汽車芯片的智能化和電動化趨勢

汽車芯片的智能化和電動化趨勢汽車的智能化和電動化趨勢，勢必帶動車用半導(dǎo)體的價值量提升，其中功率半導(dǎo)體和模擬芯片便迎來了發(fā)展良機(jī)。先看功率半導(dǎo)體，車規(guī)功率半導(dǎo)體是新能源汽車的重要組件，無論整車企業(yè)還是功率半導(dǎo)體企業(yè)都在瞄準(zhǔn)這一賽道。新能源汽車電池動力模塊都需要功率半導(dǎo)體，混合動力汽車的功率器件占比增至40%，純電動汽車的功率器件占比增至55%。再看車規(guī)模擬芯片，模擬芯片在汽車各個部分均有應(yīng)用，包括車身、儀表、底盤、動力總成及ADAS，主要分為信號鏈芯片與電源管理芯片兩大板塊。如今，新能源汽車在充電樁、電池管理、車載充電、動力系統(tǒng)等方面對模擬芯片均有新需求，帶動市場對模擬芯片需求的提升。汽車已經(jīng)成為了模擬芯片第二大下游應(yīng)用場景。01押寶功率半導(dǎo)體

功率器件是新能源汽車半導(dǎo)體的核心組成，是價值量提升的關(guān)鍵賽道。IGBT最為受益隨著新能源汽車的發(fā)展，對功率器件需求量日益增加，成為功率半導(dǎo)體器件新的增長點(diǎn)，其中最為受益的便是IGBT。揚(yáng)杰科技是國內(nèi)功率器件的領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋單晶硅棒、硅片、外延片、5/6/8英寸晶圓和IGBT/SiC/MOS/二極管/小信號等，采用垂直整合（IDM）一體化與Fabless并行的經(jīng)營模式，面向汽車電子、新能源、5G、電力電子、安防、工控、消費(fèi)類電子等諸多領(lǐng)域市場。揚(yáng)杰科技市場總監(jiān)王芹表示，隨著新能源汽車的火熱和車用企業(yè)對國產(chǎn)化供應(yīng)商的接受，揚(yáng)杰科技現(xiàn)在正在瞄準(zhǔn)車用分立器件方向，并加大發(fā)展力度，目前汽車業(yè)務(wù)占公司總體營收占比超10%，揚(yáng)杰科技計劃通過五年時間持續(xù)提升業(yè)績占比。得益于其獨(dú)特的經(jīng)營模式，揚(yáng)杰科技面向市場充裕的訂單，依然維持了穩(wěn)定的產(chǎn)能供應(yīng)。根據(jù)揚(yáng)杰科技官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2021年其IGBT產(chǎn)品收入同比增長500%，MOSFET產(chǎn)品收入同比增長130%，小信號產(chǎn)品收入同比增長82%。面對如此漲勢，王芹針對當(dāng)下的市場需求做了分析：一方面，2021年，新能源汽車需求大增帶動IGBT/MOS等產(chǎn)品持續(xù)缺貨、漲價。另一方面，供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定也影響了IGBT等產(chǎn)品的放量，比如疫情導(dǎo)致供應(yīng)鏈不穩(wěn)定，海外廠商的生產(chǎn)影響，不過，也就是在這樣的背景下，不少客戶開始轉(zhuǎn)向國內(nèi)的功率器件廠商。不光是揚(yáng)杰，國內(nèi)的諸多廠商都在加快投產(chǎn)力度。自步入今年，IGBT產(chǎn)品的缺貨情況已經(jīng)有所緩解，一大批企業(yè)產(chǎn)能陸續(xù)釋放，國產(chǎn)廠商在功率器件市場的市占率也隨之增大。王芹還提到，未來揚(yáng)杰科技的布局重點(diǎn)將側(cè)重于IGBT、MOS和SiC，王芹表示，公司將持續(xù)投入，對IGBT進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)充，至于車規(guī)級IGBT供應(yīng)情況何時能夠緩解，王芹表示，現(xiàn)在來看，車用IGBT持續(xù)緊張，何時緩解這個問題很難預(yù)測。針對IGBT的市場競爭情況，王芹直言，其實可以看到最近幾年國內(nèi)起來了很多做功率器件的公司，大家都在做國產(chǎn)化，在過去很多年里，像英飛凌這種大廠占據(jù)著中國絕大多數(shù)的市場份額，如今國內(nèi)公司都在努力研發(fā)高性價比的產(chǎn)品替代海外產(chǎn)品，未來車規(guī)級IGBT將持續(xù)火熱。