汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)將是近年來(lái)發(fā)展最快的IC芯片應(yīng)用市場(chǎng)之一。而其中受益于新能源汽車(chē)的滲透率提升,價(jià)值量和出貨量的雙重疊加增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)將格外顯著。
車(chē)用半導(dǎo)體對(duì)產(chǎn)品性能和可靠性要求很高,汽車(chē)的使用環(huán)境更接近于工業(yè)產(chǎn)品,汽車(chē)半導(dǎo)體通常工作在高溫、高濕、嚴(yán)寒等惡劣極端環(huán)境下,加上汽車(chē)對(duì)安全事故的零容忍,對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的抗干擾能力、可靠性及穩(wěn)定性要求極高,這與一兩年就更新?lián)Q代的智能手機(jī)不同,汽車(chē)產(chǎn)品更新頻率較低,每年的升級(jí)幅度很小,多集中于外觀或動(dòng)力組件,一手汽車(chē)加上二手使用年限通常能達(dá)到10年,說(shuō)明汽車(chē)電子供應(yīng)商較為固定,同時(shí)IDM廠家對(duì)比IC設(shè)計(jì)企業(yè)更有優(yōu)勢(shì)。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng),加之對(duì)汽車(chē)電子產(chǎn)品的高要求及定制化需求,使得半導(dǎo)體廠商通常必須在商用前4-5年即和汽車(chē)制造廠商共同啟動(dòng)研發(fā),同時(shí)產(chǎn)品認(rèn)證的周期漫長(zhǎng),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織要求汽車(chē)電子半導(dǎo)體廠商建立相應(yīng)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)流程后,并獲得相應(yīng)的認(rèn)證方可進(jìn)入汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈,導(dǎo)致新進(jìn)企業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈難度很高,以上諸多特點(diǎn)使得汽車(chē)電子整個(gè)上下游供應(yīng)鏈關(guān)系比較穩(wěn)定,有很強(qiáng)的行業(yè)壁壘。
一、全球需求:車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體核心需求在中國(guó)
全球車(chē)用半導(dǎo)體:占據(jù) 10%左右。全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售約 4850 億美元,中國(guó)占48%。預(yù)計(jì) 2019 年全球車(chē)用半導(dǎo)規(guī)模 400 多億美金,占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模約 10%。伴隨汽車(chē)電動(dòng)、智能、互聯(lián),車(chē)用半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值將繼續(xù)提升,推動(dòng)全球車(chē)用半導(dǎo)體需求將快于整車(chē)銷(xiāo)量增速。
全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模及消費(fèi)國(guó)分布
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全球汽車(chē)半導(dǎo)體占約 10%左右
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全球需求:中國(guó)是最大的市場(chǎng)。智研咨詢(xún)發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)新能源乘用車(chē)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》顯示:2018 年全球乘用車(chē)產(chǎn)量 7057 萬(wàn)輛,其中中國(guó)占據(jù) 33%。中國(guó)是最大的汽車(chē)半導(dǎo)體需求市場(chǎng)。
2018 年中國(guó)占據(jù)全球乘用車(chē)產(chǎn)量的 33%
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假設(shè)2016-2020年全球燃油車(chē)年產(chǎn)量由6963萬(wàn)輛增長(zhǎng)至7478萬(wàn)輛,年均增速2%;新能源汽車(chē)(包括純電動(dòng)和混動(dòng))由77萬(wàn)輛增長(zhǎng)至299萬(wàn)輛,年均增速47%,考慮內(nèi)部零部件電子化帶來(lái)的價(jià)值增量,判斷車(chē)用半導(dǎo)體、PCB、繼電器、連接器、被動(dòng)器件、LED車(chē)燈的復(fù)合增速遠(yuǎn)快于2%的汽車(chē)市場(chǎng)平均增速(見(jiàn)下表)。
其中重點(diǎn)考慮車(chē)用半導(dǎo)體部分,以功率半導(dǎo)體增量最為顯著。傳統(tǒng)電子制造企業(yè)將深度受益于汽車(chē)新能源化帶來(lái)的電子零部件升級(jí)機(jī)遇。
新能源汽車(chē)帶動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部半導(dǎo)體價(jià)值增量情況(元)
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新能源汽車(chē)帶動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部半導(dǎo)體整車(chē)市場(chǎng)空間
