应四边开孔。同样贴了导热贴，帮助PCB板散热。

下方排线接到底板上，获取供电和输出音频信号。左侧偏上是WiFi天线，用来与云端连接。

Micron镁光闪存，用于存储固件信息。MT29F1G08ABAEA，128MB容量，8bit，SLC。

TI TLV320ADC3101 ADC，将麦克风输出的模拟信号转换成数字信号送到处理器进行处理。

TI TLV320ADC3101详细资料。

致新科技G2156，4路同步整流降压转换器。其提供一路3A输出，三路1A输出，1MHz开关频率，可调节的软启动，PG信号输出，逐周期电流限制，过热和过载保护。

致新G2156采用TQFN4*4封装，在天猫精灵中为联发科技处理器供电。

TI TLV62568DBV，SOT23封装的1A同步降压转换器。

TI TLV62568DBV详细资料。

硅胶套下的麦克风。

联发科技MT8516应用处理平台，主要用于音频与麦克风的处理，它支持Google Cast和联发科技的PowerAQ。MT8516集成了4核64位A35核心，1.3G主频，支持多种内存应对不同成本需求。MT8516还集成了2.4GWiFi和蓝牙，简化了设计和上市时间。可以设计出更小更高效的产品。

联发科技MT8516参数。

3、天猫精灵方糖拆解

这次拆解从正面的扬声器遮罩开始拆，注意不是底部的橡胶垫。

由于这部分不会有线缆连接，只有起固定作用的卡扣，所以轻一点慢一点就可以取下。

仔细看扬声器遮罩，里面布有一层防尘纱网。

拆开后，整个方糖体内最大零部件就是这个扬声器了，可以清楚看到，机身内部采用扬声器与主板分离的设计。

主板与外壳之间贴有一块泡棉胶，起到固定和保护作用。

取出主板后，三颗实体按键也可以顺势取出了，三个按键其实是连在一起的。

扬声器正面特写。

扬声器背面特写。

扬声器侧面的低音辐射器特写。

取下扬声器的喇叭模块，有两根线与主板相连。

扬声器的音腔模块特写。

可以清楚地看到喇叭的参数是4Ω3W规格，属于较为常见的一类。

主板正面附有一层铝板散热，由于音箱内部会有震动，螺丝采用红胶固定，非常牢靠。

取下保护壳，可以看到处理器位置贴了一块导热贴将热量散发到铝板上。。

主板正面特写。

主板背面以及副板特写，主板与副板之间，通过一条毛茸茸的排线连接，可以看到上面包裹了一层黑色的泡棉胶，同样是为了避免噪音的产生。

镀金的麦克风。

TI TPS653208 17V输入，3A同步整流降压转换器。

TI TPS653208 详细资料。

副板正面特写，两侧有黑色泡棉胶包裹，固定主板的同时也可以防止扬声器震动产生噪音。

副板背面特写。

预留了一个Micro USB插座。

一颗降压IC，是为功放降压的。

NXP TFA9895 D类音频放大器。右侧为升压电感，在低压供电时提供足够的输出功率。

NXP TFA9895 资料介绍。

旺宏闪存颗粒，MX30LF1G18AC SLC，供电电压3V，128MB容量，用来存储固件。

旺宏 MX30LF1G18AC 详细资料。

中间这颗按键看起来有些特殊，我们来拆开一下。

按键下面的导光材料，一颗共阳七彩LED显示不同的灯光效果。

TI TLV320ADC3101 ADC芯片。

TI TLV320ADC3101 ADC，将麦克风输出的模拟信号转换成数字信号送到处理器进行处理。

TI TLV320ADC3101详细资料。

TI TLV62568DBV，SOT23封装的1A同步降压转换器。

TI TLV62568DBV详细资料。

PCB天线，用来无线连接。

圣邦威电子 SGM2036 300mA输出低压差稳压器。输出多种固定电压可选。

圣邦威电子 SGM2036 详细资料。

集成联发科MT8516芯片，主要用于音频与麦克风的处理，它支持Google Cast和联发科技的PowerAQ。这颗处理器采用4核心64位A35架构，主频为1.3GHz。此外它还集成2.4GWiFi和蓝牙，一定程度上可以节省主板空间，减少主板开发成本等。

