圖片來源@視覺中國
文 | 青桐資本
本文，我們將從2大維度切入：第一，聚焦2大產(chǎn)業(yè)鏈，看汽車芯片面臨的新變革與轉(zhuǎn)折點；第二，著眼MCU、SoC、存儲芯片、功率半導(dǎo)體、傳感器芯片5大品類，剖析產(chǎn)業(yè)鏈迭代對細(xì)分賽道的影響，及國產(chǎn)玩家的新機(jī)會點。
2020年，汽車芯片成為行業(yè)熱詞，市場熱度被點燃。據(jù)ICV Tank數(shù)據(jù)，2020年全球汽車芯片市場規(guī)模已達(dá)460億美元，預(yù)計2022年將超635億美元。去年第3季度至今的“缺芯”危機(jī)，使其置于行業(yè)聚光燈下。
投融資市場，汽車芯片同樣熱度高漲。一級市場上，僅今年1-4月，就完成了9起融資。
縱觀2020-2021年4月的融資，主要呈現(xiàn)3大特點：第一，融資金額普遍較大，從已披露金額的事件來看，過億的有11起。與汽車芯片研發(fā)周期長、資金投入大有關(guān)；第二，項目融資節(jié)奏快，地平線、華大北斗在2年內(nèi)相繼融完4輪；第三，投資機(jī)構(gòu)中，2020年財投明顯增多，而2017-2019年多是與汽車、芯片產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的資本，如比亞迪、尚頎資本、寧德時代、中芯聚源等。
圖片來源：青桐資本
從二級市場看，汽車芯片概念股也紛紛開啟上漲模式。據(jù)同花順，國內(nèi)共18支汽車芯片概念股，其中，2020年紫光國微市值同比上漲163%，韋爾股份漲幅達(dá)61%。
2014年起，汽車新四化推動國內(nèi)汽車行業(yè)從傳統(tǒng)燃油車，向新能源汽車加速轉(zhuǎn)型。2014年新能源汽車開始萌芽，大量傳統(tǒng)車企入局，造車新勢力開始興起；2017年，新能源量產(chǎn)車陸續(xù)進(jìn)入大眾視野，小鵬、蔚來、威馬等形成第一波交付熱潮；2019年至今，新能源車企加速優(yōu)勝劣汰，近50家造車新勢力大洗牌，互聯(lián)網(wǎng)巨頭、小米、華為、恒大等紛紛下場造車，行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。同時，車企對芯片的依賴和需求也不斷攀升。
智能電動汽車一路高歌猛進(jìn)，2020年“缺芯”催化了汽車芯片賽道持續(xù)升溫。2020年迄今，汽車芯片行業(yè)又呈現(xiàn)出哪些新變化呢？
汽車芯片橫跨了2大產(chǎn)業(yè)鏈：汽車產(chǎn)業(yè)鏈、芯片產(chǎn)業(yè)鏈。一方面，新四化過程中，汽車電子電氣架構(gòu)不斷升級，汽車芯片重要性提升，產(chǎn)業(yè)鏈面臨重塑；另一方面，新的國際貿(mào)易形勢下，國產(chǎn)芯片玩家迎來“國產(chǎn)替代”重要窗口期。
新能源汽車增長強(qiáng)勁，雖然目前總體占比較小，來自中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年一季度，國內(nèi)新能源汽車銷量51.5萬輛，比2019年同期增長72%。另據(jù)智研咨詢統(tǒng)計，2020年我國汽車保有量達(dá)2.81億輛，其中新能源汽車占1.75%，較2015年比例大幅上升。
汽車電子電氣架構(gòu)正從傳統(tǒng)分布式架構(gòu)，逐步向中央集成化演進(jìn)。傳統(tǒng)汽車E/E架構(gòu)下，采用ECU（電子控制單元），一對一控制汽車各系統(tǒng)的各個功能，在ECU數(shù)量、線束長度、開發(fā)模式上存在痛點。
而新的“域控制”架構(gòu)，將幾個ECU功能整合到一起，單個域控制器承擔(dān)特定的功能，如座艙域、自動駕駛域、動力域、車身域等。隨著集成度進(jìn)一步升高，將進(jìn)入“中央化架構(gòu)”，通過一臺嵌入式高性能計算機(jī)，對眾多車身功能進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。
