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汽车芯片七问七答

——以下内容摘自《汽车芯片七问七答:传统向智能变革,价值向成长重估》,已上传【半导体产业研究】知识星球,成员可登录星球搜索关键词下载(文末查看如何成为星球成员)。

1.汽车芯片何以成为半导体行业新推动力?

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,汽车面临智能化产业升级,整体过程可以类比功能机到智能机。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。汽车智能+电动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,预计汽车半导体占比汽车总成本在2030年会达到50%,将成为汽车新的利润增长点。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+电动化赋能下重估,有望成为半导体行业的新推动力。

2.汽车芯片未来的价值量的增量空间有多少?对于晶圆需求增量空间有多大?

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。

1)电源管理芯片:+20%的需求量50颗/辆;

2)Gate driver:全新需求,30颗/辆;

3)CIS、ISP:+50%的需求量20颗/辆;

4)Display:预计每辆新能源车需要8片;

5)MCU:+30%的需求量35片/辆;

6)SiC:全新需求

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,汽车芯片需求为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,汽车芯片需求为903亿颗每年。

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786-859美元/辆:以2020年全年整体全球汽车芯片价值量为339亿美元。

预计2026年全年整体全球汽车芯片价值量为655亿美元。

全球汽车销量变化对于半导体晶圆需求增长预测:

12寸:2020年需求为198万片预计2026年提升为404万片,CAGR 12.6%。

8寸:2020年需求为1121万片预计2026年提升为2088万片,CAGR10.9%。

6寸:2020年需求为443万片预计2026年提升为1306万片,CAGR19.7%。

4寸:2020年需求为252万片预计2026年提升为845万片,CAGR22.3%。

汽车电子市场规模预测:

2021全球汽车电子市场约为2700亿美元,预计到2027年接近4000亿美金。

汽车半导体市场规模预测:

2021年全球汽车半导体市场约为505亿美元,预计2027年接近1000亿美元。

3.汽车芯片如何分类?不同类别的汽车芯片价值量增速如何?

汽车芯片从应用环节可以分为5大类:主控芯片、存储芯片、功率芯片、信号与接口芯片、传感器芯片等。2020年主控芯片占比23%,功率半导体占比22%,传感器占比13%,存储芯片占比9%,其他占比33%。

辅助驾驶+自动驾驶持续提升带动汽车半导体量价齐升:核心包括1)整车控制器;2)模拟芯片;3)主控芯片;4)功率半导体;5)存储芯片

1.控制器:根据广汽研究院预测,传统汽车控制器数量为40-70个,芯片数量为400-700个。预计新能源汽车控制器数量为45-80个,芯片数量为500-800个。

2.模拟芯片:智能驾驶需通过传感器获得大量数据,L2级别的汽车预计会携带6个传感器,L5级别的汽车预计会携带32个传感器,汽车半导体占比提升显著。

3.主控芯片:算力随着智能化提升不断提升从L1的

4.功率半导体:传统燃油车功率半导体单车价值量达到87.6美元,其在新能源汽车端的单车价值量达到458.7美元,实现四倍以上增长。

5.存储芯片:汽车存储系统随着智能化水平提升容量和性能将实现快速增长,汽车将成为存储器步入千亿美金市场的核心因素。

4.目前主要缺哪些汽车芯片?哪些厂商最缺?

从缺芯的品类来看:目前缺芯的主要种类包括:主控芯片MCU+功率类的电源芯片、驱动芯片,根据广汽研究院测算三者占中高风险缺芯的74%,其次是信号链芯片CAN/LIN等通信芯片。

从影响范围来看:受到影响的电子零部件超过20种,涉及底盘、动力、新能源、智能驾驶、车身、网联等等多个领域。

从影响厂商来看:从汽车芯片缺芯品牌分布可以看到,缺芯主要来自恩智浦、德州仪器、英飞凌、意法半导体等传统汽车芯片企业,整体来看75%的中高风险缺芯来自以上四家公司。

从产地来看:从缺芯的产地分布来看,77%的缺芯来自东南亚和美国,主要由于东南亚及美国的疫情较为严重,其他包括中国台湾、日本、欧洲都面临缺芯情况。

汽车缺芯未来影响:

从产业进展来看,1)功率半导体有望优先实现国产替代,市场逐步回稳,大陆以比亚迪、中车为代表的企业国产化率不断提高。而2)MCU、3)传感器芯片(毫米波雷达、激光雷达)小鹏、理想先交货后补装,未来伴随着搭载数量增加,短缺问题会长期存在,4)SoC芯片虽然目前暂无影响,但是由于高性能产品集中度较高,未来存在缺货风险。5)存储类芯片目前NOR闪存、SRAM短缺,目前和功率半导体一样,兆易创新、复旦微电等企业开始相关的存储芯片量产。

5.汽车芯片主要厂商分布及产品布局情况?

图:汽车芯片主要厂商分布及产品布局情况,按照2020年汽车半导体市场份额排序

6.汽车芯片国产化情况如何?大陆公司面临什么机会和挑战?

汽车电子目前国产化率不足 1%,头部厂商格局垄断同时与 TIER1 关系较为牢固,大陆主要机遇在:1)汽车智能+电动化浪潮下的产业链重构;

2)车规芯片对应的大都为不依赖摩尔定律的成熟制程的产品,同时这类芯片与下游的依存度高,产品需要下游共同定义

3)摩尔定律的速度减慢与中国新势力车的兴起给了中国产业更多换道追赶的机会; 而近年来大陆的晶圆制造扩产大都是成熟制程环节上,叠加配套的设计和封测,由此判断从市场规模,产业链重构,成熟制程等因素推动了全球汽车半导体机会&产能有机会向中国转移。

7.汽车半导体相关核心企业有哪些?

IGBT&第三代半导体:斯达半导、闻泰科技、时代电气、比亚迪、士兰微、东微半导等;

激光雷达:炬光科技、蓝特光学、舜宇光学科技、湘油泵;

汽车智能化:晶晨股份、瑞芯微、北京君正、韦尔股份、兆易创新、中颖电子;

汽车服务器相关:澜起科技;

智能驾驶:东软集团、德赛西威、中科创达等

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