芯动联科深度分析:商业航天、机器人、低空飞行、自动驾驶四个领域的核心部件提供商

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导语:芯动联科是国内唯一规模化量产高性能硅基MEMS惯性传感器的企业,核心产品涵盖陀螺仪、加速度计、IMU模组等,精度对标国际高端水准,广泛应用于国防军工、商业航天、低空飞行器、自动驾驶、人形机器人等领域。公司凭借全链条自研技术、高性价比优势及先发量产能力,深度契合国产替代需求,业绩持续高速增长,充分受益于四大国家级战略赛道的爆发式发展,具备突出的长线投资价值。
一、芯动联科的主营业务和应用场景
芯动主营业务为高性能硅基MEMS惯性传感器。
1、MEMS陀螺仪:这是芯动联科的核心主力产品,2024年收入占比超80%。该产品能感知物体旋转运动,精度达到了中低精度激光和光纤陀螺仪的水平。
2、MEMS加速度计:2024年收入同比增长68.57%,这是公司第二增长级产品。该产品用于测量物体加速度,可感知微小力变化,性能接近石英加速计的导航级水平。
3、惯性测量单元(IMU):由陀螺仪和加速度计集成而来,能提供物体三维空间的完整运动信息。公司正研发可用于自动驾驶、工业机器人等领域的6轴商业级IMU,还开发了适配低空飞行器的IMU模组。
4、谐振式加速度计:属于迭代升级产品,可取代石英加速计,2025年上半年已形成量产能力并小批量出货,契合市场对高性能加速度计小型化、低成本的需求。
芯动联科的陀螺仪及配套的加速度计、IMU等产品,凭借高精度和高稳定性,可广泛应用于国防军工、商业航天、人形机器人、低空飞行器、自动驾驶及高端工业等多个领域。
1、国防军工领域:适配导弹、潜艇等装备,在GPS信号消失的深海或隧道等复杂环境中,可为装备提供精准导航,保障其打击和航行精度。同时也用于军用无人机飞控、舰船导航及稳定平台,确保各类军用装备在复杂作战环境下的姿态稳定与精准控制。
2、商业航天领域:其MEMS陀螺仪和加速度计是卫星惯性导航系统的核心器件,像XDR330系列陀螺仪就适配微纳卫星,已为星网、G60星座等约100颗卫星供应产品,用于实时感知卫星姿态变化,助力卫星精确调整轨道和维持稳定姿态。
3、人形机器人领域:人形机器人基本都需要陀螺仪,且主流选用的是MEMS陀螺仪。MEMS陀螺仪常集成在惯性测量单元(IMU)中,是人形机器人维持平衡、实现姿态控制的关键部件。它能通过感测角速度,实时捕捉机器人转身、倾斜等旋转动作,配合算法让机器人在行走、转弯甚至奔跑时快速调整姿态,避免失衡,其微型化、低功耗的特点也完美适配人形机器人对硬件尺寸和能耗的严苛要求。
4、低空飞行器:主流需稳定飞行和精准导航的低空飞行器基本都离不开MEMS陀螺仪和加速度计组成的IMU模组。比如多旋翼无人机、eVTOL、无人直升机这类依赖飞控系统维持姿态的低空飞行器,MEMS陀螺仪是核心部件,能实时监测三轴角速度以保障飞行稳定。
5、自动驾驶:L2及以上级别自动驾驶基本都离不开MEMS陀螺仪、MEMS加速度计组成的IMU模组。它们能在隧道、林荫路等GNSS卫星信号中断场景下,持续输出车辆角速度、加速度数据,保障定位和姿态控制不中断。
5、高端工业及其他领域:可用于监测工厂巨型风机等工业设备的振动情况,提前排查螺丝松动等隐患;在石油勘探中,通过捕捉地下岩层的细微震动辅助判断油藏位置;还能应用于测绘、桥梁监测、地质勘探与灾情预警等场景,比如通过精准感知姿态和震动数据,保障测绘精度、提前预警桥梁安全隐患及地质灾害。
二、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计及IMU模组未来三年全球及中国市场需求分析
