2023年電子行業十大市場趨勢

展望2023年,「衰退」是全球半導體行業繞不過去的話題,但不確定的是,此輪行業下行的深度、廣度及時間長度。在此大環境下,國際電子商情分析師團隊圍繞Matter 1.0標準、儲能需求、固態電池、車規芯片、汽車產業生態、顯示行業、康復醫療、存儲市場、ChIPlet以及半導體等熱點議題或領域,進行了趨勢分析與市場展望。

1、Matter 1.0標準開啟智能物聯網新紀元

2019年12月,智能家居開源標準Matter首次由亞馬遜、蘋果、谷歌、三星 SmartThings 和ZigBee聯盟聯合發起。該項目旨在開發、推廣一項免除專利費的新連接協議,將 Zigbee、Thread、藍牙和 Wi-Fi 等不同組件整合到一個總體標準中,以簡化智能家居設備商開發成本,提高產品之間兼容性。

Matter是智能家居領域的一項行業標準,其終極目標是實現全球智能家居行業標準的「大一統」。

2021年5月,Matter標準由CSA(Connectivity Standards Alliance)聯盟於正式推出,當時參與者達到170家,到2022年已經有超過220個參與者。

2021年6月,蘋果WWDC大會上,蘋果在智能家居方面的產品和服務有所升級,但仍有「擠牙膏」之嫌,然而,蘋果宣布:蘋果後續將把Matter整合到蘋果的智能家居生態中,支持Matter生態產品。

最新的iOS 16.1,已經成為首批支持 Matter 設備的系統之一。

2022年10月4日,CSA連接標準聯盟及其成員正式發佈Matter 1.0標準。

作為Matter標準在半導體產業鏈中的主要推動者Silicon Labs,其首席執行官Matt Johnson表示:「到2025年,全球預計將有270億台聯網的物聯網設備,也就是說每人大約具有3到4台設備。」

Matter,不僅僅為智能家居而生,或許還可能成為一個物聯網標準。

Matter標準就是旨在為全場景智能連接疏通管道。同時,它並不約束廠商使用何種無線通信技術,廠商可根據自己需求選擇任意一種無線通信技術,包括Wi-Fi、藍牙以及Zigbee等。

隨着5G的逐漸普及,萬物互聯成為真正的可能,儘管Matter最開始主要是因智能家居而生,然而開放的標準和廣泛的無線協議支持或將使其成為物聯網的標準。

2、便攜式儲能需求興起,國產芯片迎新賽道

得益於新能源經濟的推動、電池技術的突破,以及疫情促使露營等戶外娛樂活動興起,大容量便攜式儲能電源市場迅速增長。過去4年,全球便攜儲能市場規模增長了23倍;預計2023年全球便攜儲能設備消費市場將達百億美元規模。

從技術層面看,便攜式儲能電源是一種內置鋰離子電池的小型儲能設備,與充電寶、戶用儲能有較大不同。相比常見的充電寶,便攜式儲能產品的帶電量及輸出功率更大(100kW-3,000kW),接口更多(包括USB、AC、DC、Type-C、PD等多種接口),可同時輸出直流交流,還可以配套太陽能板在戶外進行反向充電,能夠為手機、電腦、冰箱、電飯煲等數碼設備及小家電供電。相比功率在1kW-10kW的戶用儲能,便攜式儲能體積更小、即插即用、使用便捷、技術門檻較低、成本較低,更具有消費屬性。

從銷量分佈情況來看,美國和日本的便攜式儲能產品在全球的市佔比超過75%,而中國是便攜式儲能主要生產地,產品出貨量佔全球出貨量的90%以上。由此,中國公司成為這波市場熱潮的受益者。

