半導體行業系列報告（七）：汽車芯片篇供需緊張格局將持續國內廠商機會凸顯-220316（38頁）.pdf

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1、2022年3月16日供供需緊張格局將持續，國內廠商機會凸顯需緊張格局將持續，國內廠商機會凸顯證券研究報告證券研究報告半導體系列報告半導體系列報告（七）：汽車芯片篇（七）：汽車芯片篇投資建議投資建議汽車電動化、智能化和網聯化提速，芯片應用大幅提升。汽車電動化、智能化和網聯化提速，芯片應用大幅提升。目前，汽車芯片已廣泛應用于動力、車身、座艙、底盤和安全等諸多領域。據中國汽車工業協會預計，2022年新能源汽車單車芯片數量將超過1400顆。由于車載芯片在安全性等方面有著嚴苛的要求，相比消費電子進入門檻更高，競爭格局相對穩定，英飛凌、恩智浦、瑞薩、意法半導體、TI等長期位居市場前列。車載芯片主要包括功能

2、芯片、主控芯片、功率半導體和傳感器四類。當前，MCU等功能芯片需求增長快速；主控芯片趨向大算力化，在座艙和駕駛域滲透率提升；功率半導體在新能源車中應用廣泛；傳感器伴隨著ADAS的發展，需求大幅增加。缺芯復盤：供應鏈先天不足是主因，疫情蔓延等因素火上澆油。缺芯復盤：供應鏈先天不足是主因，疫情蔓延等因素火上澆油。2020年下半年以來汽車“缺芯”問題開始顯現，2021年影響加劇。根據AFS統計，2021年，由于芯片短缺，全球汽車市場累計減產量約為1020萬輛。其中，產能緊張和供應鏈缺乏彈性等“先天性”問題是主因。長期以來,汽車芯片產線投資不足，部分產能在疫情中還被線上應用擠占，缺乏彈性的供應鏈未能在

3、汽車芯片需求向好時予以支持。此外，得州暴雪、瑞薩火災以及馬來西亞疫情都對芯片供應“雪上加霜”。供需偏緊格局將持續，供需偏緊格局將持續，國內廠國內廠商市場機遇顯現。商市場機遇顯現。2022年，疫情、地緣政治等外部沖擊依然存在，汽車芯片自身產能不足的問題還沒有得到實質性的緩解，1季度的供給形勢依然嚴峻。Susquehanna數據顯示，2月份全球芯片平均交貨期延長到了半年以上，創出新高。其中，MCU、電源芯片短缺最為嚴重，模擬芯片供應也出現緊張。為應對缺芯局面，芯片廠正在加大對車規級芯片產能的投資，車廠也在考慮重塑供應鏈，預計2022年下半年缺芯問題會緩解，但供給緊張將延續至2023年。投資建議：投

4、資建議：“缺芯”背景下，國內車廠開始尋求多供應商策略。國產芯片廠商面臨著市場機遇，有希望在車載功率半導體、MCU、座艙和自動駕駛SoC等領域實現“點”上突破。推薦時代電氣、斯達半導和新潔能時代電氣、斯達半導和新潔能，關注兆易創新兆易創新等。風險提示：風險提示：1）汽車市場增長不及預期；2）芯片產能釋放遲緩；3）技術研發進展不及預期。oUoUPBbVmVxU7NaO8OoMoOoMmOjMmMtQjMrQrO6MnNwPuOtQtPvPsPuM目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S趨勢：供需偏緊格局將持續，國內廠商市場機遇顯現趨勢：供需偏緊格局將持續，國內廠商市場機遇

5、顯現3 3現狀現狀：汽車“三化”提速，芯片應用顯著提升：汽車“三化”提速，芯片應用顯著提升缺芯復盤：供應鏈先天不足是主因，疫情沖擊等火上澆油缺芯復盤：供應鏈先天不足是主因，疫情沖擊等火上澆油投資建議及風險提示投資建議及風險提示隨著電動化、網聯化和智能化的提速，汽車信息化水隨著電動化、網聯化和智能化的提速，汽車信息化水平空前提平空前提升升，芯片應用快速增加。，芯片應用快速增加。最早，車上的設備全部是機械式的；隨著電子工業的發展，汽車的一些控制系統開始了從機械化到電子化的轉換。目前，汽車芯片已經廣泛應用在動力系統、車身、座艙、底盤和安全等諸多領域。而汽車芯片與計算、消費電子芯片不同的是，汽車芯片很

6、少單獨亮相，都是內嵌在各大功能單元中，而且多數場合是核心。汽車芯片種類較為龐雜，主要分四類：汽車芯片種類較為龐雜，主要分四類：一是功能芯片，主要是指MCU（微控制器芯片）和存儲器，其中MCU負責具體控制功能的實現，承擔設備內多種數據的處理診斷和運算；二是主控芯片，在智能座艙、自動駕駛等關鍵控制器中承擔核心處理運算任務的SoC，內部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列運算單元；三是功率半導體，主要是IGBTs和MOSFETs；四是傳感器芯片，包括導航、CIS和雷達等。車車載芯片應用分布載芯片應用分布汽車“三化”提速，車載芯片汽車“三化”提速，車載芯片得到得到廣泛應用廣泛應用目前車上應用的

