晶振国内替代国外！

电子制造行业市场规模巨大，部分电子产品新老更迭迅速，对晶振需求较大。根据CS&A预测，2019全球频率元件产值为32-34亿美元，频率元件年销量190-210亿颗。

晶振主要用于 络设备、消费类电子、移动终端、智慧生活、小型电子、资讯设备、汽车电子等领域，且不同应用领域所需要的晶振数量不同。比如，大型基站所需的晶振数量超过10颗，而小型基站仅需要1颗温补晶振。消费类电子产品所需的晶振数量大约4-5颗，而工业设备、汽车对晶振的需求则为数十颗。

1.2 移动终端：预计2022年国内手机厂商对晶振需求量达35.2亿颗

5G带动新一波换机需求。IDC预测，2019年全球手机出货量为13.7亿部（2019年出货预计同比减少2.2%），而国内手机市场占据约30%的份额。根据中国信通院数据显示，2019年国内手机市场总体出货量为3.89亿部，同比下降6.2%。虽然目前国内手机行业已呈现饱和状态，但2020年5G商用将带动新一波换机需求，国内智能手机市场有望回暖。

在可穿戴设备中，TWS耳机异军突起。各大手机厂商均看好其市场前景，纷纷将TWS耳机纳入标配产品。根据Counterpoint数据，全球TWS耳机出货量由2018年4季度的1250万迅速增长至2019年3季度的3300万，增速为164%。国内TWS耳机在2019年也开启爆发式增长，上半年销量已达到1764 万台，逼近2018年全年销量；零售额为57.9亿元，较2018年同期近乎翻倍增长。由于TWS耳机多采用半入耳式耳塞，佩戴方式相对松散，外部噪音容易进入。因此，采用晶振进行降噪成为TWS耳机的必选方案。在TWS耳机内，厂商一般选用体积小、高精密、低功耗的2520、2016贴片晶振。

1.5 家电市场：每年对晶振的需求超过23.4亿颗

根据统计局数据显示，家电市场（彩电、空调、洗衣机、冰箱）出货量每年均维持在较高水平。2018年彩电、空调、洗衣机、冰箱产量分别为2.04亿台、2.05亿台、0.72亿台和0.78亿台。家电产品对晶振微型化及精准度要求相对较低，一般选用千赫兹压电石英晶振或者陶瓷晶振。在不考虑其他类别家电的情况下，我们假设单台彩电需要8颗晶振，而单台空调、洗衣机及电冰箱需要晶振数量为2颗，则家电厂商每年对晶振的需求超过23.4亿颗。

1.6 汽车电子：预计2020年全国车用晶振15.4亿颗

汽车电子成为晶振主要应用场景。中国是汽车产销大国。根据中国汽车工业协会统计，2018年我国汽车累计销量为2808.06万辆，较上年同期基本持平。此外，汽车电动化、智能化、 联化趋势越来越明显，汽车电子渗透率逐步提升。我国汽车电子市场规模以超过10%的增速逐年增长，2019年已达到962亿美元。

中国台湾地区厂商近年来发展迅速，产品更新速度快，2017年已经占据了全球约24.3%的市场份额，竞争实力在短时间内也无法撼动。大陆企业起步较晚，核心生产设备依赖外购，产品主要应用于消费类电子和小型电子领域。不过近年来，大陆厂商凭借成本优势迅速发展，成长率显著高于其他国家。根据日本水晶工业协会公布的数据：2017 年大陆厂商晶振销售额约占全球的10.10%，较2010年的4.0%增长近6.1个百分点。

2.2 替代逻辑一：稳固无源晶振市场份额

无源晶振在对精度要求较低、成本较高的领域广泛应用。虽然无源晶振的精度、抗噪声性能、抗干扰性能较有源晶振存在一定差距，但终端厂商在选择晶振时也会考虑成本因素。无源晶振的价格仅为有源晶振的五分之一至十分之一，在电路中广泛应用。比如，移动终端的蓝牙传输、红外线功能，计时器及钟表的计时功能，仅需无源晶振便能实现。

