持續了兩年之久的“缺芯潮”正逐漸褪去，但結構性缺芯仍在持續，如汽車晶片依然緊缺。
據媒體報道，豐田汽車公司9月22日表示，由于半導體短缺，計劃在10月份在全球範圍内生産約80萬輛汽車，比其平均月産量計劃少約10萬輛。另據報道，大衆汽車董事會采購主管Murat Aksel日前表示，預計晶片短缺不會在2023年結束，大衆汽車正在為供應鍊中斷的“新常态”做準備。
“業内預測2023年汽車缺芯會緩解，但形勢還是比較嚴峻。”中國電動汽車百人會常務副秘書長劉小詩近日在第四屆全球新能源與智能汽車供應鍊創新大會上表示。
汽車半導體廠商芯馳科技董事長張強在接受采訪時也稱，“汽車單車應用晶片數量遠遠超過手機，是手機的二三十倍。汽車晶片從2020年8月份開始短缺，到現在為止是逐漸放緩的狀态。MCU、電源晶片和SerDes接口晶片依然短缺，預計會持續到明年。”
随着汽車成為近年半導體需求增速最快的領域，“上車”也成為國内晶片廠商追逐的增長新動力。
打開汽車電子市場将給産業帶來怎樣的成長機會？第一财經今年來展開“掘金汽車電子”系列研究，梳理汽車存儲晶片、MCU、功率半導體、SoC晶片、模拟晶片、攝像頭、車載網關等細分領域機遇與挑戰，并以此為基礎形成本篇《汽車晶片全景報告》。
全文篇幅較長，主要包括以下八部分内容：
一、存儲晶片
1.1存儲已成為增長最快的細分市場
1.2國産廠商展開差異化競争
1.3車用存儲高增長，多家企業布局
二、MCU
2.1 MCU供應仍然偏緊
2.2車載MCU量價齊升
2.3國内廠商加速進軍高端車載市場
三、功率半導體
3.1從燃油車到BEV，功率半導體單車價值量增長最大
3.2 MOSFET和IGBT是車用主要功率器件
3.3車規功率半導體緊缺依舊
3.4國産功率陸續完成車規認證
四、模拟晶片
4.1車載模拟增長迅速，新能源車提升需求
4.2國産化率持續提升
五、SoC晶片
5.1智能座艙晶片
5.1.1“一芯多屏”實作量産
5.1.2國内廠商加速布局
5.2自動駕駛晶片
5.2.1更高的安全與算力需求
5.2.2國産晶片已開始量産傳遞
六、車載攝像頭
6.1 五年CAGR30%的高增長賽道
6.2主要硬體結構拆解
6.2.1圖像傳感器
6.2.2車載鏡頭及模組封裝
七、車載網關
7.1 2025年國内車載網關替換需求可達150億元
7.2車載網關市場集中度高
八、結語
一、存儲晶片
存儲晶片是汽車計算和感覺的糧倉，主要分為閃存和記憶體，閃存包括EEPROM、NAND FLASH和NOR FLASH，記憶體主要為DRAM。
DRAM在汽車上主要應用于液晶儀表、導航中控、娛樂資訊以及自動駕駛等需要高記憶體帶寬的系統；NAND Flash 主要用于液晶儀表、行車記錄儀、自動駕駛等大容量存儲需求的系統；NOR FLASH多用于顯示系統、ADAS（進階駕駛輔助系統）系統等對啟動速度要求較高的裝置；EEPROM主要用于顯示屏、 攝像頭、BMS、智能座艙等需要低功耗、高擦寫次數存儲的裝置。
作為全球第二大DRAM市場，大陸存儲晶片國産化空間巨大。除了在EEPROM、NOR Flash等領域與海外巨頭展開差異化競争外，本土存儲廠商也正大力拓展高增長的汽車晶片市場。
1.1存儲已成為增長最快的細分市場
半導體行業是典型的大市場強周期性行業。
WSTS資料顯示，2021年全球半導體市場規模達到5531億美元，同比增長26%，預計2022年将繼續增長，市場規模有望達6284億美元，同比增長14%，2023年市場規模達到6632億美元，同比增長6%。
“半導體雖然近年來發展得非常快，但它還是一個周期性行業，隻是這次是一個長周期，可能還有8-10年的高增長期。”至純科技董事長蔣淵此前在接受第一财經專訪時表示。
據悉，從1980年開始，全球半導體産業曆經了八輪周期，從2019年開始處于第9輪周期，目前處于上行階段，近幾輪周期一般持續3-4年，本次周期被新冠疫情打亂節奏，周期時間拉長。
存儲是半導體第二大細分市場。2019-2021年，全球存儲市場規模為1064億、1175億、1534億美元，占半導體規模的比例分别為26%、27%、28%。
中泰證券研究發現，存儲的周期性與全球半導體整體周期性走勢一緻，但波動性遠大于其他細分品類。這也是在半導體上行周期下，存儲成為半導體增長最快細分的原因之一。
2002-2021年、2011-2021年、2016-2021年，全球存儲年複合增長率（CAGR）分别為9.5%、9.7%、14.9%，均為半導體成長性最優細分産品。值得注意的是，近五年14.9%的增速，較此前兩個五年，有較大幅度提升。
财報顯示，2021年A股存儲行業整體營收共計214.49億元，同比增長91%，為近五年最高增速；歸母淨利潤共計50.58億元，同比增長112%，增速較2020年提升74個百分點。2022年一季度，存儲闆塊營業收入同比增長36.65%，歸母淨利潤同比增長120.28%，仍為半導體産業增長最迅速的細分領域。
為什麼存儲能成為國内半導體增長最快的細分領域？
主要是需求的高速增長。消費電子、計算機及周邊、工業控制、白色家電、通信等傳統應用領域，智能手機攝像頭、汽車電子、可穿戴裝置等新興市場，均有較大資料存儲需求。
“存儲晶片的工藝難度沒有那麼高，中國這幾年在投的幾個大型存儲項目現在已經進入了量産階段，加上國内的基礎需求支撐，是以存儲放量是比較自然的一件事情。”某私募基金經理對第一财經表示。
IDC預測，全球資料存儲需求總量将從2019年的41ZB增長至2025年的175ZB，增幅将超過4倍。IC Insights預測，2021-2023年全球存儲晶片的市場規模将分别達到1552億、1804億及2196億美元，增幅分别達到22.5%、16.2%和21.7%。