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根據(jù)全球行業(yè)數(shù)據(jù)推導(dǎo)因?yàn)樾履茉雌?chē)帶來(lái)的半導(dǎo)體含硅量提升和相應(yīng)功率半導(dǎo)體所占的比例來(lái)推導(dǎo)未來(lái)功率半導(dǎo)體在新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)下的市場(chǎng)規(guī)模。
對(duì)比傳統(tǒng)汽車(chē)和新能源汽車(chē)(以Tesla為例)的含硅量以及功率半導(dǎo)體在車(chē)用半導(dǎo)體中所占比例來(lái)測(cè)算車(chē)載功率半導(dǎo)體的單車(chē)價(jià)值量提升,預(yù)計(jì)單車(chē)的價(jià)值量從71美元上升至355美元。
傳統(tǒng)汽車(chē)與新涌源汽車(chē)功率半導(dǎo)體(含硅量)估算(美元)
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傳統(tǒng)汽車(chē)與新涌源汽車(chē)功率半導(dǎo)體的單車(chē)價(jià)值量估算(美元)
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從內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛到電動(dòng)車(chē)輛的過(guò)渡(暫不考慮混合動(dòng)力汽車(chē))中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中功率半導(dǎo)體的需求可增長(zhǎng)十多倍。
內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛到電動(dòng)車(chē)輛發(fā)展中半導(dǎo)體的價(jià)值(美元)
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從單車(chē)的價(jià)值量推導(dǎo)新能源汽車(chē)帶來(lái)的功率半導(dǎo)體器件的市場(chǎng)增量,做出如下判斷,新能源汽車(chē)每賣(mài)出50萬(wàn)輛,對(duì)于功率半導(dǎo)體器件的市場(chǎng)增量為1.5億美元。
通過(guò)測(cè)算IGBT/MOSFET在新能源車(chē)?yán)锏膯诬?chē)價(jià)值量以及銷(xiāo)量推測(cè)未來(lái)3年可見(jiàn)范圍內(nèi)的成長(zhǎng)性非常顯著,同時(shí)其他分立器件也有穩(wěn)定的增長(zhǎng),由此擴(kuò)大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邊界的成長(zhǎng)動(dòng)能來(lái)之一來(lái)自于新能源汽車(chē)。
新能源車(chē)帶來(lái)各功率半導(dǎo)休的市場(chǎng) 空間測(cè)算(百萬(wàn)美元、%)
- | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2018-2020CAGR% |
IGBT | 294.5 | 505.8 | 599 | 935.6 | 1562.3 | 62.00% |
YOY% | ?。?/div> | 72.00% | 18.00% | 56.00% | 67.00% | - |
新能源車(chē)銷(xiāo)量:百萬(wàn) | 0.77 | 1.19 | 1.21 | 1.89 | 2.99 | ?。?/div> |
每輛車(chē)顆 數(shù) | 85 | 85 | 90 | 90 | 95 | ?。?/div> |
ASP(S) | 4.5 | 5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | ?。?/div> |
MOSFET | 215.6 | 333.2 | 36.3 | 595.4 | 941.9 | 61.00% |
YOY% | ?。?/div> | 55.00% | 9.00% | 65.00% | 58.00% | - |
新能源車(chē)銷(xiāo)量:百萬(wàn) | 0.77 | 1.19 | 1.21 | 1.89 | 2.99 | ?。?/div> |
每輛車(chē)顆 數(shù) | 200 | 200 | 200 | 210 | 210 | ?。?/div> |
ASP(S) | 1.4 | 1.4 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | - |
BJT及其他 | 354.6 | 448 | 545.4 | 548.4 | 564.6 | 2.00% |
整流器 | 551.8 | 815.5 | 1025.4 | 1049.1 | 1084.2 | 3.00% |
開(kāi)閘管 | 130 | 179.5 | 218.4 | 226.2 | 231.9 | 3.00% |
二極管 | 506.2 | 736.5 | 938.1 | 978.6 | 1020.6 | 4.00% |
其他分立器件 | 22.8 | 32.5 | 41.7 | 44.7 | 48 | 7.00% |
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二、全球供給:外資壟斷,中國(guó)本土企業(yè)弱勢(shì)
全球汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè):核心市場(chǎng)在中國(guó),中國(guó)本土企業(yè)弱勢(shì)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),全球主要汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè)包括恩智浦、英飛凌、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體等,2016年市場(chǎng)份額分別為 14%、10.7%、9.6%、7.6%。2016 年全球半導(dǎo)體約 300 億美元,前十大占據(jù)全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)的 63.4%。2019 財(cái)年,英飛凌在汽車(chē)領(lǐng)域的銷(xiāo)售收入占公司 44%的營(yíng)收,2018 年財(cái)年為 43%,2019 財(cái)年在汽車(chē)領(lǐng)域的銷(xiāo)售收入增長(zhǎng) 7%。此外,2019 財(cái)年,英飛凌在中國(guó)的銷(xiāo)售收入占 27%,2018 財(cái)年為25%,銷(xiāo)售收入同比增長(zhǎng) 12%。恩智浦、瑞薩電子 2018 年分別在中國(guó)銷(xiāo)售收入占集團(tuán)比重為 36.5%、20.2%??梢砸?jiàn)得,中國(guó)是國(guó)際汽車(chē)半導(dǎo)體巨頭的核心市場(chǎng),從另外一個(gè)角度看,這也反映中國(guó)在汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于弱勢(shì)地位
