![汽車半導(dǎo)體行業(yè)深度研究:硅含量拆解分析_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/a870dd3618f50d3f90677a9ac422d6da/a870dd3618f50d3f90677a9ac422d6da1.gif)
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文檔簡(jiǎn)介
汽車半導(dǎo)體行業(yè)深度研究:硅含量拆解分析核心觀點(diǎn)我們預(yù)計(jì)
2025
年我國新能源汽車銷量在
500
萬輛左右。汽車半導(dǎo)體在整車成本的占比
將會(huì)從
2000
年的
18%飛速增長(zhǎng)到
2030
年的
45%。其中新能源汽車發(fā)展最為迅速,我們預(yù)
計(jì)
2025
年中國新能源半導(dǎo)體中功率半導(dǎo)體價(jià)值量約
124
億元,主要為
IGBT約為
31
億元,
MOSFET約為
43
億元。微控制器
MCU價(jià)值量約為
98
億元,其中,8bitMCU約為
9
億元,
16bitMCU約為
12
億元,32bit約為
65
億元。傳感器領(lǐng)域中,毫米波雷達(dá)
150
億元,(長(zhǎng)
距離
50
億,中短距離
100
億元)激光雷達(dá)
43
億元,超聲波雷達(dá)
72
億元,攝像頭
100
億
元。我們認(rèn)為汽車新能源化帶來的價(jià)值和量有望同步升級(jí),汽車半導(dǎo)體企業(yè)將深度受益于
相關(guān)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張所帶來的市場(chǎng)機(jī)遇。1.
新能源汽車未來顯著增量驅(qū)動(dòng)汽車半導(dǎo)體發(fā)展,汽車半導(dǎo)體的
價(jià)值和量有望同步升級(jí)從傳統(tǒng)燃料汽車到新能源汽車,半導(dǎo)體在汽車領(lǐng)域的占比逐年增加,汽車含硅量逐步提升。
在市場(chǎng)規(guī)?;鶖?shù)不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上,中國“十三五”乘用車市場(chǎng)保持中低速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),預(yù)
計(jì)復(fù)合增長(zhǎng)率為
6%,2020
年年銷售將達(dá)到
2895
萬輛。雖然乘用車銷量增長(zhǎng)速度緩慢,但
是新能源汽車保有量持續(xù)上升,市場(chǎng)處于較快發(fā)展階段。以我國為例,中國新能源汽車行
業(yè)在過去幾年內(nèi)經(jīng)歷了飛速的發(fā)展,正在從萌芽期向成長(zhǎng)期邁進(jìn),其保有量在
5
年間增長(zhǎng)
了
9
倍有余。當(dāng)前,由于科技和產(chǎn)業(yè)變革,新能源汽車已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的中堅(jiān)
力量,新能源汽車行業(yè)也迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。按照國家規(guī)劃的發(fā)展愿景,2025
年
新能源汽車銷量有望突破
500
萬輛,保有量將在
2000
萬輛左右。預(yù)計(jì)到
2030
年,汽
車電子在整車中的成本占比會(huì)從
2000
年的
18%增加到
45%,這是個(gè)不斷攀升的過程。這
也就為涉足汽車領(lǐng)域的電子及半導(dǎo)體企業(yè)提供了莫大的機(jī)遇。我們認(rèn)為汽車新能源化帶來
的價(jià)值和量有望同步升級(jí),汽車半導(dǎo)體企業(yè)將深度受益于相關(guān)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張所帶來的市場(chǎng)機(jī)遇。汽車電子所展現(xiàn)的顛覆性趨勢(shì)不可小覷,智能網(wǎng)聯(lián)和新能源汽車的加速滲透,國際龍頭企
業(yè)的紛紛布局入場(chǎng),汽車半導(dǎo)體的價(jià)值和量有望同步升級(jí)。1.1.
新能源汽車的定義、分類及高滲透率(略)新能源汽車的定義:指的是采用非常規(guī)車用燃料作為能源,或者是使用常規(guī)車用燃料,但是同時(shí)采用新型車載動(dòng)力裝置地新型汽車。主要包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、氫能動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、太陽能汽車等。按照國家規(guī)劃的發(fā)展愿景,2025
年我國新能源汽車銷量有望突破
500
萬。整體而言,
我國新能源汽車行業(yè)仍處于發(fā)展初期,發(fā)展?jié)摿Υ蟆?020
年
11
月
2
日,國務(wù)院辦公廳
印發(fā)了
《
新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃
》
,提出了到
2025
年新能源汽車新車銷售量達(dá)到
汽車新車銷售總量的
20%
左右的發(fā)展愿景。在此愿景下,新政策有望持續(xù)出臺(tái)以推動(dòng)新
能源汽車行業(yè)快速發(fā)展。同時(shí)未來幾年也將迎來新的換購周期,大量國
3
、國
4
排放標(biāo)
準(zhǔn)的車輛也將面臨更新?lián)Q代,部分限購城市新能源汽車或?qū)⒋嬖谳^大發(fā)展空間。1.2.
新能源汽車半導(dǎo)體分為汽車電子控制和車載電子電器系統(tǒng)汽車半導(dǎo)體是汽車電子控制系統(tǒng)與車載電子電器系統(tǒng)的總稱,應(yīng)用領(lǐng)域可分為發(fā)動(dòng)機(jī)電子、底盤電子等六大系統(tǒng),其中信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)技術(shù)迭代最為迅速。電子控制裝置主要是汽車動(dòng)力、駕駛控制等系統(tǒng)組成,后者通常與通信、娛樂設(shè)備相關(guān),
汽車電子根據(jù)功能可分為車身控制系統(tǒng)(ECU)、安全系統(tǒng)、娛樂設(shè)備、底盤控制、高級(jí)駕
駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等,每個(gè)系統(tǒng)需要通過半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能,包括存儲(chǔ)器、傳
感器、光電器件、射頻器件、功率器件等。我們認(rèn)為,汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)將是近年來發(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。1.2.1.
新能源汽車半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈:
功率半導(dǎo)體、傳感器和微處理器需求高汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈主要由三個(gè)層級(jí)構(gòu)成:上游為電子元器件,中游為系統(tǒng)集成商,下游為整
車制造廠,其中其中上游包括
Tier2
和
Tier3,其中
Tier2
廠商負(fù)責(zé)提供汽車電子的相關(guān)核
心芯片及其他分立器件。新能源汽車半導(dǎo)體中,功率半導(dǎo)體,微處理器和傳感器為需求量
最高的三部分。1.3.
