《汽車半導體行業系列報告:電動化智能化雙輪驅動車載半導體拾級而上-221104(58頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《汽車半導體行業系列報告:電動化智能化雙輪驅動車載半導體拾級而上-221104(58頁).pdf(58頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 、汽車汽車半導體半導體系列報告:電動系列報告:電動化化智能化雙輪驅動,車載半導體智能化雙輪驅動,車載半導體拾級而上拾級而上 電子行業 證券研究報告證券研究報告/行業行業深度深度報告報告 2022年年11月月4日日 評級:評級:增持增持(維持維持)分析師:分析師:王芳王芳 執業證書編號:執業證書編號:S0740521120002 Email: 分析師:楊旭分析師:楊旭 執業證書編號:執業證書編號:S0740521120001 Email: 分析師分析師:趙晗泥:趙晗泥 執業證書編號:執業證書編號:S0740522100004 E
2、mail: 研究助理:張瓊研究助理:張瓊 Email: 基本狀況基本狀況 上市公司數 302 行業總市值(百萬元)4,169,963 行業流通市值(百萬元)2,339,769 行業行業-市場走勢對比市場走勢對比 相關報告相關報告 重點公司基本狀況重點公司基本狀況 簡稱簡稱 股股價價(元元)EPS PE PEG(22E)評級評級 2021 2022E 2023E 2024E 2021 2022E 2023E 2024E 時代電氣 62.94 1.42 1.66 2.16 2.53 44 38 29 25 1.8 買入 斯達半導 369.90 2.33 3.56 5.10 6.83 159 104
3、 73 54 2.4 買入 士蘭微 34.59 1.07 0.90 1.16 1.57 32 38 30 22 2.8 買入 揚杰科技 55.90 1.50 1.97 2.39 3.14 37 28 23 18 1.0 買入 韋爾股份 81.64 3.78 3.82 5.47 6.72 22 21 15 12 1.0 買入 兆易創新 90.97 3.50 4.75 6.23 8.07 26 19 15 11 0.6 買入 北京君正 73.53 1.92 1.99 2.60 3.39 38 37 28 22 1.8 買入 瑞芯微 78.29 1.44 1.78 2.50 3.32 54 44 3
4、1 24 1.4 買入 圣邦股份 163.41 1.96 3.02 3.90 5.26 83 54 42 31 1.4 買入 納芯微 358.00 2.21 3.63 5.65 8.50 162 99 63 42 1.7 未評級 思瑞浦 288.48 3.71 3.83 6.65 9.38 78 75 43 31 2.1 未評級 備注:以 2022 年 11 月 4 日收盤價計算 投資要點投資要點 汽車電動汽車電動化化智能化帶動半導體價值量顯著增長,汽車半導體邁智能化帶動半導體價值量顯著增長,汽車半導體邁入入新時代。新時代。全球電動化進入加速發展階段,電動車單車半導體價值量約為傳統燃油車 2
5、倍,其中功率半導體貢獻主要增量;智能化則帶動 CIS、MCU、存儲芯片、SoC 芯片等需求量攀升。2021年全球汽車半導體市場規模達 467 億美元,預計 2025 年將突破 800 億美元,2021-25 年 CAGR 達 15%。目前汽車半導體市場主要由海外大廠主導,但國產車崛起+國內廠商加快布局帶來各細分賽道國產替代機遇,功率半導體、CIS 國產化進程較快,且功率半導體賽道具備較高彈性;車規 MCU、模擬和存儲芯片國產化率仍較低,國內廠商大多處于導入窗口期,后續國產替代速度:模擬MCU存儲;車規 SoC 方面,華為、地平線等國內廠商在產品和客戶方面持續突破,未來高算力、高能效比等高端 S
6、oC 國產化空間較大。功率半導體:功率半導體:電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹。功率半導體在單車半導體中的成本占比從傳統燃油車的 21%提升至純電動車的 55%。1)IGBT:作為逆變器等系統部件的核心器件,IGBT 需求快速增長。我們測算全球新能源車 IGBT 市場規模將從 2021 年 19.8 億美元增長至 2025 年 73 億美元,CAGR 達 38.5%?,F階段市場仍由英飛凌等海外廠商主導,缺芯格局和本土電動車品牌崛起將加速 IGBT 國產替代進程。2)SiC:800V 快充是多數新能源車企布局方向,SiC 憑借性能優勢和系統成本優勢成為
7、 800V 系統首選,現階段 SiC 應用成本較高,預計 2025 年成本下降 20%+后有望迎來爆發增長,2026 年規模有望達 46 億美元。目前 Wolfspeed 等海外 SiC 器件廠商在新能源車領域進展較快,國產廠商亦積極布局。MCU:智能化大增量,本土廠商迎機遇。:智能化大增量,本土廠商迎機遇。短期分布式架構仍是主流,ECU 芯片用量增加將推高 MCU 需求,同時當智能駕駛達到 L3 級之后,ADAS 成為車規 MCU 顯著增量。2022 年車規 MCU 市場規模約 87 億美元,2025 年有望達 120 億美元,CAGR 為11.3%。格局方面,瑞薩、恩智浦、英飛凌市占率合計
8、超 70%,三巨頭產品覆蓋較全面,行業集中度較高。近年部分大陸廠商開始從中低端車規 MCU 領域切入,并逐步向智能化所需的高端 MCU 延伸。模擬:遍布各域,模擬:遍布各域,BMS 帶來帶來 10 億億美金美金新增量。新增量。模擬芯片可分為電源管理和信號鏈兩大類,根據我們統計,目前全球模擬芯片 500 多億美元市場中,約 25%用于汽車,規模超過 100 億美元。全球市場來看,TI、ADI 兩家占據全球半壁江山,呈現“兩超多強”市場格局。模擬芯片起到橋梁和供電的輔助作用,遍及汽車五域的各個角落。增量方面,一是汽車智能化將使得配套使用的信號鏈、電源管理芯片增多;二是電動化下,BMS 模塊帶來 A
9、FE 新需求,根據我們測算,其 2021 年市場規模接近 6 億美元,2023 年市場規??蛇_到 10 億美元。SoC 芯片:自動駕駛和智能座艙芯片:自動駕駛和智能座艙雙增量雙增量。1)自動駕駛)自動駕駛 SoC:在 ADAS 升級需求和硬件預埋驅動下,自動駕駛 SoC 芯片市場快速增長,我們預計全球自動駕駛 SoC 市場將從 2021 年 15 億美元增長至 2030 年 235 億美元,CAGR 達 45%。格局方面,英偉達-40%-30%-20%-10%0%10%2021-112021-122022-012022-022022-032022-042022-052022-062022-07
10、2022-082022-092022-10電子 滬深300 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -2-行業行業深度深度報告報告 中高端市場優勢顯著,高通作為后入局者亦具備較強競爭力,原 ADAS 龍頭 Mobileye逐步掉隊,國內廠商地平線優勢在于較強的芯片性能以及成熟完善的開放平臺,華為則有望通過擴充造車產業鏈+全棧式服務獲得更多定點。2)智能座艙)智能座艙 SoC:全球智能座艙滲透率將從 2021 年的 49.4%提升至 2025 年的 59.4%,智能座艙滲透和升級同步演進,對 SoC 芯片需求不斷提升,我們測算 2021 年智能座艙 SoC 市場約 25
11、 億美元,預計 2030 年將達 69 億美元,2021-30 年 CAGR 達 11.8%。格局方面,目前高通在中高端市場具備絕對優勢;國內廠商方面,華為多個項目已量產,瑞芯微、芯擎科技在中高端產品領域實力初顯,有望獲得眾多國內車企定點。我們認為,相比于自動駕駛 SoC,智能座艙 SoC 安全性要求相對較低、需求更多樣化,本土廠商有望率先在該領域實現突破。CIS:受益車載攝像頭高成長確定性。:受益車載攝像頭高成長確定性。智能駕駛感知層方案的視覺方案和多傳感融合方案都將推升攝像頭用量,ADAS 升級趨勢下,攝像頭像素、性能提高也將推高 ASP。CIS 在車載攝像頭中的成本占比約 52%,顯著受
12、益車載攝像頭高成長確定性。我們預計 2025 年全球車載 CIS 市場規模將達到 496 億元,2021-2025 年 CAGR 達 18.4%,2030 年有望達到 851 億元。格局方面,安森美和豪威是全球車載 CIS 兩大龍頭,2021年市占率分別為 45%和 29%,遠高于第三名索尼(6%)??紤]到安森美 8MP 產品升級滯緩且短期難以解決產能短缺問題,我們認為豪威有望憑借技術、產能優勢獲得更多新車型定點,在未來 2-3 年內逐步搶占安森美份額。存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,國產競爭格局有望逐步向好。存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,國產競爭格局有望逐步向好。在汽車智能化、
13、網聯化趨勢下,海量數據對車載存儲提出更高需求。1)DRAM:2021 年市場規模約 12 億美元,預計 2025 年突破 20 億美元。車規 DRAM 領域美光優勢顯著,市占率高達 45%,北京君正(ISSI)市占率 15%位居第二,目前逐步從 DDR3 向 DDR4和 LPDDR4 升級。2)NAND:行業具備增長潛力,我們預計車規 NAND 市場將從 2021年 10 億美元增長至 2030 年 119 億美元,CAGR 達 31%。目前市場主要由三星、鎧俠等海外 NAND 龍頭主導,兆易創新、東芯股份等國內廠商主要布局相對小眾的利基市場。3)NOR:車載攝像頭增加和儀表盤等升級都將推升
14、NOR Flash 需求,2025 年市場規模預計將達 9 億美元。NOR 市場高度集中,2021 年華邦電子/旺宏/兆易創新市占率分別為 34.8%/32.7%/23.2%,兆易創新 GD25 系列已向多家車企批量出貨,正在向45nm 制程升級,未來份額有望逐步提升。4)EEPROM:2022 年汽車 EEPROM 規模預計 2.6 億美金,電動化+智能化將帶動單車用量提升,2023 年單車用量預計將達26.7 顆(傳統燃油車 15-20 顆)。意法半導體等海外企業領先,國產廠商加快布局,聚辰股份已有 A1、A2、A3 等級車規產品,22H1 已實現大批量出貨;普冉股份車規EEPROM 已在
15、車身攝像頭和車載中控領域向海內外客戶批量出貨。汽車電動智能化大趨勢下,汽車半導體邁入汽車電動智能化大趨勢下,汽車半導體邁入新發展階段新發展階段,持續看好汽車半導體國產替,持續看好汽車半導體國產替代機遇。代機遇。1)功率半導體:)功率半導體:電動化打開功率半導體成長空間,缺芯格局+本土電動車品牌崛起加速 IGBT 國產替代進程;SiC 量產上車前夕,國產廠商積極布局。建議關注:時代電氣、斯達半導、士蘭微、揚杰科技、宏微科技、新潔能、天岳先進、中瓷電子、三安光電等。2)MCU:智能化帶來增量,大陸廠商逐步從中低端向高端產品突破。建議關注:兆易創新、復旦微電、中穎電子、芯??萍?、國芯科技等。3)模擬
16、:)模擬:智能化、電氣化帶來配套增量,BMS 帶來新需求,大陸廠商從中低端切入。建議關注:納芯微、思瑞浦、圣邦股份、希荻微、必易微等。4)SoC:自動駕駛和智能座艙共同驅動 SoC 芯片市場擴容,國內廠商在持續實現產品突破的同時,有望憑借本土優勢提升市場份額。建議關注:瑞芯微、全志科技、晶晨股份等。5)CIS:智能駕駛帶來車載攝像頭高成長確定性,車載 CIS 迎來量價齊升,國內廠商具備較強競爭力。建議關注:韋爾股份、思特威等。6)存儲芯片:)存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,DRAM 和 NAND 增量顯著,NOR 國產格局逐步向好。建議關注:兆易創新、北京君正、聚辰股份、東芯股份、普冉股
17、份等。風險提示:風險提示:電動車滲透率不及預期風險;汽車智能化發展不及預期風險;產業鏈公司技術進步和客戶開拓不及預期風險;研報使用的信息更新不及時風險 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -3-行業行業深度深度報告報告 內容目錄內容目錄 圖表目錄圖表目錄.-3-一、電動化一、電動化&智能化發展,驅動車規半導體應用邁入新時代智能化發展,驅動車規半導體應用邁入新時代.-7-1、汽車電動化加速發展,半導體價值量顯著提升、汽車電動化加速發展,半導體價值量顯著提升.-9-2、智能化帷幕已啟,汽車半導體迎來新增長點、智能化帷幕已啟,汽車半導體迎來新增長點.-10-二、功率半導
18、體:電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹二、功率半導體:電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹.-13-1、IGBT:受益電動化趨勢,高成長性:受益電動化趨勢,高成長性+國產替代邏輯明確國產替代邏輯明確.-13-2、SiC:800V 平臺上車催生平臺上車催生 SiC 需求高增需求高增.-16-三、三、MCU:智能化大增量,本土廠商迎機遇:智能化大增量,本土廠商迎機遇.-20-1、汽車是、汽車是 MCU 第一大市場,智能駕駛帶來顯著增量第一大市場,智能駕駛帶來顯著增量.-20-2、競爭格局:海外三巨頭主導車規、競爭格局:海外三巨頭主導車規 MCU 市場,大陸廠商積極布局市場,大陸廠商積極布局.
19、-23-四、模擬芯片:遍布各域,預計四、模擬芯片:遍布各域,預計 23 年年 BMS 帶來帶來 10 億美元新增量億美元新增量.-27-1、遍布五域各角落,市場規模超百億美元、遍布五域各角落,市場規模超百億美元.-27-2、BMS 模塊帶來模塊帶來 AFE 芯片新需求芯片新需求.-29-五、五、SoC 芯片:自動駕駛和智能座艙共催化芯片:自動駕駛和智能座艙共催化.-32-1、自動、自動駕駛駕駛 SoC:智能駕駛核心賽道,國產廠商實力初顯:智能駕駛核心賽道,國產廠商實力初顯.-32-2、智能座艙、智能座艙 SoC:市場持續擴容,高通領跑中高端市場:市場持續擴容,高通領跑中高端市場.-37-六、六
20、、CIS:受益車載攝像頭高成長確定性:受益車載攝像頭高成長確定性.-41-1、車載、車載 CIS 量價齊升,市場空間廣闊量價齊升,市場空間廣闊.-41-2、行業壁壘高,高像素升級趨勢明確、行業壁壘高,高像素升級趨勢明確.-44-3、競爭格局:行業集中度高,豪威坐二爭一、競爭格局:行業集中度高,豪威坐二爭一.-46-七、存儲七、存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,國產競爭格局有望逐步向好芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,國產競爭格局有望逐步向好.-47-1、DRAM:ADAS 和和 IVI 系統帶來顯著增量系統帶來顯著增量.-47-2、NAND:行業具備彈性增長潛力,國內廠商逐步切入:行業具備
21、彈性增長潛力,國內廠商逐步切入.-50-3、NOR:智能化驅動發展,兆易創新份額有望持續提升:智能化驅動發展,兆易創新份額有望持續提升.-53-4、EEPROM:市場規模相對較小,國產廠商加快布局:市場規模相對較小,國產廠商加快布局.-54-七、投資建議七、投資建議.-56-八、風險提示八、風險提示.-57-圖表目錄圖表目錄 圖表圖表1:汽車半導體分類:汽車半導體分類.-7-圖表圖表2:汽車半導體產品結構(:汽車半導體產品結構(2020).-7-圖表圖表3:汽車:汽車半導體應用領域及增速半導體應用領域及增速.-7-圖表圖表4:全球汽車半導體市場規模:全球汽車半導體市場規模.-8-圖表圖表5:全
22、球汽車半導體競爭格局(:全球汽車半導體競爭格局(2021).-8-圖表圖表6:汽車半導體細分市場規模預測(億美元,按汽車半導體細分市場規模預測(億美元,按2021年規模排序)年規模排序).-8-圖表圖表7:汽車半導體的認證標準:汽車半導體的認證標準.-9-圖表圖表8:中國新能源車銷量及滲透率:中國新能源車銷量及滲透率.-9-圖表圖表9:全球新能源車銷量及滲透率:全球新能源車銷量及滲透率.-9-請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -4-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表10:“三電系統三電系統”在電動車整車中的成本占比約為在電動車整車中的成本占比約為50%.-10-
23、圖表圖表11:不同能源車型單車半導體價值量(美元):不同能源車型單車半導體價值量(美元).-10-圖表圖表12:智能車三大產業鏈梳理圖智能車三大產業鏈梳理圖.-11-圖表圖表13:智能駕駛系統分為感知、決策和執行三層:智能駕駛系統分為感知、決策和執行三層.-11-圖表圖表14:全球汽車:全球汽車ADAS滲透率預測滲透率預測.-11-圖表圖表15:不同車載傳感器對比:不同車載傳感器對比.-12-圖表圖表16:不同:不同ADAS等級單車平均半導體價值量(美元)等級單車平均半導體價值量(美元).-12-圖表圖表17:自動駕駛芯片算力需求提升:自動駕駛芯片算力需求提升.-12-圖表圖表18:2025年
24、年L4級自動駕駛數據量級自動駕駛數據量.-12-圖表圖表19:不同能源類型汽車半導體成本結構不同能源類型汽車半導體成本結構.-13-圖表圖表20:IGBT占電控系統成本占電控系統成本40%-50%.-13-圖表圖表21:汽車汽車IGBT分布圖分布圖.-13-圖表圖表22:全球新能源車:全球新能源車IGBT市場規模測算市場規模測算.-14-圖表圖表23:2020年全球年全球IGBT市場格局市場格局.-14-圖表圖表24:2019年中國新能源車年中國新能源車IGBT市場格局市場格局.-14-圖表圖表25:2022Q1中國新能源車功率模塊市場格局中國新能源車功率模塊市場格局.-14-圖表圖表26:主
25、要廠商:主要廠商IGBT交貨周期(周)交貨周期(周).-15-圖表圖表27:2022年年1-9月全球新能源車市占率排行月全球新能源車市占率排行.-15-圖表圖表28:國內主要:國內主要IGBT廠商對比廠商對比.-15-圖表圖表29:車:車企高壓快充方案布局梳理企高壓快充方案布局梳理.-16-圖表圖表30:2022-2030年碳化硅成本下降預測年碳化硅成本下降預測.-17-圖表圖表31:全球新能源車對全球新能源車對6寸寸SiC晶圓需求(萬片)晶圓需求(萬片).-17-圖表圖表32:海內外碳化硅材料廠商在新能源車領域的進展:海內外碳化硅材料廠商在新能源車領域的進展.-18-圖表圖表33:汽車是汽車
26、是MCU最大細分應用最大細分應用.-20-圖表圖表34:汽車是汽車是MCU第五大出貨領域第五大出貨領域.-20-圖表圖表35:汽車汽車MCU的的ASP最高,持續穩定提升(美元)最高,持續穩定提升(美元).-20-圖表圖表36:MCU各下游應用參數指標對比各下游應用參數指標對比.-21-圖表圖表37:MCU是是ECU的核心的核心.-21-圖表圖表38:英飛凌的安全氣囊系統中英飛凌的安全氣囊系統中MCU起核心控制作用起核心控制作用.-21-圖表圖表39:博世提出五大域的概念:博世提出五大域的概念.-22-圖表圖表40:汽車五大域具體應用劃分汽車五大域具體應用劃分.-22-圖表圖表41:汽車汽車MC
27、U市場超市場超70億美金,規模穩步提升億美金,規模穩步提升.-23-圖表圖表42:2022-25年汽車年汽車MCU CAGR高于高于MCU整體整體.-23-圖表圖表43:32位占汽車位占汽車MCU出貨量占比為出貨量占比為40%.-23-圖表圖表44:32位占汽車位占汽車MCU市場規模的市場規模的77%(2021F).-23-圖表圖表45:主要:主要MCU廠商市占率變化廠商市占率變化.-23-請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -5-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表46:汽車:汽車MCU市占率變化市占率變化.-24-圖表圖表47:海外三巨頭的料號分布海外三巨頭的料
28、號分布.-25-圖表圖表48:海外三巨頭的汽車海外三巨頭的汽車MCU制程已推進至制程已推進至16nm.-25-圖表圖表49:國內車規:國內車規MCU廠商現狀廠商現狀.-25-圖表圖表50:兆易創新車規:兆易創新車規MCU Roadmap.-26-圖表圖表51:廣義模擬芯片市場規模:廣義模擬芯片市場規模(億美元億美元).-27-圖表圖表52:2020年模擬芯片競爭格局年模擬芯片競爭格局.-27-圖表圖表53:底盤域之動態穩定模塊(:底盤域之動態穩定模塊(ABS/VSC模塊)模塊).-27-圖表圖表54:車身域之車內燈模塊:車身域之車內燈模塊.-27-圖表圖表55:動力域之雙離合變速器:動力域之雙
29、離合變速器.-28-圖表圖表56:ADAS域之遠程信息控制單元域之遠程信息控制單元.-28-圖表圖表57:智能座艙域之儀表盤:智能座艙域之儀表盤.-28-圖表圖表58:車規級單片:車規級單片DC-DC轉換器出貨量轉換器出貨量(百萬顆百萬顆).-29-圖表圖表59:柵驅動在車身的應用:柵驅動在車身的應用.-29-圖表圖表60:各廠家:各廠家AFE通道數量通道數量.-30-圖表圖表61:BMS應用示例圖應用示例圖.-30-圖表圖表62:400V車車AFE單車價值量估計單車價值量估計.-31-圖表圖表63:AFE在汽車電子行業的市場規模估計在汽車電子行業的市場規模估計.-31-圖表圖表64:自動駕駛
30、自動駕駛SoC芯片處理器對比芯片處理器對比.-32-圖表圖表65:英偉達:英偉達Atlan芯片架構芯片架構(CPU+GPU+ASIC).-32-圖表圖表66:特斯拉:特斯拉FSD芯片架構(芯片架構(CPU+GPU+ASIC).-32-圖表圖表67:Mobileye EyeQ5芯片架構(芯片架構(CPU+ASIC).-33-圖表圖表68:谷歌:谷歌Waymo芯片架構(芯片架構(CPU+FPGA).-33-圖表圖表69:自動駕駛:自動駕駛SoC芯片最高算力芯片最高算力.-34-圖表圖表70:自動駕駛:自動駕駛SoC芯片制程升級進程芯片制程升級進程.-34-圖表圖表71:全球自動駕駛全球自動駕駛So
31、C芯片規模測算芯片規模測算.-34-圖表圖表72:多款中高端智能車搭載英偉達:多款中高端智能車搭載英偉達Orin芯片芯片.-36-圖表圖表73:Mobileye EyeQ系列芯片出貨量及增速系列芯片出貨量及增速.-36-圖表圖表74:自動駕駛自動駕駛SoC芯片主要玩家及產品梳理芯片主要玩家及產品梳理.-36-圖表圖表75:智能座艙滲透率:智能座艙滲透率.-37-圖表圖表76:全球智能座艙市場規模及增速:全球智能座艙市場規模及增速.-37-圖表圖表77:智能座艙主要功能區:智能座艙主要功能區.-38-圖表圖表78:智能座艙多模態交互發展趨勢:智能座艙多模態交互發展趨勢.-38-圖表圖表79:CP