疫情过后国内厂商陆续提价，无源晶振国产替代迎来契机。对比四家晶振厂商低频及高频晶体谐振器产品参数，日本、台湾、大陆厂商在无源晶振领域并无明显差异。目前，中国凭借劳动力成本、市场规模优势，已经发展成为无源晶振主要制造基地。2020年新冠疫情导致全球晶振产能减少，供需状况发生转变。3月后，中国情势已经逐步好转产能释放在即，晶振行业迎来国产替代契机。根据公开资料显示，泰晶科技等国内晶振企业已于2月20日对产品亦进行新一轮提价，中国厂商在无源领域的优势将逐步凸显。

2.3 替代逻辑二：TCXO 及TSX订单增长，国产替代空间巨大

经过2017-2018年晶振市场低迷期，部分日企整生合产线。有源晶振可针对晶体的频率温度特性做相应的补偿，多用于高速通信、导航、汽车电子等领域。2015年-2016年4G建设对温补晶振需求旺盛，日本各厂商纷纷扩张产线。而2017年后，移动通信行业步入4G到5G过渡阶段，温补晶振需求疲软，前期扩产导致库存积压。日本厂商和全球代理商开始消化库存，温补晶振价格一度大幅下跌。石英晶振市场规模在2018年下滑10.11%，至29.4亿美元。巨头NDK公司有源业务在18及19财年连续下滑，KDS业务收入也进入负增长阶段。部分小厂商关闭生产线进行整合，实力较强的龙头企业则专注高附加值产品，市场集中度进一步提升。例如，以京瓷为代表的部分日系晶振厂甚至剥离2520、2016尺寸温补晶振产线，转而主攻毛利率更高的1612尺寸产品。

2.4 替代逻辑三：突破光刻技术，推进小型化、高精度发展

（1）MEMS技术可解决传统机械加工的局限

高稳定性的晶体元器件晶体单元/晶体振荡器按照切型主要分为三种：

1）kHz级的晶体单元采用音叉型结构振动子；

2）MHz级的晶体单元采用AT型结构振动子；

3）百MHz超高频晶体单元采用SAW型振动子，温度特性曲线和音叉型振动子类似。随着下游产品对晶振抗振性、相位噪声等、尺寸小型化等参数要求越来越高，传统机械加工的局限性逐渐显露。

音叉型晶振缺陷：单元尺寸压缩后将难于取得良好的振荡特性。当石英振动子的尺寸从1.2×1.0mm减小到1.0×0.8mm时，串联电阻值（CI值）会升高30%左右，也就是说音叉型晶体单元尺寸压缩后将难于取得良好的振荡特性。

AT切型晶振缺陷：传统机械加工难以满足严格的公差要求。AT切割是目前使用最广泛的石英晶体类型之一，常用于高频晶振。典型的超小型胚料尺寸小于3.5*0.63mm，加工难度大幅增加。大规模生产小型晶体时，需要将公差控制在2um以内，而传统机械加工难以满足严格的公差要求。

超高频晶振缺陷：多次倍频导致相噪损失严重。晶振工作频率通常与晶片厚度成反比，传统机械加工最适合的频率范围为1-40MHz（对应晶片厚度0.04mm）。以传统方式生产百MHz晶振需要将晶片加工至超薄，从而导致出现稳定性差及易破损的缺点。因此，生产百兆赫兹高频晶振通常采用10MHz 成熟产品作为基准频率源，并经过多次倍频获得所需信 。但这样导致电路复杂，相噪损失严重。

微电子机械系统（MEMS）技术的有效应用为石英晶体的加工提供了技术借鉴和启发。MEMS技术利用IC加工技术实现微纳米尺度加工，在加工精度、加工手段、EDA(计算机辅助设计)等方面具有先天优势，因此石英晶体技术与MEMS技术的结合成为必然趋势。