?近幾，全球汽車產(chǎn)量從2012年的8213萬輛增長至2017年的9704萬輛。根據(jù)中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)預(yù)估，從2018到2022年，全球汽車銷量年復(fù)合增長率約為3.2%，預(yù)計(jì)到2022年，全球汽車銷量將增加至1.14億輛。與此同時(shí)，中國汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，增長率處于世界前列，產(chǎn)量由2012年的1930萬輛增長至2017年的2900萬輛，平均年復(fù)合增長率為8.5%，已成為全球最大的汽車制造國和消費(fèi)國。2017年，中國汽車產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的29.8%，預(yù)計(jì)到2022年，中國汽車產(chǎn)量將增長至3970萬輛，約占全球產(chǎn)量的36.6%，年復(fù)合增長率為6.5%。

?汽車半導(dǎo)體市場正在蓬勃發(fā)展，在老牌芯片制造商和新興公司之間掀起了一場全球爭奪戰(zhàn)。手機(jī)仍是半導(dǎo)體行業(yè)銷量最高的市場，但增長勢頭已趨平緩。相比之下，汽車半導(dǎo)體市場的價(jià)值正在迅速上升。根據(jù)Semico預(yù)測，到2023年，汽車半導(dǎo)體市場將增長到730億美元。以下，華信研究院就車用SoC芯片、功率半導(dǎo)體、傳感器等重點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行了分析。

01

車用SoC芯片

未來幾年，電動(dòng)汽車的銷量增速有望超過50%。根據(jù)EV sales統(tǒng)計(jì)，2017年全球電動(dòng)車銷量超過122萬輛，同比增長了58%。2018年，電動(dòng)車銷量明顯提速，1—4月，全球電動(dòng)車銷售達(dá)到43.55萬輛，較去年同期增長了68.18%，銷量呈現(xiàn)出加速增長的態(tài)勢。隨著汽車電氣化轉(zhuǎn)型、政府政策出臺及技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)駕駛車輛的發(fā)展將如火如荼。?在未來十年內(nèi)，車用級片上系統(tǒng)（系統(tǒng)級芯片，SoC）需求將大幅提升。2017年，全球車用級片上系統(tǒng)市場的市值達(dá)到了120億美元。據(jù)估計(jì)，全球片上系統(tǒng)市場的年復(fù)合增長率（CAGR）將達(dá)到7.7%，預(yù)計(jì)2028年該市場的市值將達(dá)到268億美元。

1、研發(fā)增多及汽車電氣化轉(zhuǎn)型等核心要素將推動(dòng)車用級SoC的應(yīng)用

業(yè)內(nèi)主流車企都在投資自動(dòng)駕駛車輛的研發(fā)，從而滿足用戶的需求，實(shí)現(xiàn)無縫式搭乘及駕駛體驗(yàn)。語音識別、音頻及視頻感知、圖像、GPS、雷達(dá)、先進(jìn)駕駛輔助與安全、集成電路LED車、頭燈等先進(jìn)技術(shù)都在汽車自動(dòng)化方面（自動(dòng)駕駛）發(fā)揮著重要作用，而上述功能的實(shí)現(xiàn)都離不開片上系統(tǒng)的支持。隨著電動(dòng)車及混動(dòng)車的提升，車用級片上系統(tǒng)的應(yīng)用量也將隨之提升。車載蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及車載通訊技術(shù)是用作自動(dòng)駕駛車聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)。

2、各國政府對電動(dòng)車生產(chǎn)的支持與激勵(lì)也將強(qiáng)化車用級片上系統(tǒng)市場的發(fā)展

各國政府制定各項(xiàng)舉措大力推動(dòng)電動(dòng)車及混動(dòng)車的量產(chǎn)，在全球范圍內(nèi)吸引了許多投資機(jī)構(gòu)紛紛大力投資半導(dǎo)體行業(yè)及相關(guān)集成芯片領(lǐng)域，進(jìn)一步推動(dòng)了全球車用級片上系統(tǒng)市場的增長。

