汽车芯片：电动化乘势而行，智能化浪潮之巅

汽车电动化+智能化带动整体产业价值链构成的升级，汽车芯片含量+重要性成倍提升，将迎来价值向成长的重估机会。电动车半导体含量约为燃油车2倍，智能车为8-10倍。需求增量端2020年全球约需要439亿颗汽车芯片，2035年增长为1285亿颗。价值增量端，2020年汽车芯片价值量为339亿美元，2035年为893亿美元。可见芯片将成为汽车新利润增长点，有望成为引领半导体发展新驱动力。 看好汽车五大核心芯片板块主控、功率、模拟、传感、存储量价齐升 1.主控芯片： 算力随着智能化提升不断提升从L1<1TOPS到L5 1000+TOPS算力推动主控芯片高速增长。1）智能座舱芯片：智能座舱从电子座舱演进到第三生活空间带动SoC芯片渗透率不断提升，2030年接近9成。算力方面，预计2024年座舱NPU算力需求为2021年的10倍，同时座舱处理器支持接入更多显示屏和传感器，芯片需求及迭代进程不断加速。2）自动驾驶芯片：自动驾驶芯片一方面需要满足更高的安全等级，同时随着自动驾驶几倍的提升，需要更高的算力支持，未来自动驾驶芯片会往集成“CPU+XPU”的异构式SoC（XPU包括GPU/FPGA/ASIC等）发展，晶晨股份、瑞芯微、富瀚微等加速布局汽车SoC芯片； 2.功率半导体： 价值量增加幅度最大，燃油车功率半导体单车价值量达87.6美元，新能源汽车458.7美元，实现四倍以上增长，1）IGBT：为新能源应用刚需芯片有望快速增长，A级价值最高达到3900人民币。2）SiC：1张6寸晶圆约满足7辆车的SiC需求，2025年对应六寸需求大于100万片。SiC价格与传统产品价差持续缩小，叠加物理性能优势及碳中和需求，预计SiC 2022年迎增长拐点, 2026年将全面铺开。 我国闻泰科技、东微半导、士兰微、时代电气、斯达半导等积极布局； 3.模拟芯片： 覆盖各大核心板块，包括车身、仪表、底盘、动力总成及ADAS，汽车单机价值量月为200美金，为最高下游。1）电源管理：汽车为增速最高下游，CAGR达9%，其中车体跟底盘占比最高达4成。2）信号链：智能化产品基石，汽车四化推动加速成长。我国圣邦股份、思瑞浦等加速布局； 4.传感器： L2级别汽车预计会携带6颗传感器价值量约为160美元，L5级别提升至32颗传感器价值量970美元（超声波雷达10颗+长短距离雷达传感器8颗+环视摄像头5个+长距离摄像头4个+立体摄像机2个+Ubolo 1个+激光雷达1颗+航位推算1个）。图像传感器+毫米波雷达+激光雷达融合方案成为主流，三者互为补偿和安全冗余，提高整体感知方案的精度及安全性，保障自动驾驶的安全。我国韦尔股份等新产品导入车用市场，禾赛、速腾、法雷奥等发布激光雷达新产品； 5.存储芯片： 电动化、信息化、智能化、网联化发展推动汽车存储革命，将由GB级走向TB级别。举例来看，L4级别传感器因数量及分辨率需求的提升每两小时就需要存储2TB场景记录数据，汽车将成为存储器步入千亿美金市场的核心因素。DRAM：一辆车预估需求150GB，价值量超130美金。NAND：五大域融合下，2025年需求将达2TB+。我国北京君正、兆易创新等产品导入车用市场。 看好我国核心汽车芯片公司在智能&电动化浪潮下的产业链重构+国产替代浪潮下的机遇。汽车芯片国产化率不足10%，头部厂商格局垄断同时与Tier1关系较为牢固。未来OEM+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破，向平台+生态模式跃迁，从“整车厂主导”，发展到“掌握核心技术关键环节企业（如芯片）为主导”，叠加汽车缺芯持续交货周期持续拉长加速国产替代，我国汽车芯片厂商迎来机遇。 投资建议： 主控芯片：晶晨股份、瑞芯微、富瀚微、兆易创新、中颖电子、全志科技、复旦微电、紫光国微、安路科技等；功率半导体：闻泰科技、东微半导、斯达半导、士兰微、时代电气、华润微、宏微科技、新洁能、扬杰科技、中芯国际、华虹半导体等；模拟芯片：圣邦股份、思瑞浦、纳芯微、艾为电子、上海贝岭、力芯微等；传感器：韦尔股份、格科微等；存储芯片：北京君正、兆易创新、复旦微电、普冉股份、聚辰股份等。 