同時，電動汽車的軟件設(shè)計，也將更多引入面向服務(wù)的SOA架構(gòu)。其主要通過稱為“服務(wù)總線”的中間件連接軟件組件，把車輛軟件從各個ECU中解放出來。在這樣的集成式架構(gòu)下，3大優(yōu)勢突顯：1）軟硬件解耦，實現(xiàn)整車OTA升級；2）開發(fā)流程加快，據(jù)長江證券，通過新電器架構(gòu)，車企的開發(fā)流程可從原本的4-5年，縮減至2年；3）減少ECU數(shù)量、線束長度，達(dá)到車企輕量化、降成本的目標(biāo)。
汽車電子電氣架構(gòu)不斷升級，智能電動汽車對芯片需求旺盛，“缺芯”危機(jī)催化了全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重構(gòu)，也成為國內(nèi)汽車芯片廠商的重要轉(zhuǎn)折點。
傳統(tǒng)模式下，汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈很長，以線性開發(fā)為主，各級供應(yīng)商綁定合作，關(guān)系穩(wěn)固。下游整車廠主要負(fù)責(zé)零部件集成、應(yīng)用；Tier1根據(jù)車企需求，定制生產(chǎn)含傳統(tǒng)傳感器、黑盒子式ECU、執(zhí)行器等零部件，依靠強(qiáng)大的整合能力、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品生產(chǎn)能力，具有很強(qiáng)話語權(quán)、定價權(quán)。智能汽車時代，軟件和芯片的價值被放大，車企OTA升級整車軟件的趨勢明顯。
這催生了產(chǎn)業(yè)鏈端的2大變化：一方面，車企通過面向服務(wù)的SOA架構(gòu)，要求Tier1開放產(chǎn)品的底層代碼和數(shù)據(jù)算法，對車內(nèi)各域進(jìn)行統(tǒng)一部署，Tier1逐漸被“削弱”；另一方面，為了達(dá)到更好的軟硬件一體化能力，車企在產(chǎn)品定義環(huán)節(jié)繞開Tier1，直接參與芯片設(shè)計，與芯片廠共同建立生態(tài)系統(tǒng)，上游芯片廠商地位提高，議價能力變強(qiáng)。據(jù)粵開證券數(shù)據(jù)，從2020年第4季度起，全球多家芯片廠商平均漲價10%-20%，華潤微、匯頂科技、意法半導(dǎo)體、Microchip、恩智浦等都發(fā)布了漲價函。
國內(nèi)車企與國外芯片商合資共研，也是目前的一種方案。2020年，北汽與Imagination集團(tuán)合資成立北京核芯達(dá)，今年3月，吉利集團(tuán)控股的億咖通和Arm中國共同建立了湖北芯擎科技。
圖片來源：青桐資本
美國的芯片制裁、“缺芯”危機(jī)下，2021年國內(nèi)汽車芯片企業(yè)正面臨自主化的窗口期。政策驅(qū)動中，國資背景的車企逐步開放，讓國產(chǎn)芯片上車測試，國內(nèi)汽車芯片企業(yè)迎來重要機(jī)會點。
從芯片產(chǎn)業(yè)鏈來看，國產(chǎn)芯片供給比較乏力，國內(nèi)企業(yè)主要集中在技術(shù)門檻較低的封測環(huán)節(jié)。上游材料設(shè)備、中游設(shè)計，都由國外主導(dǎo)；制造環(huán)節(jié)則集中在中國臺灣，據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，2020年臺積電在全球晶圓代工市場中市占率超60%。聚焦到汽車領(lǐng)域，國內(nèi)汽車芯片目前過度依賴國外，進(jìn)口率超90%。在美國芯片制裁的形勢下，國產(chǎn)替代成為一大趨勢。
從目前全球市場來看，國外傳統(tǒng)廠商占據(jù)主導(dǎo)，多年來保持領(lǐng)先地位，如恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體等。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019年汽車芯片廠商前5名市場份額占比達(dá)50%，都是歐美、日本企業(yè)。國內(nèi)僅比亞迪半導(dǎo)體能進(jìn)入國際隊伍，但與巨頭英飛凌等，仍有差距。