我國能源短缺,環(huán)保形勢(shì)與消費(fèi)者需求刺激新能源汽車半導(dǎo)體發(fā)展新能源汽車半導(dǎo)體的增長(zhǎng)兩大原因是因?yàn)橹袊鴮?duì)原油的需求過高以及環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻?!靶?/p>
四化”(電動(dòng)化,智能化,網(wǎng)聯(lián)化和共享化)是汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。面對(duì)日
趨嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)和國家能源安全問題,向“新四化”方向轉(zhuǎn)型的汽車產(chǎn)業(yè)將能提供有效
解決方案,同時(shí),“新四化”也將作為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式的重要補(bǔ)充?!靶滤幕背僧a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方向,產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)政策相繼出臺(tái)。汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱
之一,受多重因素影響,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)預(yù)期將愈發(fā)嚴(yán)峻,而面對(duì)“新四化”所帶來的產(chǎn)
業(yè)潮流,國家相繼出臺(tái)多項(xiàng)政策支持產(chǎn)業(yè)向智能網(wǎng)聯(lián)、電動(dòng)共享方向發(fā)展?!靶滤幕暗?/p>
交匯融合將給汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來前所未有的發(fā)展契機(jī)?!靶滤幕背掷m(xù)拓寬汽車應(yīng)用場(chǎng)
景,推動(dòng)汽車從傳統(tǒng)出行工具發(fā)展成為新一代智能終端,而其中諸多功能的實(shí)現(xiàn)都將基于
汽車半導(dǎo)體系統(tǒng)。此外,消費(fèi)者安全、便利、省時(shí)需求進(jìn)一步刺激新能源汽車半導(dǎo)體發(fā)展。2.
中國新能源車產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用端強(qiáng)技術(shù)弱,國產(chǎn)替代是關(guān)鍵從前瞻產(chǎn)業(yè)研究院調(diào)研數(shù)據(jù)中可以看到,在
2019
全球十大
NEV產(chǎn)商中中國廠商占據(jù)四席,
新勢(shì)力提供商也表現(xiàn)亮眼。但是設(shè)計(jì)領(lǐng)域因?yàn)樯婕暗狡囌J(rèn)證等嚴(yán)苛的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)具
備新能源車設(shè)計(jì)的公司尚缺乏,同時(shí)看到在制造領(lǐng)域國內(nèi)初步具備了制造能力,但仍需進(jìn)一步提升關(guān)鍵工藝水平與良率。從下圖可以看到,2018
年全球
Fabless芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到
1084
億美金,全球主
要芯片設(shè)計(jì)廠商
69%在美國,中國占比
12%。2018
年國內(nèi)共有
1698
家
IC設(shè)計(jì)企業(yè),企業(yè)
營收規(guī)模過億的企業(yè)僅
208
家,其他大部分公司處于起步階段。半導(dǎo)體制造是我國芯片產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重薄弱環(huán)節(jié),從原材料、生產(chǎn)設(shè)備到制造工藝,與國外同
行存在較大差距。尤其生產(chǎn)設(shè)備,當(dāng)前嚴(yán)重依賴國外廠商,短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)自給。2018
年我國在全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模占比僅為
10%。中國新能源車產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用強(qiáng):2019
年全球前十大
NEV廠商合計(jì)市場(chǎng)份額接近在
60%以上。其中國內(nèi)廠商占到
4
位。2019
年特斯拉憑借三款車型近
37
萬輛的亮眼戰(zhàn)績(jī)繼續(xù)摘得年度冠軍頭銜。12
月單月表現(xiàn)
來看,特斯拉交付
6.3
萬輛,是排名第二的北汽新能源近兩倍。從銷量增速來看,特斯拉、大眾集團(tuán)及現(xiàn)代起亞的銷量表現(xiàn)亮眼,同比增速均超過
50%。2.1.
中國新能源車新勢(shì)力提供商威馬、小鵬、蔚來領(lǐng)跑2021
年
1
月
3
日,蔚來公布
2020
年
12
月及全年交付數(shù)。數(shù)據(jù)顯示,蔚來
12
月共交付新
車
7,007
臺(tái),連續(xù)第五個(gè)月創(chuàng)品牌單月交付數(shù)新高;其中
ES8
交付
2,009
臺(tái),創(chuàng)上市以來
交付量新高;ES6
交付
2,493
臺(tái);EC6
交付
2,505
臺(tái),同樣創(chuàng)上市以來交付量新高。至此,
蔚來
2020
年全年交付量達(dá)
43,728
臺(tái),自
2018
年
6
月至今共交付
75,641
臺(tái)。理想憑借理想
ONE一款車型,在
2020
年
11
月共交付了新車
4646
輛,再度創(chuàng)下了單月交
付量記錄。2020
年
1-11
月,理想
ONE已累計(jì)交付了
26,498
輛新車。2021
年
1
月
4
日,小鵬汽車公布了
2020
年
12
月及全年交付成績(jī),12
月總交付量達(dá)到
5,700
臺(tái),創(chuàng)歷史新高,小鵬
P7
單月交付量
3,691
臺(tái),小鵬
G3
單月交付
2,009
臺(tái),均創(chuàng)
2020
年交付量新高。2020
年累計(jì)交付
27,041
臺(tái)。2.2.
新能源車廠商上游頭部汽車芯片設(shè)計(jì)公司中國占比低2018
年全球
Fabless芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到
1084
億美金,中國大陸企業(yè)占比為
12%。
2018
年國內(nèi)共有
1698
家
IC設(shè)計(jì)企業(yè),企業(yè)營收規(guī)模過億的企業(yè)僅
208
家,其他大部分公
司處于起步階段。2.3.
芯片設(shè)計(jì)公司上游晶圓代工廠商中國占比低全球主要芯片制造廠商
66%在中國臺(tái)灣,大陸占比
10%。半導(dǎo)體制造是我國芯片產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)
重薄弱環(huán)節(jié),從原材料、生產(chǎn)設(shè)備到制造工藝,與國外同行存在較大差距。尤其生產(chǎn)設(shè)備,
當(dāng)前嚴(yán)重依賴國外廠商,短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)自給。2018
年我國在全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模占比
僅為
10%。受到疫情影響,海外規(guī)模較大的晶圓廠和封測(cè)廠陸續(xù)宣布停產(chǎn),造成全球半導(dǎo)體缺貨嚴(yán)重。國內(nèi)大部分中高端以上的汽車廠家都面臨停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。所以汽車芯片進(jìn)口替代,刻不容緩。3.
新能源汽車電子化顯著增量——電機(jī)、電控、電池(略)新能源汽車區(qū)別于傳統(tǒng)車最核心的技術(shù)是“三電”系統(tǒng),主要是指電機(jī)、電池、電控。和
燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車相比,純電動(dòng)汽車使用電動(dòng)機(jī)代替了燃油車的柴油/汽油發(fā)動(dòng)機(jī);以電池
組代替了燃油,為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力;其中還有一個(gè)最主要的部件就是電控系統(tǒng),電控系統(tǒng)
由電池管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成,管理電池組和控制電池的能量輸出以及調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)
速等,是連接新能源電池和電機(jī)的重要中間載體。4.
