汽车半导体专题报告：电动车2.0+智能车1.0时代的半导体行业

中信期货研究|权益策略专题报告 2022-09-26 电动车2.0+智能车1.0时代的半导体行业 报告要点 本篇报告主要分析电动化和智能化下的半导体行业发展现状、细分半 导体种类的竞争格局、跟踪方法是什么。 ——汽车半导体专题报告 摘要： 2021年全球汽车半导体市场规模达516亿美元，2025年预计将达到836亿美元，5年CAGR达10%。数字芯片是增速最快的半导体种类，其中存储芯片2019-2025年CAGR达19%，逻辑芯片达18.5%。模拟IC和MCU价值最高，功率半导体单车价值量提升最大。功率器件和光学器件增速仅次于数字芯片，其中非LED光学半导体2019-2025CAGR达15%。 电动车2.0带来确定增量，智能车1.0打开想象空间。传统燃油车半导体单车价值 量约417美元/辆，其中功率半导体价值量约88美元/辆，而纯电动车半导体单车价 值量翻倍，达834美元/辆，其中功率半导体价值量更是提升422%，达459美元/辆。随着智能车从L1向L3甚至L5的逐渐发展，传感器、数字芯片等用量将大幅提升N倍，目前确定性最高的是传感器。 细分类型竞争格局、行业现状、跟踪方法各异。功率：海外龙头为主，国产替代进行时；MCU：竞争格局分散，国内厂商下游消费电子为主；SoC：海外龙头垄断，跟踪车企定点；存储IC：竞争格局集中，规模效益显著。 根据不同标准对汽车半导体细分类型排序。单车价值量：模拟>MCU>功率>存储>SoC；价值量增量：存储≈SoC>功率>模拟>MCU；短期增速：SoC>存储>功率>模拟>MCU；国产化率：功率>模拟>MCU≈存储>SoC；国产替代难度：MCU≈存储>SoC>模拟>功率。 风险提示：汽车电动化、智能化发展不及预期。 投资咨询业务资格： 证监许可【2012】669号 权益策略团队 研究员：姜沁 021-60812986 jiangqin@citicsf.com从业资格号F3005640投资咨询号Z0012407 重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。 目录 一、汽车半导体综述3 二、汽车半导体细分赛道竞争格局及跟踪方法3 （一）电动车2.0带来确定增量，智能车1.0打开想象空间5 （二）功率：海外龙头为主，国产替代进行时5 （三）MCU：竞争格局分散，国内厂商下游消费电子为主6 （四）SoC：海外龙头垄断，E/E架构变化6 （五）存储IC：竞争格局集中，规模效益显著7 三、汽车半导体总结8 免责声明9 一、汽车半导体综述 半导体可以分为数字IC（存储IC、微元件IC、逻辑IC）、模拟IC、分立元器件（分立器件、光学半导体、传感器）。其中数字IC主要应用于各类ECU、ADAS、IVI等；模拟IC和功率器件主要应用于电驱动系统。 汽车为半导体的重要下游之一，约占半导体销售额的9%。 图1：半导体在汽车上的主要应用图2：2021年中国半导体下游拆分 器件 主要应用 具体产品/部件 功率器件 电驱动系统（大三电、小三电） 主逆变器、DC/DC转换器、电动压缩机、BMS、EPS、电驱、车载充电器、转向助力系统、空调/车窗等变频系统 模拟芯片 电驱动系统（大三电、小三电）、LED PMIC、BMS芯片、LED驱动芯片 MCU 各类ECU 空调控制ECU SoC 座舱域控制器、自动驾驶域控制器、视觉方案 座舱域SoC、自动驾驶SoC（可能包含视觉主芯片） 传感器 雷达、摄像头 毫米波雷达、车载镜头 存储芯片 IVI、ADAS eMMC、NAND、DRAM 数据来源：公开资料整理中信期货研究所数据来源：IDCBloomberg中信期货研究所 2021年全球汽车半导体市场规模达516亿美元，2025年预计将达到836亿美元，5年CAGR达10%。