樂鑫科技研究報告:立足Wireless SoC,軟硬體平台生態構築壁壘

認是 發佈 2023-12-30T18:42:20.453795+00:00

2019 年至 2022 年,公司營 業收入分別為 7.57 億元、8.31 億元、13.86 億元及 12.71 億元,歸母淨利潤分別為 1.59 億元、1.04 億元、1.98 億元及 0.97 億元。

(報告出品方/作者:財通證券,張益敏)

1 立足 Wireless SoC,深耕物聯網

1.1 深耕物聯網,一站式 AIoT 供應商

專注連接+處理,Wi-Fi MCU 行業領導者。樂鑫科技創立於 2008 年,15 年深耕 連接+處理,2013 年公司發布第一款專為平板和機頂盒應用而設計的 ESP8089 Wi-Fi 晶片。2014 年公司第一顆 IoT 晶片 ESP8266 上市,為市場帶來極具性價 比的解決方案。2016 年公司旗艦晶片 ESP32 上市,至 2017 年公司旗下物聯網 晶片累計出貨量突破一億大關。2018 年,樂鑫科技成為「MCU Embedded Wi-Fi Chip」領域領導者之一。2022 年,樂鑫科技在 AIoT 雲解決方案領域取得重大突 破,ESP RainMaker 上架 AWS Marketplace。公司持續加大研發投入,產品矩陣 不斷擴大,已從 Wi-Fi MCU 細分領域擴展至 Wireless SoC,並圍繞 AIoT 實現軟 硬體一體化解決方案閉環。

根據半導體行業研究機構 Techno Systems Research 發布的各年度研究報告,公司 是物聯網 Wi-Fi MCU 晶片領域的主要供應商之一,也是國內為數不多的能夠同 時提供端到端基礎網絡和網絡安全整體解決方案的廠商。公司產品遍及網絡建設 中的各主要層級,廣泛應用於區域網、城域網、廣域網等各類型計算機網絡中, 承擔網絡通信及保障網絡安全的重要作用,並融合雲計算、虛擬化等技術為各領 域用戶提供靈活、高效、安全的雲桌面解決方案。 公司核心產品為 Wi-Fi MCU 及模組,公司早期產品 ESP8089 系列晶片主要應用 於平板電腦、機頂盒等領域,目前主力產品 ESP8266 系列和 ESP32、C、S 系列 晶片產品具有通用性,適用於多種物聯網應用領域,如智能家電設備、智能移動 支付播報設備等物聯網設備。


軟硬體協同發展,提供一站式 AIoT 產品和服務,應用場景不斷拓展。樂鑫科技 憑藉優良的產品硬體性能、高效的服務體系、活躍的開源生態系統獲得小米、科 沃斯、螞蟻金服等下游終端知名客戶的廣泛認可,同時通過物聯網開發作業系統 ESP-IDF,公司產品能夠支持眾多全球主流的物聯網平台,包括 Google、亞馬遜 AWS、阿里雲等國內外知名物聯網雲平台,高效實現物聯網感知層與平台層的 智慧互聯。

1.2 宏觀影響短期業績,長期增長趨勢明確

22 年宏觀影響業績短期承壓,23 年業績拐點已現。2019 年至 2022 年,公司營 業收入分別為 7.57 億元、8.31 億元、13.86 億元及 12.71 億元,歸母淨利潤分別為 1.59 億元、1.04 億元、1.98 億元及 0.97 億元。得益於物聯網、人工智慧等下 遊行業的快速發展,以及公司新產品的持續推出,2017 年至 2021 年公司營業收 入實現較快增長,複合增長率為 50.24%。受疫情、貨幣通脹和俄烏衝突等影 響,2022 年營業收入同比下降 8.31%,歸母淨利潤同比下降 50.95%,2023 年隨 著疫情政策優化,公司新品推廣以及客戶不斷拓展,第一季度公司營業收入同比 上升 10.10%,歸母淨利潤同比上升 11.62%,業績拐點已現。

