2021年科技硬件中期策略: 柳暗花明,智能驾驶等新兴场景引领增长

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下半年新能源汽车、ARVR、智能穿戴等新兴领域或成为消费电子领域重要增量。
本文来自格隆汇专栏:张忆东,作者:洪嘉骏 李佳勋

投资要点

对于下半年行业景气,我们预测三大消费电子出货量(手机、PC、服务器)仍将受到新兴市场疫情干扰,但欧美经济复苏、Intel新款处理器、Window11上市,有望助力中高端产品。与此同时,汽车销量也因芯片瓶颈逐步缓解而恢复增速。在新兴领域,新能源车、自动驾驶、穿戴式设备等对于硬件规格与数量持续提升,鸿蒙系统大力推广或提振国内IoT长期生态建设。传统需求稳健叠加新兴场景发展,行业下半年或持续景气。

全球终端硬件整体出货量或实现低个位数增长,销售规模或同比5%增长,汽车与手机为核心增量。由于欧美经济逐步复苏及国内的稳健增长,我们预测2021年硬件出货量或低个位数增长;整体销售规模或同比5%增长,其中汽车电子(+15%)与无线通信(+10%)为增速最高的细分领域,消费电子高个位数增长,计算与存储、有线通信(路由器、交换机等)、工业电子(如制造、安防等)则维持低个位数增长。从出货规模来看,传统三大终端手机(+8-9%)、PC+2-3%)、服务器(+7-8%)需求稳健,而新能源汽车(+60%)是增量需求的重要驱动。

新兴终端设备普及率与功能迭代快速提升,成为行业高增长细分领域。我们判断,在环保政策、成本优化以及技术突破下,2021年全球新能源车预计销量479万台(+60%),渗透率6%。对比L2燃油车,我们预计L4等级的纯电车对零部件价值量的拉动:MCU+40%)、功率器件(5x)、摄像头(8x)、超声波雷达(3x)、毫米波雷达(+50%)、激光雷达(01个),单车BOM成本提升约8000美元。此外,伴随新品上市、功能升级以及IoT生态的发展,智能手表(年出货1亿,CAGR 20%+)、VR(年出货670万,CAGR 50%+)、TWS(年出货2.5亿,CAGR50%+)在未来三年仍将维持增长。

半导体全年仍具10%增速,21H2景气维持高位,代工持续满载。国产替代的设备材料先行,打破技术瓶颈。上半年的自然灾害加剧芯片短缺,然而补库存需求及线下回暖共振下,三方机构纷纷上调21年行业增速指引至10%以上增长。伴随台积电增加汽车电子排产,或带动MCU、功率、CIS等相关半导体需求增长。此外,设备仍为半导体扩产最大约束,我们预判,下半年非美设备产线建设或提速,提振国产化情绪;供需缺口短期仍然存在,看好头部代工厂产品组合和利用率的持续优化。

投资建议:我们看好手机份额回升、产品覆盖与海外市场双重扩张的小米集团(01810.HK)、车载镜头全球领先并具备苹果业务空间的舜宇光学科技(02382.HK)、手机平板稳健、电子烟业务崛起的比亚迪电子(00285.HK)。此外,半导体国产化的刚需地位不变,芯片设计、晶圆代工,以及积极追赶的设备原材料领域,龙头公司具备长期机遇,当前板块情绪因国际情势压制,估值大幅修正,相关港股推荐关注中芯国际(00981.HK)、华虹半导体(01347.HK)、ASM Pacific00522.HK

报告正文


1、终端硬件出货低个位数增长,市场规模同比5%增长


欧美经济逐步复苏,以及国内的稳健增长,抵消了海外疫情反复,我们判断21年整体硬件出货量或实现低个位数增长,整体终端销售规模或同比5%增长。其中汽车电子(+15%)与无线通信(+10%)为销售规模增速最高的两个细分领域,消费电子(TV、智能手表等)高个位数增长,计算与存储(服务器、PC等)、有线通信(路由器、交换机等)、工业电子(医疗电子、制造自动化、检测测量、安防、发电系统、军用电子等)则维持低个位数增长。

 1.1、智能手机:全年出货下修至同比高个位数增长,高端化需求延续

欧美需求回暖驱动市场出货增长,印度、越南等地疫情反复或增添波折,预计全年出货同比增长高个位数。受益于欧美地区疫情好转及5G手机升级周期,全球智能手机市场出货呈现反弹。根据IDC,全球智能手机21Q1出货量总计达3.46亿台(YoY+25.5%)。然由于印度、越南等地疫情反复,Strategy Analytics预计印度智能手机市场将在2021年第二季度环比收缩8-10%。我们结合目前新兴地区疫情,将21年智能手机出货同比增速由10%下修至高个位数增长。

小米加码线下渠道,加速抢占华为国内份额。我们判断华为+新荣耀今年手机出货会同比下滑8000万部。而目前头部的手机品牌中,仅有小米线上渠道销售占比超5成,苹果、三星、华为、OV皆为3成以下,因此加码线下渠道对于小米是边际效益更大的选择。21年1月小米之家千店同开,4月已实现第5000家小米之家开店。目前已覆盖60%的国内县城,目标年底实现境内全县城覆盖。我们判断,21年小米出货有望坐三望二,预计出货量在2亿台左右。

东南亚疫情再起,短期供应链冲击下二季度出货或承压,不排除部分订单或回流至国内生产。5月开始,印度、越南、马来西亚及中国台湾地区疫情再起下纷纷采取远程作业及办公方式防疫,其中马来西亚更是于5月12日起开始为期一个月的全国封锁,对于组装(印度、越南)、封测及部分元器件生产(马来西亚)以及晶圆代工(中国台湾)产生影响。我们估算,印度地区每年生产约8000万-1亿部手机,其中三星、小米、OV分占三分之一;假设全年生产下滑50%,则全年手机 出货或减少约5000万台,约占全球出货4%,集中在中低端机型。

苹果策略催生两套供应链体系,内需市场或支撑国内厂商份额持续提升。成本趋势以及中美摩擦加剧的背景下,苹果逐步发展出中国大陆及中国台湾两套供应链体系,分别面向国内与新兴市场,以及欧美等成熟国家。伴随中国整体消费力的提升与供应商能力改善,国内供应链厂商份额有望逐年增长。

