深度报告-20220526-德邦证券-汽车半导体行业深度_需求爆发叠加国产加速_汽车芯片十年腾飞期开启_59页_7mb

电子行业深度分析：汽车半导体机遇与挑战

核心内容

本报告分析了汽车半导体行业的发展趋势与投资机会，重点聚焦于电动化和智能化对车用半导体需求的推动作用。随着汽车向新能源和智能化方向发展，半导体单车价值量持续提升，特别是在功率半导体、MCU、SoC、存储芯片和图像传感器等领域。

主要观点

• 电动化和智能化推动汽车半导体价值提升：电动车的三电系统（电源、电驱、电控）替代传统内燃机系统，减少了机械部件，提高了半导体的使用密度。同时，汽车电子电气架构向集中式发展，进一步提升了对半导体的需求。

• 功率半导体受益于电动化趋势：新能源汽车的功率半导体用量和规格显著高于传统燃油车，预计到2025年全球新能源汽车IGBT市场规模接近40亿美元，中国达22亿美元。功率半导体市场存在较大供需错配，国内厂商迎来发展窗口期。

• 车用MCU市场壁垒高，国产替代加速：MCU是汽车ECU的核心，需求随汽车功能增加而上升。当前全球车用MCU市场由传统厂商主导，国内厂商虽市场份额小，但在车身控制、中控仪表等低端市场已有布局，未来有望向高端应用扩展。

• 智能座舱与自动驾驶推动SoC需求增长：智能座舱芯片市场空间巨大，预计2025年达205亿美元，2030年将超373亿美元。自动驾驶芯片对算力要求高，市场潜力巨大，国内厂商如华为、地平线等正在积极布局。

• 车载存储芯片需求快速增长：随着自动驾驶和智能座舱的发展，车载存储的容量和带宽需求大幅增加，预计到2025年全球汽车DRAM市场规模达46亿美元，NAND市场规模达97.8亿美元，中国分别达30.6亿美元和30.6亿美元，增长迅速。

• 图像传感器需求上升：随着ADAS和自动驾驶等级的提升，车载摄像头数量显著增加，推动图像传感器（CIS）的量价齐升。预计2025年全球车载CIS市场规模达48.94亿美元，国内厂商具备较强竞争力。

关键信息

• 单车半导体价值量提升：2021年传统燃油车为490美元，新能源车接近1000美元。
• 功率半导体市场：预计到2025年全球新能源汽车IGBT市场规模接近40亿美元，中国达22亿美元。
• 车用MCU市场：预计2025年全球车规MCU市场规模达112.57亿美元，CAGR为11.34%。
• 智能座舱市场：预计2025年全球市场规模达205亿美元，2030年将超过373亿美元。
• 自动驾驶芯片市场：预计2025年全球ADAS/自动驾驶芯片市场规模达103亿美元，CAGR为43.4%。
• 车载存储芯片：预计2025年全球DRAM市场规模达46亿美元，NAND达97.8亿美元，中国分别达30.6亿美元和30.6亿美元。
• 图像传感器市场：预计2025年全球车载CIS市场规模达48.94亿美元，CAGR为36.58%。

投资建议

• 功率芯片：关注时代电气、斯达半导、士兰微、宏微科技、华润微等。
• MCU设计厂商：关注兆易创新、中颖电子、芯海科技、纳思达、杰发科技（四维图新子公司）等。
• SoC设计厂商：关注北京君正、晶晨股份、瑞芯微、全志科技等。
• CIS板块：关注韦尔股份等。