Infineon 核心市場(chǎng)在中國(guó)
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從主要汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)來(lái)看,半導(dǎo)體產(chǎn)品嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。根據(jù)公開(kāi)信息梳理了主要的國(guó)內(nèi)汽車(chē)電子企業(yè),從其核心供應(yīng)商及采購(gòu)產(chǎn)品來(lái)看,汽車(chē)半導(dǎo)體采購(gòu)量大,占成本比重較高,且依賴(lài)進(jìn)口。汽車(chē)半導(dǎo)體典型應(yīng)用場(chǎng)景包括信息娛樂(lè)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、能源車(chē)載電源等,下面依次舉例來(lái)說(shuō)明半導(dǎo)體在里面的重要性及中國(guó)供應(yīng)商地位。以德賽西威為例,德賽西威主營(yíng)汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)。根據(jù)公司招股說(shuō)明書(shū),前五大供應(yīng)商中 ,主 要是 半導(dǎo) 體元 器件 供應(yīng) 商, 其半導(dǎo) 體元 器件 供應(yīng) 商包 括 NXP、SerialMicroelectronics(代理德州儀器產(chǎn)品)、Protech Century(代理東芝、安森美半導(dǎo)體),清一色的外資供應(yīng)商。
全球汽車(chē)半導(dǎo)體 2019 年預(yù)計(jì)約 400 億美金,占全球半導(dǎo)體比重約 10%。中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量占全球比重約 30%,是全球汽車(chē)半導(dǎo)體核心需求國(guó)。供給方面,根據(jù)全球主要汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè)(包括英飛凌、恩智浦等)銷(xiāo)售區(qū)域及中國(guó)主要汽車(chē)電子企業(yè)(包括賽西威、科博達(dá)、欣銳科技等)半導(dǎo)體采購(gòu)情況分析,得出中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體基本依賴(lài)進(jìn)口。
三、汽車(chē)半導(dǎo)體的市場(chǎng)空間:受益于電動(dòng)智能互聯(lián),帶來(lái)新一輪增長(zhǎng)全球半導(dǎo)體供需及典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了分析,得出中國(guó)是全球汽車(chē)半導(dǎo)體需求核心驅(qū)動(dòng)力,但供給端,中國(guó)在車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體處于弱勢(shì)地位,對(duì)外依賴(lài)度非常高。接下來(lái),將分析受益于電動(dòng)智能互聯(lián),全球汽車(chē)半導(dǎo)體將面臨新一輪增長(zhǎng)。最后一部分,盡管當(dāng)前中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè)處于弱勢(shì)地位,但是受益于電動(dòng)智能互聯(lián),疊加全球貿(mào)易特殊背景下,將分析中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的投資機(jī)會(huì)。
趨勢(shì):迫于排放壓力,全球汽車(chē)電動(dòng)智能大勢(shì)所趨全球汽車(chē)電動(dòng)智能大勢(shì)所趨,這基本是市場(chǎng)一致預(yù)期。只在這里簡(jiǎn)單描述。受迫于政策壓力,全球碳排放要求日益趨嚴(yán),整車(chē)廠商為了應(yīng)對(duì)政策壓力(比如中國(guó)的雙積分,歐洲的嚴(yán)格碳排放),必須大力發(fā)展電動(dòng)化汽車(chē)(包包括 48V 混動(dòng)、插電式及純電動(dòng)等),減少碳排放。此外,全球汽車(chē)廠商競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化,如果沒(méi)有持續(xù)迭代的產(chǎn)品,提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力,最終將淪為代工廠或淘汰出局。因此,在競(jìng)爭(zhēng)日趨加劇背景下,安全訴求加大,利用智能化吸引消費(fèi)者成為重要路徑,資本的堆積勢(shì)必將推動(dòng)該領(lǐng)域成為未來(lái)趨勢(shì)。
全球二氧化碳排放歷史及目標(biāo)
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全球主要國(guó)家燃油經(jīng)濟(jì)性歷史及目標(biāo)
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在電動(dòng)智能大勢(shì)所趨背景下,全球汽車(chē)半導(dǎo)體面臨新一輪增長(zhǎng)機(jī)遇。單車(chē)價(jià)值將從目前約 400 美金提升到 1700~1800 美金左右,空間得到明顯放大。這里面的增量約 300~400 美金來(lái)源于電動(dòng)化,約 900~1000 美金來(lái)源于智能化。當(dāng)然,實(shí)際上應(yīng)該高于該數(shù)據(jù),因?yàn)?5G 驅(qū)動(dòng)下的聯(lián)網(wǎng)化(v2x 等)將得到顯著發(fā)展,這也是重要增量。
