半导体行业汽车芯片七问七答：传统向智能变革，价值向成长重估-20220128-天风证券-90页_9mb

半导体行业汽车芯片分析总结

核心内容

汽车芯片已成为半导体行业的新推动力，主要由智能化和电动化趋势驱动。智能化推动汽车向万物互联+万物智联时代升级，电动化则因碳中和政策加速发展，带动新能源汽车快速增长。预计到2030年，汽车半导体成本占比将达50%，成为新的利润增长点。

汽车芯片增量空间

芯片数量预测

• 电源管理芯片：需求增长20%，每辆新能源汽车需50颗
• Gate driver：全新需求，每辆需30颗
• CIS、ISP：需求增长50%，每辆需20颗
• Display：每辆新能源汽车需8片
• MCU：需求增长30%，每辆需35片
• SiC：全新需求

芯片总需求

• 2020年全球汽车芯片需求：439亿颗/年
• 预计2026年全球汽车芯片需求：903亿颗/年
• 预计2035年全球汽车芯片需求：1285亿颗/年

芯片价值预测

• 2020年全球汽车芯片价值：339亿美元
• 预计2026年全球汽车芯片价值：655亿美元
• 预计2035年全球汽车芯片价值：893亿美元

晶圆需求预测

• 12寸晶圆：2020年198万片 → 2026年404万片（CAGR 12.6%）
• 8寸晶圆：2020年1121万片 → 2026年2088万片（CAGR 10.9%）
• 6寸晶圆：2020年443万片 → 2026年1306万片（CAGR 19.7%）
• 4寸晶圆：2020年252万片 → 2026年845万片（CAGR 22.3%）

汽车芯片分类及价值量增速

汽车芯片从应用环节分为五类：

1. 主控芯片：2020年占比23%，价值量增速显著
2. 存储芯片：2020年占比9%，随着智能化提升，容量和性能快速增长
3. 功率芯片：2020年占比22%，新能源汽车单车价值量达传统燃油车的四倍
4. 信号与接口芯片：2020年占比33%，包括总线芯片、通信与射频芯片等
5. 传感器芯片：2020年占比13%，随着L2至L5级别自动驾驶的发展，价值量快速提升

缺芯情况

主要缺芯种类

• MCU、电源芯片、驱动芯片：占中高风险缺芯的74%
• 信号链芯片（如CAN/LIN等通信芯片）：其次缺芯种类

缺芯厂商分布

• 恩智浦、德州仪器、英飞凌、意法半导体：占缺芯原厂的75%
• 缺芯产地：主要来自东南亚和美国，占77%

未来影响

• 功率半导体：有望优先实现国产替代，市场逐步回稳
• MCU、传感器芯片（如毫米波雷达、激光雷达）：短缺问题可能长期存在
• SoC芯片：高性能产品集中度高，存在未来缺货风险
• 存储类芯片：目前NOR闪存、SRAM短缺，兆易创新、复旦微电等企业已开始量产

汽车芯片主要厂商分布

主要厂商包括：

• 英飞凌：全球功率和汽车半导体龙头，覆盖汽车全系列
• 恩智浦：提供自动、连接和电气化全面系统解决方案
• 瑞萨电子：布局车载SoC和MCU产品
• 德州仪器：汽车电子布局多点开花
• 意法半导体：深耕汽车电子三十余年，加码布局第三代半导体
• 博世：提供自动驾驶一站式解决方案
• 安森美：汽车功率器件头部厂商，汽车CIS发展迅速
• 电装：汽车业务占比高达九成，SiC产品已应用于丰田大巴
• 美光：汽车存储芯片增长迅速
• 英特尔：视汽车芯片为战略重点
• 英伟达：构筑软件定义端到端车载平台
• 闻泰科技：汽车半导体板块积淀深厚，绑定头部客户

国产化情况

当前国产化率

• 汽车电子国产化率不足1%
• 头部厂商垄断市场，与TIER1关系牢固

中国机遇

1. 汽车智能+电动化浪潮下的产业链重构
2. 车规芯片多为成熟制程产品，迭代缓慢
3. 摩尔定律减慢，新势力车企崛起，为中国产业提供换道追赶机会

中国产业优势

• 晶圆制造扩产集中在成熟制程环节
• 设计与封测产业高速发展，推动全球汽车半导体产能向中国转移

核心投资机会

• 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
• 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

