汽车半导体深度报告( 69 页)

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目录

1、 汽车“三化”趋势持续，推动汽车硅含量提升 ........... 8

1.1、 汽车行业整体处于存量市场，集中度上升 ....... 8

1.2、 电动化、智能化、网联化是汽车行业大势所趋 ..... 10

1.3、 汽车成本结构正在重构，汽车电子BOM 占比提升 .......... 20

2、 汽车半导体市场空间迅速扩容，应用多点开花 ............ 22

2.1、 功率器件：电动化最受益赛道，市场快速扩容 ..... 26

2.2、 主控芯片：控制走向中心化，算力需求持续提升 .......... 34

2.3、 存储芯片：车载数据量提升，打开存储芯片空间 .......... 39

2.4、 模拟芯片：电池管理、通信器件助推赛道成长 ..... 42

2.5、 传感器：汽车感知层核心器件，受益智能化崛起 .......... 47

3、 三大因素助推，汽车半导体国产替代势在必行 ............ 55

3.1、 因素一：我国国情适合发展电动新能源车 ..... 55

3.2、 因素二：车规芯片产业链自主可控难度相对低 ..... 56

3.3、 因素三：“缺芯”+客户本土化意愿推动汽车半导体国产化 ...... 57

4、 国内汽车半导体重点标的介绍： .......... 61

4.1、 韦尔股份：CIS 巨头，车规级产品全球第二 ......... 61

4.2、 北京君正：并购ISSI，车载存储技术领先者 ........ 62

4.3、 斯达半导：国内IGBT 龙头，打入多家车企供应链 ....... 63

4.4、 华润微：国内MOSFET 器件IDM 巨头 ....... 64

4.5、 捷捷微电：国内晶闸管龙头，布局车规级器件 ..... 65

4.6、 兆易创新：国内MCU、Nor Flash 龙头 ........ 66

4.7、 士兰微：厚积薄发，功率半导体巨头初显 ..... 67

4.8、 闻泰科技：收购安世，切入车规级功率器件赛道 .......... 68

图表目录

图1：2005-2019 年全球汽车产量情况 ........... 8

图2：2005-2020 年全球汽车销量情况 ........... 8

图3：2005-2020 年中国汽车产量情况 ........... 8

图4：2005-2020 年中国汽车销量情况 ........... 8

图5：2014-2019 年中国汽车制造业营业收入情况 ......... 9

图6：2014-2020 年中国汽车行业CR10 情况 ........ 9

图7：2020 年我国国产品牌汽车市场格局 ..... 9

图8：豪华品牌的渗透率呈稳步提升趋势 ...... 9

图9：2014-2020 年全球新能源车销量及渗透率 .......... 10

图10：我国新能源车销量及渗透率快速提升 ...... 10

图11：2013-2020 年特斯拉销量快速提升 .......... 11

图12：特斯拉产能规划情况 ....... 11

图13：电动机相比内燃机结构更为简单 ..... 11

图14：电驱动系统的能量使用效率优势 ..... 12

图15：各国消费者对电动车价格、充电配套、电池续航不满意的问卷占比 ....... 13

图16：我国充电桩数量预测（百万个） ..... 14

图17：纯电动车实际续航与燃油车差距逐步减小 ....... 14

图18：锂电池平均价格预测 ....... 14

图19：新能源车后续使用成本与燃油车对比 ...... 14

图20：实现汽车智能网联的传感系统、决策系统与执行系统 ..... 15

图21：奔驰S 级配备的夜视功能 ........ 15

图22：开启Autopilot 后的特斯拉仪表盘 ............ 15

图23：特斯拉暂时在自动驾驶领域领跑 ..... 17

图24：特斯拉公布的每次事故所需里程对比（单位：千英里） ......... 17

图25：统一样本后特斯拉autopilot 并未展现安全优势（单位：千英里） .......... 17

图26：V2X 将“人、车、路、云”等交通参与者有机地联系在一起 ...... 18

图27：车联网在5G 高相关度应用中市场潜力领先 ............ 18

图28：全球智能网联汽车出货量预测 ......... 19

图29：中国车联网产业市场规模稳步提升 .......... 19

图30：V2X 将“人、车、路、云”等交通参与者有机地联系在一起 ...... 19

图31：燃油车成本结构情况 ....... 20

图32：纯电动车成本结构情况 ............ 20

图33：电动化、自动驾驶和数字化大幅提升了汽车电子BOM ........... 21

图34：电动化对电池管理、电控提出了更高要求 ....... 21

图35：汽车电动化带来的电子元器件BOM 提升情况 ........ 21

图36：L1-L3 带来的电子元器件BOM 提升情况 ........ 22

图37：数字化对电子元器件BOM 提升情况 ....... 22

图38：汽车半导体应用在车身各个部分 ..... 22

图39：全球汽车半导体市场规模快速增长 .......... 23

图40：我国汽车半导体市场规模迅速增长 .......... 23

图41：车规级芯片对可靠性要求最高 ......... 23

图42：车规级芯片进入供应链的周期较长 .......... 23