7、主要芯片種類目前車上應用的主要芯片種類子系統子系統主要應用的芯片主要應用的芯片子系統子系統主要應用的芯片主要應用的芯片車內車內MCU/AP/DSP車身車身LEDDRAMMCUNAND/eMMCCISCOMS傳感器LED底盤底盤MCU顯示芯片ASIC動力動力MCUASSP功率半導體功率半導體指標指標車載車載消費型消費型質量溫度-40-1750-125震動50G5G靜電15-25KV2KV濕度95%40%-80%不良率約1ppm（Parts Per Million）約200ppm壽命20年10年持續供給期-10年以上1.5-2年相比于消費級芯片，車規級芯片驗證周期較長（3-5年），進入Tier1或

8、車廠需要進行嚴苛的認證工作。認證工作主要有兩項：1）北美汽車產業所推的AEC-Q100（IC）；2）符合零失效（Zero Defect）的供應鏈品質管理標準ISO/TS 16949 規范。整體來看，汽車芯片主要關注三個方面：1）可靠性要求，相關標準包括AEC-Q100、 IATF 16949規范、各國法規及車廠要求等；2）設計壽命，20年以上；3）高安全性要求，包括功能安全國際標準ISO 26262、ISO 21448預期功能安全、ISO21434等。車規級芯片開發、認證和導入測試周期長，上車門檻高車規級芯片開發、認證和導入測試周期長，上車門檻高車載芯片與消費級芯片主要指標對比車載芯片與消費級

9、芯片主要指標對比中中國市場學會、國市場學會、ACEACE- -Q100Q100、平安證券研究所、平安證券研究所車載芯片開發流程和車載芯片開發流程和導入導入周期周期不同汽車芯片工作溫度等級不同汽車芯片工作溫度等級等級等級低低高高系統系統用途用途0零下40150動力、安全系統發動機管理、動力轉向、剎車、安全氣囊等1零下40125車身控制系統防盜、燈光、雨刷、門鎖等2零下40105行駛控制系統儀表盤、座椅、空調、倒車雷達、車窗等3零下4085通信系統GPS導航、移動通信、FM等4070娛樂系統音響、顯示屏等汽汽車功能芯片車功能芯片以以成熟工藝為主，主控芯片在持成熟工藝為主，主控芯片在持續續追求高端制

10、程追求高端制程不不同汽車芯片對工藝的要求存在較大差異。同汽車芯片對工藝的要求存在較大差異。1 1）功能芯片主要是依靠成熟制程。）功能芯片主要是依靠成熟制程。汽車芯片由于不受空間限制，高集成度的要求并不是非常緊迫，而且主要功能芯片用在發電機、底盤、安全等低算力領域，安全性、可靠性和低成本成為主要考慮因素，成熟工藝正好符合此類芯片的需求。因此，我們看到，汽車上大部分所需芯片的制造技術是15 年前或更早的。為了進一步降低成本，芯片行業在 2000年之后開始使用300 毫米晶圓，但大部分舊的200 毫米的生產線仍在繼續使用。2 2）主控芯片持續向高端制程邁進。）主控芯片持續向高端制程邁進。近年來，隨著

11、汽車智能化的發展，更高級別的自動駕駛對高算力的急迫需求，正在推動著汽車算力平臺制程向7納米及以下延伸。17.50%18.50%54.00%0%10%20%30%40%50%60%高端制程主流制程成熟制程器件類型器件類型系統系統子系統子系統晶晶圓（圓（MMMM） 工工藝（藝（nmnm）AIAI芯片芯片, , SoCs, SoCs, GPUGPUADAS,信息娛樂高性能 FV 攝像頭、ADAS 域控制器、音響主機、駕駛艙域控制器、儀表盤、車輛域控制器30016, 14, 7, 5MCUMCU全部在所有域中，每個 ECU 都有一個MCU200,30016 to 40 nm存存儲芯片儲芯片信息娛樂、A

12、DAS信息娛樂主機、儀表盤、ADAS 前視攝像頭、ADAS 域控制器30010 to 18 nmCISCIS全部攝像頭200, 3005 to 65 nm顯示驅動顯示驅動ICIC信息娛樂 數字儀表盤、音響主機、其他顯示器200, 30055 to 180 nm模擬模擬/ /混合信混合信號、電源管理號、電源管理ICIC、RF RF 組件組件全部每個 SoC 和調制解調器都需要特定的電源管理 IC。所有域中每個ECU 中的模擬 ASIC/ASSP；用于遠程通信和控制的射頻器件20056 to 180 nm功率分立器件功率分立器件xEV, 底盤用于 xEV、底盤的電力電子設備20090 to 110