國内市場方面，根據世界半導體貿易統計協會資料，預計2023年國記憶體儲晶片市場規模将達6492億元。
1.2國産廠商展開差異化競争
目前DRAM和NAND Flash占據了存儲晶片95%以上的市場佔有率，IC Insights資料顯示，DRAM銷售額在2020年約占整個存儲市場的53%，閃存的比重約達到45%，其中NAND Flash為44%，NOR Flash為1%。
從競争格局來看，存儲晶片全球大部分市場被韓系、美系廠商占據。2021年，三星、海力士、美光三巨頭全球DRAM市場合計市占率高達94%；NAND Flash前六大廠商2021年合計市占率高達93%。
中國是全球第二大DRAM市場，僅次于美國，但2021年本土DRAM廠商市場佔有率僅4%，其中合肥長鑫DRAM市場佔有率為3%。
合肥長鑫2016年在合肥成立，規劃三期産能共36萬片/月。2019年19nm 8Gb DDR4投産，2022年預計将試産17nm DDR5。
相比大容量的DRAM等易失性存儲，EEPROM、NOR Flash等小容量非易失性存儲晶片技術壁壘和毛利相對較低，海外巨頭逐漸退出。對于中國企業而言，聚焦這部分産品可有效放大自身比較優勢，實作和海外大容量存儲巨頭的差異化競争。
目前EEPROM和NOR Flash領域大陸存儲企業已具備具備一定實力。2020年，兆易創新（603986.SH）在NOR Flash的市占率達16%，排名全球第三，中泰證券預計其2021年市占率達19%。從銷售額看，聚辰股份（688123.SH）在EEPROM領域占據全球第三和中國第一的位置。
2022年上半年，聚辰股份業績大超預期，實作營業收入達4.42億元，同比增長67.05%；實作歸母淨利潤1.48億元，同比增長125.73%；實作扣非淨利潤1.65 億元，同比大增436.97%。
據悉，公司與瀾起科技（688008.SH）合作開發了配套新一代DDR5記憶體條的SPD EEPROM産品，是其業績增長的主要動力。瀾起科技是目前全球可以提供DDR5記憶體接口及模組配套晶片全套解決方案的兩家供應商之一。
“DDR5承載了更多的功能，價值含量有所上升，正處于一個放量的過程。”上述私募基金經理對第一财經表示，DDR5是産業趨勢比較明确，是以瀾起和聚辰會有一個業績增速，這是他們本身産品周期帶來的。
1.3車用存儲高增長，多家企業布局
在汽車智能化更新、算力演進提升下，不斷增長的資料量要求汽車存儲晶片具有更快的資料處理速度、更大的資料存儲量，以及更高的穩定性。未來十年，汽車将成為存儲增長最快的市場之一。
根據中國汽車報資料，2021年，一部手機的平均存儲容量為105GB，而一輛汽車僅為34GB。不過到2026年，單車的存儲容量将達483GB、甚至512GB，而手機僅350GB左右。
搜狐汽車研究室預計，全球汽車存儲晶片市場規模将從2019年的36億美元增長至2025年的83億美元，其間CAGR為14.94%。其中，LPDDR和NAND Flash等高性能存儲器件成為重點需求，2018-2025年預計保持16%和21%的年均複合增長。
相比消費級存儲晶片，汽車存儲的工作電壓和工作溫度跨度較大，對可靠性和使用壽命有着嚴格的要求。進入汽車主流供應鍊，需要通過AECQ100、TS16949可靠度标準認證和ISO26262、ISO21434等安全認證。
汽車存儲市場目前主要玩家有三星、海力士、美光等海外廠商，國内企業兆易創新、東芯股份（688110.SH）和北京君正（300223.SZ）亦有布局。
廣發證券認為，多以55nm、130nm等為主流制程的EEPROM和NOR Flash或成為本土存儲廠商現階段突破的重點領域。
兆易創新的GD552G大容量産品已認證車規AECQ-100認證，SPI NOR Flash車規級産品容量已全線鋪齊，GD25車規級存儲全系列産品已實作在多家汽車企業批量采用。2022年，公司旗下全國産化的38nm SPI NAND Flash—GD5F全系列（覆寫1Gb-4Gb容量）通過AECQ100車規級認證，實作了從SPI NOR Flash到SPI NAND Flash車規級産品的全面布局。
北京君正并購的ISSI深耕存儲領域三十餘年，專注于汽車及工業領域，根據Omdia統計，2020年其SRAM、DRAM、NOR Flash産品收入在全球市場中分别位居第二位、第七位、第六位，處于國際市場前列。
此外，東芯股份的SLC NAND Flash、NOR Flash等存儲産品在陸續進行車規級認證，未來上車可期。聚辰股份從消費級 EEPROM 起家，切入汽車領域，其汽車級EEPROM産品于上半年大批量供貨。
普冉股份（688766.SH）EEPROM 産品也完成了AEC-Q100标準考核，今年一季度已在車身攝像頭和車載中控上對海外客戶批量傳遞。
二、MCU
在過去兩年的缺芯潮中，MCU尤其是汽車MCU，短缺情況最為嚴重。目前來看，MCU晶片供應仍然偏緊。
MCU，即微控制單元，是把微處理器的頻率和規格适當縮減，并将記憶體、閃存、計數器、A/D轉換、序列槽等內建到單一晶片上形成的晶片級計算機。MCU廣泛應用于各類電子産品，車用電子、工控、消費電子、醫療健康的應用占比分别約為35%、24%、18%和14%。
作為MCU最大的下遊應用領域，汽車從車身至主要環節廣泛使用MCU。不過，目前車規級MCU市場主要被海外巨頭壟斷，國内廠商正在奮力追趕，目前部分企業已能夠實作量産。