終端品牌方面,華寶新能、正浩科技和德蘭明海三家本土廠商,成功躋身中國大陸市場前四名;電池電源老牌商家如公牛、虎頭牌等,數碼3C領域的頭部品牌如安克創新、倍思科技及羅馬仕科技等,也在扎堆推出戶外電源產品。此外,物聯網企業也「跨界攪局」,如華為、宇視科技、小米塗鴉智能等也紛紛發佈新款產品,引起消費市場的高度關注。

芯片設計層面,便攜式儲能主要圍繞安全可靠和系統模塊化的兩大訴求發展。2022年,MCU領域的國民技術、芯海科技等廠商均推出戶外電源的MCU主控模組;電源領域的南芯、矽力傑、傑華特、智融、寶礫微、士蘭微、英集芯、維普、硅動力等廠商推出芯片方案,為戶外電源廠商開發USB PD快充產品提供了多樣化的選型。國際電子商情預計在2023年,會有更多國產芯片廠商關注且布局該應用,以便從門檻較低的戶外移動儲能入手,進而拓展至全面的儲能應用。

3、固態電池或迎來爆發元年

據《中國製造2025》的動力電池的發展規劃:2020年,電池能量密度達到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達到500Wh/kg。

實際上,2022年9月中國純電動乘用車系統密度在140(含)-160Wh/kg和160Wh/kg以上車型產量,佔比分別為38.5%和23.4%,125Wh/kg以下車型產量佔比13.6%。

顯然,依靠現有的動力電池體系,電池能量密度難以達到國家相關法規規定的要求。國際電子商情分析指出,固態電池若能發揮並強化安全性的部分優勢,力爭佔據能量密度優勢,將倍率、循環壽命和工藝性進一步優化,其將成為替代現有鋰電池的關鍵技術路線。

2022年1月,東風-贛鋒高比能固態電池(實為半固態)E70示範運營車完成批量交付。此後,上汽智己、廣汽埃安、高合等中國車企積極與固態電池生產商合作、合資,共同推進固態電池上車的進程。

不僅只是整車製造企業,在固態電池行業熱度不斷攀升下,中國主流動力電池供應商也在積極布局。例如2021年4月,蜂巢能源與安徽馬鞍山市簽訂戰略合作協議,將投資建設動力電池電芯及PACK生產研發基地,規劃年產能28GWh。2022年8月,該企業全固態電池實驗室研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯。

2022年5月,贛鋒鋰業旗下鋒鋰新能源公開表示,其規劃的2 GWh第一代固態電池產能有望在今年逐步釋放。7月,其又官宣,重慶鋰電產業園正式開工,規劃建設10GWh的固態電池產能。2022年8月,國軒高科表示,高安全半固態電池,單體能量密度達360Wh/kg,配套車型電池包電量達160kWh,續航里程超過1,000km,半固態電池預計今年年底實現裝車,2023年批量交付。此外,動力電池龍頭寧德時代於2022年10月公開表示,其目前正推進全固態等電池技術布局。

在固態電池材料方面,2022年4月26日,高鎳正極材料龍頭容百科技發佈公告稱,將與衛藍新能源在全、半固態電池和材料領域開展深度合作。7月,負極材料供應商杉杉股份稱,其將從全固態電池鈷酸鋰正極材料開始研發,逐步對全固態電池材料進行全面布局;同時亦側重對半固態及全固態電池電解質的研發。

隨着固態電池技術的成熟和成本的不斷下探,以及前期投入產能的逐步釋放,固態電池將在2023年迎來更大規模化商用。根據市場預測,全球固態鋰電池的需求量在2025年、2030年將分別達到44.2GWh、494.9GWh,到2030年,該市場規模產值將攀升至1,500億元以上。

4、全球車規芯片進入結構性缺貨階段

回顧全球半導體大缺貨,最初在2020年下半年,業內傳出8英寸晶圓產能緊缺的消息,隨後2021年半導體芯片缺貨席捲全球市場。雖然自2021年開始,一些晶圓廠改造/擴建,甚至新建了一些8英寸晶圓產線,但這些產線主要用來生產成熟製程產品,比如汽車芯片、功率芯片等。