13、 nmMEMS MEMS 傳感器傳感器全部壓力、流量、慣性、濕度、紅外線200180 nmIDCIDC、IHSIHS、平安證券研究所、平安證券研究所汽車芯片所應用的制程分布汽車芯片所應用的制程分布汽車芯片應用晶圓尺寸和工藝制程節點汽車芯片應用晶圓尺寸和工藝制程節點公司公司芯片產品芯片產品英飛凌英飛凌功率半導體、輔助和安全系統、舒適性和車身、微控制器和高性能內存等恩智浦恩智浦汽車門禁和防盜器、車載網絡、汽車娛樂、ADAS、ABS、網關、電池管理、汽車照明、傳感器、遠程信息處理、傳輸/油門控制意法半導體意法半導體連接器、汽車微控制器、ADAS、傳感器、電源驅動、碳化硅器件、車身、底盤和安全瑞薩瑞薩

14、微控制器、動力總成、安全、底盤、攝像頭和視頻信號處理、電源系統德州儀器德州儀器 信息娛樂和儀表盤、ADAS、被動安全、混合動力、電動和動力系統、車身電子和照明安森美安森美動力總成、電源管理、車載網絡、信息娛樂、ADAS、人工智能、傳感器、LED 照明羅姆羅姆音頻/信息娛樂、HVAC 控制、車身、電子助力轉向、電池管理/充電ADIADIADAS、信息娛樂、動力總成、車身和底盤、安全英特爾英特爾/ /MobileyeMobileye高級駕駛輔助系統英偉達英偉達信息娛樂和導航、ADAS、后座娛樂、數字儀表盤MelexisMelexis執行器、模擬和數字半導體、傳感器、智能電機驅動器MaximMaxi

15、m串行鏈路、LED 照明、智能鑰匙、信息娛樂、傳感器、高集成電源、EV 電池ElmosElmos傳感器、電機控制、嵌入式系統賽靈思賽靈思汽車級可編程 SoC、FPGA安霸安霸錄像機、車內和駕駛員監控攝像頭、電子后視鏡、全景監控、前置攝像頭、高級駕駛輔助系統車載芯片供應鏈及全景圖車載芯片供應鏈及全景圖全球主要車載芯片供應商產品布局全球主要車載芯片供應商產品布局汽車芯片以汽車芯片以Tier2Tier2的身份參與市場，與的身份參與市場，與Tier1Tier1和主機廠關系牢固和主機廠關系牢固汽車芯片廠商一般作為Tier2（二級供應商）參與整個汽車供應鏈，傳統芯片（功能芯片）廠商競爭格局相對穩定，英飛凌

16、、恩智浦、瑞薩、意法半導體、TI等公司位居市場前列，在MCU、功率半導體、傳感器等細分賽道上，都有著自己的專長，與Tier1（一級供應商）形成了牢固的供應關系。近年來，隨著自動駕駛對算力要求的提升，大算力尤其是AI芯片需求上升，智能計算、消費級賽道的玩家開始進入該領域，我國一些創業企業在該領域也有了一席之地。平安證券研究所平安證券研究所汽車芯片占全球半導體應用的汽車芯片占全球半導體應用的12%12%，MCUMCU和模擬電路等占比居前和模擬電路等占比居前整整體規?？?，汽車芯片占整個集成電路市場的體規?？?，汽車芯片占整個集成電路市場的10%10%上下。上下。據SIA數據顯示，2020年汽車芯片收入

17、規模達到501億美元，同比下降0.3%，占整個芯片市場的比重為12%。從產品結構上看，從產品結構上看，MCUMCU、模擬電路占比居前。、模擬電路占比居前。據ICVTank數據顯示，2019年全球汽車芯片中，MCU占比達到30%，模擬電路占29%，傳感器約為17%，邏輯電路占10%，分立器件和存儲器市場份額均為7%。市場格局變化不大市場格局變化不大。英飛凌在收購了Cypress之后，穩居市場第一位，公司在功率半導體、MCU等方面處在領先地位；恩智浦和瑞薩競爭力較強，其中瑞薩在MCU市場上處于領先地位。20202020年全球芯片各主要應用收入及年全球芯片各主要應用收入及占比占比13.413.211

18、.310.98.78.58.18.37.67.550.951.60%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20192020英飛凌 (含Cypress)恩智浦瑞薩TI意法半導體其他20192019與與20202020年全球汽車芯片主要廠商市場年全球汽車芯片主要廠商市場份額份額SIASIA、Strategy analyticsStrategy analytics、平安證券研究所、平安證券研究所142213765305295014621.20%1.20%-3.00%8.20%-0.30%-11.80%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%02004006008

19、001000120014001600電腦通信消費電子工業汽車政府收入（億美元）增速重要單品重要單品|MCU|MCU是功能芯片的主角，新能源汽車中應用明顯增多是功能芯片的主角，新能源汽車中應用明顯增多MCUMCU是是把中央處理器、存儲、定時器、輸入輸出接口集成在同一個芯片上的微控制單把中央處理器、存儲、定時器、輸入輸出接口集成在同一個芯片上的微控制單元，也稱單片機。元，也稱單片機。MCU主要用于自動控制的產品和設備，可應用于工業、汽車、通訊與計算機、消費類電子領域。其中，汽車是MCU最大的應用領域，傳統汽車單車會平均用到70個左右，而新能源汽車則需要用到300多個，應用領域包括ADAS、車身、底