32、U算力需求增長趨勢(算力需求增長趨勢(KDMIPS).-38-圖表圖表80:NPU算力需求增長趨勢(算力需求增長趨勢(TOPS).-38-圖表圖表81:全球智能座艙全球智能座艙SoC芯片規模測算芯片規模測算.-39-請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -6-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表82:智能座艙智能座艙SoC芯片主要玩家芯片主要玩家.-40-圖表圖表83:高通智能座艙芯片搭載車型梳理高通智能座艙芯片搭載車型梳理.-41-圖表圖表84:智能座艙智能座艙SoC芯片主流產品梳理芯片主流產品梳理.-41-圖表圖表85:各類各類攝像頭搭載位置及功能攝像頭搭載位置及
33、功能.-42-圖表圖表86:重點智能車傳感器搭載情況梳理重點智能車傳感器搭載情況梳理.-42-圖表圖表87:不同:不同ADAS等級車載攝像頭搭載情況等級車載攝像頭搭載情況.-43-圖表圖表88:全球攝像頭單車搭載量(顆)測算:全球攝像頭單車搭載量(顆)測算.-43-圖表圖表89:全球車載攝像頭規模(億元)測算:全球車載攝像頭規模(億元)測算.-43-圖表圖表90:車載攝像頭模組成本結構:車載攝像頭模組成本結構.-44-圖表圖表91:全球車:全球車載載CIS市場規模測算(億元)市場規模測算(億元).-44-圖表圖表92:車載:車載CIS功能要求功能要求.-45-圖表圖表93:三大廠商車載三大廠商
34、車載CIS產品梳理產品梳理.-45-圖表圖表94:2021年車載年車載CIS市場格局(按收入)市場格局(按收入).-46-圖表圖表95:主要車載:主要車載CIS廠商對比廠商對比.-46-圖表圖表96:存儲芯:存儲芯片分類片分類.-47-圖表圖表97:車載存儲芯片應用:車載存儲芯片應用.-47-圖表圖表98:不同:不同ADAS等級單車等級單車DRAM容量需求容量需求.-48-圖表圖表99:汽車:汽車DRAM容量需求結構容量需求結構.-48-圖表圖表100:車規車規DRAM市場規模測算市場規模測算.-48-圖表圖表101:2021年全球年全球DRAM市場格局市場格局.-49-圖表圖表102:全球車
35、規:全球車規DRAM市場格局市場格局.-49-圖表圖表103:車規車規DRAM主要廠商梳理主要廠商梳理.-50-圖表圖表104:IVI和和ADAS系統系統NAND需求需求.-50-圖表圖表105:NAND存儲產品發展趨勢存儲產品發展趨勢.-51-圖表圖表106:UFS寫入速度遠高于寫入速度遠高于e-MMC(MB/s).-51-圖表圖表107:車規車規NAND市場規模測算市場規模測算.-51-圖表圖表108:車規車規NAND主要廠商梳理主要廠商梳理.-52-圖表圖表109:車規車規NOR市場規模測算市場規模測算.-53-圖表圖表110:ADAS系統系統NOR Flash應用應用.-54-圖表圖表
36、111:全球:全球NOR Flash市場格局市場格局.-54-圖表圖表112:車規車規NOR Flash主要廠商梳理主要廠商梳理.-54-圖表圖表113:汽車:汽車EEPROM應用應用.-55-圖表圖表114:2019年全球年全球EEPROM市場格局市場格局.-55-圖表圖表115:車規車規EEPROM主要國內廠商梳理主要國內廠商梳理.-55-請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -7-行業行業深度深度報告報告 一、一、電動電動化化&智能化發展,驅動智能化發展,驅動車規車規半導體應用邁入新時代半導體應用邁入新時代 “電動電動化”化”+“智能化智能化”浪潮下,浪潮下,
37、汽車半導體汽車半導體應用邊界應用邊界持續拓寬持續拓寬。汽車半導體按功能可分為功率半導體(IGBT、MOSFET 等)、計算控制芯片(MCU、SoC 等)、存儲芯片(DRAM、NAND、NOR 等)、傳感器芯片(CMOS、雷達芯片、MEMS 等)、通信芯片(總線控制、射頻芯片)等。2020 年汽車半導體產業中計算控制類芯片、功率半導體、傳感器芯片、存儲芯片市場規模占比分別為 23%、22%、13%和 9%。從應用領域看,傳統燃油車的半導體主要集中在車身、底盤安全等傳統汽車電子領域,隨著汽車電動智能化不斷發展,動力總成、輔助駕駛、信息娛樂等領域的半導體需求快速提升,2017-2022 年輔助駕駛、
38、電動/混合動力系統的半導體應用規模 CAGR 分別高達 23.6%和 21%。圖表圖表1:汽車半導體汽車半導體分類分類 圖表圖表2:汽車半導體產品結構汽車半導體產品結構(2020)來源:中泰證券研究所 來源:蓋世汽車,中泰證券研究所 圖表圖表3:汽車半導體應用領域及增速:汽車半導體應用領域及增速 來源:安森美,麥肯錫,蓋世汽車,中泰證券研究所 電動電動化、化、智能化將驅動汽車半導體市場快速擴容,目前海外半導體廠商智能化將驅動汽車半導體市場快速擴容,目前海外半導體廠商占主導地位。占主導地位。2021年全球汽車半導體市場規模達467億美元,同比+33%。在電動化智能化大趨勢下,汽車半導體應用需求顯
39、著上升,據 Omdia 預測,2025 年全球汽車半導體市場規模將突破 800 億美元,2021-25 年計算控制類芯片,23%功率半導體,22%傳感器芯片,13%存儲芯片,9%其他,33%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -8-行業行業深度深度報告報告 CAGR 達 15%。根據我們對各細分市場規模的測算,電動化將驅動新能源車 IGBT 芯片和 BMS 模塊中 AFE 芯片市場的增長,2021 年全球規模分別為 20 和 6 億美元,2025 年將達 73 和 18 億美元,CAGR 分別為39%和 34%;智能化則帶來車規 CIS、智能座艙 SoC、自動駕駛
40、 SoC以及車規 DRAM、NAND、NOR 三類車規存儲芯片市場顯著增量,2021年全球規模分別為 39、25、15、12、10 和 5 億美元,對應 2025 年規模預計分別為 76、42、67、22、28 和 9 億美元,CAGR 分別為 18%、13%、45%、15%、28%和 13%。此外根據 IC Insights,全球車規 MCU將從2021年的76億美元增長至2025年的120億美元,CAGR達12%。全球汽車半導體市場中,海外半導體龍頭廠商占據主導地位,2021 年英飛 凌/恩 智 浦/瑞 薩/德 州 儀 器/意 法 半 導 體 市 占 率 分 別 為12.7%/11.8%/
41、8.4%/8.1%/7.5%,CR5 接近 50%,行業集中度高。圖表圖表4:全球汽車半導體市場規模:全球汽車半導體市場規模 圖表圖表5:全球汽車半導體競爭格局(:全球汽車半導體競爭格局(2021)來源:英飛凌,Omdia,中泰證券研究所;注:預測數據來自 Omdia 來源:英飛凌,中泰證券研究所 圖表圖表6:汽車半導體細分市場規模預測汽車半導體細分市場規模預測(億美元(億美元,按,按2021年規模排序)年規模排序)2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-25 年年 CAGR 車規車規 MCU 76 87 101 108 120 12%yoy 14%16%7%11%
42、車規車規 CIS 39 50 59 66 76 18%yoy 30%17%12%16%智能座艙智能座艙 SoC 25 30 34 38 42 13%yoy 18%15%11%10%新能源車新能源車 IGBT 20 32 44 61 73 39%yoy 59%39%39%21%自動駕駛自動駕駛 SoC 15 25 38 47 67 45%yoy 65%49%26%42%車規車規 DRAM 12 15 16 17 22 15%yoy 22%9%7%23%車規車規 NAND 10 14 17 21 28 28%yoy 30%21%25%35%新能源車新能源車 AFE 6 7 10 14 18 34%
43、-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0100200300400500600700800900汽車半導體市場規模(億美元)yoy(右軸)英飛凌,12.7%恩智浦,11.8%瑞薩,8.4%德州儀器,8.1%意法半導體,7.5%其他,51.5%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -9-行業行業深度深度報告報告 yoy 29%37%36%34%車規車規 NOR 5 7 7 8 9 13%yoy 29%-4%14%14%來源:EVTank,SIA,IC Insights,中泰證券研究所;注 1:除車規 MCU 外,其他各類市場規模均為自行測算結果
44、,具體測算過程詳見后文各章節;注 2:車規 CIS 市場規模換算采用人民幣匯率 6.5 汽車半導體汽車半導體可靠性要求高,可靠性要求高,天然存在認證壁壘天然存在認證壁壘。1)AEC-Q100 系列是切入車企供應鏈前必須驗證的基礎標準,該系列標準按溫度范圍劃分為5 個等級,0 級(-40C to+150C)為最高等級;2)ISO 26262 專門針對汽車領域的功能安全,不是全球強制性標準,但該標準越來越受車廠認可,該認證包括生產流程認證和產品功能認證,要求安全機制符合 ASIL 各等級認證,從低到高分成 QM、A、B、C、D 五個等級,ASIL等級越高,則認證流程更嚴苛、周期更長、技術要求和成本
45、都更高;3)IATF 16949 側重汽車品質管理體現,涵蓋從設計到生產到封測全流程,更強調產品零缺陷,其覆蓋的硬件范圍除芯片外還有汽車其他硬件。汽車半導體產品進入車企供應鏈需要經過上述系列安全性認證,認證周期至少 2 年,行業天然存在較高壁壘,同時車企考慮到產品穩定性和驗證測試成本,一般不會隨意更換供應商,因此廠商進入供應鏈后往往能獲得較長期穩定的訂單。圖表圖表7:汽車半導體的認證標準汽車半導體的認證標準 標準標準 定位定位 頒布時間頒布時間 備注備注 AEC-Q100 集成電路的可靠性,基本條件 1994 年(第一個文件)后不斷更新 AEC-Q100 分為 5 個等級,最基本的劃分標準是溫
46、度范圍。0 級最高(-40 C to+150 C),1 級為-40 C to+125 C,2 級為-40 C to+105 C(也就是比較常見的),最低級是 4 級(0 C to+70 C)。0 級主要是引擎蓋下的最惡劣的環境條件,1 級和 2 級用于汽車的其他地方。ISO 26262 基于 IEC61598 派生的汽車標準,側重功能安全,準入門檻 2011 年(第一版)定義 ASIL(汽車安全完整性等級,Automotive Safety Integration Level),按照三因子嚴重性 S、可能性 E 和可控性 C 分成 QM、A、B、C、D 五個等級,ASIL D 是產品最高的安全
47、完整性,QM 代表與安全無關的功能;第二版在第一版的基礎上擴大了車輛適用性范圍,增加了對汽車芯片的要求 2018 年(第二版)IATF 16949 供應鏈質量管理標準,強調缺陷預防并減少供應鏈中的變異和浪費,產品零失效 2016 年(第一版)以國際上普遍接受的 ISO9001 標準為基礎,補充汽車工業的特殊要求,是供應鏈質量管理標準,強調缺陷預防并減少供應鏈中的變異和浪費 來源:SYNOPSYS,中泰證券研究所 1、汽車汽車電動化加速發展,電動化加速發展,半導體半導體價值量價值量顯著提升顯著提升 滲透率迎來滲透率迎來 10%拐點,拐點,汽車汽車電動化進入加速發展階段。電動化進入加速發展階段。從
48、全球市場看,2021 年新能源車滲透率為 8%,2022 年 1-9 月全球新能源乘用車銷量約 578 萬輛,滲透率達 13%,已突破 10%拐點,全球汽車電動化進入加速發展階段。相比于全球市場,中國汽車電動化進程較快,滲透率已由 2020 年的 5%提升至 2021 年的 13%,2022 年 1-9 月國內新能源車銷量 456.7 萬輛,滲透率達 23.5%。圖表圖表8:中國中國新能源車銷量及滲透率新能源車銷量及滲透率 圖表圖表9:全球:全球新能源車銷量及滲透率新能源車銷量及滲透率 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -10-行業行業深度深度報告報告 來源:中
49、汽協,中泰證券研究所 來源:EVTank,德勤,中泰證券研究所 電動車單車半導體價值量電動車單車半導體價值量顯著高于燃油車,功率半導體貢獻主要增量顯著高于燃油車,功率半導體貢獻主要增量。電動車成本結構與燃油車差距較大,三電系統占電動車整車成本高達50%,包括電池、電驅和電控,三者對應整車成本占比分別為 38%、6.5%和 5.5%。電動車以電力系統作為動力來源,對電力轉換和功率變換具備更高要求,因此功率器件需求顯著提升。此外,電動化也將帶來 MCU用量變化,一方面電動車新增的電池管理系統、整車控制器等將增加MCU 的搭載量,另一方面又將減少發動機管理、變速箱控制器、燃油泵控制器等 MCU 用量
50、。根據英飛凌數據,傳統燃油車單車半導體價值量338 美元,混合動力車和純電動車單車價值量提升至 710 美元和 704 美元,其中功率半導體增量分別為 283 美元和 316 美元,占總增量比重分別為 76%和 86%。圖表圖表10:“三電系統”在電動車整車中的成本占比約為“三電系統”在電動車整車中的成本占比約為50%圖表圖表11:不同能源車型不同能源車型單車單車半導體價值量(美元)半導體價值量(美元)來源:高工機器人,中泰證券研究所 來源:英飛凌,中泰證券研究所 2、智能化帷幕已啟,智能化帷幕已啟,汽車半導體迎來新汽車半導體迎來新增長點增長點 汽車智能化包括智能駕駛、智能座艙和智能服務三大部
51、分。汽車智能化包括智能駕駛、智能座艙和智能服務三大部分。智能駕駛的實現需要對汽車的周圍環境進行感知、分析、判斷并進行有效的處理和執行,以實現擬人化的動作執行,是汽車智能化的基石。智能座艙通過圖像、語音、觸控、手勢等交互方式提高駕駛操控體驗和乘車娛樂性,是人車交互的入口。智能服務將汽車與人及其社會生活相連接,是汽車智能化的延伸和擴大,包括后市場服務、出行服務、社交及生活服務等。13%20%26%31%37%0%5%10%15%20%25%30%35%40%020040060080010001200中國新能源車銷量(萬輛)新能源車滲透率(右軸)8%10%13%17%23%0%5%10%15%20%
52、25%05001000150020002500全球新能源車銷量(萬輛)新能源車滲透率(右軸)21%23%13%43%338 76%4%4%16%55%11%7%27%704 0100200300400500600700800燃油車燃油車 混合動力車混合動力車 純電動車純電動車 710 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -11-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表12:智能車三大產業鏈梳理圖智能車三大產業鏈梳理圖 來源:德勤,中泰證券研究所;注:加粗為已上市公司,Mobileye 為英特爾子公司 ADAS 作為智能駕駛核心載體,未來十年將進入加速滲透階段作為智能駕駛
53、核心載體,未來十年將進入加速滲透階段。ADAS(advanced driver assistance system,高級駕駛輔助系統)是智能駕駛的核心載體,包含感知、決策和執行三大層次。1)感知層:依靠多傳感器對環境信息和車內信息進行采集和處理,攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等是重要傳感器;2)決策層:通過融合多傳感器的數據進行決策判斷,制定控制策略;3)執行層:將系統決策反饋到底層模塊執行,實現車輛縱向橫向的自動控制,相當于汽車的“四肢”。我們認為未來十年ADAS 將進入加速滲透階段,預計 L2 及以上車型滲透率將從 2021 年的18%提升至 2030 年的 86%,同時,2022 年是 L
54、2 往 L3+跨越的窗口,L3+級智能車滲透率將由 2022 年的 1%上升至 2030 年的 56%。圖表圖表13:智能駕駛系統分為感知、決策和執行三層智能駕駛系統分為感知、決策和執行三層 圖表圖表14:全球汽車全球汽車ADAS滲透率預測滲透率預測 來源:億歐,中泰證券研究所 來源:Roland Berger,IDC,中泰證券研究所測算 感知層多傳感器融合,感知層多傳感器融合,攝像頭和激光雷達芯片是重要增量攝像頭和激光雷達芯片是重要增量。感知層傳感0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%L0L1L2/L2+L3L4/L5 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正
55、文之后的重要聲明部分 -12-行業行業深度深度報告報告 器主要包括車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達以及慣性導航設備(GNSS and IMU)。不同傳感器在感知精度、感知范圍、抗環境干擾及成本等方面各有優劣。由于當前自動駕駛廠商還無法通過深度學習算法完全彌補硬件在環境感知方面的缺陷,因此采用多傳感器融合方案收集海量信息用于決策分析是目前提高感知精度和可信度的主流方案。ADAS 升級將帶來明顯的半導體增量,智能車單車半導體價值量將由 L2 級的 160 美元上升至 L3 級的 630 美元以及 L4/5 級的 970 美元,從傳感器來看,攝像頭模塊是 L2+級核心傳感器,L3 和 L
56、4/5 則以激光雷達模塊為重要增量,同時,ADAS 升級過程中傳感器融合也將貢獻較大的半導體增量。圖表圖表15:不同車載傳感器對比不同車載傳感器對比 圖表圖表16:不同:不同ADAS等級單車平均半導體價值量(美元)等級單車平均半導體價值量(美元)來源:Yole,中泰證券研究所 來源:Strategy Analytics,英飛凌,中泰證券研究所;注:傳感器融合不包括存儲 高級別自動駕駛高級別自動駕駛催化催化算力、存儲算力、存儲新需求新需求。決策規劃分為路徑規劃、行為決策和運動規劃三個層次,每個環節功能的實現都建立在對應的算法上。隨著自動駕駛級別的提高,芯片需要處理的環境復雜度和操作多樣性抬高算力
57、需求,L2 級別的算力需求在 10TOPS 以下,L3/L4/L5 級別則提升至 30-60/100/1000TOPS,因此算力更高的自動駕駛 SoC 芯片需求廣闊。同時,高級別自動駕駛的傳感器、操作系統、離線地圖等都將產生大量數據,根據 Counterpoint 數據,2025 年 L4 級 ADAS 系統每小時至少產生 1TB 數據量,對車規存儲芯片數量和性能提出更高要求。圖表圖表17:自動駕駛芯片算力需求提升自動駕駛芯片算力需求提升 圖表圖表18:2025年年L4級自動駕駛數據量級自動駕駛數據量 來源:億歐,中泰證券研究所 來源:Counterpoint,中泰證券研究所 40 180 1
58、85 195 90 190 200 230 0 45 190 30 190 200 300 55 020040060080010001200L2L2+L3L4/5執行器 傳感器融合 激光雷達模塊 雷達模塊 攝像頭模塊 160 560 970 630 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -13-行業行業深度深度報告報告 二、功率半導體二、功率半導體:電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹電動化核心增量,高成長與國產替代共演繹 1、IGBT:受益電動化趨勢,:受益電動化趨勢,高成長性高成長性+國產替代國產替代邏輯明確邏輯明確 電動化電動化趨勢下汽車功率半導體用量顯著提
59、升趨勢下汽車功率半導體用量顯著提升,為,為價值價值占比最大占比最大的汽車的汽車半半導體。導體。傳統燃油汽車中,功率半導體分布在動力、車身、安全等部分,主要應用于啟動、發電和安全領域;新能源車中,功率半導體是實現電能轉換的核心組件,新增三電系統(電池、電驅和電控)以及 OBC(車載充電機)、DC/DC、充電樁等需要用到大量的逆變器、變壓器和換流器,IGBT、MOSFET 等功率器件用量大幅提升。電動化浪潮中,半導體增量主要來自于功率半導體(圖 11),根據 Strategy Analytics,功率半導體在汽車半導體中的占比從傳統燃油車的 21%提升至純電動車的55%,躍升為占比最大的半導體器件
60、。圖表圖表19:不同能源類型汽車半導體成本結構不同能源類型汽車半導體成本結構 來源:Strategy Analytics,蓋世汽車,中泰證券研究所 配合大電流大功率,新能源車配合大電流大功率,新能源車 IGBT 需求旺盛。需求旺盛。燃油車中僅有少量的IGBT 單管用于發動機點火器,隨著電車大功率大電流的技術演進,IGBT模塊成為電控系統中逆變器的標配,將直流電轉換為交流電以驅動電機。車載 OBC 中,IGBT 將輸入的交流電整流為直流電為新能源動力電池充電,車載空調中則配備 IGBT 單管/模塊。從電控成本拆分來看,涉及的電子零部件包括 IGBT 功率開關、DC/DC 變換器、電流傳感器、波紋
61、電容以及微控制器等,其中 IGBT 成本占比高達 44%。圖表圖表20:IGBT占電控系統成本占電控系統成本40%-50%圖表圖表21:汽車汽車IGBT分布圖分布圖 44%8%11%6%11%11%9%IGBT功率開關 DC/DC變換器 電流傳感器 波紋電容 冷卻系統 微控制器 驅動板 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -14-行業行業深度深度報告報告 來源:ANL,中泰證券研究所 來源:英飛凌,中泰證券研究所 新能源車新能源車 IGBT 市場規模測算:市場規模測算:2021-25 年年 CAGR 達達 38.5%。新能源車單車搭載約 30-48 顆 IGBT
62、芯片,根據產業信息,2021 年單片 8 寸晶圓代工價格約 650 美元(產出約 120 顆 IGBT 芯片),推算出單顆 IGBT芯片的晶圓價值約 5.4 美元??紤]封裝成本、毛利以及雙電機占比,我們假設 2021 年平均單車 IGBT 成本為 300 美元,雙電機滲透率提升疊加 IGBT 緊缺持續,單車價值量將進一步提升。綜上,我們測算出 2021年全球新能源車 IGBT 市場規模約 19.8 億美元,2025 年將達到 73 億美元,CAGR 達 38.5%。圖圖表表22:全球新能源車:全球新能源車IGBT市場規模測算市場規模測算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E