1、MEMS陀螺仪
1)全球市场:当前需求集中在汽车电子、消费电子和工业自动化领域。汽车端,L3级以上智能驾驶车型普遍标配多组高精度陀螺仪,特斯拉等车企的冗余设计进一步提升单车搭载量,2025年全球汽车级陀螺仪市场规模已突破29亿美元。消费端,XR设备、智能穿戴设备的爆发推动微型陀螺仪需求,2025年全球消费电子领域需求达48.7亿美元。未来三年,随着商业航天低轨卫星星座建设加速,以及低空飞行器、人形机器人逐步商业化发展,全球市场规模年复合增长率将保持17%以上。
2)中国市场:2025年高端高性能MEMS陀螺仪需求量达13.5万颗,且国产替代进程提速。未来三年,在国家政策大力支持下,随着中国星链计划的实施,低空飞行器、人形机器人的商业化进程加速,以及高阶自动驾驶的成熟,高端需求量预计年均增长超30%,2028年需求量将达28万颗。同时,工业预测性维护、军用无人机等领域的需求,将推动高精度产品需求增速远超商业级产品。
2、MEMS加速度计
1)全球市场:当前广泛应用于工业设备监测、消费电子姿态控制等场景,工业领域中,该类传感器用于振动监测。消费电子端,高端智能手机、可穿戴设备几乎均搭载该产品。未来三年,人形机器人成为新增量,单机需多颗加速度计保障动态平衡,加之设备预测性维护需求激增,全球市场将保持25%以上的年复合增长率。
2)中国市场:随着结构健康监测、无线通信基站姿态监测等本土场景拓展,需求持续旺盛。未来三年,受益于国内基建项目中桥梁、大坝等结构的长期监测需求,以及新能源汽车产业的快速发展,市场需求增速将略高于全球。
3、惯性测量单元(IMU)
1)全球市场:当前需求聚焦自动驾驶、低空飞行器等领域。比如eVTOL领域中IMU占整机成本8%,未来五年该领域复合增长率高达72%。同时,人形机器人和自动驾驶将是核心增长引擎,IMU作为核心部件,需求将同步爆发。同时,全球工业无人机和商业航天两个领域的快速发展,推动IMU需求年增49%。综合来看,整体全球市场将呈现爆发式增长。
2)中国市场:国内低空经济规划推动eVTOL、物流无人机快速发展,且自动驾驶渗透率不断提升,叠加商业航天低轨卫星星座建设带来的星载IMU需求,以及人形机器人的逐步量产,国内市场需求增速将高于全球。预计到2028年前,自动驾驶、人形机器人和低空经济成为需求核心驱动力
三、需求的增量分析
不管是陀螺仪、加速度计还是IMU,未来最大的需求增量都来自商业航天、
低空飞行器、自动驾驶和人形机器人这四个被列入国家十五五规划重点支持发展的产业领域。
芯动联科不同系列产品单价跨度大,33系列平均单价在9000元以下。2024年整体MEMS陀螺仪单价超7000元/颗,而军工领域的高精度陀螺仪单价超10万元。此外低空飞行器IMU单价5000~8000元,L3+自动驾驶IMU单价约4000元(特斯拉的FSD单价高达8000元),工业级IMU单价在2000 - 5000元之间,人形机器人IMU单价约800元。
1、商业航天领域
中国版的“星链计划”目前是布局了4个低轨卫星星座项目,G60星座和GW星座是国家级计划,执行度高。具体卫星发射数量和时间规划如下:
1)G60星链(千帆星座):计划发射约1.5万颗卫星。2024年8月发射首批18颗组网卫星,2030年底完成1.5万颗卫星组网。
2)GW星座:由中国星网牵头,规划12992颗卫星。2024年12月完成首次一箭十星发射,规划在2035年完成全部12992颗卫星的全球部署。
3)鸿鹄 - 3星座:计划发射1万颗卫星,由上海蓝箭鸿擎科技有限公司规划,拟分布在160个轨道平面,目前该星座仍处于规划阶段,暂无明确发射时间节点披露。
4)吉利的未来出行星座:其规划发射5676颗卫星,预计2025年底完成一期建设实现全球无缝覆盖。