20、盤及安全、信息娛樂、動力系統等，幾乎無處不在。NXPNXP、CSDNCSDN、平安證券研究所、平安證券研究所MCUMCU在車上應用示意圖在車上應用示意圖MCUMCU在車上的主要功能位置上的應用在車上的主要功能位置上的應用汽車域汽車域MCUMCU所應用的系統所應用的系統ADASADAS輔助泊車、雷達、前向攝像頭、ADAS控制器等車身車身采暖通風及空調（HVAC）、車燈、門鎖控制、座椅、網關、胎壓監測（TPMS）、盲點監測系統（BAS）等底盤及安全底盤及安全安全氣囊、剎車、防盜、轉向（EPS）、懸架、保險及繼電器盒、電子穩定性控制（ESC）、電子駐車制動器、定速巡航（CCS）、防抱死剎車系統（AB

21、S）、自適應巡航控制系統（ACC）、自動緊急制動系統（AEB）等信息娛樂信息娛樂音響、抬頭顯、CD播放器、儀表盤、屏、麥克風、后視鏡、車載信息服務系統、人機界面等動力動力四驅系統、變速器控制單元、冷卻系統、發動機、油泵等重重點單品點單品| |汽汽車車MCUMCU將延續較快增長，市場格局固化且難以改變將延續較快增長，市場格局固化且難以改變汽汽車車MCUMCU將將延續較快增長。延續較快增長。IC Insights統計數據顯示，2020年全球車用MCU市場規模為62億美元。2021年，汽車MCU需求旺盛，預計市場規模大幅增長23%，達到76.1億美元；2025年，市場規模預計將達到近120億美元，對

22、應2021-2025年復合平均增速為14.1%，該復合增速明顯高于未來三年整體MCU市場的增速8%。車載車載MCUMCU群雄割據的局面在持續。群雄割據的局面在持續。瑞薩、恩智浦和英飛凌市場領先，德州儀器、微芯科技、意法半導體等也有比較強的競爭力，這些廠商與車廠形成了較為緊密的關系，新進入者難度較大，國內市場也基本為國際龍頭大廠占據。不同廠商的產品難以相互替代，很大一部分原因是，MCU產品架構具有獨特性，找到第二家產品進行替換的可能性不大，這也給整個產業鏈帶來了潛在的風險。全球汽車全球汽車MCUMCU市場規模預測（億美元）市場規模預測（億美元）6276.112002040608010012014

23、0202020212025IC InsightsIC Insights、平安證券研究所、平安證券研究所瑞薩電子30%恩智浦半導體26%英飛凌23%德州儀器7%微芯科技7%意法半導體5%其他2%全球汽車全球汽車MCUMCU市市場格局（場格局（IHSIHS，2021.12021.1）重點單品重點單品| | 3232位車載位車載MCUMCU是主流產品，未來占比還將繼續擴大是主流產品，未來占比還將繼續擴大車載車載MCUMCU按照位寬劃分，主要包括按照位寬劃分，主要包括8 8位、位、1616位和位和3232位三類產品。位三類產品。其中，8位主要應用于一些簡單場景的控制，比如空調、風扇、雨刷器、車窗等；3

24、2位則主要面向的是對自動化、算力、實時性要求比較高的領域，占比接近80%，是主流；16位性能和成本處于中間位置，主要應用于動力和安全領域。從產品趨勢上看，未來從產品趨勢上看，未來3232位產品占比還將繼續提升，主要是對位產品占比還將繼續提升，主要是對1616位產品的替代。位產品的替代。隨著汽車對精細化控制需求的增加，32位產品在傳動和安全在經過一段時間驗證之后，占比還會上升。20212021年不同位寬車載年不同位寬車載MCUMCU收入占比（預測值）收入占比（預測值）8位6%16位17%32位77%產品產品特點特點應用領域應用領域8 8位位低成本、低功耗、易開發主要應用于風扇、空調、雨刷、天窗、

25、車窗、座椅、門鎖等低端功能的控制1616位位介乎8位和32位中間用于中端設備，主要應用場合為引擎控制動、離合器控制、底盤機構和懸掛、電子剎車、電子式動力方向盤，和電子式渦輪系統等動力和傳動系統。3232位位處理能力強，速度快，但開發難度較大，成本較高主要用于預碰撞（Pre-crash）模塊、自適應巡航控制（ACC）、駕駛輔助系統、電子穩定程序等安全功能、復雜的X-by-wire等傳動功能，以及多媒體信息系統（TelemaTIcs）、安全系統和引擎控制方面等需要較高運算性能、實時性能的模塊。車載車載MCUMCU產品分類及應用產品分類及應用IC InsightsIC Insights、平安證券研究