风险提示

• 汽车智能化进程不及预期
• 电动化渗透率不及预期
• 市场竞争加剧
• 技术路线变化风险

图表目录

• 图1：电动车系统架构
• 图2：ECU结构示意图
• 图3：各类车型中的ECU每年递增
• 图4：博世E/E架构路线图
• 图5：特斯拉model3电气架构示意图
• 图6：全球各级别ADAS代表方案举例（不完全）
• 图7：G-pilot智能驾驶路线规划
• 图8：科技大厂布局造车
• 图9：欧盟主动安全测试项目时间表
• 图10：各国政策对ADAS要求
• 图11：各大主机厂自动驾驶车型推出时间表
• 图12：自动驾驶系统模型
• 图13：汽车传感器系统示意图
• 图14：任意类别传感器均存在自身局限性，多传感器融合成为必要
• 图15：功率半导体产品范围及分类
• 图16：功率IC和功率分立器件集成为功率模块
• 图17：功率器件和功率模块细分产品特性及下游应用整理
• 图18：2021年新能源汽车平均半导体价值量预测
• 图19：新能源汽车动力系统功率半导体使用情况拆分
• 图20：新能源汽车动力系统功率半导体使用情况拆分
• 图21：IGBT为新能源汽车领域功率器件主流选择
• 图22：三代半导体应用领域
• 图23：三代半导体对比
• 图24：2021年全球碳化硅器件市场格局
• 图25：SiC产业链及国内外厂商梳理
• 图26：通用MCU基本结构
• 图27：比亚迪车规级BF7006AMCU系统组成
• 图28：一个ECU有一颗恩智浦S12P MCU
• 图29：博世MG7.9.8ECU有两颗MCU
• 图30：汽车常见ECU分布
• 图31：2019全球MCU应用领域占比
• 图32：2019国内MCU应用领域占比
• 图33：全球车载MCU市场规模与构成
• 图34：车规级三大认证
• 图35：车规级芯片开发认证周期示意图
• 图36：2020年全球汽车MCU市场份额
• 图37：英飞凌汽车产品线一览
• 图38：英飞凌AURIX平台MCU解决方案
• 图39：两芯四屏图示
• 图40：DMS功能图示
• 图41：单AP智能座舱解决方案
• 图42：可作为AI协处理器的地平线J2
• 图43：2021新发布车型智能座舱渗透率
• 图44：使用多核SoC模组的智能座舱方案渗透率
• 图45：全志科技智能座舱产品
• 图46：瑞芯微智能座舱产品
• 图47：自动驾驶L1-L5自动驾驶需要的算力(Tops)
• 图48：2025年L4自动驾驶产生的数据量
• 图49：英伟达Atlan芯片结构
• 图50：Orin-GPU结构
• 图51：不同级别智能驾驶驾驶对存储的需求
• 图52：汽车各系统对存储的需求
• 图53：2021Q3DRAM厂商市场份额
• 图54：2021Q3 NAND厂商市场份额
• 图55：车载摄像头主要分类及功能
• 图56：全球CIS市场份额分布（2020）
• 图57：车规级CIS竞争格局（2020）
• 图58：韦尔股份营收、归母净利润及增速（亿元）
• 图59：韦尔股份毛利率和净利率
• 图60：北京君正营收、归母净利润及增速（亿元）
• 图61：北京君正毛利率和净利率
• 图62：兆易创新营收、归母净利润及增速（亿元）
• 图63：兆易创新毛利率和净利率
• 图64：国民技术营收、归母净利润及增速（亿元）
• 图65：国民技术毛利率和净利率
• 图66：芯海科技营收、归母净利润及增速（亿元）
• 图67：芯海科技毛利率和净利率
• 图68：晶晨股份营收及归母净利润（亿元）
• 图69：晶晨股份利润率
• 图70：瑞芯微营收及归母净利润（亿元）
• 图71：瑞芯微利润率
• 图72：RK3588特性
• 图73：基于RK3588M的智能座舱方案
• 图74：全志科技营收及归母净利润（亿元）
• 图75：全志科技利润率

表格目录

• 表1：中国自动驾驶分级介绍
• 表2：智能驾驶渗透率测算
• 表3：主要车企ADAS方案感知层硬件配置
• 表4：汽车销量与新能源汽车渗透率测算
• 表5：电动车新增功率半导体