在這個(gè)時(shí)代,半導(dǎo)體是汽車(chē)新“內(nèi)部計(jì)算引擎”ICE的關(guān)鍵構(gòu)件。
汽車(chē)行業(yè)的四大“大趨勢(shì)”——電氣化、自動(dòng)化、互聯(lián)互通和移動(dòng)即服務(wù)(MaaS)——正在重塑行業(yè)格局,并大幅增加汽車(chē)中的半導(dǎo)體含量。
汽車(chē)正在成為帶輪子的超級(jí)計(jì)算機(jī):汽車(chē)將越來(lái)越被電子產(chǎn)品、軟件定義功能以及整個(gè)車(chē)到云系統(tǒng)中軟硬件的最佳集成所區(qū)分。
這對(duì)汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì):到2019年,汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模將從400億美元增長(zhǎng)到2000億美元,而且這個(gè)數(shù)字還不包括用于汽車(chē)相關(guān)非車(chē)載應(yīng)用的半導(dǎo)體,如電動(dòng)汽車(chē)充電器或V2X基礎(chǔ)設(shè)施。
還有可能發(fā)生更大的變化:汽車(chē)工業(yè)可以效仿其他技術(shù)驅(qū)動(dòng)和軟件定義行業(yè)的模式,如個(gè)人電腦和智能產(chǎn)品。只有少數(shù)定位好的玩家才能捕捉到價(jià)值。
復(fù)雜的決策等待著:半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和全球汽車(chē)供應(yīng)鏈的汽車(chē)高管們面臨著如何投資的復(fù)雜決策(研發(fā)與并購(gòu)),以及在哪里投資。如何吸引人才贏得比賽。
汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)可能會(huì)在2040年達(dá)到2000億美元。
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汽車(chē)的未來(lái)
汽車(chē)工業(yè)正在發(fā)生根本性的變化,這將對(duì)汽車(chē)的制造和使用產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。汽車(chē)制造商和消費(fèi)者將感受到影響,但半導(dǎo)體行業(yè)將使之成為可能。這是因?yàn)橹厮芷?chē)行業(yè)的四股強(qiáng)大力量——自主、電氣化、汽車(chē)互聯(lián)和移動(dòng)即服務(wù)(MaaS)——都依賴(lài)于越來(lái)越多的數(shù)據(jù)和電子設(shè)備。
這些力量將導(dǎo)致電子在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的角色和價(jià)值的巨大變化。估計(jì),這種變化將使汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)從20191年的400億美元提升到未來(lái)20年的1500億到2000億美元之間。
三十年來(lái),汽車(chē)制造商一直在穩(wěn)步增加電子產(chǎn)品,以提高安全性、舒適性和燃油效率。最近,諸如自適應(yīng)巡航控制或車(chē)道偏離警告系統(tǒng)等先進(jìn)的駕駛員輔助功能已經(jīng)成為許多車(chē)型的標(biāo)準(zhǔn)配置。今天的非傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)——混合動(dòng)力和全電動(dòng)汽車(chē)的半導(dǎo)體含量(按價(jià)值計(jì)算)是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的兩倍。未來(lái)的全自動(dòng)汽車(chē)將配備激光雷達(dá)傳感器、圖像識(shí)別系統(tǒng)和5G通信,其半導(dǎo)體含量可能是非自動(dòng)汽車(chē)的8到10倍。
汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的首選。在2019年第14次KPMG全球半導(dǎo)體高管調(diào)查中,半導(dǎo)體高管表示,汽車(chē)是未來(lái)幾年公司增長(zhǎng)的第二重要應(yīng)用,僅次于物聯(lián)網(wǎng)(loT),領(lǐng)先于無(wú)線(xiàn)通信應(yīng)用。
半導(dǎo)體主管意識(shí)到汽車(chē)應(yīng)用的重要性
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快速增長(zhǎng)的前景和創(chuàng)新的需求吸引了整個(gè)供應(yīng)鏈的許多新進(jìn)入者。有新的汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)制造商直接競(jìng)爭(zhēng),許多科技公司(特別是自主駕駛和電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng))建立電子制造服務(wù)企業(yè)(有能力挑戰(zhàn)建立汽車(chē)電子供應(yīng)商對(duì)某些系統(tǒng)一級(jí))和許多軟件供應(yīng)商,包括一些業(yè)內(nèi)頂尖的名字。
這意味著傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)方式正面臨壓力。汽車(chē)制造商、一級(jí)電子產(chǎn)品供應(yīng)商、一級(jí)半導(dǎo)體公司之間長(zhǎng)期穩(wěn)固的關(guān)系正在轉(zhuǎn)變,以打造未來(lái)的汽車(chē)。市場(chǎng)參與者將需要與傳統(tǒng)參與者以及新進(jìn)入者探索新的伙伴關(guān)系和合作模式。
四、汽車(chē)半導(dǎo)體的發(fā)展機(jī)會(huì)
中國(guó)逐步突破,迎來(lái)進(jìn)口替代&電動(dòng)智能新機(jī)遇