26、所、平安證券研究所重重點單品點單品座座艙芯片將支持“艙芯片將支持“一芯多屏一芯多屏”，智能化提升將帶動芯片需求”，智能化提升將帶動芯片需求智能座艙芯智能座艙芯片片主要支持信息娛樂和儀表盤，參與者相對較多。主要支持信息娛樂和儀表盤，參與者相對較多。座艙芯片的主要玩家包括恩智浦、德州儀器、瑞薩電子等傳統汽車芯片廠商，及高通、三星等消費電子領域的廠商。全球來看，高通在中高端座艙芯片市場上的優勢明顯，其最新產品SA8295P采用了全球5nm制程，目前已經啟動了和主流車廠的合作。國內來看，華為和地平線較為領先。智能座艙智能座艙滲滲透率的提升將為座透率的提升將為座艙艙SOCSOC提供增長動力。提供增長動力

27、。據IHS統計，全球市場及中國市場的智能座艙新車滲透率逐年遞增，預計2025年將分別增長至59.4%、75.9%。從趨勢上看，座艙芯片將重點向“一芯多屏”方向發展，即一塊大芯片同時為液晶儀表盤、信息娛樂屏等提供支撐。芯片本身也將朝著小型化、集成化、高性能化的方向發展。廠商廠商芯片芯片算算力力制程制程合作車企合作車企高通高通602A-28nm奧迪A4/Q7、BBA、吉普、本田、捷豹、Acura、尼桑820A320GFLOPS14nm奧迪A4L、小鵬P7、小鵬G3 2020SA6155P430GFLOPS11nm-SA8155P1142GFLOPS7nm威馬SA8195P2100GFLOPS7nm

28、-SA8295P30TOPS5nm沃爾沃、本田、雷諾、集度等三星三星Exynos auto v9-8nm奧迪、三星哈曼瑞薩瑞薩R-CAR H3288GFLOPS16nm大眾華為華為麒麟990A3500GFLOP28nm極狐阿爾法S地平線地平線J24000GFLOPS16nm上汽、長安、東風、比亞迪5000GFLOPS16nmJ3J596TOPS7nm主要汽車芯片廠商智能座艙芯片對比主要汽車芯片廠商智能座艙芯片對比智能座艙新車滲透率及預測智能座艙新車滲透率及預測IHSIHS、平安證券研究所、平安證券研究所重重點單品自點單品自動駕駛芯動駕駛芯片參與者增多，大算力、開放片參與者增多，大算力、開放化化

29、成成為趨勢為趨勢自動自動駕駕駛駛的核心是人工智能算法的應用，對自動駕駛主控芯片的要求主要是足的核心是人工智能算法的應用，對自動駕駛主控芯片的要求主要是足夠強的算力，一般都是采用夠強的算力，一般都是采用CPU+CPU+加速芯片的模式進行異構計算。加速芯片的模式進行異構計算。自動駕駛芯片的主要參者包括國外的Mobileye、英偉達、高通，以及國內的華為、地平線、黑芝麻等，同時國內的零跑和國外的特斯拉兩家車企也在自研自動駕駛芯片。自動駕駛芯片的供應方式可分為軟硬件一體式方案和軟硬件分離的開放式方自動駕駛芯片的供應方式可分為軟硬件一體式方案和軟硬件分離的開放式方案案，開放式方案受歡迎程度在上升，開放式

30、方案受歡迎程度在上升。Mobileye的ADAS 芯片采用一體化模式，其2019年全球ADAS 芯片占有率達70%左右；英偉達、高通、地平線等企業采取了相對開放的商業模式，既可提供一體式方案，也允許客戶自己寫算法。海量數據處理需求驅動自動駕駛芯片算力增長海量數據處理需求驅動自動駕駛芯片算力增長供應方式供應方式內容內容優點優點缺點缺點應用應用軟硬件一軟硬件一體式方案體式方案（封閉式）（封閉式）算法+ 芯片綁定短期有利于提升市占率會導致客戶開發的靈活度下降Mobileye的ADAS 芯片Mobileye EyeQ5 芯片封閉版軟硬件分軟硬件分離式方案離式方案（開放式）（開放式）算法、芯片分離滿足差

31、異化的需求；在硬件不變的情況下，借助軟件的自學習、自迭代而進行整體的性能升級（“軟件定義汽車”）-英偉達、高通、地平線Mobileye EyeQ5 芯片開放版自動駕駛芯片的供應方式對比自動駕駛芯片的供應方式對比廠商廠商主要產品主要產品合作企業合作企業英偉達英偉達Drive PX2、Drive ARX Orin系列自動擋駕駛芯片豐田、奔馳、奧迪、沃爾沃、吉利、德賽西威、百度等高通高通驍龍B201智能座艙芯片、自動駕駛平臺Snapdragon Ride大眾、奧迪、捷豹路虎、本田、比亞迪、吉利等華為華為鯤鵬920、昇騰31、麒麟710等奧迪、奔馳、沃爾沃、比亞迪、上汽、長城、長安等地平線地平線征程系