风险提示：新冠疫情带来的产能紧缺；新能源车渗透率不及预期；系统性风险。 核心图表一览： 图1：我国乘用车销量及自动驾驶级别渗透情况（万台，%） 图2：全球各地区汽车芯片市场规模（百万美元） 图3：传统汽车及新能源汽车价值量差异及车规级芯片自主率情况（美元、%） 图4：中国汽车芯片细分市场规模 图5：TESLAMODEL S汽车芯片拆解 图6：汽车半导体应用和设备增长预测 图7：中国汽车芯片重点公司估值表，各公司详细汽车芯片产品进展见第三章（wind一致预期，截至2022.5.25） 1.汽车芯片：产业加速变革升级，智能化+电动化浪潮下芯机遇涌现 我们看好智能化浪潮&碳中和政策下，汽车行业将迎来价值向成长的重估机会，汽车芯片将在智能化赋能下重估，有望成为半导体行业的新推动力。 智能化驱动下汽车行业有望实现产业变革升级，加速步入万物互联+万物智联的新时代。 目前消费电子已经先一步步入智能化时代，而汽车行业目前落后于消费电子（功能机到智能机）行业仍处在信息时代，未来面临着从信息时代到智能时代新的产业升级，整体过程可以类比功能机到智能机。 图8：汽车目前仍处于信息化时代，未来面临着从信息时代到智能时代新的产业升级，整体过程可以类比功能机到智能机 1.1.增长动能：电动化+智能化加速，汽车芯片为增速最高下游 根据海思在2021中国汽车半导体产业大会发布的数据，汽车智能化+电动化时代开启，带动汽车芯片量价齐升，预计汽车电子占比汽车总成本在2030年会达到50%。电动化+智能化趋势下，带动主控芯片、存储芯片、功率芯片、通信与接口芯片、传感器等芯片快速发展，芯片单位价值不断提升，整车芯片总价值量不断攀升。 图9：智能化时代来临，随着汽车电子占比持续提升，汽车半导体空间持续提升 汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢，汽车芯片是助力汽车步入智能时代的核心。 从物理世界的感知到物理世界的表达，汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢，需要具备四种基础能力：联接能力、感知能力、表达能力以及计算能力，这四种能力需要大量的芯片来支撑实现。 政策端受益碳中和推动，电动化浪潮迭起，看好新能源汽车快速起量。根据意法半导体在2021中国汽车半导体产业大会公布的全球禁售燃油车时间表，我国预计2040年将全面禁售汽油及燃油车。IEA预计到2050年电能将占据整体交通领域45%的份额，化石能源占比降低为10%。 图10：全球禁售燃油车时间表 图12：三电系统带来的汽车电子BOM增量 电动化，在上半场完美地完成了自己的减碳任务的宣示，行业格局渐已成型。时间来到了下半场，众多新能源汽车玩家之间应该如何竞争呢？接力棒随即传到了“智能化”的手中，这是车企在下半场角逐的重中之重。不仅是新能源、“新势力”之争。 汽车智能化趋势明确，L2+/L3已经是消费者刚需。iResearch预计2025年中国智能驾驶汽车产销量超过2000万台，其中L2+/L3数量将超过半数,自动驾驶不断迭代带动汽车芯片快速成长。 图13：全球智能驾驶市场渗透率预测 从L0-L5，需要越来越多的依赖于机器而非个人，也相应的对应传感器、主控芯片、存储芯片、功率半导体等越来越高。 图14：智能化程度越高，对应相应芯片的依赖程度越高 汽车智能化+电动化带动汽车半导体含量持续提升，其中智能化带动更高的半导体含量提升。电动车半导体含量约为燃油车的两倍，智能车的半导体含量是传统汽车的N倍，看好新能源汽车开启半导体行业新一轮成长趋势。 图15：汽车电动化：三电系统 图16：汽车智能化：智能座舱+智能驾驶 以智能传感器为例，汽车智能化浪潮下半导体含量将从L2级别的160-180美金提升至L2+级别的280-350美金，到L4/L5级别的1150-1250美金以上。 