63、 全球汽車銷量(萬輛)8268 8681 8942 9031 9122 全球新能源汽車銷量(萬輛)670 861 1178 1600 2142 全球新能源汽車滲透率 8.10%9.92%13.17%17.72%23.48%全球新能源汽車 IGBT 單車價值(美元)300 315 331 348 365 全球新能源汽車 IGBT 市場規模(億美元)19.82 31.53 43.68 60.52 73.00 來源:EVTank,中泰證券研究所 英飛凌等海外廠商主導全球英飛凌等海外廠商主導全球 IGBT 市場,國產替代空間市場,國產替代空間仍較大仍較大。在 IGBT器件和 IGBT 模塊市場,英飛凌
64、均為全球第一,市占率分別為 29.3%、36.5%,均為全球第一;在 IPM 模塊上的份額為 11.6%,居全球第三。三大市場中,國內廠商市占率均較低,國產替代空間廣闊。IGBT 器件市場中國本土廠商僅士蘭微一家,份額為 2.6%;IPM 則有士蘭微(1.6%)、吉林華微兩家(0.9%);IGBT 模塊市場,中國廠商斯達半導以 2.8%的份額居全球第六。國產替代邏輯下,國內市場格局相對優于全球市場,根據 NE 時代數據,22Q1 中國新能源車功率模塊市場中,斯達半導、比亞迪半導體和中車時代分別占 16.4%、14.5%和 9%市場份額,分別位居第二、三、五位。圖圖表表23:2020年年全球全球
65、IGBT市場格局市場格局 來源:英飛凌,中泰證券研究所 圖表圖表24:2019年中國新能源車年中國新能源車IGBT市場格局市場格局 圖表圖表25:2022Q1中國新能源車功率模塊市場格局中國新能源車功率模塊市場格局 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -15-行業行業深度深度報告報告 來源:Omdia,中泰證券研究所 來源:NE 時代,中泰證券研究所 缺芯格局缺芯格局+本土電動車品牌崛起加速本土電動車品牌崛起加速 IGBT 國產替代進程。國產替代進程。1)機遇一:機遇一:缺芯格局。缺芯格局。IGBT 市場長期被英飛凌、富士、三菱等海外廠商壟斷,國內自足率較低。近兩
66、年電動車、儲能等下游需求高增,而供給端存在因疫情/地緣沖突停產減產等擾動,IGBT 芯片供應持續緊缺。根據富昌電子最新披露數據,英飛凌、意法半導體等廠商 IGBT 芯片交貨周期仍為50 周左右,持續的長交貨周期為國產替代提供機遇。2)機遇二:本土機遇二:本土電動車品牌崛起。電動車品牌崛起。國產電動車品牌崛起也將推動產業鏈國產化進程,2022 年 1-9 月,比亞迪新能源車市占率高于特斯拉 4%,穩居全球第一,TOP20 中有 11 家國內車企,國產新能源車市占率41%。在國產替代機遇下,國內 IGBT 廠商發揮本土優勢加速追趕,斯達半導、時代電氣、士蘭微、宏微科技等國內廠商逐漸切入車規級 IG
67、BT 供應鏈,2021 年斯達半導車規IGBT已批量供貨海外市場,多款產品獲得定點,第七代IGBT預計將于 2022 年批量出貨。在汽車電動化加速擴空間+國產替代提份額的雙重助力下,國內 IGBT 廠商將獲得跨越式的增長。圖表圖表26:主要廠商主要廠商IGBT交貨周期交貨周期(周)(周)圖表圖表27:2022年年1-9月全球月全球新能源車市占率新能源車市占率排行排行 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1 21Q2 英飛凌 22-30 22-30 18-20 18-20 18-26 39-50 Microsemi 25-30 18-20 18-20 26-32 40-52 40-52
68、 ST 17-25 16-20 14-18 14-18 22-28 36-42 21Q3 21Q4 22Q1 22Q2 22Q3 22Q4 英飛凌 39-50 39-50 39-50 39-50 39-50 39-50 Microsemi 40-52 40-52 40-52 40-52 42-52 42-52 ST 36-42 36-42 47-52 47-52 47-52 47-52 排名排名 品牌品牌 市占率市占率 排名排名 品牌品牌 市占率市占率 1 比亞迪 17.3%11 現代 2.3%2 特斯拉 13.3%12 吉利 2.3%3 上汽通用五菱 5.2%13 東風 2.1%4 大眾 4
69、.1%14 長安 1.9%5 寶馬 3.5%15 奧迪 1.8%6 梅賽德斯 2.9%16 沃爾沃 1.8%7 奇瑞 2.7%17 合眾 1.6%8 廣汽 2.7%18 小鵬 1.5%9 起亞 2.5%19 長城 1.4%10 上汽 2.4%20 福特 1.4%來源:富昌電子,中泰證券研究所 來源:Cleantechnica,中泰證券研究所 圖圖表表28:國內主要:國內主要IGBT廠商對比廠商對比 英飛凌 58%比亞迪半導體 18%三菱 5%賽米控 3%斯達半導 2%其他 14%英飛凌,22.9%斯達半導,16.4%比亞迪半導體,14.5%意法半導體,9.9%中車時代,9.0%博世,4.4%安
70、森美,4.3%博格華納,1.3%富士電機,1.3%日立,0.6%類別名稱,15.4%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -16-行業行業深度深度報告報告 來源:各公司公告,中泰證券研究所 2、SiC:800V 平臺上車催生平臺上車催生 SiC 需求高增需求高增 800V 快充成為多數車企布局方向??斐涑蔀槎鄶弟嚻蟛季址较?。新能源車“里程焦慮”解決方案包括推廣換電模式、延長續航里程、發展快充技術等。其中,快充技術可以在不依賴換電站的前提下有效提升補能效率,因此是多數車企布局方向??斐浼夹g主要包括大電流和大電壓兩大方案,大電流方案缺點在于:大電流會導致發熱量高,會降低
71、轉換效率,同時增加熱管理系統成本,目前僅特斯拉、極氪等少數品牌選擇了大電流方案,多數車企則選擇了大電壓方案?,F階段主流新能源車高壓電氣系統電壓范圍一般在230V-450V(即“400V 系統”),隨著高壓快充的推進,整車高壓電氣系統電壓范圍達到 550-930V(即“800V 系統”)。2019 年保時捷推出全球首款純電動 800V 車型 Taycan Turbo S,2021 年 11 月小鵬推出國內首款 800V SiC 平臺車型小鵬 G9。此外,比亞迪、極氪、嵐圖、廣汽埃安、極狐、長安、長城、理想等多家車企也已先后發布 800V 平臺架構或規劃。2022 年 7 月極狐 S HI 版已量
72、產交付,小鵬 G9 預計 9 月交付,2022年是我國 800V 高壓平臺車型量產的元年,但目前整體規模仍較小,據緯湃科技預測,2025年800V系統在新能源車市場有望達到15%市占率。圖表圖表29:車企高壓快充方案布局梳理:車企高壓快充方案布局梳理 品牌品牌 高壓快充方案高壓快充方案 續航表現續航表現 量產進度量產進度 保時捷 Taycan 為全球首款 800V 平臺車型,未來 Macan 亦將采用-Macan2023 年發布 起亞 起亞 EV6 支持 800V 快充 14 分鐘可從 30%充至 80%-北汽極狐 S HI 版搭載 800V 高壓平臺 充電 10 分鐘,續航 196km 20
73、22 年 7 月已交付 小鵬 G9 搭載 800V 高壓 SiC 平臺,配合 480kW 高壓超充樁 充電 5 分鐘,續航 200km 2022 年 9 月交付 長城沙龍 機甲龍支持 800V 超級快充 充電 10 分鐘,續航 401km 2022 年下半年交付 路特斯 Eltre 采用 800V 高壓快充 20 分鐘充滿 80%電量 2023 年交付 現代 IONIQ 5 同時支持 400V 和 800V 充電樁 充電 5 分鐘,續航 100km 2023 年交付 通用 Ultium“奧特能”純電平臺支持 800V 高壓直流快充,悍馬 EV 率先搭載 充電 5 分鐘,續航 160km-比亞迪
74、 全新 e 平臺 3.0 將搭載 800V 高壓快充,ocean-X 為首款概念車 充電 5 分鐘,續航 150km-東風嵐圖 動力電池和用電設備均為 800V 高壓系統,配合 360KW 超級充電樁 充電 10 分鐘,續航 400km-廣汽埃安 最高工作電壓 880V 的高電壓平臺,以及 480kW 的 A480 超充樁 充電 5 分鐘,續航 200km-吉利汽車 SEA 浩瀚架構支持 800V 高壓充電技術 充電 5 分鐘,續航 120km-理想 800V 高壓純電平臺 Whale、Shark 平臺,搭配 400kW 大功率充電樁-2023 年后 零跑 800V 高壓快充 充電 5 分鐘,
75、續航 200+km 2024Q4 量產 來源:蓋世汽車,車企公告,中泰證券研究所 公司公司2021年營收年營收(億元)(億元)IGBT營收(億營收(億元)元)客戶客戶主營半導體產品主營半導體產品IGBT產品進展產品進展時代電氣(688187.SH)15110.5中車集團、國鐵集團、國家電網、一汽、長安等普通功率半導體(整流管、晶閘管、IGCT)和IGBT第五代溝槽柵TMOS技術覆蓋750V-6500V全電壓等級,完成全系列IGBT&FRD芯片系列化開發士蘭微(600460.SH)7212小米、VIVO、OPPO、???、大華、美的、格力、海信、海爾、匯川等集成電路(包括IPM、MEMS、MCU等
76、)、半導體分立器件(包括MOSFET、IGBT等產品)、LED(發光二極管)產品等三大類公司自主研發的第五代IGBT和FRD芯片的電動汽車主電機驅動模塊,已在國內多家客戶通過測試,并在部分客戶開始批量供貨斯達半導(603290.SH)1717匯川、英威騰、上海眾辰、合肥巨一、上海電驅動、新能源汽車客戶以IGBT為主的功率半導體芯片、模塊,2021年H1,IGBT模塊營收占比高達95%以上。2021年車規IGBT大批量配套海外市場;第六代650V/750V車規IGBT新增多個定點;1200V車規IGBT新增多個800V系統車型定點;第七代650V/750V/1200VIGBT預計2022年批量出
77、貨;第六代1200V/1700V IGBT在12寸產線批量生產宏微科技(688711.SH)5.55匯川、臺達、合康新能、佳士科技、臻驅、奧太集團等IGBT、FRED模塊、單管、芯片第5代微溝槽結構的M5i650V和1200V IGBT已量產交付,1200VM7i產品已完成配套的研發制樣 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -17-行業行業深度深度報告報告 800V 系統對電控提出更高要求,系統對電控提出更高要求,SiC 器件成為更優選擇。器件成為更優選擇。相比于傳統硅基器件,采用 SiC 器件對 800V 系統的提升主要在性能、成本兩方面。1)性能:)性能:a.
78、更低的損耗。WLTC 工況下仿真數據顯示,“800V+1200V SiC模塊”方案整車損耗較“400V+750V IGBT 模塊”降低了 7.6%。b.更長的續航里程。根據博世數據,SiC 版本的電動車平均行駛距離較傳統電動車增加 6%。2)系統成本:)系統成本:SiC 器件在電控體積、重量、功率、效率方面較硅基均有顯著提升,從系統成本角度考量,能節省在器件環節之外的其他散熱環節、電池容量的成本。根據華爾街日報,SiC 相關技術可幫助單車節省近 750 美元的電池成本。2025 年年 SiC 成本預計下降成本預計下降 20%+,2026 年新能源車年新能源車 SiC 器件規模有望器件規模有望達
79、達 46 億美元。億美元。目前 SiC MOSFET 的應用受到成本高昂限制,據中科院數據,同一級別下 SiC MOSFET 的價格比 Si 基 IGBT 高 4 倍。碳化硅器件降本主要通過三大途徑:1)降低襯底成本,主要通過 8 寸向 12 寸升級、持續優化熱場設計來實現;2)在設計、器件制造、封裝各個環節改進技術,具體涉及縮小元胞尺寸、改進柵氧淡化工藝等方向;3)設計更小尺寸芯片,使得單位晶圓產出更高。根據 PGC,假設以 2021 年 6寸 SiC MOSFET 1200V/100A 的成本為 1 個單位,則至 2025 年成本有望降至 0.8 以下,而 8 寸的成本有望降至 0.68
80、附近。2021 年 SiC MOSFET 為 Si 器件成本的 3 倍,到 25 年有望降至 2.5 倍附近,而業界通常認為 2-2.5 倍是碳化硅大規模滲透的成本臨界點,故當前及未來 2年處于 SiC 爆發的前夜。據 Trendforce 預測,全球新能源車對 6 寸 SiC晶圓需求將從 2021 年的 12 萬片提升至 2025 年的 169 萬片,據Wolfspeed預測,2022年全球新能源車SiC器件市場規模達16億美元,2026 年有望達到 46 億美元,CAGR 達 30.2%。圖表圖表30:2022-2030年碳化硅成本下降預測年碳化硅成本下降預測 圖表圖表31:全球新能源車對
81、全球新能源車對6寸寸SiC晶圓需求(萬片)晶圓需求(萬片)來源:PGC,中泰證券研究所 來源:Trendforce,中泰證券研究所 Wolfspeed 等海外等海外 SiC 器件廠商在新能源車領域進展較快,國產廠商積器件廠商在新能源車領域進展較快,國產廠商積極布局,三安光電、斯達半導、時代電氣、中瓷電子等相對突出。極布局,三安光電、斯達半導、時代電氣、中瓷電子等相對突出。1)海外廠商方面,Wolfspeed 作為全球 SiC 襯底龍頭,至 2021 年底與意法半導體有超過 8 億美元 SiC 晶圓供貨協議,與英飛凌、安森美分別有近 1/0.85 億美元的供貨協議,且直接與通用汽車、Lucid、
82、大眾、宇通客車等車廠合作,提供 SiC 產品。日本 SiC 龍頭羅姆,與緯湃科技(大陸旗下)、北汽新能源、臻驅科技、吉利、聯合汽車電子等中國廠商合作6 12 23 50 92 169 02040608010012014016018020202021E 2022E 2023E 2024E 2025E 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -18-行業行業深度深度報告報告 廣泛。安森美則在 2021 年通過收購襯底供應商 GTAT,具備了 SiC 襯底制造能力,從而構建了完善的 SiC IDM 模式。2)國內廠商方面,三安光電、斯達半導 SiC 產品“上車”進度國內領先
83、,時代電氣 2021 年發布了自研 SiC 芯片新能源車電驅,士蘭微、揚杰科技、宏微科技、新潔能、華潤微、安世半導體這些傳統的硅基功率廠商,則在 2020-21 年間發布 SiC 二極管、SiC MOS 等產品,布局相對前瞻。瀚薪科技、瞻芯電子、派恩杰這類 SiC 器件設計公司,起點高,誕生之初即從事 SiC MOS產品研制,瞄準新能源車、工業市場。圖表圖表32:海內外碳化硅材料廠商在新能源車領域的進展:海內外碳化硅材料廠商在新能源車領域的進展 廠商廠商 車規車規 SiC 收入占比收入占比 當前占比較高下游當前占比較高下游領域領域 與車企合作與車企合作/SiC 上車上車 其他進展其他進展 Wo
84、lfspeed 20%非汽車 通用汽車、Lucid、大眾、宇通客車 Wolfspeed 與安森美(0.85 億美金長單)、意法半導體(8 億美金長單)和英飛凌(1 億美金長單)簽訂了多份供貨協議 II-IV 2%通信 在福建建設 SiC 后段工廠 羅姆 4%汽車(非 SiC)與消費 緯湃科技(大陸旗下)、北汽新能源、臻驅科技、吉利、聯合汽車電子、日本 GLM 2023 年 8 寸量產 英飛凌 2%汽車、工業 alpitronic(充電樁)、現代汽車 Ioniq5 當前主要應用于工業、新能源發電領域,客戶包括中國中車、西門子、陽光電源、施耐德等 安森美 1%新能源車、工業 汽車客戶有:特斯拉、蔚
85、來;2021 年通過收購襯底供應商 GTAT,構建 SiC IDM 截至 2022 年 6 月,簽了 26 億美金長單、其中20 億來自電動汽車動力總成對 SiC 模塊的需求;意法 3.5%汽車 汽車相關客戶:賽米控、特斯拉 2021 年,搭載意法 SiC 器件的特斯拉 Model 3 成為全球首批搭載 SiC 芯片的首批量產車型 三安光電 較小 LED 下游領域 汽車相關客戶有:威邁斯、弗迪動力(比亞迪旗下)、理想汽車、金龍汽車;2021 年 SiC 二極管2 款產品通過車載認證并送樣,車規 SiC MOS 配合多家車企流片測試;時代電氣 較小 軌交、新能源車 2020 年 SiC 模塊已小
86、批量供新能源客戶;2021 年搭載自家 SiC 產品的牽引變流器成功應用于深圳地鐵 2021 年發布基于自家 SiC 芯片的新能源車電驅;斯達半導 截至 2021 年 9 月,SiC MOSFET 在手訂單已達 3.4 億元 新能源車、工控、光伏 已有多個 SiC MOSFET 模塊的 800V 項目定點,2022 年開始大批量裝車 士蘭微 較小 家電、消費 6 寸 SiC 器件芯片產線預計 22Q3 通線 揚杰科技 較小 消費、新能源 SiC 產品圍繞新能源領域的應用開發 已有 SiC 二極管產品出貨 宏微科技 較小 新能源車、工控、光伏 2021 年完成車規 1200VSiC 模塊設計開發
87、 新潔能 較小 工控、新能源 2022 年 1200V SiC MOSFET 首次流片驗證完成 華潤微 較小 消費、工控 2020 年 SiC 二極管面試;自有 6 英寸 SiC 晶圓線和封裝產線 2021 年發布 SiC MOS,用于充電樁、OBC;安世半導體 較小 汽車、通訊 2021 年發布中國首款量產級的新能源車 GaN 電控,以及 GaN 技術的電車逆變器、DC-DC 車載充電器;2021 年面市首款工業級 650SiC 肖特基二極管 東微半導 較小 新能源車/發電 2021 年 7 月立項 SiC 器件項目 瀚薪科技 大規模量產車規 SiC MOS 管&二極管 新能源車、光伏、通信
88、 2021 年全系產品通過車規級認證;2021 年三相全橋模塊已經與國內外數家新能源車廠合作 產品電壓橫跨 650V-3300V 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -19-行業行業深度深度報告報告 基本半導體 新能源車、智能電網、軌交、工控 2021 年底國內首條車規 SiC 模塊產線通線;重點股東有廣汽資本、藍海華騰、聞泰科技、博世創投、中國中車等;截至 2022 年 6 月產品已獲得多個車型定點;瞻芯電子 新能源 2022 年獲小鵬投資;主營 SiCMOS,先后進入工業、汽車電子市場 派恩杰 工業、通信、新能源車 2021 年驗證 1200V 大電流車規 M
89、OS 產品 2021 年已與新能源車客戶洽談合作 中瓷電子(國聯萬眾)工業、家電、新能源車、通信等 SiC MOS 主要客戶為比亞迪 來源:各公司官網,中泰證券研究所 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -20-行業行業深度深度報告報告 三、三、MCU:智能化大增量,本土廠商迎機遇:智能化大增量,本土廠商迎機遇 1、汽車是汽車是 MCU 第一大市場第一大市場,智能駕駛帶來顯著增量智能駕駛帶來顯著增量 汽車是汽車是 MCU 第一大市場第一大市場,單顆價值量最高。單顆價值量最高。1)市場規模占比市場規模占比:汽車是 MCU 第一大市場,2020 年汽車/工業/消費/通
90、訊/電腦在 MCU 市場的占比為 38%/30%/18%/9%/4%,2010-2020 年汽車在 MCU 占比穩定在 38%-40%,持續保持第一大應用的地位。2)出貨量占比出貨量占比:汽車是 MCU 第五大出貨領域,2021 年,智能卡&安全/個人信息處理終端/工業/消費電子/汽車在 MCU 出貨量的占比為42%/17%/15%/10%/7%。3)ASP:汽車 MCU 的 ASP 顯著高于其他應用,2021 年達 3.1 美元;自 2020 年以來,因供應鏈不穩定,不同應用的 MCU 價格都有不同程度地上升,2020 年汽車 MCU 價格上漲 16%,2021 年上漲 22%,在 MCU中
91、漲價幅度最大,Yole 預計汽車 MCU 的價格未來仍將處于高位。圖表圖表33:汽車是汽車是MCU最大細分應用最大細分應用 圖表圖表34:汽車是汽車是MCU第五大出貨領域第五大出貨領域 來源:SIA,中泰證券研究所 來源:Yole,中泰證券研究所 圖表圖表35:汽車汽車MCU的的ASP最高,持續穩定提升(美元)最高,持續穩定提升(美元)來源:Yole,中泰證券研究所 車規車規 MCU 評估指標嚴苛于消費類和工業級評估指標嚴苛于消費類和工業級 MCU。車規 MCU 的評估指標無論從工作環境、使用壽命還是交付良率等方面,都要嚴苛于消費類與工業級的MCU。比如汽車發動機艙MCU工作溫度區間為-40-
92、150,36%40%44%41%41%36%40%40%39%40%38%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%汽車 工業 消費 電腦 通訊 其他 9%7%7%7%9%10%9%10%0%20%40%60%80%100%201920202021 2022F 2023F 2024F 2025F 2026F汽車 手機 消費電子 個人信息處理終端 智能卡&安全MCU 企業信息處理終端 通信&安防&航天 醫療 工業 0.00.51.01.52.02.53.03.52019202020212022F2023F2024F2025F2026F2027F汽車 手機 工業和其他 安防
93、和航天 公司數據處理 消費電子 通信 醫療 智能卡和安全MCU 個人處理系統 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -21-行業行業深度深度報告報告 車身控制部分為-40-125,而消費類產品只需要達到:0-70。其它環境要求諸如濕度、發霉、粉塵、水、EMC,以及有害氣體侵蝕等等也往往都高于消費電子產品要求。另外車規MCU的交付良率要求更高,供貨時間、使用壽命都遠高于消費、工業產品要求,驗證標準多且復雜。此外,車規 MCU 還需通過 AEC-Q100 等車規認證,認證流程通常需要2 年左右時間,認證完成后通常能獲得較持續的車企訂單,行業進入壁壘較高。圖表圖表36:M
94、CU各下游應用參數指標對比各下游應用參數指標對比 來源:芯路通訊,中泰證券研究所 ECU 是汽車大腦,是汽車大腦,MCU 是其核心,起控制作用。是其核心,起控制作用。ECU(Electronic Control Unit)即電子控制單元,又稱“行車電腦”、“車載電腦”,用于控制汽車的一個或多個子系統。ECU 由微控制器(MCU)、存儲器(ROM、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數轉換器(A/D)以及驅動等組成。ECU 的作用是隨時監控著各種汽車運行數據(比如剎車、換擋、速度、航向角、位臵等)和汽車運行的各種狀態(加速、打滑、油耗、前車距離等),并根據預先設計的程序邏輯計算各種傳感器送來的
