汽车半导体行业深度报告:电动化智能化双轮驱动,车载半导体拾级而上

汽车电动化智能化带动半导体价值量显著增长,汽车半导体迈入新时代。

汽车电动化智能化带动半导体价值量显著增长,汽车半导体迈入新时代。全球电动化进入加速发展阶段,电动车单车半导体价值量约为传统燃油车 2 倍,其中功率半导体贡献主要增量;智能化则带动 CIS、MCU、存储芯片、SoC 芯片等需求量攀升。2021年全球汽车半导体市场规模达 467 亿美元,预计 2025 年将突破 800 亿美元,2021-25 年 CAGR 达 15%。目前汽车半导体市场主要由海外大厂主导,但国产车崛起+国内厂商加快布局带来各细分赛道国产替代机遇,功率半导体、CIS 国产化进程较快,且功率半导体赛道具备较高弹性;车规 MCU、模拟和存储芯片国产化率仍较低,国内厂商大多处于导入窗口期,后续国产替代速度:模拟>MCU>存储;车规 SoC 方面,华为、地平线等国内厂商在产品和客户方面持续突破,未来高算力、高能效比等高端 SoC 国产化空间较大。

功率半导体:电动化核心增量,高成长与国产替代共演绎。功率半导体在单车半导体中的成本占比从传统燃油车的 21%提升至纯电动车的 55%。1)IGBT:作为逆变器等系统部件的核心器件,IGBT 需求快速增长。我们测算全球新能源车 IGBT 市场规模将从 2021 年 19.8 亿美元增长至 2025 年 73 亿美元,CAGR 达 38.5%。现阶段市场仍由英飞凌等海外厂商主导,缺芯格局和本土电动车品牌崛起将加速 IGBT 国产替代进程。2)SiC:800V 快充是多数新能源车企布局方向,SiC 凭借性能优势和系统成本优势成为 800V 系统首选,现阶段 SiC 应用成本较高,预计 2025 年成本下降 20%+后有望迎来爆发增长,2026 年规模有望达 46 亿美元。目前 Wolfspeed 等海外 SiC 器件厂商在新能源车领域进展较快,国产厂商亦积极布局。

MCU:智能化大增量,本土厂商迎机遇。短期分布式架构仍是主流,ECU 芯片用量增加将推高 MCU 需求,同时当智能驾驶达到 L3 级之后,ADAS 成为车规 MCU 显著增量。2022 年车规 MCU 市场规模约 87 亿美元,2025 年有望达 120 亿美元,CAGR 为11.3%。格局方面,瑞萨、恩智浦、英飞凌市占率合计超 70%,三巨头产品覆盖较全面,行业集中度较高。近年部分大陆厂商开始从中低端车规 MCU 领域切入,并逐步向智能化所需的高端 MCU 延伸。

模拟:遍布各域,BMS 带来 10 亿美金新增量。模拟芯片可分为电源管理和信号链两大类,根据我们统计,目前全球模拟芯片 500 多亿美元市场中,约 25%用于汽车,规模超过 100 亿美元。全球市场来看,TI、ADI 两家占据全球半壁江山,呈现“两超多强”市场格局。模拟芯片起到桥梁和供电的辅助作用,遍及汽车五域的各个角落。增量方面,一是汽车智能化将使得配套使用的信号链、电源管理芯片增多;二是电动化下,BMS 模块带来 AFE 新需求,根据我们测算,其 2021 年市场规模接近 6 亿美元,2023 年市场规模可达到 10 亿美元。

SoC 芯片:自动驾驶和智能座舱双增量。1)自动驾驶 SoC:在 ADAS 升级需求和硬件预埋驱动下,自动驾驶 SoC 芯片市场快速增长,我们预计全球自动驾驶 SoC 市场将从 2021 年 15 亿美元增长至 2030 年 235 亿美元,CAGR 达 45%。格局方面,英伟达中高端市场优势显著,高通作为后入局者亦具备较强竞争力,原 ADAS 龙头 Mobileye逐步掉队,国内厂商地平线优势在于较强的芯片性能以及成熟完善的开放平台,华为则有望通过扩充造车产业链+全栈式服务获得更多定点。2)智能座舱 SoC:全球智能座舱渗透率将从 2021 年的 49.4%提升至 2025 年的 59.4%,智能座舱渗透和升级同步演进,对 SoC 芯片需求不断提升,我们测算 2021 年智能座舱 SoC 市场约 25 亿美元,预计 2030 年将达 69 亿美元,2021-30 年 CAGR 达 11.8%。格局方面,目前高通在中高端市场具备绝对优势;国内厂商方面,华为多个项目已量产,瑞芯微、芯擎科技在中高端产品领域实力初显,有望获得众多国内车企定点。我们认为,相比于自动驾驶 SoC,智能座舱 SoC 安全性要求相对较低、需求更多样化,本土厂商有望率先在该领域实现突破。