图17：以智能传感器为例，汽车智能化浪潮下半导体含量将从L2级别的160-180美金提升至L4/L5级别的1150美金以上 历史来看，半导体行业的增长是由少数杀手级应用推动的，我们看好智能化+电动化时代背景下汽车半导体的需求快速增长，有望成为引领半导体发展的新驱动力。从过去几十年的半导体行业发展中可以看到2000以前半导体为专用领域主要受益于航天、军事等下游领域带动需求，2000-2010年间半导体主要受益于计算机及笔记本电脑带动起量，2010-2020年间手机、平板电脑等迭起带动半导体需求起量，2020-2030年间我们预判汽车可能成为引领半导体发展的新驱动力。 图18：亚洲半导体下游需求情况（十亿美元，%），汽车板块增速最快CAGR达14.9% 图19：半导体行业的增长是由少数杀手级应用推动的，新的十年汽车的需求增长有望成为半导体行业新的推动力，推动汽车芯片行业发展的主要推动力为1、自动驾驶、2、碳中和、3、智能座舱 1.2.价值测算：新四化发展明确，汽车芯片需求+价值量双翼齐飞 汽车新四化（“M.A.D.E”，即M-Mobility移动出行，A-Autonomous driving自动驾驶，D-Digitalization数字化，E-Electrification电气化）将带来整车电子电气相关价值的大幅提升。汽车电子电气相关的BOM（物料清单）价值（含电池与电机），将从2019年的~3,145美元（豪华品牌L1级别ADAS汽油车）提升至2025年的~7,030美元（豪华品牌L3级别自动驾驶纯电车）。 图20：M.A.D.E(即M-Mobility移动出行，A-Autonomous driving自动驾驶，D-Digitalization数字化，E-Electrification电气化)趋势对汽车电子相关BOM的影响趋势1) [2019-2025;美元/车] 根据ST在2021中国汽车半导体产业大会发布的数据： 与传统汽车相比，预测新能源汽车用到的各类芯片数量都会有显著的提升。以下为新能源汽车相较于传统汽车的半导体增量测算： 1）电源管理芯片：预计新能源汽车需要用到的电源管理芯片相较于传统汽车需要的芯片要增长将近20%的芯片达到50颗； 2）Gate driver：预计新能源汽车用到的Gatedriver相较于传统汽车是全新的需求，每辆车需要30颗芯片； 3）CIS、ISP：预计新能源汽车用到的CIS、ISP增加50%的需求每辆车用到20颗； 4）Display：预计每辆新能源车需要8片; 5）MCU：新能源汽车用到MCU需要增加30%的需求量每辆车至少需要35片； 6）SiC：同样也是新能源车对于半导体的全新的需求 全球汽车销量变化对于半导体芯片的需求增量测算： 假设传统汽车需要的半导体芯片为500-600颗芯片/辆，新能源汽车需要的半导体芯片为1000-2000颗芯片/辆： 以2020年传统汽车销量7276万台测算，新能源汽车324万台测算，整体全球需要的汽车芯片为439亿颗每年。 预计2026年传统汽车销量6780万台测算，新能源汽车4420万台测算，整体全球需要的汽车芯片增加为903亿颗每年。 预计2035年传统汽车销量2400万台测算，新能源汽车9600万台测算，整体全球需要的汽车芯片增加为1285亿颗每年。 图21：全球汽车销量对于半导体芯片的需求增量测算 全球汽车销量变化对于半导体芯片的价值增量测算： 假设传统汽车需要的半导体芯片为397-462美元/辆，新能源汽车需要的半导体芯片为786-859美元/辆： 以2020年传统汽车销量7276万台测算，新能源汽车324万台测算，全年整体全球汽车芯片价值量为339亿美元。 预计2026年传统汽车销量6780万台测算，新能源汽车4420万台测算，全年整体全球汽车芯片价值量为655亿美元。 预计2035年传统汽车销量2400万台测算，新能源汽车9600万台测算，全年整体全球汽车芯片价值量为893亿美元