95、信息,處理后把各個參數發送給各相關的執行機構,執行各種預定的控制功能。圖表圖表37:MCU是是ECU的核心的核心 圖表圖表38:英飛凌的安全氣囊系統中英飛凌的安全氣囊系統中MCU起核心控制作用起核心控制作用 來源:CSDN,中泰證券研究所 來源:英飛凌,中泰證券研究所 電動智能趨勢下,傳統的分布式電動智能趨勢下,傳統的分布式 EE 架構架構 ECU 數量增多,系統龐雜,數量增多,系統龐雜,博博世的五大域劃分應運而生世的五大域劃分應運而生。汽車智能化和信息化發展,ECU 芯片使用量越來越多,而傳統的汽車電子電氣架構都是分布式的,ECU 通過 CAN 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文
96、之后的重要聲明部分 -22-行業行業深度深度報告報告 和 LIN 總線連接在一起,ECU 的增加使得汽車線束排線困難、軟件維護與升級困難、模塊間信息溝通效率低,因此“域架構”概念隨之被提出,如 Tier-1 廠商博世的經典五域:動力域(Power Train)、底盤域(Chassis)、車身域(Body/Comfort)、座艙域(Cockpit/Infotainment)、自動駕駛域(ADAS)。有的廠家則在五域集中式架構基礎上進一步融合,把原本的動力域、底盤域和車身域融合為整車控制域,從而形成了三域集中式EEA,包括整車控制(VDC,Vehicle Domain Controller)、智能
97、駕駛(ADC,ADAS/AD Domain Controller)、智能座艙(CDC,Cockpit Domain Controller)三大部分。短中期分布式架構仍為主流,短中期分布式架構仍為主流,ADAS 滲透帶動滲透帶動 MCU 用量提升。用量提升。隨著汽車電動智能化的推進,分布式的 ECU(電子控制單元)逐漸向域集中,由 DCU(域控制器)集成多類 ECU 實現控制功能的集中,從而在減少整車線束連接長度并降低成本的同時,減少電子電氣架構的空間、功耗和復雜性。短中期來看,L1/L2 智能車仍占較大比重,由于缺乏路徑規劃功能且傳感器數量有限,僅靠傳感器端的 MCU 便足已完成融合、決策任務
98、,分布式架構仍為主流,因此中低階 ADAS 加速滲透將推動 MCU用量提升;而在 L2+及更高級別智能車中,SoC 芯片將逐漸替代 MCU,但部分底盤交互高實時性任務仍需要 MCU 來完成,ADAS 域控制器仍會搭載一顆 MCU,保障系統功能安全。圖表圖表39:博世提出五大域的概念博世提出五大域的概念 圖表圖表40:汽車五大域具體應用劃分汽車五大域具體應用劃分 來源:博世,中泰證券研究所 來源:中泰證券研究所 汽車汽車 MCU 市場市場約約 80 億億美元美元,2022-2025 年年 CAGR 為為 11%,高于,高于 MCU行業平均水平,其中行業平均水平,其中 32 位是主流,占比近位是主
99、流,占比近 80%。1)市場規模:)市場規模:隨著汽車智能化發展,ADAS、高精度導航、車身電子等應用對 MCU 需求量大增,根據 IC Insights,2021 年全球車規 MCU 市場規模約 76 億美元,2022 年預計達 87 億美元,2025 年有望增長至 120億美元,2022-25 年 CAGR 為 11.3%,高于 MCU 整體市場規模 CAGR(5%)。根據 IC Insights,2021 年汽車信息娛樂應用預計占汽車 MCU市場的 10%,較 2020 年增長 59%,其他領域占汽車 MCU 市場的 90%,較 2020 年增長增長約 20%。2)位數:)位數:從不同位
100、數在汽車 MCU 市場的收入占比看,8/16/32 位分別占 比 6%/18%/77%;從 出 貨 量 占 比 看,8/16/32 位 分 別 占 比23%/37%/40%。32 位收入占比 77%,出貨量占比 40%,由此推斷 32車身域底盤域動力域ADAS域內燃機動力系統新能源三電和高壓電控整車控制與網關車身舒適車燈控制車身控制模塊集成鑰匙進入網關控制器電動(防夾)門窗控制器電動天窗控制器雨刮空調控制面板座椅調節和加熱以及按摩控制多功能方向盤后視鏡折疊電動尾門無線充電后排控制音樂車外自動大燈遠近光燈轉向燈行車燈霧燈車內氛圍燈閱讀燈電子助力轉向(EPS)電子穩定控制防抱死系統安全氣囊電子剎車
101、主動懸架胎壓監測牽引力控制系統發動機冷卻風扇控制器燃油泵控制器水泵變速箱控制器交流發電機控制器發動機管理渦輪增壓器啟停系統機油泵尾氣回收電機控制電壓變換器整車控制電池管理車載充電機熱管理圖像傳感器超聲波傳感器77GHz毫米波雷達盲點檢測自適應巡航自動緊急剎車倒車輔助車道保持駕駛員監測系統行人檢測車道偏離預警交通標識識別360環視盲點監測前向碰撞預警夜視系統倒車輔助自動泊車激光雷達高精度3D感知車聯網多傳感器數據融合路徑規劃和決策虛擬/數字儀表智能座艙域抬頭顯示信息娛樂導航主動降噪后排座位娛樂顯示可視后視鏡 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -23-行業行業深度深
102、度報告報告 位 MCU 價值最高,在汽車 MCU 市場占比最大,市場規模達 58 億美金。圖表圖表41:汽車汽車MCU市場超市場超70億美金,規模穩步提升億美金,規模穩步提升 圖表圖表42:2022-25年汽車年汽車MCU CAGR高于高于MCU整體整體 來源:SIA,IC Insights,中泰證券研究所 來源:SIA,IC Insights,中泰證券研究所 圖表圖表43:32位占汽車位占汽車MCU出貨量占比為出貨量占比為40%圖表圖表44:32位占汽車位占汽車MCU市場規模的市場規模的77%(2021F)來源:IHS Market,中泰證券研究所 來源:IC insights,中泰證券研究
103、所 2、競爭格局:海外三巨頭、競爭格局:海外三巨頭主導車規主導車規 MCU 市場,市場,大陸廠商大陸廠商積極布局積極布局 MCU 市場經過數輪大規模并購后,市場經過數輪大規模并購后,CR780%??傮w看,國外前七大廠商占據了全球超過 80%的市場份額,頭部效應顯著,其中瑞薩、恩智浦 微芯、意法 其他三家。我們認為集中度較高的原因包括:1)為爭奪市場份額及布局物聯網應用,MCU 主要廠商之間發生了數起大規模并購,包括 NXP2015 年收購飛思卡爾,進軍汽車電子領域,市占率上升至 19%;Microchip 在 2016 年收購 Atmel,市場占有率上升至 14%;Cypress 在2015
104、年收購 Spansion,市場占有率達到 4%;2020 年 Cypress 被Infineon 所收購,合并后市占率達到 13%,躍升為排名第三的廠商。2)MCU 下游應用通常更新迭代較慢、使用周期較長,因此傾向于能提供穩定解決方案的供應商,較少更換供應商。圖表圖表45:主要:主要MCU廠商市占率變化廠商市占率變化-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%020406080100120140201020112012201320142015201620172018201920202021F2022F2023F2024F2025F汽車MCU市場規模(億美金)yoy3%5%11%3%5
105、%5%0%2%4%6%8%10%12%2010-2021年CAGR 2016-2021年CAGR 2022-2025年CAGR 汽車MCU MCU34%34%38%41%40%36%39%36%35%37%30%26%25%23%23%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2016201720182019202032位 16位 8位 32位,77%16位,18%8位,6%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -24-行業行業深度深度報告報告 來源:Gartner,中泰證券研究所 汽車汽車 MCU:競爭格局穩定,瑞薩、恩智浦、英飛凌三足鼎立
106、。:競爭格局穩定,瑞薩、恩智浦、英飛凌三足鼎立。2021 年瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器、微芯的市占率分別是 29%、25%、22%、8%、7%,CR5 達 90%,CR3 達 76%,。2015-2020 年,三大廠商市占率穩定在 65%-70%,自 2020 年英飛凌收購賽普拉斯后,三大廠商市占率達 76%。圖表圖表46:汽車:汽車MCU市占率變化市占率變化 來源:Strategy Analytics,中泰證券研究所 海外三巨頭海外三巨頭產品覆蓋都較全面,但仍各有側重產品覆蓋都較全面,但仍各有側重。1)英飛凌自研,主打功率,擅長底盤、動力域等領域。主打的是功率器件(IGBT、碳化硅等),
107、包括較完整的信號鏈產品。底盤安全、功能安全、底盤、動力控制、新能源三件是英飛凌的的強項。2)恩智浦擁抱 ARM 架構,打造開放平臺,適合中小客戶。恩智浦目前正由 Power 架構轉向 ARM 架構,打造開放生態、學習成本更低,更適合中小客戶使用,向 S32 平臺傾斜,除了ADAS 攝像頭外,應用覆蓋較全面。恩智浦在連接、網絡、傳感器等方面優勢顯著。3)瑞薩背靠日本大車廠,產品覆蓋中高低端。瑞薩背靠日本大車廠,涉及區域保護、本國利益。產品的性能可以覆蓋低端、中端、0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0%5%10%15%20%25%30%35%2004 2005 2006 2
108、007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021賽普拉斯(2020被收購)瑞薩 恩智浦 微芯 英飛凌 意法半導體 德州儀器 合計(次坐標軸)賽普拉斯2006年收購NEC 瑞薩2010年收購NEC 恩智浦2015年收購飛思卡爾 微芯2015年收購Atmel 英飛凌2020年收購賽普拉斯 33%31%31%28%27%27%29%27%27%28%28%27%26%25%9%9%9%9%16%17%22%9%10%9%10%10%10%8%5%6%6%6%7%7%7%18%18%17%19%13%13
109、%10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2015201620172018201920202021瑞薩 恩智浦 英飛凌 德州儀器 微芯 其他 CR3CR5 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -25-行業行業深度深度報告報告 高端,應用覆蓋車身、底盤、動力、智能座艙等。4)ADAS 方面,瑞薩更擅長攝像頭(R-CAR 系列),英飛凌擅長中央大腦的安全 MCU(Traveo,收購賽普拉斯獲得),恩智浦擅長雷達(毫米波雷達是 S32R 系列,超聲波雷達是 S12ZVL 系
110、列)。圖表圖表47:海外三巨頭的料號分布海外三巨頭的料號分布 圖表圖表48:海外三巨頭的汽車海外三巨頭的汽車MCU制程已推進至制程已推進至16nm 來源:各公司官網,中泰證券研究所 來源:Trendforce,中泰證券研究所 大陸廠商從中低端車規大陸廠商從中低端車規MCU切入,并考慮研發高算力產品。切入,并考慮研發高算力產品。車規級MCU由于認證周期長、可靠性要求高,是國產替代最難突破的陣地。近年來部分大陸廠商已從與安全性能相關性較低的中低端車規 MCU 切入,如雨刷、車窗、遙控器、環境光控制、動態流水燈等車身控制模塊,并逐步開始研發未來汽車智能化所需的高端 MCU,如智能座艙、ADAS 等。
111、目前,兆易創新、芯??萍?、國芯科技、BYD 半導等廠商均有通過車規驗證的產品,中穎電子車規 MCU 已于今年 10 月流片。圖表圖表49:國內車規國內車規MCU廠商現狀廠商現狀 廠商廠商 芯片芯片 中高端中高端 低端低端 應用領域應用領域 首款量產首款量產/發布時間發布時間 兆易創新 GD32A503 車身 2022 年 9 月 國民技術 N32A455 后裝(無需車規認證)2022 年 9 月已送樣 中穎電子-車窗等 2022 年 10 已流片 芯??萍?CSA3762-LQFP48 各類壓力測量,如按鍵壓力、座椅壓力等 2021 年已通過車規認證 BYD 半導 BF711x/BF7106
112、系列 車窗、電動座椅、雨刮、車燈、儀表、后視鏡、車鎖 2018 年 8 位,2019 年32 位 杰發科技 AC781x/AC7801x 系列 照明,車窗,空調面板 2018 年 12 月 (四維圖新收購)芯旺微 KF8A/KF32A 系列 儀表盤、雨刷、照明、車窗、空調面板 2019 年 8 月 賽騰微電子 ASM87/ASM30 系列 LED 燈、無線充電器、車窗 2019 年 7 月 國芯科技 CCM3310/CFCC2002/CFCC2003 發動機控制、車身控制、動力總成系統、T-Box、ETC、OBD 2019 年 7 月 琪埔維半導體 XL36Ox 系列/XL6600 系列 汽車
113、車身控制,智能傳感器,中控儀表,LED 車燈,天窗/車窗/車門等 2018 年 6%5%11%54%59%48%2%13%9%32%19%20%6%4%13%0%20%40%60%80%100%瑞薩 英飛凌 恩智浦 ADAS域 車身域 底盤域 動力域 智能座艙域 130nm90nm65nm55nm40nm28nm16nmInfineon CYPRESSNXPRENESASST FD-SOI 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -26-行業行業深度深度報告報告 航順芯片 HK32AUTO39A 診斷盒子 OBD、中控顯示屏、智能關窗器 2019 年 來源:各公司官網
114、,中泰證券研究所 兆易創新:兆易創新:車規車規 MCU 布局清晰,第一顆布局清晰,第一顆 M33 內核的內核的 GD32A5 系列產系列產品量產在即。品量產在即。針對汽車 MCU 市場,公司規劃清晰,采取前裝/后裝同步發展策略,所有產品均采用 eflash 技術。去年產品已進入后裝市場,覆蓋車載影音、導航、OBD、EDR、新能源車身等應用;在前裝市場,第一代車規 MCU GD32A5 將使用 M33 內核,通過 AEC-Q100 認證,定位座艙、360 環視等入門的通用車身領域,該款產品預計 Q3 量產、貢獻營收;第二代車規 MCU 計劃使用 M7 內核,功能安全等級 ASIL-D,定位安全等
115、級更高的安全氣囊、剎車等領域,預計 2023 年推出;第三代車規 MCU 計劃使用 M7 內核,功能安全等級 ASIL-D,定位雙離合器自動變速器等更高級領域,計劃 2025 年推出。圖表圖表50:兆易創新車兆易創新車規規MCU Roadmap 來源:公司官網,中泰證券研究所 優秀變速器域控制GD32A-Gen1:M33 core,100MHz,0.2K DMIPS384KB eflash/128B RAMAECQ=100GD32A-Gen2:M7 core 300VHz,Max 2H DMPS8MB eflash/1MB RAMASL-D eVitialfull,SM2(3)GD32A-Ge
116、n3:M7 core,300MHz,upto2.6K DMIPS16MB eflash/2MB RAMGD32A-Gen4 platform:M85 com,400MHz,upto 4K DMPS24MB eflash/6MB RAM主流DCT/High-and ECATE-Drive(MCU+BMS.VCU)主動懸架控制系統車身穩定控制系統底盤域控制基本Std.ECAT/AMTE-Drive(OBC/DC-DC)剎車/安全氣囊Active Power Stearing車身控制/網關電子助力轉向入門L照明360 環視車身應用應用類型202120222023202420252026Device
117、1 6/4,400MHz Device 3 3/2,400MHz Device 2 4/2,400MHz Device 4 2/1,400MHz Device 5 1/1,200MHz Device 6 6/4,200MHz DDDDDBDevice1LS M7|M7200MHz,16HDevice2LS M7+M7300MHz,12HDevice3LS M7+M7 and M7 300MHz,8HDevice4M7 or M7200MHz,4HDVBVBDGD32A5 plusM22200MHz,2HGD32A5 plusM33100MHz,1H40Q4040 請務必閱讀正文之后的重要聲明部
118、分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -27-行業行業深度深度報告報告 四四、模擬模擬芯片芯片:遍布各域,遍布各域,預計預計 23 年年 BMS 帶來帶來 10 億億美元美元新增量新增量 1、遍布五域各角落,市場規模超百億遍布五域各角落,市場規模超百億美元美元 市場規模超過市場規模超過 100 億美元,億美元,電動化電動化、智能化驅動智能化驅動汽車模擬芯片汽車模擬芯片價值量增價值量增長長。模擬芯片可分為電源管理和信號鏈兩大類。汽車電動化帶來的高電壓工作環境,用以實現電能分配與控制的電源管理芯片最先受益;信號鏈芯片連接了現實與數字世界,是電子系統實現自動化、智能化的基礎。根據我們統計,目前全球模擬
119、芯片 500 多億美元市場中,約 25%用于汽車,規模超過 100 億美元。海外大廠海外大廠主導市場,主導市場,細分領域存在機遇細分領域存在機遇。全球模擬芯片市場廠商林立,僅 TI、ADI 兩家就占據全球半壁江山。由于模擬芯片重經驗、迭代慢、研發久等特點,發展多年的國外廠商具有明顯優勢,以 TI、ADI 領銜的“兩超多強“市場格局仍將保持。圖表圖表51:廣義廣義模擬芯片市場規模模擬芯片市場規模(億美元億美元)圖表圖表52:2020年模擬芯片競爭格局年模擬芯片競爭格局 來源:IC insights,Statista,中泰證券研究所 注:該數據包含狹義模擬市場電源鏈、信號鏈,以及廣義模擬芯片射頻前
120、端芯片。來源:Gartner,中泰證券研究所 應用應用涵蓋五域涵蓋五域,用量需求巨大。用量需求巨大。模擬芯片起到橋梁和供電的輔助作用,遍及汽車五域的各個角落。我們以五大域中的某些細分模塊為例,說明模擬產品的用途。1)底盤域:以車身動態穩定模塊(即 ABS/VSC 模塊)為例,其他需要用到的模擬芯片包括了驅動芯片、接口芯片等;2)車身域:以車內燈模塊為例,其需要的模擬芯片包括了 LDO、接口芯片等;3)動力域:以雙離合變速器為例,需要的模擬芯片包括了接口芯片、PMIC 芯片、模擬開關等;4)ADAS 域:以遠程信息控制單元為例,5)智能座艙域:以儀表盤為例,其用到的模擬器件包括 LDO、PMIC
121、、接口、浪涌保護等。圖表圖表53:底盤域之底盤域之動態穩定模塊(動態穩定模塊(ABS/VSC模塊)模塊)圖表圖表54:車身域之車身域之車內燈模塊車內燈模塊 010020030040050060070020162017201820192020其他 汽車 TI,29%ADI,19%Maxim,4%ON Semi,4%STMicro,4%Renesas,3%MPS,3%Media Tek,2%Sanken,2%PI,2%Silergy,2%Infineon,2%Microchip,2%NXP,2%Nisshinbo,1%MinebeaMitsumi,1%Dialog,1%Diodes,1%Skywo
122、rks,1%Others,16%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -28-行業行業深度深度報告報告 來源:英飛凌官網,中泰證券研究所 來源:英飛凌官網,中泰證券研究所 圖表圖表55:動力域之動力域之雙離合變速器雙離合變速器 圖表圖表56:ADAS域之域之遠程信息控制單元遠程信息控制單元 來源:英飛凌官網,中泰證券研究所 來源:英飛凌官網,中泰證券研究所 圖表圖表57:智能座艙域之智能座艙域之儀表盤儀表盤 來源:英飛凌官網,中泰證券研究所 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -29-行業行業深度深度報告報告 以 DC-DC 和柵驅動為
123、例:1)DC-DC 應用部位遍及全車,增量主要來自于信息娛樂域的低壓場景和動力域的高壓場景。2)柵驅動我們以車身域為例,其涉及到電機的各類應用如座位位臵調節都需要柵驅動參與其中起到驅動作用。增量方面,一是汽車智能化將使得配套使用的信號鏈、電源管理芯片增增量方面,一是汽車智能化將使得配套使用的信號鏈、電源管理芯片增多;二是電動化下,多;二是電動化下,BMS 模塊帶來模塊帶來 AFE 新需求。新需求。圖表圖表58:車規級單片車規級單片DC-DC轉換器出貨量轉換器出貨量(百萬顆百萬顆)域域 功能功能 2020E 2021E 2022E 2023E 輔助駕駛系統 自適應巡航、夜視、盲點檢測、車道偏離警
124、告 145 158 173 185 車身電子 安全系統、座椅位置控制、遙控門鎖、照明 28 28 28 29 信息娛樂和儀表盤 娛樂系統、平視顯示器、導航系統、eCall 340 365 379 385 底盤和安全 自動制動、安全氣囊展開、防抱死制動、胎壓監測 44 48 52 56 動力傳輸 自動啟停、電池管理、電動助力轉向、發動機變速器控制 277 301 317 339 來源:Power Semiconductor Intelligence Service,中泰證券研究所 圖表圖表59:柵驅動在車身的應用柵驅動在車身的應用 控制模塊控制模塊 具體應用具體應用 車門 帶 BDC 電機的單雙
125、窗 帶 BLDC 電機的單窗 門鎖電機 后視鏡 XY 馬達 后視鏡折疊電機 車頂 車頂電機 多車頂電機 后備箱 單后備箱升降 BDC 電機 多后備箱升降 BDC 電機 單后備箱升降 BLDC 電機 后備箱鎖緊電機 座位 座椅位置調節電機 腰部支撐氣囊泵電機 座椅通風電機 座椅底座旋轉電機 來源:TI 官網,中泰證券研究所 2、BMS 模塊模塊帶來帶來 AFE 芯片芯片新需求新需求 AFE 用來采集電池信息,以對電池系統進行管理。用來采集電池信息,以對電池系統進行管理。模擬前端(AFE-Analog Front End Front End)是包含傳感器接口、模擬信號調理電路、模擬多路開關、采樣保
126、持器、ADC、數據緩存以及控制邏輯等部件的集成組件,其本質上是以 ADC 為核心的采樣芯片。AFE 通過內臵傳感器感知電池組的電壓、溫度、電流等數據,并通過 ADC 將模擬信號轉換為數字信號供后端 MCU 使用,MCU 負責接收 AFE 傳遞而來的信息,并通過算法計算電池的 SOC、SOH 等數值從而管理電池系統,請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -30-行業行業深度深度報告報告 還可以與車上的其他控制單元進行信息交互(communication)。AFE 的通道數量指的是其所監測的電池模塊串聯的單個電池數。主主流的車用 AFE 的通道數有 6s、12s、18s