国内产业链逐步完备,消费电子生产有望逐步完成中国台湾向大陆的转移,长期利好内地龙头业绩。中国台湾为消费电子的主要生产地区,上、中、下游布局完善,而国内智能手机市场规模近年来持续高速增长,哺育了一批优秀的电子企业。国内光学龙头舜宇近2年手机镜头月度出货量基本维持在20%以上的同比增速,而台系光学大厂大立光的月度营收从204月出现急剧下滑后便持续下滑,214月更是创下了2017年以来的同期新低(-27.4%)。国内电子龙头立讯精密过去5年几乎实现了50%的复合增长,远超鸿海同期约10%的复合增长。

1.2、服务器维持高个位数增长,PC动能需密切观察

北美云厂商CAPEX回暖下,全球服务器出货同比或维持高个位数增长。2020年全球服务器出货1360万台(YoY+12%),其中有约5成由超大规模数据中心驱动,这些超大规模数据中心又以亚马逊、谷歌、微软、脸书为主(占比超6成),因此北美云厂商的资本开支(约8成用于服务器采购)为全球服务器出货的重要前瞻指标。

据我们统计,21Q1北美云厂商FAMG Capex合计达273.85亿美元,同比+36.1%,环比-5.9%,仍维持较高水平。同时。BMC芯片(服务器核心的管理芯片)龙头厂商Aspeed信骅4月营收同比+3.29%,环比+8.54%,延续3月回暖趋势,亦反应全球数据中心又重回扩容节奏。我们判断全年出货或维持高个位数增长。

生活常态化后PC需求动能或于21H2转弱;我们预计全年出货或低个位数增长,21H2在高基数下增速或转负。PC自2011年以来持续萎缩,每年约低个位数的负增长;疫情使得20年PC出货达2.98亿台(YoY+14%)。根据联想等头部公司业绩及指引,我们判断21H1行业需求仍有支撑,然21H2整体增速或转负。


2、汽车电子为长期驱动,新兴设备逐步建立生态


2.1、全年电车销量或超60%,MCU、功率、传感器量价齐升

2021年全球汽车销量或有10%增长,其中新能源车有望超60%增速。受疫情以及缺芯、停产导致产量下降等连锁影响,2020年全球乘用车销量锐减13%7804万辆,然而新能源汽车表现亮眼,全球销量达到290万辆,同比大增44.8%,渗透率提升至4%2021年伴随海外主要经济体复苏,全年汽车销量有望回暖,预计同比增速恢复10%增长达到8513万台。其中新能源车渗透率进一步攀升至6%,预计销量或达479万台,未来5年销量仍有望维持30%以上增长。

欧洲、中国成为新能源汽车市场主要驱动力,欧洲加大推广力度,中国仍具巨大空间。分地区来看,由于法规和激励措施的结合,2020年欧洲地区电动汽车销量同比增长135.8%126万辆;与此同时,中国继续保持全球最大单一新能源汽车市场,1Q21维持高增长;但渗透率仅4%,预计未来仍有较大的市场增长空间。

碳中和大方向叠加各国长期新能源车规划性政策,推动汽车业中长期可持续发展。全球长期零碳方向确定,中国、欧盟、日本、韩国等国家相继宣布本世纪中叶前后实现碳中和目标。与此同时,以欧洲各国为代表的多国政府推出对汽车业的绿色刺激计划,以逐步降低传统燃油汽车生产。我国新能源车补贴计划的结束从2020年底推迟到2022年底,此外目标2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。美国拜登政府的2万亿刺激计划将在电动车领域投入超过1740亿美金,如投资充电基础设施、电池研究、制造和劳动力培训,可以促进电动汽车的更大发展。

全球充电桩增速维持高双位数增长,且快充比例不断提高,为新能源车推行提供基础设施。2019年全球约有26.4万台公共高速EVSE充电桩,同比增长86.7%。分地区来看,2019年中国拥有约21.6万辆公共充电桩,占全球一半以上;美国和荷兰分列第二和第三。充电桩作为新能源汽车的必要设施,充电桩的快速铺开对消费者的购买意愿将产生正向影响。

新能源汽车平均续航里程达300公里,预计2030年将增长至440公里,性能有望与燃油车平起平坐。续航性能是消费者对电动汽车最关心的问题之一,随着电池技术的不断进步,各车型续航里程不断上升。2020年全球续航里程最长的电动汽车为特斯拉Model S Long Range Plus AWD,一次充电可行驶合计628公里(390英里)。目前新能源汽车一次充电平均续航里程达300公里,预计到2030年,电动汽车的平均里程可达440公里。

目前自动驾驶正处于L2到L3级别过渡时期,2020年起各大车企L3自动驾驶汽车批量发布。从2013年“自动驾驶汽车”概念兴起至今,现阶段商业化落地的主流为L1-L2级别的辅助驾驶,这类车为用户提供例如自适应巡航(ACC)、车道保持辅助(LKA)和自动紧急制动(AEB)等辅助驾驶功能。而各大车企纷纷加码自动驾驶升级,自2020年起就有L3自动驾驶汽车开始批量发布,可进一步实现高速公路、市区缓行路段等特定场景的自动驾驶,由系统负责驾驶操作和周边监控,相较L2自动驾驶技术存在显著智能化提升,加大驾驶安全性考量、同时也一定程度上分担了驾驶员的工作,提供了良好的用户体验。

随着产业链和相关技术的成熟,汽车电子价格将呈现下降趋势,加速自动驾驶普及。以车载激光雷达为例,多作为可选性配置因而汽车购买者对激光雷达价格存在一定的敏感性。随着MEMS、纯固态技术进步推动激光雷达价格大幅下降,目前激光雷达的平均价格约为6500元(1000美元),根据测算2023年激光雷达平均价格有望下降至3300元(500美元),从而有望推动在L3+级汽车快速普及。

车规级MCU承担重要运动控制功能,汽车电子中应用场景广泛。常见车用芯片主要分为控制类芯片、功率半导体和传感器。其中,MCU是运动控制的核心芯片,涉及车身动力总成、发动机控制单元、车身控制、信息娱乐、辅助驾驶,乃至到雨刷、车窗、电动座椅、空调等控制单元等应用场景。与此同时,车规MCU在新能源车的主驱与辅助电机控制系统也扮演着重要角色。