車載功率半導(dǎo)體的細(xì)分和價(jià)值量分析,2025
年突破百億功率半導(dǎo)體控制了整個(gè)電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng),電控接受整車控制器的指令,進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)
電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,以控制整車的運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)。功率半導(dǎo)體器件包括了
MOSFET、IGBT(絕緣柵極晶體管)等,主要用于電能變換和電能控制電路的大功率電子器件。其中
IGBT既有
MOSFET器件驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單快速的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型功率器件功率容量大的優(yōu)點(diǎn),
主要用于變流系統(tǒng):如牽引傳動(dòng)、電機(jī)控制、變頻器、開關(guān)電源、照明電路等,是其能源
變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?、是電機(jī)控制的“CPU”。IGBT占汽車電機(jī)控制成本的
37%左右,目
前國內(nèi)基本依賴進(jìn)口,關(guān)鍵技術(shù)被國外公司壟斷,成本較高。另外,目前基于
Si材料的器件性能已經(jīng)逼近于理論極限,而基于
SiC材料的功率型器件正
在急速發(fā)展,處于發(fā)展的前期,其強(qiáng)大的系能將對(duì)電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系能帶來改變。4.1.
新能源汽車功率半導(dǎo)體核心器件
IGBT、MOSFET價(jià)值量未來可觀IGBT2017
約占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的
25%,我們估算
IGBT占中國
2025
年新能源半導(dǎo)體汽車功率半導(dǎo)體的
25%。
IGBT在中新能源汽車
2025
年的價(jià)值量=功率半導(dǎo)體的價(jià)值量*25%=123
億元*25%=31
億元
MOSFET價(jià)值量分析:MOSFET約占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的
35%,我們估算
MOSFET占中國
2025
年新能源半導(dǎo)體
汽車功率半導(dǎo)體的
35%。MOSFET在中新能源汽車
2025
年的價(jià)值量=功率半導(dǎo)體的價(jià)值量*35%=123
億元*35%=43
億元。4.1.1.
IGBT定義、應(yīng)用、技術(shù)IGBT是
InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫,即絕緣柵雙極型晶體管。它是由
BJT和MOSFET組成的復(fù)合功率半導(dǎo)體器件,既有
MOSFET的開關(guān)速度高、輸入阻抗高、控制功率小、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小的優(yōu)點(diǎn),又有
BJT導(dǎo)通電壓低、通態(tài)電流大、損耗小
的優(yōu)點(diǎn),在高壓、大電流、高速等方面是其他功率器件不能比擬的,因而是電力電子領(lǐng)域
較為理想的開關(guān)器件,是未來應(yīng)用發(fā)展的主要方向。IGBT是現(xiàn)代電力電子領(lǐng)域的代表性器件,由于具有導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度快、工作頻率
高等特點(diǎn),可以在各種電路中提高功率轉(zhuǎn)換、傳送和控制的效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提高工
業(yè)控制水平的目的。三電中電控系統(tǒng)的主要作用是接收整車控制器的指令,進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)
電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,以控制整車的運(yùn)動(dòng)。另外,在制動(dòng)階段,電機(jī)控制器負(fù)責(zé)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)
的回饋能量進(jìn)行回收并儲(chǔ)存到動(dòng)力電池以提高能源利用效率。IGBT模塊為電控系統(tǒng)的核
心器件,擔(dān)負(fù)著電控系統(tǒng)中將動(dòng)力電池直流電能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需交流變頻電能的功能,
IGBT模塊決定了整車的電能轉(zhuǎn)換效率。IGBT主要應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域中以下幾個(gè)方面:電機(jī)控制器、車載空調(diào)、充電樁
1.電機(jī)控制器:大功率直流/交流逆變后驅(qū)動(dòng)汽車電機(jī),鋰電池+汽車電池+電機(jī)控制器=新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng),相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)電機(jī),IGBT模塊相當(dāng)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)的
CPU2.車載空調(diào)控制系統(tǒng):小功率直流/交流逆變,使用電流較小的
IGBT模塊
3.充電樁:智能充電樁中
IGBT被作為開關(guān)元件使用IGBT的制造工藝在持續(xù)革新,IGBT產(chǎn)品的差異化和性能的提升有賴于摻雜、擴(kuò)散和薄片
加工等多種工藝的應(yīng)用,相關(guān)工藝的技術(shù)壁壘較高,制造技術(shù)也成為實(shí)現(xiàn)
IGBT自主創(chuàng)新
的關(guān)鍵。4.1.2.
功率半導(dǎo)體器件價(jià)值量穩(wěn)步上升功率器件產(chǎn)品中,MOSFET和
IGBT是汽車電子的核心。MOSFET產(chǎn)品是功率器件市場(chǎng)應(yīng)用
最多的產(chǎn)品,2017
年
MOSFET占功率半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)
35.4%;IGBT是功率器件中增
長(zhǎng)最為迅速的產(chǎn)品,2017
占總市場(chǎng)的
25%,其作為新能源汽車必不可少的半導(dǎo)體器件,
下游需求相當(dāng)強(qiáng)勁。相比于傳統(tǒng)燃油車,新能源汽車功率器件使用量更大。根據(jù)
StrategyAnalytics數(shù)據(jù)庫的
數(shù)據(jù)分析,在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車上,功率半導(dǎo)體裝機(jī)價(jià)值為
71
美元,占據(jù)車用半導(dǎo)體總價(jià)值
的
21%;而對(duì)于混合動(dòng)力車,則在傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車基礎(chǔ)上新增的功率半導(dǎo)體價(jià)值為
354
美
元(2301
元);在純電動(dòng)車上,功率半導(dǎo)體價(jià)值為
387(2516
元)美元,占據(jù)車用半導(dǎo)
體總價(jià)值的
55%。根據(jù)中國國務(wù)院辦公廳日前印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035
年)》提出,2025年,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的
20%左右。在國務(wù)院新聞辦公室
3
日
舉行的國務(wù)院政策例行吹風(fēng)會(huì)上,辛國斌表示,如果汽車年銷售總量是
2500
萬輛,20%
則是
500
萬輛。根據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)我們預(yù)測(cè):純電動(dòng)車
2025
年后將在新能源車中占比
為
80%左右。Yole的調(diào)查結(jié)果顯示,2019
年功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為
175
億美元(約人民幣
1,225
億元),
未來,年均增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為
4.3%,2025
年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為
225
億美元(約人民幣
1,575
億元)。4.1.3.
