汽车电子迎来国产化蓝海

慧聪汽服网 http://qipei.hczyw.com 2023-01-06 出处:证券市场 作者:吴新竹责任编辑:HC1

近年来,动力电池技术的进步与环保、低碳的出行需求推动新能源汽车走向成熟。2022年1-11月,新能源乘用车国内零售量达503万辆,同比增长一倍,11月新能源车国内零售渗透率达36.3%;预计2022年国内新能源车批发销量有望达到650万辆,2023年批发销量预计为840万辆,同比增长30%。

电动汽车是汽车智能化升级的最优载体,2020年汽车电子占整车成本的34.3%,业内预计2030年占比将达到49.6%。类似于个人计算机、智能手机与可穿戴设备对电子产业的推动,汽车智能化为电子产业开创了新赛道,苹果公司尝试颠覆性的汽车产品于日前宣告失败,给行业带来了充分竞争的机遇。国产半导体及电子企业链纷纷向车载领域进发,半导体制程与海外基本处于同一起点,芯片设计方面不断尝试打破垄断,国产PCB、光学产业链较为成熟,整车厂不断积累用户群体,有助于推进产业链的国产替代。

新能源汽车拉动半导体增长

在用户对更高性能的需求驱使下,中央处理器、显卡、内存、硬盘等电子产品遵循摩尔定律不断升级,全球PC市场规模从最初的1亿美元左右成长至2021年的2500亿美元;智能手机自3G时代起爆发式增长,全球销量从2007年的约1.1亿部增长至13.5亿部,市场规模达4480亿美元,与智能手机相配的可穿戴设备渐渐兴起,出货量从2014年的2900万台增长至2020年的4.4亿台。

苹果公司在消费电子扩张的大潮中多次推出引领行业的产品,iPhone销量曾在2015年见顶,此后逐年缓降,在华为被制裁后苹果承接了部分中高端机的份额,2021年销量创新高。苹果的销量增长期成就了供应链代工企业的高速成长,对于同一款部件,苹果热衷于扶持不同的代工厂商,从而压低采购成本;苹果还注重用户培养,从应用系统、应用商店到手机支付均自成体系,将用户锁定在自己的生态圈里。面对智能汽车风口,苹果曾设想取消汽车方向盘和刹车踏板,然而多年尝试过后,苹果近日披露的自动驾驶登记仍停留在L3级,业内预计第一代苹果汽车的发售时间至少在2026年以后,意味着未来数年之内并没有颠覆性的汽车产品。

中航证券指出,汽车价值链后移将为消费电子跨界玩家带来机遇,智能汽车已度过渗透率10%以下的导入期,正驶入成长快车道,渗透率将不断提升,行业格局未定。Gartner数据显示,2021年全球半导体市场空间达4741亿美元,其中汽车半导体占比为9.5%,产值同比增长25.3%,系增速最快的半导体领域。目前,全球电动汽车竞争格局较为分散,在颠覆性的汽车面世之前,“苹果模式”恐怕不会重演,汽车电子产业正在迎来百花齐放时代。

新能源汽车电驱需要用IGBT、SiC模块等控制驱动系统的直流交流电源转换,内部不同用电系统的转化及引擎控制、车身控制需要MOSFET等大量功率器件,新能源汽车单车功率半导体价值量约为350-400美元,国产功率半导体厂商持续受益。车载存储芯片的市场规模将由2020年的24亿美元成长至2024年的63亿美元,存储芯片供应商北京君正、兆易创新等已实现部分国产替代。MCU是汽车电子控制单元ECU的核心构成,2021年汽车MCU销售额达76亿美元,据统计,智能汽车ECU的数量是传统豪华燃油车的两倍,未来随着应用场景的不断丰富,车规级MCU的市场需求将快速增长。

除车用AI芯片之外,车规级芯片因对安全、稳定、可靠性的要求较高,一般采用28nm以上的成熟制程,据统计,72%的车载芯片使用了90nm及以上工艺,该比例到2030年将达到67%左右。国产晶圆厂商已针对成熟制程开启大规模扩产,2022年上半年,华虹半导体工业应用与汽车电子相关产品业绩同比增长超过80%,CIS工艺平台的产品应用领域已延伸至车用市场,华虹半导体已同时具备8英寸与12英寸生产线量产深沟槽式超级结MOSFET以及先进沟槽栅电场截止型IGBT的能力,IGBT销售额同比继续保持三位数百分比的高增长。2022年前三季度,中芯国际累计完成44亿美元的资本支出,增加了折合8英寸8.5万片的月产能,未来5-7年有约34万片12英寸新产线的建设项目。