车规级MCU市场集中度较高,欧美日厂商把控。车规级MCU第一梯队皆为恩智浦、英飞凌为代表的欧美日老牌厂商,拥有多年技术积累并形成稳定供应关系的先发优势。2019年全球汽车MCU前六大供应商分别为恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、微芯科技、德州仪器、意法半导体,拥有覆盖不同应用和功能的完整MCU产品线,共占据93%的全球市场份额。

汽车电子将长期驱动MCU市场发展,2025年预计汽车MCU全球/国内市场规模有望达559亿/168亿元,五年CAGR5%/8%短期内车规级MCU价格因缺芯严重而有所推高,长期来看车机系统复杂程度日益增加,与此同时自动驾驶功能所大量使用的车载传感器、车载摄像头,需要高性能MCU来对模拟数据进行处理与驱动控制,因此车用MCU逐渐由8/16位转变成32位。此外,与传统燃油车相比,新能源车平均单车用量达60颗,单车价值量增加180元。未来诸如车载无线充、氛围灯控制、流水尾灯控制等新功能有望提升需求。根据测算,2025年汽车MCU全球/国内市场规模有望达559亿/168亿元,五年CAGR5%/8%

汽车功率器件应用于汽车各个环节,有望成为电气化后汽车半导体重要价值增量。在功率半导体细分应用领域中,新能源汽车2016-2021年复合增速最快,达到8%。目前汽车已成为功率半导体最大下游终端领域。从器件对应功率看,当功率从100kW增加到200kW以上,对应的器件从IGBTSiC MOSFET过渡。因此根据新能源汽车的不同应用场景,具体对应不同的功率器件。

MOSFET和IGBT为电动汽车价值增量的重要细分赛道。传统汽车中,功率半导体主要应用于启动、发电和安全领域,低压低功率电子元器件即可满足需求。而新能源汽车普遍采用高压电路,当电池输出高压时,需要频繁进行电压变化,因此对电压转换电路需求提升,此外还需要大量的 DC-AC 逆变器、变压器、换流器等,因此新增需求端主要集中于IGBTMOSFET等功率器件,整体的相应价值量将显著提升。以IGBT为例,特斯拉高端电车的单车IGBT价值量可达3500-6000元区间。而根据Verified Market Research测算,全球车规级MOSFET市场规模将从2019年的10.71亿美元增长至2027年的17.04亿美元,复合增速达6%

功率半导体呈现寡头竞争格局,国内优秀企业奋起直追。外资占据MOSFET的绝大多数市场份额,根据IHS数据,英飞凌综合市占率27%,安森美13%,瑞萨9%。中国厂商以生产低压MOSFET进行国产替代,在车规级MOSFET上几乎没有份额。在车用IGBT细分产品领域,英飞凌在国内市场仍以58.2%的份额占据绝对优势。与此同时,以比亚迪微电子、斯达半导、韦尔股份为代表的国内优秀半导体企业成长迅速。如比亚迪微电子自2005年开始组建团队进行IGBT的研发,逐渐成长为中国IGBT市场份额第二大企业。2018年,公司搭载IGBT 2.5 芯片的车用 IGBT 模组开始对外供货,目前第四代IBGT芯片月产能已突破5万片。

新能源车用功率半导体ASP达330美元,是传统燃油车的4.6倍。根据英飞凌数据,传统燃油车中,功率半导体含量为71美元,全插混/纯电池电动车中,功率半导体价值量为330美元,是传统燃油车的4.6倍。根据测算,有望在2025年实现648亿/214亿元的汽车功率半导体全球/国内营收规模,五年CAGR10%/14%

环境感知类汽车传感器以超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、摄像头为主。传感器作为实现汽车智能化的感知端设备,随着自动驾驶技术的快速发展,其重要性愈发凸显。汽车环境监测类传感器主要包括:超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、摄像头等。监测类传感器分布于车身内外,通过获取外界环境信息,将模拟信号转化为电信号后,传递至汽车的中央处单元中,从而帮助智能驾驶决策行为。

单目摄像头视觉仍为主流,是实现自动驾驶必不可少的构成部分。根据不同功能需要,车载摄像头的安装位置包括前视、环视、后视、侧视以及内置摄像头。视觉方案有单目、双目、三目等产品形态,迅速扩大了汽车视觉的市场空间。但由于单目的低成本方案搭配其他传感器可以满足L1、L2 和部分L3场景下的功能,当前智能辅助驾驶量产车型中单目摄像头仍是主流。目前博世、大陆、安波福、电装、法雷奥等国际Tier1仍占据前视单目市场90%以上份额。国内视觉ADAS厂商无法突破前视单目市场,则主攻环视、后视、商用车视觉ADAS等市场。

毫米波雷达体积小、抗干扰性强,可全天候工作,是目前自动驾驶的核心传感器。毫米波雷达通过发射波长在毫米范围内的信号,从而具有不受天气干扰的优点,尽管相较于激光雷达精度较低,但与此同时价格较为低廉,目前价格在千元级别,因此为当前汽车核心的传感器之一,随着自动驾驶等级提升,用量也相应增加。

近年来国内企业努力突破海外垄断,已实现短程雷达量产并加速远程雷达布局。从全球市场来看,2018年博世、大陆、海拉、富士通、电装等海外企业占据68%份额,行业集中度较高。而华域汽车、德赛西威、深圳安智杰等国内厂商已实现24GHzSRR毫米波雷达量产,并在小鹏、奇瑞等部分车型上进行搭载。77GHz方面,国内厂商加速布局,华域汽车、德赛西威已获得量产订单,但核心技术仍被外资零部件制造商所掌控,未来将加速核心技术研发。

超声波雷达性价比高,为停车辅助场景下的重要传感器。超声波雷达通过发射频率超过40KHz的超声波,根据时间差测算障碍物的距离,其测距精度大约是13厘米左右。超声波雷达的最大优势是其价格低廉,单个超声波雷达售价最低10-100元区间,因而广泛应用于倒车雷达系统和自动泊车系统等停车辅助场景。据AI车库数据,当前国内在售车型的倒车雷达功能渗透率已接近100%,自动泊车系统渗透率在2019年达到了22%,预计在2025年将达到50%