联发科技MT8516参数。

致新G2156采用TQFN4*4封装，在天猫精灵中为联发科技处理器供电。

三、我爱音频网拆解总结

根据我爱音频网的拆解，可以得到下面这张表格汇总：

1、外观设计：

天猫经精灵X1虽然发布已经近一年的时间，但就整体设计而言，在加上400g的重量，现在依然也归纳为小型智能音箱的范畴；天猫精灵曲奇则主打个性化，可拆卸的布料材质让这款产品看上去更加新颖；而方糖整体采用聚碳酸酯机身，表面带有细腻的磨砂颗粒感，非常有质感，同时也是三款产品中重量最轻的。

2、外放效果：

三款产品均内置一个发声单元，天猫精灵X1和曲奇采用360°发声设计，方糖为前置发声。从扬声器规格上看，方糖和曲奇的规格基本一致，X1的功率略大一些，但只有X1配有一个低音辐射器，其他两款并没有。

3、拾音效果：

天猫精灵X1和曲奇均可以做到5米收音，区别在于X1为6麦克风矩阵，而曲奇则是4麦克风矩阵。方糖只有两个麦克风收音，收音距离为3米。但三款产品均采用了TI TLV320ADC3101模数转换芯片。

4、硬件配置：

在核心硬件配置方面，三款产品均内置联发科MT8516处理器。

5、电源输入：

三款型号的充电器均采用了DC 12V/1A的电源规格，充电插头均为圆头，只是代工厂有所不同，其中X1和曲奇为辰阳电子制造，方糖采用的是迈思普电子制造。

国产功率IDM巨头士兰微&华润微的深度对比

1.0 公司简介

杭州士兰微电子股份有限公司成立于1997年，2003年3月公司股票在上海证券交易所挂牌交易，是第一家在中国境内上市的集成电路芯片设计企业。士兰微是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的半导体，经过20多年的发展，士兰微电子已成为国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体（IDM）的企业之一。

公司目前的主营包括集成电路（MEMS、MCU、DCDC等）、半导体分立器件（MOSFET、IGBT、肖特基管等）、LED（发光二极管）产品三大业务板块，主要应用场景有家电、工业控制、LED照明、消费电子、汽车、影音设备等领域。

图1：士兰微2020年营收构成（资料来源：格菲资本）

从士兰微2020年营收结构来看，分立器件和集成电路是公司的主要营收来源，占到总营收的89%。公司共布局了三个产品方向，分别是MEMS传感器、半导体功率器件和高压集成电路 。但就近期市场情况，公司重点关注两个产品方向，第一个是MEMS传感器，因为该产品的应用领域广泛，市场需求很大，IDM厂商将会迎来较好的发展机遇；第二个是功率器件，士兰微在该领域积累了六七年的经验，产品种类包含了MOS、IGBT等系列产品，目前成长速度很快。以IGBT为例，IGBT现有的6英寸生产线一个月投片已经达到12000-15000片，产量在国内名列前茅。

华润微电子股份有限公司成立于1983年，2020年在科创板上市。公司的前身是香港华科电子公司，控股股东是华润集团（央企），在半导体行业已有30多年的发展历史。华润微主要采取的同样是IDM 经营模式，与士兰微的IDM模式不同，华润微除了保证自身的产能外，还有部分的晶圆制造及封装测试的产能对外提供代工服务。公司的产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域，为客户提供系列化的半导体产品与服务。

图2：华润微2020年营收构成（资料来源：格菲资本）

从华润微2020的营收结构来看，制造与服务类的营收占比最高，但对比2018年的57%略有所下滑。

另外，根据公司2018年的产品与方案营收结构，公司的功率半导体为主要营收来源，占产品与服务的90%，智能传感器和智能控制分别为5%和4%。

华润微的功率半导体主要板块了功率器件（MOSFET、IGBT、SBD、FRD）和功率IC（AC/DC、LED驱动IC、无线充电IC、电机驱动IC、音频功放IC等），主要应用领域有消费电子、工控、汽车电子、物联网、电网、新能源等。而在制造与服务领域，晶圆制造、封装测试、掩膜制造及其他占比分别是75%、22%、3%，主要的代工收入来源于晶圆制造。

总结：

两家虽然均为国内较为优秀的功率半导体IDM厂商，但是在经营模式上又有着一定的区别，士兰微打造了自给自足的闭环产业链，而华润微有接近一半的收入来源于代工服务。

另外，从产品种类上来看，士兰微覆盖的领域要更丰富一些，包括了MEMS传感器领域。华润微主攻的是功率半导体，专一性使得其在功率半导体产品功能上覆盖要优于士兰微，例如华润微的MOSFET产品范围覆盖了－100V-1500V，而是士兰微覆盖了30V-1500V，范围略小于华润微。