CIS:受益车载摄像头高成长确定性。智能驾驶感知层方案的视觉方案和多传感融合方案都将推升摄像头用量,ADAS 升级趋势下,摄像头像素、性能提高也将推高 ASP。CIS 在车载摄像头中的成本占比约 52%,显著受益车载摄像头高成长确定性。我们预计 2025 年全球车载 CIS 市场规模将达到 496 亿元,2021-2025 年 CAGR 达 18.4%,2030 年有望达到 851 亿元。格局方面,安森美和豪威是全球车载 CIS 两大龙头,2021年市占率分别为 45%和 29%,远高于第三名索尼(6%)。考虑到安森美 8MP 产品升级滞缓且短期难以解决产能短缺问题,我们认为豪威有望凭借技术、产能优势获得更多新车型定点,在未来 2-3 年内逐步抢占安森美份额。

存储芯片:智能网联催生存储芯片新需求,国产竞争格局有望逐步向好。在汽车智能化、网联化趋势下,海量数据对车载存储提出更高需求。1)DRAM:2021 年市场规模约 12 亿美元,预计 2025 年突破 20 亿美元。车规 DRAM 领域美光优势显著,市占率高达 45%,北京君正(ISSI)市占率 15%位居第二,目前逐步从 DDR3 向 DDR4和 LPDDR4 升级。2)NAND:行业具备增长潜力,我们预计车规 NAND 市场将从 2021年 10 亿美元增长至 2030 年 119 亿美元,CAGR 达 31%。目前市场主要由三星、铠侠等海外 NAND 龙头主导,兆易创新、东芯股份等国内厂商主要布局相对小众的利基市场。3)NOR:车载摄像头增加和仪表盘等升级都将推升 NOR Flash 需求,2025 年市场规模预计将达 9 亿美元。NOR 市场高度集中,2021 年华邦电子/旺宏/兆易创新市占率分别为 34.8%/32.7%/23.2%,兆易创新 GD25 系列已向多家车企批量出货,正在向45nm 制程升级,未来份额有望逐步提升。4)EEPROM:2022 年汽车 EEPROM 规模预计 2.6 亿美金,电动化+智能化将带动单车用量提升,2023 年单车用量预计将达26.7 颗(传统燃油车 15-20 颗)。意法半导体等海外企业领先,国产厂商加快布局,聚辰股份已有 A1、A2、A3 等级车规产品,22H1 已实现大批量出货;普冉股份车规EEPROM 已在车身摄像头和车载中控领域向海内外客户批量出货。

汽车电动智能化大趋势下,汽车半导体迈入新发展阶段,持续看好汽车半导体国产替代机遇。

1)功率半导体:电动化打开功率半导体成长空间,缺芯格局+本土电动车品牌崛起加速 IGBT 国产替代进程;SiC 量产上车前夕,国产厂商积极布局。建议关注:时代电气、斯达半导、士兰微、扬杰科技、宏微科技、新洁能、天岳先进、中瓷电子、三安光电等。

2)MCU:智能化带来增量,大陆厂商逐步从中低端向高端产品突破。建议关注:兆易创新、复旦微电、中颖电子、芯海科技、国芯科技等。

3)模拟:智能化、电气化带来配套增量,BMS 带来新需求,大陆厂商从中低端切入。建议关注:纳芯微、思瑞浦、圣邦股份、希荻微、必易微等。

4)SoC:自动驾驶和智能座舱共同驱动 SoC 芯片市场扩容,国内厂商在持续实现产品突破的同时,有望凭借本土优势提升市场份额。建议关注:瑞芯微、全志科技、晶晨股份等。

5)CIS:智能驾驶带来车载摄像头高成长确定性,车载 CIS 迎来量价齐升,国内厂商具备较强竞争力。建议关注:韦尔股份、思特威等。

6)存储芯片:智能网联催生存储芯片新需求,DRAM 和 NAND 增量显著,NOR 国产格局逐步向好。建议关注:兆易创新、北京君正、聚辰股份、东芯股份、普冉股份等。

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