除此之外，王芹還提到，公司已有GaN產(chǎn)品正在研發(fā)中，目前還未上市。除揚(yáng)杰科技外，新潔能也是國內(nèi)功率器件優(yōu)秀廠商。新潔能專業(yè)從事半導(dǎo)體功率器件的研發(fā)與銷售。目前公司主要產(chǎn)品包括：IGBT、溝槽型功率MOSFET、超結(jié)功率MOSFET、屏蔽柵溝槽型功率MOSFET，四大系列產(chǎn)品均獲得江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫記者采訪到新潔能的投資者關(guān)系負(fù)責(zé)人余筱雯。余筱雯表示，公司的車規(guī)級IGBT產(chǎn)品可與安森美、英飛凌等公司的產(chǎn)品性能直接對標(biāo)。在產(chǎn)能問題上，公司委外產(chǎn)能擴(kuò)張：公司依托華虹宏力、華潤上華生產(chǎn)MOSFET、IGBT，產(chǎn)能持續(xù)增長。此外，自有封測產(chǎn)能也在持續(xù)擴(kuò)張：子公司電基集成，致力于封測業(yè)務(wù)，2022年Q1完成比亞迪、理想、匯川等客戶的產(chǎn)品審核與導(dǎo)入。子公司金蘭半導(dǎo)體的第一條IGBT模塊封測產(chǎn)線也在今年初完成通線。余筱雯表示，公司現(xiàn)有訂單量十分充足，并且產(chǎn)能也完全跟得上。目前汽車電子和光伏占到了公司業(yè)務(wù)總營收的50%左右，未來公司將不斷擴(kuò)展下游市場，向高門檻，高附加值方向進(jìn)發(fā)。SiC、GaN不斷蓄力湖南三安半導(dǎo)體主要從事化合物半導(dǎo)體材料的研發(fā)與應(yīng)用，以砷化鎵、氮化鎵、碳化硅、磷化銦、氮化鋁、藍(lán)寶石等半導(dǎo)體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業(yè)，產(chǎn)品主要應(yīng)用于照明、顯示、背光、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、微波射頻、激光通訊、功率器件、光通訊、感應(yīng)傳感等領(lǐng)域。湖南三安的銷售經(jīng)理兼技術(shù)支持許旺億介紹，三安半導(dǎo)體是國內(nèi)唯一一家IDM模式的SiC全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)制造公司，產(chǎn)品主要包括SiC二極管/SBD等，在中國市場市占率達(dá)30%左右，GaN產(chǎn)品以代工為主，主要用來做芯片。當(dāng)前，SiC市場供需仍處于緊張的狀態(tài)，來自新能源汽車、光伏儲能等高功率應(yīng)用市場的需求保持強(qiáng)勁增長的趨勢，而上游產(chǎn)能供應(yīng)持續(xù)不足。對此，湖南三安持續(xù)積極地擴(kuò)產(chǎn)，截至今年5月，湖南三安的產(chǎn)能已經(jīng)從去年底的1.2萬片/月增長至1.5萬片/月。后續(xù)，隨著新產(chǎn)能的釋放，湖南三安有望滿足更多客戶的需求，繼續(xù)實現(xiàn)產(chǎn)品銷量增長。不只是SiC，許旺億介紹，SiC和GaN各有各的優(yōu)勢，GaN適用于大電流高電壓的應(yīng)用場景，目前三安半導(dǎo)體偏向用于650V以下的應(yīng)用場景，未來也有可能會做900V左右的產(chǎn)品。不管是SiC也好，GaN也好，未來的市場應(yīng)用只會愈來愈熱，在國產(chǎn)替代的大背景下，已經(jīng)有不少公司開始導(dǎo)入國產(chǎn)產(chǎn)品，這一領(lǐng)域?qū)τ趪a(chǎn)芯片企業(yè)來說是一個機(jī)遇，但也是一個挑戰(zhàn)。對于SiC的市場競爭格局，許旺億表示，SiC公司數(shù)量增長很快，但是自己做生產(chǎn)和制造的公司其實很少，大多是通過外采然后自己做封裝。在激烈的市場競爭中，有的公司為了搶占市場份額甚至虧本來賣，市場內(nèi)卷嚴(yán)重。不過，這就像大浪淘沙，最后只有有實力的公司才能留下。02高性能模擬芯片汽車的電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化大勢所趨，模擬芯片必不可少。模擬芯片按照產(chǎn)品可以分為電源管理芯片和信號鏈芯片。