晶片和模組構成主要收入來源,模組占比持續上升。2019-2022 年,模組收入持 續增加,分別為 2.33 億元、3.80 億元、8.14 億元及 8.54 億元,所占比重逐年增 加,於 2022 年達 67.21%,2023 年 Q1 占比為 64.60%,略有下降。同時,晶片 收入占營業額比重逐年下降,從 2016 年的 89.71%下降至 2022 年的 31.94%, 2023 年 Q1 上升至 34.20%。


綜合毛利率穩定在 40%左右,盈利能力強勁。公司綜合毛利率 2017-2020 年呈 下降趨勢,主要系行業競爭加劇,以及低毛利的模組產品占比提高,2021 年後 毛利率穩定在 40%左右,公司 2022 年度綜合毛利率為 40%,2023 年 Q1 毛利率 達到 40.70%,總體穩定在高位。分產品看 2020 年至 2022 年,公司晶片產品毛 利率分別為 46.00%、48.94%和 47.28%,模組毛利率為 36.00%、33.48%和 36.34%,2023 年 Q1 公司晶片毛利率和模組毛利率分別達 48.40%和 36.70%,主 要業務的毛利率變化幅度均較小,公司核心軟體系統、算法和作業系統生態完 善,替換成本較高,客戶粘性較大,預計未來公司可維持其盈利能力穩定。

2017 年至 2022 年,公司銷售費用率和財務費用率穩定保持在較低水平,公司在 2017 年度確認了大額股份支付導致管理費用較高,2017 年起大幅下降,於 2022 年降至 4.72%,2023 年 Q1 進一步下降至 4.40%。同時,隨著公司規模逐步擴 大,部分費用相對固定,規模效應將逐步體現。

持續投入研發,AI 助力降本增效。公司研發費用率從 2018 年的 15.79%,持續 上升至 2023 年 Q1 的 26.87%,主要系公司逐步建立富有競爭力的研發人員薪酬 體系,擴大研發團隊,持續研發投入將持續深化公司未來軟硬體技術競爭優勢。 在開發端,公司設立 AI 小組,已開發 AI 相關調用接口工具協助產品研發,並 輔助客戶進行應用開發,未來 AI 技術工具的引入預計將帶來公司內部研發和管 理效率的提升,進而實現降本增效。


1.3 技術型高管國際化團隊,常態化激勵政策保障長期穩定發展

股權結構集中度高,激勵計劃促進團隊穩定。公司實際控制人為創始人 TEOSWEEANN(張瑞安),通過樂鑫(香港)投資有限公司持有公司 33,960,000 股股份,占公司股本總額的 42.19%。Shinvest Holding Ltd.持有公司 2,546,100 股 股份,占公司股本總額的 3.16%。另外,樂魨投資作為員工持股平台,持有公司 1,046,030 股股份,占總股本的 1.3%。

公司重視高端人才,發布多次股權激勵計劃,截至 2022 年年末,共計 255 名公 司員工參與持股計劃。核心技術人員通過員工持股平台間接成為公司股東,核心 技術人員的個人利益與公司發展的長期利益相結合,形成有效激勵,有利於保障 團隊長期穩定。

管理層經驗豐富,研發團隊技術過硬。公司董事長及總經理 TeoSweeAnn,畢業 於新加坡國立大學電子工程專業,先後在 Transilica、Marvell 等國際知名晶片設 計企業從事研發設計工作,紮根於無線通信晶片技術研究,在該領域設計經驗豐 富。公司以我國集成電路行業聚集地上海為核心研發基地,並在印度、捷克等成 立了子公司從事研發工作,擁有學歷高、專業背景深厚、創新能力強、凝聚力高 的國際化研發團隊。

2 通信技術疊代、融合大生態共驅行業增長

2.1 通信技術疊代演進,市場規模持續擴大

物聯網的興起帶來了設備相互通信方式的根本變化,隨著物聯網設備數量的持續 增加,設備之間的通信或連接已成為一個重要的思考課題。擺脫線纜帶來的便利 性,以及數位化程度提升擴大了對終端信息感知的需求,促使無線通信行業蓬勃 發展。目前 AIoT 市場主流的通訊技術包括 WiFi、藍牙、Thread/Zigbee。