博世、法雷奥等海外企业占据全球市场份额超50%,本土厂商亦表现不俗,差距较小。2018 年,法雷奥和博世占据全球超声波雷达市场份额前两位,两者之和过半。而本土厂商奥迪威表现亮眼,全球份额达到5.9%,其中倒车雷达传感器为其王牌产品,全球市占率近10%。相较于毫米波雷达和激光雷达,国内外厂商超声波雷达技术差距较小,国内一系列企业自主生产的超声波雷达能够满足自动泊车和倒车等功能。

激光雷达高精度、高分辨率特性,有助于增强环境感知度以实现更高级别智能驾驶,成本降低推动加速量产上车。激光雷达是以激光作为信号源,由激光器发出脉冲激光并接收物体的反射后,根据测距结果得到精确的三维立体图像。相较视觉主导,激光雷达主导方案最大的优势是在获得物体三位图像的同时,可以判断与物体的距离。激光雷达方案具备高精度、高分辨率和3D感知等优势,目前来看该方案成本相对高昂,但根据前文判断,2023年激光雷达平均价格有望下降至3300元,价格下降将推动激光雷达加速上车。

激光雷达市场竞争格局仍在演进之中。在激光雷达领域的国外企业主要以Velodyne、Luminar等为主,国内华为和大疆Livox也发布了各自的激光雷达产品;华为去年12月发布了96线激光雷达,并与北极ARCFOX极狐合作,在ARCFOX极狐下一款HBT车型搭载3颗激光雷达及算力可达352 TOPS的华为芯片,预计成为全球首款搭载激光雷达的量产车型。此外,还有小鹏汽车和蔚来ET7均宣布将于2021年和2022Q1发布搭载激光雷达的量产车型。禾赛科技于20211月在科创板的上市申请已获受理,为国内第一家上市的激光雷达公司。

自动驾驶必然走向多传感器融合体系。不同类型的传感器各有优劣,因而单一的传感器难以满足复杂的自动驾驶各类应用场景。多传感器信息融合(MSF)利用计算机技术,对多传感器或多源的信息和数据进行多层次、多空间的组合处理,不同传感器优势互补,在不同使用场景中发挥各自功能,从而有效地提高系统的冗余度和容错性,最终帮助做出有效判断和决策。

2021年起L3+升级有望推动车载传感器市场明显加速,激光雷达千亿市场可期。随着自动驾驶应用场景升级,需要传感器数量配置也随之增加。根据Velodyne、华为等公司披露的方案,目前主流的技术方案为:L2/L3搭配4颗车载摄像头、10颗超声波雷达、5颗毫米级雷达、1颗激光雷达,而未来L4/L5级将搭配8颗车载摄像头、7颗超声波雷达、5颗毫米级雷达、4颗激光雷达。根据测算,有望在2025年实现3436亿/995亿元的车载传感器全球/国内营收规模,五年CAGR28%/31%,其中车载激光雷达全球/国内营收规模或达936/271亿元。

2.2、鸿蒙2.0加速万物互联生态建设,加速国内智能硬件普及

软件生态反哺硬件,鸿蒙2.0发布抢占物联网底层系统,打造万物互联生态。鸿蒙OSHarmonyOS)是华为开发、面向多智能终端、全场景的分布式操作系统,其主要目的是为消费者提供跨终端的无缝体验,计划通过鸿蒙OS将手机、电脑、平板、电视、汽车、智能穿戴等设备连接到一起,并通过同一个分布式操作系统进行统一管理。受制于芯片制裁,华为硬件端短期难以实现“去美化”;而在软件领域,华为有望从全球开源社区中获得支持,通过鸿蒙系统和HUAWEI HiLink等,与多个应用软件等合作伙伴共同构建万物互联生态,让更多华为用户留下来。

微内核是鸿蒙实现跨平台操作系统的核心设计。鸿蒙OS采用全新的微内核设计,拥有更强安全性和低时延等特点。2016年,谷歌开始尝试启动Fuchsia项目,成为继AndroidChromeOS之后第三个操作系统,其微内核架构与跨平台属性,适用于越来越多的IoT场景,如汽车、红绿灯、数字手表、智能手机、平板电脑与个人计算机等。从华为鸿蒙OS战略与Google Fuchsia项目布局上看,二者无论是在下游场景上,还是战略目标上,都具有非常多的相似性——都是为下一代万物互联而准备的分布式微内核操作系统架构。

分布式架构实现模块化解耦,可弹性部署。鸿蒙分布式OS拥有分布式软总线技术、虚拟外设、分布式数据管理、分布式能力调度四大能力。

  • 分布式软总线:是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座,为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力,为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。

  • 分布式设备虚拟化:硬件能力形成虚拟化资源池,实现不同设备之间的硬件能力共享。针对不同类型的任务,为用户匹配并选择能力合适的执行硬件,让业务连续地在不同设备间流转,充分发挥不同设备的能力优势,如显示能力、摄像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等。

  • 分布式任务调度:基于分布式软总线、分布式数据管理等技术特性,支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作,能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况,以及用户的习惯和意图,选择合适的设备运行分布式任务。

  • 分布式数据管理:基于分布式软总线的能力,实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定,业务逻辑与数据存储分离,跨设备的数据处理如同本地数据处理一样方便快捷。

鸿蒙系统依托1+8+N”逐步落地。 “1”指手机,是IoT时代的入口,“8”包括PC、平板、智慧屏、音响、手环、手表、车机、耳机八大华为自研产品,“N”则包括众多生态合作伙伴的IoT产品,涵盖移动办公、智能家居、运动健康、影音娱乐及智能出行五大板块。我们认为未来鸿蒙将作为统一的操作系统,适配1+8+N生态中的各种硬件设备,实现全场景、跨设备的互联智慧生活。