3、豪華型商用車的需求持續(xù)增長，為車用級片上系統(tǒng)制造商創(chuàng)造了良好的投資機(jī)遇

盡管北美、亞太、西歐等地區(qū)對電子產(chǎn)品及消費(fèi)電子品征收了進(jìn)口關(guān)稅，導(dǎo)致上述地區(qū)半導(dǎo)體及相關(guān)集成芯片的銷售受到影響，從而限制了全球車用級片上系統(tǒng)市場的發(fā)展。但是，該市場現(xiàn)狀同樣蘊(yùn)含著機(jī)遇。北美、歐洲、亞太地區(qū)的豪華型商用車需求持續(xù)增長，為車用級片上系統(tǒng)制造商提供了巨大的市場機(jī)遇。而沃爾沃和戴姆勒-克萊斯勒等正致力于為其商用車提供全新的駕駛體驗(yàn)并為旗下車型整合片上系統(tǒng)。

?按應(yīng)用分類，車載信息娛樂系統(tǒng)將占據(jù)車用級片上系統(tǒng)市場的主導(dǎo)地位，其市場份額占比將高達(dá)63%。IHS預(yù)計(jì)，2018-2028年間，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）細(xì)分市場的年復(fù)合增長率最高，2020年全球ADAS滲透率將增至30%，歐洲地區(qū)由于車規(guī)要求滲透率更高，達(dá)86%。相應(yīng)的，全球ADAS市場不斷擴(kuò)大，據(jù)Grand View Research統(tǒng)計(jì)，全球ADAS市場規(guī)模將從2016年的141.5億美元增長至2025年的674.3億美元，年復(fù)合增長率約19%。

02

功率半導(dǎo)體

受益于政策支持及銷售補(bǔ)助，預(yù)計(jì)全球及中國新能源電動(dòng)車銷量的年復(fù)合增長率將達(dá)到32%，這將帶動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。新能源汽車新增半導(dǎo)體用量中大部分是功率半導(dǎo)體。?Infineon預(yù)估，功率半導(dǎo)體市場未來3—5年增速約為8%。根據(jù)麥肯錫統(tǒng)計(jì)，純電動(dòng)汽車的半導(dǎo)體成本為704美元，比傳統(tǒng)汽車的350美元增加了1倍，其中功率半導(dǎo)體成本高達(dá)387美元，占55%。純電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)汽車新增的半導(dǎo)體成本中，功率器件成本約為269美元，占新增成本的76%。

1、IGBT增長突出

新能源電動(dòng)車動(dòng)力產(chǎn)生和傳輸過程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有較大差異，需要頻繁進(jìn)行電壓變換和直流-交流轉(zhuǎn)換。加之純電動(dòng)車對續(xù)航里程的高需求，使得電能管理需求更精細(xì)化，這些對IGBT、MOSFET、二極管等功率分立器件的需求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車。以上這些極大帶動(dòng)了汽車電子系統(tǒng)對功率器件需求的增加。

功率半導(dǎo)體是電動(dòng)車成本占比僅次于電池的第二大核心零部件。隨著新能源汽車的普及，IGBT作為新興功率器件，將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

IGBT廣泛運(yùn)用于汽車電機(jī)控制系統(tǒng)，目前，汽車電機(jī)控制系統(tǒng)需要用到數(shù)十個(gè)IGBT。以特斯拉為例，特斯拉后三相交流異步電機(jī)每相要用到28個(gè)IGBT，總計(jì)要用84個(gè)IGBT，加上電機(jī)其他部位的IGBT，特斯拉共計(jì)使用了96個(gè)IGBT（雙電機(jī)還要加前電機(jī)的36個(gè)）。按照4—5美元/個(gè)的價(jià)格計(jì)算，雙電機(jī)IGBT價(jià)值大概在650美元左右。

2、車載充電機(jī)用量較大

電動(dòng)汽車車用充電機(jī)（OBC）主要用于保證電動(dòng)車動(dòng)力電池安全和為電池自動(dòng)充電。依據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，充電機(jī)能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的操作，完成充電過程。

車用充電機(jī)作為一個(gè)電力電子系統(tǒng)，主要由功率電路和控制電路組成。對于功率電路，由變壓器和功率管組成的DC/DC變換器是其重要的組成部分。對于控制電路，控制器是核心，用來實(shí)現(xiàn)與BMS和CAN的通信，并控制功率電路按照三段式充電曲線給鋰電池組充電。當(dāng)車載充電機(jī)接上交流電后，并不是立刻將電能輸出給電池，而是首先通過BMS電池管理系統(tǒng)對電池的狀態(tài)進(jìn)行采集分析和判斷，進(jìn)而調(diào)整充電機(jī)的充電參數(shù)。

隨著電動(dòng)車的普及，車用充電機(jī)的用量越來越大，對相關(guān)功率器件和電源管理IC的需求量很大，而這些在傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力車中是沒有的，其市場發(fā)展前景不容忽視。

