汽車電子迎來國產(chǎn)化藍(lán)海

吳新竹

近年來，動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步與環(huán)保、低碳的出行需求推動(dòng)新能源汽車走向成熟。2022年1-11月，新能源乘用車國內(nèi)零售量達(dá)503萬輛，同比增長一倍，11月新能源車國內(nèi)零售滲透率達(dá)36.3%；預(yù)計(jì)2022年國內(nèi)新能源車批發(fā)銷量有望達(dá)到650萬輛，2023年批發(fā)銷量預(yù)計(jì)為840萬輛，同比增長30%。

電動(dòng)汽車是汽車智能化升級(jí)的最優(yōu)載體，2020年汽車電子占整車成本的34.3%，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)2030年占比將達(dá)到49.6%。類似于個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)與可穿戴設(shè)備對(duì)電子產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，汽車智能化為電子產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)了新賽道，蘋果公司嘗試顛覆性的汽車產(chǎn)品于日前宣告失敗，給行業(yè)帶來了充分競爭的機(jī)遇。國產(chǎn)半導(dǎo)體及電子企業(yè)鏈紛紛向車載領(lǐng)域進(jìn)發(fā)，半導(dǎo)體制程與海外基本處于同一起點(diǎn)，芯片設(shè)計(jì)方面不斷嘗試打破壟斷，國產(chǎn)PCB、光學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，整車廠不斷積累用戶群體，有助于推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)替代。

在用戶對(duì)更高性能的需求驅(qū)使下，中央處理器、顯卡、內(nèi)存、硬盤等電子產(chǎn)品遵循摩爾定律不斷升級(jí)，全球PC市場規(guī)模從最初的1億美元左右成長至2021年的2500億美元；智能手機(jī)自3G時(shí)代起爆發(fā)式增長，全球銷量從2007年的約1.1億部增長至13.5億部，市場規(guī)模達(dá)4480億美元，與智能手機(jī)相配的可穿戴設(shè)備漸漸興起，出貨量從2014年的2900萬臺(tái)增長至2020年的4.4億臺(tái)。

蘋果公司在消費(fèi)電子擴(kuò)張的大潮中多次推出引領(lǐng)行業(yè)的產(chǎn)品，iPhone銷量曾在2015年見頂，此后逐年緩降，在華為被制裁后蘋果承接了部分中高端機(jī)的份額，2021年銷量創(chuàng)新高。蘋果的銷量增長期成就了供應(yīng)鏈代工企業(yè)的高速成長，對(duì)于同一款部件，蘋果熱衷于扶持不同的代工廠商，從而壓低采購成本；蘋果還注重用戶培養(yǎng)，從應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用商店到手機(jī)支付均自成體系，將用戶鎖定在自己的生態(tài)圈里。面對(duì)智能汽車風(fēng)口，蘋果曾設(shè)想取消汽車方向盤和剎車踏板，然而多年嘗試過后，蘋果近日披露的自動(dòng)駕駛登記仍停留在L3級(jí)，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)第一代蘋果汽車的發(fā)售時(shí)間至少在2026年以后，意味著未來數(shù)年之內(nèi)并沒有顛覆性的汽車產(chǎn)品。

中航證券指出，汽車價(jià)值鏈后移將為消費(fèi)電子跨界玩家?guī)頇C(jī)遇，智能汽車已度過滲透率10%以下的導(dǎo)入期，正駛?cè)氤砷L快車道，滲透率將不斷提升，行業(yè)格局未定。Gartner數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體市場空間達(dá)4741億美元，其中汽車半導(dǎo)體占比為9.5%，產(chǎn)值同比增長25.3%，系增速最快的半導(dǎo)體領(lǐng)域。目前，全球電動(dòng)汽車競爭格局較為分散，在顛覆性的汽車面世之前，“蘋果模式”恐怕不會(huì)重演，汽車電子產(chǎn)業(yè)正在迎來百花齊放時(shí)代。

