深度报告-20220513-五矿证券-汽车电动化深度_新能源车销量+渗透率双升_IGBT与SiC大放异彩_41页_4mb
报告摘要
汽车电动化深度:新能源车销量+渗透率双升,IGBT与SiC大放异彩
核心内容概述
随着全球“双碳”目标的推进,汽车电动化已成为不可逆转的趋势。新能源汽车销量和渗透率持续增长,推动汽车电子行业快速发展。功率半导体作为核心部件,尤其是IGBT和SiC器件,在电动车中扮演关键角色,受益最大。
主要观点
1. 汽车电动化浪潮势不可挡
- 全球电动车销量与渗透率:2021年全球BEV和PHEV销量合计684万辆,预计2022年达973万辆,2025年达1550万辆,2030年将达4813万辆。电动车渗透率预计从2022年的25%提升至2030年的76%。
- 各国政策支持:挪威计划2025年禁售燃油车;日本计划2030年全面电动化;英国计划2030年禁售燃油车;中国计划2035年实现公共交通车辆全部电动化;欧盟计划2035年所有新车实现零排放。
- 汽车电子价值提升:电动车整车电子BOM成本在不考虑电池和电机的情况下,L3级别自动驾驶纯电动车电子成本为7030美元,相比L1级别汽油车电子成本(3145美元)增长123.5%。
2. 功率半导体受益最大
- 功率半导体价值量增长:传统燃油车功率半导体价值为88美元/辆,而纯电动车功率半导体价值为459美元/辆,增幅达421.6%。
- IGBT作为核心器件:IGBT在逆变器、OBC、DC/DC转换器等关键部件中应用广泛,单车价值约340美元。全球IGBT市场预计从2020年的54亿美元增长至2026年的84亿美元,CAGR为7.6%。
- 中国IGBT厂商表现:斯达半导在2020年全球IGBT分立器件厂商中排名第10,模组厂商排名第6,是唯一进入前10的中国厂商。
3. SiC技术优势显著,渗透率将提升
- SiC性能优势:在击穿场强、饱和电子漂移速率、热导率等方面优于Si,适用于800V及以上高压平台,可实现高频开关、耐高温和高效散热。
- SiC成本与应用:预计1辆电动车SiC器件价值约1005美元。随着技术进步和产能提升,SiC成本有望下降,渗透率稳步提升。
- 车企布局800V平台:长城、比亚迪、广汽埃安等车企已发布800V高压平台量产计划,推动快充技术发展。
关键信息
1. 汽车电子市场前景
- 汽车电子系统:包括车身电子控制系统和车载电子装置,如ADAS、车联网、安全舒适系统、智能座舱等。
- 汽车电子成本:电动车电子成本显著高于燃油车,预计2022年达到1459颗芯片/辆,部分高端车型达2000颗。
- 全球汽车半导体市场规模:2020年为390亿美元,预计2023年将达555亿美元。功率半导体占比最高,达55%。
2. 功率半导体市场结构
- 全球功率半导体市场:2020年市场规模为422亿美元,其中功率IC占比54.3%,功率分立器件和模组占比25%。
- 主要厂商:英飞凌、意法半导体、安森美、罗姆、瑞萨等占据市场主导地位,中国厂商斯达半导排名第六。
3. IGBT市场现状与趋势
- 全球IGBT市场:2020年为54亿美元,预计2026年达84亿美元,CAGR为7.6%。新能源车占比约9.4%。
- 中国IGBT市场:2020年市场规模为153亿美元,占全球36.3%。新能源车占比达31%,高于全球平均水平。
- IGBT应用:主要应用于逆变器、OBC、DC/DC转换器、PTC加热器、水泵、油泵、空调压缩机等。
4. SiC技术发展与应用
- SiC性能优势:相比Si,SiC具有更高的击穿场强、更高的饱和电子漂移速率、更高的热导率,适合800V以上高压平台。
- SiC成本与前景:2020年SiC器件价格为1005美元/辆,未来随着技术进步和产能提升,成本将下降。
- SiC产业链:包括衬底、外延、器件制造等,主要厂商包括Wolfspeed、II-VI、ROHM、天岳先进、晶盛机电、露笑科技、三安光电等。
5. 投资建议
风险提示
- 新能源车需求不及预期
- IGBT行业竞争加剧,车规级产品导入不及预期
- SiC扩产和技术研发进度不及预期
图表目录(关键数据)
- 图表1:全球主要国家/地区CO₂排放量及规划
- 图表2:燃油车与电动车CO₂排放量
- 图表3:全球主要国家地区双碳计划
- 图表4:全球主要国家及车企新能源车布局计划
- 图表5:汽车产业加速变革
- 图表6:汽车代码行数
- 图表7:汽车电子产品及分类
- 图表8:汽车电子供应链
- 图表9:汽车半导体供应链演变
- 图表10:电动车电子零部件
- 图表11:汽车半导体应用和设备市场规模增长预测
- 图表12:汽车与手机半导体性能要求对比
- 图表13:汽车半导体生产工艺平台