新能源汽車將助力
IGBT需求持續(xù)增長(zhǎng),汽車有望成為
IGBT最大市場(chǎng)IGBT作為汽車功率半導(dǎo)體的核心,IGBT約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本的一半,而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
占整車成本的
15-20%,也就是說
IGBT占整車成本的
7-10%。由于未來幾年新能源汽
車及充電樁市場(chǎng)將進(jìn)入高增長(zhǎng)期,IGBT將迎來黃金發(fā)展期。是除電池之外成本第二高的元
件,也決定了整車的能源效率。外國企業(yè)占據(jù)絕大部分市場(chǎng):
全球
IGBT模組市場(chǎng)則主要由英飛凌、三菱電機(jī)、富士電
機(jī)、安森美和賽米控等廠商占據(jù)。中國的斯達(dá)半導(dǎo)(Starpower)處于全球第八位。目前,IGBT國產(chǎn)化已成為國家關(guān)鍵半導(dǎo)體器件的發(fā)展重點(diǎn)之一,IGBT已經(jīng)被列為國家“02
專項(xiàng)”的重點(diǎn)扶持項(xiàng)目。電動(dòng)汽車(EV+PHEV)IGBT的市場(chǎng)份額中,英飛凌處于絕對(duì)領(lǐng)先
位置,占
49.2%。4.2.
汽車半導(dǎo)體是未來碳化硅功率器件的主要推動(dòng)力,未來價(jià)值量可期第三代半導(dǎo)體材料
SiC中。到
2024
年,SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)將以
29%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),達(dá)到
20
億美元。未來價(jià)值量可期。4.2.1.
碳化硅耐高溫高壓、器件小型化和輕量化、低損耗高頻率寬禁帶功率器件指基材禁帶寬度較高(大于
2.3eV)的功率器件,一般僅指基于碳化硅、
氮化鎵這類第三代半導(dǎo)體材料制作的功率器件。寬禁帶半導(dǎo)體由于基材與硅不同,所以在
器件性能上與硅基器件有較大差異,例如第三代半導(dǎo)體材料的優(yōu)點(diǎn)是禁帶寬度大、擊穿電
場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、抗輻射能力強(qiáng)、頻率高,在高壓、高溫、高頻應(yīng)用領(lǐng)域相較于傳統(tǒng)硅基
器件有更強(qiáng)優(yōu)勢(shì),同時(shí)使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,降低損耗,更加節(jié)能,因此第三代半導(dǎo)體材料尤其適用于需要進(jìn)行大功率電流轉(zhuǎn)換的功率器件領(lǐng)域。。另外,第三代半導(dǎo)體材料的另
一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全、環(huán)保,不會(huì)像砷化鎵(GaAs)、磷化銦中(InP)等對(duì)環(huán)境以及人體產(chǎn)生
危害。而由于氮化鎵在材料端制備環(huán)節(jié)仍存在較大技術(shù)難度,當(dāng)前具備大規(guī)模量產(chǎn)條件的
第三代半導(dǎo)體功率器件僅有碳化硅??偨Y(jié)來看,對(duì)比硅基器件,碳化硅功率器件主要有三大優(yōu)勢(shì):
(1)耐高溫、高壓。碳化硅功率器件的工作溫度理論上可達(dá)
600°C以上,是同等硅基器件的
4
倍,耐壓能力是同等硅基器件的
10
倍,可以承受更加極端的工作環(huán)境。
(2)器件小型化和輕量化。碳化硅器件擁有更高的熱導(dǎo)率和功率密度,能夠簡(jiǎn)化散熱系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)器件的小型化和輕量化。(3)低損耗、高頻率。碳化硅器件的工作頻率可達(dá)硅基器件的
10
倍,而且效率不隨工作
頻率的升高而降低,可以降低近
50%的能量損耗;同時(shí)因頻率的提升減少了電感、變壓器
等外圍組件體積,降低了組成系統(tǒng)后的體積及其他組件成本。4.2.2.
碳化硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局,進(jìn)口依賴強(qiáng),國產(chǎn)替代需求強(qiáng)烈從全球碳化硅參與者來看,目前以美國、歐洲、日本廠商為主,其中
CREE(子公司
Wolfspeed負(fù)責(zé)器件生產(chǎn))、羅姆(子公司
SiCrystal負(fù)責(zé)碳化硅晶圓生產(chǎn))實(shí)現(xiàn)了從碳化硅襯底、外
延、設(shè)計(jì)、器件及模塊制造的全產(chǎn)業(yè)鏈布局,實(shí)力最強(qiáng);除此之外,大部分參與者均集中
于襯底、外延、設(shè)計(jì)、制造中的一到兩個(gè)環(huán)節(jié);國際主要的上游原材料企業(yè)均實(shí)現(xiàn)從襯底
到外延的連續(xù)布局,如
CREE、SiCrystal、DOW、II-VI;國際主要的器件生產(chǎn)廠商以
IDM形式為主,如英飛凌、意法半導(dǎo)體、富士電機(jī)、三菱電機(jī)、安森美、東芝,而其中的日系
廠商還具備從模組到系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備的整合能力,直面終端客戶。從國內(nèi)的碳化硅參與者來看,與
CREE、ROHM類似的全流程布局的有三安光電、世紀(jì)金
光;主要有負(fù)責(zé)碳化硅襯底生產(chǎn)的企業(yè)有天科合達(dá)、山東天岳;負(fù)責(zé)碳化硅外延片生產(chǎn)的
有東莞天域、廈門瀚天天成;負(fù)責(zé)器件設(shè)計(jì)的有臺(tái)灣瀚薪、深圳基本半導(dǎo)體;而以
IDM形
式生產(chǎn)器件和模塊的企業(yè)有泰科天潤(rùn)、瑞能半導(dǎo)體。目前碳化硅器件領(lǐng)域海外公司實(shí)力領(lǐng)先,國內(nèi)市場(chǎng)自給率較低。目前全球碳化硅市場(chǎng)基本
被國外企業(yè)壟斷。其中,尤以美國、歐洲、日本為大。美國的科銳
Cree居于領(lǐng)導(dǎo)地位,
車載基板占據(jù)全球產(chǎn)量的
80%以上;歐洲則擁有完整
SiC襯底、外延、器件以及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)
鏈,代表公司為英飛凌、意法半導(dǎo)體等;日本更是設(shè)備和模塊開發(fā)方面的絕對(duì)領(lǐng)先者,代
表企業(yè)為羅姆半導(dǎo)體、三菱電機(jī)等。與國外大廠相比,國內(nèi)的
SiC起步相對(duì)較晚,目前與
美歐日這些公司在部分環(huán)節(jié)還存在一定的差距。但從整體產(chǎn)業(yè)鏈來看,相比于世界一流技
術(shù),我們大約是處于其五年前的水平階段,而且這個(gè)時(shí)間差正在逐漸縮小,部分技術(shù)環(huán)節(jié)
甚至是齊頭并進(jìn)。5.