总体来看，各有利弊，对于士兰微，因为MEMS传感器是未来增长确定性较高的赛道之一，多产品分散风险的同时，公司也可以利用自己IDM模式的优势抢占市场先机。

1.1 公司股权结构

图3：士兰微股权结构（资料来源：信达证券研发中心）

士兰微的控股股东为杭州士兰控股有限公司，实际控制人为陈向东、范伟宏、郑少波、江忠永、罗华兵、宋卫权、陈国华七位创始人，共持有公司39.14%的股份。另外，从士兰微的公司架构来看，其子公司业务布局清晰从产品研发、晶圆制造、封装测试、外延片制造等分工明确。

截至2021年Q1，华润微的控股股东及实际控制人为华润集团有限公司，持股比例为66.58%。但公司的最终控制人为国务院国有资产监督管理委员会，国家集成电路产业投资基金股份有限公司也持有其6.43%的股份，央企及集成电路产业基金的股东背景助力了公司未来的发展。华润微的子公司可以划分为四大事业群，分别是集成电路事业群（全面负责功率IC、智能传感器、智能控制、系统应用及方案设计与开发）、功率器件事业群（全面负责功率器件及模块的业务单元）、代工事业群（全面负责晶圆代工与掩模制造的业务单元）及封测事业群（国内外无芯片制造工厂的半导体公司提供各种封装测试代工业务）。

图4：华润微股权结构（资料来源：华泰研究）

总结：

两家公司的子公司业务架构很相似，均从研发设计、晶圆制造、封装测试等细分领域划分，布局清晰。从两家公司的股东架构来看，士兰微的优势是公司的7位创始人，7人长期从事集成电路设计和半导体相关产品制造，在半导体行业的经验非常丰富，且7人的经营理念一致，股权结构稳定。而华润微的优势在于其更丰富行业的经验和央企及集成电路产业基金的股东背景，可以更好地为公司提供资金及资源的支持。此外，两家目前均没有股权激励计划。

1.2 产能情况

士兰微和华润微均采用的IDM模式，IDM 模式是指包含芯片设计、晶圆制造、封装测试在内全部或主要业务环节的经营模式。在全球缺芯和国产替代的大环境下，IDM厂商产能自给带来的优势逐渐体现出来。

目前，8英寸晶圆制造的生产线产能是紧缺的。按照摩尔定律，晶圆尺寸越大，能够制造出的半导体器件的规模就越大。但是随着物联网、5G和新能源汽车的快速发展，对人工智能装置的数量需求上升，带动了指纹识别产品、电源芯片、智能设备MCU等的需求。而12英寸晶圆主要应用在存储器、CPU等高性能芯片中，8英寸晶圆可以满足特色技术或差异化技术的产品，像是电源IC、模拟IC、传感器、MCU、驱动IC等。

而在2008年金融危机后，越来越多的晶圆厂商投身到了12英寸晶圆厂产线中，导致全球8英寸晶圆产线开始收缩，到2015年，8英寸晶圆产线下降到了178条，有30左右的8英寸晶圆厂关闭，超过10家晶圆从8英寸转为12英寸。在这种情况下，造成了8英寸晶圆产能越来越紧张和供不应求的局面。目前，全球各大晶圆代工厂纷纷在扩8英寸产能。IC Insights 预计未来2年，8 英寸晶圆产能预计维持 23%左右的市占率。

图5：士兰微产能情况（资料来源：国金证券研究所）

目前，士兰微的生产线已涵盖5、6、8、12英寸，合计产能约为32万片/月。此外，2021年，公司加大12英寸外延芯片生产线（年产24万片/年）的投入，提升硅外延芯片生产能力。根据士兰微的各产线产能情况和公司2020年的销售情况，公司目前的产能是可满足市场需求的。但是全球的缺芯问题始终影响着各个行业，特别是汽车行业。根据测算全球汽车产量因为缺芯问题2021年产量会减少400万辆。根据Gartner最新报告中预测，半导体短缺可能会持续到2022年第二季度才能恢复到政策水平，士兰微从2020年Q4就进入到了满产满销的状态中。