图43：2019 年不同电动化程度汽车平均半导体价值量 ...... 24

图44：传统燃油车半导体价值分配情况 ..... 24

图45：纯电动车半导体价值分配情况 ......... 24

图46：汽车半导体产业链全景图 ........ 25

图47：2019 年全球汽车半导体各国市场份额情况 ...... 25

图48：2019 年全球汽车半导体企业市场份额 ..... 25

图49：功率器件主要分类 ........... 26

图50：汽车功率器件应用在车身各个环节 .......... 27

图51：新能源车的三电系统 ....... 27

图52：Model 3 逆变器上的SIC MOSFETS 模块 ...... 27

图53：2019 年功率半导体下游终端市场占比情况 ..... 28

图54：全球汽车功率器件市场快速增长 ..... 28

图55：IGBT 芯片结构 ........ 28

图56：IGBT 在电控系统中成本占比在40%-50% ...... 28

图57：充电桩市场规模测算 ....... 29

图58：充电桩功率器件市场规模测算 ......... 29

图59：SIC 器件适用于高压高频领域 .......... 30

图60：SiC MOSFET 器件将大幅减少损耗 ........ 30

图61：SiC 功率模块体积较原尺寸大幅减小 ...... 30

图62：SiC 相对Si 具有优秀的材料特性 ............ 30

图63：不同功率器件在不同新能源车型上的应用情况 ....... 31

图64：新能源车功率器件是SiC 市场增长的主要动力 ....... 31

图65：2019 年功率分立器件和模组市场份额情况 ..... 32

图66：2019 年全球MOSFET 行业份额 ..... 32

图67：2018 年IGBT 模组市场份额情况 ............ 33

图68：2019 年国内新能源车IGBT 出货量份额情况 .......... 33

图69：汽车电子巨头博世提出的汽车电子电气架构呈中心化发展的趋势 .......... 35

图70：车载控制芯片形态的演化趋势 ......... 35

图71：主控芯片和功能芯片配合对车身进行控制 ....... 36

图72：特斯拉FSD 自动驾驶芯片架构 ....... 36

图73：自动驾驶需要处理的数据量日益提升 ...... 36

图74：自动驾驶L1-L5 需要的算力（TFLOPS / TOPS） .......... 36

图75：汽车主控芯片与功能芯片增长情况及预测（单位：百万美元） ...... 37

图76：汽车模拟IC 产业链作用原理 ........... 39

图77：存储产品在汽车各个系统均有应用 .......... 39

图78：自动驾驶等级对应的存储带宽需求 .......... 40

图79：自动驾驶等级对应的存储容量需求 .......... 40

图80：不同类型汽车存储IC 对应市场规模情况 ........ 40

图81：2018 年NAND 市场份额情况.......... 41

图82：2018 年DRAM 市场份额情况 ......... 41

图83：2020Q1 年NOR FLASH 市场份额情况 .......... 41

图84：汽车存储的市场份额情况 ........ 41

图85：汽车模拟IC 在车身中的主要应用领域 ............ 42

图86：2017-2024F 汽车模拟IC 市场规模及增速 ...... 43

图87： 2019-2024F 模拟IC 下游细分市场CAGR ............ 43

图88：全球模拟IC 市场竞争格局 ...... 43

图89：中国模拟IC 市场竞争格局 ...... 43

图90：2011-2025E 新能源车动力锂电装机量（GWh） ............ 44

图91：2017-2025E 新能源汽车BMS 装机量（万套） ...... 44

图92：车载电源管理芯片市场稳步增长 ..... 45

图93：电源管理芯片市场竞争格局 ............ 45

图94：网联汽车中的射频技术 ............ 46

图95：车联网C-V2X 示意图 ...... 46

图96：车载射频前端市场空间快速增长 ..... 46

图97：2018-2019 年全球射频前端竞争格局 ...... 46

图98：全球车载通信模块市场规模快速成长 ...... 47

图99：汽车通信芯片主要企业 ............ 47

图100：汽车传感器分布..... 47

图101：L1-L5：单车传感器价值量将随智能化程度提升而提升 ......... 48

图102：车载摄像头分布情况 ..... 49

图103：全球车载摄像头出货量 .......... 49

图104：平均单车摄像头搭载量走势 .......... 49

图105：车载摄像头产业链 ......... 50

图106： CIS 在光学镜头价值量占比达52% ..... 50

图107：2019 年汽车CIS 增速领先其余领域 ..... 51

图108：2018 年全球车载CIS 竞争格局（销售额口径） ........... 51

图109：特斯拉Model 3 搭载了12 个超声波传感器 ............ 52

图110：全球车载超声波雷达市场规模预测 ........ 52

图111：中国汽车超声波雷达需求量（单位：万个） .......... 52

图112：国内外超声波雷达厂商 .......... 52