ADAS(先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng))中半導(dǎo)體部分及其價(jià)值量未來增
長(zhǎng)可觀ADAS中的半導(dǎo)體部分:目前,乘用車上
ADAS信息感知部分(主要用于辨別前方)使用的(半導(dǎo)體技術(shù))傳感器主
要包括攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波,可以檢測(cè)光、熱、壓力或其他用于監(jiān)測(cè)汽車狀態(tài)的
變量,通常位于前后保險(xiǎn)杠,后視鏡,轉(zhuǎn)向柱內(nèi)或車輛擋風(fēng)玻璃上。在
ADAS系統(tǒng)決策方面,使用的半導(dǎo)體為邏輯芯片。1.長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá):77GHz毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離探測(cè)2.激光雷達(dá):激光雷達(dá)被認(rèn)為是汽車市場(chǎng)自動(dòng)駕駛車輛開發(fā)和運(yùn)行的關(guān)鍵部件。該技術(shù)是
光檢測(cè)和測(cè)距的簡(jiǎn)稱,它使用激光計(jì)算物體的距離,這些激光的光脈沖會(huì)生成這些物體的
3D信息。在汽車市場(chǎng)上,激光雷達(dá)將這些信息回傳給汽車,以避開道路上的障礙物、行
人、其他車輛,并對(duì)汽車的環(huán)境產(chǎn)生總體感知。L3
級(jí)別以上的自動(dòng)駕駛還需要激光雷達(dá),
因?yàn)榧词箶z像頭也在光學(xué)探測(cè)的范圍內(nèi),還做不到足夠的精確來達(dá)到諸如定位等功能。探
測(cè)角度廣,精度高,厘米級(jí)精度的激光雷達(dá)結(jié)合高精地圖可以實(shí)現(xiàn)高精度自定位和物體識(shí)
別跟蹤,定位可以精確到具體車道,但是價(jià)格昂貴,使用壽命較短。3.攝像機(jī):直接識(shí)別可見光,價(jià)格適中,技術(shù)成熟,可以識(shí)別行人、車輛、路標(biāo)等物體,但易受視野、夜晚暗光、雨雪天氣等因素影響。攝像機(jī)在汽車
ADAS有舉足輕重的位置。
現(xiàn)在攝像機(jī)在中國汽車產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于后視、360°環(huán)視、行車記錄儀。在不久的將來,
前視
ADAS系統(tǒng)、艙內(nèi)監(jiān)控和電子后視鏡將也有廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)在車內(nèi)攝像頭有
1~5
個(gè),隨
著自動(dòng)駕駛進(jìn)程的提升,汽車可能安裝
12~15
個(gè)攝像頭。4.中短距離毫米波雷達(dá):近程雷達(dá)主要用于盲點(diǎn)探測(cè)、碰撞預(yù)警和防撞功能的后置雷達(dá)、
泊車輔助等,通常在翼子板或車身四角位置。而中遠(yuǎn)程雷達(dá)則通常作為
ACC巡航、剎車輔
助、緊急剎車、車距保持等功能的傳感器。毫米波雷達(dá)在眾多傳感器中的全天候性最好,
在大霧、雨雪天氣中也能發(fā)揮其應(yīng)有的性能,但其自身也有不足之處,例如交通信號(hào)的識(shí)
別、車道線檢測(cè)等,這方面需要與攝像頭配合使用,互為補(bǔ)足和冗余。距離遠(yuǎn),可以在雨
雪天氣等各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作,但是精度不高。5.超聲波雷達(dá)-倒車?yán)走_(dá):主要應(yīng)用:倒車?yán)走_(dá)測(cè)距,泊車庫位檢測(cè)和高速橫向輔助三個(gè)場(chǎng)
景。由于超聲波散射角大,方向性較差,在空氣中傳播損耗也大,在測(cè)量較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)
時(shí),其回波信號(hào)會(huì)比較的弱,影響測(cè)量精度;同時(shí)由于聲音傳播速度相對(duì)較低,超聲波探
測(cè)高速移動(dòng)的物體時(shí)延遲較大,誤差嚴(yán)重,所以不適合高速移動(dòng)的物體測(cè)距。但低速短距
離測(cè)量時(shí)優(yōu)勢(shì)就很明顯了,所以適合作為泊車?yán)走_(dá)使用。泊車輔助系統(tǒng)通常使用
6-12
個(gè)
超聲波雷達(dá),車后部的
4
個(gè)短距超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)倒車時(shí)與障礙物之間的距離,兩側(cè)
的長(zhǎng)距超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)停車位空間。5.1.1.
ADAS系統(tǒng)決策方面:邏輯芯片價(jià)值量分析、SoC有顯著增量邏輯芯片中
SoC占比最大,IHS數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)
2025
全球汽車
SoC市場(chǎng)約為
82
億美元(533億元)。ADAS產(chǎn)業(yè)鏈分析:按照智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu),ADAS系統(tǒng)對(duì)應(yīng)駕駛相關(guān)類裝備及
DA、PA輔助駕駛類裝備,成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的先行條件。近年來,各大車廠、廠商紛紛
競(jìng)逐
ADAS市場(chǎng),ADAS也成為車企轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)現(xiàn)突破的關(guān)鍵。隨著國家政策法規(guī)的相繼
出臺(tái),ADAS產(chǎn)業(yè)鏈日趨壯大,包括上游二級(jí)供應(yīng)商、中游一級(jí)供應(yīng)商、下游企業(yè)前裝、
后裝市場(chǎng)應(yīng)用,目前
ADAS產(chǎn)業(yè)鏈已非常完善。在產(chǎn)業(yè)鏈中,傳感器、算法、芯片等是
ADAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,多數(shù)國外零部件廠商均已掌握了大部或部分核心技術(shù),但是國內(nèi)企業(yè)在
此方面仍有一定差距。根據(jù)《中國乘用車
ADAS市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)淺析》文獻(xiàn),傳感器技術(shù)主要涉及攝像頭與雷達(dá),
在產(chǎn)業(yè)鏈上游的二級(jí)供應(yīng)商中攝像頭的核心組件
COMS感光芯片主要掌握在以索尼、三
星為代表的日本和韓國公司手中;鏡頭部分,舜宇光學(xué)是全球領(lǐng)先的車載鏡頭廠商,2018
年上半年就出貨
1800
萬顆。攝像頭的中游一級(jí)供應(yīng)商主要有賓尼、麥格納、MCNEX、松
下、偉創(chuàng)力、法雷奧等廠家。汽車?yán)走_(dá)可以細(xì)分為毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等。其中超聲波雷達(dá)技術(shù)門檻較低,供應(yīng)商較多;激光雷達(dá)最獲得資本市場(chǎng)的追捧,但因成本
高昂,未能商業(yè)化;毫米波雷達(dá)成本在前兩種雷達(dá)之間,技術(shù)門檻較高,是目前自主和外
資企業(yè)主要的雷達(dá)商品方向。毫米波雷達(dá)的供應(yīng)商中外資企業(yè)主要有博世、大陸、電裝、
德爾福、奧托立夫等,自主企業(yè)主要有北京新科迪、焊創(chuàng)電子、江蘇彤明、曉林產(chǎn)業(yè)、浙
江萬超等。算法、芯片在
ADAS系統(tǒng)中至關(guān)重要,行業(yè)集中度高,主要有
Mobileye、飛
思卡爾、ADI等公司。5.2.