生态合作伙伴数日益壮大,智能化下有望带动国内IoT硬件市场未来5年或具有10%以上增速。目前华为已经与九阳、美的、老板电器、360等设备厂商,以及金山办公WPS、滴滴打车、百度地图、12306等应用厂商合作。当前,已经有300多家企业加入鸿蒙生态,预计今年将会有40多个主流品牌。根据华为消费者业务软件部总裁、AI 与智慧全场景业务部部长王成录预计,华为手机将从6月初开始分批升级鸿蒙系统,今年系统的总覆盖目标是3亿台,其中华为品牌设备2亿台,另有1亿台是第三方品牌IoT产品。根据IDC数据,2024年中国物联网市场支出将达到约3000亿美元,未来5CAGR达到13.0%,占全球物联网支出26.7%。其中,硬件支出占比最大,未来5年维持13%CAGR。

2.3、VRAR:技术完善+性价比加速普及,全年出货维持50%增速

21年或成VR元年,未来5年出货有望维持50%以上复合增速,24年全球市场规模有望超4000亿人民币。2020VR头显全球出货量达到670万台,同比增加72%,预计21-24年将持续放量,复合增速可维持在60-70%。据IDC等机构统计,2020年全球VR/AR市场规模达900亿元人民币,预计2024年市场规模达到约4800亿元人民币,复合增速超50%VR凭借较为成熟的产品技术、完善的供应链体系、消费级的价格,已经实现向C端市场的渗透。AR由于产品形态和价格尚未达到消费级水平,仍限于在B端商业场景落地,晚于VR

VR技术完善,叠加OculusQuest 2性价比突出,带动行业出货有望接近千万量级。早期VR产品存在晕眩感强、分辨率低、体积大、价格贵等缺点,随着芯片、显示技术、通讯手段和算法等技术的不断进步,VR终端产品用户体验日趋改善。标杆VR头显Quest在2020年完成迭代,较上一代在舒适度(轻10%)、清晰度(支持90Hz刷新率、像素提高50%)、续航(4倍)、延时(大幅降低)上皆有提升,而价格仅售299美元,性价比突出。Quest二代同期销量超一代5倍以上,预计2021年销量将超过600万台,从而带动整体VR头显出货接近千万。

VR产业链包括硬件、软件、内容制作与分发、应用及服务四大环节。硬件环节包括核心器件、终端设备和配套外设三部分。核心器件方面,包括芯片、传感器、显示屏、光学器件、通信模块。配套外设方面,包括手柄、摄像头、感知设备(指环、触控板、触/力觉反馈装置等)。屏幕、处理器与存储为VR头显硬件成本占比前三的部件。Oculus Quest 2采用高通骁龙XR2芯片组、闪迪内存、JDI 和夏普的LCD 显示屏、两片菲涅尔透镜、国产锂电池组、4 个外部摄像头实现6DOF 头部交互,实现了更轻的质量、更紧凑的结构、更准确的交互和更高的图像性能。

目前VR 硬件的产业链相对比较成熟,与智能手机重合度较高,许多领域的技术积累可复用,手机供应链头部厂商有望受益该增量市场。VR 产业链包括传统的显示屏产商JDI、夏普、京东方、华星光电、深天马等,以及传统光学厂商舜宇光学科技、联创电子等,声学厂商歌尔股份、瑞声科技等,精密结构件厂商立讯精密、领益智造、长盈精密等,代工厂歌尔股份等。

2.4、可穿戴设备:TWS功能持续丰富,智能手表健康监测属性强化

  • TWS:全年出货或达30%增速,安卓功能丰富下占比有望提升

2021年全球TWS出货有望维持40%以上增速达3.5亿副。根据Strategy Analytics数据,全球品牌 TWS耳机销量增长迅速,2020年已达到约2.5亿副,销量增长近50%。根据Counterpoint最新发布2020年全球TWS真无线蓝牙耳机市场份额数据,榜单前五名分别为:苹果(31%)、小米(9%)、三星(7%)、JBL4%)、QCY3%),且预计2021TWS耳机市场同比增长31%,达到3.5亿副。

安卓TWS功能逐步完善,份额有望进一步扩大。相较于苹果TWS耳机的高端定位,安卓品牌产品实现了100-1000元价格区间的全覆盖,且可以实现主动降噪、快速充电、无线充电、通话降噪、佩戴检测等功能,有效地提升了 TWS 耳机的用户体验。在国内市场,高端产品华为和 OPPO 占据着主动地位,中低端市场小米、红米、Realme拥有较大出货量。从全球市场来看,苹果 AirPods依旧遥遥领先,但小米、三星、华为、Realme紧随其后,随着安卓系性价比的提升并不断侵蚀白牌市场份额,安卓TWS耳机份额有望逐步提升。

主控芯片、电源管理及电池为TWS成本大头,占比超5成。TWS耳机成本占比中前五分别为主控芯片(15%)、充电电源管理(15%)、耳机电池(15%)、PCB/FPC(15%)和充电仓电池(8%)。

  • 智能手表:出货维持20%以上增长,功能完善打造生态闭环

疫情带动可穿戴设备发展,预计21年全年同比增长25%2.4亿只。根据CCSinsights2020年全球可穿戴设备出货1.93亿只(YoY+22%),其中智能手表1.15亿只,智能手环7800万只,预计2021年两者分别增长17%/29%

AppleWatch 6新增血氧检测,下一代或可检测血糖,不断完善的检测能力或强化智能手表健康医疗的属性。2020年9月苹果发布可监测血氧水平的Apple Watch 6,实现预测和追踪新冠病毒感染,更倾向于对用户的健康管理。即将推出的Apple Watch 7将配备更为先进的传感器,或将支持通过皮肤进行血糖监测。此外,OPPO新发布手环可连续检测血氧饱和度功能,荣耀健康手环也含有心脏健康管理、血氧饱和度检测、睡眠呼吸暂停筛查等多种保健功能。智能手表医疗属性强化,未来健康管理市场有待进一步扩大。

处理器、屏幕及结构件为智能手表成本大头,占比超7成。智能手表成本占比中前三分别为CPU(33%)、屏幕(19.5%)、机械及电子配件(15.7%)。其中苹果CPU采用自研芯片,屏幕是用LG及长信科技。玻璃陶瓷由伯恩光学与蓝思科技负责,组装主要由臻鼎完成。