國內(nèi)，大量新玩家涌入該賽道，陸續(xù)出現(xiàn)的明星公司有望突圍。一方面，消費(fèi)電子巨頭、車企加速入局，包括華為、蔚來、大疆等；另一方面，消費(fèi)級、工業(yè)級芯片廠商也延伸至汽車領(lǐng)域，如大唐電信、紫光國微、韋爾股份等。更有大批創(chuàng)業(yè)公司在其中扎根，依靠技術(shù)不斷突圍，代表有地平線、黑芝麻等。
值得注意的是，目前汽車芯片國產(chǎn)化，亟需突破2大考驗：1）車規(guī)級認(rèn)證難度高。車規(guī)級的國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，主要有4個：對設(shè)計公司的ISO 26262、ISO 9001，對晶圓封測廠的IATF16949認(rèn)證，產(chǎn)品可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100等。相比消費(fèi)級、工業(yè)級，車規(guī)級芯片對質(zhì)量要求嚴(yán)格，如高可靠性、追求零失效、長達(dá)15年供貨周期保障等。2）與目前車廠開發(fā)架構(gòu)的兼容性。國內(nèi)車企在開發(fā)層面，多沿用國際龍頭芯片廠多年的開發(fā)架構(gòu)，國內(nèi)芯片廠需與整車開發(fā)邏輯、步驟、參數(shù)接口等達(dá)成兼容。
汽車芯片的客戶認(rèn)證周期長、對可靠性要求高，比消費(fèi)級、工業(yè)級芯片，在資金、人才等方面需更長期的投入。面對國內(nèi)外巨頭的先發(fā)優(yōu)勢、綜合實力，國內(nèi)創(chuàng)業(yè)玩家多從細(xì)分品類尋求突破。那么在眾多類別中，哪些品類存在重要機(jī)會點呢？
汽車芯片，廣泛存在于汽車各子系統(tǒng)內(nèi)，包括動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、安全舒適系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)等。從智能輔助駕駛系統(tǒng)角度，又可分為3層：感知層、決策層、執(zhí)行層，分別涉及傳感器、SoC、MCU等。我們將從業(yè)內(nèi)主要關(guān)注的5大品類：MCU、SoC、存儲芯片、功率半導(dǎo)體、傳感器芯片，進(jìn)行系統(tǒng)研究。
圖片來源：青桐資本
汽車是MCU目前最大的應(yīng)用市場，據(jù)汽車電子報數(shù)據(jù)，2019年車用MCU銷量已占MCU整體銷售額的39%。單車MCU用量不斷提升，來自中信證券數(shù)據(jù)，每輛傳統(tǒng)汽車平均用到70顆以上MCU，智能汽車則超300顆。
MCU，又稱微控制單元，是本次“缺芯潮”的主角。其廣泛用于車內(nèi)幾十種次系統(tǒng)中，如懸掛、氣囊、門控等，成為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算、處理的核心。車規(guī)級MCU市場規(guī)模增長迅速，據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),2020年全球車用MCU銷售額近65億美元,預(yù)計未來3年漲幅可達(dá)24.6%。
技術(shù)：32位是市場主流
汽車架構(gòu)的集成，推動車用MCU向32位升級，成為當(dāng)前主流。據(jù)電子工程專輯數(shù)據(jù)，2020年其占比已超62%。
MCU，目前主要有3種：8位、16位、32位。其中，8位工作頻率在16-50MHz之間，具有簡單耐用、低價的優(yōu)勢；32位MCU工作頻率最高，處理能力、執(zhí)行效能更好，應(yīng)用也更廣泛，據(jù)電子發(fā)燒友，通過采用先進(jìn)制程工藝，32位價格也在逐漸降低。而夾在中間的16位，因缺乏優(yōu)勢，市場不斷被擠壓，目前出貨比例最低。