2.1 MCU供應仍然偏緊
由于供應緊張，MCU在2021年的ASP（平均銷售價格）上漲12%，據IC Insights，這是近25年來最大上漲。
今年第二季度，意法半導體（ST）再度上調包括MCU、電源管理晶片等所有産品線的價格，原因系産品短缺短期内無好轉迹象。此前ST在2022年1月底的财報電話會議上表示，其積壓的訂單能見度約18個月，遠高于規劃的2022年産能。
Yole預計，MCU價格将于2022年維持漲勢，且部分産品單價維持高位或将持續到2026年。
2.2車載MCU量價齊升
事實上，在汽車電動化和智能化趨勢下，汽車MCU市場正迎來量價齊升。
從量的次元，根據中國市場學會汽車營銷專家委員會研究部的資料，普通傳統燃油汽車平均單車搭載ECU（電子控制單元）70個；豪華傳統燃油汽車平均單車搭載150個ECU，新增的ECU主要用于提升乘駕體驗（座椅按摩、中控娛樂）、車身穩定性與安全性等；智能汽車平均單車搭載300個ECU，新增的ECU主要用于自動駕駛相關硬體控制。每個ECU都需要至少一顆MCU作為核心控制晶片。
電動車對MCU需求的提升主要展現在電池管理系統（BMS）的主要面闆和從控面闆都各需要一顆MCU，相較燃油車增加的整車控制器（VCU）需要配備32位高階MCU晶片，此外，電動車的逆變器控制MCU會替代燃油車的引擎控制器、MCU控制晶片替換了燃油車的變速箱控制器。
價格次元看，汽車MCU主要包含8、16、32位三種，位數越多越複雜，處理能力越強，價格大緻分别在0~1、1~5、5~10美元區間，部分高端産品單價在10美元以上。随着汽車電子電控功能日趨複雜，車載MCU中32位占比提高，将帶動整體ASP提升。
同時，汽車電子電氣架構的變革也對車載MCU的性能和安全性提出了更高的要求。“以前車内有七八十個小的MCU控制器，未來會變成二三十個高性能、高功能安全的MCU，來做小區域控制，或者是單個應用，比如BMS電池管理、底盤域控、電子後視鏡、車身，車的整體控制。這些控制都會對高性能、高功能安全MCU需求非常大。”張強介紹，原來小的控制器會變成執行控制單元，執行控制單元變成非常小的MCU，再加上驅動。
IC Insights資料顯示，2021年全球MCU銷售額達196億美元，同比增長23%，預計未來五年CAGR（年複合增長率）為6.7%，2026年銷售額将達到272億美元。其中車載MCU銷售額約占總銷量的40%，未來五年CAGR預計為7.7%。
2021年國内MCU銷售額為46億美元，同比增長8.3%，全球占比23.3%，前瞻産業研究院預計未來五年CAGR為8.5%，2026年銷售額将達到69億美元，全球占比提升将至24.8%。 其中，汽車MCU銷售額預計将以5.3%的年均符合增速增長，2026年銷售額将增至8.8億美元。
2.3國内廠商加速進軍高端車載MCU市場
全球汽車MCU市場長期呈寡頭壟斷格局，瑞薩、恩智浦、微芯科技、英飛淩、意法半導體、德州儀器六家海外企業市占率長期超過80%，國内企業産品目前主要應用在車燈、雨刮器、空調等低階領域。
“國内70%~80%的MCU市場目前還是被國際廠商占據。”某上市公司MCU業務部負責人此前對第一财經表示，單從技術上來看，目前終端客戶的需求70%~80%的國内産品都能滿足，但出于成本、供應鍊的原因，或是對于産品穩定性、可靠性的顧慮，客戶不敢往前跨越。
車規級晶片對穩定性、一緻性、使用壽命等參數要求苛刻，認證門檻極高，獲得客戶認可的難度也更大。“車規級産品需要經曆長周期驗證，在兩年左右，且替代周期也較長，要求保證至少5~10年的穩定供貨周期。”華安證券電子行業首席分析師胡楊此前對第一财經表示。
在缺芯潮之下，由于MCU缺貨嚴重，國内廠商迎來良機，加速進入高端車載MCU市場。某券商電子行業研究員告訴第一财經，“兆易創新、傑發科技、比亞迪半導體這些企業，在國内車規MCU領域做得最好。”
兆易創新擁有320款MCU産品，今年9月20日，兆易創新釋出首款基于Cortex®-M33核心的GD32A503系列車規級微控制器，正式進入車規級MCU市場。
比亞迪半導體的車規級8位MCU晶片自2018年開始量産，主要應用于車燈、車内按鍵等汽車電子控制場景；其車規級32位MCU晶片依照ISO26262安全等級标準要求設計，可應用于電動車窗、電動座椅、雨刮、車燈、儀表等汽車電子控制場景。
傑發科技是四維圖新（002405.SZ）全資子公司，其第二代車規級MCU進入量産出貨階段，并實作在汽車電子市場及高端工業市場大量出貨；新一代具備ISO26262功能安全的車規級MCU晶片已進入研發階段，預計2022年将導入客戶産品開發。
此外，複旦微電（688385.SH）的車規級MCU于去年11月通過AEC-Q100認證，據内部人士透露目前已經上車，主要應用于座艙域，以及車身控制域等。
2021年，芯海科技（688595.SH）高性能32位MCU已實作批量出貨，首顆車規級信号鍊MCU已認證AEC-Q100認證，并通過可轉債募集2.94億元用于投資汽車MCU晶片研發及産業化項目。
未上市公司中，芯馳科技的MCU E3“控之芯”系列産品可應用于線控底盤、制動控制、BMS等系統，據悉可靠性标準達到AEC-Q100 Grade 1級别，功能安全标準達到ISO 26262 ASIL D級别。
三、功率半導體
功率半導體是目前半導體領域最受關注的細分領域之一，被視為半導體優質賽道。
一方面，功率半導體是電能轉換與電路控制的核心，幾乎用于所有需要電能處理和轉換的場景，随着新能源汽車、新能源發電的快速增長，其需求存在長期提升空間；另一方面，功率半導體為特色工藝産品，不必遵循摩爾定律，不依賴先進制程。