3、缺芯提升备货需求,高景气下全年或10%增长


3.1、海外经济复苏叠加补库存周期,驱动半导体行业未来2年景气

2020年半导体行业逆势增长8%,海外经济复苏补库存及各终端需求共振下有望驱动行业21/22年维持10%以上增长,20-24年复合增速约5%根据SIA数据,2020年全球半导体销售额在达4,400亿美元(YoY+8%)。WSTSIC insights等三方权威机构及台积电等行业龙头近期纷纷上调21年行业增速指引,我们判断在海外经济复苏补库存,传统三大终端应用(手机、PC、服务器)需求持续回暖,以及新兴应用(新能源车、VR/AR、矿机)的兴起,半导体行业21/22年或维持10%以上增长,23/24年增速下滑,20-24年行业复合增速约5%

存储为半导体行业供需晴雨表,量价齐升反映行业仍处上升通道,21H2或将持续攀升。以全球半导体重要细分领域的存储为例,其下游涵盖智能手机、服务器、PC等热门终端应用。观察DRAMNAND(分别贡献58%40%的存储芯片份额)现货价格走势发现,二者分别自3Q201Q21以来持续处于价格上升状态。此外,存储行业龙头美光、海力士自20Q3以来库存周转天数发生下滑,量价同时出现拐点一定程度上反映出上游存储产能紧俏度加剧。

存储龙头美光上修21年行业需求预测,预计21-22年处于高速上行周期。行业龙头美光科技在FY21Q2业绩会上较上一季度上调了行业需求预测。DRAM公司预计2021DRAM行业需求增长将达到20%(原为10%),叠加2020年严格的行业资本支出和经济复苏,DRAM价格持续上涨,市场供需将进一步收紧。NAND位元需求增长预估30-35%左右(原为30%),短期价格趋于稳定,但产业资本支出水平的提高令人担忧,需要资本支出削减以确保NAND行业的健康盈利。长期来看预计DRAM需求CAGR为中高水平,NAND需求CAGR30%

3.2、行业进入扩产周期,设备与材料为行业产能瓶颈

疫情叠加自然灾害冲击导致半导体行业全球性芯片供给收紧。202月之后受疫情影响严重的欧美地区芯片产能利用率严重下滑,最严重时较疫情前水平下滑约12个百分点,经过近一年仍未回到疫情前水平。且产能利用率或难以进一步走高。此外,自然灾害等因素加剧了芯片短缺状况。

台积电再提高资本开支,行业设备出货同比持续增长台积电2021年资本开支规划为300亿(YoY+74%),其中80%将用于先进技术,10%用于先进封装和光掩膜制造,10%用于成熟制程。同时表示未来3年将投入1000亿美元扩产。北美半导体设备商自19年12月以来连续16个月同比增长超10%213月同比增长48%32.7亿美元;日本半导体设备商出货额自20年12月开始反弹,3月出货额同比增长22%达到约17.1亿美元。全球光刻机巨头ASML因终端市场需求火爆而21Q1营收同比大增78.8%。今年一季度ASMLEUV新增订单达到14台,环比增长133%,呈爆发性增长,表明先进制程对的设备需求进一步提升。

硅晶圆头部公司20Q4全面恢复,2021或迎量价齐升,传导至下游代工引发涨价硅晶圆龙头信越化学硅片营收20Q4同比恢复正增长,营收达8.8亿美元,仅低于19Q3历史高位3%延续自20Q2的业绩复苏,胜高20Q4营收达7亿美元,同比增长6%Siltronic 20Q4营收达3.4亿美元,同比增长1%环球晶2020营收达约554亿新台币,2019年微减4.71%,但若以美元计算,2020年全年营收与2019年相近,仅略减0.26%此外,由于原材料涨价和下游市场需求强劲增长导致生产成本上升以及供应短缺,信越化学于今年3月宣布对半导体硅片产品价格提高10%20%,这是2017年来的首次提价,其他半导体硅片厂商或将纷纷跟进。

产能紧俏下愈发凸显中上游对外依赖度高,半导体材料与设备国产化率平均不足20%,部分“卡脖子”难题亟待解决。据前瞻产业研究院统计,2020年我国半导体制造所需的材料和设备自主化平均不足20%。而当前随着中美科技博弈对国内半导体发展带来较大的不确定性,半导体供应链安全性问题愈发被重视。如国产光刻机存在的技术短板将严重限制未来我国先进制程芯片的设计与制造环节,进而影响全产业链的发展,国产替代紧迫性进一步凸显。

外部环境不确定及行业高景气度下头部制造厂积极扩产,为国产设备和材料替代创造巨大市场空间。近年来,国产芯片代工加速扩产。中芯国际在北京即将新建10万片/月新厂房;华虹无锡产能从20年末2万片/月扩张至2021年末6.5万片/月,厂房内后续仍有1.5万片/月扩产空间;长江存储亦规划在2023年产能达到30万片/月。在国内晶圆厂扩产驱动下,相关设备需求持续拉升,有望带动国产替代加速进程。2017-2020年,长江存储中标供应商中国内厂商设备占比呈现上升态势,自5.2%上升至14.4%。未来随着外部形势不确定性加剧,为降低“断供”可能性,国内半导体企业将更倾向于选择国产设备和材料。

近年本土半导体材料厂商不断成长,逐步打破海外企业垄断格局。随着中国大陆半导体产业快速扩产,国内半导体材料市场空间将一同迅速增长。但由于半导体材料对纯度、一致性等技术性要求较高,而海外企业起步较早、技术壁垒较高,因此在硅片、光刻胶等重要半导体材料领域呈现寡头垄断态势。随着本土公司的持续研发投入和国产替代加速,本土半导体材料厂商正在快速成长。

硅片、光刻胶均处于技术突破且扩产阶段。硅片领域,近年来沪硅产业、中环、金瑞泓等国内半导体硅片厂不断成长,逐步打破海外企业垄断格局,其中沪硅当前全球市场份额已达2%,与传统日韩强企同台竞争。此外,据不完全统计,目前国产硅片厂在建项目总投资达945亿元,将新增8英寸产能280万片/月,12英寸产能502万片/月。如未来 1-3 年陆续投产顺利,届时我国半导体大硅片将实现自给自足;在光刻胶领域,以JSR、LG化学、TOYOINK、住友化学、三菱化学为代表的日韩企业合计占据90%以上市场份额。得益于国内LCD产业链成熟度提升,多家本土企业均已经涉足LCD光刻胶领域并逐步实现量产,同时积极购置先进光刻机进行高端光刻胶的开发,未来有望在核心环节逐步实现突破。