3、中國新能源汽車銷量占全球銷量一半以上

中國是新能源汽車最重要的市場之一，在這樣的背景下，國際半導(dǎo)體大廠紛紛與國內(nèi)汽車主機(jī)廠建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。例如，2018年3月，上汽集團(tuán)與英飛凌成立合資企業(yè)——上汽英飛凌半導(dǎo)體公司，上汽集團(tuán)持股51%，英飛凌持股49%。上汽英飛凌半導(dǎo)體聚焦IGBT模塊封裝業(yè)務(wù)，旨在服務(wù)上汽集團(tuán)及其他國內(nèi)新能源汽車廠商，項(xiàng)目一期投資16億元，預(yù)計(jì)未來2—3年實(shí)現(xiàn)100萬套的年產(chǎn)能。

另外，不久前，聞泰科技已取得安世半導(dǎo)體控股權(quán)，安世半導(dǎo)體源于NXP的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品業(yè)務(wù)，在汽車功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域有著深厚的積累，其有兩座晶圓廠（6英寸、8英寸）及三座封測廠，2017年銷售額超過13億美元，該公司超過50%的產(chǎn)品應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。按照規(guī)劃，安世半導(dǎo)體未來有望在中國大陸擴(kuò)產(chǎn)，這可以說是給我國本土汽車功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打了一針強(qiáng)心劑。

在傳統(tǒng)汽車電子半導(dǎo)體市場，國外廠商憑借技術(shù)優(yōu)勢和穩(wěn)定的配套關(guān)系掌握著主動(dòng)權(quán)，國內(nèi)廠商難以取得突破，對外收購成為了國內(nèi)廠商涉入汽車電子半導(dǎo)體領(lǐng)域的捷徑，除了安世半導(dǎo)體，四維圖新、曠達(dá)科技等廠商通過收購快速進(jìn)入了汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域。電動(dòng)化為汽車半導(dǎo)體市場帶來新增需求的同時(shí)，也為國內(nèi)汽車半導(dǎo)體廠商提供了不少機(jī)遇。目前，國內(nèi)廠商已經(jīng)開始在新能源汽車功率半導(dǎo)體和智能汽車芯片上布局，功率半導(dǎo)體方面的代表廠商包括比亞迪、中國中車、士蘭微電子等，而智能汽車芯片方面的代表企業(yè)有寒武紀(jì)和地平線等。

對比汽車半導(dǎo)體的競爭格局和國外廠商的發(fā)展史，中國國內(nèi)廠商主要有兩種發(fā)展路徑：一是在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域通過收購獲得技術(shù)和客戶資源；二是在新能源汽車功率半導(dǎo)體和智能汽車芯片上發(fā)力。

03

傳感器

汽車傳感器是感知層的核心部件，遍布車輛全身。一輛汽車所搭載的傳感器數(shù)量的多少，直接決定了其智能化水平的高低。目前，普通家用轎車中約配有數(shù)十個(gè)傳感器，高檔轎車中則多達(dá)100多個(gè)。整體而言，目前全球汽車傳感器市場主要由博世、電裝、森薩塔等Tier 1廠商所把控。在少數(shù)細(xì)分領(lǐng)域中，中國廠商憑借高性價(jià)比和定制化服務(wù)等優(yōu)勢，已經(jīng)占據(jù)一席之地。例如，奧迪威的UPA超聲波傳感器器件全球市占率達(dá)9%，舜宇的車載攝像頭鏡頭全球市占率超30%等。

1、攝像頭/毫米波雷達(dá)/激光雷達(dá)技術(shù)創(chuàng)新活躍，市場規(guī)模增長迅速

汽車傳感器中，MEMS傳感器和超聲波雷達(dá)的技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)相對成熟，而攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)正隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展，迎來活躍的技術(shù)創(chuàng)新。預(yù)計(jì)2016-2025年，MEMS傳感器和超聲波雷達(dá)市場規(guī)模年復(fù)合增速分別為5%和10%，攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)市場規(guī)模年復(fù)合增速分別為26%、22%和48%；汽車傳感器整體市場2025年時(shí)將達(dá)615億美元（18% CAGR），未來成長空間廣闊。