雖然近年來汽車芯片產能極其緊缺,且業內主流觀點認為,汽車芯片到2023年仍存在結構性短缺問題。但8英寸晶圓終歸不是先進產線,此前全球晶圓廠在逐漸淘汰8英寸晶圓產線。因此,即使近兩年汽車芯片產能非常緊缺,晶圓廠針對8英寸晶圓產線的擴建也稍顯謹慎。

國際電子商情統計:全球8英寸晶圓廠數量可知,2023年全球8英寸晶圓產能將達215座(比2021年新增4座),2025年又將在2023年基礎上再增3座。在8英寸晶圓產能方面,預計2025年的產能將比2021年提升20%。

另外,2022年消費電子芯片出現產能過剩,至少在晶圓材料方面,消費電子不再像2021年一樣,與汽車電子搶佔半導體產能。同時,改造、擴建及新建8英寸產線需要一定的時間周期,建廠周期約為一年半至兩年(改造和擴建產線周期更短),還加上產能爬坡周期,到2022年年底,只有少部分產線批量投產,2023年及後續幾年,將有更多新增產能達產。再加上,中國已逐漸放開防疫政策,隨着貨物運輸、海關通關、企業工作效率都將恢復到疫情前水平。

綜合以上因素,國際電子商情預計在2023年全年,車規芯片產能緊張程度將進一步緩和,但又由於新能源汽車需求在連年加強,對車規芯片的需求也持續提升,2023年全年汽車芯片產能會進入結構性缺貨階段,且這種態勢或將持續數年。

5、汽車產業生態圈的主導者之變

自汽車產業誕生以來,整車企業一直是汽車產業鏈的主導者,他們保持着大規模生產和銷售模式,擁有絕對的話語權和議價權,是生態圈的核心。但隨着新能源、自動駕駛等技術的成熟、以及智能化需求的增長,新的供應商開始出現,新的供應關係也開始形成。

從消費者的角度看,得益於自動駕駛、物聯網等技術的加持,汽車將會變成新物種,由單純的代步工具,變成了未來人類生活最重要的移動智能空間,需要滿足個性化消費和出行服務。然而,移動智能空間所需的技術是多元的,參與的產業是多線條的,沒有任何一家企業能夠擁有所有的資源,包括整車企業。

從產業發展的角度看,汽車進入電動化、智能化和網聯化時代,必須要由過去硬件主導,轉變成軟件主導、軟硬有效的融合發展。整車企業當然是硬件水平的代表,那麼軟件水平則是供應鏈服務商、全渠道服務商、綜合服務商等企業的長項。

所以,汽車產業已經進入一個全新的、生態為主導的時代,由原來簡單的上游供應商、中間整車廠、下游經銷商模式,變成了一個能源產業、交通產業、城市規劃者以及硬件軟件所有的服務商、內容商都能參與的立體生態。

步入2023年,汽車產業的生態主導者之變還將繼續上演。下面三類玩家或有可能成為汽車產業生態圈的新「主導者」。

第一類,智能汽車解決方案供應商,以華為為代表。目前華為和車企有三種合作方式:一是純粹供應商模式,為汽車廠商提供標準化零部件;二是軟件系統合作模式(Hi模式),為汽車廠商提供自動駕駛、智能座艙等系統;三是智選模式,華為深度參與整體車輛設計,包括車輛的銷售等。這三種模式下,既有國內頭部企業參與,也有世界汽車大牌合作,這說明汽車廠商看中了華為過硬的ICT技術,並且將會有越來越多的汽車廠商加入華為的「5G汽車生態圈」。

第二類是EV汽車品牌。2023年隨着越來越多的傳統汽車大廠宣布計劃停售燃油車、轉戰電動車,EV汽車品牌的話語權會不斷加大。預計明年EV廠家會在技術創新上繼續聚焦里程焦慮,換電應用趨於成熟;國內新能源汽車滲透率持續上升,有望達到50%;但由於動力電池原材料價格上漲,且相關政策補貼逐漸退坡,綜合導致新能源車價格的上調。