功率半導體主要分為功率IC和功率器件。
功率IC是把控制電路和大功率器件都內建在同一塊晶片上的高度內建電路，主要産品有電源管理IC、AC/DC以及DC/DC；功率器件包括二極管、晶閘管、半導體等産品，其中半導體又可以分為IGBT、MOSFET和雙極型半導體（BJT）等。
3.1從燃油車到BEV，功率半導體單車價值量增長最大
根據HIS Markit資料，2021年全球功率市場規模将增長至441億美元，年化增速為4.1%。中國市場預計約為159億美元，占全球市場的36.1%，為全球最大的功率半導體消費國。
從下遊應用領域的占比來看，汽車是功率半導體最主要的下遊應用領域，而功率半導體也是單車價值量增長最多的細分領域。
根據英飛淩的資料，從燃油車到BEV（純電動汽車），單車半導體價值量将從457美元提升至834美元，單車價值量增長最大的排序依次為：功率半導體>傳感器>MCU（主要）。
華安證券電子行業首席分析師胡楊對第一财經表示，根據功率半導體在車用半導體中所占比例來測算車載功率半導體的單車價值量，預計單車的價值量會從71美元上升至355美元。
3.2 MOSFET和IGBT是車用主要功率器件
MOSFET、IGBT是半導體功率器件最主要的細分市場。
MOSFET，即金屬氧化物半導體場效應管，是一種廣泛使用在模拟與數字電路的場效應半導體，在汽車上主要應用于車載中低壓領域。
根據Yole資料，因為輔助系統的采用和電氣化的增加，包括EV（電動汽車）在内的汽車對矽功率MOSFET的需求将大幅提升，其中輔助電機驅動器提升低壓MOSFET需求，而電氣化則提升DC/DC轉換器或車載充電器系統中所包含的高壓MOSFET的需求，這兩個細分市場2020年占MOSFET市場的21%，預計到2026年比例将增加到32%，市場規模達到30億美元，全球MOSFET市場将達到94億美元。
IGBT，即絕緣栅雙極型半導體，是能源交換與傳輸的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”，能夠把直流電變為交流電。IGBT分為IGBT晶片和IGBT子產品，其中IGBT子產品是由IGBT晶片封裝而來，具有參數優秀、最高電壓高、引線電感小的特點，是IGBT最常見的應用形式，常用于大電流和大電壓環境。
在汽車應用上，IGBT适宜中高壓領域，是目前新能源車中應用最廣的功率器件。從不同動力類型的新能源汽車來看，随着動力性要求增強，使用的IGBT元件個數激增，以特斯拉為例，其三相交流異步電機共使用96個IGBT。根據EVtank資料，預計2025年中國車規IGBT市場規模将達165億元。
3.3車規功率半導體緊缺依舊
胡楊對第一财經表示，全球缺芯潮已逐漸演變為結構性缺芯。汽車晶片，尤其是車規功率半導體的缺貨和漲價仍在持續。
根據知名電子元器件分銷商富昌電子的資料，2022年二季度，海外龍頭MOSFET、IGBT的交期已達40~50周以上，且仍有延長态勢，其價格同樣也有增長的趨勢；半導體的交期/價格同樣也有延長/上漲的态勢。
具體來看，2020年三季度英飛淩IGBT産品的交期為18-20周，而2022年二季度已拉長至39-50周，是正常交期的2倍以上。2022年1-3月英飛淩積壓訂單超過370億歐元，是2021财年營收的3.3倍。
據悉，安森美表示其車用IGBT訂單已滿且不再接單，2022-2023年産能已全部售罄。ST意法半導體釋出漲價通知，宣布于今年二季度提高所有産品線價格。
恩智浦表示下遊汽車、工業等領域在未來4~5個季度仍然相當緊缺，管道庫存下降到1.5個月，持續低于預期的2.4~2.5個月，2022年年内無法解決該失衡問題。
瑞薩公司及管道庫存均低于目标水準，且周轉天數還在下降。截至去年四季度，公司累計未完成訂單超過1.2萬億日元（2021年全年營收9944億日元），并且難以在2022年全部傳遞，主要受限于供應鍊限制和疫情的不确定性。
東北證券認為，在海外功率廠商提價和行業供需失衡加劇的背景下，國内廠商也有望提價擡升利潤率，疊加國内功率IDM廠商和代工廠的産能釋放，有望提升功率半導體企業的全年經營業績。
據悉，上半年士蘭微（600460.SH）、新潔能（605111.SH）的部分産品管道價格有所上漲。
3.4國産功率陸續完成車規認證
全球功率半導體行業集中度高，歐美廠商占據第一梯隊。不過，功率半導體需求大、難度相對較低、海外大廠産能緊缺給國内廠商導入打開了時間視窗。随着技術逐漸突破，國内功率半導體産品陸續完成車規認證。
通常，功率半導體廠商進入車載市場需要獲得AEC-Q100等車規級認證，認證時長約為12~18個月，通過認證門檻後，IGBT廠商還需與汽車廠或Tier1供應商進行2~3年的車型導入測試認證。
目前國内IGBT制造商（IDM）主要有士蘭微、聞泰科技（600745.SH）、比亞迪半導體、時代電氣（688187.SH）、華潤微（688396.SH）等，設計廠商中斯達半導（603290.SH）業務規模領先。
2021年上半年，士蘭微基于自主研發的V代IGBT和FRD的電動汽車主電機驅動子產品已在國内多家客戶通過測試，并對部分客戶開始批量供貨。截至2022年8月，公司已具備月産7萬隻汽車級功率子產品的生産能力。
華潤微部分MOSFET和IGBT産品已經應用在汽車領域，實作銷售收入；時代電氣的750V和1200VIGBT已應用至新能源汽車，客戶包括一汽、長安等；比亞迪半導體掌握車規級IGBT和FRD設計及工藝、車規級功率模組設計及封裝等技術。