Wi-Fi 提供易於使用的中距離無線連接和跨廠商互操作性,高速率的特點使其受 歡迎程度不斷提高。藍牙協議理論通訊距離達到 300 米,而在低功耗前提下有效 範圍為 20 到 50 米左右,支持最大 48Mbps 的數據傳輸速率,適合需要短距離連 接和低功率通信的應用。Thread/Zigbee 則適用於更低功耗的短距場景,支持速 率 250kbps。

根據 Bluetooth SIG 援引 ABI Research 的數據,目前 Wi-Fi、藍牙是最主要的通信 協議,其中 2021 年物聯網設備通信協議中藍牙占比 38%,Wi-Fi 占比 29%。據Techno Systems Research 數據,2022 年使用 Wi-Fi 和藍牙技術連接的物聯網設備 總計將達到 110.36 億台。

Wi-Fi 是目前應用最為廣泛的無線區域網技術,隨著接入密度的不斷提升,對帶 寬的要求也逐漸提高,目前 Wi-Fi6 理論最大速率已經達到 9.6Gbit/s,延時降低 至 20ms,同時引入 OFDMA 和上行 MU-MIMO 等多用戶傳輸技術,相比於 WiFi5,並發用戶數提升了 4 倍,可輕鬆應對大寬帶、低延時應用,滿足企業、教 育、金融、醫療、政府、製造、商業等各行業不同需求。 Wi-Fi 7 亮相在即,實現巨大技術飛躍。Wi-Fi 7 對應的標準是 IEEE802.11be,具 有高吞吐量、多資源單位、多鏈路設備、多 AP 協作四個特性。該標準下最大速 率預計可達 46Gbps,是 Wi-Fi 6 的 4.8 倍,能夠在 2.4GHz、5GHz 和 6GHz 的單 個或多個頻帶上在多個信道中同時進行數據傳輸和接收,通過根據流量要求在 MAC 層中跨不同 PHY 鏈路執行鏈路聚合和頻帶切換,並且在多個 AP 之間協 作,極大提升空口資源的利用率。該標準目前還在開發中,授權請求有效期至 2023 年 12 月 31 日,根據 IEEE 預測, IEEE802.11be 標準將於 2024 年上半年正 式發布。


全球 Wi-Fi 市場廣闊,Wi-Fi 6/7 將成增長新動力。根據 TSR 預測,2022 年全球 Wi-Fi 設備將達到 45 億台,預計 2027 年達到約 57 億台。至 2027 年,Wi-Fi6 和 Wi-Fi7 合計將占 Wi-Fi 市場的 2/3。根據億渡數據,中國 Wi-Fi 晶片市場規模持 續增加,預計整體市場規模在 2023 年達 267 億元。

藍牙通信在無線耳機、汽車、可穿戴設備、醫療設備等領域應用廣泛。藍牙協議 主要疊代低延遲、抗干擾性、低功耗等技術,經過 20 多年的發展,藍牙已擴展 至 5.3 版本。藍牙 4.0 開始實現極致的低功耗、低成本、低時延,此後的藍牙版本都屬於低功耗藍牙;藍牙 5.0 開始支持左右聲道獨立接收音頻,傳輸距離提升 至 300 米。根據藍牙聯盟統計,目前藍牙技術的發展方向包括 LE Audio,以及 更高精度的距離測量、更高的數據吞吐量。

藍牙市場穩定增長。隨著藍牙通信技術應用領域的不斷擴展,預期行業未來將延 續穩定發展勢頭。根據 Bluetooth SIG 預測,2021 年到 2026 年,全球藍牙設備的 年出貨量預計將增長 1.5 倍,複合年增長率為 9%,在 2026 年達到 70 億台。根 據頭豹科技數據,中國藍牙設備出貨量自 2017 年至 2021 年將從 15.9 億台增長 至 37.4 億台,複合增長率達 23.8%,預計 2026 年將增長至 64.2 億台,2021 年至 2026 年的年複合增長率達到 11.4%。


針對近場通訊,ZigBee 技術於 2004 年應運而生。對比藍牙,ZigBee 在更低功耗 領域擁有一定優勢,同時也增大了理論網絡容量。2014 年,基於 Zigbee 的Thread 協議出現。相較於 ZigBee,Thread 支持基於 IPv6 的網絡之間的自然連 接,使得智能家居設備可以直接連接到網際網路,不需要通過網關,直接實現遠程 控制,大大降低了智能家居設備的成本。