风险提示

• 新冠疫情带来的产能紧缺
• 全球汽车芯片供应商产能供不应求
• 芯片供应商陆续涨价
• 新能源车渗透率不及预期
• 系统性风险

投资评级

• 行业评级：强于大市（维持评级）
• 上次评级：强于大市

图表与数据来源

• 图1：汽车芯片主要厂商分布及产品布局情况
• 图2：汽车目前仍处于信息化时代，未来面临从信息时代到智能时代的产业升级
• 图3：汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢，需具备四种基础能力
• 图4：汽车芯片将成为汽车产业价值链中新的利润增长点
• 图5：全球禁售燃油车时间表
• 图6：到2050年电能将占据整体交通领域45%的份额
• 图7：汽车产业发展展望
• 图8：汽车电动化：三电系统
• 图9：汽车智能化：智能座舱+智能驾驶
• 图10：智能化+碳中和趋势下xEV渗透率将快速增加
• 图11：汽车半导体含量增长驱动因素及单车半导体含量
• 图12：半导体下游应用情况
• 图13：新能源汽车所需汽车半导体数量高于传统汽车
• 图14：半导体行业的增长由少数杀手级应用推动
• 图15：智能化时代来临，汽车电子占比持续提升
• 图16：智能化时代来临，汽车半导体空间持续提升
• 图17：全球汽车销量变化对于半导体芯片的需求增量测算
• 图18：全球汽车销量变化对于半导体芯片的价值增量测算
• 图19：全球汽车销量变化对于半导体晶圆需求增长预测
• 图20：全球汽车市场恢复增长，汽车电子规模快速增加
• 图21：全球汽车半导体市场规模预测
• 图22：汽车芯片分类
• 图23：2020年汽车半导体产品市场需求情况
• 图24：全球智能驾驶市场渗透率预测
• 图25：ADAS渗透率情况
• 图26：汽车控制器领域分布
• 图27：油车案例：控制器及芯片数量
• 图28：新能源汽车案例：控制器及芯片数量
• 图29：汽车控制器芯片应用情况
• 图30：模拟芯片市场快速发展
• 图31：随着汽车智能化程度提升，汽车传感器价值量也将快速提升
• 图32：禾赛科技AT128分辨率情况
• 图33：速腾聚创RS-LiDAR-M1示意图
• 图34：汽车MCU占比MCU细分市场37%
• 图35：汽车ECU数量需求
• 图36：车用MCU市场应用分类及高宽位功能芯片MCU是未来主流
• 图37：自动驾驶需要的算力不断提升
• 图38：高算力SOC芯片和AI计算平台成为自动驾驶演进基础
• 图39：晶晨车载应用SoC
• 图40：瑞芯微车载应用SoC
• 图41：富瀚微车载视频链路解决方案
• 图42：功率占比大幅提升
• 图43：SiC在新能源汽车领域2027年带动60亿美元市场
• 图44：不同车级IGBT价值量（人民币）
• 图45：存储芯片数量增长
• 图46：存储芯片数量增长
• 图47：汽车芯片高风险缺芯种类分布情况
• 图48：汽车芯片缺芯原厂分布
• 图49：汽车芯片缺芯产地分布
• 图50：汽车缺芯的未来影响
• 图51：传统消费芯片领域厂家纷纷进入汽车芯片领域
• 图52：汽车芯片主要厂商分布及产品布局情况
• 图53：英飞凌驱动芯片
• 图54：英飞凌SiC于2021年拿到多个项目定点
• 图55：英飞凌+Cypress产品覆盖汽车全系列
• 图56：英飞凌触控芯片快速发展
• 图57：英飞凌量产行业第一颗车规级基于MEMS技术的芯片
• 图58：英飞凌3D TOF摄像头，预计2022年Q4出demo产品
• 图59：英飞凌布局60GHz毫米波雷达技术
• 图60：英飞凌布局60GHz毫米波雷达技术
• 图61：英飞凌布局MCU技术
• 图62：英飞凌布局MCU技术
• 图63：英飞凌布局WiFi和BT技术
• 图64：英飞凌布局WiFi和BT技术
• 图65：英飞凌布局USB type C技术
• 图66：英飞凌+Cypress产品覆盖汽车全系列
• 图67：英飞凌2020及2021财年汽车板块情况
• 图68：NXP汽车电子主要布局
• 图69：NXP主要车用产品类型
• 图70：2020年NXP收入结构
• 图71：NXP2020Q3-2021Q3汽车板块收入情况
• 图72：恩智浦新型i.MX8Lite，专注道路安全
• 图73：恩智浦新型i.MX8XLite
• 图74：瑞萨电子汽车半导体产品布局
• 图75：瑞萨电子汽车半导体案例
• 图76：瑞萨电子2019-2020财年汽车板块收入情况
• 图77：德州仪器汽车电子主要布局
• 图78：德州仪器ADAS系统
• 图79：德州仪器混合动力、电动动力传动系统
• 图80：2020年德州仪器收入结构
• 图81：2016-2020年德州仪器收入情况
• 图82：STMicroelectronics汽车电子主要布局
• 图83：2021Q3ST收入结构
• 图84：ST2020Q3-2021Q4（E）收入情况
• 图85：博世汽车电子主要产品
• 图86：OnSEMI汽车电子解决方案
• 图87：2020年安森美收入结构
• 图88：安森美2020及2021财年汽车板块情况
• 图89：OnSEMI新能源车布局
• 图90：DENSO汽车电子主要布局
• 图91：DENSO在汽车电气化时代发展策略
• 图92：DENSO汽车电子业务结构
• 图93：美光科技下游应用结构