斯達半導上半年車規級IGBT子產品合計配套超50萬輛新能源汽車，其中A級及以上車型超過 20 萬輛。同時應用于乘用車主要制器的車規級 SiC MOSFET 子產品開始大批量裝車應用。
東北證券預計，中國IGBT市場的國産化率将從2021年的31%提升至2025年的73%，結合中國IGBT市場21%的行業增速，預計2021-2025年中國IGBT企業國内收入增速有望達到56%。
MOSFET方面，中國産業資訊網資料顯示，國内市場佔有率排名前十的全是海外巨頭，國内廠商中士蘭微排名最高，為第十一名，市占率2%。
此外，新潔能（605111.SH）12英寸SGT-MOS平台産品已成功進入新能源汽車頭部企業；東微半導（688261.SH）的高壓超級結MOSFET已用于新能源汽車車載充電器，中低壓屏蔽栅MOSFET用于新能源汽車電機控制；聞泰科技擁有車規級二極管、三極管、MOSFET，2022年3月公司公告稱IGBT流片成功，仍需經過客戶驗證，後續量産計劃具有不确定性。
環旭電子（601231.SH）用于新能源汽車電機系統逆變器的IGBT Power Module（功率子產品） 2022年下半年開始量産。環旭電子董秘史金鵬告訴第一财經，車用電子是公司目前成長最快的業務闆塊，預計2024年公司汽車電子業務收入将跨過十億美元的規模。
四、模拟晶片
模拟晶片是連接配接實體現實世界和數字世界的橋梁，主要是指由電阻、電容、半導體等組成的用來處理連續函數形式模拟信号（如聲音、光線、溫度等）的內建電路。
作為處理外界信号的第一關，模拟晶片廣泛應用于消費電子、通訊、工控、醫療、汽車等各下遊終端。按功能劃分，模拟晶片分為電源管理晶片（PMIC）和信号鍊晶片。
據第一财經了解，目前74%的晶片短缺來自于汽車驅動晶片、汽車主要晶片以及電源晶片，剩餘的則為信号鍊CAN/LIN等通信晶片。
4.1車載模拟增長迅速，新能源車提升需求
根據WSTS資料，2021年全球內建電路市場規模達4630.02億美元，模拟晶片占比16.01%。
細分應用領域來看，汽車電子領域增長迅猛，已成為模拟晶片第二大下遊應用場景。據Oppenheimer統計，模拟電路在汽車晶片中占比29%，其中53%為信号鍊晶片，47%為電源管理晶片。
從下遊産品的平均單機價值量來看，也數汽車最高。根據IC Insights資料，預計2022年全球車載模拟晶片市場規模将達到137.75億美元，同比增長17%，将成為模拟晶片所有下遊應用領域中增速最快的方向。
新能源汽車在充電樁、電池管理、車載充電、動力系統等方面對模拟晶片均有新的需求，帶動車載模拟晶片需求進一步提升。天風證券預計，到2030年國内模拟晶片市場總規模有望達到332億元。
具體來看，電動汽車“三電”系統中的電控系統由電池管理系統和控制系統構成，是以電源管理晶片對汽車電動化程序至關重要，汽車也成為其增長最快的領域。
另一方面，汽車的自動化也拉動了對電源管理晶片的需求。Yole預計，到2026年，預計所有乘用車和80%的小型商用車至少配備Level1 ADAS，這也增加了對多通道電源管理芯的需求。
信号鍊晶片的需求增長則主要來源于電池管理系統（BMS），這是電動汽車最重要的核心技術，負責管理控制電池的狀态，防止電池出現過充電和過放電的狀況，以延長電池使用壽命。BMS晶片是AFE（電池采樣晶片）、MCU（微控制處理單元）、ADC（模拟數字轉換器）、數字隔離器等産品的統稱。
新能源車是BMS最常見的應用領域。Frost&Sullivan預計，2020-2025年，國内新能源汽車用BMS市場規模将以16.6%的複合增速繼續增長。
4.2國産化率持續提升
與數字晶片相比，模拟晶片更注重滿足現實世界的實體需求和實作特殊功能，追求高信噪比、高穩定性、高精度和低功耗等特性，其性能并不随着線寬的縮小而線性提升，是以模拟晶片不追逐先進制程，更注重穩定和成本。目前，模拟晶片産能主要在8英寸晶圓，制程大多在28nm以下。
根據IC Insights釋出的最新研究報告，2021年，全球前十大模拟IC供應商合計占模拟銷售額的68%，德州儀器憑借141億美元的模拟銷售額和19%的市場佔有率保持模拟IC供應龍頭地位，排名第二的是ADI，第三Skyworks，英飛淩、意法半導體、恩智浦等跻身前十。
中國半導體行業協會的資料顯示，大陸模拟晶片自給率近年來不斷提升，2017年至2020年從6%提升至12%，但總體仍處于較低水準。根據測算，2021年中國模拟晶片自給率仍不足12%，仍有非常廣闊的國産化空間。
國内公司目前規模尚小。2021年，艾為電子（688798.SH）、晶豐明源（688368.SH）、聖邦股份（300661.SZ）收入分别為23.27億、23.02億和22.38億元，與海外龍頭在收入體量上尚有一定差距。
從産品種類上看，聖邦股份和思瑞浦（688356.SH）在信号鍊和電源管理領域布局較為完善，芯朋微（688508.SH）、英集芯（688209.SH）、賽微微電（688325.SH）、希荻微（688173.SH）和力芯微（688601.SH）等主要以電源管理産品為主。
車載晶片方面，聖邦股份部分車用高效低功耗驅動晶片已小批量生産，産品綜合性能品質達到國際先進水準。上海貝嶺（600171.SH）2021年車規級LED驅動晶片獲客戶認可，正在持續銷售；LDO産品實作批量出貨。另有多款車規級電源管理産品開始立項研發。
雅創電子（301099.SZ）是國内車規級電源管理晶片領先的設計産商，相關産品成功已導入吉利、長城、長安、比亞迪、現代、一汽、起亞、克萊斯勒、大衆、小鵬等國内外知名汽車廠商量産。