127、 三種,通道數量越多,對 AFE負壓要求越高。按照流車型電池包 400V、單節電池 3.6V 計算,需要總電池的數量在 100 顆以上。因此廠商需要仔細選擇合適的通道數量進行搭配,做到既不浪費也不勉強。圖表圖表60:各廠家各廠家AFE通道數量通道數量 6s 8s 12s 14s 16s 18s 20s ADI TI ST NXP 瑞薩 美信 松下 來源:公司官網,中泰證券研究所 圖表圖表61:BMS應用示例圖應用示例圖 來源:納芯微官網,中泰證券研究所 汽車汽車 BMS 中中 AFE 2021 年年市場規模市場規模為接近為接近 6 億美元。億美元。由于通道數量更多的 AFE 承壓能力越強,因此
128、價格也會更高,因此形成了承壓和價格的正相關性(比如 ADI 的 LTC6810 是 6s,單價是 6.51 美元;而 LTC6804是 12s,單價則翻了一倍在 12 美元左右)。根據我們測算,400V 的 AFE單車價值,ADI 為 112 美元、TI 為 76 美元、ST 為 67 美元,我們取三家平均值 85 美元作為單車價值,由此計算得到 2021 年市場規模接近 6億美元,預計 2023 年市場規??沙^ 10 億美元。請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -31-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表62:400V車車AFE單車價值量估計單車價值量估計 產品
129、型號產品型號 通道數量通道數量 通道電壓(通道電壓(V)400V 中中 AFE 用量(顆)用量(顆)ASP($US)400V 單車價值量單車價值量($US)ADI ADBMS6817 8 3.6 14 6.13 85.82 LTC6810-1 6 3.6 19 6.51 123.69 LTC6810-2 6 3.6 19 6.51 123.69 LTC6811-1 12 3.6 10 9.08 90.80 LTC6811-2 12 3.6 10 9.08 90.80 LTC6804-1 12 3.6 10 13.76 137.60 LTC6804-2 12 3.6 10 12.11 121.1
130、0 LTC6803-1 12 3.6 10 11.01 110.10 LTC6803-3 12 3.6 10 11.01 110.10 LTC6801 12 3.6 10 12.49 124.90 LTC6803-2 12 3.6 10 11.01 110.10 LTC6803-4 12 3.6 10 11.01 110.10 平均數平均數 11 3.6 12 9.98 111.57 TI BQ756506-Q1 6 3.6 19 7.99 151.81 BQ79652-Q1 12 3.6 10 8.50 85.00 BQ79654-Q1 14 3.6 8 8.70 69.60 BQ75614
131、-Q1 14 3.6 8 8.60 68.80 BQ79612-Q1 12 3.6 10 6.50 65.00 BQ79614-Q1 14 3.6 8 6.70 53.60 BQ79656-Q1 16 3.6 7 8.90 62.30 BQ79616-Q1 16 3.6 7 6.37 44.59 BQ79606A-Q1 6 3.6 19 4.83 91.75 BQ76PL455A-Q1 16 3.6 7 8.80 61.57 BQ76PL536A-Q1 6 3.6 19 4.13 78.47 平均數平均數 12 3.6 11 7.27 75.68 ST L9963E 14 3.6 8 8.38
132、 67.03 平均數平均數 14 3.6 8 8.38 67.03 三家公司平均數 12 3.6 10 9 85 來源:公司官網,中泰證券研究所 圖表圖表63:AFE在汽車電子行業的市場規模估計在汽車電子行業的市場規模估計 年份年份 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 新能源車銷量(百萬臺)6.70 8.61 11.78 16.00 21.42 400V 單車 AFE 價值量(美元)85.00 85.00 85.00 85.00 85.00 AFE 市場規模(億美元)5.70 7.32 10.01 13.60 18.21 來源:EVtank,德勤,中泰證券研究所測算 請務
133、必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -32-行業行業深度深度報告報告 五五、SoC 芯片芯片:自動駕駛和智能座艙共催化:自動駕駛和智能座艙共催化 1、自動駕駛自動駕駛 SoC:智能駕駛核心賽道,國產廠商實力初顯智能駕駛核心賽道,國產廠商實力初顯 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片芯片以以 CPU+XPU 為基礎架構,以滿足算力要求為基礎架構,以滿足算力要求。處理器芯片可分為通用型和專用型,通用型包括 CPU、GPU、DSP 等,專用型包括FPGA、ASIC 等。CPU作為SoC芯片的運算和控制核心單元,調度、管理、協調能力強,但不擅長處理并行重復計算,難以滿足自動駕駛 S
134、oC 芯片的高算力要求,因此 SoC 芯片需要在 CPU 基礎上增加一個或多個 XPU(GPU/FPGA/ASIC)來進行 AI 運算。圖表圖表64:自動駕駛自動駕駛SoC芯片處理器對比芯片處理器對比 來源:CSDN,中泰證券研究所;注:能效比=算力/功耗 GPU、FPGA、ASIC 各有優劣各有優劣,現階段,現階段三大三大架構架構共存共存。三類 XPU 各有優劣:1)GPU:擅長圖像處理,支持大量數據并行計算,但管理控制能力弱,功耗高;2)FPGA:屬于半定制化芯片,能效比優于 CPU 和GPU,初期具備短周期、試錯成本低等優勢,但量產后不具備成本優勢;3)ASIC:基于特定算法設計的專用芯
135、片,算法迭代后需重新設計,可能導致沉沒成本較高、開發周期較長,但算力和能效比高,且量產后成本較 FPGA 低。具體架構主要分為三大流派:CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC、CPU+FPGA。1)CPU+GPU+ASIC 架構架構(英偉達、特斯拉、(英偉達、特斯拉、Mobileye)。1)英偉達:近年產品 Xavier、Orin 以及 Atlan 都采用 CPU+GPU+ASIC 架構,以Atlan 為例,芯片內臵 CPU、GPU、深度學習和計算機視覺加速器(ASIC)以及 BlueField DPU。2)特斯拉:特斯拉 HW3.0 版的 FSD 芯片單顆算力 72TOPS,包含 CPU
136、、GPU 和 NPU(ASIC)三大處理單元,NPU由特斯拉自主設計,負責深度學習和預測,是芯片中最核心的組件。3)Mobileye:新推出的 EyeQ6、EyeQ Ultra 均在以往的 CPU+ASIC 架構基礎上增加了 GPU 模塊。4)高通:Ride 高階產品最大算力達 700TOPS,預計也將采用這一架構。圖表圖表65:英偉達英偉達Atlan芯片架構芯片架構(CPU+GPU+ASIC)圖表圖表66:特斯拉特斯拉FSD芯片架構芯片架構(CPU+GPU+ASIC)CPUGPUFPGAASIC定義Central Processing Unit中央處理器Graphics Processing
137、 Unit圖形處理器Field Programmable Gate Array現場可編程邏輯門陣列Application Specific Integrated Circuit專用集成電路通用性高高半定制化定制化成本數據處理成本高數據處理成本較高量產后不具備成本優勢成本較高(風險大),量產后具備成本優勢算力&功耗算力低,能效比低算力高,能效比一般算力較高,能效比較高算力高,能效比高出廠速度快快較快較慢優勢領域邏輯控制、串行運算支持大量數據并行計算,浮點運算能力高實時性強,支持流水線并行和數據并行計算,靈活度高AI算力高,能耗低,體積小,保密性強劣勢領域不擅長處理并行重復操作管理控制能力最弱,功
138、耗高開發難度大,無量產成本優勢,只適合規模適中、需要靈活變動或快速占領市場的產品設計靈活性低,算法迭代后需重新設計芯片 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -33-行業行業深度深度報告報告 來源:英偉達,中泰證券研究所 來源:特斯拉,中泰證券研究所 2)CPU+ASIC 架構架構(Mobileye、華為、地平線)、華為、地平線)。1)Mobileye:EyeQ3-5系列均采用 CPU+ASIC 架構,EyeQ5 包含 4 個模塊:CPU 和 CVP、DLA、MA 三大加速器(ASIC)。2)華為:2021 年推出 4 款 MDC 產品,均為 CPU+ASIC 架構
139、,自研的達芬奇架構 NPU 昇騰 310 芯片負責 AI運算。3)地平線:征程 2 芯片集成了雙核 Arm Cortex A53(CPU)以及自研雙核 BPU(ASIC)。3)CPU+FPGA 架構架構(百度賽靈思、谷歌(百度賽靈思、谷歌 Waymo)。1)百度賽靈思:Apollo 專屬車載平臺 ACU-Advance 使用單 Xilinx ZU5(FPGA)設計,AI 加速能力對標英偉達 Parker 芯片;2)谷歌 Waymo:采用英特爾 Xeon處理器(CPU)和 Arria FPGA。短期短期以以 CPU+GPU+ASIC 架構架構為主為主,長期長期 CPU+ASIC 具備量產成本優具
140、備量產成本優勢將成主流。勢將成主流?,F階段自動駕駛算法更新迭代快,對并行計算需求高,而GPU 具備強大的并行計算能力,因此現階段自動駕駛 SoC 仍需 GPU,CPU+GPU+ASIC 為主流架構。但未來算法逐漸固化后,量產成本低且能效比高的 ASIC 將替代 GPU,FPGA 由于不具備量產成本優勢,也將向 ASIC 轉化。長期來看,自動駕駛 SoC 芯片架構將由現階段的三大流派向 CPU+ASIC 主流架構發展。圖表圖表67:Mobileye EyeQ5芯片架構芯片架構(CPU+ASIC)圖表圖表68:谷歌谷歌Waymo芯片架構芯片架構(CPU+FPGA)來源:Mobileye,中泰證券研
141、究所 來源:Waymo,中泰證券研究所 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -34-行業行業深度深度報告報告 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片算力、芯片算力、能效比、制程持續升級能效比、制程持續升級。1)算力:)算力:自動駕駛軟硬件解耦趨勢下,主機廠往往通過硬件預埋+OTA升級方式在后續實現更高級別自動駕駛功能,因此自動駕駛 SoC 芯片算力一般都是冗余配臵,芯片廠商亦不斷提升芯片算力強化競爭力?,F階段已量產上車的芯片中算力最高達 254TOPS,為英偉達 Orin,2023 年量產的高通 Ride 平臺芯片算力達 700TOPS,英偉達兩款新產品 Atlan和Th
142、or算力分別高達1000TOPS和2000TOPS,預計2024-26年量產。2)能效比:)能效比:能效比指芯片單位功耗所能提供的算力,能效比越高,則相同算力下耗電越少,對整車續航能力存在正向影響,因此能效比亦是芯片的核心參數,各廠商芯片能效比持續提升,以英偉達為例,能效比從 Tegra Parker 的 0.3TOPS/W 提升至 Xavier 的 1TOPS/W,再到 Orin的 3.9TOPS/W,預計新推出的 Atlan 能效比將繼續提升。3)制程工藝:)制程工藝:此前初級自動駕駛芯片只需 28nm 或 16nm 制程,現階段主流芯片基本突破了7nm制程,包括英偉達Orin、Mobil
143、eye EyeQ5/6、華為昇騰 610、地平線征程 5/6 以及特斯拉 HW4.0 FSD 芯片,英偉達Atlan 和高通 Ride 芯片甚至實現了 5nm 先進制程。圖表圖表69:自動駕駛自動駕駛SoC芯片最高算力芯片最高算力 圖表圖表70:自動駕駛:自動駕駛SoC芯片制程芯片制程升級進程升級進程 來源:各公司官網,中泰證券研究所 來源:各公司官網,中泰證券研究所 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片市場規模測算:現階段約芯片市場規模測算:現階段約 15-25 億美元,億美元,2021-25年年 CAGR 達達 45%。英偉達 Orin 芯片售價約 400 美元,Mobileye EyeQ3售價
144、約 100 美元,因此我們假設 L2/L2+和 L3 單車價值量分別為 100 美元和 400 美元,2024 年開始年降 5%;而 L4/5 級至少需要兩顆英偉達Orin 芯片,因此假設 L4/5 單車價值量為 800 美元,年降 5%。結合前文ADAS 滲透率預測,我們測算出 2021 年全球自動駕駛 SoC 芯片市場規模為 15 億美元,2025/2030 年市場規模將達 67/235 億美元,2021-30年 CAGR 高達 45%。圖表圖表71:全球自動駕駛全球自動駕駛SoC芯片規模測算芯片規模測算 量產時間量產時間2016201720182019202020212022202320
145、242025英偉達28nm(Tegra K1)20nm(Tegra X1)高通Mobileye5nm(EyeQ Ultra)地平線28nm(征程2)華為黑芝麻特斯拉16nm(征程3)7nm(征程5/6)12nm(昇騰310)7nm(昇騰610)16nm(華山一號A500/二號A1000/二號A1000 Pro)14nm(FSD HW3.0)7nm(FSD HW4.0)16nm(Tegra Parker)12nm(Xavier)7nm(Orin)5nm(Atlan)5nm(Ride)40nm(EyeQ3)28nm(EyeQ4)7nm(EyeQ5/6)請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文
146、之后的重要聲明部分 -35-行業行業深度深度報告報告 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球汽車銷量(萬輛)全球汽車銷量(萬輛)8,268 8,681 8,942 9,031 9,122 9,213 9,305 9,398 9,492 9,587 增速(%)5%3%1%1%1%1%1%1%1%各級功能車滲透率(各級功能車滲透率(%)L2/L2+18%25%30%35%40%36%34%32%32%30%L3 0%1%3%5%8%15%20%26%32%36%L4/L5 1%4%7%9%12%20%各級功能車銷量
147、(萬輛)各級功能車銷量(萬輛)L2/L2+1,488 2,170 2,683 3,161 3,649 3,317 3,164 3,007 3,037 2,876 L3 8 87 268 452 748 1,382 1,861 2,443 3,037 3,451 L4/L5 91 350 614 846 1,120 1,917 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片單車價值量(美元)芯片單車價值量(美元)L2/L2+100 100 100 95 90 86 81 77 74 70 L3 400 400 400 380 361 343 326 310 294 279 L4/L5 800 760 722 6
148、86 652 619 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片市場規模(億美元)芯片市場規模(億美元)L2/L2+15 22 27 30 33 28 26 23 22 20 L3 0 3 11 17 27 47 61 76 89 96 L4/L5 7 27 44 58 73 119 總計總計 15 25 38 47 67 102 131 157 185 235 來源:英偉達,佐思汽研,中泰證券研究所測算 自動駕駛自動駕駛 SoC 芯片玩家主要包括海外芯片廠、國內芯片廠和自研車企芯片玩家主要包括海外芯片廠、國內芯片廠和自研車企三大類。三大類。海外芯片廠商主要包括英偉達、Mobileye 和高通,國內芯片廠
149、商主要包括華為、地平線和黑芝麻,而自研芯片的車企主要有特斯拉和零跑,后續自研車企陣營可能會繼續擴充。恩智浦、瑞薩等部分傳統汽車芯片廠商亦有所布局,但在高算力領域并無明顯優勢。龍頭龍頭 Mobileye 逐漸掉隊逐漸掉隊,英偉達英偉達中高端市場中高端市場優勢優勢顯著顯著,高通入局高通入局。1)Mobileye:Mobileye 在 ADAS 領域布局較早,2007 年 EyeQ1 在寶馬、通用和沃爾沃量產上車,特斯拉、蔚來和理想首款智能車也都采用EyeQ 芯片,2020 年市場份額約 70%,龍頭地位凸顯。2021 年 Mobileye EyeQ 系列芯片出貨量為 2810 萬顆,累計出貨量突破
150、 1 億顆。然而近年在新車型方面表現乏力,蔚小理新車均開始采用英偉達 Orin 芯片,合作多年的客戶寶馬則與高通達成新合作。Mobileye 表現乏力主要有兩方面原因:a.芯片性能明顯落后:目前在產的 EyeQ5 最大算力僅 24TOPS,2024 年量產的 EyeQ6H 亦只有 128TOPS 算力,遠低于同期量產的英偉達 Atlan、高通 Ride、地平線征程 6,能效比亦不占優。b.平臺開放性低:Mobileye 提供的是一體化黑盒,盡管后續推出了 EyeQ5 開放版本,開放程度還是不及英偉達和高通等平臺,車企自主功能定義和 OTA 升級空間有限?,F階段 Mobileye 芯片較多應用于
151、初級 ADAS 車型,考慮到L1-2 級車仍占較大比重,我們認為短期內 Mobileye 出貨量不會驟降,但隨著 ADAS 持續升級滲透,Mobileye 市占率可能逐步下降。2)英偉達:)英偉達:英偉達芯片算力、制程持續領先行業,2022 年量產上車的Orin 芯片算力達 254TOPS,搭載的新車型包括蔚來 ET5/ET7/ES7、小鵬 G9、理想 L9、威馬 M7、奔馳 S 等,國內元戎啟行、悠跑科技、文 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -36-行業行業深度深度報告報告 遠知行多家自動駕駛公司也選擇了 Orin 芯片。預計 2024 年量產的 Atlan
152、采用 5nm 制程,算力高達 1000TOPS,是目前已發布芯片中算力最高的芯片。車企智能化硬件預埋趨勢下,高算力的英偉達芯片優勢明顯,且英偉達軟件開放程度高、開發環境也更成熟,預計未來在中高端 ADAS領域市占率將持續提升。3)高通:)高通:高通 Ride 平臺芯片為 5nm 制程,最大算力 700TOPS,能效比達 5.4TOPS/W,預計 2023 年實現量產,產品性能足以與英偉達相競爭,目前已有長城、通用、寶馬等客戶。同時,高通作為消費級芯片廠商具備成本優勢和技術優勢,未來智能座艙與智能駕駛平臺也將相互協同,高通作為自動駕駛 SoC 后入局者,在中高端領域仍具備較強競爭力。圖表圖表72
153、:多款中高端智能車搭載英偉達:多款中高端智能車搭載英偉達Orin芯片芯片 圖表圖表73:Mobileye EyeQ系列芯片出貨量及增速系列芯片出貨量及增速 來源:車企官網,中泰證券研究所 來源:Mobileye,中泰證券研究所 華為、地平線等國內廠商嶄露頭角。華為、地平線等國內廠商嶄露頭角。1)華為華為:基于昇騰 610 芯片的MDC610 平臺已在多款新車上應用,單顆算力達 200TOPS,支持 L4 級自動駕駛,目前搭載車型包括哪吒 S、極狐 S、阿維塔 11、問界系列等?!叭A為造車”產業鏈持續擴充,在智能化硬件和軟件領域均有充分布局,未來有望憑借智能化全棧式服務獲得更多定點。2)地平線地
154、平線:征程 3首次搭載在 2021 款理想 ONE 上,第三代產品征程 5 是業界首款實現自動駕駛和智能交互集成的整車智能中央計算芯片,算力達128TOPS,將于 11 月量產交付的理想 L8 Pro 將成為征程 5 首款量產車。最新推出的征程 6 芯片算力高達 400TOPS,預計 2024 年量產。地平線憑借具備競爭力的芯片以及成熟完善的開放平臺,有望推動自動駕駛芯片國產化進程。圖表圖表74:自動駕駛自動駕駛SoC芯片芯片主要玩家及產品主要玩家及產品梳理梳理 車型車型蔚來蔚來ET7蔚來蔚來ES7蔚來蔚來ET5小鵬小鵬G9理想理想L9威馬威馬M7Orin搭載顆數444224總算力1016TO
155、PS 1016TOPS 1016TOPS 508TOPS 508TOPS 1016TOPS量產時間已量產2022/082022/092022/082022/082022車型車型奔馳奔馳S飛凡飛凡R7高合高合HiPhi Z路特斯路特斯Eletre集度集度ROBO-01智己智己L7Orin搭載顆數222后續升級總算力-508TOPS-508TOPS 508TOPS-量產時間20222022202220232023已量產270 440 600 870 1240 1750 1930 2810 0%10%20%30%40%50%60%70%0500100015002000250030002014 201
156、5 2016 2017 2018 2019 2020 2021出貨量(萬顆)yoy(右軸)請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -37-行業行業深度深度報告報告 來源:各公司官網,中泰證券研究所 2、智能座艙、智能座艙 SoC:市場持續擴容,市場持續擴容,高通領跑中高端市場高通領跑中高端市場 智能座艙滲透率持續提升,市場空間廣闊。智能座艙滲透率持續提升,市場空間廣闊。相比于智能駕駛,智能座艙的安全要求、法律風險、技術門檻相對都更低,其成果也更容易被駕駛員和乘客感知,因此是傳統車企和新勢力車企重點布局的領域,智能座艙滲透率不斷攀升。根據 IHS 數據,2021 年全球
157、市場智能座艙新車滲透率為 49.4%,預計 2025 年將達到 59.4%,中國市場滲透率水平和增長速度相對更高,預計將從 2021 年的 53.3%提升至 2025 年的 75.9%。整體規模來看,2030 年預計全球智能座艙市場規模達 681 億美元,2021-30 年 CAGR 為 4.9%,其中國內市場規模將超 1600 億元,2021-30年 CAGR 達 9.9%,智能座艙市場空間廣闊。圖表圖表75:智能座艙滲透率智能座艙滲透率 圖表圖表76:全球智能座艙市場規模及增速全球智能座艙市場規模及增速 廠商廠商產品產品量產時間量產時間自動駕駛自動駕駛等級等級制程制程(nm)最大最大算力算
158、力(TOPS)TDP功耗功耗(W)能效比能效比(TOPS/W)芯片架構芯片架構搭載車型搭載車型Tegra K12016-28-CPU+GPU奧迪Tegra X12017-20-20-CPU+GPUTegra Parker2018-1620800.3CPU+GPU奔馳等Xavier2020L2+1230301.0CPU+GPU+ASIC奔馳、小鵬、智己等Orin2022L2-57254653.9CPU+GPU+ASIC蔚來、理想、小鵬、智己、奔馳、高合等Atlan2024-25L4/551000-CPU+GPU+ASICThor2025-26L4/5-2000-CPU+GPU+ASIC極氪高通S