車載傳感器芯片是
ADAS信息獲取和輔助決策的前提和基礎(chǔ)ADAS主要包含三個(gè)技術(shù)層面:傳感器、信息獲取和輔助決策。其中車載傳感器是信息獲
取和輔助決策的前提和基礎(chǔ),目標(biāo)分類識(shí)別技術(shù)是精細(xì)化信息獲取和輔助決策的核心車載
傳感器作為輔助駕駛的核心部件,具有獲取道路信息的能力,多個(gè)傳感器相互配合共同構(gòu)
成汽車的感知系統(tǒng)
。根據(jù)無源和有源探測(cè)機(jī)制的區(qū)別可將目前應(yīng)用的主流車載傳感器分
為光學(xué)傳感器與雷達(dá)傳感器兩大類型,光學(xué)傳感器主要包含可見光和紅外傳感器,二者利
用目標(biāo)對(duì)環(huán)境光源的發(fā)射以及自身熱輻射進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)。超聲波、激光和毫米波等雷達(dá)傳
感器利用目標(biāo)對(duì)雷達(dá)主動(dòng)輻射電磁波的散射回波進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)。5.3.
車載激光雷達(dá)傳感器芯片的價(jià)值量分析,CAGR114%顯著增量1.)激光雷達(dá)的數(shù)量/車預(yù)測(cè):由于成本高昂,激光雷達(dá)屬于選配。2021
年初,小鵬宣布
P5
搭載激光雷達(dá),為全球首款搭載激光雷達(dá)量產(chǎn)車。我們預(yù)計(jì)
2025
年新能源汽車激光雷
達(dá)搭載量為每三車一顆。2.)車載激光雷達(dá)的價(jià)格:從歷史上看,激光雷達(dá)系統(tǒng)過于昂貴,無法大量生產(chǎn)用于消費(fèi)類汽車?,F(xiàn)在,這個(gè)趨勢(shì)正
在逆轉(zhuǎn),激光雷達(dá)制造商們制定了積極的策略,使其價(jià)格在過去三年內(nèi)有了大幅下降。去
年,Luminar發(fā)布了價(jià)格不到
1000
美元的
LiDAR解決方案。而
2005
年首推實(shí)時(shí)
3DLiDAR的
Velodyne公司則計(jì)劃到
2024
年將平均售價(jià)從
2017
年的
17,900
美元降至
600
美元。
中國
LiDAR制造商的價(jià)格通常是其他公司的五分之一,他們已經(jīng)開始生產(chǎn)低于
1000
美元
的產(chǎn)品,而且正在獲得更多市場(chǎng)份額。但是,價(jià)格下降并不一定意味著銷量的增加。迄今
為止,銷量并未見顯著增長(zhǎng),并且尚未大規(guī)模采用?!凹す饫走_(dá)必須滿足市場(chǎng)需求,”
Debray說?!霸诎ㄖ圃旌臀锪髟趦?nèi)的工業(yè)市場(chǎng)中,自動(dòng)化趨勢(shì)非常明顯,激光雷達(dá)在其中發(fā)揮
著關(guān)鍵作用。但在汽車領(lǐng)域,與平均
80
美元的
ADAS攝像頭相比,600
美元的汽車傳感器
價(jià)格仍然過于昂貴。我們預(yù)計(jì)
2025
年車載激光雷達(dá)
400
美元每顆。3.)新能源車未來銷量:2025
年新能源汽車新車銷量占比達(dá)
25%,即時(shí),中國新能源汽車
年銷量將達(dá)突破
500
萬這一量級(jí)。4.)中國
2025
年新能源車激光雷達(dá)價(jià)值量。雷達(dá)總數(shù):500
萬新能源車*1/3
顆=150
萬顆
(假設(shè)每
3
輛車中有一個(gè)激光雷達(dá))
價(jià)值量:150
萬顆*400
美元/顆(2600
元)=43
億元。全球市場(chǎng):Yole技術(shù)和市場(chǎng)分析師
AlexisDebray表示:“高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)
的
LiDAR市
場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)
114%的年增長(zhǎng)率,從
2019
年的
1900
萬美元增長(zhǎng)到
2025
年的
17
億美元(102
億元)。5.3.1.
車載激光雷達(dá)測(cè)距原理激光雷達(dá)被認(rèn)為是汽車市場(chǎng)自動(dòng)駕駛車輛開發(fā)和運(yùn)行的關(guān)鍵部件。該技術(shù)是光檢測(cè)和測(cè)距的簡(jiǎn)稱,它使用激光計(jì)算物體的距離,這些激光的光脈沖會(huì)生成這些物體的
3D信息。與雷達(dá)工作原理類似,激光雷達(dá)通過測(cè)量激光信號(hào)的時(shí)間差和相位差來確定距離,但其最
大優(yōu)勢(shì)在于能夠利用多譜勒成像技術(shù),創(chuàng)建出目標(biāo)清晰的
3D圖像。激光雷達(dá)通過發(fā)射和
接收激光束,分析激光遇到目標(biāo)對(duì)象后的折返時(shí)間,計(jì)算出到目標(biāo)對(duì)象的相對(duì)距離,并利
用此過程中收集到的目標(biāo)對(duì)象表面大量密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息,快速
得到出被測(cè)目標(biāo)的三維模型以及線、面、體等各種相關(guān)數(shù)據(jù),建立三維點(diǎn)云圖,繪制出環(huán)
境地圖,以達(dá)到環(huán)境感知的目的。由于光速非常快,飛行時(shí)間可能非常短,因此要求測(cè)量
設(shè)備具備非常高的精度。從效果上來講,激光雷達(dá)維度(線束)越多,測(cè)量精度越高,安
全性就越高。5.3.2.