32、列AI芯片奧迪、博世、長安、比亞迪、上汽、廣汽等黑芝麻黑芝麻華山系列上汽、一汽、比亞迪、通用、博世、蔚來等自動駕駛芯片的主要參與者自動駕駛芯片的主要參與者2.02.0、平安證券研究所、平安證券研究所重要單品重要單品| |傳感傳感器在中高速、低速自動駕駛場景都在應用器在中高速、低速自動駕駛場景都在應用工況的不同需要選擇不同的傳感器：工況的不同需要選擇不同的傳感器：1）行車主要運行工況為中高速，需要選用檢測距離較遠的傳感器。目前應用的傳感器主要有：攝像頭、毫米波雷達、激光雷達。2）泊車運行在低速，一般選用檢測距離10m內傳感器。目前應用傳感器主要有：雷達、攝像頭。攝像攝像頭頭是是車車上上應用最廣泛

33、的傳感器之一，其核心是應用最廣泛的傳感器之一，其核心是COMSCOMS圖像傳感器（圖像傳感器（CISCIS）。）。相比于消費級CIS，車載CIS需要解決更多的出行工況的具體問題，比如高動態范圍、LED燈頻閃、低照和安全性保證等。目前，安森美、韋爾股份在這個市場上處于領先地位。傳感器傳感器檢測距離檢測距離/ /范圍范圍優點優點缺點缺點攝像頭攝像頭長焦FOV15 200m長焦FOV15 200m長焦FOV15 200m受天氣和光線影響，無直接的距離信息對環境因素敏感，算法復雜毫米波雷達毫米波雷達24GHz 中短距離 30-50m77GHz 中短距離 100-150m距離、景深信息豐富，對障礙物識別

34、率搞檢測點稀疏，信息少激光雷達激光雷達100m左右信息豐富、抗干擾能力強成本高、目前車規級少超聲波雷達超聲波雷達數米范圍體積小，成本低距離有限環視攝像頭環視攝像頭5m以內成本低，技術成熟對光照、大氣敏感挑戰挑戰具體問題具體問題高動態范圍高動態范圍在同一個場景中，既有低照的區域，也有高亮的區域，高亮和低照的比值就被定義為這個場景的動態范圍。對于車載圖像來說，需要能夠將低照和高亮的區域都表現出來，要求傳感器探測更寬的場景照度范圍，而不損失明暗處細節。汽車圖像傳感器的動態范圍要超過120dB，通常在120dB-140dB之間。LEDLED燈頻閃燈頻閃LED燈是交流脈沖光源，其頻率與占空比是可變的，L

35、ED燈脈沖頻率越低，占空比越小，曝光時間越短。人的視覺是發現不了其中的空隙，是連續的“點亮”狀態，但是傳統車載攝像頭可以捕捉到亮和暗的屬性，傳回來的畫面里出現信息缺失或者信息錯誤，比如采集到的是明暗或者持續閃爍的圖像信息。低照低照在光照不足，又不可能大規模安裝補光照明設備的條件下，獲得清晰的圖像。消費電子可以補光或者閃光燈來彌補光線不足的問題。安全性安全性1）車規級安全要求高；2）環境溫度范圍大（-40到105度），消費電子在0-60度，而且傳感器性能對溫度又十分敏感；3）對使用壽命要求較長，8-10年。不同車載傳感器對比不同車載傳感器對比車載車載CISCIS特殊技術需求點不同特殊技術需求點不

36、同中國汽車基礎軟件發展白皮書中國汽車基礎軟件發展白皮書2.02.0、平、平安證券研究所安證券研究所重重點單品點單品車載車載CISCIS受益于自動駕駛落地，市場規模將快速提升受益于自動駕駛落地，市場規模將快速提升功能功能L4L4- -L5L5自動駕駛攝像頭需求量自動駕駛攝像頭需求量前視前視1-3目，1目為主，一些高端的車或者具備比較先進的自動駕駛的可能需要3目的攝像頭側向側向2目-4目后向后向1目環視及環視及APAAPA4目艙內駕駛員監測艙內駕駛員監測1目-2目乘客狀態（可能）乘客狀態（可能）1目行車記錄儀或者事件記錄儀行車記錄儀或者事件記錄儀（政策要求）（政策要求）1目合計合計11目-16目0

37、.043813351.79135810102030405060708090100Lidar雷達計算攝像頭模組收入（2020）收入（2025）車載車載CISCIS是是ADASADAS的核心傳感器，可以彌補雷達在物體識別上的缺陷，也是最接近人類視覺的傳感器，其在汽車領域應用廣泛。的核心傳感器，可以彌補雷達在物體識別上的缺陷，也是最接近人類視覺的傳感器，其在汽車領域應用廣泛。CIS從早期用于行車記錄、倒車影像、泊車環視等場景，正逐步延伸到智能座艙內行為識別和ADAS輔助駕駛，應用潛力開始凸顯。由于新增由于新增了了自動駕駛自動駕駛功功能，汽車的攝像頭需求量將快速增加，相應能，汽車的攝像頭需求量將快速增

38、加，相應CISCIS的需求量也將明顯提升。的需求量也將明顯提升。如果在2023年能夠實現L3以上級自動駕駛的落地，單車攝像頭數量有望上升到11目到16目左右。結合全球每年8000萬到1億輛的汽車銷量，攝像頭需求量最多可能在16億顆左右，CIS均價可能在5美金以上，市場規?？赡苓_到80億-100億美元。YOLEYOLE、平安證券研究所、平安證券研究所L4L4- -L5L5級車載攝像頭需求量分布級車載攝像頭需求量分布全球全球ADASADAS汽車主要主要傳感器市場規模及預測（億美元）汽車主要主要傳感器市場規模及預測（億美元）重要單品重要單品| |功率半導體：功率半導體：IGBTIGBT應用廣泛，應用

