半导体行业深度研究：自驾电动车带动的十倍半导体增值-20210309-国金证券-39页_2mb

报告摘要

创新技术与企业服务研究中心：半导体行业研究总结

核心内容

本报告聚焦于自动驾驶与电动车发展对半导体行业的深远影响，认为这两个趋势将推动全球车用半导体市场在未来15年内实现显著增长。报告指出，随着自动驾驶技术从L3-L5级别逐步普及，以及电动车渗透率在2035年可能达到50%，全球车用半导体市场复合增长率有望超过20%，远高于全球半导体市场的5-6%。同时，车用半导体每辆车的平均价值将从2020年的268美元增长至2035年的2,758美元，占全球半导体市场的比重也将从5%提升至30%。

主要观点

自动驾驶与电动车是主要驱动力：自动驾驶技术的演进将带动AI芯片、激光雷达、摄像头、毫米波雷达、C-V2X及以太网络芯片需求激增；电动车的普及将推动第三代半导体（如碳化硅SiC、氮化镓GaN）的应用。
成本与技术优势决定市场格局：特斯拉以低成本视觉系统和自研AI芯片，成为L3-L4自动驾驶领域的领先者；Waymo等自动驾驶出租车平台则因高昂成本难以普及至自用车市场。
激光雷达与VCSEL的市场前景：激光雷达市场预计在2020-2035年间复合增长率达34%-90%，VCSEL因其成本优势有望逐步取代EEL激光器。
碳化硅与氮化镓的潜力：碳化硅市场预计在2035年达到500亿美元，氮化镓虽有潜力，但尚未具备明显优势。
车用芯片市场高度集中：目前全球前十大车用半导体厂商占据大部分市场份额，且主要由IDM厂商主导。

关键信息

投资建议

全球推荐组合：包括Lumentum（VCSEL激光雷达芯片）、英伟达（AI GPU）、赛灵思（AIFPGA）、美满（高速以太网络芯片）、科锐（碳化硅衬底）等。
中国受益企业：三安、斯达、闻泰/安世、地平线、韦尔/豪威等。

市场数据

2020年全球车用半导体市场：每车半导体价值约268美元，全球车用半导体市场占全球半导体市场的5%。
2035年预测：每车半导体价值将增长至2,758美元，占全球半导体市场30%。

重要趋势

每车半导体数量增加：从传统燃油车的约438颗增加到新能源电动车的1,450-1,500颗。
激光雷达市场：预计2020-2035年复合增长率达34%-90%，2035年市场规模将达233亿美元。
碳化硅市场：预计2020-2035年复合增长率达34%，2035年市场规模将达500亿美元。

详细分析

自动驾驶带动AI芯片需求

Waymo One：采用2-4颗英伟达GPU及赛灵思FPGA，成本超15万美元，主要面向L4-L5出租车。
Tesla：采用自研双ASIC芯片，成本低于2万美元，通过低成本视觉系统实现L3-L4自用车的普及。
Mobileye/Intel：预计2023年推出EyeQ6，配合FMCW激光雷达技术，成本有望降至5,000美元左右。

电动车带动第三代半导体需求

碳化硅（SiC）：预计2035年市场规模达500亿美元，全球车用市场占比达80%，科锐Cree为龙头。
氮化镓（GaN）：尚未具备明显优势，主要在高功率密度、可扩展性、生产良率方面存在不足。

摄像头与雷达技术

摄像头芯片：全球车用摄像头芯片市场预计2035年销量超5.7亿颗，占全球市场份额不超过10%。
毫米波雷达：2020年市场约1亿台，预计2022年增长至1.8亿台，2035年自用车市场可能达8-10颗/车。
激光雷达：2020年市场规模约10-12亿美元，预计2025年达135.4亿美元，VCSEL因成本优势有望逐步取代EEL。

C-V2X与车用以太网络

C-V2X：预计2020-2035年复合增长率达34%，将成为主流，尤其在中国市场。
以太网络芯片：市场预计2020-2035年复合增长率20.9%，博通和美满电子占据全球50%以上市场份额。

风险提示

成本下降不如预期：激光雷达、AI芯片、自驾系统等成本下降速度可能低于预期。
政府奖励减少：全球自驾电动车政府奖励可能减少，影响市场增长。
库存增加：渠道库存增加可能抑制需求。
产能不足：全球车用半导体制造及晶圆代工产能不足可能制约市场扩张。

行业趋势与技术演进

AI芯片：特斯拉、英伟达、Mobileye/Intel等是主要参与者，特斯拉的自研ASIC芯片更具成本优势。
激光雷达：Lumentum、AMS、IIVI、英特尔、Waymo/谷歌等是主要厂商，VCSEL因成本优势有望成为主流。
毫米波雷达：市场高度竞争，77GHz将成为主流，主要厂商包括博世、大陆集团、天合汽车集团等。
C-V2X：主要受益者是砷化镓产业链，但市场规模有限。

总结

自动驾驶与电动车的发展将显著提升全球车用半导体市场的增长潜力，推动AI芯片、激光雷达、毫米波雷达、C-V2X及碳化硅等技术的广泛应用。特斯拉以其低成本视觉系统和自研AI芯片成为L3-L4自用车市场的领先者，而Waymo、Cruise等自动驾驶出租车平台因成本高昂难以普及。VCSEL激光雷达因其成本优势有望逐步取代EEL，成为激光雷达市场的重要组成部分。碳化硅因在高功率、高效率方面的优势，预计将在电动车市场占据主导地位。整体而言，全球车用半导体市场将在未来15年迎来显著增长，成为半导体行业的重要增长点。

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