2.2 下游應用市場穩健增長,擁抱 AI 再迎新動力

樂鑫科技產品下游主要用於智能家居、智能照明、智能支付終端、智能可穿戴設 備、傳感設備及工業控制等其他各種品類。根據公司 2019 年年度報告援引 Techno Systems Research 的數據,2019 年 Wi-Fi MCU 應用中家庭物聯網配件占 比 40%,家用電器設備占比 29%。

全球物聯網設備連接數保持增長。隨著智能家居、可穿戴設備等下游物聯網應用 領域的興起,全球物聯網市場規模逐年擴大。短期受宏觀經濟影響,消費需求承 壓,而長期增長勢頭強勁,根據 IoT Analytics 預計,到 2025 年全球物聯網設備 連接數將達到 270 億個。


中國物聯網行業發展維持高增。根據 IDC 預測,隨著國內疫情防控政策措施的 優化調整,中國物聯網市場整體將恢復高速增長,預計 2026 年中國物聯網支出 將達到 2981.2 億美元,22-26 年 CAGR 保持 13.4%。

智能家居市場需求長期向好。根據 IDC 數據,受到供應鏈受阻、通脹壓力等因 素影響,2022 年全球智能家居設備需求面臨下行壓力,出貨量預計將下降 2.6% 至 8.74 億台,展望未來增長趨勢維持,2022-2026 年全球智能家居設備市場規模預計將保持 CAGR 8%,2026 年出貨量預計將達到 11.89 億台。其中家庭監控/安 全產品(如攝像頭、門鈴或門鎖)以及智能照明和視頻娛樂產品將貢獻較高增 速。根據 IDC 預測,國內智能家居出貨量 2026 年將超 5 億台,整體增速將領先 全球。

可穿戴市場需求分化,整體趨勢向上。同樣受到消費電子周期影響,全球可穿戴 產品市場短期承壓,根據 IDC 數據,經歷 2022 年的景氣度下行周期後,2023- 2026 年耳機、手錶等領域預計將維持平穩增長態勢,而手環產品需求預計下 滑。

回顧 IoT 歷史,生態融合是大勢所趨。物聯網的概念在 1999 年被 MIT 提出,至 今一共經歷了三個階段:

1)早期物聯網的發展相對粗放,終端設備僅僅只是簡單地連接到網絡上,各大 中小企業各自開發自己的專屬通訊協議,不同廠商的設備間缺乏互聯互通的平 台; 2)2015 年前後被認為是物聯網商用的起始點,相對規範的物聯網軟體生態和雲 平台開始建立,廣大的終端設備開發商開始整合,例如瑞昱發布了物聯網生態體 系 Ameba、塗鴉智能成立等。 3)2021 年 5 月,原有的各路物聯網巨頭如 AWS、微軟、谷歌、蘋果等發布 Matter 協議,建設物聯網大生態圈,標誌著行業向真正意義上的萬物互聯邁進。 隨著物聯網產業鏈逐步升級走向成熟,原本限制行業發展的因素如跨平台產品適 配、邊緣算力不足等問題逐步得到解決,未來增長確定性增強。


統一標準 Matter 協議落地,助力中國智能家居市場增長。2022 年 11 月 4 日, CSA(國際連接標準聯盟)在中國舉辦了開源智能家居連接標準 Matter 協議的 正式發布活動。該協議是基於 IP 的連接協議,支持通過 Wi-Fi、乙太網和 Thread 進行數據傳輸,並使用 Bluetooth LE 進行配網,旨在定義智能家居行業統一標 准,為智能家居設備提供安全可靠的無縫連接。支持該標準的 CSA 成員公司名 單包括幾乎所有主要的智能家居設備供應商,包括蘋果、谷歌、亞馬遜、宜家、 華為、三星、博世等數百家公司,有望促使各家智能家居廠商生態融合。

樂鑫深度參與 Matter 從協議制定、核心功能開發到認證項目搭建等多方面工 作,現已推出一站式 Matter 解決方案。公司能夠為客戶提供全功能的 Matter 設 備平台方案和產品級的 ESP-Matter SDK,以及一站式 Matter 全生態解決方案。 該解決方案不僅支持客戶構建與 Amazon、Google 和 Apple 等生態互聯的物聯網 設備,還提供可私有部署的雲端應用、支持全品類智能家居的移動端 APP,以及 智能語音助手服務。

