2023年中國(guó)汽車半導(dǎo)體行業(yè)洞察報(bào)告-36氪

車半導(dǎo)體行業(yè)洞察報(bào)告半導(dǎo)體是汽車“三化”升級(jí)的關(guān)鍵，國(guó)產(chǎn)替代前景可期汽車半導(dǎo)體是應(yīng)用于車體控制裝置、車載監(jiān)測(cè)裝置和車載電子控制裝置的半導(dǎo)體，主要分布于車身控制模塊、車載信息娛樂系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)綜合控制系統(tǒng)、主動(dòng)安全系統(tǒng)、高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)等。按功能可分為主控/計(jì)算類芯片(MCU、CPU、FPGA、ASIC和AI芯片等)、功率半導(dǎo)體(IGBT和MOSFET等)、傳感器(CIS、加速傳感器等)、車載接口類芯片、車用存儲(chǔ)器等?！叭?電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化)升級(jí)趨勢(shì)下，汽車主要發(fā)生的變化為油驅(qū)變電驅(qū)、自動(dòng)駕駛加速落地、智能座艙技術(shù)更加成熟，對(duì)AI芯片、IGBT、傳感器等汽車半導(dǎo)體的需求隨之增加。1、發(fā)展環(huán)境需求拉動(dòng)：“三化”升級(jí)趨勢(shì)下，汽車半導(dǎo)體需求持續(xù)旺盛一是新能源汽車滲透率不斷提升，汽車半導(dǎo)體需求持續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2022年新能源汽車產(chǎn)銷分別為705.8萬輛和688.7萬輛，同比增長(zhǎng)96.9%和93.4%，2016-2022年均增長(zhǎng)近55%，市場(chǎng)占有率達(dá)25.6%。半導(dǎo)體在新能源汽車上的應(yīng)用較傳統(tǒng)燃油車更為廣泛，增加了電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等應(yīng)用場(chǎng)景，帶動(dòng)功率半導(dǎo)體用量大幅提升。根據(jù)Infineon數(shù)據(jù)，新能源汽車半導(dǎo)體含量為傳統(tǒng)燃油車的兩倍，2021年傳統(tǒng)燃油車半導(dǎo)體單車價(jià)值量為490美元，新能源汽車半導(dǎo)體單車價(jià)值量近1000美元。二是智能座艙和自動(dòng)駕駛是智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的兩大方向，對(duì)大算力芯片、高性能傳感器等需求大幅提升，智能化汽車所需芯片數(shù)量為傳統(tǒng)汽車的8-10倍。目前，中國(guó)市場(chǎng)智能座艙滲透率已經(jīng)超過50%。根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，2023年中國(guó)市場(chǎng)智能座艙滲透率將達(dá)到64%。同時(shí)，我國(guó)自動(dòng)駕駛已進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段，2022年我國(guó)在售新車L2和L3的滲透率分別為35%和9%，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到51%和20%?？傮w來看，汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化是驅(qū)動(dòng)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的重要因素。政策支持：政策紅利持續(xù)釋放，推動(dòng)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)繁榮發(fā)展近年來，國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、工信部等多部門密集出臺(tái)汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)的系列政策文件，大力鼓勵(lì)和支持汽車半導(dǎo)體行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和完善國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈。2020年7月發(fā)布的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》(國(guó)發(fā)〔2020〕8號(hào))，從財(cái)稅、投融資、研究開發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)應(yīng)用、國(guó)際合作等方面，全方位支持汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2022年11月，三部門發(fā)布《關(guān)于鞏固回升向好趨勢(shì)加力振作工業(yè)經(jīng)濟(jì)的通知》(工信部聯(lián)運(yùn)行〔2022〕160號(hào))，提出統(tǒng)籌推動(dòng)汽車芯片推廣應(yīng)用、技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)能提升等工作，保障了汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，北京、上海、廣州等地區(qū)均發(fā)布相關(guān)政策，從技術(shù)創(chuàng)新、項(xiàng)目建設(shè)、資金支持、標(biāo)準(zhǔn)制定等層面，有力推動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級(jí)。2、發(fā)展現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)：由上游半導(dǎo)體材料和設(shè)備、中游半導(dǎo)體制造商、下游系統(tǒng)和整車制造企業(yè)三部分組成 (1)產(chǎn)業(yè)鏈上游由基礎(chǔ)半導(dǎo)體材料和設(shè)備構(gòu)成?；A(chǔ)半導(dǎo)體材料按照應(yīng)用環(huán)節(jié)可分為晶圓制造材料與封測(cè)材料。