車載激光雷達(dá)分辨率高、判斷速度快、大角度測(cè)量好且反射性能佳目前汽車科學(xué)研究的多家機(jī)構(gòu)與汽車工業(yè)領(lǐng)域的多家廠商紛紛采用激光雷達(dá)作為車載傳
感與車載通信的主要方式。對(duì)比傳統(tǒng)的傳感方式與通信方式,采用激光雷達(dá)手段具有無可
比擬的優(yōu)點(diǎn)。激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)相比的優(yōu)點(diǎn):毫米波雷達(dá)常用于自適應(yīng)巡航、防撞和盲區(qū)檢測(cè),毫米波的分辨率略低,探測(cè)角度較小,
獲取視野有限,對(duì)于近距離小障礙物的測(cè)量效果欠佳。激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)測(cè)距和測(cè)速原理相同,但是激光雷達(dá)的波長(zhǎng)更短,波束更窄,分辨
率高,測(cè)量距離遠(yuǎn),且抗干擾能力強(qiáng)。激光雷達(dá)還常應(yīng)用在汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中,檢測(cè)
自車和前車距離和相對(duì)速度
,以及利用激光雷達(dá)測(cè)距防止汽車追尾
。相比毫米波雷達(dá)和攝像頭,激光雷達(dá)在目標(biāo)輪廓測(cè)量、角度測(cè)量、光照穩(wěn)定性、通用障礙
物檢出等方面都具有極佳的能力。而在難點(diǎn)場(chǎng)景下,例如城區(qū)非規(guī)范行人、非規(guī)范道路,
甚至是非規(guī)范駕駛的行為,急需激光雷達(dá)來解決??梢哉f激光雷達(dá)是解決連續(xù)自動(dòng)駕駛體
驗(yàn)的關(guān)鍵傳感器,其帶來的智能駕駛體驗(yàn)將遠(yuǎn)超任何一個(gè)已商用的智能駕駛系統(tǒng)。5.3.3.
激光雷達(dá)公司,國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者未來可期
激光雷達(dá)國外巨頭:Velodyne、Luminar兩家先后登陸美股,Innoviz、Aeva和
Ouster三家正在路上??傮w而言,國內(nèi)公司在多線激光雷達(dá)上較國外高水平企業(yè)還有較大差距。國內(nèi)的激光雷達(dá)
產(chǎn)品多用于服務(wù)機(jī)器人、地形測(cè)繪、建筑測(cè)量等領(lǐng)域,在這些方面國內(nèi)外的水平其實(shí)是接
2019
近的。但是國內(nèi)企業(yè)尚未研制出可用于
ADAS及無人駕駛系統(tǒng)的
3D激光雷達(dá)產(chǎn)品,
主要還是處在探索研發(fā)階段。以激光雷達(dá)為代表的傳感方向的國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司一旦實(shí)現(xiàn)技術(shù)
突破,就會(huì)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中迸發(fā)出價(jià)值。5.4.
車載毫米波雷達(dá)傳感器芯片,“1
長(zhǎng)+4
中短”需求刺激價(jià)值量增長(zhǎng)2019
年全球車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模為
42
億美元,隨著越來越多企業(yè)采用“攝像頭+毫
米波雷達(dá)”的自動(dòng)駕駛方案,預(yù)計(jì)
2025
年全球車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)可達(dá)
130
億美元(約
845
人民幣)。我們預(yù)計(jì)
2025
年中國車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)為
211
億元。5.5.
車載超聲波雷達(dá)傳感器芯片,價(jià)值量穩(wěn)步增長(zhǎng)超聲波雷達(dá)工作原理和優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)超聲波雷達(dá)的工作原理是通過超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)出超聲波,到通過接收器接收到發(fā)送
過來超聲波時(shí)的時(shí)間差來測(cè)算距離。目前,常用探頭的工作頻率有
40kHz,
48kHz和58kHz三種。一般來說,頻率越高,靈敏度越高,但水平與垂直方向的探測(cè)角度就越小,
故一般采用
40kHz的探頭。超聲波雷達(dá)防水、防塵,即使有少量的泥沙遮擋也不影響。
探測(cè)范圍在
0.1-3
米之間,而且精度較高,因此非常適合應(yīng)用于泊車。2025
中國新能源車載超聲波雷達(dá)價(jià)值量分析:1.)超聲波的數(shù)量/車:12
顆2.)車載超聲波雷達(dá)的價(jià)格:120/顆3.)新能源車未來銷量:2025
年新能源汽車新車銷量占比達(dá)
25%,即時(shí),中國新能源汽車
年銷量將達(dá)突破
500
萬這一量級(jí)。4.)新能源車超聲波雷達(dá)價(jià)值量(中國
2025
年)
雷達(dá)總數(shù):500
萬新能源車*12
顆=6000
萬顆
價(jià)值量:6000
萬顆*120
元/顆=72
億元。全球價(jià)值量:根據(jù)下圖可知
2025
年
ADAS全球超聲波雷達(dá)價(jià)值量約為
43
億美元(280
億人民幣)。5.6.
車載攝像頭的半導(dǎo)體部分,新能源車將帶來價(jià)值量猛增攝像頭成像原理:景物通過鏡片組生成光學(xué)圖像投射在
CMOS光學(xué)傳感器上,光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),
經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號(hào),再由
DSP將信號(hào)處理成特定格式的圖像在顯示屏
上顯示。車載攝像頭的半導(dǎo)體部分1.)感光元件
CMOS:
CMOS是攝像頭的感光元件,相比
CCD感光元件成像質(zhì)量稍差一些,
但是成本更低,也更加省電,在像素要求不高的車載攝像頭領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。2.)