159、A8540P+SA9000P(Ride平臺)2023L4/557001305.4CPU+GPU+ASIC長城、通用、寶馬EyeQ32014L2400.2562.50.1CPU+ASIC特斯拉、奔馳、奧迪等EyeQ42018L3282.530.8CPU+ASIC小鵬、蔚來、廣汽等EyeQ52021L4724102.4CPU+ASIC吉利、極氪、寶馬、廣汽等EyeQ6H2024L47128403.2CPU+GPU+ASICEyeQ Ultra2025L4/55176-CPU+GPU+ASIC征程22019L228422.0CPU+ASIC長安、奇瑞、上汽等征程32020L31652.52.0CPU
160、+ASIC長安、長城、理想、上汽、江淮等征程52022L3-47128304.3CPU+ASIC理想、上汽、比亞迪、紅旗、長城征程62024L47400-CPU+ASIC昇騰310(MDC 210平臺)2018L2+121682.0CPU+ASIC長城、長安、奇瑞昇騰610(MDC610平臺)2022L47200-CPU+ASIC哪吒、北汽極狐、長城沙龍、廣汽埃安、比亞迪等華山一號A5002020L2165.8-4.0CPU+ASIC一汽華山二號A10002022L2-3167088.8CPU+ASIC江淮、思皓等華山二號A1000 Pro2023L2-316196257.8CPU+ASICF
161、SD(HW3.0)2019L3-41472362.0CPU+GPU+ASIC特斯拉FSD(HW4.0)2022L3-47216-CPU+GPU+ASIC特斯拉特斯拉黑芝麻地平線華為Mobileye英偉達0%10%20%30%40%50%60%70%80%201920202021E 2022E 2023E 2024E 2025E中國市場 全球市場 0%2%4%6%8%10%12%14%16%0100200300400500600700800全球智能座艙市場規模(億美元)yoy(右軸)請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -38-行業行業深度深度報告報告 來源:IHS
162、Market,中泰證券研究所 來源:IHS Market,中泰證券研究所 智能座艙智能座艙數據處理復雜程度高數據處理復雜程度高,SoC 芯片為核心運算單元芯片為核心運算單元。智能座艙涵蓋車載信息娛樂系統、人機交互模塊、車聯網模塊、HUD 系統等多個部分,發展核心在于集成座艙的軟硬件以及人機交互系統,持續優化駕乘體驗,最終進化為“智能移動空間”?,F階段多模態交互是智能座艙重要發展趨勢,即在艙內艙外感知基礎上,通過多模態技術實現語音、情緒、手勢、人臉識別、定位等功能的有效融合。在這一演進過程中,車內攝像頭數量增加、分辨率提升、3D 信息引入、模型優化、運行幀率提高等各類軟硬件和算法的升級使得數據處
163、理復雜程度顯著上升,傳統單個ECU 獨立運算已不適用,需要集成 CPU、GPU、NPU 等多個處理器的系統 SoC 芯片進行數據處理運算。圖表圖表77:智能座艙主要功能區智能座艙主要功能區 圖表圖表78:智能座艙多模態交互發展趨勢智能座艙多模態交互發展趨勢 來源:蓋世汽車,中泰證券研究所 來源:HSAE,中泰證券研究所 功能功能需求需求升級驅動升級驅動智能座艙智能座艙 SoC 芯片算力提升,制程工藝向芯片算力提升,制程工藝向 5nm 邁進。邁進。隨著智能座艙不斷升級,多攝像頭視頻接入、多顯示屏圖像處理、語音識別、以太網數據交互持續推高主控 SoC 數據運算處理工作量,對 SoC芯片算力和性能需
164、求持續提升,同時,主機廠硬件冗余搭配 OTA 升級的方式也推動座艙 SoC 芯片往更高算力、更先進制程迭代。1)算力:)算力:根據 IHS 數據,2024 年智能座艙 SoC 芯片 CPU 算力和 NPU算力需求分別為 89KDMIPS 和 136TOPS,是 2021 年的 3.6 倍和 9.7倍。CPU 算力方面,高通第四代芯片 SA8295 達 200KDMIPS 以上,國內芯馳科技X9U和瑞芯微RK3588M均達到100KDMIPS,華為麒麟990 CPU 算力超 75KDMIPS。AI 算力方面,高通 SA8295、三星 Exynos V9芯片 NPU 算力均高達 30TOPS,在已
165、發布智能座艙中 AI 算力最高。2)制程制程:目前主流智能座艙 SoC 芯片已基本實現 10nm 以下制程,7nm芯片包括高通 8155、華為麒麟 990A、芯擎科技 SE1000,8nm 芯片包括三星 V9、瑞芯微 RK3588M 等。此外,高通第四代驍龍座艙芯片制程已達到 5nm,預計 2023 年量產,三星 Exynos Auto V920 將采用 4nm工藝,預計 2025 年量產。圖表圖表79:CPU算力需求增長趨勢(算力需求增長趨勢(KDMIPS)圖表圖表80:NPU算力需求增長趨勢(算力需求增長趨勢(TOPS)請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -3
166、9-行業行業深度深度報告報告 來源:IHS Market,中泰證券研究所 來源:IHS Market,中泰證券研究所 智能座艙智能座艙 SoC 芯片市場規模測算:現階段約芯片市場規模測算:現階段約 25-30 億美元,億美元,2021-25年年 CAGR 達達 13.3%。根據 IHS 和 Roland Berger 數據,假設 2025 年和2030 年全球智能座艙滲透率將達到 59%和 87%,同時對高中低端智能車比例進行合理假設。芯片售價方面,高通第二代芯片 820A 售價約 40美元,第三代 SA8155 芯片約 200 美元,因此合理假設高/中/低端智能座艙 SoC 芯片售價分別為
167、200/60/20 美元??紤]到高端 SoC 性能算力提升將帶動單價上升,我們假設 2022-26 年芯片單價存在 3%漲幅,同時假設中端和低端 SoC 存在 3%年降。綜上,我們測算出 2021 年智能座艙 SoC 芯片市場規模約 25 億美元,預計 2025/2030 年將達到 42/69億美元,2021-30 年 CAGR 達 11.8%。圖表圖表81:全球智能座艙全球智能座艙SoC芯片規模測算芯片規模測算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球汽車銷量(萬輛)全球汽車銷量(萬輛)8,268 8,681
168、8,942 9,031 9,122 9,213 9,305 9,398 9,492 9,587 增速(%)5%3%1%1%1%1%1%1%1%智能座艙滲透率智能座艙滲透率 49%52%55%58%59%65%71%77%82%87%高中低端智能車占比高中低端智能車占比 高端 10%13%15%17%19%20%20%20%20%20%中端 60%57%57%57%56%57%60%60%60%60%低端 30%30%28%26%25%23%20%20%20%20%智能座艙出貨量(萬臺)智能座艙出貨量(萬臺)高端 408 589 739 884 1,029 1,198 1,321 1,447 1
169、,557 1,668 中端 2,451 2,583 2,808 2,965 3,034 3,413 3,964 4,342 4,670 5,004 低端 1,225 1,360 1,380 1,353 1,355 1,377 1,321 1,447 1,557 1,668 智能座艙智能座艙 SoC 芯片單價(美元)芯片單價(美元)高端 200 206 212 219 225 232 239 246 253 261 中端 60 58 56 55 53 52 50 48 47 46 低端 20 19 19 18 18 17 17 16 16 15 智能座艙智能座艙 SoC 芯片芯片市場規模(億美元
170、)市場規模(億美元)高端 8 12 16 19 23 28 32 36 39 44 中端 15 15 16 16 16 18 20 21 22 23 低端 2 3 3 2 2 2 2 2 2 3 總計總計 25 30 34 38 42 48 54 59 64 69 25 38 63 89 010203040506070809010020212022E2023E2024E14 29 69 136 02040608010012014016020212022E2023E2024E 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -40-行業行業深度深度報告報告 來源:IHS Mar
171、ket,Roland Berger,高通,億歐,中泰證券研究所測算 智能座艙智能座艙 SoC 芯片芯片玩家玩家主要分為三大陣營:消費級芯片廠商、傳統汽主要分為三大陣營:消費級芯片廠商、傳統汽車芯片廠商以及車芯片廠商以及國內芯片廠商國內芯片廠商。1)傳統汽車芯片廠商:傳統汽車芯片廠商:瑞薩、恩智浦、德州儀器等,此前主導傳統汽車 MCU、ECU 芯片市場,在車規級芯片方面擁有豐富經驗,但在高性能智能座艙 SoC 領域創新乏力,產品迭代速度慢,主要應用于中低端車型,由于現階段中低端車型占比仍較高,因此傳統汽車芯片廠商在智能座艙 SoC 市場仍占據較大份額。2)消費級芯片廠商:消費級芯片廠商:高通、三
172、星、英特爾等,具備消費級芯片研發基礎,因此在高算力、先進制程車規芯片領域有天然優勢,軟件服務生態也更優秀,產品迭代速度快,在中高端車型中廣泛應用。同時,這類廠商在手機、筆電等消費級芯片領域已具備規模效應,因此在車規芯片量產上具備成本優勢。3)國內芯片廠商:國內芯片廠商:消費芯片廠商如華為、全志科技、瑞芯微、晶晨股份等,初創汽車芯片企業如地平線、芯馳科技、芯擎科技等,華為在消費級芯片有較深的積累,鴻蒙生態亦有加成,其他多數企業起步相對較晚、規模較小,優勢在于新產品性能具備較好競爭力,且國產車品牌眾多、市場空間大,為國產替代提供了機遇。圖表圖表82:智能座艙智能座艙SoC芯片主要玩家芯片主要玩家
173、來源:中泰證券研究所 高通高通強勢強勢領跑中高端市場領跑中高端市場。高通于2014、2016年先后推出602A和820A,2019 年推出的 SA8155P 為全球首顆 7nm 車規芯片,AI 算力在已量產的座艙 SoC 中最高,SA8155P 采用“一芯多屏”方案,支持最多 5 塊顯示屏 6 路攝像頭,高算力芯片結合 AndroidOS 軟件生態,SA8155P 成為多數中高端車型的首選,合作車企超 20 家,蔚來 ES7、理想 L9、小鵬 G9 等高端智能新車均搭載 SA8155 芯片。2021 年推出的第四代芯片SA8295P 制程已達 5nm,AI 算力高達 30TOPS,量產時間為
174、2023 年,比相等算力的三星 V920 提前 2 年。此外,高通基于座艙平臺、駕駛平臺、智聯平臺和車對云平臺打造的驍龍數字底盤提供了智能車全棧解決方案,具備較強的開放性和拓展性,將進一步強化高通在中高端市場的龍頭地位。消費級芯片廠商除了高通之外,三星、英特爾、聯發科亦有 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -41-行業行業深度深度報告報告 布局。圖表圖表83:高通智能座艙芯片搭載車型梳理高通智能座艙芯片搭載車型梳理 公司公司 型號型號 搭載車型搭載車型 高通 820A 小鵬 P7、蔚來 ES8、理想 ONE、領克 05、極氪 001、奧迪 A4 等 SA8155
175、P 蔚來 ES7/ET7/ET5、小鵬 P5/L9、理想 L9、哪吒 U、智己 L7、極氪 001(升級)、零跑 C11、威馬 W6、廣汽埃安 Aion LX、長城摩卡/拿鐵/瑪奇朵、吉利星越 L、傳祺影酷、嵐圖夢想家、別克 GL8 CENTURY、領克 09、smart精靈、上汽系榮威 RX5 MAX、鯨、名爵 MG5 天蝎座、哈弗 H6S神獸、凱迪拉克銳歌等 SA8295P 集度 ROBO-01 等 來源:高通、華為、車企官網,中泰證券研究所 華為、華為、瑞芯微、瑞芯微、芯擎科技芯擎科技等等國內國內芯片企業芯片企業有望憑借產品優勢和本土優勢有望憑借產品優勢和本土優勢從國產汽車品牌切入中高端
176、市場從國產汽車品牌切入中高端市場。華為麒麟 990A 采用 7nm 制程,AI算力為 35TOPS,目前已量產上車,搭載車型包括極狐 S、阿維塔 11、問界 M5/7 等多款“華為系列汽車”。2021 年 12 月 AIoT 處理器芯片企業瑞芯微推出了車規級座艙 SoC 芯片 RK3358M、RK3568M、RK3588M,RK3588M 規格最高,采用 8nm 制程,8 核高性能 CPU 和 GPU,AI 算力達 6TOPS,可實現一芯多屏等功能,支持 12 路攝像頭合 7 路 1080P視頻輸出。吉利旗下汽車芯片公司芯擎科技也于同月發布了 SE1000 芯片,采用 7nm 制程,AI 算力
177、高達 8TOPS,可對標高通 SA8155P,預計 2022 年 10 月量產。我們認為,國內芯片企業在中高端產品領域實力初顯,有望憑借產品優勢和本土優勢從國產汽車品牌切入中高端市場。圖表圖表84:智能座艙智能座艙SoC芯片芯片主流產品梳理主流產品梳理 來源:佐思汽研,各公司官網,中泰證券研究所 六六、CIS:受益車載攝像頭高成長確定性受益車載攝像頭高成長確定性 1、車載、車載 CIS 量價齊升,市場量價齊升,市場空間空間廣闊廣闊 型號型號CPU制程制程(nm)CPU內核內核(個)(個)CPU主頻主頻(GHz)CPU算力算力(KDMIPS)GPU算力算力(GFLOPS)NPU算力算力(TOPS
178、)進度進度合作車企合作車企820A1442.1453204量產出貨理想、領克、小鵬等SA8155P782.4,2.1,1.8105114210量產出貨大部分中高端車型SA8295P583.0,2.4200172030預計2023年量產集度Exynos V910882.111112055.7量產出貨-Exynos V92048-200-30預計2025年量產-英特爾A39601441.642216-量產出貨沃爾沃、寶馬聯發科MT27122861.6,1.222133-量產出貨大眾、現代、奧迪瑞薩R-Car H31681.7,1.2,0.840288-量產出貨-恩智浦i.MX 8M1661.2,1
179、.626128-量產出貨-德州儀器Jacinto 716-24166.48量產出貨-麒麟710A148-量產出貨比亞迪麒麟990A78-756403.5量產出貨北汽極狐、賽力斯問界、北汽魔方、長安阿維塔芯馳科技X916-1003001.2量產出貨奇瑞,上汽榮威芯擎科技SE10007-909008預計2022.10量產吉利全志科技T7286-量產出貨-瑞芯微RK3588M882.1,1.71005126已有定點-公司公司高通三星華為傳統汽車芯片廠商消費級芯片廠商國內芯片廠商 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -42-行業行業深度深度報告報告 攝像頭按安裝位臵不同可
180、分為前視、環視、側視、后視和內臵五大類。攝像頭按安裝位臵不同可分為前視、環視、側視、后視和內臵五大類。前視攝像頭包括單目、雙目和多目類型,能夠實現 FCW、LDW、TSR等功能;側視攝像頭又分為前臵和后臵兩種,其中前臵側視攝像頭能夠參與識別交通標識(TSR);環視攝像頭一般為 4 個,裝配于車輛四周,能夠實現道路感知和全景泊車輔助(SVC);后視攝像頭主要用于泊車輔助(PA);內臵攝像頭安裝于車內駕駛座位前方,實現 DMS、OMS 等功能。圖表圖表85:各類各類攝像頭搭載位置及功能攝像頭搭載位置及功能 來源:Onsemi,中泰證券研究所 感知層感知層方案方案分為分為視覺視覺方案方案和多傳感融合
181、方案和多傳感融合方案,都將推升攝像頭用量。都將推升攝像頭用量。1)視覺方案:以攝像頭為主導,高算法低感知要求。特斯拉是視覺方案的主要代表,搭載 Autopilot 3.0 系統的全系列均未搭載激光雷達,共配臵了 8 個攝像頭、1 個毫米波雷達和 12 個超聲波雷達,其中 8 個攝像頭包括 3 個前視、4 個側視和 1 個后視,可在 250 米半徑內為汽車提供 360 度視角。Mobileye 在 2020 年 CES 發布會上演示了僅搭載 12 個車載攝像頭的自動駕駛方案,沒有搭載毫米波雷達、激光雷達或其他傳感器,車輛能在耶路撒冷的街道上自動行駛約 20 分鐘。2)多傳感融合方案:低算法高感知
182、,系統冗余性較高,攝像頭等硬件搭載量持續推高。智能化程度較高的車型攝像頭搭載量基本在 10 個以上,像素配臵也更高,例如蔚來 ET7 搭載 11 顆 800 萬像素高清攝像頭,吉利極氪 001 搭載的14 個攝像頭中包括 7 個 800 萬像素高清攝像頭。圖表圖表86:重點智能車傳感器搭載情況梳理重點智能車傳感器搭載情況梳理 品牌品牌 車型車型 攝像頭搭載數量攝像頭搭載數量 其他傳感器搭載數量其他傳感器搭載數量 總計總計 前視前視 側視側視 環視環視 后視后視 DMS 激光雷達激光雷達 毫米波毫米波 超聲波超聲波 蔚來 ET5(NT2.0)12 2(8M)4(8M)4(3M)1(8M)1 1
183、5 12 ET7(NT2.0)12 2(8M)4(8M)4(8M)1(8M)1 1 5 12 ES7(NT2.0)12 2(8M)4(8M)4(3M)1(8M)1 1 5 12 小鵬 P5(XPILOT3.5)13 3(2M)4(1M)4 1(2M)1 2 5 12 G9(XPILOT4.0)12 2(8M)4(2.9M)4 1(2M)1 2 5 12 理想 2021 款理想 ONE 6 1(8M)-4(1.3M)-1 0 5 12 理想 L9 12 2(8M)4(8M)4(3M)1(3M)1 1 1 12 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -43-行業行業深度
184、深度報告報告 特斯拉 Model3/Y/S/X 8 3(2M)4(1.2M)-1(1.2M)0 0 1 12 吉利 極氪 001 15 3(8M)4(8M)4 2 2 0 1 12 北汽 極狐 Alpha S 13 4 2 4(2M)2 1 3 6 12 廣汽 AION LX PLUS 13 4 4 4-1 3 6 12 長安 阿維塔 11 13 4(8M)2(5.4M)4(2M)2(2M)1 3 6 12 威馬 威馬 M7 13 2(8M)4(8M)4(2M)1(8M)-3 5 12 沙龍 機甲龍 12 2(8M)4(8M)4 1(8M)1 4 5 12 路特斯 Eletre 12 2(8M
185、)4(8M)4(2M)1(8M)1 4 6 12 上汽 智己 L7 12 2(5M)4(2M)4(1.3M)1(2M)1 0 5 12 哪吒 S 11 2(8M)4 4 1-2 5 12 高合 HiPhi Z 8 2(8M)4-1(2M)1 1 5 12 奔馳 S 8 2-4(1.3M)1 1 1 5 12 寶馬 iX 7 1(8M)-4 1 1 1 5 12 長城 WEY 摩卡 5 1-4-3 8 12 來源:車企官網,中泰證券研究所 ADAS 滲透升級推動攝像頭量價齊升,滲透升級推動攝像頭量價齊升,車載攝像頭市場空間廣闊。車載攝像頭市場空間廣闊。1)量增:L0 和 L1 攝像頭搭載量僅 1
186、-2 顆;L2/L2+級開始搭載前視 ADAS攝像頭和普通環視攝像頭,總攝像頭數達 8 個;L3 級增加前視、側視、后視 ADAS 攝像頭,攝像頭總數高達 8-12 個;L4/L5 級由于對雷達依賴程度更高,攝像頭搭載量并無明顯提升。結合 ADAS 滲透率預測(圖 9)以及各等級車載攝像頭搭載情況,我們測算出全球平均單車搭載量將由2021 年的 2.8 顆提升至 2025 年的 5.1 顆,2030 年有望達到 9.0 顆。2)價漲:普通車載攝像頭模組價值量在 150-200 元,ADAS 車載攝像頭模組價值量則在 300-500 元。隨著 ADAS 等級提升,前視、側視、后視攝像頭將逐漸升級
187、為 ADAS 攝像頭,帶動車載攝像頭模組平均單價持續提升。3)車載攝像頭模組空間測算:結合量價分析,我們測算出 2021 年車載攝像頭模組市場規模為 485 億元,2022 年預計約 629 億元,2025/2030年將分別達到953/1636億元,2021-30年CAGR達14.5%。圖表圖表87:不同不同ADAS等級車載攝像頭搭載情況等級車載攝像頭搭載情況 L0 L1 L2/L2+L3 L4/L5 ADAS 前視 1 3 3 側視 2 2 后視 1 普通 前視 1 1 環視 4 4 4 后視 1 1 1 2 艙內 1 1 1 總計總計 1 2 8 11 12 來源:IDC,中泰證券研究所
188、圖表圖表88:全球全球攝像頭單車攝像頭單車搭載量(顆)測算搭載量(顆)測算 圖表圖表89:全球車載攝像頭全球車載攝像頭規模(億元)規模(億元)測算測算 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -44-行業行業深度深度報告報告 來源:中泰證券研究所測算 來源:中泰證券研究所測算 CIS 作作為主流成像芯片,為主流成像芯片,將受益車載攝像頭高成長確定性將受益車載攝像頭高成長確定性。車載攝像頭主要的硬件結構包括光學鏡頭(包含光學鏡片、濾光片、保護膜等)、圖像傳感器、圖像信號處理器 ISP、串行器、連接器等器件。從成本結構看,圖像傳感器占比約 52%,是車載攝像頭模組最主要的
189、組成部分,此外鏡頭組和模組封裝占比分別為20%和19%。圖像傳感器主要分為CCD和 CMOS 兩大類,目前 CIS(CMOS 圖像傳感器)占比已超 90%,是車載攝像頭的主流成像芯片。通過價值占比測算,我們預計 2025 年全球車載 CIS 市場規模將達到 496 億元,2021-2025 年 CAGR 達 18.4%,2030 年有望達到 851 億元。圖表圖表90:車載攝像頭模組成本結構車載攝像頭模組成本結構 圖表圖表91:全球車載全球車載CIS市場規模測算(億元)市場規模測算(億元)來源:ittbank,中泰證券研究所 來源:中泰證券研究所測算 2、行業行業壁壘高,壁壘高,高像素升級趨勢
190、明確高像素升級趨勢明確 車載車載 CIS 要求苛刻要求苛刻,行業,行業技術、認證技術、認證壁壘較高。壁壘較高。1)工作溫度范圍:一般為-40至 105,規格較高的甚至可達 125。2)低照度敏感&近紅外線敏感:在暗態下能有較高的分辨能力。3)高動態范圍(HDR):高動態范圍 CIS 能夠在高反差背光條件下同時捕捉高質量圖像,車載 CIS一般在 120-140dB 之間。4)LED 燈閃爍抑制(LFM):LED 指示牌和交通燈一般以90Hz頻率閃爍,CIS可能因頻率不同步而捕捉不到信號,引起 AI 系統誤判,需要 LFM 技術來解決這一問題。5)車規認證:相比2.2 2.8 3.3 3.8 4.