車廠、芯片廠商往往根據(jù)成本、空間、功耗、性能等因素，采用不同位數(shù)MCU的組合方案。在車身應(yīng)用層面，3種MCU有各自主要應(yīng)用領(lǐng)域，32位主要集中在車身控制、儀表盤、駕駛輔助系統(tǒng)等。
玩家機(jī)會點：現(xiàn)階段瞄準(zhǔn)車身域，動力域、底盤域是未來機(jī)會
全球MCU市場集中度很高，據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù)，前3大巨頭瑞薩、NXP、英飛凌的市占率高達(dá)90%，歐美第一梯隊在技術(shù)積累、供應(yīng)關(guān)系上具有先發(fā)優(yōu)勢。但市場過于集中的風(fēng)險，在本次“缺芯”危機(jī)中也凸顯出來，MCU首當(dāng)其沖，成為“缺芯”主角。整車廠普遍開始通過更多渠道采購芯片、增加供應(yīng)商備選，來緩解芯片短缺的問題。這也是國產(chǎn)MCU玩家面臨的新機(jī)遇。
國內(nèi)車規(guī)級MCU玩家，據(jù)電子發(fā)燒友統(tǒng)計，目前共12家，其中7家已有產(chǎn)品發(fā)布，如杰發(fā)科技、賽騰微電子、琪埔維等。
這些玩家主要集中在車身域，包括汽車燈、車窗、雨刮器等。根據(jù)博世經(jīng)典五域，整車主要分為自動駕駛域、底盤域、信息娛樂域、車身域、動力總成域等。相比其他4類，車身域在價值量上相對較低。
全球“缺芯潮”中，青桐資本總結(jié)認(rèn)為，國內(nèi)MCU玩家機(jī)會點，主要有2大層面：首先，是車身域增量的國產(chǎn)替代。以前只應(yīng)用在高端車的功能，如車載無線充、氛圍燈控制、流水尾燈控制等，現(xiàn)在大量運(yùn)用在中低端車，據(jù)賽騰微電子數(shù)據(jù)，目前約10萬輛左右的家用轎車有這樣的增量需求。其次，動力域、底盤域的技術(shù)創(chuàng)新。國內(nèi)目前缺少該領(lǐng)域的標(biāo)的，優(yōu)先有產(chǎn)品落地的玩家，更有機(jī)會實現(xiàn)彎道超車。
產(chǎn)能上，MCU多依靠8英寸產(chǎn)線，國內(nèi)玩家主要在中芯國際、華虹宏力等代工廠投片，目前也面臨產(chǎn)能吃緊的問題。據(jù)中芯國際，2020年其完成了8寸每月3萬片的擴(kuò)充，但仍無法滿足市場需求。
圖片來源：青桐資本
算力更高的SoC芯片市場潛力巨大。據(jù)EEWORLD數(shù)據(jù)，2018年全球汽車SoC總市值達(dá)129.3億美元，預(yù)計2019-2028年復(fù)合增長率達(dá)8%。汽車的智能化、電子架構(gòu)不斷集成，對芯片算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長，來自東吳證券數(shù)據(jù)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的中央計算平臺，將需要500+百萬條指令/秒的控制指令運(yùn)算能力、300+TOPS的AI算力。
SoC，又稱系統(tǒng)級芯片，主要在單一芯片上集成多個功能模塊，比如CPU、GPU、內(nèi)存、音頻處理器等。相比MCU，其集成度更高，一般應(yīng)用于智能座艙、自動駕駛2大領(lǐng)域。
4大技術(shù)要素?zé)挸蒘oC“試金石”
汽車SoC技術(shù)門檻很高，其一大優(yōu)勢在于高算力。而算力的核心，依賴于處理器芯片。其中，通用處理器芯片，包括CPU、GPU、DSP等；專用處理器芯片，有ASIC，其AI算力最強(qiáng)，F(xiàn)PGA則屬于“半專用”。
汽車主控芯片領(lǐng)域，據(jù)摩爾精英，GPU作為通用加速器，在較長一段時間內(nèi)仍將保持其主流地位；FPGA是硬件加速器，將成為GPU的有效補(bǔ)充；等未來全部或部分智能駕駛算法固化后，ASIC將成為最具性價比的選擇。
