汽车电子行业深度报告:IGBT与SiC大放异彩

汽车电动化浪潮势不可挡,汽车电子迎来新机遇。汽车电子是安装在汽车上所有电子设备和电子元器件的总称,主要包括车身电子控制系统和车载电子装置。

汽车电动化浪潮势不可挡,汽车电子迎来新机遇。汽车电子是安装在汽车上所有电子设备和电子元器件的总称,主要包括车身电子控制系统和车载电子装置。根据 IEA 数据,2021 年全球 BEV 和 PHEV 销量合计 684 万辆,预计 2022/2025/2030 年将分别达到 973/1550/4813 万辆。根据 BCG 数据,预计全球电动车(纯电+插电+混合动力+轻混)2022/2025/2030 年渗透率将分别达到 25%/46%/76%。根据 Roland Berger 数据,在不考虑电池和电机情况下,豪华品牌 L1 级别 ADAS 汽油车整车电子 BOM 为 3145 美元,豪华品牌 L3 级别自动驾驶纯电车整车电子 BOM 为 7030 美元,增幅达到123.5%。

功率半导体最为受益,单车价值量增幅超 4 倍。伴随着汽车电动化过程,汽车半导体将充分受益。相比于传统燃油车,新增的半导体应用包括逆变器、车载充电机(OBC)、DC/DC 转换器、电池管理系统、加热器以及辅助逆变器。在各类汽车半导体产品中,功率半导体受益最大。根据 Infineon 和Strategy Analytics 数据,传统燃油车功率半导体价值量为 88 美元/辆,纯电动车功率半导体价值量为 459 美元/辆,增幅高达 421.6%。IGBT 作为逆变器等核心部件,充分受益于汽车电动化。根据 Yole 数据,全球 IGBT市场规模,2020 年 54 亿美元,2026 将增长到 84 亿美元,CA GR为 7.6%;各下游应用中,新能源车占比 9.4%。全球前 3 厂商为英飞凌、富士电机、三菱,中国厂商斯达半导排名第 6,是唯一进入前 10 的中国厂商。IGBT主要应用在逆变器、车载充电机(OBC)、DC/DC 转换器等,是逆变器中的核心零部件,随着电动车渗透率持续提升,IGBT 需求将持续高景气。我们预计 1 辆电动乘用车上 IGBT 价值量大约为 340 美元/辆。

动力电池向 800V 升级,SiC 性能优势明显,渗透率将逐步提升。为了提高充电效率,电动车电压平台将从 400V 向 800V 及以上升级,而在 800V 及以上高压情况下,SiC 由于在击穿场强、饱和电子漂移速率、热导率等性能指标上具有明显优势,在 800V 及以上电压情况下,比 IGBT 器件能量损耗低,封装尺寸小,能实现高频开关,并且耐高温、散热能力强,因此从性能上更适合 800V 及以上电压,但是由于 SiC 衬底生长速率慢、制备技术难度较大,导致大尺寸、高品质 SiC 衬底产量低、成本高,根据我们推算,1 辆电动车 SiC 器件价格为 1005 美元/辆。随着技术升级,Wolfspeed、II-V I、ROHM(SiCrystal)、天岳先进、晶盛机电、露笑科技、三安光电等全球主要厂商陆续扩产,未来 SiC 成本将有望持续降低,SiC 渗透率将稳步提升。

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