根据华润微2020年报显示，公司目前的6英寸晶圆制造产能约为248万片/年，8英寸晶圆制造产能约为144万片/年，掩膜制造产能约为4.88万块/年。另外，华润微也协同大基金共建12英寸产线继续提高公司产能优势。根据公司2020年的产销量情况显示，公司目前的产能也是可满足市场需求的。但是从个细分领域的产销量来看，公司接收到的订单与产能的对比是比较饱满的。

制造与服务资源

产线

主要工艺

2018年产能

晶圆制造

3条6英寸

Analog、BCD、MEMS、DMOS、Power Discrete等制造工艺

约247万片/年

2条8英寸

Advance、BCD、Analog、DMOS、中低压屏蔽栅MOS、超结MOS、SBD等制造

约133万片/年

封装测试

圆片测试产线

数字芯片、模拟芯片、数模混合芯片和分立器件等测试工艺

约199万片

封装产线

QFP、QFN、PQFN、FC-QFN、TSSOP、SSOP、MSOP、IPM等封装工艺

约62亿颗

成品测试产线

数字芯片、模拟芯片、数模混合芯片和分立器件等测试工艺

约69亿颗

掩膜制造

掩模制造产线

光掩膜版生产

约2.4万块

图6：华润微产能情况（资料来源：东方证券研究所）

总结：

从整体产能来看，华润微的产能要优于士兰微，特别是在8英寸晶圆制造产线上，士兰微的8英寸芯片生产线仍处于特色工艺平台建设阶段（产能爬坡阶段），而华润微在8英寸产能利用率上超过了90%。截至2020年12月31日华润微的8英寸晶圆产能要比士兰微多出72万片/年，产能的优势还是明显的。

另一方面，士兰微在12英寸产线上有先发优势，公司加大了其在12英寸晶圆产线的投资（目前已投产），主要用于功率半导体和MEMS传感器的晶圆制造。

2.0 行业情况

随着5G、AI、物联网、自动驾驶、VR/AR等新一轮科技逐渐走向产业化，未来十年中国半导体行业有望迎来进口替代与成长的黄金时期。根据IBS数据显示，半导体行业将迎来一波快速的增长，预计2030年全球半导体市场销售额可达到10527亿美元，其中超过一半的市场均在中国。

图7：全球半导体市场规模（十亿美元）（资料来源：万联证券）

全球集成电路市场的60%由IDM厂商所掌握，比如三星电子、恩智浦、英飞凌、NXP等。虽然从2011-2020年全球半导体的Fabless模式的营收增速要明显高于IDM模式的营收增速。但是在国内市场IDM市场的前景依旧很大，主要原因是全球的IDM领域主要被英特尔、三星等这些头部海外厂商占据着，中国大陆IDM厂商的市场份额很少。中国拥有着超过全球半导体市场一半的规模，在国产替代的背景下，国内的IDM厂商会迎来新的机遇。

与Fabless模式和Foundry模式对比，IDM模式属于重资产行业，在半导体行业拥有着更高的行业壁垒，因为IDM模式包含了Fabless模式、Foundry模式和封装测试，因此其对公司的技术、人才、资金、产业链整合能力均有着更高的要求。但是IDM模式可以更好地整合资源，促进工艺协同优化，提高产品生产的效率。特别是在特色工艺产品（像是高压电路、MEMS传感器、射频电路等）的制程方面有着一定的优势，这部分市场目前基本上由欧、美、日韩等IDM厂商占据着。

此外，IDM企业属于重资产企业，其规模相对另外两种模式要大很多，在营运成本、管理成本等方面也会面临一定的风险。因为士兰微和华润微的主营业务涉及到了功率半导体和MEMS传感器，下面将会对这两部分产品的市场前景展开分析。

2.1 功率半导体

图8：功率半导体在半导体中的位置及其分类（资料来源：国金证券研究所）

功率半导体具有处理高电压、大电流的能力，主要用于有大功率处理需求的电力设备的电能变换和控制电路方面。功率半导体属于半导体的细分产品领域，可以分为功率器件和功率IC，这两个产品种类下又包括很多细分产品种类，像是IGBT、MOSFET、功率二极管、电源管理IC、AD/DC等。