目前SoC芯片一般采用“CPU+若干XPU”的架構(gòu)，其具體方案，取決于車企對性能、不同模塊功能、性價比等因素的要求。各品牌間會有差異，如英偉達(dá)、特斯拉采用“CPU+GPU+ASIC”的方案，國內(nèi)地平線則為“CPU+ASIC”架構(gòu)。據(jù)中金研究院，在自動駕駛算法成熟后，CPU+ASIC這種低功耗、低成本的方案將是主流。
除了算力、架構(gòu)外，SoC芯片跑出優(yōu)勢，青桐資本總結(jié)發(fā)現(xiàn)，還需要在以下4個技術(shù)層面發(fā)力：
SoC的主戰(zhàn)場：高端芯片
從玩家來看，目前SoC領(lǐng)域，在中低端市場，被傳統(tǒng)巨頭牢牢占據(jù)，主要有英飛凌、瑞薩、德州儀器等；而智能座艙、自動駕駛的高級別芯片市場，是目前全球玩家爭奪的重點，國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司有望脫穎而出。
高端芯片領(lǐng)域，除了以上傳統(tǒng)巨頭，另有2類玩家同場競技：1）消費(fèi)電子巨頭基于其雄厚實力，具有先發(fā)優(yōu)勢，如英偉達(dá)、英特爾收購的Mobileye、高通、華為等。2021年1月，高通發(fā)布第4代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺，并搭載了業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的5nm工藝。2）技術(shù)制勝的創(chuàng)業(yè)公司，典型的有日本Socionext、國內(nèi)的地平線等。2019年2月，地平線推出中國首款車規(guī)級AI芯片“征程二代”，可提供超過4TOPS的等效算力，典型功耗僅2瓦。
無疑，相比MCU領(lǐng)域國外巨頭的“壓倒性”優(yōu)勢，高級別SoC賽道，國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司仍有望成功突圍，進(jìn)入國際梯隊。
目前，國內(nèi)入局汽車SoC的創(chuàng)業(yè)玩家，共5家，都已有產(chǎn)品推出，但僅地平線1家進(jìn)入前裝量產(chǎn)，長安UNI-T搭載其征程2芯片；芯馳科技有望在2021年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)，2021年3月已與國內(nèi)Tier1德賽西威達(dá)成合作。
圖片來源：青桐資本
汽車產(chǎn)業(yè)鏈根深蒂固，整車廠的固有供應(yīng)體系難以打破。但產(chǎn)業(yè)鏈不斷向上整合的趨勢，為國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司帶來機(jī)會。青桐資本分析，相比國外玩家，其具有2大顯著優(yōu)勢：第一，開放性的軟硬件平臺，國內(nèi)芯片廠商不僅提供芯片，還能與國內(nèi)車企共同定制開發(fā)獨有的生態(tài)系統(tǒng)；第二，本土化服務(wù)，一般國外廠商難以進(jìn)行二次調(diào)試，但本土廠商可以提供。
存儲芯片，在汽車芯片中占比最低，但需求不斷增加。來自前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019年僅占7%。汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化，車輛處理、存儲數(shù)據(jù)量劇增，據(jù)Counterpoint Research預(yù)測，未來10年單車存儲容量將達(dá)2TB-11TB。另據(jù)財聯(lián)社，2017年單車存儲設(shè)備硬件成本僅20美元左右，待發(fā)展到自動駕駛L4/L5級別，成本預(yù)計可至300-500美元。