其中2021年全球车用存储IC、市场规模达47亿美元，2025年预计达94亿美元；2021年全球车用微元件IC市场规模达89亿美元， 2025年预计达116亿美元；2021年全球车用逻辑IC市场规模达64亿美元， 2025年预计达130亿美元；2021年全球车用模拟IC市场规模达141亿美元， 2025年预计达217亿美元。 图3：全球汽车半导体市场规模预测（百万美元）图4：2021年全球汽车半导体占比 模拟IC 9% 微元件IC 10% 27% 分立器件 10% 逻辑IC 12% 17% 15% 传感器&执 行器 光学半导体 存储IC 数据来源：Omdia公开资料整理中信期货研究所数据来源：Omdia公开资料整理中信期货研究所 存储IC和逻辑IC增速最高。数字芯片是增速最快的半导体种类，其中存储芯片2019-2025年CAGR达19%，逻辑芯片达18.5%。 图5：车用数字IC细分产品市场规模（百万美元） 数据来源：Omdia公开资料整理中信期货研究所 模拟IC和MCU价值最高，功率半导体单车价值量提升最大。功率器件和光学器件增速仅次于数字芯片，其中非LED光学半导体2019-2025CAGR达15%。 图6：车用非数字半导体细分产品市场规模（百万美元） 数据来源：Omdia公开资料整理中信期货研究所 二、汽车半导体细分赛道竞争格局及跟踪方法 （一）电动车2.0带来确定增量，智能车1.0打开想象空间 电动车2.0带来半导体单车价值量显著提升。传统燃油车半导体单车价值 量约417美元/辆，其中功率半导体价值量约88美元/辆；而纯电动车半导体单 车价值量翻倍，达834美元/辆，其中功率半导体价值量更是提升422%，达459 美元/辆。 智能车1.0打开汽车半导体想象空间。随着智能车从L1向L3甚至L5的逐渐发展，传感器、数字芯片等用量将大幅提升N倍，目前确定性最高的是传感器。 图7：电动车带来半导体单车价值量显著提升图8：智能车带来传感器用量快速增加 数据来源：Infenion中信期货研究所数据来源：公开资料整理中信期货研究所 （二）功率：海外龙头为主，国产替代进行时 IGBT为功率半导体中增速最快的细分产品，深度受益于新能源汽车渗透率的提升和逆变器出货量的快速增长，2022年车载IGBT增速接近100%。 IGBT竞争格局仍以海外龙头为主，但国内逐渐挤出海外公司。从竞争格局来看，英飞凌是绝对龙头，时代电气、斯达半导、比亚迪、士兰微国内领先。 跟踪方法上从供需两端入手，供给端跟踪产能、需求端跟踪电驱/电控装机和定点情况。 图9：中国IGBT厂商业务情况 数据来源：Wind公司公告公开资料整理中信期货研究所 （三）MCU：竞争格局分散，国内厂商下游消费电子为主 MCU竞争格局较分散，产品料号多，解决方案是核心竞争力。全球车规级MCU恩智浦、英飞凌、瑞萨、意法、TI合计市占50%；国内MCU厂商众多，下游集中在消费电子，车规龙头为兆易创新、芯旺微、杰发科技。 跟踪方法上从供需两端入手，供给端跟踪料号（系列）扩展情况、座舱域/智驾域MCU开发情况、车企定点情况、内核开发/IP合规情况；需求端分产品判断替代可能性（决策周期/替换难度）。 图10：车规级MCU竞争格局图11：部分国内MCU厂商下游应用 公司主要产品消费工业汽车 兆易创新 国民技术 中颖电子芯海科技乐鑫科技复旦微电杰发科技 （四维图新子）上海贝岭士兰微 华润微东软载波 北京君正峰岹科技 国芯科技 32位 32位 8/32位 8/32位 32位 8/16/32位 32位 8位 8/32位 8/16位 8/32位 32位 8位 ✔✔✔ ✔✔ ✔✔ ✔✔✔ ✔✔ ✔ ✔✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ BYD半导8/32位✔✔ 中微半导8/32位✔✔✔ 主要应用场景 消费电子（扫地机器人、无人机、平衡车等）、 工业（工业自动化、电机控制） 消费为主（智能卡、微型打印机），开始切入工业小家电龙头，向大家电发力、电机 