其中，晶圓制造材料主要包括硅片、特種氣體、CMP拋光液等；封裝材料主要包括封裝基板、包封材料、陶瓷基板等。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)數(shù)據(jù)，2021年晶圓制造材料占比62.8%，封測(cè)材料占比37.2%，而硅片是價(jià)值量最高的半導(dǎo)體材料，占晶圓制造材料超研發(fā)投入，加速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、中環(huán)股份等企業(yè)。在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，美日技術(shù)領(lǐng)先，高技術(shù)含量設(shè)備如EUV光刻機(jī)、DUV光刻機(jī)、ALD設(shè)備等國(guó)產(chǎn)化率均低于1%。隨著我國(guó)加大科研投入，走獨(dú)立創(chuàng)新之路，未來半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升。(2)產(chǎn)業(yè)鏈中游由汽車半導(dǎo)體制造商構(gòu)成。在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，IGBT是當(dāng)前新能源車中應(yīng)用最廣的功率半導(dǎo)體，而碳化硅MOSFET高壓下性能優(yōu)越，也將迎來大規(guī)模應(yīng)用。從競(jìng)爭(zhēng)格局看，中高端MOSFET及IGBT市場(chǎng)主要被歐美日企業(yè)所壟斷，國(guó)內(nèi)廠商如斯達(dá)半導(dǎo)正在加緊布局。在主控/計(jì)算類芯片領(lǐng)域，我國(guó)車規(guī)級(jí)MCU芯片市場(chǎng)目前主要被國(guó)外廠商主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠商滲透率較低，但隨著國(guó)內(nèi)在相關(guān)技術(shù)上的不斷突破，相關(guān)公司不斷發(fā)展，包括四維圖新、兆易創(chuàng)新、芯海科技等，將徹底扭轉(zhuǎn)現(xiàn)有局面。隨著智能駕駛功能的成熟，車規(guī)級(jí)AI芯片的需求持續(xù)上漲，其能夠滿足自動(dòng)駕駛和智能座艙的高性能、大算力的需求。國(guó)內(nèi)品牌發(fā)展迅速，且產(chǎn)品更新速度快，與國(guó)內(nèi)整車廠廣泛合作，以地平線、華為最為突出。(3)產(chǎn)業(yè)鏈下游由系統(tǒng)制造、儀器制造和整車制造企業(yè)構(gòu)成。系統(tǒng)制造包括車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)等，儀器制造包括中控儀表、雷達(dá)制造等。整車制造企業(yè)包括傳統(tǒng)車企，如比亞迪、上汽、長(zhǎng)城、東國(guó)整車企業(yè)開始向汽車芯片布局，且多采用投資芯片公司、進(jìn)行資本合作等方式完善自身芯片供應(yīng)鏈，以加速研發(fā)進(jìn)程和減輕研發(fā)資金壓力。市場(chǎng)規(guī)模：我國(guó)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)近年來，我國(guó)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)空間廣闊，保持波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2016年我國(guó)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為80億美元，2020年由于疫情導(dǎo)致汽車芯片供給短缺，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模下降到110億美元。2020年下半年，中國(guó)汽車市場(chǎng)快速?gòu)?fù)蘇，且隨著汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化程度不斷提高，車用芯片的需求持續(xù)提升，推動(dòng)我國(guó)汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模不斷攀升，到2022年增長(zhǎng)至158億美元，近六年(2016-2022年)年均增長(zhǎng)12%。市場(chǎng)結(jié)構(gòu)：功率半導(dǎo)體在純電動(dòng)車型中占比更高根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)燃油車中，MCU價(jià)值占比最高為23%，其次為功率半導(dǎo)體占21%，傳感器占比為13%。功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等。在純電動(dòng)車型中，由于電動(dòng)機(jī)和電控系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)，使功率半導(dǎo)體用量大幅提升，占比達(dá)55%，其次為MCU占11%，傳感器占比為7%。3、發(fā)展趨勢(shì)汽車新三化引領(lǐng)變革，半導(dǎo)體材料向碳化硅和氮化鎵演進(jìn)，國(guó)產(chǎn)替代成趨勢(shì)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)，對(duì)高頻、高速計(jì)算、高速充電的需求持續(xù)提升，而硅和砷化鎵的溫度、頻率、功率等性能難以提高，因此具備高能效、低能耗等特征的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體材料將逐步替代硅基器件成為市場(chǎng)主流。未來，SiC半導(dǎo)體在中高端場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)更明顯，特別是需要高壓、高能量密度的應(yīng)用場(chǎng)景，如充電樁、車載充電機(jī)及電驅(qū)系統(tǒng)等。GaN器件主要以GaN晶體管為主，隨著成本下降，GaN器件有望在中低功率領(lǐng)域替代二極管、MOSFET等硅基功率器件。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)看，汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，時(shí)代電氣