根據(jù)觀察,目前國(guó)內(nèi)在半導(dǎo)體領(lǐng)域有所突破,雖然在汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體仍處于弱勢(shì)地位,但是在家電、工業(yè)等領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。在汽車(chē)級(jí) IGBT 領(lǐng)域,比亞迪取得突破。斯達(dá)半導(dǎo)部分產(chǎn)品應(yīng)用于新能源車(chē)領(lǐng)域。這些是中國(guó)在汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體領(lǐng)域獲得突破的跡象。此外,國(guó)內(nèi)上市公司通過(guò)資本運(yùn)作,收購(gòu)整合全球主要半導(dǎo)體企業(yè),比如聞泰科技收購(gòu)安世半導(dǎo),韋爾股份收購(gòu)豪威科技。通過(guò)并購(gòu)疊加內(nèi)生發(fā)展,中國(guó)汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體有望獲得大的突破,實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。相關(guān)汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè)有望深度受益進(jìn)口替代&汽車(chē)電動(dòng)智能帶來(lái)單車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量顯著提升機(jī)遇。
國(guó)內(nèi):半導(dǎo)體逐步突破,已在家電&工業(yè)等領(lǐng)域形成替代由于汽車(chē)級(jí)產(chǎn)品認(rèn)證極為嚴(yán)格,對(duì)耐用性、產(chǎn)品性能、抽樣方案等要求極高,汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體相較于消費(fèi)級(jí)半導(dǎo)更難打入供應(yīng)鏈體系,但一旦進(jìn)入很難被替代。
車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體相較于消費(fèi)級(jí)有更高要求
車(chē)電子行業(yè)協(xié)會(huì)AEC制定的汽車(chē)用功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與消費(fèi)級(jí)功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
序號(hào) | 主要差異 | 具體介紹 |
1 | 試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)全面和應(yīng)力應(yīng)更高 | 汽車(chē)屬于預(yù)期壽命較長(zhǎng)的產(chǎn)品,汽車(chē)在工作過(guò)程中會(huì)經(jīng)受高溫、高濕、低溫、溫度迅速變化以及劇烈的振動(dòng)等惡劣的自然環(huán)境,而汽車(chē)對(duì)關(guān)鍵組件(如安全氣囊控制系統(tǒng)、剎車(chē)系統(tǒng)等)的可靠性要求極高,以上因素導(dǎo)致汽車(chē)廠商對(duì)汽車(chē)級(jí)元器件提出了極高的可靠性要求,其試驗(yàn)項(xiàng)目和應(yīng)力水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的工業(yè)級(jí)功率半導(dǎo)體器件的要求,有的甚至高于軍用功率半導(dǎo)體器件的要求。 |
2 | 抽樣方案應(yīng)較嚴(yán) | 汽車(chē)級(jí)功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的抽樣方案應(yīng)更加嚴(yán)格,以溫度循環(huán)試驗(yàn)為例,AECQ101規(guī)定的抽樣方案為:抽取77只器件,不允許任何一只器件失效。GB/T12560-2006規(guī)定的零失效時(shí)的抽樣數(shù)為11只器件。 |
3 | 失效判據(jù)應(yīng)較嚴(yán)格 | 功率半導(dǎo)體器件在進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)(特別是壽命試驗(yàn))后,電參數(shù)一般會(huì)出現(xiàn)變化。電參數(shù)變化率的多少反映了產(chǎn)品一致性的好壞,可以從一定程度上反映產(chǎn)品長(zhǎng)期可靠性。汽車(chē)的最低設(shè)計(jì)壽命為15年,因此,對(duì)電子元器件可靠性有較高的要求,不允許產(chǎn)品試驗(yàn)后電參數(shù)出現(xiàn)較大變化。AECQ101規(guī)定試驗(yàn)后電測(cè)試(除漏電流等變化較大的參數(shù)外)的數(shù)值與初始值的變化不得超過(guò)20%,超過(guò)20%可判定為未通過(guò)試驗(yàn)。 |
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內(nèi)生&外延:兩條腿走,汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體有望迎來(lái)新機(jī)遇在當(dāng)前特殊的全球貿(mào)易背景下,大國(guó)博弈愈演愈烈,實(shí)現(xiàn)自主可控極為重要。此外,當(dāng)前經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型迫在眉睫,對(duì)資本、人力的依賴(lài)需要得到積極的轉(zhuǎn)變,低端制造業(yè)不斷外遷,產(chǎn)業(yè)亟待升級(jí)才能實(shí)現(xiàn)持續(xù)的增長(zhǎng)。技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)成為核心選擇。國(guó)
內(nèi)通過(guò)外延并購(gòu)疊加內(nèi)生突破,汽車(chē)半導(dǎo)體有望迎來(lái)新機(jī)遇。