第三類是互聯網的跨界企業,如百度、小米。「跨界造車」一直備受業界關注,其中小米汽車的關注度頗高,業界傳出小米將於2023年中旬獲得造車資質。跨界玩家來勢洶洶,主要憑藉品牌效益和客戶粘性兩大優勢,供應鏈管理和產品定價或將決定未來走向。

6、顯示行業持續衰退,但有望止跌

2020年中至2021年中,顯示行業市場價值創下歷史新高。受到疫情、社會數字化轉型、供應鏈不確定性等因素影響,LCD面板價格飆升速度達到歷史之最。但進入2021年秋季以後,LCD面板進入快速跌價通道。顯示行業先於半導體行業全面、快速步入下行期。

2022年,主要FPD面板廠營收幾個季度跌幅達到兩位數——2022年Q3更是成為LCD面板廠可能有史以來最糟糕的一個季度;整個行業的毛利率當季環比跌幅6%-12%,相比於2021年Q2跌去了22%-34%。

從營業利潤率的角度來看,除了三星這種已停止LCD生產的面板廠,其他主要面板廠的這一數字均在遭遇大幅滑坡。

從毛利潤數字來看,友達光電、彩虹光電、和輝光電群創光電維信諾在2022第三季度均給出了負值;京東方和LG Display財報中的該值雖為正,但環比跌幅都超過了80%。

與此同時,即便面板廠當前正大幅縮減生產利用率,面板在多個環節的庫存壓力仍然非常大。截至2022第四季度的數據,面板庫存水平相比2年前多出了將近60億美元,比一年前多出大約10天庫存天數,短期內面板價格低位問題依然很難得到緩解。

被寄予救市厚望的OLED表現也不盡如人意。原本分析機構普遍預測受到IT設備(筆記本、平板與顯示器)、汽車、AR/VR頭顯等電子產品開始大範圍採用OLED面板的影響,即便智能手機出貨量大幅下滑,OLED面板仍然有望在年度營收方面穩中有升;但實際情況是,OLED市場2022年Q2至Q3給出的答卷也不樂觀。

國際電子商情預計,2022年Q4將達成顯示行業這一輪下行行情的最低谷。2023年面板廠及更上游供應商的CapEx固定成本投入將減少,則行業將呈現出止跌企穩跡象。

應用端有望擴大出貨量的產品包括AR/VR、汽車、智能手錶、電子看板與標牌。雖然IT設備市場出貨量仍有持續走低的趨勢,但顯示面積在增加。只不過從營收角度來看,預計2025-2026年,顯示行業才會恢復到2021年的市場水平。

7、存儲市場遇冷,先進技術持續推進

國際電子商情綜合數據顯示,2023年全球半導體市場規模達5,600億美元左右,萎縮幅度超過4%。其中,降幅最大的是佔比超兩成的存儲芯片,將出現17%的降幅。

隨着通脹上升和終端市場需求疲軟,尤其是受消費者支出影響的PC、手機終端產品需求下降,使得消費類存儲市場增長預期下調。此外,微軟、亞馬遜等科技巨頭縮減對數據中心的投資,將讓商用存儲市場面臨下行壓力。因此,從第三季度開始,包括SK海力士美光科技、鎧俠等主要存儲芯片廠商陸續宣布削減資本支出或芯片產量。

儘管消費類存儲市場將遇冷,但車用等應用領域市場需求較強。隨着新能源汽車銷量的大幅增長,單車所需的存儲產品用量將迎來較大提升,特別是在導入ADAS、自動駕駛等其他智能技術後。