• 图94：美光科技2019-2021财年EBU板块收入情况
• 图95：英特尔汽车级设备
• 图96：英特尔汽车级电源解决方案矩阵案例
• 图97：Mobileye解决方案
• 图98：Mobileye营收情况
• 图99：Mobileye经营性收入情况
• 图100：Rohm汽车电子产品主要类别
• 图101：Rohm汽车电子分类别主要产品
• 图102：2021年9月-2022年3月Rohm收入结构
• 图103：Rohm2020及2021财年汽车板块收入情况
• 图104：Analog Devices汽车电子解决方案
• 图105：Analog Devices下游产品结构
• 图106：2018-2020年Analog Devices汽车业务收入情况
• 图107：东芝汽车领域业务布局
• 图108：东芝车载驱动IC为车载应用提供了优质的功能
• 图109：开发的单芯片控制IC的概述、效果及主要技术
• 图110：东芝收入结构
• 图111：微芯科技32位的微控制器应用于汽车端
• 图112：微芯科技收入结构
• 图113：高通汽车业务布局
• 图114：高通数字座舱平台
• 图115：高通汽车领域创新路径
• 图116：高通智能驾驶芯片兼顾算力和能耗
• 图117：汽车部门业务收入
• 图118：公司收入结构（只含欧司朗）
• 图119：2020-2021车用LED厂商营收排名
• 图120：艾迈斯欧司朗汽车移动应用创新
• 图121：HoD离子检测实现原理
• 图122：SANKEN模组板块汽车有望逐年提升
• 图123：SANKEN2021年汽车器件板块占比整体器件收入47%
• 图124：Maxium Integrated ADAS&汽车安全相关产品
• 图125：Maxium Integrated车内电子和信息娱乐系统相关产品
• 图126：安世半导体汽车市场应用情况
• 图127：安世半导体GaN FET系列产品
• 图128：闻泰科技营业总收入及增速
• 图129：闻泰科技归母净利润及增速
• 图130：全球平均每辆新车搭载13颗迈来芯芯片
• 图131：2016-2020年迈来芯收入情况
• 图132：NVIDIA DRIVE Orin
• 图133：NVIDIA DRIVE AGX Pegasus
• 图134：NVIDIA DRIVE AGX Xavier
• 图135：NVIDIA DRIVE Atlan
• 图136：Q3FY21-Q3FY22英伟达总收入
• 图137：Q3FY21-Q3FY22英伟达汽车业务收入
• 图138：富士电机功率半导体的应用示例
• 图139：富士电机车载用半导体制品
• 图140：通过7G-RC技术和3G散热器实现小型化
• 图141：富士电机将加速在电动汽车的功率半导体应用
• 图142：富士电机扩张8英寸晶圆产能
• 图143：三菱电机汽车业务布局
• 图144：三菱电机功率半导体电动车应用结构图
• 图145：功率半导体预计2025年达到2400亿日元营收
• 图146：三菱电机收入结构
• 图147：索尼2020财年分部门收入结构
• 图148：索尼汽车图像传感器领域产品一览
• 图149：SPAD利用“雪崩倍增”原理像素结构
• 图150：Nichia车载LED产品
• 图151：Nichia车载LED产品
• 图152：2020年全球汽车芯片市场约380亿美元，中国自主化率不足1%
• 图153：中国车规级芯片与海外存在代差
• 图154：中国车规级芯片自主率情况
• 图155：智能化浪潮下产业链重构带来汽车半导体新机会
• 图156：汽车半导体核心部分占比
• 图157：英飞凌IGBT技术发展
• 图158：英飞凌各代IGBT产品进入市场后收入变化情况
• 图159：部分本土企业IGBT业务近况
• 图160：大陆进入战略扩产期，未来十年晶圆代工成长性显著
• 图161：全球晶圆代工资本开支及收入
• 图162：全球晶圆代工产能及利用率
• 图163：汽车半导体对应各尺寸需求，8寸占比极高
• 图164：8英寸晶圆产能展望
• 图165：2010-2020年中国芯片设计企业数量增长情况
• 图166：1999-2020年中国IC设计业销售规模增长情况
• 图167：车规级芯片要求仅次于军工级芯片
• 图168：车规级芯片与消费级芯片的差异点
• 图169：SiC在新能源汽车领域2027年带动60亿美元市场
• 图170：不同车级IGBT价值量
• 图171：激光雷达市场
• 图172：L1-L5汽车需要用到的传感器数量
• 图173：不同车型汽车电子化程度
• 图174：汽车用FPC示意图

表格数据

• 表1：传统及新能源汽车的控制器数量及芯片数量测算（个）
• 表2：SoC与MCU对比
• 表3：汽车芯片主要厂商分布（%）
• 表4：英飞凌SiC布局情况
• 表5：STMicroelectronics SiC布局情况
• 表6：美光科技汽车电子布局
• 表7：美光科技分部门主要业务
• 表8：Rohm SiC布局情况
• 表9：闻泰科技汽车半导体产品
• 表10：我国与全球封测厂商技术基本一致
• 表11：2025年中国高速连机器市场规模预测（亿元）

附注

• 资料来源：各公司官网，天风证券研究所，中国汽车半导体产业大会，ST，yole，盖世汽车研究院，广汽研究院，海思，等