191、4 5.1 5.8 6.4 7.1 7.9 9.0 0123456789100%5%10%15%20%25%30%35%40%020040060080010001200140016001800L0L1L2/L2+L3L4/L5總規模yoy(右軸)圖像傳感器,52%鏡頭,20%模組封裝,19%音圈馬達,6%紅外濾光片,3%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0100200300400500600700800900全球車載CIS市場規模(億元)yoy(右軸)請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -45-行業行業深度深度報告報告 消費類而言,車規芯片安全可靠
192、性要求高,需要通過 AEC-Q 系列和功能安全標準 ISO 26262 認定才能進入供應鏈,時間周期為 2 年左右。圖表圖表92:車載:車載CIS功能要求功能要求 功能功能 要求要求 工作溫度范圍 車載 CIS 芯片工作溫度要求一般為-40至 105,規格較高的產品最高工作溫度可達 125 短時中斷供電 中斷時間100us 時,圖像質量主觀評價不低于 4 分;中斷時間2s 時,圖像質量不低于 3 分 低照度功能 夜間、隧道中行駛時也能有較高分辨能力 近紅外線敏感 要求對近紅外光譜靈敏度高,在暗態下能清晰識別物體或行人細節,改善夜視 LED 閃爍抑制(LFM)解決對準 LED 光源拍攝時幀率不一
193、帶來的閃爍頻率不同的問題,除去車用安全隱患,提供準確圖像 高動態范圍(HDR)能在高反差背光條件下工作,亮度和低亮度部分同時清晰顯現,一般為 120-140dB 來源:蓋世汽車,豪威科技,中泰證券研究所 車載車載 CIS 高像素升級趨勢明確。高像素升級趨勢明確。1)環視:由過去的 VGA 往 1.3MP-3MP升級;2)艙內:為實現駕駛員、乘客狀態、后排乘客狀態監測,對分辨率提出更高要求,主流艙內攝像頭逐漸往5MP升級,豪威新品OX05B1S像素便升級至 5MP;3)ADAS:自動駕駛等級提升帶來功能升級,緊急制動、高速公路駕駛等有限自動駕駛功能下,攝像頭像素逐步往 5MP甚至 8MP 推動,
194、安森美和豪威先后推出 8MP 產品并已實現量產出貨,索尼車載 CIS 最高像素達 7.4MP。短中期來看,8MP 產品逐步滲透是大趨勢,長期來看,未來自動駕駛速度、功能將對視覺感知提出更高要求,CIS 有望往更高像素水平升級。圖表圖表93:三大廠商車載三大廠商車載CIS產品梳理產品梳理 公司公司 型號型號 搭載位置搭載位置 像素數像素數 單位像素大小單位像素大小 HDR LFM 低照度敏感低照度敏感(MP)(m)(dB)豪威 OX08A4Y 前視 8.3 2.1 140 OX08B4C 前視 8.3 2.1 140 OX05B1S 艙內 5.0 2.2 OV4690 艙內 4.0 2.0 12
195、0 OX03F10 環視、后視、電子后視鏡 3.0 3.0 140 OX03D4C 環視、后視、電子后視鏡 3.0 2.1 140 OV2311 艙內 3.0 3.0 OV03C10 環視、后視、電子后視鏡 2.5 3.0 140 OV2775 前視、環視、后視、側視 2.0 2.8 94 OX02A10 環視、后視 1.7 4.2 110 OV10650 環視、后視、艙內、電子后視鏡 1.7 4.2 120 安森美 AR0820 前視 8.3 2.1 140 AR0521 前視 5.0 2.2 AR0233 前視、環視、后視 2.6 3.0 140 AR0234 艙內 2.3 3.0 AR0
196、220 環視、后視 1.7 4.2 120 AR0143 環視、后視 1.3 3.0 AR0135 艙內 1.2 3.8 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -46-行業行業深度深度報告報告 AS0140 前視、環視 1.0 3.0 索尼 IMX424 前視 7.4 2.3 IMX490 前視、環視 5.4 3.0 120 IMX390CQV 環視、后視 2.5 3.0 120 IMX290NQV 環視、后視 2.1 2.9 IMX224 環視、后視 1.3 3.8 來源:各公司官網,中泰證券研究所 3、競爭格局:競爭格局:行業集中度高行業集中度高,豪威坐二爭一,
197、豪威坐二爭一 安森美為全球龍頭,豪威安森美為全球龍頭,豪威位居第二,位居第二,市占率遠市占率遠遠領先索尼遠領先索尼。根據 ICV Tank數據,2021 年全球車載 CIS 市場中安森美和豪威市占率分別為 45%和29%,第三名索尼市占率 6%,CR3 高達 80%,行業高度集中。1)安森美:2014 年收購車載 CIS 專業廠商 Aptina,Aptina 在車載 CIS 領域布局較早,擁有深厚的技術積累,加上安森美豐富的車載客戶資源,安森美車載 CIS 龍頭地位較為穩固。2)豪威:2005 年開始布局車載 CIS,擁有寶馬、奧迪、奔馳、本田等知名車企客戶,與英偉達、Mobileye、地平線
198、等平臺均有合作。3)索尼:2015 年開始布局車載 CIS,客戶以日系車企為主。4)新進入玩家:三星、思特威先后于 2020、2021 年切入車載 CIS 市場。展望未來,豪威有望逐步搶占安森美份額。展望未來,豪威有望逐步搶占安森美份額。豪威艙內 CIS 產品線齊全,市占率全球第一。在高像素 CIS 領域,安森美于 2017 年推出首顆 8MP CIS,豪威于 2019 年推出第二代 8MP 產品,并于 2021 年完成研發后量產出貨,由于豪威推出時間較安森美晚,且車規芯片從定點到量產存在 2-3 年時間差,因此現階段 8MP 車載 CIS 市場中安森美份額較高。目前豪威正在研發第三代 8MP
199、 CIS,隨著定點產品逐步進入量產,豪威在高像素領域市占率有望持續提升。整體來看,考慮到安森美 8MP 產品升級滯緩,且短期難以解決產能短缺問題,我們認為豪威有望憑借技術、產能優勢獲得更多新車型定點,在未來 2-3 年內逐步搶占安森美份額。圖表圖表94:2021年年車載車載CIS市場格局(按收入)市場格局(按收入)圖表圖表95:主要車載:主要車載CIS廠商對比廠商對比 來源:ICV Tank,中泰證券研究所 來源:各公司官網,中泰證券研究所 安森美,45%豪威,29%索尼,6%其他,20%公司公司開始布局時間開始布局時間生產模式生產模式主要客戶主要客戶/業務進展業務進展安森美2014年(收購車
200、載CIS廠商Aptina)Fablite模式,短期存在產能緊缺問題包括福特、大眾、沃爾沃、特斯拉、蔚小理等車企,與英偉達、Mobileye、百度等平臺均有合作。豪威(韋爾股份)2005年Fabless模式,主要代工廠為臺積電、中芯國際、華力等包括寶馬、奧迪、奔馳等傳統車企以及比亞迪、理想等,合作平臺包括英偉達、Mobileye、地平線等索尼2015年IDM模式為主,部分由臺積電代工以豐田、本田等日系車企為主三星2020年IDM模式,2021年開始將部分DRAM產線轉為CIS2021年首款產品ISOCELL Auto 4AC正式量產出貨思特威2021年Fabless模式目前已發布6款車載CIS產
201、品,800萬像素產品預計2023年量產 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -47-行業行業深度深度報告報告 七七、存儲芯片、存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,:智能網聯催生存儲芯片新需求,國產競爭格局有國產競爭格局有望逐步向好望逐步向好 車載存儲芯片車載存儲芯片分布廣泛,分布廣泛,DRAM 和和 NAND 為主流產品。為主流產品。車載存儲芯片分布在汽車車身域、底盤域、座艙域、動力域、自動駕駛域五大域中,支持 ADAS、IVI、儀表盤、互聯、黑匣子等應用的存儲功能。從應用形態來看,存儲芯片除單獨搭載系統之外,還被封裝在各類主控芯片(MCU、SoC)內部,用于緩
202、存、讀取和處理信息,以提高數據處理的效率。汽車存儲芯片分為易失型和非易失型,易失型包含 DRAM、SRAM 兩大類,非易失型為 NAND、NOR、EEPROM 等。2021 年全球車載存儲芯片市場規模約 31 億美元,其中,DRAM 和 NAND 合計占比超 70%。智能化網聯化趨勢下,海量數據對車載存儲提出智能化網聯化趨勢下,海量數據對車載存儲提出更高更高需求。需求。在汽車智能化、網聯化趨勢下,ADAS 系統、智能座艙、車聯網技術的應用都將產生大量數據,對車載存儲提出更高需求。以 ADAS 系統為例,ADAS 平臺研發需要在車輛行駛時收集大量路測數據,包括攝像頭、雷達、激光雷達、GPS 等數
203、據,將這些數據上傳到研發平臺后對其進行 AI 訓練,并在 ADAS 平臺上驗證和仿真,整個過程會產生大量過程數據。L2 級車路測一小時大概產生 2TB 數據,L4-L5 級每小時路測數據量則達到16-20TB,單次路測將產生 8-60TB 的數據,整個研發周期產生的數據將達到 EB 級別。海量數據的緩存、讀取和處理將對存儲系統的讀寫性能、容量、可靠性等提出更高要求,車載存儲芯片需求因此快速提升。圖表圖表96:存儲芯片分類存儲芯片分類 圖表圖表97:車載存儲芯片應用車載存儲芯片應用 來源:SIA,IC Insights,中泰證券研究所 來源:索尼,中泰證券研究所 1、DRAM:ADAS 和和 I
204、VI 系統帶來顯著增量系統帶來顯著增量 智能化提升車規智能化提升車規 DRAM 容量、帶寬要求。容量、帶寬要求。車規 DRAM 主要用于存放運行中的程序和數據,核心應用領域包括 IVI 車載信息娛樂系統、ADAS系統、信息和儀表盤,這三大系統的升級都對 DRAM 的容量和帶寬有更高的要求。容量方面,根據美光的數據,L1/2 級汽車單車 DRAM 容量需求約 8GB,L3 級和 L5 級則分別提升至 16GB 和 74GB。ADAS 和 IVI是車規 DRAM 主要增量來源,2020 年 DRAM 容量需求占比由高到低分別是 IVI(52%)、ADAS(34%)和信息數字儀表盤(14%),ADA
205、S 對DRAM 的增量需求最為明顯,2023 年容量需求占比預計提升至 45%。帶寬方面,L2 級 DRAM 帶寬一般為 25-50GB/s,L3 級時帶寬可達 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -48-行業行業深度深度報告報告 200GB/s,L4 級之后帶寬將提升至 1TB/s。產品方面,L2 級主要采用基礎的DDR2/DDR3,現階段L2 開始往 L3 升級,DRAM也將逐步往DDR4/LPDDR4/LPDDR5/GDDR5 切換。圖表圖表98:不同不同ADAS等級單車等級單車DRAM容量需求容量需求 圖表圖表99:汽車汽車DRAM容量容量需求結構需求結構
206、 來源:美光,中泰證券研究所 來源:Trendforce,中泰證券研究所 DRAM 空間測算:空間測算:2021 年年 12 億美元規模,億美元規模,預計預計 2025 年突破年突破 20 億美億美元。元。根據美光數據,我們假設 L0、L1、L2、L3、L4/5 單車 DRAM 基礎容量為 2、8、8、16、32GB,考慮到 L2 級以上車型智能座艙、車聯網仍有升級空間,因此假設單車 DRAM 容量將繼續提升。根據阿里交易網中美光和 ISSI 部分車規 DRAM 產品報價,我們假設 2021 年車規 DRAM單價為 2.5 美元/GB,假設 2023 年開始單價存在 3%年降。結合各等級汽車銷
207、量預測,我們測算出 2021 年車規 DRAM 市場規模為 12 億美元,預計 2025/2030 年將分別達到 22/49 億美元,2021-30 年 CAGR 達16.5%。圖表圖表100:車規車規DRAM市場規模測算市場規模測算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球汽車銷量(萬輛)全球汽車銷量(萬輛)8,268 8,681 8,942 9,031 9,122 9,213 9,305 9,398 9,492 9,587 增速(%)5%3%1%1%1%1%1%1%1%各級功能車滲透率(各級功能車滲透率(%)
208、L0 34%28%23%18%11%10%9%8%6%4%L1 48%46%44%42%40%35%30%25%18%10%L2/L2+18%25%30%35%40%36%34%32%32%30%L3 0%1%3%5%8%15%20%26%32%36%L4/L5 1%4%7%9%12%20%各級功能車銷量(萬輛)各級功能車銷量(萬輛)L0 2,803 2,431 2,057 1,626 967 940 875 752 589 383 L1 3,969 3,993 3,934 3,793 3,667 3,224 2,791 2,349 1,709 959 L2/L2+1,488 2,170 2,
209、683 3,161 3,649 3,317 3,164 3,007 3,037 2,876 L3 8 87 268 452 748 1,382 1,861 2,443 3,037 3,451 L4/L5 91 350 614 846 1,120 1,917 單車單車 DRAM 容量(容量(GB)L0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201920202021E2022E2023EIVIADAS信息和數字儀表盤 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -49-行業行業深度深度報告報告 L1 8 8
210、8 8 8 8 8 8 8 8 L2/L2+8 10 10 10 12 12 12 12 12 12 L3 16 18 20 22 24 28 30 32 32 L4/L5 32 36 40 44 48 50 車規車規 DRAM 單價(美元單價(美元/GB)2.5 2.5 2.4 2.4 2.3 2.2 2.1 2.1 2.0 2.0 單車單車 DRAM 價值量(美元)價值量(美元)L0 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 L1 20 20 19 19 18 18 17 17 16 16 L2/L2+20 25 24 24 27 27 26 25 24 24 L3 40 44 47 50
211、53 60 62 65 63 L4/L5 73 80 86 92 97 98 全球全球車規車規 DRAM 市場規模(億美元)市場規模(億美元)L0 1.4 1.2 1.0 0.8 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2 0.2 L1 7.9 8.0 7.6 7.1 6.7 5.7 4.8 3.9 2.8 1.5 L2/L2+3.0 5.4 6.5 7.4 10.0 8.8 8.2 7.5 7.4 6.8 L3 0.3 1.2 2.1 3.8 7.3 11.2 15.3 19.6 21.6 L4/L5 0.7 2.8 5.3 7.7 10.9 18.8 總計總計 12 15 16 17 22 2
212、5 30 35 41 49 來源:美光,ISSI,中泰證券研究所測算 競爭格局:美光龍頭優勢凸顯,競爭格局:美光龍頭優勢凸顯,龍二龍二北京君正產品持續升級。北京君正產品持續升級。全球 DRAM市場高度集中,2021 年三星、海力士、美光市占率分別為 43.6%、27.7%和 22.8%,CR3 超過 95%。車規 DRAM 領域美光優勢顯著,市占率高達 45%,北京君正收購北京矽成(ISSI)后切入車載存儲芯片賽道,市占率 15%位居第二,三星、南亞科、華邦電占比分別為 11%、10%和8%。美光在車規 DRAM 領域布局較早,產品線較齊全,客戶資源也更豐富,龍頭地位較穩固,目前 DDR2-D
213、DR4 已量產,DDR5 處于送樣檢測階段,2021 年推出業界首款滿足 ASIL D 等級的 LPDDR5,容量最高達 128GB。北京君正(ISSI)目前車規 DRAM 產品中 DDR3 收入占比最大,DDR4 和 LPDDR4 也是公司重點布局的市場,目前 8GB 和 16GB DDR4 已量產出貨,8GB LPDDR4 也已開始向客戶送樣,產品持續升級,同時與博世、大陸等知名客戶均有密切合作。圖表圖表101:2021年年全球全球DRAM市場格局市場格局 圖表圖表102:全球:全球車規車規DRAM市場格局市場格局 來源:IC Insights,中泰證券研究所 來源:IC Insights
214、,中泰證券研究所 三星,43.6%SK海力士,27.7%美光,22.8%其他,5.9%美光科技,45%北京君正,15%三星,11%南亞科,10%華邦電,8%其他,11%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -50-行業行業深度深度報告報告 圖表圖表103:車規車規DRAM主要廠商梳理主要廠商梳理 排名排名 公司公司 車規車規 DRAM 產品系列產品系列 車規車規布局進展布局進展 1 美光科技 DDR2-DDR5 LPDDR-LPDDR5 多款 DDR2-4 產品量產,DDR5 處于送樣階段;LPDDR-LPDDR4 已量產,2021 年推出業界首款滿足ASIL D
215、等級的 LPDDR5,LPDDR5 容量最高達 128GB??蛻羧后w:BWM、AMD、Ford、BOSCH等 2 北京君正(ISSI)DDR2-DDR4 LPDDR2、LPDDR4 DDR3 收入占比最大,DDR4 8G、16G 已實現量產出貨,22 年 8GB LPDDR4 已送樣??蛻羧后w:BOSCH、Continental、DELPHI、GM 等 3 三星 LPDDR4/X LPDDR5/5X GDDR6 LPDDR4、LPDDR4X、LPDDR5、LPDDR5X、GDDR6 已全部實現量產??蛻羧后w:Tesla、吉利、Hyundai Motor Group 等 4 南亞科 DDR2-D
216、DR5、LPSDR LPDDR-LPDDR4X DDR2-DDR4 已量產,DDR5 開發中;LPDDR4X 與 LPDDR4 部分產品已量產。5 華邦電 SDRAM、DDR-DDR3 LPDDR2、LPDDR4/4X 目前產品全部實現量產,并向更高密度推進 來源:各公司官網,Wind,中泰證券研究所測算 2、NAND:行業具備彈性增長潛力,國內廠商逐步切入行業具備彈性增長潛力,國內廠商逐步切入 ADAS 和智能座艙和智能座艙升級帶來升級帶來 NAND 顯著增量需求顯著增量需求。NAND 主要用于ADAS 系統、IVI 系統、汽車中控等,主要作用在于存儲連續數據。ADAS系統中 NAND 容量
217、需求增長最為顯著,根據海力士數據,L2 級 ADAS一般只需主流的 8GB e-MMC,L3 級則提升至 128/256GB,L5 級最高可能超過 2TB。IVI 系統方面,傳統汽車娛樂系統一般只需 32GB 以下的 NAND,而升級智能座艙后,64GB 成為了最低配臵,并隨著 IVI 系統功能不斷升級,NAND容量需求不斷攀升,預計2030年IVI系統NAND需求最高將提升至 1TB。此外,隨著自動駕駛技術發展,未來將會形成“端-邊-云”數據架構以確保行車安全性,為減小云端和汽車間數據的傳輸延時,車載 NAND 需求將進一步提升。圖表圖表104:IVI和和ADAS系統系統NAND需求需求 應
218、用應用 2020 2023 2025 2030 IVI 容量 64/128GB 128/512GB 256/512GB 512GB/1TB 類別 eMMC UFS UFS UFS ADAS 等級 L2 L3 L4 L5 容量 8-64GB 128/256GB 512GB/1TB 1TB/2TB+類別 eMMC UFS SSD 來源:SK 海力士,中泰證券研究所 高性能高性能 UFS 替代替代 e-MMC 為確定性趨勢為確定性趨勢。車規 NAND 產品主要包括e-MMC(嵌入式多媒體控制器)、UFS(通用閃存存儲)和 SSD(固態 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分
219、 -51-行業行業深度深度報告報告 硬盤),現階段應用的產品主要是 e-MMC 和 UFS。e-MMC 是中低端車載娛樂系統的標配產品,在 TBOX、網關和 ADAS 中亦有應用,此前是車規 NAND 主流產品。相比于 e-MMC,UFS 在讀寫效率、延時、功耗、容量等方面優勢顯著,近年滲透率不斷提升。三星新推出的 UFS4.0 寫入速度高達 2800MB/s,是 UFS3.1 和 e-MMC5.1 的 2.3 倍和 15.6 倍,最大容量達 1TB,e-MMC 5.1 最大容量僅 256GB,UFS 綜合性能更優且仍在繼續升級,未來高性能 UFS 替代 e-MMC 是確定性趨勢。SSD產品目
220、前在乘用車領域基本還沒應用,主因產品技術不夠成熟且成本較高;在商用車方面,自動駕駛卡車主要采用 1TB 或 2TB 以下 SSD,自動駕駛出租車則主要配臵 4TB SSD,長期來看,若產品技術和成本問題解決后,SSD 有望逐步滲透。圖表圖表105:NAND存儲存儲產品產品發展趨勢發展趨勢 圖表圖表106:UFS寫入速度遠高于寫入速度遠高于e-MMC(MB/s)來源:KIOXIA,中泰證券研究所 來源:三星,中泰證券研究所 NAND 空間測算:空間測算:2021 年年規模為規模為 10 億美元,預計億美元,預計 2021-30 年年 CAGR達達 31%。我們假設 2021 年 L0、L1、L2
221、、L3、L4/5 單車 NAND 容量為4、8、18、64、128GB,L2 級以上車型 NAND 容量存在提升空間。根據阿里交易網中美光和 ISSI 部分車規 NAND Flash 產品報價,我們假設2021 年車規 NAND 單價為 1.5 美元/GB,2023 年開始單價存在 3%年降。結合各 ADAS 等級汽車銷量預測,我們測算出 2021 年車規 NAND市場規模為 10 億美元,預計 2025/2030 年將分別達到 28/119 億美元,2021-30 年 CAGR 達 31%。圖表圖表107:車規車規NAND市場規模測算市場規模測算 2021 2022E 2023E 2024E
222、 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球汽車銷量(萬輛)全球汽車銷量(萬輛)8,268 8,681 8,942 9,031 9,122 9,213 9,305 9,398 9,492 9,587 增速(%)5%3%1%1%1%1%1%1%1%各級功能車滲透率(各級功能車滲透率(%)L0 34%28%23%18%11%10%9%8%6%4%L1 48%46%44%42%40%35%30%25%18%10%L2/L2+18%25%30%35%40%36%34%32%32%30%L3 0%1%3%5%8%15%20%26%32%36%L4/L5 1%4%7%9%
223、12%20%各級功能車銷量(萬輛)各級功能車銷量(萬輛)180 200 400 1200 2800 050010001500200025003000e-MMC 5.1UFS2.1UFS3.0UFS3.1UFS4.0 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -52-行業行業深度深度報告報告 L0 2,803 2,431 2,057 1,626 967 940 875 752 589 383 L1 3,969 3,993 3,934 3,793 3,667 3,224 2,791 2,349 1,709 959 L2/L2+1,488 2,170 2,683 3,161
224、3,649 3,317 3,164 3,007 3,037 2,876 L3 8 87 268 452 748 1,382 1,861 2,443 3,037 3,451 L4/L5 91 350 614 846 1,120 1,917 單車單車 NAND 容量(容量(GB)L0 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 L1 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 L2/L2+18 20 22 24 28 32 32 32 32 32 L3 64 64 80 80 96 96 128 128 128 L4/L5 128 160 196 224 256 256 車規車規 NAND 單價單價 (美
225、元(美元/GB)1.5 1.5 1.4 1.4 1.3 1.3 1.3 1.2 1.2 1.2 單車單車 NAND 價值量(美元)價值量(美元)L0 6.0 6.0 5.7 5.5 5.4 5.2 5.0 4.9 4.7 4.6 L1 12.0 12.0 11.4 11.1 10.7 10.4 10.1 9.8 9.5 9.2 L2/L2+27.0 30.0 31.4 33.2 37.5 41.6 40.4 39.2 38.0 36.8 L3 0.0 96.0 91.2 110.6 107.3 124.9 121.1 156.6 151.9 147.4 L4/L5 0.0 0.0 0.0 0.
