20210806-开源证券-中小盘主题智能汽车系列五_芯片篇-智能汽车_眼_疾_脑_快_计算_感知_通信_存储芯片功不可没_32页_3mb

智能汽车系列五：芯片篇总结

核心内容

随着智能汽车的快速发展，车载半导体市场正在迅速扩张。从燃油车到智能电动车，单车半导体价值量显著提升，预计2030年国内车载半导体市场规模将达到290亿美元，占全球市场份额的40%。智能汽车的“眼”与“脑”分别由传感器芯片和计算芯片构成，它们在汽车智能化升级中扮演着至关重要的角色。

主要观点

• 计算芯片：传统CPU已无法满足智能汽车的算力需求，系统级芯片（SoC）成为主流，集成了AI加速器，如GPU、FPGA、ASIC等。预计2025年和2030年，我国车载AI SoC芯片市场规模分别超过55.2亿美元和104.6亿美元。
• 感知芯片：车载摄像头和激光雷达是智能汽车最重要的增量传感器，其中CIS（CMOS图像传感器）和ISP（图像信号处理器）是摄像头的核心芯片，国内厂商有望实现进口替代。
• 通信芯片：随着车联网技术的发展，通信模组成为关键基础硬件，国内厂商在中游模组环节占据优势。
• 存储芯片：智能汽车对存储芯片的需求将显著增长，预计2021-2025年车载存储市场复合增长率超17%。
• 进口替代趋势：受“缺芯”事件影响，国内芯片厂商在计算、感知、通信、存储等环节加速替代外资厂商。

关键信息

1. 计算能力

• SoC芯片：智能汽车的“脑”，集成了CPU、GPU、FPGA、ASIC等模块，提升算力和能效。
• 主要厂商：高通、英伟达、英特尔、三星、华为、地平线、黑芝麻等。
• 国产进展：华为昇腾系列、地平线征程系列等国产芯片逐步实现量产和应用。

2. 感知能力

• 传感器芯片：CIS和ISP是车载摄像头的核心芯片，VCSEL和SPAD是激光雷达的关键技术。
• 市场增长：预计2025年全球车用CIS市场规模达51亿美元，CAGR为33.8%。
• 国内厂商：豪威科技、格科微、安森美、富瀚微、纵慧芯光、长光华芯、南京芯视界等。

3. 通信能力

• V2X通信：5G车联网将推动通信模组需求增长，通信模组是车联网的核心部件。
• 车载通信模组：国内厂商在中游模组环节占据优势，高通、美格智能、经纬恒润等是主要受益标的。
• 以太网通信：车内通信架构正向以太网升级，提升数据传输效率。

4. 存储能力

• 存储芯片：随着自动驾驶等级提升，存储芯片需求将显著增加，预计2025年全球市场规模达160.1亿美元。
• 市场占比：存储芯片在汽车半导体中的占比将从8%提升至12%。
• 受益厂商：北京君正、美格智能、经纬恒润等。

受益标的

• 北京君正：以车载存储芯片为基，平台型车规芯片供应商正成型。
• 美格智能：聚焦智能通信模组领域，切入智能驾驶赛道。
• 经纬恒润（拟上市）：覆盖智能汽车全产业链，具备较强技术实力。
• 长光华芯（拟上市）：激光雷达芯片量产进行时，华为入股打开成长空间。
• 炬光科技（拟上市）：高功率半导体激光器领军者，大力进军汽车激光市场。

风险提示

• 智能车销量不及预期：若智能车销量增长不及预期，将影响车载半导体市场的发展。
• 技术壁垒高：芯片化趋势下，技术积累和研发能力是关键。
• 政策与法规限制：车联网和自动驾驶技术的推广受到政策与法规的制约。

图表与数据

• 图1：预计2030年国内车载半导体市场规模达到290亿美元。
• 图2：电动化趋势下，整车中汽车电子成本显著提升。
• 图3：中国预计在2030年占据全球汽车半导体近40%份额。
• 图4：汽车半导体可分为集成电路、分立器件、光电子器件、传感器四大类。
• 图5：汽车半导体按功能分为计算、感知与执行、通信、存储、能源供应五大类。
• 图6：高通820A芯片架构。
• 图7：NVIDIA Xavier芯片架构。
• 图8：车规级MCU以32位为主，预计2025年全球市场规模达73.5亿美元。
• 图9：全球车规级MCU市场被外资厂商高度垄断。
• 图10：车载摄像头系统构成。
• 图11：车载摄像头BOM拆分，CIS价值量占半。
• 图12：2019年汽车占据全球CIS市场10%份额。
• 图13：预计2024年汽车CIS比重大幅攀升至14.1%。
• 图14：2020年全球CIS市场格局。
• 图15：2019年全球车用CIS市场，安森美、豪威占据近90%市场份额。
• 图16：前融合计算方式。
• 图17：后融合计算方式。
• 图18：阿里达摩院自研车用ISP处理器。
• 图19：数字激光雷达采用高度集成芯片化技术。
• 图20：禾赛科技激光雷达芯片化趋势明显。
• 图21：禾赛科技激光雷达芯片化进击之路。
• 图22：车联网概念图。
• 图23：2020Q1高通领跑物联网基带芯片市场。
• 图24：2020Q4高通物联网基带芯片份额进一步提升。
• 图25：2020H1中国市场前装车载通信模组供应商。
• 图26：电子电气架构的变革需要车载以太网的技术支撑。
• 图27：SOA软件架构在进行功能改变时仅需要更新/升级部分软件。
• 图28：座舱域控制器与液晶显示屏间的以太网通信实例。
• 图29：车载存储芯片分类。
• 图30：汽车存储芯片广泛应用于座舱、BMS等领域。
• 图31：随自动驾驶等级提高，存储带宽要求显著提升。
• 图32：存储芯片占汽车半导体份额从8%提升至12%。
• 图33：预计2021-2025年车载存储市场CAGR超17%。

表格与数据

• 表1：各类型处理器芯片对比。
• 表2：主流智能座舱SoC方案对比。
• 表3：主流玩家计算芯片解决方案对比。
• 表4：车企开启算力军备竞赛。
• 表5：预计车载AI SoC芯片2030年市场规模。
• 表6：造车新势力及自主品牌最新车型感知层配置。
• 表7：VCSEL芯片厂商一览。
• 表8：SPAD芯片厂商一览。
• 表9：高通汽车无线通信解决方案。
• 表10：车载通信模组产业链。
• 表11：总线性能全对比。
• 表12：受益公司盈利预测及估值。

结论

智能汽车的发展将显著推动车载半导体市场增长，预计2030年市场规模将达到290亿美元。国内厂商在计算、感知、通信、存储等环节加速进口替代，特别是在CIS、VCSEL、SPAD等关键芯片领域，华为、纵慧芯光、长光华芯等企业已取得重要进展。随着5G车联网和自动驾驶技术的成熟，通信模组和存储芯片将成为重要增长点，相关企业有望受益。