- 图表14:紧凑级燃油车VS纯电动车成本
- 图表15:L1级别燃油车VS L3级别纯电动车电子成本
- 图表16:汽车软件及各硬件市场规模
- 图表17:芯片在汽车上的应用
- 图表18:2020-2025年全球半导体各类别增速
- 图表19:燃油车VS电动车核心三大件变化
- 图表20:燃油车VS纯电动车能量转换效率
- 图表21:电动车“三电”系统
- 图表22:纯电动车核心部件
- 图表23:传统燃油车与新能源车成本结构对比
- 图表24:动力电池成本及预测
- 图表25:2010-2030年BEV和PHEV销量
- 图表26:不同动力系统的轻型汽车全球市占率
- 图表27:美国电动车市占率预测
- 图表28:中国电动车市占率预测
- 图表29:欧洲电动车市占率预测
- 图表30:全球主要国家地区电动车规模预测
- 图表31:电动车半导体应用场景
- 图表32:全球汽车半导体市场规模
- 图表33:2020年汽车半导体前5厂商市占率
- 图表34:2020年汽车传感器前5厂商市占率
- 图表35:2020年汽车MCU前5厂商市占率
- 图表36:2020年汽车功率半导体前5厂商市占率
- 图表37:传统燃油汽车各类芯片占比
- 图表38:纯电动汽车各类芯片占比
- 图表39:2020年电动车半导体价值量
- 图表40:中国汽车芯片平均数量(颗/辆)
- 图表41:功率半导体产品范围
- 图表42:功率器件下游应用
- 图表43:功率半导体对比
- 图表44:全球功率半导体市场规模
- 图表45:2020年全球功率分立器件和模组市场格局
- 图表46:2019年全球功率半导体产品结构
- 图表47:2019年全球功率半导体下游应用占比
- 图表48:2020年全球功率IC市场格局
- 图表49:2020年全球功率MOSFET分立器件市场格局
- 图表50:中国功率半导体产品规模
- 图表51:中国功率半导体产品结构
- 图表52:2019年中国功率半导体下游应用占比
- 图表53:中国IGBT市场格局
- 图表54:Renesas功率半导体产品在电动车中的应用
- 图表55:电动车功率半导体应用占比
- 图表56:电驱系统价值链(以逆变器为例)
- 图表57:IGBT结构图
- 图表58:IGBT模组
- 图表59:全球IGBT市场规模及各下游应用规模
- 图表60:中国IGBT下游应用占比
- 图表61:2020年IGBT分立器件厂商市占率
- 图表62:2020年IGBT模组厂商市占率
- 图表63:IGBT历代产品
- 图表64:主要OEM高压平台量产规划
- 图表65:主要OEM快充桩部署情况
- 图表66:广汽埃安480kW超充桩
- 图表67:特斯拉250kW超级充电桩充电时间缩短50%以上
- 图表68:从家用插座到超高功率充电桩
- 图表69:不同功率直流充电桩充电时间对比
- 图表70:Si、SiC、GaN性能参数对比
- 图表71:Si、SiC、GaN性能对比
- 图表72:同规格SiC器件与Si器件对比
- 图表73:导通电阻温度特性(与650V产品比较)
- 图表74:关闭特性(与1200V产品比较)
- 图表75:SiC衬底制备工艺流程
- 图表76:SiC从粉末到应用的制备过程
- 图表77:SiC衬底产业链
- 图表78:SiC器件成本结构
- 图表79:导电型SiC衬底
- 图表80:半绝缘型SiC衬底
- 图表81:Infineon对Si、SiC、GaN功率市场的概念划分
- 图表82:Infineon功率半导体产品包
- 图表83:2021-2027年全球SiC功率器件及下游应用市场规模
- 图表84:SiC在电动车中的应用
- 图表85:2026年SiC在电动车中应用占比
- 图表86:2018-2020年全球导电型SiC衬底市场规模
- 图表87:2019-2020年全球半绝缘型SiC衬底市场规模
- 图表88:2018年全球导电型SiC衬底厂商市占率
- 图表89:2019-2020年全球半绝缘型SiC衬底厂商市占率
- 图表90:全球SiC衬底厂商市占率
- 图表91:6英寸与8英寸SiC晶圆生产效率对比
- 图表92:国外SiC衬底技术进展
- 图表93:国内SiC衬底技术进展
- 图表94:SiC产业链主要厂商
- 图表95:2017-2020年650V SiC SBD和Si FRD价格
- 图表96:2017-2020年1200V SiC SBD和Si FRD价格
- 图表97:2018-2020年650V SiC MOSFET和Si IGBT价格
- 图表98:2020年SiC MOSFET平均价格
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