根据Gartner数据显示，2019年全球半导体市场规模为4191亿美元，其中功率半导体的规模为454亿美元，占比10.83%。功率器件和功率IC占差不多一半一半的市场规模，在功率器件中占比较高的是MOS、IGBT、功率二极管以及整流桥。从应用场景来看，汽车、工业和消费电子是功率半导体的主要应用场景，市场占比达到了75%。

图9：2019年全球功率半导体市场占比情况（资料来源：格菲资本）

根据2017年的全球功率半导体市场份额数据显示，英飞凌为全球第一大功率半导体厂商，占据18.5%的市场份额，约为第二名安森美公司的两倍。由于功率半导体的细分领域产品种类较多，所以行业集中度较低，全球前五大厂商占据着42.6%的市场份额。除了英飞凌外，其他的厂商绝大部分市场占比在5%左右，这点也有利于国内半导体功率厂商从细分领域中突破入围。

图10：中国及全球功率半导体市场规模（亿元）（资料来源：信达证券研发中心）

根据赛迪预测数据，受到疫情的影响2020年全球的功率半导体的增幅出现了下滑，预计2021年营收增速将大幅反弹。中国功率半导体的增速要强于全球市场，预计未来三年的增速可以保持在8%-12%之间，全球功率半导体市场2020至2023年的CAGR为4.29%。

从细分产品领域来看，随着全球电动汽车的快速渗透将加速IGBT和MOSFET的放量。2019年传统内燃汽车的功率半导体单车价值为从71美元，而纯电动车的单车价值未来387美元，其价值量提高了5.5倍，其中价值量占比最高的是IGBT和MOSFET，占比约为90%。全球电动车加快渗透带动IGBT需求放量，预计未来5年全球市场规模将达70亿美元，IGBT将会是增长速度最快的细分领域。

据中信证券测算，预计到2025年国内和全球的IGBT需求规模分别为194亿元和262亿元，全球电动车IGBT市场规模约70亿美元，6年CAGR接近31%。根据IHS预测数据显示，2023年全球MOSFET市场规模可达到92亿美元，2016-2023年的CAGR为5%。中国的MOSFET市场规模为36亿美元，占据着全球差不多40%的市场份额。

另一方面，根据Yole预测数据显示，功率IC的全球市场规模从2017年的173亿美元增长到2023年的227亿美元，年CAGR为4.6%。

2019 年全球功率半导体市场规模约为456亿美元，预计至2021年市场规模将增长至461亿美元。2019年中国的功率半导体市场占全球功率半导体市场38%的份额，达到173亿美元，2024年市场规模有望达到190亿美元，具有广阔的国产替代空间。随着国家政策为大陆半导体行业创造了良好的发展环境及半导体产业重心向中国的转移，中国功率半导体企业有望在消费电子、工业控制、汽车电子等领域实现依次突破，国产替代进程正不断加速。

2.2 MEMS传感器

图11-MEMS传感器工作原理（资料来源：前瞻产业研究、国元证券研究所）

MEMS传感器的全称是微机电系统（Microelectro Mechanical Systems），通常是指将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路直至接口、通信和电源等集成于一块或多块芯片上的微型器件或系统。与传统的传感器对比，MEMS传感器有体积小、重量轻、成本低、功耗低等众多优点。

图12－全球MEMS压力传感器和加速度计市场竞争格局（资料来源：国联证券研究所）

我国的MEMS产业起步较晚，在技术上远远落后于欧洲、美国和日本等国家。以MEMS压力传感器和MEMS加速度传感器是市场销售份额排在前二的产品，以这两种产品的市场竞争格局为例，全球市占率排名靠前的均为欧美日等厂商。目前国内已经在设计、生产制造、封装测试、系统集成形成了完整的产业链，但是主要集中在压力传感器、加速度计传感器等市场份额靠前的领域。

随着近几年MEMS传感器技术的升级，其市场应用领域和渗透率也在不断提高，目前较为广泛的应用在汽车、消费电子、航空航天、生物医学、工业控制等领域。从细分产品来看，受益于工业和消费电子等领域的广泛应用，2018年市场份额排在前三的分别是压力传感器（市场份额21%）、加速传感器（市场份额11%）以及微麦克风（市场份额10%）。士兰微的MEMS传感器在2020年营收突破了1.2亿元，同比+90%，处在高速增长的阶段。公司的MEMS传感器主要产品包括加速度传感器、硅麦克风传感器、环境光传感器、心率传感器以及距离传感器。其中士兰微加速度传感器已在8英寸线上实现了量产，出货量超过了2000万只/月。