信号鍊産品方面，思瑞浦産品已導入車用市場，首顆汽車級高壓精密放大器（TPA1882Q）已實作批量供貨；力芯微信号鍊晶片深入研發及産業化項目在研，主要面向車載高頻或微弱信号等領域。
五、SoC晶片
随着汽車的智能化發展，尤其是智能座艙和自動駕駛的興起，傳統的功能晶片逐漸無法滿足汽車對算力越來越高的要求，主要晶片SoC應運而生。
SoC，即系統級晶片，具備底盤域、動力域、座艙域、駕駛域等全域所需的數千T算力，存算一體（CIM）的應用技術，同時内置可信和功能安全核心，常用于ADAS、座艙IVI、域控制等。汽車SoC晶片主要分為智能座艙晶片和自動駕駛晶片。
IHS預計，2025年全球汽車SoC市場規模将達到82億美元，并且L3級别以上自動駕駛預計2025年之後開始大規模進入市場，配套高算力、高性能SoC晶片将會帶來極高附加值，有望帶動主要晶片市場快速擴容。
5.1智能座艙晶片
5.1.1“一芯多屏”實作量産
智能座艙主要涵蓋座艙内飾和座艙電子領域的創新與關聯，是從消費者應用場景角度出發而建構的人機互動(HMI)體系。近年來座艙廠商紛紛發力“一芯多屏”的座艙方案，并且實作量産。
“一芯多屏”即車内所有電子單元（除自動駕駛控制單元外）統一都由一塊晶片來控制，整合多個螢幕顯示(中控、儀表、擡頭等)。“CPU+GPU+XPU”的多核SoC晶片是目前智能座艙晶片廠商的主流技術路線。未來車内“一芯多屏”技術的發展将依賴于智能座艙SoC，晶片本身也将朝小型化、內建化、高性能化的方向發展。天風證券預計，智能座艙SoC晶片滲透率将不斷提升，到2030年将接近9成。
從算力需求來看，座艙晶片需要的算力也在逐年提升。據HIS Markit，預計2024年座艙NPU算力需求将是2021年的十倍，CPU算力需求是2021年的3.5倍。
據國際電子商情，預計全球智能座艙市場在2022年将達到438億美元，年複合增長率約9%。整個供應鍊規模和增量也都非常大。從華為、高通、NXP智能座艙解決方案，到大陸、博世、哈曼國際、電裝，再到北汽、WEY、蔚來、小鵬、理想、吉利、領克、福特、凱迪拉克等車廠，整條産業鍊幾乎處于ALL-IN的狀态。
蓋世汽車預計，智能座艙的演進過程帶動着上遊晶片快速發展，2030年有望達千億規模，其中晶片複合增長率最高達28%，單車價值鍊将顯著提升。
5.1.2國内廠商加速布局
智能座艙功能的落地不涉及底盤控制，安全壓力小，技術實作難度低、成果易感覺，有助于迅速提升産品差異化競争力。是以，相比自動駕駛晶片，智能座艙晶片挑戰相對較低，國内OEM（原始裝置制造商）在等待自動駕駛關鍵技術成熟的檔口，開始逐漸将精力轉移到智能座艙的落地。
目前，全志科技（300458.SZ）、晶晨股份（688099.SH）、瑞芯微（603893.SH）、富瀚微（300613.SZ）等國内廠商正在加速布局汽車智能座艙晶片。
其中全志科技T系列産品應用于智能座艙、輔助駕駛、智慧工業等場景，案例包括佛吉亞中控車機、長安汽車智能駕艙、一汽全景泊車、上汽榮威全景泊車等。
上汽集團入股了晶晨股份，後者晶片産品主要用于車載資訊娛樂系統，目前已收到部分海外高價值客戶訂單；瑞芯微PX系列産品已應用于部分汽車電子産品，2021年公司推出首顆通過AEC-Q100車用可靠性标準測試的晶片RK3358M，面向智慧汽車電子領域；富瀚微重點布局車載視覺晶片，并已認證AECQ100 Grade2認證，進入汽車前裝市場。
芯馳科技的智能座艙晶片“艙之芯”X9可支援“一芯十屏”，同時覆寫儀表、中控、電子後視鏡、娛樂、DMS、360環視+APA、語音系統等所有座艙功能，已在上汽、奇瑞等多個項目實作量産上車。
此外，寒武紀（688256.SH）子公司行歌科技執行總裁王平在2022年3月舉辦的中國電動車百人會上提到正在研發SoC晶片，該晶片采用7nm制程，算力250TOPS。這款晶片預計于2022年推出，于2023H2通過各種車規的認證，并在車上實作SOP。
5.2自動駕駛晶片
5.2.1更高的安全與算力需求
自動駕駛晶片則面臨着更高的要求。
一方面，自動駕駛晶片需要滿足更高的安全等級，另一方面，随着自動駕駛等級的提升，需要更高的算力支援，未來自動駕駛晶片會往內建“CPU+XPU”的異構式SoC（XPU包括GPU/FPGA/ASIC等）方向發展。
黑芝麻智能首席市場營銷官楊宇欣對第一财經表示，自動駕駛晶片涉及到車身控制，是以對整個晶片設計的安全等級要求很高，這就會讓前期晶片架構設計時間以及晶片驗證的流程變得更長。同時，因為自動駕駛現在是一個全新的技術棧，全球還沒有特别成熟的标準和案例，是以需要晶片企業配合車企需求一起來打磨，這也是一個難點。“圍繞晶片以及晶片完整的軟硬體系統的開發，難度是比較大的。”
算力的提升可以更直覺地展現出來。NPU算力快速提升，從2020年的0.5TOPS提升為2022年的6.2TOPS；GPU算力從2020年的200GFLPOS提升為2022年的700GFLPOS；CPU算力從2020年的40KDMIIPS提升為2022年的80KDMIIPS。
以Tesla為例來看車載晶片主要CPU算力需求分布，座艙儀表需要大約60.000DMIPS、車身電子約10.000DMIPS、ePower Train約15.000DMIPS、底盤大約15.000DMIPS、半自動駕駛約35.000DMIPS、網聯約20.000DMIPS。張強認為，2025年之前，大算力晶片會大規模批量使用。
5.2.2國産晶片已開始量産傳遞