與各存儲市場出現的「冷熱不均」不同,在技術進程上,各大存儲廠商一直在持續嘗試和突破。

比如在DRAM領域,美光第五代10nm級別DRAM產品(1β DRAM)已向合作夥伴送樣以進行驗證,一旦產品成熟,其將陸續投放至手機、電腦、服務器、汽車等市場。按規劃,三星將於2023年進入1bnm工藝階段,即第五代10nm級別DRAM產品,芯片容量將達到24Gb(3GB)-32Gb(4GB),原生速度將在6.4-7.2Gbps。

在NAND Flash領域,美光全球首款232層NAND產品已量產,正向全球PC OEM客戶供貨;SK海力士238層512Gb TLC 4D NAND閃存,則有望於2023年上半年投入量產。三星計劃則更為大膽,其聲稱到 2030 年將實現 1,000 層的 V-NAND。

8、Chiplet概念持續走紅,但無法解決卡脖子難題

2022年3月,英特爾AMDArm、高通、台積電、三星、日月光、Google雲、Meta、微軟聯合成立通用Chiplet互連(UCIe)聯盟,並推出了UCIe 1.0規範。UCIe是一種開放的Chiplet互連規範,它定義了封裝內Chiplet之間的互連,以實現Chiplet在封裝級別的普遍互連和開放的Chiplet生態系統。

Chiplet可將大型單片芯片劃分為多個小芯片,通過跨芯片封裝和互聯的方式,集成不同工藝或功能的模塊化芯片,從而最終形成一顆系統芯片。這可以帶來三方面的優勢:

  • 第一,提升芯片良率。大尺寸裸晶上一旦出現缺陷,會直接導致一整塊大晶片報廢,而把芯片分割成幾顆小芯片,即使其中一顆小芯片出現故障,也不影響其餘小芯片。
  • 第二,降低對先進制程的需求。大芯片內部包含多個模塊,計算單元對性能的追求需要最先進的製程,其餘的存儲、模擬、射頻等模塊則無需先進制程,Chiplet可將不同工藝節點的模塊集成在一起,極大程度上減少了浪費,不但降低了耗電,還能顯著提升芯片性能。
  • 第三,IP復用。每個芯粒可以看成是一個IP,受益於互聯互通技術,Fabless只需要購買相應的IP,就能完成半導體的即插即用。

綜合以上特點,Chiplet特別適用於自動駕駛芯片、數據中心服務器芯片等高算力芯片。國際電子商情認為,一旦Chiplet技術成熟,業內將出現大量相關的芯片。觀察其全球市場規模,目前Chiplet的市場規模尚小,但其市場規模增速度極快,預計2024年達到近60億美元,到2035年其規模將超過550億美元。

Chiplet在中國也受到了半導體企業的關注。2022年下半年,3D堆疊+Chiplet概念在中國大火,芯原、海思、寒武紀、芯動科技、阿里巴巴、芯來科技等企業也在布局Chiplet。不過,Chiplet技術依賴IP廠商、芯片設計廠商、製造封測廠商等在多個維度的合作,也要求在協議和傳輸層齊頭並進。值得注意的是,Chiplet內部的核心計算晶粒部分,仍然需先進工藝的支撐,這也要求本土的芯片製造能力要跟上。

9、2023年底中國半導體或迎小規模反彈

新冠疫情、俄烏衝突、通脹攀升、貨幣政策緊縮……自2020年以來,多種不利因素相互疊加引發了世界經濟的全面衰退,作為反映全球經濟的風向標之一,半導體行業未來有可能將長期陷入缺乏宏觀經濟基本面支撐的困局。

國際電子商情綜合數據顯示,2023年全球半導體市場規模達5,600億美元左右,萎縮幅度超過4%;其中,半導體市場萎縮主要集中在亞太區域,預計其他區域的市場規模相對較穩定。