图13-MEMS传感器全球市场规模（资料来源：国泰君安证券研究）

根据国泰君安证券研究数据显示，2018年全球的MEMS传感器的市场规模为146亿美元，增长率为10.6%，2019-2021年全球的MEMS传感器市场将迎来一个快速增长期，平均年化增速预计将达到15.67%。预计MEMS传感器市场规模到2022年市场规模可达到254亿美元。此外，国内的MEMS传感器的市场规模增速要明显大于全球，预计2018-2020 年年化增速为17.41。在国产替代的推动下，国内的MEMS传感器生产厂商也会迎来快速发展期。

总结：

虽然IDM模式运营费用比较高，但其设计、制造等环节的协同优势使得全球集成电路市场的60%由IDM厂商所掌握，中国的IDM模式厂商的市场份额很少，在国产替代的背景下，国内的IDM厂商会迎来新的机遇。根据功率半导体和MEMS传感器的行业情况来看，预计中国功率半导体行业有望率先实现国产替代。

主要有两个方面，第一是功率半导体的市场集中度明显不如MEMS传感器且产品种类较为丰富，中国功率半导体厂商更容易在细分领域中脱颖而出；第二是功率半导体的市场规模要比MEMS传感器的大很多，预测的2021年分别是461亿美元和224亿美元，相差2倍还要多，中国功率半导体厂商能够抢占的市场份额更多一些。

3.0 财务分析

3.1营收

图14－士兰微和华润微的营收和归母净利润情况（资料来源：格菲资本）

士兰微的营收从2017-2018年处在一个上升的趋势中，其营收增速从2017年的15.4%下降到了2019年的2.80%，2018年增速下降的主要原因是受LED行业波动公司（市场供大于求导致芯片价格大跌）出现了亏损，以及数字音视频电路的出货量下滑幅度较大引起的。

2019年的下降主要原因是受中美贸易战、全球经济下行压力以及中国新能源汽车市场回落的影响，功率半导体行业的增速放缓。这点从华润微的营收和营收增速中也可以看出，华润微2019年的营收首次出现了回落，同比－8.42%，降幅要略大于士兰微。

此外，因为公司的主营业务不如士兰微产品种类丰富，且主要集中在功率半导体，所以受到的影响更大一些。

从两家的归母净利润可以看出，华润微的归母净利润除了2019年外，均处在上升趋势中。反观士兰微的归母净利润，对比2017年和2018年，公司2019年后归母净利润下滑幅度还是比较大的，且在扣除非经常损益后的净利润均在亏损状态，2019年和2020年的亏损金额分别是1.204亿元和0.2351亿元。主要原因之一是受公司发光二极管业务的影响，减去研发的持续投入，子公司杭州士兰明芯科技有限公司连续三年处在亏损状态。该部分影响主要受LED芯片行业的波动，2018-2020年全球的LED芯片市场规模一直在缩水，2018年和2019年市场规模分别下降6.1%和15%。根据LEDINSIDE数据显示，这部分业务随着mini LED和micro LED陆续商业化在2021年后有望迎来新的增长期。

另外一点就是公司8英寸晶圆产线对净利润带来的不利影响，2016-2019年，公司折旧摊销前利润总体呈上升趋势，而净利润呈现下降趋势。华润微的折旧摊销成本从2017年期就呈下降趋势，使得公司的盈利能力也在持续改善中。

3.2 毛利率、净利率及ROE

剔除掉2019年受整体半导体行业下行的影响，华润微2017-2020年的毛利率、净利率和ROE整体处在一个上升趋势中，而士兰微要弱于华润微，整体处在一个下滑的趋势中。

从毛利率来看，华润微2020年的产品与方案毛利率达到了30.86%，制造与服务业达到了27.38%。而士兰微的集成电路为26.07%，分立器件为24.34%，发光二极管为－12.44%，除了发光二极管拉低其毛利率的原因外，士兰微的集成电路和分立器件8英寸芯片的制造费用成本偏高造成的。华润微的净利率和ROE从2017-2020年处在一个稳定上升的趋势中，士兰微的净利率和ROE要低华润微很多，且近几年整体处在一个下降趋势中。其主要原因与士兰微的总资产收益率有关，公司2019-2020年扣非后的净利润均为负数导致了净利率和ROE的降低。主要原因还是受到了8英寸芯片生产线的拖累、LED芯片行业影响等原造成的。

