2.1. 晶振——数字电路的心脏，市场规模预期稳增
石英晶振是利用石英晶体（二氧化硅）的压电效应制成的频率控制元器件，是“数 字电路的心脏”。水晶材料作为机械能和电能的转换元件，经过切割、打磨等精密 工序加工制成晶片后，在其两端镀上金属电极，在电流作用下由于逆压电效应便产 生谐振，从而在特定的条件下具有固定的振动频率。水晶材料还具备一定的温度特 性、老化特性和频谱特性，当外加电压的频率与水晶材料固有的频率完全一致时， 电路中的电流便达到最大，体现了其谐振特性，以此制成的电子元器件被称为压电 石英晶体元器件。水晶材料由于品质因数较高，而且受温度影响所造成的频率偏移 较小，相对其他振荡元器件更加准确和稳定，是各类电子产品中不可或缺的基础元 件，被广泛的运用于各类频率控制、频率稳定、频率选择和计时系统中，特别适用 于对频率准确度要求较高的电子产品，如通讯、资讯、网络、汽车电子、家用电器 和石英钟表等领域。
石英晶振类别众多，可满足不同需求与应用场景。
按功能属性，晶振可划分为石英晶体谐振器（无源晶振）和石英晶体振荡器（有源 晶振）两类。谐振器需要其他电路配合才可起振，产品结构简单、应用广泛，按功 能和实现技术可分为普通无源晶振和内置热敏电阻的无源晶振（TSX）；有源晶振 内置电路，可简单理解为“无源晶振 IC”的集合体，通电后可自行起振，没有大规 模普及于家用市场，多应用于对精密性有特定要求的领域，可划分为温度补偿晶体 振荡器（TCXO）、压控晶体振荡器（VCXO）、普通晶体振荡器（SPXO）和恒温 晶体振荡器（OCXO）。热敏晶振成本相对低廉，可在一定程度上替代同型号温度 补偿晶体振荡器（TCXO）。
按封装方式的不同，石英晶振可划分为 DIP 晶振（Dual Inline-pin Package，双列直 插式）和 SMD 晶振（Surface Mounted DevICes，表面贴装式）。其中，SMD 晶振尺 寸小、易贴装，体积和重量是传统 DIP 谐振器的 1/10 左右，适用于空间相对较小的电子产品，在移动终端、通讯设备的产品升级周期加快的背景下，呈现稳步增长的 态势，已成市场主流形态。
根据终端频率需求的不同，石英晶振分为 KHz 晶体谐振器、MHz 晶体谐振器等。 其中，KHz 晶体谐振器作为实时时钟（RTC）电路中的核心关键器件，主要提供时 钟频率信号，是时间显示、系统计时、信息运算等的关键元件；MHz 晶体谐振器（高 频）主要为电子系统提供基准频率信号，广泛应用于 WIFI、资讯设备和家用电器。
晶振市场主要以无源晶振主导，市场占比约为 90%。根据 CS&A 报告， MHz 晶体 谐振器市场占比 52.67%，KHz 晶体谐振器市场占比 37.34%，XO 晶体振荡器市场 占比 4.89%，TCXO 温度补偿晶体振荡器市场占比 4.54%，VCXO 压控晶体振荡器 市场占比 0.53%，OCXO 恒温晶体振荡器市场占比 0.02%。
晶振产业链上游由水晶等原材料制造与精密设备制造厂商组成；中游为晶振产品生 产厂商，日本企业占据半数产能与高端产品生产工艺；下游应用领域广泛，涵盖移 动网络（30%）、互联网（28%）、移动计算（16%）、汽车电子（8%）、物联网 （8%）、智能家居和军工航天等（10%）。
拆分晶振成本，可以看到直接材料、人工费用与制造费用占比分别约为 55%、15%、 30%。原材料主要包括晶片、IC、基座或支架、封装材料等。对于无源晶振，晶片 和基座是主要原材料；对于有源晶振，IC 和基座是主要原材料本。晶片市场主体众 多，石英股份等国内企业可大规模供应石英棒。全球主要陶瓷封装基座供应商为国 内的三环集团与日本的京瓷，市场集中度高。在设备方面，大部分设备已经实现国 产化，少数设备如溅射镀膜机等还需要依赖进口。