新能源汽車電驅(qū)需要用IGBT、SiC模塊等控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的直流交流電源轉(zhuǎn)換，內(nèi)部不同用電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化及引擎控制、車身控制需要MOSFET等大量功率器件，新能源汽車單車功率半導(dǎo)體價(jià)值量約為350-400美元，國產(chǎn)功率半導(dǎo)體廠商持續(xù)受益。車載存儲(chǔ)芯片的市場規(guī)模將由2020年的24億美元成長至2024年的63億美元，存儲(chǔ)芯片供應(yīng)商北京君正、兆易創(chuàng)新等已實(shí)現(xiàn)部分國產(chǎn)替代。MCU是汽車電子控制單元ECU的核心構(gòu)成，2021年汽車MCU銷售額達(dá)76億美元，據(jù)統(tǒng)計(jì)，智能汽車ECU的數(shù)量是傳統(tǒng)豪華燃油車的兩倍，未來隨著應(yīng)用場景的不斷豐富，車規(guī)級(jí)MCU的市場需求將快速增長。

除車用AI芯片之外，車規(guī)級(jí)芯片因?qū)Π踩?、穩(wěn)定、可靠性的要求較高，一般采用28nm以上的成熟制程，據(jù)統(tǒng)計(jì)，72%的車載芯片使用了90nm及以上工藝，該比例到2030年將達(dá)到67%左右。國產(chǎn)晶圓廠商已針對(duì)成熟制程開啟大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，2022年上半年，華虹半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)用與汽車電子相關(guān)產(chǎn)品業(yè)績同比增長超過80%，CIS工藝平臺(tái)的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域已延伸至車用市場，華虹半導(dǎo)體已同時(shí)具備8英寸與12英寸生產(chǎn)線量產(chǎn)深溝槽式超級(jí)結(jié)MOSFET以及先進(jìn)溝槽柵電場截止型IGBT的能力，IGBT銷售額同比繼續(xù)保持三位數(shù)百分比的高增長。2022年前三季度，中芯國際累計(jì)完成44億美元的資本支出，增加了折合8英寸8.5萬片的月產(chǎn)能，未來5-7年有約34萬片12英寸新產(chǎn)線的建設(shè)項(xiàng)目。

據(jù)UBS拆解，特斯拉Model 3芯片成本約1516美元，約占全部物料清單成本的6%，各個(gè)部分芯片成本排序依次為電驅(qū)動(dòng)、輔助駕駛系統(tǒng)ADAS、娛樂系統(tǒng)與電源分配、車身控制，預(yù)計(jì)到2030年，全球汽車智能座艙的市場規(guī)模將達(dá)到681億美元；攝像頭作為ADAS輔助駕駛時(shí)代的主力傳感器，廣泛應(yīng)用于車道檢測、交通標(biāo)志識(shí)別、障礙物監(jiān)測、行人識(shí)別、疲勞駕駛監(jiān)測等方面，國產(chǎn)廠商已具備了從傳感器、視頻處理芯片到攝像頭的全產(chǎn)業(yè)布局，顯示器的國產(chǎn)化水平全球領(lǐng)先；預(yù)計(jì)到2026年，單車平均攝像頭裝配數(shù)量將達(dá)到3.8個(gè)，全球車載攝像頭的前裝和后裝市場規(guī)模將分別達(dá)到306億美元和49億美元。

華鑫證券表示，目前智能座艙處于初級(jí)階段，智能化程度以及人機(jī)交互方式明顯升級(jí)，車載顯示應(yīng)用更具娛樂化、一體化、多樣化與數(shù)字化；顯示器已經(jīng)成為座艙數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵促成因素，未來的智能座艙將包括多個(gè)顯示器和用戶界面，且伴隨計(jì)算性能的升級(jí)，中央計(jì)算平臺(tái)將支持后視鏡和高分辨率娛樂顯示器。

民生證券認(rèn)為，在智能汽車的成長開拓期，激光雷達(dá)、車載鏡頭、車載屏幕、汽車聲學(xué)等硬件創(chuàng)新層出不窮，人們對(duì)駕駛安全、駕駛體驗(yàn)的追求是無止境的，自動(dòng)駕駛和智能座艙的革新將持續(xù)演進(jìn)。