業內專家分析指出,2023年全球半導體產業仍然面臨「需求創新困境」持續低迷,基於PC、手機、消費電子等市場的漸進式創新已經進入衰退期,增量空間顯著收窄,如同手機、PC等可以支撐半導體技術快速迭代升級的下一代現象級市場尚未成熟和全面爆發,市場端的創新需求出現「斷層」。而當前結構性的技術變化依然主要停留在工程層面,並未發生能夠在短期內擴張總體經濟空間的重大基礎技術革命,因此同業競爭會更趨近於零和博弈,技術創新投入遵循邊際報酬遞減規律,部分國家對先進技術的高成本投入將逐步趨緩。

另一方面,2023年中美半導體領域的博弈有望迎來短時間的戰略緩衝期,但隨着美國2024年大選臨近,美國仍會間歇性的聯合其盟友以國家安全理由對中國半導體產業進行升級壓制與圍堵。除半導體關鍵設備、基礎工業材料及零部件等供應鏈環節外,還可能涉及到新能源汽車、數字新基建等更廣泛領域,短期內中國半導體產業高端化升級面臨的「卡脖子」困境更加嚴重。

因此,總體來看,2023年上半年國內半導體市場仍會有較大壓力,2023年底中國有望受益於疫情影響力度大幅減弱、消費信心階段性恢復以及去庫存完成等影響,迎來小規模反彈,芯片設計及封裝測試等產業鏈環節、手機、消費電子、工業半導體、數據中心等應用領域的行情逐步恢復向好。

10、康復醫療創新技術應用迎來「百花齊放」

隨着中國老齡化程度的不斷加深,慢性病患者群體的日益增加,康復醫療需求群體也在不斷擴大。國際電子商情預測,2025年中國康復醫療服務市場規模將超過2,000億元。

為積極應對人口老齡化,更好地滿足老年人的醫療保障需求,近年來,中國在國家層面持續推進醫養結合舉措,以優化老年健康和養老服務供給;同時,醫療機構與企業也在積極開拓應用布局。例如,截至2022年11月初,直觀醫療達芬奇手術系統已輔助全球外科醫生完成超1,000萬例手術,已有超300台達芬奇手術系統在中國裝機,惠及逾36.6萬國內患者。

據國際電子商情了解,直觀復星醫療機械人項目正在上海積極推進,該項目預計2025年竣工,2026年達產。該項目聚焦本土化研發、生產包括達芬奇手術機械人在內的尖端醫療設備。此外,由於達芬奇手術機械人首批專利保護陸續到期,不僅美敦力、強生、西門子等醫療器械巨頭競相入場,近期多家本土企業相繼加入賽道。對於消費群體而言,這些無疑是好事。

根據中國殘聯統計數據,中國肢體殘疾2,472萬人,視覺障礙群體將近1,800萬,有聽力殘疾人數達2,780萬人。據不完全統計,我國老年痴呆患病率有6%,抑鬱症和焦慮症的患病率接近7%,其它神經系統疾病患者過千萬,並隨着老齡化程度提高而快速增長。因此預測神經重塑、神經替代、神經調控腦機接口技術將擁有數十萬億規模的市場空間。

腦機接口(Brain-computer interface, BCI)是指利用中樞神經系統產生的信號,在不依賴外周神經或肌肉的條件下,把用戶或被試的感知覺、表象、認知和思維等直接轉化為動作,在大腦(含人與動物腦)與外部設備之間建立直接的交流和控制通道,其目的主要是為疾病患者、殘障人士和健康個體提供可選的與外部世界通信和控制的方式,以改善或進一步提高他們的生活質量。

隨着各項技術的發展和康復醫療需求的不斷增長,業界也在做更多的嘗試與探索,比如通過計算機技術與VR/AR、AI等技術的結合,使得遠程醫療不斷成熟;採用先進的圖像採集技術以及射頻無線傳輸技術的膠囊機械人應用,讓治療效果更加精準有效;甚至還有基因療法、CD20靶向療法、PARP抑製劑等多個創新療法。這些康復醫療技術的成熟與應用,不斷在造福於全人類。

責編:Clover.li