MEMS傳感器是傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)的重要組成部分，其中，壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器是汽車中使用最多的MEMS傳感器，總份額占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。超聲波雷達(dá)主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)，以及自動(dòng)泊車系統(tǒng)中近距離障礙監(jiān)測。倒車?yán)走_(dá)已經(jīng)由高端車型下沉到中低端車型，滲透率較高，前裝率達(dá)80%左右；汽車攝像頭按視野覆蓋位臵可分為前視、環(huán)視（側(cè)視+后視）及內(nèi)視攝像頭。雖然雙目或多目攝像頭具有更高的測距精度和更廣的視角，但由于其成本較高以及對精度和計(jì)算芯片的高要求，使得其仍未能大規(guī)模量產(chǎn)。目前，以Mobileye領(lǐng)銜的單目攝像頭解決方案是市場的主流。按輻射電磁波的方式不同，毫米波雷達(dá)可分為脈沖類型和連續(xù)波類型，目前連續(xù)波類型中的調(diào)頻連續(xù)波是主流方案。近年來，受益于自動(dòng)駕駛的提振，毫米波雷達(dá)廣受關(guān)注，全球范圍內(nèi)掀起研發(fā)熱潮。

2、超聲波雷達(dá)國內(nèi)廠商成功局部突圍，國產(chǎn)替代前景可期

全球超聲波雷達(dá)模組市場由博世、法雷奧主導(dǎo)，國內(nèi)廠商有***同致電子、航盛電子、豪恩、輝創(chuàng)電子、上富電技等。超聲波傳感器器件市場由博世、日本村田制作所、尼賽拉等主導(dǎo)，國內(nèi)廠商以奧迪威為代表。

超聲波雷達(dá)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，國內(nèi)廠商與國外巨頭相比技術(shù)差距并不大。然而，國內(nèi)超聲波雷達(dá)廠商雖多，大部分卻未能進(jìn)入前裝市場。一方面，國內(nèi)廠商的產(chǎn)品在穩(wěn)定性和可靠性方面還有待進(jìn)一步打磨，另一方面整車廠的Tier 1供應(yīng)商較為穩(wěn)定、進(jìn)入驗(yàn)證周期漫長。

憑借著高性價(jià)比的產(chǎn)品、快速及時(shí)的服務(wù)，國內(nèi)的同致電子、豪恩、奧迪威的UPA產(chǎn)品，已成功突圍進(jìn)入國內(nèi)各大車廠。同致電子的UPA超聲波雷達(dá)在亞洲OEM市場中份額第一，客戶有上海通用、上海大眾、東風(fēng)日產(chǎn)、上汽、奇瑞、吉利等。豪恩的UPA超聲波雷達(dá)成功切入上海大眾、一汽大眾、吉利汽車、力帆汽車、上海通用五菱等客戶。2016年，奧迪威的UPA超聲波傳感器器件銷量達(dá)2627萬，據(jù)公司招股說明書估算，其占全球市場的份額約為9%。此外，公司的APA超聲波傳感器也已經(jīng)于2016年投放市場。同致電子、豪恩分別是奧迪威2017年第一、第三大客戶，占其營收比例為24%、5%。

3、車規(guī)級攝像頭模組海外大廠主導(dǎo)，零部件已有國產(chǎn)突破

考慮到安全性及復(fù)雜的駕駛環(huán)境，車規(guī)級攝像頭在耐高溫、抗震、防磁和穩(wěn)定性等四方面有著嚴(yán)苛的性能要求。車載攝像頭模組均價(jià)超500元，而類似配臵的手機(jī)攝像頭均價(jià)不足百元。

目前，車載攝像模組市場主要被海外大廠瓜分，包括日本的松下、富士通天、索尼，歐洲的法雷奧、大陸等，幾乎都是全球前列的Tier 1供應(yīng)商。國內(nèi)手機(jī)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈廠商舜宇光學(xué)、歐菲光、晶方科技等正積極發(fā)展車載攝像頭模組業(yè)務(wù)。攝像頭模組的上游主要有CMOS圖像傳感器（CIS, CMOS Image Sensor）以及鏡頭的供應(yīng)商。在車載攝像頭零部件方面，豪威科技（并購）和舜宇光學(xué)（手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)延伸）已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)突破。