外延并購(gòu)切入汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體外延并購(gòu)是企業(yè)成長(zhǎng)的重要路線(xiàn),也是技術(shù)切入的重要途徑。資本市場(chǎng)通過(guò)并購(gòu)整合,如果整合成功,有望在汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)自主可控。
自主技術(shù)逐漸突破,迎來(lái)曙光國(guó)內(nèi)技術(shù)在不斷突破,有望在未來(lái)幾年通過(guò)并購(gòu)&內(nèi)生模式,快速搶占外資份額,實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
IGBT 是重要的功率半導(dǎo)體,廣泛應(yīng)用于直流充電樁、新能源車(chē)電控、高鐵等領(lǐng)域2018 年中國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模約 181 億元,全球預(yù)計(jì) 60 億美金(來(lái)源 yole),且未來(lái)增長(zhǎng)較快,得益于電動(dòng)車(chē)等驅(qū)動(dòng)。目前國(guó)內(nèi)的 IGBT基本來(lái)源于進(jìn)口,尤其是大功率。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)技術(shù)在不斷突破。以斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪等為代表的 IGBT企業(yè)逐漸取得突破。根據(jù) IHS 數(shù)據(jù),2017 年斯達(dá)股份在全球 IGBT 排名第 10 名,是唯一一家中國(guó)企業(yè),市場(chǎng)份額為 2.00%。公司客戶(hù)包括上海電驅(qū)動(dòng)、合肥巨一、匯川技術(shù)等,從公司客戶(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)看,部分產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用,進(jìn)口替代逐漸展開(kāi)。
再看比亞迪,比亞迪 2005 年組建 IGBT 研發(fā)團(tuán)隊(duì),2012 年 IGBT 2.0 研發(fā)成功,并在e6 等車(chē)型上裝車(chē),2018 年比亞迪發(fā)布車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 4.0。此外,比亞迪正加碼對(duì)第三代半導(dǎo)體材料 SiC 的研究,有望實(shí)現(xiàn)全面自主可控。2019 年 11 月,藍(lán)海華騰發(fā)布公告,與比亞迪簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,在 IGBT 及電控領(lǐng)域利用各方優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)互利共贏。可以見(jiàn)得,進(jìn)口替代正在一步步展開(kāi)。
中國(guó)逐步突破,供給端將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。通過(guò)并購(gòu)快速介入原本難以企及的汽車(chē)級(jí)半導(dǎo)體領(lǐng)域(比如聞泰收購(gòu)安世半導(dǎo)體介入汽車(chē)功率半導(dǎo)體、韋爾收購(gòu)豪威科技介入汽車(chē)傳感器、北京君正收購(gòu) ISSI 進(jìn)入汽車(chē)存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域),有望依靠國(guó)內(nèi)強(qiáng)大的市場(chǎng)需求,快速搶占外資市場(chǎng)份額。此外,在供給端,也觀察到國(guó)內(nèi)技術(shù)的不斷突破,以斯達(dá)半導(dǎo)、比亞迪為例的 IGBT 企業(yè)不斷崛起,產(chǎn)業(yè)上下游合作已經(jīng)展開(kāi),進(jìn)口替代已在路上
五、四個(gè)汽車(chē)趨勢(shì)正在加速半導(dǎo)體需求
汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)品市場(chǎng)已經(jīng)取得了令人矚目的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2019年將達(dá)到400億美元。四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的趨勢(shì)——電氣化、自動(dòng)化、互聯(lián)性和移動(dòng)即服務(wù)(MaaS)——將極大地改變典型汽車(chē)的特性。
四個(gè)汽車(chē)趨勢(shì)正在加速半導(dǎo)體需求
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從2013年到2019年,銷(xiāo)售額以大約8%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)250億到400億美元。今天,最重要的應(yīng)用是信息娛樂(lè)和遠(yuǎn)程信息處理,車(chē)身便利,和動(dòng)力系統(tǒng)。然而,今天的汽車(chē),以其所有基于電子的便利、性能和安全特性,僅僅代表了汽車(chē)工程的巨大轉(zhuǎn)變的開(kāi)始。越來(lái)越多的功能和價(jià)值將基于軟件和電子,以及硬件和軟件的無(wú)縫集成,而不是機(jī)械部件。這將推動(dòng)半導(dǎo)體需求,并改變汽車(chē)制造商、一級(jí)供應(yīng)商和芯片制造商之間的關(guān)系。
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1、電動(dòng)汽車(chē)