汽車智能化，對2類存儲芯片的需求增量最大：DRAM和NAND。其中，DRAM，是目前“缺芯”危機(jī)中告缺的品類。來自TrendForce預(yù)測，預(yù)計2021-2023年其年均增長率將超30%。其廣泛應(yīng)用于車載4大領(lǐng)域：信息娛樂系統(tǒng)、ADAS、車載信息系統(tǒng)、數(shù)位儀表板。
從玩家格局來看，全球巨頭寡頭壟斷明顯。據(jù)Statista數(shù)據(jù)，2020年DRAM芯片前三位廠商，三星、海力士、美光，市占率高達(dá)94.5%。中國存儲半導(dǎo)體，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，據(jù)芯知匯數(shù)據(jù)，2019年中國存儲半導(dǎo)體進(jìn)口金額高達(dá)947億美元，占集成電路整體進(jìn)口額的31%。
國內(nèi)玩家中，存儲芯片技術(shù)難度高，項目資金投入大，開發(fā)周期長，國內(nèi)目前僅1家上市公司兆易創(chuàng)新，進(jìn)入國際梯隊。在DRAM、NAND領(lǐng)域，國家重點支持的3大存儲項目：長江存儲、合肥長鑫、福建晉華，正致力于實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
汽車電動化趨勢下，“三電系統(tǒng)”的電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)，取代了汽油發(fā)動機(jī)、油箱或變速器。汽車新增大量部件，包括DC-DC模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、高壓電路等。其對功率半導(dǎo)體的需求量大幅提升，據(jù)國信證券數(shù)據(jù)，純電動車中，功率半導(dǎo)體價值量約為455美元，是傳統(tǒng)汽車的9倍。
功率半導(dǎo)體，在汽車中主要承擔(dān)電源開關(guān)、電力轉(zhuǎn)換的功能。其分為2大類：功率器件、功率IC。其中，功率器件，又包括二極管、晶閘管、IGBT、MOSFET。功率IC，主要將功率器件與驅(qū)動、控制、保護(hù)、接口、監(jiān)測等外圍電路集成。模擬芯片中的電源管理芯片，與功率器件相輔相成，經(jīng)常集成在一顆芯片中。
技術(shù)：IGBT、MOSFET是市場主流
功率器件發(fā)展近70年，MOSFET與IGBT目前逐漸成為市場主流，主要用于大電流、大電壓環(huán)境。
MOSFET，又稱金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，開關(guān)速度高、開關(guān)損耗小，但傳導(dǎo)損耗很高。其是功率器件中占比最高的品類，據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年全球MOSFET市場規(guī)模達(dá)68.54億美元，占功率器件市場的41%。IGBT，由MOSFET和BJT組合而成，克服了MOSFET的缺陷，在高壓、高速、大電流等方面具有明顯優(yōu)勢。
不同的功率器件，對應(yīng)的功率和適用場景不同。據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)，當(dāng)功率從100kW增至200kW以上，功率器件需從IGBT過渡到SiC MOSFET。而輕度混合動力汽車MHEV和電池動力汽車BEV，在電機(jī)逆變器中采用的功率器件也并不相同。
材料是決定功率器件性能的一大因素，其經(jīng)歷了3代的更迭。第一代硅材料，逐漸接近物理極限；二代GaAs、InP，主要應(yīng)用于毫米波、微波或光電子器件。隨著新能源汽車對功率器件性能需求的不斷攀升，第三代半導(dǎo)體材料快速崛起，以GaN、SiC為代表，其具有高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)、高飽和電子漂移速率、高鍵合能等優(yōu)點。相比一代，據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)，第三代材料的功率損耗減少50%，功率密度增加3倍，可承受最高溫度上升50%。