226、0 171.6 208.1 247.3 274.1 303.9 294.8 車規車規 NAND 市場規模(億美元)市場規模(億美元)L0 1.7 1.5 1.2 0.9 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.2 L1 4.8 4.8 4.5 4.2 3.9 3.4 2.8 2.3 1.6 0.9 L2/L2+4.0 6.5 8.4 10.5 13.7 13.8 12.8 11.8 11.5 10.6 L3 0.0 0.8 2.4 5.0 8.0 17.3 22.5 38.3 46.1 50.9 L4/L5 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6 7.3 15.2 23.2 34.0 56
227、.5 總計總計 10 14 17 21 28 42 54 76 94 119 來源:美光,ISSI,中泰證券研究所測算 競爭格局:競爭格局:車規市場主要由海外車規市場主要由海外 NAND 龍頭主導。龍頭主導。21Q4 全球 NAND 市場三星、鎧俠、海力士、西部數據、美光市占率分別為 33.5%、19.8%、14.7%、12.4%、10.5%,CR5 高達 91%,車規 NAND 市場也主要由這幾大龍頭廠商主導。三星產品進度明顯領先于其他廠商,目前 UFS3.1已量產出貨,5 月新推出 UFS4.0 未來也將應用于車載領域,鎧俠、海力士、美光也已推出 UFS3.1 產品,但美光和鎧俠仍處于送樣
228、檢測階段。國內廠商主要布局相對小眾的利基市場,兆易創新 GD5F 全系列 SPI NAND Flash 通過 AEC-Q100 車規認證,東芯股份的車規級 PPI NAND以及 SPI NAND 樣品于今年向客戶送樣。圖表圖表108:車規車規NAND主要廠商梳理主要廠商梳理 公司公司 NAND 市場份額市場份額 車規車規 NAND 產品產品 車規車規布局進展布局進展 三星 33.5%eMMC5.1/5.0 UFS4.0/3.1 SSD UFS3.1 覆蓋 128-512GB,均已量產出貨;5 月新推出 UFS4.0 有望應用于智能汽車??蛻羧后w:Tesla、吉利集團、Hyundai Motor
229、 Group 等 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -53-行業行業深度深度報告報告 鎧俠 19.8%eMMC5.1 UFS3.1/2.1 車規 UFS2.1 覆蓋 16-512GB 容量,2022.3 推出車規 UFS 3.1,目前處于采樣檢測階段 海力士 14.7%eMMC5.1 UFS3.1/2.2 各類產品已量產 西部數據 12.4%eMMC5.1 UFS3.0/2.1 SD 產品包括 e.MMC、UFS、micro SD、SSD、HDD,覆蓋 8GB-20TB 容量 美光 10.5%eMMC5.1/5.0 UFS3.1/2.1 SSD eMMC 大部分
230、處于量產階段,有幾款 32GB 處于樣本階段;UFS3.1 覆蓋 128-512GB,目前均處于采樣檢測階段??蛻羧后w:BWM、AMD、Ford、BOSCH 等 兆易創新-SPI NAND FLASH 2022 年 2 月 GD5F 全系列 SPI NAND Flash 通過 AEC-Q100 車規認證,覆蓋 1-4GB 容量 東芯股份-SLC NAND FLASH 2022 年可為客戶提供車規級 PPI NAND 以及 SPI NAND 樣品,覆蓋 1-8GB 容量 來源:各公司官網,中泰證券研究所 3、NOR:智能化驅動發展智能化驅動發展,兆易創新份額有望,兆易創新份額有望持續持續提升提升
231、 汽車智能化驅動汽車智能化驅動 NOR Flash 用量提升用量提升,預計,預計 2025 年全球規模達年全球規模達 8.8 億億美元美元。NOR Flash 主要作用為系統啟動代碼和特定只讀信息系的存儲,車載應用方面,汽車儀表盤、車載攝像頭等需要在汽車發動時快速啟動,因此對代碼讀取存在高要求,NOR Flash 在讀取速度方面優勢顯著,且可避免車輛突然掉電數據丟失。在 ADAS 系統中,1 個攝像頭需要 1 顆 NOR Flash,平均容量為 4/8MB,未來有向 16/32MB 增加的趨勢。一個儀表盤需要 1 顆 NOR Flash,容量一般在 128/256MB,少量 512MB。202
232、0 年車規 NOR Flash 市場為 4.23 億美元,其中在攝像頭和儀表盤市場分別為 0.34 億美元和 2.17 億美元,在汽車智能化的趨勢下,我們預計 2025 年 NOR Flash 在車載攝像頭、儀表盤市場分別增加至 0.94 億美元、5.11 億美元。此外,汽車的中控屏、雷達、傳感器、安全氣囊等也需要用到 NOR Flash,2020 年市場約為 1.72 億美金,我們假設其增長驅動來自汽車電動化、智能化,每年增速為 10%。綜上,2025 年全球車規 NOR 市場預計將達 8.8 億美元,2021-25 年 CAGR 為 16%。圖表圖表109:車規車規NOR市場規模測算市場規
233、模測算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 全球汽車銷量(萬輛)全球汽車銷量(萬輛)7797 8268 8681 8942 9031 9122 3%1)ADAS 系統攝像頭系統攝像頭 平均單車攝像頭數量(顆)2.2 2.8 3.3 3.8 4.4 5.1 NOR 平均容量(Mb)8 8 8 8 8 8 ASP(美元/8MB)0.20 0.23 0.26 0.20 0.20 0.20 ASP-yoy 15%15%-25%0%0%汽車汽車 ADAS 總金額(億美元)總金額(億美元)0.34 0.52 0.76 0.69 0.79 0.94 22%2)汽車儀表盤)汽車
234、儀表盤 每套平均 NOR 數量 1 1 1 1 1 1 NOR 平均容量(Mb)223 256 294 339 389 448 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -54-行業行業深度深度報告報告 ASP(美元/100MB)1.25 1.44 1.65 1.25 1.25 1.25 ASP-yoy 15%15%-24%0%0%汽車儀表盤總金額(億美元)汽車儀表盤總金額(億美元)2.17 3.04 4.22 3.78 4.40 5.11 19%3)其他)其他 1.72 1.89 2.08 2.29 2.52 2.77 10%yoy 10%10%10%10%10%全球
235、車規全球車規 NOR 市場規??傆嫞▋|美元)市場規??傆嫞▋|美元)4.23 5.46 7.07 6.76 7.70 8.81 16%來源:Gartner,Maia Research,中泰證券研究所 競爭格局:市場高度集中,兆易創新車規競爭格局:市場高度集中,兆易創新車規 NOR 產品進展順利。產品進展順利。2017 年美光、英飛凌(賽普拉斯)逐步退出中低端 NOR Flash 市場,2019、2020 年兆易創新市占率先后反超美光和賽普拉斯,根據 IC Insights 數據,2021 年三大廠商華邦電子、旺宏、兆易創新 NOR Flash 市占率分別為 25.8%、25.5%和 17.7%,
236、CR3 約 62.5%。在車載 NOR Flash 領域,2019年兆易創新GD25全系列SPI NOR Flash便完成了AEC-Q100認證,覆蓋 2MB-2GB 容量,已向多家車企批量出貨。從制程來看,華邦電子相對領先,目前大部分 NOR 產品均已過渡至 40nm,旺宏從 22Q2開始向 45nm 過度,兆易創新 55nm 全系列產品均已量產,正在推進45nm 制程工藝研發。圖表圖表110:ADAS系統系統NOR Flash應用應用 圖表圖表111:全球全球NOR Flash市場格局市場格局 來源:Cypress,中泰證券研究所 來源:CINNO Research,IC Insights
237、,中泰證券研究所 圖表圖表112:車規車規NOR Flash主要廠商梳理主要廠商梳理 公司公司 車規車規 NOR Flash 產品產品 車規車規布局進展布局進展 華邦電子 Serial NOR Flash NOR Flash(2MB-2GB)均已量產 旺宏 Parallel NOR Flash Serial NOR Flash Parallel NOR Flash 容量范圍 4MB-1GB、Serial NOR Flash 容量范圍 1MB-2GB 兆易創新 SPI NOR Flash 2019 年 GD25 全系列 SPI NOR Flash 完成 AEC-Q100 認證,目前產品覆蓋 2M
238、B-2GB 容量 來源:各公司官網,中泰證券研究所 4、EEPROM:市場規模相對較小市場規模相對較小,國產廠商加快布局,國產廠商加快布局 0%20%40%60%80%100%旺宏 華邦電 賽普拉斯半導體 兆易創新 美光科技 飛索半導體 三星電子 其他 請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -55-行業行業深度深度報告報告 現階段汽車現階段汽車 EEPROM 市場市場約約 2.6 億美金,電動化億美金,電動化+智能化將帶動單車用智能化將帶動單車用量提升量提升。EEPROM 屬于非易失存儲器,可通過高于普通電壓的作用來擦除和重寫,容量較小,因此主要用于存儲小規模、經常
239、需要修改的數據。消費、工業和汽車是 EEPROM 三大終端應用市場,IHS 預計 2022年汽車 EEPROM 為 2.6 億美元。EEPROM 在 ADAS(車載攝像頭等)、智能座艙(車載屏等)、智能網聯(藍牙天線等)以及三電系統、車身、底盤均有應用,因此智能化帶來的攝像頭、屏幕、藍牙數量提升以及電動化都將帶動單車 EEPROM 用量增加,一般而言,傳統燃油車單車用量約 15-20 顆,智能電動車用量則達 30-40 顆,賽迪顧問預計 2023 年汽車EEPROM需求量將達23.87億顆,推算平均單車用量約為26.7顆。競爭格局競爭格局:意法半導體等:意法半導體等海外企業海外企業領先領先,國
240、產國產廠商廠商加快布局加快布局。從全球EEPROM 整體市場來看,意法半導體和美光合計份額超 50%,2019 年市占率分別為 31%和 22%,國內廠商聚辰股份自 2018 年至今始終位列全球第三大 EEPROM 供應商。在汽車 EEPROM 領域,海外企業因布局相對較早,已擁有較為成熟的產品體系和客戶體系,主要廠商意法半導體、安森美等均已具備 A0 等級(-40+145)技術水平。國內EEPROM 廠商近年在車規領域亦有較大進展,聚辰股份目前已有 A1、A2、A3 等級的全系列汽車 EEPROM 產品,并在完善 A0 級產品布局,22H1 車規 EEPROM 已實現大批量出貨;普冉股份車規
241、 EEPROM 已通過 AEC-Q100 標準考核,已在車身攝像頭和車載中控領域向海內外客戶批量出貨。圖表圖表113:汽車汽車EEPROM應用應用 圖表圖表114:2019年年全球全球EEPROM市場格局市場格局 來源:安森美,中泰證券研究所 來源:賽迪顧問,中泰證券研究所 圖表圖表115:車規車規EEPROM主要主要國內國內廠商梳理廠商梳理 公司公司 布局進展布局進展 聚辰股份 目前已擁有 A1、A2、A3 等級的全系列汽車級 EEPROM 產品,積極完善 A0 等級汽車級 EEPROM 技術積累和產品布局,22H1 車規 EEPROM 實現大批量出貨。普冉股份 車規 EEPROM 產品完成
242、了 AEC-Q100 標準考核,已向海內外客戶批量出貨車身攝像頭和車載中控 EEPROM 來源:公司公告,中泰證券研究所 意法半導體,31.0%美光,22.1%聚辰股份,9.9%安森美,9.3%艾普凌科,7.0%其他,20.7%請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -56-行業行業深度深度報告報告 七七、投資建議、投資建議 汽車電動智能化大趨勢下,汽車半導體邁入高景氣新時代,持續看好汽汽車電動智能化大趨勢下,汽車半導體邁入高景氣新時代,持續看好汽車半導體國產替代機遇。車半導體國產替代機遇。1)功率半導體:)功率半導體:電動化打開功率半導體成長空間,缺芯格局+本土電動
243、車品牌崛起加速 IGBT 國產替代進程;SiC 量產上車前夕,國產廠商積極布局。建議關注:時代電氣、斯達半導、士蘭微、揚杰科技、宏微科技、新潔能、天岳先進、中瓷電子、三安光電等。2)MCU:智能化帶來增量,大陸廠商逐步從中低端向高端產品突破。建議關注:兆易創新、復旦微電、中穎電子、芯??萍?、國芯科技等。3)模擬:)模擬:智能化、電氣化帶來配套增量,BMS 帶來新需求,大陸廠商從中低端切入。建議關注:納芯微、思瑞浦、圣邦股份、希荻微、必易微等。4)SoC:自動駕駛和智能座艙共同驅動 SoC 芯片市場擴容,國內廠商在持續實現產品突破的同時,有望憑借本土優勢提升市場份額。建議關注:瑞芯微、全志科技、
244、晶晨股份等。5)CIS:智能駕駛帶來車載攝像頭高成長確定性,車載 CIS 迎來量價齊升,國內廠商具備較強競爭力。建議關注:韋爾股份、思特威等。6)存儲芯片:)存儲芯片:智能網聯催生存儲芯片新需求,DRAM 和 NAND 增量顯著,NOR 國產格局逐步向好。建議關注:兆易創新、北京君正、聚辰股份、東芯股份、普冉股份等。請務必閱讀正文之后的重要聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -57-行業行業深度深度報告報告 八八、風險提示、風險提示 1)電動車滲透率不及預期風險:)電動車滲透率不及預期風險:電動車是汽車半導體的關鍵增長極,若滲透率不及預期,汽車電子相關產品市場空間將受到壓縮。2)汽車智能
245、化進展不及預期風險:)汽車智能化進展不及預期風險:汽車智能化是驅動汽車半導體快速發展的重要推動力,若因技術突破不及預期或政策風險導致產品落地推遲,相關公司的業績表現可能受到影響。3)產業鏈公司技術進步和客戶開拓不及預期風險產業鏈公司技術進步和客戶開拓不及預期風險:技術和客戶是影響公司的業績和市場地位的重要變量,若技術進步和客戶開拓不及預期,公司業績表現可能受到影響。4)研究報告使用的公開資料可能存在信息滯后或更新不及時的風險:)研究報告使用的公開資料可能存在信息滯后或更新不及時的風險:報告中涉及企業、行業資料范圍較廣,企業批量信息的情況不統一,信息的時效性存在一定風險。請務必閱讀正文之后的重要
246、聲明部分請務必閱讀正文之后的重要聲明部分 -58-行業行業深度深度報告報告 投資評級說明:投資評級說明:評級評級 說明說明 股票評級股票評級 買入 預期未來 612 個月內相對同期基準指數漲幅在 15%以上 增持 預期未來 612 個月內相對同期基準指數漲幅在 5%15%之間 持有 預期未來 612 個月內相對同期基準指數漲幅在-10%+5%之間 減持 預期未來 612 個月內相對同期基準指數跌幅在 10%以上 行業評級行業評級 增持 預期未來 612 個月內對同期基準指數漲幅在 10%以上 中性 預期未來 612 個月內對同期基準指數漲幅在-10%+10%之間 減持 預期未來 612 個月內
247、對同期基準指數跌幅在 10%以上 備注:評級標準為報告發布日后的 612 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的相對市場表現。其中 A 股市場以滬深 300 指數為基準;新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為基準,美股市場以標普 500 指數或納斯達克綜合指數為基準(另有說明的除外)。重要聲明:重要聲明:中泰證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。中泰證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司的客
248、戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,反映了作者的研究觀點,力求獨立、客觀和公正,結論不受任何第三方的授意或影響。但本公司及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證,且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,可能會隨時調整。本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本報告所載的資料、工具、意見、信息及推測只提供給客戶作參考之用,不構成任何投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,本公
249、司不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。市場有風險,投資需謹慎。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。投資者應注意,在法律允許的情況下,本公司及其本公司的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。本公司及其本公司的關聯機構或個人可能在本報告公開發布之前已經使用或了解其中的信息。本報告版權歸“中泰證券股份有限公司”所有。未經事先本公司書面授權,任何人不得對本報告進行任何形式的發布、復制。如引用、刊發,需注明出處為“中泰證券研究所”,且不得對本報告進行有悖原意的刪節或修改。