目前，自動駕駛晶片市場處于快速發展時期，東吳證券測算，智能駕駛晶片市場将從2021年的19億美元增長到2025年的54億美元，2021~2025的年複合增長率（CAGR）為30%。
從競争格局看，目前多家頭部自動駕駛晶片企業實作L2-L5級自動駕駛全覆寫，英偉達在算力方面更加領先，超過1000tops。國内地平線、黑芝麻等企業能耗比更好。
楊宇欣對第一财經表示，從技術水準來講，國内自動駕駛晶片在技術上并沒有落後于海外廠商太多，還處于互相賽跑的階段，且目前國内廠商已經有對應的産品了，正在量産傳遞過程中。
地平線是自動駕駛晶片領域實作大規模上車的唯一中國廠商。其從算法出發，進行晶片自研，第三代車規級産品征程5已落地，搭載的比亞迪車型計劃2023年中上市。征程5面向L4自動駕駛，單顆算力高達128 TOPS，是業界第一款內建自動駕駛和智能互動于一體的全場景整車智能中央計算晶片。
黑芝麻擁有NeuralI QISP圖像信号處理器和高性能深度神經網絡算法平台Dynam AINN引擎兩大核心算法IP，已經與一汽南京聯合打造了包含域控制器硬體平台、軟體平台、人工智能與視覺算法平台的紅旗“芯算一體”自動駕駛平台，未來将服務紅旗旗下的量産車型。
青桐資本認為，相比國外公司，國内企業具備開放性的軟硬體平台，不僅提供晶片，還能與國内車企共同定制開發獨有的生态系統；同時國内廠商還能夠提供本土化服務，而國外廠商難以進行二次調試。
芯馳科技副總裁陳蜀傑介紹，公司預計今年年底會推出60到200TOPS算力的高算力智能駕駛晶片，能夠滿足L3級及以上的智能駕駛。”
寒武紀董事長陳天石在2022世界人工智能大會晶片主題論壇上透露，寒武紀行歌在研3款自動駕駛晶片，覆寫L2-L4級，可滿足10-1000 TOPS不同算力需求。
六、車載攝像頭
在手機等消費電子需求疲軟的背景下，有着“自動駕駛之眼”之稱的車載攝像頭，給傳統攝像頭廠商帶來了全新增長空間。
一方面，車載攝像頭價值量遠高于手機攝像頭，另一方面，目前平均單車攝像頭搭載量僅1~2顆，而L4/5級自動駕駛單車攝像頭數量将增加至10~20顆，長期看車載市場規模可媲美手機領域。
市場格局來看，在占據車載攝像頭20%成本的鏡頭端，國内廠商占約半壁江山；在約占52%成本的圖像傳感器領域，國内廠商豪威科技位列全球前三。
6.1 五年CAGR30%的高增長賽道
作為智能駕駛的重要載體，ADAS的普及是未來實作汽車自動駕駛的前提條件。
在ADAS L0-L5六個等級中，L0-L2為輔助駕駛範疇，L3-L5為自動駕駛範疇，目前ADAS正由L2向L3邁進。
ADAS傳感器包括車載攝像頭、雷射雷達、毫米波雷達、紅外傳感器等多種類别。相比于毫米波雷達和雷射雷達，車載攝像頭成本低、硬體技術相對成熟，能識别物體内容（如辨識訓示牌與道路辨別），是以成為率先裝車的核心傳感器。根據Yole資料，2020年車載攝像頭市場規模為35億美元，占ADAS感覺層傳感器市場的41%。
攝像頭按安裝位置不同可分為前視、環視、側視、後視和内置五大類。一般情況下，前視和側視往往優先搭載感覺類ADAS攝像頭，環視和後視一般為成像類，但随着自動駕駛等級的提升可能更新為感覺類ADAS攝像頭。
2020年全球汽車平均搭載攝像頭數量約為2.3顆，中泰證券認為，随着ADAS逐漸更新和加速滲透，疊加各車企硬體配置備援性高，車載攝像頭的量增将超預期，2025年平均單車搭載量有望達到4.9顆。
價格方面，由于車載攝像頭以駕駛安全為目的，對防磁、耐溫、穩定性等要求都高于消費級産品，對應價值量也更高。
據第一财經了解，普通車載攝像頭模組價值量在150-200元/顆，ADAS車載攝像頭模組價值量則在300-500元/顆，而手機攝像頭單價僅幾元至幾十元。
中信證券測算，L1/2級車攝像頭單車價值量約1500元；L3級總體攝像頭數量達到約8顆，單車價值量約3000元；L4/5級總體攝像頭數量增加至10~20顆，單車價值量可達約5000元。中金公司測算， 2025年國内車載攝像頭市場規模将達到227億元，2020-2025年CAGR為30%。
6.2主要硬體結構拆解
車載攝像頭主要硬體結構包括光學鏡頭、圖像傳感器、圖像信号處理器ISP、串行器、連接配接器等器件。從成本結構看，圖像傳感器成本占比達52%，是車載攝像頭模組最主要的成本組成；鏡頭組和模組封裝占比分别為20%和19%，三者均處于産業鍊中遊。
6.2.1圖像傳感器
圖像傳感器主要分為CCD和CMOS兩類。相比于CCD感光元件，CMOS的成像品質略遜一籌，但成本低、更省電，在像素要求不高的車載攝像頭領域廣受青睐。是以目前CIS（CMOS圖像傳感器）是目前車載攝像頭的主流成像晶片。
車載CIS領域，韋爾股份全資子公司豪威科技為全球第二大供應商，2021年市場佔有率為29%，僅次于安森美（45%）。
受益于需求增長，韋爾股份2021年車載CIS實作營業收入約23億元，較2020年增長約85%，占全部CIS晶片業務營收（約187億元）的12.3%。
晶方科技（603005.SH）聚焦CIS晶片封裝，與韋爾股份深度綁定。該公司2014年開始布局汽車電子領域，封裝技術于2018年通過客戶認證，2020年開始規模化量産。
6.2.2車載鏡頭及模組封裝
在車載鏡頭領域，舜宇光學（02382.HK）龍頭地位穩固，其車載鏡頭出貨量已連續9年穩居世界第一，2020年市占率32%，與第二名份額拉開較大差距。
車載鏡頭通常需要與圖像傳感器組合接受下遊廠商的稽核驗證，與CIS類似，認證周期通常為2-3年。長認證周期帶來較為穩定的合作關系。目前舜宇光學客戶主要以Tier1廠商為主，包括博世、麥格納、法雷奧、大陸等，與Mobileye等算法廠商合作密切。