相比CCD，CMOS圖像傳感器的高速、高動(dòng)態(tài)、低成本特性更適合應(yīng)用于高速運(yùn)行且光線條件變化劇烈的實(shí)際駕駛環(huán)境。CIS由于其較高的技術(shù)壁壘，大部分市場份額同樣被國外大廠所把控，車載CIS全球前五大廠商安森美、豪威（中資控股）、Pixelplus、索尼和松下的合計(jì)份額近90%。攝像頭鏡頭是中國企業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，***大立光電、舜宇光學(xué)、玉晶光電位列全球攝像頭鏡頭企業(yè)前列。據(jù)舜宇相關(guān)負(fù)責(zé)人，自2012年起，舜宇全球車載鏡頭出貨量第一，市占率達(dá)30%以上。在攝像頭模組下游的是車載攝像頭解決方案供應(yīng)商，這類企業(yè)的核心技術(shù)往往是視覺算法或視覺處理ASIC芯片。Mobileye是全球車載攝像頭解決方案龍頭；國內(nèi)相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)有MINIEYE、地平線、中科慧眼、天瞳威視、蘇州智華、縱目科技、前向啟創(chuàng)、創(chuàng)來科技、Maxieye等。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起，車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等新興高成長領(lǐng)域市場空間廣闊、創(chuàng)新活躍，其中涌現(xiàn)了一大批中國創(chuàng)業(yè)公司。這些新興領(lǐng)域中，技術(shù)路線百家爭鳴、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未被國外大廠壟斷。同時(shí)，在國內(nèi)良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境、海內(nèi)外優(yōu)秀人才加盟、近年電子產(chǎn)業(yè)鏈積累等因素的共同作用下，中國企業(yè)有望突圍。

04

小結(jié)

半導(dǎo)體組件是汽車電子產(chǎn)品組成的核心，其中包括基于視覺的圖形處理器（GPU）、應(yīng)用處理器、傳感器及DRAM和NAND閃存等推動(dòng)汽車創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵零部件。按照汽車制造廠商和型號的不同，現(xiàn)代汽車可能需要多達(dá)8000個(gè)芯片，并且這個(gè)數(shù)字只會(huì)隨著自動(dòng)駕駛汽車的普及而增加。隨著汽車復(fù)雜程度的提高，對汽車半導(dǎo)體的需求勢必會(huì)穩(wěn)步增長，因此汽車板塊對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言屬于推動(dòng)其長期發(fā)展的新引擎。盡管汽車相比其他領(lǐng)域?qū)φ麄€(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言占比只有大約10%，但據(jù)Gartner預(yù)測，到2020年，汽車半導(dǎo)體這一業(yè)務(wù)板塊的利潤增長率將是全球半導(dǎo)體市場的兩倍。

汽車半導(dǎo)體市場的快速增長將為汽車半導(dǎo)體廠商帶來巨大的利潤，這是毋庸置疑的。但中國半導(dǎo)體公司想在其中分一杯羹，仍有差距。例如，比亞迪聯(lián)手上海先進(jìn)半導(dǎo)體公司,發(fā)力新能源汽車芯片。雙方將充分利用各自的優(yōu)勢，將具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IGBT核心關(guān)鍵技術(shù)和半導(dǎo)體芯片制造技術(shù)進(jìn)行“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，加快新能源汽車用IGBT芯片國產(chǎn)化步伐，共同推進(jìn)IGBT設(shè)計(jì)與芯片制造進(jìn)程，完善中國IGBT產(chǎn)業(yè)鏈。中芯國際在2016年收購意大利集成電路晶圓代工廠70%股份，憑借此項(xiàng)收購正式進(jìn)駐全球汽車電子市場……國內(nèi)車用芯片領(lǐng)域積極信號不斷，一派蓬勃景象。然而，我們也需要面對一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)：與國外先進(jìn)水平相比，我國車用芯片技術(shù)的差距仍然很大。

?但是，中國芯片廠商有“得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢”，特別是在自動(dòng)駕駛處理器、AI處理器方面，比如我們?nèi)ツ暧?800萬臺汽車市場的容量，未來會(huì)增長到4200萬臺的市場，這讓我們比國際同行更加了解中國消費(fèi)者的需求，更加了解中國的路況，能更準(zhǔn)確地預(yù)測行人過馬路時(shí)的行為，因?yàn)槟軌虿杉鄶?shù)據(jù)。此外，自動(dòng)駕駛對邊緣計(jì)算的高要求，加上極其廣闊的應(yīng)用場景，決定了應(yīng)用于自動(dòng)駕駛的AI芯片是初創(chuàng)芯片企業(yè)的極好突圍點(diǎn)。到目前，國內(nèi)企業(yè)中地平線、寒武紀(jì)、四維圖新、西井科技、森國科等均在2017年發(fā)布了自動(dòng)駕駛芯片規(guī)劃。