图15－士兰微和华润微的毛利率、净利率及ROE情况（资料来源：格菲资本）

3.3 各项费用支出

图16－士兰微和华润微各项费用支出情况（资料来源：格菲资本）

从两家公司近几年的各项费用支出来看，士兰微无论是在研发支出、销售支出、管理支出还是财务支出上，都要大于华润微的支出。士兰微的研发支出除了2020年有小幅下滑外，近几年的研发费用保持在7%以上。华润微近几年的研发费用支出保持在6%左右，在2020年同样也出现小幅下滑。由于公司营收的差异较大，从金额上看，华润微的研发支出要高于士兰微一些。

另外，士兰微和华润微的研发人员占比都差不多，分别占总员工的38.07%和35.73%。销售费用方面士兰微高于华润微，主要原因是其在销售员工薪酬方面的支出要高一些，士兰微和华润微2020年下人员薪水人均分别是57.6万元和23.8万元。士兰微的管理费用在2017-2019年维持较高水平，2020年管理费用占比下降幅度较大，和华润微差不多在一个水平。士兰微财务支出占比较高的主要原因是公司融资产生的利息较高，2020年的利息支出达到了1.66亿元。

3.4 资产负债率

华润微的资产负债率从2017年的54.13%下降到了2020年的28.62%，企业的经营活动进入到良性循环中。公司近几年的总资产增长很快，特别是公司的货币资金，2020年达到了68.66亿元，同比+255.61%；而总负债整体呈现下降趋势是导致资产负债率下降的主要原因。

士兰微2017-2020年的资产负债率相对较为稳定，呈现一个小幅上升的趋势。士兰微的资产负债率要远远高于华润微，作为以IDM模式经营的重资产科技公司，百分之五十多的资产负债率依旧算是在合理区间，这也说明士兰微利用债权人提供的资金进行经营活动的能力要强一些。

图17－士兰微和华润微2017-2020年资产负债率（资料来源：格菲资本）

另外从两家公司的资产流动性来看，士兰微的速动比率和流动比率均低于华润微很多，这说明华润微的短期和长期变现能力和偿还债务能力均优于士兰微。但是过高的速动比率和流动比率可能说明了公司的资金利用率不好，虽然士兰微的速动比率和流动比率不高，但其流动性2017-2020年表现得都比较稳定，且公司的短期债务偿还能力也没有什么问题。

图18－士兰微和华润微流动比率和速动比率情况（资料来源：格菲资本）

3.5 运营能力

无论从总资产周转天数、存货周转天数以及应收账款周转天数士兰微地均高于华润微的，其营运能力明显要弱于华润微的。

图19－士兰微和华润微营运能力指标情况（资料来源：格菲资本）

从士兰微的总资产周转天数来看，虽然在2020年公司的总资产周转天数的上升趋势被打破，但其总资产周转天数依旧高出华润微差不多100天。此外，士兰微的总资产周转率略优于其同行业竞争者捷捷微电，差于杨杰科技，但是仍旧是低于四家企业的平均水平，这也反映了士兰微整体资产的营运能力偏弱一些。虽然华润微的存货周转天数近几年呈现上升趋势，但是仍然明显低于士兰微很多，其主要原因也是与公司的销售成本要低于士兰微有关，华润微在存货管理能力上要好很多。

此外，士兰微应收账款周转天数要高于华润微，表明了士兰微的收账速度要慢于华润微，这也会间接地影响到公司的资产流动性和短期的债务偿还能力，但是整体来看士兰微的应收账款周转天数从2017-2020年明显改善，呈下降趋势。

总结：

通过对两家公司的财务数据对比可以看出，无论是从公司的盈利能力、资产流动性以及营运能力来看，士兰微的均弱于华润微。细分到两家公司的主营产品和经营模式来看，士兰微的盈利能力主要受到LED芯片业务拖累以及晶圆产线折旧的影响。

另外，随着士兰微8英寸晶圆产线二期的建设，预计折旧对利润率的影响仍会持续，但是随着营收规模的扩大，预计影响会小于一期的影响。虽然士兰微的资产流动性要弱于华润微，但是短期来看其债务偿还能力是没有什么问题的，公司在资金的利用率上要明显优于华润微。华润微的运营能力要明显优于士兰微的，士兰微的整体的运营能力指标在2020年有所改善。

文章来自：格菲研究院

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