消费电子、汽车电子、仪器仪表 WIFI 智能电表、智能门锁 、 工业（工业控制、BLDC电机控制） 计算机周边、HDTV、电源管理、小家电小家电、遥控器、电源管理、电机控制等家电、消费电子、工业自动化通用控制电路家电、智能家居、工业控制等 可穿戴设备、IOT、智能家电、汽车电子等吸尘器、吊扇等 汽车（发动机控制、车身控制、动力总成）、工业（信息安全、智能电网、工业控制） 工业（触控芯片、智能锁）切入、汽车（主要用于比亚迪汽车） 智能家电、智能玩具、汽车电子等 数据来源：WindBloomberg中信期货研究部数据来源：各公司公告各公司官网中信期货研究所 （四）SoC：海外龙头垄断，跟踪车企定点 由于汽车E/E架构的变化，域控需求逐渐提升，目前率先落地的为座舱域控制器、自动驾驶域控制器。 域控SoC发展尚处早期，海外龙头几乎垄断。座舱SoC，高通市占率最高，份额60%以上，其中高通8155拥有绝对话语权；自动驾驶SoC，英伟达和MobileEye市占率最高，特斯拉自研FSD芯片。 跟踪重点放在需求端，同时关注供给端产品力发展。跟踪智能座舱/自动驾驶解决方案&定点情况；芯片算力和软件配套实力变化；关注晶圆制造端限制。 图12：部分车型SoC芯片拆分 品牌 爱驰奥迪宝马奔驰奔腾本田比亚迪别克传祺丰田高合哈弗林肯 凯迪拉克理想领克本田 特斯拉丰田蔚来 小 车型 爱驰U5奥迪Q5L宝马X3奔驰E级奔腾T99本田CR-V比亚迪唐别克GL8传祺GM8丰田RAV4 高合HIPHIX 哈弗大狗航海家 凯迪拉克CT5理想ONE领克05 思域 特斯拉MODEL3威兰达 视觉方案视觉主芯片域控制器域控制器芯片 mobileye mobileye大陆veoneermobileye博世veoneermobileye - 电装博世 mobileyemobileyemobileye理想 大陆 博世 EyeQ4 EyeQ3TI 赛灵思EyeQ4赛灵思赛灵思EyeQ3 - 瑞萨瑞萨V3HEyeQ4EyeQ4EyeQ3 - TI APA芯片 瑞萨瑞萨TI TI TITI 中控芯片 NXP 高通820A英特尔 英伟达Parker128 TI 瑞萨高通625瑞萨H3 瑞萨 主机存储空间中控OS 安卓/Linux 安卓 320G linux linux 安卓 仪表芯片座舱域控制器芯片域控制器操作 NXP- 英伟达- NXPNXP 128G 安波福 英飞凌AURIX TI 赛 宏 数据来源：高工智能公开资料整理中信期货研究所 （五）存储IC：竞争格局集中，规模效益显著 存储IC竞争格局集中。御三家三星、海力士、美光，汽车DRAM中美光、ISSI（北京君正收购）、三星实力较强。国内厂商中，聚辰股份在SPD芯片，兆易创新在NorFlash领域中拥有优势。 从行业特点分析存储IC行业，关注车规认证情况即可，重点看NOR/eMMC。1.行业高度垄断；2.产品标准化程度高、同类产品可替代性强、用户粘性较低，技术进展趋缓；3.IDM的生产模式，资本投入大，规模效应显著；4.大需求、周期性（产品价格、市场规模的周期性波动）。因此新进入者很难挑战龙头公司。 图13：全球DRAM竞争格局图14：全球NorFlash竞争格局 数据来源：WindBloomberg中信期货研究所数据来源：WindBloomberg中信期货研究所 三、汽车半导体总结 根据不同标准对汽车半导体细分类型排序。单车价值量：模拟>MCU>功率>存储>SoC；价值量增量：存储≈SoC>功率>模拟>MCU；短期增速：SoC>存储>功率>模拟>MCU； 国产化率：功率>模拟>MCU≈存储>SoC； 国产替代难度：MCU≈存储>SoC>模拟>功率。 图15：汽车半导体总结 半导体类型 功率器件 模拟芯片 MCU SoC 存储芯片 制程 >40nm >40nm >28nm <1xnm <28nm 商业模式 海外龙头IDM，国内Fables