汽车半导体4月专题：车规半导体高景气，聚焦“能量流”和“数据流”

汽车成为半导体重要增长极，聚焦“数据流、能量流”两条主线。在汽车电动化、智能化、网联化背景下，汽车供应链正得以价值重构：以电能为轴，由运载工具向联网化智能移动终端升级，形成了硬件、软件和服务为核心的竞争要素，成为了电子产业链延伸布局的新蓝海。作为半导体的重要增长极，汽车市场对应的增量空间沿“能量流”和“数据流”两条主线展开，能量流为汽车提供底层能量支撑，数据流为汽车提供顶层控制和场景丰富。 新能源汽车销量持续旺盛，零部件及芯片需求同步攀升。3 月新能源汽车销量保持强劲增长：广汽埃安成为首家突破 2 万量的车企，小鹏、哪吒、理想、零跑均过万辆。此前，2 月全国新能源乘用车销量为 24.6 万辆(YoY +160%)，新能源乘用车电机电控搭载量为 27.1 万台(YoY +140%)，其中多合一电驱动系统搭载量为 14.06 万台(YoY +134%)；OBC 与 BMS 装机量为 24.57 万套(YoY+160%)、24.61 万套(YoY +160%)。随着电驱系统、车载充电器及电池管理系统装机量持续增加，全球汽车 MCU、PMIC、IGBT 等芯片供应持续紧张，英飞凌、意法半导体等大厂纷纷发布涨价函，预计供需紧张态势有望延续至 3Q22。 汽车电动化驱动半导体量价齐升。汽车电动化过程中，电能取代燃油成为汽车驱动的能量来源，汽车电力电子架构及能量流发生变化：新增“三电系统”即电池、电机、电控系及配套的 DC-DC 模块、电池管理、车载充电器等系统以完成电能在汽车中的分配与管理。相应地，实现能量转换的功率半导体含量倍增（纯电动汽车单车价值量在 1000 美元以上）。根据 Yole 预测，26 年全球新能源汽车功率半导体市场将增加至 56 亿美元，复合增速 26%；其中，SiC 模块将达 17.4 亿美元，占 31%；IGBT 模块将达 22 美元，占 39%。 ADAS 有望快速渗透，自动驾驶芯片和视觉感知芯片迎变局。Yole 预计 30 年全球 ADAS 渗透率将从 21 年的 12%提升至 49%，期间搭载 L1-L2 级别（包含L2+、L2++）ADAS 车型为主力。自动驾驶等级提升要求汽车环境感知、规划决策能力升级，作为自动驾驶域控制器核心的计算芯片向大幅提升 AI 算力方向演进，以满足即时处理海量来自数量、种类繁多的传感器数据和在复杂道路环境下做出行驶决策。视觉感知升级一方面推动车载 CIS 量价齐升,ICV Tank 预测 26 年全球车载 CIS 市场规模从 2021 年的 38.1 亿美元增长至 90.7亿美元（CAGR 18.9%）；另一方面或促进车载 ISP 向 CIS 或视觉处理器 SoC集成的变局，独立 ISP、CIS 和视觉处理器设计公司皆迎新的市场机遇。 “一芯多屏”渐成智能座舱发展趋势，座舱芯片朝大算力方向进阶。汽车座舱智能化是通过提升车内交互体验感从而提高驾驶员的情境意识、信任、舒适性、更好的用户体验以及可用性和安全性。根据 ICV Tank 预测，智能座舱市场空间将从 400 亿美元提升至 681 亿美元。座舱从分布式向域控制演进下，依靠一颗 SoC 芯片运行多个操作系统、同时驱动多个显示屏融合交互（即“一芯多屏”）逐渐成为发展趋势，要求智能座舱 SoC 芯片主要朝大幅提升 CPU、GPU、AI 算力方向发展。 投资建议：聚焦“数据流、能量流”两条主线，推荐汽车功率半导体标的士兰微和闻泰科技、特色工艺晶圆代工厂华虹半导体、汽车 CIS 大厂韦尔股份、车载存储芯片设计公司北京君正、车规多媒体芯片设计公司晶晨股份等。 风险提示：电动化、智能化不及预期；汽车需求下降；全球供应链不确定性。 汽车半导体主线：能量流与数据流..................................................................................................................5汽车半导体行业动态..........................................................................................................................................6 智能化带动自动驾驶和座舱芯片蓬勃发展....................................................................................16 免责声明............................................................................................................................................25 表表表表 ..............................................................................................1：2022年2月全国新能源汽车电驱动市场情况 7 7 19 24 .........................................................................2：2022年2月全国新能源汽车乘用车OBC及BMS市场情况 .........................................................................................................................................3：主流自动驾驶芯片.........................................................................................................................................4：本土汽车座舱芯片 行业概况 汽车半导体主线：能量流与数据流 在汽车电动化、智能化、网联化背景下，汽车产品价值链重塑：汽车以电能为轴，从运载工具向联网化智能移动终端升级，形成了硬件、软件和服务为核心的竞争要素，成为了电子产业链延伸布局的新蓝海。