目前，第三代材料中，SiC主要應(yīng)用于MOSFET，解決了硅基MOSFET只能用于低壓的痛點。但其成本較高，據(jù)國海證券，SiC價格約為硅基器件的6倍。出于成本考慮，IGBT廠商仍采用硅基。而GaN，受制于襯底成本高昂、處理時間慢，發(fā)展也相對較慢，來自國海證券數(shù)據(jù)，GaN器件成本比硅基高100倍，襯底處理時間相差200-300倍。
玩家機(jī)會點：SiC功率器件的持續(xù)創(chuàng)新
國內(nèi)車規(guī)級功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化程度不高，據(jù)國信證券，前5大企業(yè)主要為外資，如英飛凌、STM等。IGBT領(lǐng)域，國內(nèi)斯達(dá)半導(dǎo)、中車時代、比亞迪3家龍頭進(jìn)入國際隊列，占全球市場份額的20.4%，有望進(jìn)一步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
MOSFET市場，國內(nèi)也有廠商步入全球前10，如安世半導(dǎo)體、華潤微，主要依靠其長期研發(fā)積累、完善的產(chǎn)品體系。從MOSFET技術(shù)趨勢來看，三代SiC材料將部分取代硅基。目前全球SiC市場處于初期階段，滲透率較低，競爭格局有較大不確定性。國外Cree、II-VI、Si-Crystal等襯底廠商出貨量相對高，國內(nèi)也有眾多企業(yè)入局，如天科合達(dá)、山東天岳、三安集成、中電科等。各家加速跑馬圈地，國內(nèi)玩家有望在增量市場中分一杯羹。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車，全面感知是其技術(shù)基礎(chǔ)，單車對傳感器需求量持續(xù)攀升，據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，2019年中國汽車傳感器市場規(guī)模達(dá)529億元，預(yù)計2021年將達(dá)677億元。
汽車傳感器，是信息采集分析的前端系統(tǒng)，將汽車運(yùn)行中的光、電、溫度、壓力、時間等信息轉(zhuǎn)換成可供測量的信號，并傳送給車內(nèi)ECU，進(jìn)行運(yùn)算處理后發(fā)指令給執(zhí)行單元。
其主要分為2大類：第一，傳統(tǒng)傳感器，主要用于車輛感知，存在于動力、底盤、車身、電子電力系統(tǒng)；第二，智能傳感器，多進(jìn)行環(huán)境感知，包括ADAS、無人駕駛系統(tǒng)的車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)等。
傳統(tǒng)傳感器：歐美巨頭地位難以撬動
傳統(tǒng)傳感器，按功能又分為8類，包括加速度、壓力、角速度、流量等。從制造工藝來看，MEMS傳感器在車身中應(yīng)用最多，據(jù)清研車聯(lián)，目前平均每輛汽車含24個MEMS傳感器，高檔汽車中則有25-40個，價值量在1-2萬元。
MEMS技術(shù)優(yōu)勢突出，主要有3大方面：1）微型化。其器件體積小，重量輕，耗能低，單個尺寸以毫米、微米作計量單位；2）批量生產(chǎn)。用硅微加工工藝，在一個8英寸硅片上，可切出1000個 5mm×5mm尺寸的MEMS傳感器；3）集成化。單顆MEMS往往會集成機(jī)械傳感器、ASIC芯片等。從品類來看，壓力傳感器、加速計、陀螺儀、流量傳感器這4類是車內(nèi)使用最多的MEMS傳感器，占整車MEMS系統(tǒng)的99%。
汽車MEMS傳感器市場頭部十分穩(wěn)固，被少數(shù)歐美日巨頭壟斷，據(jù)IHS數(shù)據(jù)，前10大供應(yīng)商市占率達(dá)85%，包括博世、森薩塔、NXP、Denso等。主要由于其研發(fā)難度大、制造工藝復(fù)雜，進(jìn)入門檻高。國內(nèi)MEMS玩家陸續(xù)有車規(guī)級產(chǎn)品推出，但與國外仍有較大差距，如明皜傳感、 深迪半導(dǎo)體、 美新半導(dǎo)體等。
