半导体行业研究：自驾电动车带动的十倍半导体增值_39页_4mb

半导体行业研究：自驾电动车带动的十倍半导体增值

核心内容概述

本报告聚焦于自动驾驶（L3-L5）和新能源电动车对全球车用半导体市场的驱动作用，分析其技术需求、市场增长潜力及产业链影响。预计未来15年，全球车用半导体市场将实现超过20%的复合增长率，每车半导体价值将从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将从5%提升至30%。

主要观点

1. 自动驾驶与电动车是半导体增长的两大驱动力

• 自动驾驶技术：L3-L5自动驾驶系统将大幅提升对AI芯片（如GPU、FPGA、ASIC）、激光雷达、毫米波雷达、摄像头、以太网络芯片等的需求。
• 电动车发展：新能源电动车对碳化硅（SiC）等第三代半导体的需求将大幅增长，SiC在高功率逆变器、车载充电系统（OBC）等关键部件中具有显著优势。
• 成本与效率：特斯拉通过自研AI芯片和视觉系统，以低成本方案实现L3-L4自动驾驶，预计其成本不超过2万美元，远低于Waymo、Cruise等方案。

2. 感知层与决策层芯片需求激增

• 感知层：激光雷达、毫米波雷达、摄像头、C-V2X等是自动驾驶的关键感知技术。激光雷达在L4-L5系统中不可或缺，但成本高昂；毫米波雷达具备穿透力和环境适应性，预计2025年全球出货量将达29.32亿美元；摄像头数量将从1.3亿颗增长至5.7亿颗，2035年车载摄像头芯片市场占比将仍低于智能手机。
• 决策层：AI芯片（如英伟达Orin、英特尔EyeQ6、地平线征程3/5、黑芝麻华山二号等）将成为自动驾驶决策层的核心组件，英伟达和特斯拉在该领域占据领先地位。

3. 以太网络与车用半导体需求提升

• 以太网络芯片：随着自动驾驶和车联网的发展，每车以太网络芯片数量将从10颗增至超过20颗，车用以太网络市场规模预计在2020-2035年间增长显著。
• 车用半导体市场集中度高：目前全球十大车用半导体厂商占据超过80%的市场份额，主要由IDM厂商主导，如英飞凌、恩智浦、安森美等。

4. 碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）的崛起

• 碳化硅优势：相比硅基方案，SiC在高功率、高效率、高稳定性方面表现更优，预计2020-2035年全球碳化硅市场复合增长率达34%，2035年市场规模预计达500亿美元。
• 氮化镓挑战：GaN在成熟度、性能、良率等方面尚未显著优于IGBT/MOSFET，短期内难以取代SiC。

关键信息

全球车用半导体市场预测

• 复合增长率：2020-2035年预计超过20%，远高于全球半导体市场（5-6%）。
• 每车价值：从268美元增长至2,758美元，增长约10倍。
• 市场占比：2035年占全球半导体市场的30%。

自动驾驶与电动车技术发展

• L3-L5自动驾驶：预计2035年全球销量占比将超30%，推动AI芯片、激光雷达、毫米波雷达、以太网络芯片等需求激增。
• 电动车渗透率：预计2035年新车销量中超过50%为电动车，带动SiC和GaN等第三代半导体需求。

主要受益公司

• 国际厂商：Lumentum（VCSEL激光雷达）、英伟达（AI GPU）、赛灵思（FPGA）、美满（以太网络）、科锐（SiC衬底）。
• 国内厂商：三安、斯达、闻泰/安世、地平线、韦尔/豪威、黑芝麻、华为海思、比亚迪、蔚来等。

产业链与技术趋势

• VCSEL：相比EEL激光器，VCSEL具有低成本、易封装、高良率等优势，未来可能取代部分EEL市场。
• FPGA：在激光雷达边缘处理中表现优异，目前在该市场占有率超过80%。
• SiC：预计2035年车载SiC市场占全球SiC市场的80%，成为电动车核心组件。
• C-V2X：中国重点发展C-V2X技术，预计2021年领先美国推出相关服务，对砷化镓产业链有贡献但占比有限。

风险提示

• 成本下降不及预期：激光雷达、AI芯片、自动驾驶系统等成本可能未达预期，影响普及速度。
• 政策变化：全球各国对自动驾驶的政府奖励补助可能减少，影响市场需求。
• 产能不足：车用半导体制造及晶圆代工产能可能不足，影响技术落地。

结论

自动驾驶和新能源电动车的快速发展将显著提升全球车用半导体市场的需求，带动AI、激光雷达、毫米波雷达、以太网络芯片、SiC等领域的爆发式增长。虽然短期内存在成本、政策及产能等挑战，但长期来看，车用半导体市场将从5%增长至30%，成为全球半导体产业的重要增长点。