39、廣泛，本土本土廠商正在發力廠商正在發力功率半導體是新能源汽車中使用最多的半導體器件之一。新能源車電池普遍使用高壓電路，對電池輸出的高電壓進行電壓變化的需求大幅上升，因此需要大量DC/AC逆變器、變壓器、整流器等大量用到功率半導體。其中，IGBT下游應用中，30%來自于新能源汽車。隨著國內新能源車滲透率的提升，IGBT等功率半導體的需求也將實現快速增長。國內廠商如時代電氣、比亞迪半導體、斯達半導、新潔能等廠商正在加快在這個領域發力，國產替代正在推進中。應用要求應用要求電機控制器電機控制器IGBTIGBT模塊模塊海拔海拔=4000m=4000m環境溫度環境溫度純電動：-40-85；混合動力：-40

40、-105結溫=175震動范圍震動范圍=10g=10g壽命壽命乘用車：=10年，24萬KM；商用車=8年，60萬KM溫度循環：25-105，=20000次；同等條件下工業級：5000次功率密度功率密度=17KW/L汽車級IGBT或者定制模塊效率效率=98%-功率等級功率等級額定30KW-135KW；峰值55KW-220KW300A-820A電壓等級電壓等級直流電壓384V-540V650V-1200V頻率頻率-4KHz-10KHz功率半導體在新能源車中的應用功率半導體在新能源車中的應用國內國內IGBTIGBT下游應用分布下游應用分布車載車載IGBTIGBT模塊性能要求模塊性能要求比亞迪、比亞迪、

41、集邦咨集邦咨詢詢、平安證券研究所平安證券研究所目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S趨勢：供需偏緊格局將持續，國內廠商市場機遇顯現趨勢：供需偏緊格局將持續，國內廠商市場機遇顯現1717現狀現狀：汽車“三化”提速，汽車芯片應用大幅提升：汽車“三化”提速，汽車芯片應用大幅提升缺缺芯復盤：芯復盤：供應供應鏈先天不足是主因，疫情沖擊等火上澆油鏈先天不足是主因，疫情沖擊等火上澆油投資建議及風險提示投資建議及風險提示復盤復盤20202020年以來汽車“年以來汽車“芯片荒”席卷全球，車企減產嚴芯片荒”席卷全球，車企減產嚴重重2020年下半年以來市場上出現了“芯片荒”，汽車芯片受到

42、的影響最大，車企不得不大規模削減產量。大眾、通用、福特、本田、豐田等一線廠商也因缺芯，出現了不同程度的減產甚至停產，不少汽車企業均未完成年度銷量目標。根據AFS統計，2021年，由于芯片短缺，全球汽車市場累計減產量約為1020萬輛。其中，亞洲車廠受到的影響最大，除了中國減產接近兩百萬輛之外，亞洲其他地區減產也達到了174萬輛；北美和歐洲同樣也大規模削減了產量。20212021年國內外主要車廠停產情況（部分）年國內外主要車廠停產情況（部分）主要車企國內優惠主要車企國內優惠/ /現車情況現車情況公司公司車型車型優惠優惠/ /現車情況現車情況奔馳新款C260L無優惠，有現車。一年內符合要求的二手車可

43、以按開票價格回收中期改款E260L優惠1萬，等車1-2月。一年內符合要求的二手車可以按開票價格回收寶馬325Li無優惠，無現車525Li有優惠，等車2個月東風本田思域需加價，無現車，等車兩個月廣汽豐田 漢蘭達 無現車，等車4-6個月一汽大眾高爾夫 無優惠，無現車，等車2-3個月速騰部分優惠，部分現車，等車2-3個月上汽大眾途觀L 無優惠，等車1個月20212021年全球各地區汽車累計減產量年全球各地區汽車累計減產量（萬輛）（萬輛）AFSAFS、公司公告、平安證券研究所、公司公告、平安證券研究所317.8295.4198.217435.56.5050100150200250300350北美洲歐洲

44、中國亞洲其他地區南美洲中東/非洲誘因誘因| |供應供應鏈先天不足、“天災”、“人禍”等鏈先天不足、“天災”、“人禍”等引引發汽車缺發汽車缺芯芯潮潮2020年下半年開始并影響至今的汽車缺芯潮，已經在2021年帶來了超過千萬輛的汽車產量的損失，2022年1季度，相關影響還在延續。一方面，汽車行業供應鏈固有的缺陷在放大，車廠對汽車市場需求判斷存在偏差；另一方面，汽車芯片生產的產能本來緊張，加上消費電子等方面的擠壓，留給汽車芯片的產能十分有限，而且短期新增產能的可能性不大。多因素合力誘發“缺芯潮”多因素合力誘發“缺芯潮”汽車缺芯時間線汽車缺芯時間線復盤復盤| |車載芯片產能投資保守，難以響應突發需求增