图113：全球车载毫米波雷达市场规模预测 ........ 53

图114：中国汽车毫米波雷达需求量（单位：万个） ......... 53

图115：2018 年全球毫米波雷达竞争格局 .......... 53

图116：国内企业在毫米波雷达领域的进展情况 ......... 53

图117：激光雷达内部结构 ......... 54

图118：蔚来ET7 在车顶搭载一个激光雷达 ....... 54

图119：车载激光雷达市场将快速成长 ....... 54

图120：中国汽车激光雷达需求量（单位：万个） ..... 54

图121：我国对石油的进口依赖度持续提升 ........ 56

图122：2020 年全球动力电池装机市场份额 ...... 56

图123：精进电动的电动机技术指标领先 ........... 56

图124：主要晶圆制造厂商先进制程规划进度 ............ 57

图125：苹果将产业链向中国大陆转移助推供应链核心企业营业收入迅速成长（单位：亿人民币） ......... 60

图126：2020 年以来我国造车新势力三强销量迅速增长 ............ 60

图127：豪威科技ASIL-C 级汽车图像传感器 ..... 61

图128：2015-2020 韦尔股份营业收入变化 ....... 61

图129：2015-2020 韦尔股份归母净利润变化 ............ 61

图130：2015-2020 北京君正营业收入变化 ....... 62

图131：2015-2020 北京君正归母净利润变化 ............ 62

图132：2015-2020 斯达半导营业收入变化 ....... 63

图133：2015-2020 斯达半导归母净利润变化 ............ 63

图134：2016-2020 华润微营业收入变化 ........... 64

图135：2016-2020 华润微归母净利润变化 ....... 64

图136：公司充电桩系统及电路系统示意图 ........ 65

图137：2015-2020 年捷捷微电营业收入及变化 ........ 65

图138：2015-2020 年捷捷微电归母净利润及变化 ..... 65

图139：兆易创新SPI NOR Flash 主要特性 ...... 66

图140：兆易创新RISC-V GD32VF103 系列MCU 产品 ............ 66

图141：2015-2020 兆易创新营业收入变化 ....... 66

图142：2015-2020 兆易创新归母净利润变化 ............ 66

图143：2015-2020 年士兰微营业收入及变化 ............ 67

图144：2015-2020 年士兰微毛利及毛利率变化 ........ 67

图145：公司车规级应用种类 ..... 68

图146：2015-2020 年闻泰科技营业收入变化 ............ 68

图147：2015-2020 年闻泰科技归母净利润变化 ........ 68

表1：全球各国/地区纷纷推出禁售燃油车时间点 ........ 12

表2：各大车企纷纷跟进政府政策推出停售燃油车的规划 .......... 12

表3：梅赛德斯-奔驰对其在中国市场销售的车型所配备的ADAS 功能渗透率预测 ............ 16

表4：国际汽车工程师协会标准下的自动驾驶等级分类及定义 ........... 16

表5：国内汽车半导体在各领域的主要差距及自主率 ......... 26

表6：新能源车带来的IGBT 增量测算 ........ 29

表7：我国对电驱动用SiC 半导体开关器件未来规划情况 .......... 32

表8：国内外汽车功率器件主要企业情况介绍 ............ 33

表9：国内涉足SIC 的主要上市企业梳理 ............ 34

表10：汽车MCU 龙头企业与国内主要参与者 ........... 37

表11：汽车自动驾驶芯片龙头企业与国内主要参与者 ........ 38

表12：当前市场主流的自动驾驶芯片方案对比 .......... 38

表13：汽车存储芯片龙头企业与国内主要参与者 ....... 42

表14：汽车模拟芯片龙头企业与国内主要参与者 ....... 44

表15：新能源车AFE 市场规模预测 ........... 45

表16：Yole 预测自动驾驶带来的单车传感器增量 ...... 48

表17：L2+车型对L2 车型带来的传感器市场增量测算 ...... 48

表18：车载摄像头主要组件及供应商 ......... 50

表19：车载CIS 市场空间测算 ........... 50

表20：汽车雷达横向对比 ........... 51

表21：激光雷达主要参与企业及介绍 ......... 55

表22：汽车半导体主要技术平台以及国内晶圆代工龙头技术水平对比 ...... 57

表23：截至2021.03 全球因缺芯导致的汽车已减产数量情况 ............ 58

表24：近期国内车企减产情况汇总（不完全统计） ........... 58

表25：国产特斯拉model Y 供应链梳理（不完全统计） .......... 58

表26：公司DDR4/DDR3 产品介绍 ............ 62

表27：公司IGBT 模块应用于新能源汽车产品类型 ............ 63

表28：国内同行业可比公司比较情况 ......... 64

表29：士兰微汽车电子应用案例 ........ 67