3.3、产能为王,特色工艺推动制造环节充分受益

短期疫情叠加中长期5GAIoT、自动驾驶等概念促使需求端进一步扩张,需求高企或延续至22年,促使制造环节全线受益。短期疫情带动线上教育和居家办公需求,叠加中长期5GAIoT、自动驾驶等概念赋能,进而导致智能手机、服务器、PC的终端应用升级需求井喷以及汽车行业智能化、电子化带来的新增量,从而共同推动中游制造供需收紧,头部乃至二线代工厂商产能全线满产。预计未来两年内终端需求高企仍将延续,因此我们判断,芯片制造景气度将持续向好。

代工厂维持营收高增长满载状态,前瞻行业能见度延续台湾三大代工厂台积电、联电、世界先进20214月营收分别为111316432亿新台币,同比分别增长16.0%8.8%22.7%。台积电主要受益于5G手机与HPC应用升级带来的先进制程强劲需求,进一步占据主导地位;联电受益于驱动IC、电源管理ICRF射频、IoT应用等代工订单持续增长;而世界先进在涨价效应及PMICLDDI的产品规模提升带动增长。根据联电及两家大陆厂商中芯国际、华虹半导体披露,21Q1产能利用率分别100.0%98.8%104.2%处于满载或近满载状态,同样直接反映出产能紧张情况。

3nm及以下先进制程大战打响,三星、IBM、台积电接连取得重大进展。台积电作为先进制程领头羊,其3nm工艺将于2021年底进入风险性试产阶段,亦在517日宣布1nm以下先进制程方面有所突破。其研究发现半金属铋Bi作为二维材料的接触电极,可以大幅降低电阻并提高电流,实现接近量子极限的能效,从而有望挑战1nm以下制程的芯片。

成熟制程扩产不及,供不应求仍将持续。目前全球28nm及以上的成熟制程产能短缺明显,为应对供不应求局面,台积电、联电、中芯国际接连宣布扩产。其中中芯国际一年内先后两次宣布扩产28nm及以上制程,总扩产量达到每月14万片。台积电亦宣布将投入28.87亿美元资本支出扩充成熟制程,其中南京厂将扩产28nm产能至每月4万片。同样,联电积极扩产28nm成熟制程产能。但上述扩产计划在21H1难以实现大批量投产,预计短期内成熟制程供给短缺仍将进一步持续。与此同时,国内本土成熟制程产能的扩张速度同样低于需求增长速度。2014年至2020年期间产能的年复合增长率为14%,低于中国芯片设计市场规模的增长速度,在国产化需求加速的背景下,供需缺口将持续存在。

3.4、设计环节业绩高增,然国产先进制程或存隐患

疫情引发多重连锁影响导致汽车芯片供需错配,需求景气下7nm以下/40-65nm制程持续紧俏。当前各制程芯片产能均处于紧缺状态,其中尤以40-65nm最为严重,主要系下游车用市场需求旺盛而产能无法进一步跟进。疫情初期汽车销量大幅下滑,进而导致各大车企下调全年产能预期,由于车企多采用产销联动的“零库存”模式,因此纷纷减少新增汽车芯片订单,车用芯片排产降低。而后20Q2后汽车销量反弹,而多数产能已让渡给计算机和消费电子等行业,疫情期间需求增长较快且利润较高、交货期更短。此时车企加单,芯片厂并无动力立即转产,又因汽车芯片主要对应8英寸晶圆对应的成熟制程,相应设备建设较早而设备老旧且难以修复,同时又由于12英寸晶圆作为晶圆主力产品占据设备厂大量的生产投入和资源,因此相关产能爬坡有限。最终由疫情引发的一系列连锁反应导致汽车行业长时间大面积“缺芯”。40-65nm制程覆盖车载 MCUCISIOT 通讯芯片、Nor Flash等下游市场,长期以来需求畅旺、维持供需紧平衡状态。因此车用MCU市场需求的快速爆发,便造成对整体产能的积压进而形成全线缺货。

以汽车行业为代表的缺芯危机引发各国重视全球化产业链断裂风险,各国积极采取半导体制造本土化行动。以汽车行业为代表的缺芯危机给各国敲响警钟:全球智能化浪潮之下,半导体行业兴衰与经济各环节发生紧密联系。由此,各国积极拓展半导体制造本土化进程,从而避免当前缺芯危机的再一次发生。美国在近一年内频频推出半导体制造刺激政策,同时引入台积电、三星、英特尔在美国本土建设先进制程产能;欧洲各国亦奋起直追,规划在2030年前实现2nm制程能力以及谋求20%的全球市场份额;而中国大陆在政治风险和产业构建双重因素之下也进一步加速国产替代进程。

缺芯之下设计环节格局加速演化,高通受限于晶圆代工出货受限,2020年联发科销量成功超越高通,成为全球最大的智能手机芯片供应商。得益于天玑720与天玑800两款中端芯片,联发科抢占大部分中端手机的市场份额。与之相反,中芯禁令让高通的5G电源管理芯片几乎陷入断供危机,加之高通目前一直委托三星电子进行芯片代工,而为其生产处理器、射频芯片等产品的美德州奥斯汀三星晶圆厂因寒潮停工近两月,且台积电的7nm/6nm先进制程产能已被联发科捷足先登。高通在20年上半年饱受缺货之苦,20Q2营收暴跌49.2%,而联发科则在疫情期间仍实现季度连续同比正增长,超越高通成为智能手机芯片销量第一。高通和联发科之争的关键拐点即在于先进制程产能,足见高景气之下芯片产能的重要性。

国内设计各细分领域多点开花,多项细分领域取得突破。当前,我国芯片设计行业已实现各细分领域多点开花,先进制程工艺亦取得了长足的进步。华为海思、紫光展锐、中国华大等国内设计龙头快速崛起,受当前智能手机、汽车、5G等下游终端需求驱动,本土设计厂商亦取得亮眼业绩,在SoC、射频、CISMCU等多项细分领域跻身国际一线梯队。