45、長車載芯片產能投資保守，難以響應突發需求增長全球汽車芯片產全球汽車芯片產能投資相對保能投資相對保守。守。如前所述，車載芯片占全球半導體市場總銷售額比例在10%上下，占比不高。以全球最大晶圓代工廠臺積電為例，車載芯片業務占其業務總比例基本不超過5%。而且，車載芯片毛利率相較于消費電子而言較低，且技術要求嚴格，代工廠商在該領域意愿不足。需需求端也出現了誤判。求端也出現了誤判。2020年以前，汽車市場低迷，車廠和Tier1對芯片需求預期非常低，但是隨著新能源汽車市場的恢復，供需矛盾開始凸顯。按照IC Insights的預計，2021年全球汽車芯片的出貨量達到524億顆，同比增長近30%，相比前幾年的

46、低迷，可謂是大超預期。全球新能源汽車銷售量（萬輛）全球新能源汽車銷售量（萬輛）EVTankEVTank、IC Insights、平安證券研究所、平安證券研究所全球汽車芯片出貨量（億顆）全球汽車芯片出貨量（億顆）復盤復盤| |消消費電子芯片需求增長快速，對汽車電子產能擠壓明顯費電子芯片需求增長快速，對汽車電子產能擠壓明顯IHS MarkeIHS Marke、平安證券研究所、平安證券研究所疫情蔓延以來，遠程辦公、線上教育等線上化應用開始普及，消費者對個人計算機、服務器等IT產品和基礎設施的需求明顯擴大，消費電子等芯片市場的增長搶占了部分汽車芯片產能。麥肯錫發布的報告顯示，5G等應用由于需要大量與汽

47、車芯片制程類似的射頻芯片（40-90nm工藝），擠占了汽車芯片的排產，使得本來捉襟見肘的汽車芯片產能更加緊張。細分領域半導體工藝制程細分領域半導體工藝制程節點分布（節點分布（部分）部分）各細分領域芯片與汽車芯片節點重合情況各細分領域芯片與汽車芯片節點重合情況電氣化電氣化5G5G物聯網邊緣計算物聯網邊緣計算先進及領先先進及領先制制程程( (28nm)28nm)無低度重疊：邏輯現場可編程門陣列專用集成電路低度重疊:主處理單元存儲相對落相對落后后的的制制程程(28nm)(28nm)高度重疊：分立器件能源管理電源單元中等重疊：射頻開關雙工器天線中等重疊：傳感器微控制器模擬（通信）010%5%25%40

48、%45%45%70%30%20%30%5%30%25%20%00%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%高端筆記本電腦高端醫用核磁共振掃描儀BEV汽車（新OEM）ICE汽車（傳統OEM）落后節點(450nm)成熟節點(40-450nm)先進節點(10-39nm)領先節點(10nm)復盤復盤芯片廠商輕制造化嚴重，對臺積電等過度依賴加劇了芯片短缺芯片廠商輕制造化嚴重，對臺積電等過度依賴加劇了芯片短缺從缺芯的類別看，在早期只是ESP、VCU、TCU等控制類系統的芯片供應短缺，而隨著疫情的發酵和芯片市場的炒作，到2021年第三季度的后期，連收音機、車載中控屏、汽車燈具等傳統部件

49、都開始出現缺芯。近年來，芯片廠商開始輕制造化，尤其是AI芯片、汽車MCU，絕大多數都開始選擇代工模式。結果是這些芯片對臺積電等代工廠的產線依賴嚴重。其中，臺積電生產的汽車MCU已占據約70%的市場份額。2020年底以來，臺積電排產的重點是計算芯片。汽車芯片需求大幅上升之后，臺積電等廠商也很難實現轉產，其他代工廠由于車規級芯片認證問題很難切進去，新建產能“遠水難救近火”。車載車載MCUMCU主要主要供應商供應商與臺積電的合作與臺積電的合作主要車載芯片對臺積電的依賴情況主要車載芯片對臺積電的依賴情況IHSIHS、平安證券研究所、平安證券研究所復盤復盤| |車廠準時制模式弊端開始凸顯，分層產業鏈也造

50、成溝通不暢車廠準時制模式弊端開始凸顯，分層產業鏈也造成溝通不暢汽汽車供應鏈普遍采車供應鏈普遍采用“用“準時制”準時制”制制造模式來壓低庫存，以降造模式來壓低庫存，以降低成本、提高周轉率低成本、提高周轉率。豐田的準時制，相比福特的流水線作業更進一步，要求采購必要數量的零部件在必要的時間送到生產線，追求無庫存和最小庫存。但這種模式在降本增效的同時，增加了供應鏈的脆弱性，一旦出現零部件短缺，就會導致供應鏈癱瘓。在“準時制”的背景下，車廠可能在量產的前30天取消訂單，芯片廠大量的投資可能“泡湯”，一定程度上也抑制了廠商在新產能建設的積極性。在汽車芯片供應鏈條中，分層明顯，靈活性不足、溝通不暢在汽車芯片