汽車(chē)工業(yè)將以多快的速度從燃油動(dòng)力轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē),這是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題,但動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的電氣化正在進(jìn)行中。如今,電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)(BEVs)僅占全球輕型汽車(chē)銷(xiāo)量的2%,畢馬威(KPMG)的最新研究表明,電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模市場(chǎng)還需要十年或更長(zhǎng)的時(shí)間。
然而,盡管對(duì)全球電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量的預(yù)測(cè)差異很大,但大多數(shù)分析師都認(rèn)為,到2030年,超過(guò)50%的汽車(chē)將實(shí)現(xiàn)某種形式的電氣化。而且,隨著汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē),每輛車(chē)的半導(dǎo)體含量(按價(jià)值計(jì)算)增加了一倍,這是由于離散半導(dǎo)體、復(fù)合半導(dǎo)體和傳感器的使用增加。
到2030年,某種類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)將占據(jù)全球50%以上的市場(chǎng)份額
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純電動(dòng)汽車(chē)的半導(dǎo)體含量將是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)的兩倍
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2、自動(dòng)駕駛汽車(chē)
汽車(chē)行業(yè)正在競(jìng)相設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)。一輛不需要駕駛員的全自動(dòng)汽車(chē)所示,汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)創(chuàng)造的等級(jí)為5級(jí))在大規(guī)模生產(chǎn)汽車(chē)方面仍遙遙無(wú)期。但預(yù)計(jì),4級(jí)車(chē)將在未來(lái)兩到三年內(nèi)出現(xiàn)在城市市場(chǎng)的商用車(chē)隊(duì)中。
4級(jí)車(chē)可以在沒(méi)有司機(jī)的情況下,在有地理圍欄的地區(qū)以限速行駛。
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到2030年,擁有4級(jí)或5級(jí)自主駕駛能力的汽車(chē)將占全球汽車(chē)總銷(xiāo)量的10%以上這些車(chē)輛的半導(dǎo)體含量(按價(jià)值計(jì)算)將是沒(méi)有自動(dòng)化的汽的8到10倍,與現(xiàn)在的汽車(chē)相比,它們將越來(lái)越像帶輪子的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
到2030年,擁有4級(jí)或5級(jí)自主駕駛能力的汽車(chē)將占全球汽車(chē)總銷(xiāo)量的10%
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車(chē)輛的半導(dǎo)體含量(按價(jià)值計(jì)算)將是沒(méi)有自動(dòng)化的汽的8到10倍
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3、車(chē)聯(lián)網(wǎng)
自上世紀(jì)90年代通用汽車(chē)(General Motors)推出OnStar系統(tǒng)以來(lái),汽車(chē)制造商一直在生產(chǎn)能夠與外部世界連接的汽車(chē)。OnStar系統(tǒng)包括緊急通信和使用GPS和無(wú)線(xiàn)通信的自動(dòng)撞車(chē)通知。從那時(shí)起,車(chē)輛遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到提供導(dǎo)航、遠(yuǎn)程車(chē)輛健康監(jiān)測(cè)、艦隊(duì)車(chē)輛跟蹤和其他基于通信的服務(wù)。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)將需要一個(gè)全新的連接水平。例如,Intel估計(jì)一輛聯(lián)網(wǎng)的汽車(chē)每天至少可以產(chǎn)生4tb的數(shù)據(jù),包括導(dǎo)航、導(dǎo)航、信息娛樂(lè)和其他類(lèi)型的信息。這些數(shù)據(jù)必須以最大的可靠性進(jìn)行存儲(chǔ)、保護(hù)、傳輸和分析,以指導(dǎo)安全的車(chē)輛行動(dòng)。所有這些功能都驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體需求,不僅在汽車(chē)本身,而且在所需的基礎(chǔ)設(shè)施中。
4、移動(dòng)性即服務(wù)(MaaS)
最后,移動(dòng)性即服務(wù)(MaaS)產(chǎn)品正在重塑人們和商品的移動(dòng)方式。第一波移動(dòng)服務(wù)——優(yōu)步(Uber)、Lyft、滴滴和olo等叫車(chē)平臺(tái)——已經(jīng)改變了人們?cè)诿绹?guó)和世界各地城市的出行方式。數(shù)據(jù)顯示70%的美國(guó)人每天只在優(yōu)步(Uber)或Lyft的皮卡車(chē)上待10分鐘。網(wǎng)約車(chē)和拼車(chē)已經(jīng)擾亂了出租車(chē)、快遞和汽車(chē)租賃業(yè)務(wù),并正在影響大城市的汽車(chē)保有量模式?,F(xiàn)在,開(kāi)始看到第二波移動(dòng)服務(wù),旨在移動(dòng)和運(yùn)送貨物,而不是人。
當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)、AV、聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛和MaaS會(huì)聚時(shí)可以看到。