智能化硬件迎拐点

据UBS拆解,特斯拉Model 3芯片成本约1516美元,约占全部物料清单成本的6%,各个部分芯片成本排序依次为电驱动、辅助驾驶系统ADAS、娱乐系统与电源分配、车身控制,预计到2030年,全球汽车智能座舱的市场规模将达到681亿美元;摄像头作为ADAS辅助驾驶时代的主力传感器,广泛应用于车道检测、交通标志识别、障碍物监测、行人识别、疲劳驾驶监测等方面,国产厂商已具备了从传感器、视频处理芯片到摄像头的全产业布局,显示器的国产化水平全球领先;预计到2026年,单车平均摄像头装配数量将达到3.8个,全球车载摄像头的前装和后装市场规模将分别达到306亿美元和49亿美元。

华鑫证券表示,目前智能座舱处于初级阶段,智能化程度以及人机交互方式明显升级,车载显示应用更具娱乐化、一体化、多样化与数字化;显示器已经成为座舱数字化转型的关键促成因素,未来的智能座舱将包括多个显示器和用户界面,且伴随计算性能的升级,中央计算平台将支持后视镜和高分辨率娱乐显示器。

民生证券认为,在智能汽车的成长开拓期,激光雷达、车载镜头、车载屏幕、汽车声学等硬件创新层出不穷,人们对驾驶安全、驾驶体验的追求是无止境的,自动驾驶和智能座舱的革新将持续演进。

用于ADAS的雷达主要是毫米波雷达和激光雷达,毫米波雷达的结构可拆分为射频前端、信息处理系统以及后端算法三大部分,射频部分成本占比约40%,关键部件系单片微波集电路MMIC,主要由英飞凌、飞思卡尔等海外厂商供应。毫米波雷达市场规模有望从2015年的20亿美元增长至2025年的86亿美元,到2026年车用激光雷达市场规模将超过23亿美元。激光雷达的上游主要是光学与电子元器件,中游是激光雷达集成商,下游则为应用领域。上游厂商炬光科技、长光华芯等开始发力,长光华芯的VCSEL芯片年内预计会通过客户认证以及车规IATF16949和AECQ认证。中游如经纬恒润、德赛西威、中科创达等公司的ADAS产品已打破国外垄断。

2024年,全球汽车电子PCB产值将达到87亿美元。与传统汽车相比,电动汽车的电控系统及智能化趋势增加了PCB的需求量,新能源车的单车PCB使用面积增加2-4平方米,单车价值量超过2000元,是普通燃油车的6倍以上。汽车PCB所用的陶瓷基板、聚四氟乙烯线路板、铝基板以及厚铜板分别用于发动机舱、雷达等安全系统、ABS系统以及安全与信号系统,车用多层PCB可以做到50层的厚度,汽车PCB产品将向HDI板、高频高速板等高附加值产品方向发展,车载PCB呈现量价齐升的态势。

西部证券预测全球PCB市场规模在2025年将达到124亿美元。成本优势不断拉动国产车用PCB的出货量,特斯拉在中国建厂,小鹏、蔚来、理想等新势力厂商陆续接触和验证国产PCB产品,内资厂商的车用PCB市场份额有望持续提升。

域控制器新赛道

域控制器是指由主控芯片、操作系统和中间件、应用算法软件等软硬件有机组成的系统。据麦肯锡预测,2025年,全球域控制器市场规模有望达到1280亿美元,其中自动驾驶与智能座舱域控制器有望达到520亿美元。据统计,2022年1-5月,中国乘用车前装标配智能驾驶域控制器芯片排序依次为特斯拉的24.19万颗、地平线的8.41万颗、Mobileye的4.63万颗和英伟达的3.57万颗。

国内自动驾驶主控芯片厂商有华为以及创业公司地平线、黑芝麻、芯驰科技、寒武纪、芯擎科技等。

随着汽车智能化需求的快速增长,车载大算力SoC芯片正在加快迭代速度,智能车的芯片成本占比也将大幅提升。

平安证券指出,目前域控制器渗透率较低,尚处于发展的初级阶段,智能座舱解决方案仍较为碎片化,集成度有待进一步提升,真正意义上的座舱域控制器尚处于萌芽阶段。2021年乘用车自动驾驶域控制器的出货量约为53万台,而其中搭载行泊一体域控制器的上险量仅为37.34万辆,未来几年在大算力芯片的成本下降及整车先行品牌的示范效应驱动下,预计2025年智能座舱和智能驾驶域控制器的渗透率将达到21%和19%,搭载量为559万套和498万套。

汽车电子迎来国产化蓝海


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