ISP芯片:(圖像信號(hào)處理器,ImageSignalProcessing)是通過圖像處理算法對(duì)前端圖
像傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理的單元。ISP有獨(dú)立和集成兩種方案。獨(dú)立
ISP芯片性能強(qiáng)大,
但成本較高。3.)數(shù)字信號(hào)處理芯片
DSP:所謂數(shù)字信號(hào)處理芯片
DSP,其實(shí)就是攝像頭的大腦,作用
等同于個(gè)人計(jì)算機(jī)里的
CPU(中央處理器),它的功能主要是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法
運(yùn)算,對(duì)由
CMOS傳感器傳來的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理,并把處理后的信號(hào)通過
USB接口傳到
PC等設(shè)備上,是攝像頭的核心設(shè)備。車載攝像頭的價(jià)值量分析1)
車載攝像頭數(shù)量/車傳統(tǒng)汽車無前裝車載攝像頭或者有
1-2
顆車載攝像頭,隨自動(dòng)化程度提高攝像頭數(shù)量增加,
目前特斯拉
AutoPilot2.0
使用
8
顆攝像頭,我們預(yù)計(jì)未來自動(dòng)駕駛汽車的前裝車載攝像頭
需求在
10
顆以上,預(yù)計(jì)單顆平均成本
200
人民幣,車載攝像頭未來價(jià)值量可觀。2.)攝像頭相對(duì)于激光雷達(dá)等其它傳感器價(jià)格更加低廉,易于普及應(yīng)用。隨著硬件成本的
逐漸下降,攝像頭方案能夠在中低端車型市場(chǎng)得到更好地推廣,尤其在后裝市場(chǎng)會(huì)有更多
車主愿意加裝視覺系統(tǒng)。3.)新能源車未來銷量:2025
年新能源汽車新車銷量占比達(dá)
25%,即時(shí),中國新能源汽車
年銷量將達(dá)突破
500
萬這一量級(jí)。4.)中國
2025
年新能源車載攝像頭價(jià)值量500
萬新能源車*10
顆攝像頭/車*200
元/顆=100
億元。下圖為前瞻產(chǎn)業(yè)研究院對(duì)于
2015-2025
全球及中國車載攝像頭行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)
2025
年中國車載攝像頭規(guī)模為
230
億元,全球
1755
億元。我國
2025
新能源車載
CMOS圖像傳感器價(jià)值量前景可期根據(jù)
YoleDevelopment及
ICinsights統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016-2018
年全球車載
CMOS圖像傳
感器市場(chǎng)規(guī)模分別為
5.4
億美元、6.6
億美元和
8.7
億美元,占比從
4.66%提升至
6.13%。
預(yù)計(jì)
2023
年將上升至
32
億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率
29.7%。(預(yù)計(jì)
2025
年為
54
億美元=351
億元
351/1755=20%)根據(jù)
Yole數(shù)據(jù)和上圖數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè):CMOS圖像傳感器
2025
年大約占攝像頭總成本的
20%。也就是說中國
2025
新能源車載
CMOS價(jià)值量約為
20
億元。車載攝像頭芯片主要公司:車載攝像頭存在機(jī)會(huì)。這方面主要有聯(lián)創(chuàng)光電、韋爾股份(攝像頭芯片)、歐菲光、舜宇
光學(xué)等。6.
其他車載半導(dǎo)體芯片,32bitMCU、NAND、LPDDR價(jià)值量可
觀除了功率半導(dǎo)體和
ADAS中的傳感器,邏輯芯片外,微處理器
MCU中的
32bit未來價(jià)值量
大,我們估算到
2025
年
32bitMCU約占總
MCU市場(chǎng)的
67%。2025
年全球汽車微控制器
市場(chǎng)規(guī)模中
MCU約為
89
億美元,其中
8bit為
8
億美元,16bit11
億美元,32bit60
億美元。
全球汽車存儲(chǔ)
IC市場(chǎng)規(guī)模
2025
年約為
83
億美元。其中
NAND占比最大約為
29
億美元,
LPDDR約為
26
億美元,NOR約為
12
億美元。6.1.
新能源汽車微處理器
MCU的價(jià)值量分析,32bit是未來發(fā)展趨勢(shì)MCU將
CPU、存儲(chǔ)器等主要部件集成在同一塊芯片上,形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)。MCU(MicrocontrollerUnit),又稱微控制器或單片機(jī),是把
CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減,并
將內(nèi)存(memory)、計(jì)數(shù)器(Timer)、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口,
甚至
LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上,形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。微處理器
MCU有
8
位,
16
位,32
位和
64
位。在新能源汽車中主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng),電動(dòng)馬達(dá)控制以及
燈光控制。2025
中國新能源車
MCU價(jià)值量:1.)MCU車載數(shù)量/車:在
MCU方面,傳統(tǒng)汽車平均每輛車用到
70
顆以上的
MCU芯片,
而每輛智能汽車有望采用超過
300
顆
MCU。車規(guī)級(jí)
MCU的需求將大幅提升。預(yù)計(jì)
2025
新能源車每車
300
顆。2.)MCU價(jià)格:根據(jù)下圖預(yù)估
2025MCU價(jià)格
1
美元/顆3.)新能源車未來銷量:2025
年新能源汽車新車銷量占比達(dá)
25%,即時(shí),中國新能源汽車
年銷量將達(dá)突破
500
萬這一量級(jí)。4.)新能源車
MCU價(jià)值量(中國
2025
年)
MCU總數(shù):500
萬新能源車*300
顆=15
億顆
2025
中國新能源車
MCU價(jià)值量:15
億顆
*1
美元/顆=15
億美元=98
億元隨著汽車不斷從電動(dòng)化向智能化深度發(fā)展,MCU在汽車電子中的應(yīng)用場(chǎng)景也不斷豐富。作
為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心,MCU是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的關(guān)鍵。在汽車應(yīng)用中,
從雨刷、車窗到座椅,從安全系統(tǒng)到車載娛樂系統(tǒng),再到車身控制和引擎控制,幾乎都離
不開
MCU芯片,汽車電子的每一項(xiàng)創(chuàng)新都要通過
MCU的運(yùn)算控制功能來實(shí)現(xiàn)。微控制器
領(lǐng)域,MCU占據(jù)主要的市場(chǎng)份額,隨著汽車處理復(fù)雜運(yùn)算和控制功能的需求提升,32
位
MCU為行業(yè)應(yīng)用主流,8
位和
16
位市場(chǎng)需求減弱。據(jù)
iSuppli報(bào)告顯示,一輛汽車中所使用的半導(dǎo)體器件數(shù)量中,MCU芯片約占
30%。在汽
車向智能化演進(jìn)過程中,對(duì)
MCU的需求增長(zhǎng)得越來越快。6.2.
新能源汽車存儲(chǔ)芯片的價(jià)值量分析,NAND、LPDDR占比顯著新一代
ADAS系統(tǒng)需要大容量存儲(chǔ)和高效運(yùn)算支撐系統(tǒng)的快速反應(yīng),尤其是圖像傳感器的
數(shù)量和分辨率不斷提升,會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。汽車存儲(chǔ)芯片如下圖所示主要分為
ADAS系統(tǒng)存儲(chǔ)芯片、信息娛樂系統(tǒng)存儲(chǔ)芯片、其他系統(tǒng)存儲(chǔ)芯片。目前對(duì)于存儲(chǔ)芯片的
要求主要為:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量極大提升,速度要求更高,穩(wěn)定性要求極高。在汽車存儲(chǔ)
IC領(lǐng)域,
智能座艙和自動(dòng)駕駛的應(yīng)用導(dǎo)致汽車程序、數(shù)據(jù)量激增,LPDDR(低功耗內(nèi)存)和
NAND(閃
存)等高性能的存儲(chǔ)器件成為重點(diǎn)需求,2019
年市場(chǎng)規(guī)模分別約為
8
億美元和
10
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