AI 賦能終端趨勢明確,公司產品擁抱趨勢。在政策、技術和市場的驅動下,AI 賦能下游智能終端加速升級部署,將推動終端連接+計算需求提升。在 AI 浪潮 中,公司先後推出帶有 AI 功能的 ESP32-S3 和 ESP32-P4 產品,其中 S3 晶片增 加了用於加速神經網絡計算和信號處理等工作的向量指令,AI 開發者們可以通過這些指實現高性能的圖像識別、語音喚醒和識別等應用;P4 晶片由帶有 AI 指 令擴展的雙核 RISC-V CPU、高級內存子系統和集成的高速外圍設備驅動,具有 並行顯示器和攝像頭接口,還包括電容式觸摸輸入和語音識別功能,旨在迎合嵌 入式應用的時代需求,即豐富人機界面、高效邊緣計算和增加的 IO 連接要求。


3 軟硬體自研,開發者生態構築核心競爭壁壘

3.1 軟體平台工具鏈完善,長尾市場競爭優勢明顯

AIoT 市場天然分散,平台生態構築核心壁壘。由於面對廣大消費者市場,C 端 需求在地理上天然分散,同時 AIoT 下游細分技術領域也極其分散,包括燈、電 工(開關、接線盒等)產品在內的每個領域 Knowhow 各不相同。面向 AIoT 長 尾市場,完善的軟硬體平台生態成為晶片廠商在長期構築核心競爭力的關鍵,其 中包括易於使用的 SDK 函數庫、完善的硬體開發手冊、活躍的開發者社區、軟 件開源擁有大量成熟代碼庫等。而樂鑫科技擁抱 AIoT 長尾市場,擁有強大的開 發平台生態優勢。

公司作業系統 ESP-IDF 及軟體應用處於行業領先地位。公司物聯網作業系統 ESP-IDF(物聯網開發框架)支持 SMP(對稱多核處理結構),且支持公司推出 的全部晶片及模組產品,是公司產品實現 AI 人工智慧、雲平台對接、Mesh 組網 等眾多應用功能的系統基礎,技術創新性強、功能齊全,同時平台更新迅速。 ESP-IDF 及軟體應用能夠滿足眾多下遊客戶的開發需求,降低下遊客戶二次開發 的成本、周期及技術門檻。此外,公司還研發出 ESP-ADF、ESP-WHO、ESPMESH 等多個軟體應用及開發框架。


公司產品 ESP RainMaker 形成完整的 AIoT 平台,實現硬體、軟體應用和雲端 一站式的產品服務戰略。公司雲產品 RainMaker 可提供一站式、免開發、免運維 的 AIoT 雲解決方案,包含從底層晶片到設備固件、第三方語音助手集成、設備 管理看板等完整服務。客戶使用 ESP RainMaker,可實現最快一周內構建與部署 物聯網解決方案;依託 ESP RainMaker 私有化的特性,設備廠商也可以打造獨立 的品牌生態,並通過自有雲服務為終端客戶提供更多增值服務;藉助 ESP RainMaker 的設備管理看板,客戶還將實現設備的批量管理、OTA 升級、設備診 斷和業務分析。

公司開發者生態具有平台效應,開源項目數量行業領先。目前已有眾多工程 師、創客及技術愛好者基於公司硬體產品和基礎軟體開發工具包進行自由開發, 並交流分享公司產品及技術使用心得。截至 2023 年 3 月 31 日,在 GitHub 平台 上開發者圍繞公司產品的開源項目數量超過 8 萬個,排名行業領先;各大門戶視 頻網站、社交平台中,每日都有關於公司產品使用的視頻預計公司產品的討論話 題發布,形成了產品獨特的技術生態系統。