2、低空飞行器领域
公司目前已与大多数头部低空飞行器厂家建立对接,部分厂家已进入蓝标件阶段。根据统计,前十大低空飞行器厂家的在手订单合计已达5000多架次,若均配套MEMS惯性传感器(航姿或IMU),低空单个飞行器设备对公司器件的需求价值量可 10万至20万,市场空间非常广阔。目前适配低空飞行器的IMU模组,已进入客户送样阶段,且正配合低空领域客户开展红标件、蓝标件阶段的适航认证,其中给亿航智能小鹏汇天等头部厂商的送样验证情况良好。—-以上来自公司中报内容。
3、自动驾驶领域
随着公司六轴IMU芯片推出,未来将直接与村田、ST及博世等企业的同类芯片竞争(博世已推出与村田级别相近的自动驾驶专用芯片),该市场目前规模可达上百亿,公司未来的市场份额将取决于产品竞争力。目前适配自动驾驶的IMU模组已获一家车厂定点并以模组形式供货。—-以上来自公司中报内容。
4、人形机器人领域
公司正针对性研发瞄准机器人市场的六轴IMU芯片,该芯片性能对标国际大厂,可适配人形机器人导航与姿态控制场景。目前已取得最大进展,预计明年初可实现批量供货能力。配套人形机器人关节模组的是六轴IMU,每台人形机器人需配备20个。公司目前不直接对接人形机器人终端企业,通过下游模组厂商供应陀螺仪产品。未来若行业实现大规模量产,公司传感器需求将呈指数级增长,有望收获丰厚收益。—-以上来自公司中报或投资者交流会内容。
四、竞争优势
1、技术壁垒深厚:公司掌握四质量块全解耦音叉结构、独创真空封装等独家技术,其MEMS陀螺仪零偏稳定性可达0.05°/h,达到导航级精度,部分指标超越霍尼韦尔等国际巨头产品。同时形成从芯片设计到封装测试的全链条自研闭环,累计拥有200多项专利,填补了国内高端MEMS惯性传感器领域的空白。
2、先发量产与市场优势:公司是国内唯一实现导航级MEMS惯性传感器量产的企业,量产能力稳定且良品率与国际巨头持平。产品价格仅为国际同类产品的1/3,性价比优势显著。通过军工等高端领域的严苛认证,和核心客户建立稳固合作,而该领域客户认证周期长,为后来者设置了高准入门槛。
3、研发实力强劲:研发费用率连续三年超25%,核心技术团队多来自中科院、航天院所,具备深厚的技术积累。已形成自主知识产权的产品体系和技术闭环,覆盖芯片设计、工艺开发等关键环节。MEMS陀螺仪精度可对标中低精度激光和光纤陀螺仪,加速度计接近石英加速计水平。
4、场景适配全面且认证进展领先:既覆盖高端工业、商业航天等传统领域,又在低空经济、L3+自动驾驶等新场景快速突破。低空领域采用双轨合作模式,配合客户推进适航认证,给亿航智能等头部厂商的送样验证情况良好,已有配套器件的厂商顺利取得认证。自动驾驶领域已获一家车厂定点并以模组形式供货。
5、契合国产替代需求:高性能MEMS惯性传感器长期被国外垄断,国内高端领域进口占比超70%。在自主可控的国家战略背景下,公司产品刚好匹配军工、航空航天等领域的刚性需求,顺利承接国产替代带来的巨大市场空间。
6、市场竞争状况:在高性能MEMS陀螺仪产品领域,芯动联科是目前唯一实现规模化量产的上市公司。上市公司中从事MEMS陀螺仪业务的,基本都是面向低端的消费电子领域,星网宇达华依科技等极少数号称能匹配L3+级别自动驾驶对陀螺仪的性能要求的,在营收规模上与芯动联科也完全不是数量级。其他如美泰电子、天羿领航等非上市公司依托相关国家级科研所,在技术上已实现突破并小规模量产。
五、最新产品研发进展
1、陀螺仪产品线:公司一方面持续迭代Z轴陀螺仪以提升性能,另一方面推进单片三轴陀螺仪、工业级陀螺的多轮流片与持续改进,产品可对标中低精度激光和光纤陀螺仪,支撑多领域批量应用。最新投资者交流会透露已取得重大进展,明年初可实现小批量量产。