晶振行业五大发展趋势：小型化、片式化、高频化、高精度、高可靠性、低功耗。 小型化：电路板上空间愈加珍贵，晶振朝向小型化发展。片式化：SMD 封装晶振具 有尺寸小、易贴装等特点，已成为市场主流，目前全球石英晶振片式化率约为 70%。 高频化：随着 4G 到 5G，为实现高速、大容量、稳定的通信，需要更高频率的载波， 光刻工艺的成熟也推动了石英晶振产品向高频化发展。高精度：早期的消费类电子 产品对石英晶振的频率精度要求多为±10ppm-±30ppm，目前普遍要求小于± 10ppm。高可靠性：应用于汽车电子、医疗、航空航天等高可靠性场景的晶振需要 满足零缺陷要求。低功耗：电子产品功能变多，耗电量急剧增加，减少硬件能耗成 为延长电子设备续航时间的现实选择。
2.2. 晶振受益于 5G、物联网、可穿戴设备等市场快速扩容
晶振市场规模超过 30 亿美金，年出货量量超过 170 亿颗。根据 CS&A 披露的不完 全统计，2020 年全球频率元件产值约为 35 亿美金，年销量约为 170 亿颗。随着应 用领域逐渐扩大及 5G、Wi-Fi、物联网、智能穿戴等的发展，其市场规模将不断扩 大。
5G、万物互联场景需求旺盛，拉动晶振市场扩容。石英晶振可为电子设备提供时钟 信号与基准频率信号，是各类频率控制与计时系统中不可或缺的基础元器件。随着 物联网、汽车电子、5G、WIFI6 等快速发展，拉动晶振出货量不断提升。（报告来源：未来智库）
5G 推动晶振高频化需求，单机晶振量价齐升。相较于 4G 手机，5G 手机不仅在网 速上有质的提升，更是接入一系列新型应用场景的设备端口，例如 VR 游戏、云储存、3D 投影通话等。5G 手机对设备技术要求较高，单机所需晶振数量几乎是 4G 手 机的两倍，且在小型化、高频低耗方面要求较高，单机所需晶振价值量显著提升。 Counterpoint Research 数据显示，2022 年 1 月，全球 5G 智能手机的销量占所有智能 手机销量的 51%，历史上首次超过 4G 智能手机。5G 手机渗透率逐步提升将推动晶 振市场不断增长。
可穿戴设备需求高企带动晶振市场需求扩容。借助 5G 网络的高速率、低时延性， 智能穿戴可对个人健康状况进行实时监测、提示和传送，满足公共卫生安全与个人 健康跟踪需求。凭借便捷性与智能化优势，可穿戴设备快速进入大众视野。IDC 数 据显示，全球可穿戴设备出货量将由 2020 年的 4.5 亿台增长至 2025 年的近 8 亿台， 年复合增长率约为 12.2%；中国可穿戴市场出货量将由 2020 年的接近 1.1 亿台增长 至 2023 年的 2 亿台，2020-2023 年复合增长率为 23.3%。可穿戴设备逐步放量将会 带动晶振需求增长。
物联网带动智能终端与网络终端数量的规模性扩张。物联网技术是继个人计算机、 互联网之后的又一轮产业变革，催生一系列场景化应用发展，智慧家庭、智慧工业、 智慧车载、虚拟现实等新兴领域产生巨大的终端产品需求，晶振作为智能终端的必 需基础元器件，市场前景广阔。IoT Analytics 数据显示，2021 年全球物联网终端连 接数量为 123 亿台，物联网企业支出约 1600 亿美元，预计到 2025 年连接数会超过 270 亿台，年复合增长率约为 17%。同时，McKinsey 预测 2025 年全球物联网市场 规模可高达 4~11 万亿美元。而在中国市场，IDC 预计到 2025 年，中国物联网支出 规模将达到 3069.8 亿美元，未来 5 年复合增长率在 13.4%左右。
汽车电动化 智能化趋势带动车用晶振需求激增。整车智能化与汽车配件电子化将 大幅促进上游元件市场的快速增长，单车晶振应用场景包括安全控制系统、信息情 报系统、辅助驾驶系统等。新能源汽车与智能汽车市场在政策扶持、市场引导、营 销多元化、用户接受度提升等因素共同影响下快速扩张。EVTank 数据预测，全球新 能源汽车销量将从2021年的670万辆增长至2030年的4780万辆，复合增速24.4%， 渗透率接近 50%。台晶技相关报告显示，全球电动汽车销量将在下个十年中以 30% 的年复合增长率扩张，2030 年渗透率将达到 40%。国内方面，泰晶科技预计，随着 5G 商用加速推进，车联网前景广阔，汽车产业晶振需求量将在 2025 年达到 28.7 亿 颗，2020-2025 年复合增长率 20.4%。