3.2 堅持自主研發,硬體矩陣持續豐富

公司以「處理+連接」為方向,掌握核心技術,產品力卓越。經過多年積累和創 新,公司在物聯網處理+連接晶片領域具有領先的市場地位,在晶片設計、人工 智能、射頻、設備控制、處理器、數據傳輸等方面均擁有了自主研發的核心技 術。根據 TSR 數據,2021 年度全球 Wi-Fi MCU 晶片出貨量樂鑫科技市占率達到 第一,產品具有較強國際市場競爭力。

「連接」以無線通信為核心,持續升級通訊技術。隨著發布新產品的節奏加快,公 司逐步拓寬產品矩陣:一方面,公司根據 Wi-Fi6 標準儲備相應技術,並發布支 持 2.4&5GHz Wi-Fi 6 的產品,在研 Wi-Fi6E 技術。公司 ESP32-C 系列中的 ESP32-C6、C5 晶片搭載 Wi-Fi 6,實現在擁堵的無線網絡環境中,進行高效率、 低延遲的工作。另一方面,目前 Wi-Fi4、藍牙 4.2 和 5.0 版本仍是物聯網市場的 主流需求,公司已儲備藍牙 5.2 相關技術。2022 年上半年,公司推出集成自研的 Wi-Fi4 和 Bluetooth5(LE)技術的 ESP32-C2,目前已實現量產,適用於低數據速 率的簡單物聯網應用,如智能插座、智能照明等。


同時,樂鑫科技 ESP32-H2 與 Thread SDK 均獲得由 Thread Group 頒發的 Thread1.3.0 Certified Component 證書,能夠為客戶提供經過 Thread Group 嚴格測 試的最新 Thread1.3.0 解決方案,有效簡化其 Matter 設備的開發和認證流程,加 速產品上市。ESP32-H 系列中 ESP32-H2 的發布,標誌著公司在 Wi-Fi 和藍牙技 術領域之外又新增了對 IEEE802.15.4 技術的支持,切入 Thread/Zigbee 市場,進 一步拓展了公司的 Wireless SoC 的產品線和技術邊界。

「處理」以 MCU 為核心,RISC-V 生態持續擴大。2021 年 4 月,公司宣布推出 首款集成 Wi-Fi 6+Bluetooth 5(LE)的 32 位 RISC-V SoC,標誌著公司在產品硬體 設計階段不再依賴授權 MCU IP。基於開源架構自研內核在未來降低 IP 授權成本 的同時,增加了設計者擴展晶片架構的靈活性,將促進形成更加完整的 IP、工具鏈和軟體生態系統。樂鑫科技目前已有 ESP32-C6、ESP32-C3、ESP32-S2 晶片 搭載自研的 RISC-V 處理器,公司 2023 年初推出的 ESP32-P4 產品已實現雙核 400MHz 性能,並支持 AI 擴展,未來公司產品將有望在更高端場景實現應用。

4 盈利預測

收入預測

樂鑫科技深耕物聯網連接+處理晶片,是 Wi-Fi 處理晶片領域全球核心供應商, 伴隨公司產品矩陣的不斷完善,公司將依託其過硬的軟硬體平台生態不斷鞏固競 爭優勢,持續拓展應用領域並吸引新開發者客戶,以實現業績持續增長。以下我 們將逐一分析和預測公司主營業務收入:

晶片業務:公司產品不斷豐富,在高端產線推出支持 AI 計算的 S3、P4 系列產 品以及支持 WiFi 6 協議的 C6、C5 產品,為公司未來在高端消費、工業、醫療 等場景拓展打下產品基礎。在中低端產線公司推出 C3、C2 晶片,提供更具性價 比的解決方案,同時面向 Matter 大生態推出支持 Thread/Zigbee 的 H2 產品。未 來公司將持續完善產品矩陣以實現客戶拓展和業績增長。不斷打磨配套軟硬體開 發生態,保持開發者高粘性以構築長期競爭壁壘。我們預計公司 2023/24/25 年 晶片業務收入將同比增長 40.9%、31.1%和 28.1%,對應毛利率分別為 47.2%、 47.9%和 48.4%。

模組業務:公司模組業務主要基於晶片產品提供更完整解決方案,整體將伴隨芯 片產品擴張而不斷增長。我們預計公司 2023/24/25 年模組業務收入將同比增長 23.0%、25.5%和 18.7%,對應毛利率分別為 36.4%、36.7%和 37.0%。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。「連結」

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