電源管理系統(tǒng)能夠處理好整車系統(tǒng)的能源管理；汽車的智能化除了需要各種AI芯片外，還需要MCU和傳感技術(shù)的配合，高性能傳感器和傳感融合技術(shù)同樣也需要信號鏈芯片進(jìn)行信號傳輸、處理；汽車的網(wǎng)聯(lián)化，即V2X，需要實現(xiàn)人車交互、車車交互等，這些通訊都離不開射頻芯片的發(fā)出接收處理。從燃油汽車到油電混合汽車、再到純電動車，不僅對汽車電子的需求量增大，而且對汽車電子的要求也越來越高，更加需要能耐受高電壓、大電流的電子元器件，模擬芯片亦是如此，通過對數(shù)據(jù)的收集、處理、轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)信息交互。外界真實信號被傳感器感知，得到的模擬信號經(jīng)過放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理最終由MCU控制其他系統(tǒng)的信號的輸出。汽車模擬芯片市場2024年將達(dá)到150億美元，在模擬芯片各下游領(lǐng)域中CAGR最高，達(dá)8.9%。今年5月份，TI憑借其產(chǎn)品組合多元化以及優(yōu)質(zhì)的成本結(jié)構(gòu)，選擇部分中低端產(chǎn)品大幅降價促銷，使得電源管理、信號鏈等通用模擬芯片企業(yè)紛紛面臨跌價壓力。那么，如今的模擬芯片市場供過于求了嗎？車用模擬芯片的發(fā)展現(xiàn)狀如何？記者采訪到了瑞盟科技銷售總監(jiān)胡生富。瑞盟科技是一家集中于高性能模擬集成電路和數(shù)?；旌霞呻娐愤M(jìn)行設(shè)計、測試和銷售的高新科技企業(yè)，主要從事高性能模擬集成電路和數(shù)模混合集成電路進(jìn)行設(shè)計、測試和銷售服務(wù)，為用戶提供高性能運(yùn)算放大器、ADC、DAC、接口、馬達(dá)驅(qū)動、HALL傳感器等系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于安防、工業(yè)控制等領(lǐng)域。胡生富表示，前兩年在供應(yīng)鏈中一些芯片缺貨情況比較嚴(yán)重，國內(nèi)外有很多廠商投入了更多資源進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)，當(dāng)前芯片緊缺情況大大緩解，但是用“供過于求”來形容并不太準(zhǔn)確。終端客戶對于高性能的模擬芯片比如高性能運(yùn)算放大器、ADC、DAC、接口、馬達(dá)驅(qū)動等，都有著非常強(qiáng)烈的需求，尤其是應(yīng)用在工業(yè)、汽車、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域。當(dāng)前國內(nèi)廠商需要進(jìn)步的空間還很大，未來終端客戶對于高性能模擬芯片的需求只會不斷遞增。近兩年國內(nèi)也有很多廠商涌入做相關(guān)產(chǎn)品，短期看似乎客戶的可選項很多，但真正高性能產(chǎn)品的緊缺程度仍然很高。越來越多的初創(chuàng)企業(yè)涌入，公司的市場份額是否受到擠壓？對于最近兩年越來越多的芯片公司涌入模擬賽道這個問題，胡生富表示短期來看，大量的初創(chuàng)企業(yè)涌入對行業(yè)來說是一種動力，也給公司帶來一定的競爭，但是芯片研發(fā)是一場持久戰(zhàn)，誰家能夠拿出更有競爭力的產(chǎn)品最終才能得到市場的認(rèn)可。最近兩年美國對中國的制裁愈演愈烈，高精度模擬芯片行業(yè)可能會面臨哪些風(fēng)險？胡生富直言，會有受到打壓的風(fēng)險，這是國產(chǎn)芯片公司需要直面的問題。畢竟像前幾十年，ADI、TI等國際巨頭都占據(jù)了中國模擬芯片大部分的市場份額，國產(chǎn)芯片替代會影響到他們的份額。如今瑞盟的某些產(chǎn)品可以做到與他們的產(chǎn)品性能對標(biāo)。不過，我們都知道芯片的研發(fā)周期長，難度高，并且芯片行業(yè)的關(guān)聯(lián)度也很高，全方位的國產(chǎn)替代還需要很長時間。其實從中美貿(mào)易戰(zhàn)開始，國內(nèi)企業(yè)對國產(chǎn)芯片的關(guān)注度就在不斷增高，這種情況下就更考驗芯片廠商的內(nèi)供能力，要求國內(nèi)廠商能夠穩(wěn)定提供高性能、并兼具成本優(yōu)勢的產(chǎn)品。總體來看