2、加速度计产品线:高性能谐振式加速度计(FM加速计)已形成量产能力并小批量出货,可取代石英加速计,契合市场小型化、低成本需求。在单轴产品基础上,成功研发出单片双轴和单片三轴产品,大幅提升了产品集成度与适用场景范围。
3、IMU模组产品线:作为公司研发重点,公司同步推进多款IMU相关产品研发,包括适配L3+自动驾驶的高性能MEMS IMU、汽车级功能安全6轴MEMS IMU,同时还在研发单片六轴芯片IMU,为后续量产做准备。
以上信息均来自公司半年报。
六、财务数据分析
1、营收情况:2020 - 2024年营收分别为1.09亿、1.66亿、2.27亿、3.17亿、4.05亿,分别同比增长35.92%、52.96%、36.58%、39.77%、27.76%,五年营收CAGR为38.6%。
2、净利润情况:2020 - 2024年净利润分别为0.52亿、0.83亿、1.17亿、1.65亿、2.20亿,分别同比增长36.84%、59.16%、41.16%、41.84%、33.24%,五年净利润CAGR为43.42%。
3、毛利率与净利率情况:2020 - 2024年毛利率均保持在83%以上,2024年毛利率为85.03%。规模效应下净利率稳步提升,从2020年的47.80%提升到2024年的54.32%。
4、2025年前三季度营收4.01亿,同比增长47.73%;净利润2.39亿,同比增长72.91%;毛利率86.07%,同比上升2.5pct。
5、期间费用情况:2020 - 2024年期间费用分别为0.41亿、0.59亿、0.81亿、1.05亿和1.37亿,期间费用五年CAGR为32.3%。今年前三季度期间费用总额1.20亿元,同比增长约13.45%。期间费用增速低于营收增速,这也是公司净利率稳步提升,净利润增速高于营收增速的原因。
七、投资价值分析
A股芯片设计行业最新平均市盈率(TTM)约86.65倍,近5年平均市盈率为88.14倍,波动范围为39.19倍 - 156.75倍。人形机器人行业板块以同花顺人形机器人指数为参考,平均动态市盈率为51.17倍。其中,核心零部件企业平均市盈率约200倍。低空经济概念板块最新平均市盈率(TTM)达121.53倍,商业航天、自动驾驶两个概念板块目前暂无统一的指数估值数据,以最为理性的美股为例,美股无人驾驶板块最新市盈率为45.70倍。
芯动联科当前最新的动态市盈率为80倍,最关键的一点是芯动联科产品面向的应用领域是全场景,包括了商业航天、低空飞行、自动驾驶、人形机器人。
公司原有传统领域和客户,未来三年存量市场营收和净利润增长按照过往5年的CAGR(38.6%和43.42%)计算。新产品、新领域、新客户的增量市场,假设2026年~2028年对营收贡献20%、40%和80%,未来三年对应营收增速分别为66%、94%、150%,营收分别为9.3亿、18亿、45亿。考虑到应用场景、产品与客户结构不同,存在毛利率下降的可能,规模效应对冲部分下降影响,未来三年净利率分别按照55%、52%、48%计算,则相应净利润分别为5.12亿、9.36亿、21.6亿。对应当前市值,估值分别为50倍、27倍、11.8倍。
总结:芯动联科由于是目前国内唯一一家规模化量产高性能MEMS惯性传感器的公司,已连续5年以上实现营收、利润40%的年复合增长,并将长期保持极高的毛利率。充分受益于商业航天、低空飞行、自动驾驶、人形机器人等具有无比广阔前景的新应用场景,公司营收与利润增速将逐年加快,2028年业绩对应当前市值预计不到12倍。对比同芯片设计行业当前和历史平均估值,以及参照人形机器人核心部件等板块估值,芯动联科当前显然具有宝藏级的长线投资价值。