盡管MaaS汽車(chē)不一定需要聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛或電動(dòng),但這四種趨勢(shì)的融合是MaaS增長(zhǎng)的關(guān)鍵觸發(fā)點(diǎn)。電動(dòng)汽車(chē)和全自動(dòng)汽車(chē)對(duì)大多數(shù)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)仍然過(guò)于昂貴,但當(dāng)用于MaaS車(chē)隊(duì)時(shí),自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)的總擁有成本會(huì)發(fā)生變化。只要可靠的車(chē)輛技術(shù)和必要的基礎(chǔ)設(shè)施到位,作為一種服務(wù)的自主移動(dòng)(AV-MaaS)可以成為城市地區(qū)個(gè)人車(chē)輛所有權(quán)的一個(gè)有吸引力和成本效益的替代選擇。
隨著對(duì)AV-MaaS汽車(chē)和其他先進(jìn)汽車(chē)的需求不斷增長(zhǎng),汽車(chē)半導(dǎo)體的需求也在迎來(lái)前所未有的增長(zhǎng)。
汽車(chē)電子技術(shù)日益成熟對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的最大影響是什么?最明顯的影響將是需求的加速增長(zhǎng)。但進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)或擴(kuò)大現(xiàn)有地位也需要在創(chuàng)新方面進(jìn)行投資,以開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新材料和新包裝技術(shù)。最后,為了在不斷擴(kuò)張的汽車(chē)行業(yè)中取勝,半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)該考慮新的組織設(shè)置、制造過(guò)程和進(jìn)入市場(chǎng)的策略。
到2040年,汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)可能達(dá)到2000億美元。這還不包括用于非車(chē)載相關(guān)應(yīng)用的半導(dǎo)體,比如充電站、V2X基礎(chǔ)設(shè)施和云計(jì)算系統(tǒng)。
如今,汽車(chē)應(yīng)用中半導(dǎo)體需求增長(zhǎng)背后的兩股最大力量——自主和電氣化——在整個(gè)汽車(chē)行業(yè)中仍扮演著次要角色。但是,當(dāng)技術(shù)能力和成本提高,當(dāng)消費(fèi)者更廣泛地接受新型汽車(chē),當(dāng)法規(guī)跟上時(shí),這種情況將迅速改變。根據(jù)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的需求預(yù)測(cè),以及我半導(dǎo)體市場(chǎng)模型,預(yù)計(jì),到2040年,汽車(chē)半導(dǎo)體銷(xiāo)量可能增長(zhǎng)3.5至4.5倍。這意味著年復(fù)合增長(zhǎng)率在6.2%到7.7%之間。
到2040年,需求將增加三倍以上。
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這個(gè)數(shù)字只包括車(chē)輛上使用的半導(dǎo)體。實(shí)際上,還有許多與汽車(chē)相關(guān)的應(yīng)用也將推動(dòng)半導(dǎo)體需求。例如:電動(dòng)汽車(chē)充電站、基礎(chǔ)設(shè)施傳感器和連接性,以及用于支持自主汽車(chē)開(kāi)發(fā)和持續(xù)運(yùn)營(yíng)所需的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)器。將在未來(lái)的論文中探討這些應(yīng)用。
這一增長(zhǎng)將由先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)、信息娛樂(lè)和遠(yuǎn)程信息技術(shù)以及電力傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用引領(lǐng)。自動(dòng)駕駛將需要ADAS和遠(yuǎn)程信息技術(shù)的子應(yīng)用程序來(lái)保證安全運(yùn)行(以及一個(gè)完美集成的硬件和軟件平臺(tái))。而且,隨著乘客的注意力從駕駛中解放出來(lái),自動(dòng)駕駛汽車(chē)上的乘客預(yù)計(jì)會(huì)把時(shí)間花在使用更先進(jìn)、更昂貴的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)上,從而刺激信息娛樂(lè)應(yīng)用的增長(zhǎng)。
這意味著,在未來(lái)幾十年,半導(dǎo)體在汽車(chē)上的應(yīng)用組合將發(fā)生變化。ADAS、信息娛樂(lè)和遠(yuǎn)程信息技術(shù)以及電力傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的芯片將從2019年的45%上升到2040年的80%。這表示三個(gè)應(yīng)用程序的復(fù)合增長(zhǎng)率為10%。
這表示三個(gè)應(yīng)用程序的復(fù)合增長(zhǎng)率為10%。
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2025-2031年中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)前景研判報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)前景研判報(bào)告 》共七章,包含中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砑叭吧疃冉馕觯袊?guó)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)代表性企業(yè)發(fā)展布局案例研究,中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)前瞻及投資策略建議等內(nèi)容。