因此，新能源汽车成为了半导体行业未来的核心增量应用场景，其对应增量空间沿能量流和数据流两条主线展开： 能量流：为汽车运行的底层能量支撑，从外部充电设备、车载充电机OBC（输入为交流电流时使用）到（1）大三电（高压动力电池、电控及驱动电机）服务于驾驶域、（2）小三电（低压电池、中小微电控及电机）服务于车身域； 以自上而下的方式及整车、系统、器件进行层层递进，在此过程中，实现电能转换的功率半导体及电能管理的配套芯片用量将显著增加。 数据流：为汽车运行提供顶层控制，从信息感知到处理应用实现辅助/智能驾驶，同时由计算控制到座舱域以视听触等五感进行信息交互（HUD、中控仪表、车灯、玻璃等）；汽车电气结构从过去分布架构（Distributed）向域中心架构(Domain Centralized)演进。在此过程中，座舱域和辅助/自动驾驶域催生域控制器主芯片/计算平台算力需求、传感器系统芯片数量和性能需求明显提升。 图1：汽车电子两条主线：能量流与数据流 汽车半导体行业动态 4月1日，多家新能源车企发布3月销量快报。随着春节后生产节奏加快，3月新能源汽车销量保持强劲增长势头：广汽埃安成为首家突破2万量的车企（20317辆，MoM+138%,YoY+189%），小鹏（15414辆，MoM+148%,YoY+202%）、哪吒（12026辆，MoM+69%,YoY+270%）、理想（11034辆，MoM+31%,YoY+152%）、零跑（10059辆，MoM+198%,YoY+202%）均过万辆。 图2：2019-2022年全国新能源汽车产销量情况（万辆） 图3：全国新能源汽车市场销量（按动力，万辆） 此前，据中汽协统计，2022年2月新能源汽车产销分别为36.8万辆和33.4万辆，同比增长2.0倍和1.8倍。其中，长城、吉利等车企销量受车身电子稳定系统及转向系统芯片等供应短缺影响环比分别下降52%、46%。缺芯、补贴退坡及原材料上涨等因素使得纯电动汽车成本端承压，其中销量占比最大而售价最低的A00级小型汽车受影响最为明显，而电动化程度相对低的插电式混合动力汽车成本端具备优势，销量增幅高于纯电动汽车。 图4：全国乘用车新能源汽车市场情况（按车型，万辆） 图5：2022年2月乘用车新四化指数 智能化：按L0-L5自动驾驶级别进行衡量，至少满足L1条件的车型可称为智能化车型（22年1月增加自适应巡航系统必装）。网联化:初级（车联网）、中级(人与车智能交互)和高级(车与万物互联），初级至少需具备(上网)移动通信模块(22年1月增加OTA在线升级）。 A级-轴距 :2.45-2.65m ，排量:1.6-2.0L;B级-轴距2.6-2.75米，排量1.8-2.4L;C级-轴距 :2.7-2.8m ，排量2-3L;D级-轴距大于2.8m ，排量3.0L以上。） 新能源汽车纯电动A00级车占比近32%，高端车型增长强势。据乘联会统计，2月新能源汽车纯电动市场，A00级电动车销量6.3万辆，占比为23.3%；A0级纯电动车销量2.62万，占比为9.6%；A级电动车占比为22%，B级电动车占比为20.9%。 汽车智能化标准升级，网联化程度明显增加。根据乘联会制定新四化指数，随智能化程度增加，对智能化指数标准增加必装自适应巡航系统的要求，使得智能化指数因标准调整下降，实际已有超过三成左右的车型已经正式进入智能化进程； 而随着对软件升级等服务需求的增加，汽车网联化程度快速提升。 表1：2022年2月全国新能源汽车电驱动市场情况 2月电机电控系统同比增长140%，第三方供应商保持领先。根据NE时代统计，2022年2月新能源乘用车电机电控搭载量为27.1万台，同比增长140%；前两个月销量累计已占去年全年总量的19%，新能源乘用车多合一电驱动系统搭载量为14.06万台，同比增长134%，占到总配套量的51.8%。电机供应市场分散，车企自建配套受整车销量波动影响变化较大，日本电产、汇川、联合电子、上海电驱动等第三方供应商保持领先。电控供应商市场相对稳定，纷纷布局SiC电控方向。 表2：2022年2月全国新能源汽车乘用车OBC及BMS市场情况 2月OBC、BMS出货量快速增长，同比均增加160%以上。国内新能源乘用车OBC装机量为24.57万套，同比增长160.2%；弗迪动力、威迈斯继续保持前两位，英搏尔凭借A00客户优势，市场份额占比提升。乘用车BMS装机量为24.61万套，同比增长160.7%。弗迪电池优势明显，凭借入门级车型客户的优势，国创新能（配套奇瑞新能源）和锐能科技（配套长安和吉利入门级车型）进入前十。 电动化驱动电力电子器件量价齐升 汽车电动化过程中，电能取代燃油成为汽车驱动的能量来源，汽车能量流发生变化。新能源汽车不再使用汽油发动机、油箱或变速器，“三电系统”即电池、电机、电控系统取而代之；同时，配套新增DC-DC模块、电机控制系统、电池管理系统、高压电路等系统以完成电能在汽车中的分配与管理。相应地，实现能量转换的核心器件——功率半导体含量大大增加。 以纯电动汽车为例子，电能主要用于汽车驱动及车身/辅助系统。在驱动端，电能依次流经外部充电设备、车载充电机OBC（输入为交流电流时使用）、电池、逆变器、电机电控、减速箱、车轮，同时通过电池管理系统进行能量管理；在车身及辅助系统端，电能从电池处流出，经过DC-DC转换器、低压电池、辅助系统。 图6：汽车电