近九成上市设计厂商实现超双位数复合增长,景气度有望继续维持受益于全球经济复苏+国产替代份额内移下产能紧张,国内半导体公司业绩实现高增长。其中,近九成上市芯片设计厂商实现双位数的三年CAGR正增长,亦有寒武纪(AI芯片)、韦尔股份(CIS芯片)、睿创微纳(MEMS芯片)业绩涨幅超100%。行业业绩普遍喜人主要因订单饱满下产能利用率高企,从而推动利润率持续提升。

美国出口政策或再次收紧,成板块未来估值的达摩克里斯之剑。4月13日,美国两议员致函美国商务部,以限制中国军方利用美国关键技术、确保美国国土安全为由,提出对美国EDA软件及14nm及以下芯片代工环节的对华出口实行BIS申请许可制度和最终用途审查,要求对涉军中国大陆半导体公司采取进一步出口限制行动。就信函建议落地情况,美国商务部并未给出实质性答复,但倘若相关建议落地,中国大陆芯片设计公司在相关环节将面临最终用途审查,审查结果被认定为涉军的企业则短期内将面临负面影响,尤其是涉及14nm及以下相关业务将遭受上游设计和下游代工的双重冲击。

14nm以下制程主要应用于CPUGPU等高性能芯片,涉及5GAI、高端音视频等芯片设计领域。华为海思延续此前禁令影响或进一步面临断供限制。此外,多家上市IC设计厂商涉及14nm以下制程。具体来看,国内IC设计龙头紫光国微已推出12nm工艺的GDDR6存储控制器和物理接口IP,寒武纪、欧比特布局AI 芯片,其中寒武纪终端智能处理器 IP 的旗舰手机芯片采用了7nm制程,未来向5nm继续推进。瑞芯微、晶晨股份发力高端音视频等领域,瑞芯微采用8nm14nm制程的新一代产品相继投入研发,晶晨股份旗下三类多媒体智能终端SoC芯片的工艺节点已全面提升至12nm,并积极推进7nm制程相关研发。尽管中美科技博弈在短期内增加了不确定性,与此同时也进一步倒逼国产替代加速进程。


4、观点总结


2021年下半年TMT板块最大的两个外部因素——疫情与国际情势来看,欧美在疫苗逐步推广下经济稳步复苏,而东南亚新兴国家疫情或有卷土重来之势,可能再度打击供求两端;国际情势仍有持续紧张的预期,半导体技术管制及投资清单等议题或持续发酵,然行业产能紧俏下或加速材料与设备的国产替代进度。展望下半年行业景气,我们预测三大消费电子出货量(手机、PC、服务器)仍将受到新兴市场疫情干扰,但欧美经济复苏、Intel新款处理器、Window11上市,有望助力中高端产品。与此同时,汽车销量也因芯片瓶颈逐步缓解而恢复增速。在新兴领域,新能源车、自动驾驶、穿戴式设备等对于硬件规格与数量持续提升,鸿蒙系统大力推广或提振国内IoT长期生态建设。在传统需求稳健叠加新兴场景发展,行业下半年或持续景气。

与此同时,中国凭借领先的防疫工作,在消费活动与生产能力独步全球,海外订单将加速转至国内,中国科技力量的韧性与软实力展露无遗;整体科技行业历经过去代工生产、本土市场替代、全球品牌扩张等阶段,此时迎来更大的发展机遇。

全球终端硬件整体出货量或实现低个位数增长,销售规模或同比5%增长,汽车与手机为核心增量。由于欧美经济逐步复苏及国内的稳健增长,我们预测2021年硬件出货量或低个位数增长;整体销售规模或同比5%增长,其中汽车电子(+15%)与无线通信(+10%)为增速最高的细分领域,消费电子高个位数增长,计算与存储、有线通信(路由器、交换机等)、工业电子(如制造、安防等)则维持低个位数增长。从出货规模来看,传统三大终端手机(+8-9%)、PC+2-3%)、服务器(+7-8%)需求稳健,而新能源汽车(+60%)是增量需求的重要驱动。

新兴终端设备普及率与功能迭代快速提升,成为行业高增长细分领域。我们判断,在环保政策、成本优化以及技术突破下,2021年全球新能源车预计销量479万台(+60%),渗透率6%。对比L2燃油车,我们预计L4等级的纯电车对零部件价值量的拉动:MCU+40%)、功率器件(5x)、摄像头(8x)、超声波雷达(3x)、毫米波雷达(+50%)、激光雷达(0个→1个),单车BOM成本提升约8000美元。此外,伴随ing到品牌的新品上市、功能升级以及IoT生态的发展,智能手表(年出货1亿,CAGR 20%+)、VR(年出货670万,CAGR 50%+)、TWS(年出货2.5亿,CAGR50%+)在未来三年仍将维持增长。

半导体全年仍具10%增速,21H2景气维持高位,代工持续满载。国产替代的设备材料先行,打破技术瓶颈。上半年的自然灾害加剧芯片短缺,然而补库存需求及线下回暖共振下,三方机构纷纷上调21年行业增速指引至10%以上增长。伴随台积电增加汽车电子排产,或带动MCU、功率、CIS等相关半导体需求增长。此外,设备仍为半导体扩产最大约束,我们预判,下半年非美设备产线建设或提速,提振国产化情绪;供需缺口短期仍然存在,看好头部代工厂产品组合和利用率的持续优化。

投资建议:我们看好手机份额回升、产品覆盖与海外市场双重扩张的小米集团(01810.HK)、车载镜头全球领先并具备苹果业务空间的舜宇光学科技(02382.HK)、手机平板稳健、电子烟崛起的比亚迪电子(00285.HK)。此外,半导体国产化的刚需地位不变,芯片设计、晶圆代工,以及积极追赶的设备原材料领域,龙头公司具备长期机遇,当前板块情绪因国际情势压制,估值大幅修正,推荐关注中芯国际(00981.HK)、华虹半导体(01347.HK)、ASMPacific00522.HK)。

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