智能傳感器：車載攝像頭發(fā)展最成熟
作為無人駕駛的“眼睛”，智能傳感器是汽車傳感器的重要增長點。其細(xì)分品類眾多，車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)是4類主流產(chǎn)品。其中，車載攝像頭是發(fā)展最成熟的類別。
車載攝像頭是ADAS系統(tǒng)的主要視覺傳感器，ADAS的普及為其帶來巨大市場空間。據(jù)佐思汽車研究院，主流車型單車攝像頭搭載量，將從2018年的1.7顆，增長到2022年的3顆以上，2020年底推出的零跑C11搭載了10顆。
攝像頭數(shù)量的上漲，也帶動內(nèi)部視覺傳感器芯片的供不應(yīng)求。視覺傳感器芯片，主要包括2類：CMOS圖像傳感器（CIS）和圖像信號處理芯片（ISP）。其中，CIS中的CMOS芯片供應(yīng)較為緊張，主要由于其擴(kuò)產(chǎn)壁壘高，但需求增長快。
從玩家來看，視覺傳感器芯片仍被國外企業(yè)主導(dǎo)，如索尼、三星、安美森、德州儀器、Mobileye等。國內(nèi)廠商多通過并購等方式實現(xiàn)突破，例如，2019年韋爾股份收購了CMOS芯片市占率排名第3的美國豪威科技；2020年匯頂科技收購德國ISP研發(fā)商DCT等。
在毫米波、超聲波、激光雷達(dá)賽道，國內(nèi)近2年涌現(xiàn)眾多初創(chuàng)企業(yè)，在自動駕駛領(lǐng)域“跑馬圈地”。針對激光雷達(dá)，青桐資本也曾發(fā)布《激光雷達(dá)：成功“破圈”，駛?cè)肓慨a(chǎn)快車道》，深入探討創(chuàng)業(yè)公司的機(jī)會點。
作為實現(xiàn)“碳中和”的重要領(lǐng)域，新能源汽車將迎來快速放量，據(jù)《中國2035新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》，2025年其滲透率將達(dá)20%。同時，美國對芯片的“卡脖子”行為，也推動芯片國產(chǎn)替代勢在必行，汽車領(lǐng)域更是在“缺芯”催化下加速國產(chǎn)化。
在細(xì)分賽道方向，MCU在車身域增量上國產(chǎn)替代空間大，底盤域、動力域是高級別角逐賽；SoC領(lǐng)域，智能駕艙、自動駕駛等高級別芯片玩家，有望進(jìn)入國際梯隊；功率半導(dǎo)體方向，IGBT、SiC MOSFET是市場主流；傳感器領(lǐng)域，車載攝像頭、雷達(dá)領(lǐng)域仍有較大想象空間。
從項目角度看，資本更關(guān)注3個能力點：首先，團(tuán)隊能力，具體分為技術(shù)、渠道能力。一方面，要求核心成員具備很強(qiáng)的芯片設(shè)計能力，達(dá)到車規(guī)要求；另一方面，和主機(jī)廠的商務(wù)拓展能力也至關(guān)重要。其次，產(chǎn)品研發(fā)能力。MCU芯片層面，32位是目前資本關(guān)注重點。另外，車身系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域、是否通過車規(guī)級認(rèn)證、芯片是否完成流片、是否實現(xiàn)前裝量產(chǎn)等也是衡量因素。最后，供應(yīng)鏈能力。產(chǎn)能是目前芯片廠的關(guān)鍵指標(biāo)，8英寸晶圓產(chǎn)線緊缺形勢中，芯片廠從下訂單到出貨周期，已從3-6個月，延長至1年以上。因此“拿到Fab產(chǎn)能“成為芯片廠的當(dāng)務(wù)之急。
伴隨汽車架構(gòu)重塑、產(chǎn)業(yè)鏈的向上整合，汽車芯片在未來3-5年勢必迎來國內(nèi)企業(yè)發(fā)展的黃金窗口期。
快報
根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)安全法》實名制要求，請綁定手機(jī)號后發(fā)表評論