車載鏡頭模組封裝的市場格局則較為分散。根據ICV Tank資料，2020年全球前三分别為麥格納（11%）、松下（9%）和法雷奧（7%），全球CR6約44%，國内廠商市占率較低，僅舜宇光學和聯創電子（002036.SZ）等鏡頭廠商因工藝經驗豐富，有足夠的技術實力承接封裝業務，作為Tier0.5廠商直接給車企供應車載鏡頭模組。
舜宇光學2009年以1.7億元收購無錫為森13.96%股權，持有為森股份增至60.07%，正式切入車載鏡頭模組領域。後者作為舜宇的專業車載鏡頭模組子公司，已認證日本電裝認證。目前該公司已實作800萬像素前視ADAS車載模組、DMS及OMS車載模組的量産傳遞，環視攝像頭模組已獲Tier1廠商Denso認可并實作量産傳遞。
聯創電子的核心競争力在于模造玻璃技術，已實作模造玻璃鏡片100%自制，相比于鏡片外購廠商具有明顯成本優勢。目前，日本豪雅和聯創電子是全球唯二實作模造玻璃大規模量産的公司。
在車載鏡頭領域，聯創電子2017年開始供貨特斯拉Model系列車型，同時蔚來ET7、ET5的7顆8M鏡頭及模組均由聯創供應；全球知名ADAS方案商Mobileye Eye Q5的8M鏡頭中，聯創認證通過了8顆；同時也是英偉達的獨家戰略合作供應商；聯創還中标了華為多款高端車載鏡頭，并占據較大份額；該公司與法雷奧、安森美、麥格納、采埃孚、大陸等Tier1廠商也有合作。中泰證券認為，未來3-5年聯創有望成為全球車載鏡頭及模組全球龍二。
七、車載網關
作為整車網絡的資料互動樞紐，汽車網關正在汽車新三化（電動化、智能化、網聯化）推動下快速發展。
汽車網關是用于車内多個網絡間進行資料轉發和傳輸的電子控制單元，其在異構車載網絡（CAN、LIN、MOST、FlexRay、以太網等網絡）之間提供無縫通信，同時與外部網絡之間建立橋梁，并解決資料帶寬和安全性問題。汽車網關主要分為三類，CAN網關、以太網網關以及新一代的混合網關。
随着“軟體定義汽車”的發展，網關承擔的不僅僅是車内網絡通訊總線的路由功能。對内，網關是車内大資料的中樞大腦；對外，互聯車輛從雲端接收無線(OTA)更新。從架構出發，網關非常适合用于管理固件遠端OTA更新。是以，網關正從以硬體為中心的傳統模型逐漸過渡到基于軟體、以服務為中心的模型。
7.1 2025年國内替換需求可達150億元
下一代網關需求一方面來自于對現有汽車網關的替換。
據國信證券，2020年國内新車上險搭載獨立網關為1767.76萬輛，搭載率為92%；2021年獨立網關的上險量為2004.86萬輛，滲透率為99.5%，上險量同比增長13.4%，是以市場增長主要來源于存量替換，假設替換率達到20%，以映翰通（688080.SH）正在孵化的智能車聯網系統研發項目的預估ASP（平均單價）2500元/台估算，則預計2025年國内市場規模可達150億元（對應3000萬輛汽車，據中汽協預測）。
另一方面，汽車新三化也将帶動汽車網關需求增長。
芯馳科技相關技術人員對第一财經表示，以前一輛車一個網關，主要就是資料轉發，現在的趨勢是網關上會內建越來越多功能和服務。随着中央計算架構的發展，一輛車會有4個、6個或者更多的區域控制器(Zonal Controller)或者區域網關(Zonal Gateway)，然後中央網關會和中央計算單元內建在一起。
據統計，2020年全球車載以太網關市場規模約為36億元，業界預計2027年将達到125億元，期間年複合增長率為19.46%。
7.2車載網關市場集中度高
目前網關供應商主要包括傳統獨立網關廠商和上遊晶片廠商。
據高工智能汽車研究院資料，2020/2021年前十一月，中國新車前裝獨立網關CR10均超過90%，大陸、博世、邁隆等幾家海外公司占據主要份額，市場集中度高，
國内公司中，映翰通的商用車車載網關已落地，其基于邊緣計算網關開發的車載無線通訊網關已在歐洲等海外高端市場商用，産品已釋出了多種型号，覆寫從工程車輛、民用大巴到特種車輛的交通智能化需求，支援AzureIoT等數種雲平台的對接。
大陸商用車年銷量超過500萬台，國信證券以ASP 2500元/台測算，每年商用車車載系統市場空間達至少125億元，市場空間巨大。
網關晶片位于産業鍊上遊，過去一般采用MCU，但随着服務型網關處理能力、網絡性能等方面的提升，MCU+SoC成為發展趨勢。
網關晶片供應商海外主要有恩智浦（NXP）、意法半導體（ST）、瑞薩、德州儀器（TI）、英飛淩等，國内廠商則有芯馳科技等。
芯馳科技副總裁徐超介紹，芯馳提供兩類車内網關，一類是核心服務型網關（Service-Oriented Gateway）；另一種是Zonal網關（域控網關），它分布在車的不同區域，能取代以往大量離散MCU。據悉，芯馳的中央網關晶片G9在2021年底成為國内首批獲得國密認證的車規晶片。
八、結語
類似于手機從功能機到智能機，汽車也正從“功能車”變為“智能車”，這是一個巨大的轉折，也是一個新時代的開始。
晶片廠商紛紛摩拳擦掌切入汽車領域，以尋求新的增長。
在業内看來，“目前國内廠商在座艙晶片、智能駕駛、中央網關和高性能MCU等晶片方面和海外的差距已經越來越小，在某些領域可以比肩甚至超過海外廠商。”
但這僅僅是一個開始。國産晶片産業要與汽車産業的發展和變革協同，是一件長期主義的事情，不僅需要廠商自身持之以恒加大研發力度，還需要産業鍊上下遊的精誠合作。而當下，或許就是不錯的時機。
本文不構成任何投資建議，投資者據此操作，一切後果自負。市場有風險，投資需謹慎。