用于ADAS的雷達(dá)主要是毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)可拆分為射頻前端、信息處理系統(tǒng)以及后端算法三大部分，射頻部分成本占比約40%，關(guān)鍵部件系單片微波集電路MMIC，主要由英飛凌、飛思卡爾等海外廠商供應(yīng)。毫米波雷達(dá)市場規(guī)模有望從2015年的20億美元增長至2025年的86億美元，到2026年車用激光雷達(dá)市場規(guī)模將超過23億美元。激光雷達(dá)的上游主要是光學(xué)與電子元器件，中游是激光雷達(dá)集成商，下游則為應(yīng)用領(lǐng)域。上游廠商炬光科技、長光華芯等開始發(fā)力，長光華芯的VCSEL芯片年內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)通過客戶認(rèn)證以及車規(guī)IATF16949和AECQ認(rèn)證。中游如經(jīng)緯恒潤、德賽西威、中科創(chuàng)達(dá)等公司的ADAS產(chǎn)品已打破國外壟斷。

2024年，全球汽車電子PCB產(chǎn)值將達(dá)到87億美元。與傳統(tǒng)汽車相比，電動(dòng)汽車的電控系統(tǒng)及智能化趨勢(shì)增加了PCB的需求量，新能源車的單車PCB使用面積增加2-4平方米，單車價(jià)值量超過2000元，是普通燃油車的6倍以上。汽車PCB所用的陶瓷基板、聚四氟乙烯線路板、鋁基板以及厚銅板分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙、雷達(dá)等安全系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)以及安全與信號(hào)系統(tǒng)，車用多層PCB可以做到50層的厚度，汽車PCB產(chǎn)品將向HDI板、高頻高速板等高附加值產(chǎn)品方向發(fā)展，車載PCB呈現(xiàn)量價(jià)齊升的態(tài)勢(shì)。

西部證券預(yù)測全球PCB市場規(guī)模在2025年將達(dá)到124億美元。成本優(yōu)勢(shì)不斷拉動(dòng)國產(chǎn)車用PCB的出貨量，特斯拉在中國建廠，小鵬、蔚來、理想等新勢(shì)力廠商陸續(xù)接觸和驗(yàn)證國產(chǎn)PCB產(chǎn)品，內(nèi)資廠商的車用PCB市場份額有望持續(xù)提升。

域控制器是指由主控芯片、操作系統(tǒng)和中間件、應(yīng)用算法軟件等軟硬件有機(jī)組成的系統(tǒng)。據(jù)麥肯錫預(yù)測，2025年，全球域控制器市場規(guī)模有望達(dá)到1280億美元，其中自動(dòng)駕駛與智能座艙域控制器有望達(dá)到520億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年1-5月，中國乘用車前裝標(biāo)配智能駕駛域控制器芯片排序依次為特斯拉的24.19萬顆、地平線的8.41萬顆、Mobileye的4.63萬顆和英偉達(dá)的3.57萬顆。

國內(nèi)自動(dòng)駕駛主控芯片廠商有華為以及創(chuàng)業(yè)公司地平線、黑芝麻、芯馳科技、寒武紀(jì)、芯擎科技等。

隨著汽車智能化需求的快速增長，車載大算力SoC芯片正在加快迭代速度，智能車的芯片成本占比也將大幅提升。

平安證券指出，目前域控制器滲透率較低，尚處于發(fā)展的初級(jí)階段，智能座艙解決方案仍較為碎片化，集成度有待進(jìn)一步提升，真正意義上的座艙域控制器尚處于萌芽階段。2021年乘用車自動(dòng)駕駛域控制器的出貨量約為53萬臺(tái)，而其中搭載行泊一體域控制器的上險(xiǎn)量僅為37.34萬輛，未來幾年在大算力芯片的成本下降及整車先行品牌的示范效應(yīng)驅(qū)動(dòng)下，預(yù)計(jì)2025年智能座艙和智能駕駛域控制器的滲透率將達(dá)到21%和19%，搭載量為559萬套和498萬套。