半导体行业全球半导体观察（11月）：关注代工及存储器涨价

聚焦汽车电子：半导体构建下的特斯拉 海通电子团队 团队负责人：周旭辉 （SAC执业证书编号： S0850518090001） 2020/11/23 证券研究报告 （优于大市，维持） 目录 1. 电动车加速，汽车电子大发展 2. 以特斯拉为代表，半导体重新定义电动车 3. 半导体成为汽车电子主战场，带来中长期投资机会 2 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 oPmPoQuNrQoOtMtQqPsOpO9PdN7NmOmMsQmMjMoPrQeRoMtQ8OrQwPuOmRuMxNnNnM 电气化、安全自动化、互联性这些汽车行业的大趋势正为汽车架构带来前所未有的变革。  新的车载功能不断增加，目前的汽车架构已经不堪负荷，超越了临界点。我们已经进入了智能汽车架构的全新世界。 1.1、全球汽车进入智能化时代 3 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：百家号援引AutoR智驾，海通证券研究所 图1: 智能汽车架构 1.2 特斯拉引领电动化、智能化革命 4 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：OK特斯拉援引佐思汽研、博世，海通证券研究所 图2: 全球下一代智能化汽车架构演变趋势  随着汽车新四化发展，传统分布式E/E 架构受到挑战：EV的三电系统，增加了汽车 E/E 架构的复杂程度；智能座舱、自动驾驶等功能，需要融合更多传感器数据，对OTA、算力和车辆安全等提出更多挑战。  E/E架构方面，特斯拉发展最为领先，其新一代集中式 E/E 架构达到车载中央电脑和区域控制器阶段，配合自研的操作系统，可实现整车OTA。相对传统车企，特斯拉领先五年以上。 1.3 参照Apple，特斯拉进入十年黄金期 5 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：ark-invest，海通证券研究所 图3: 特斯拉 VS. 苹果  特斯拉与苹果相似，垂直整合。苹果将服务、软件、硬件和销售一体化。特斯拉在苹果的基础上更进一步，特斯拉拥有自己的制造产线。  2018年，特斯拉价值贡献全部来自硬件。2020年，特斯拉价值贡献80%来自软件。我们认为未来特斯拉软件服务是主要的价值量，客户粘性持续性强。 目录 1. 电动车加速，汽车电子大发展 2. 以特斯拉为代表，半导体重新定义新能源车 3. 半导体成为汽车电子主战场，带来中长期投资机会 6 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.1 汽车半导体——半导体市场成长性最高的领域  WSTS统计显示，2019年的全球半导体市场规模预计为4240亿美金。  从不同行业功率半导体的市场规模占比来看，汽车电子是半导体市场成长性最高的领域。2017年，汽车电子的市占率为23%，2019年其占比达到35%。同时工业领域、消费电子领域的市占率都有所下降。  以英飞凌为例，2019财年英飞凌的总营收为80.29亿欧元，其中汽车电子事业部是英飞凌的四大事业部之一，收入以44%的占比位列第一。 图4： 1999-2019年全球半导体市场规模及预测（亿美元） 图5：2017-2019年不同行业功率半导体市场规模占比 图6：2019年英飞凌收入构成（按应用分） 资料来源：搜狐援引自WSTS,IHS Markit，中国产业信息援引自智研咨询、中商产业研究院，与非网援引自英飞凌，海通证券研究所， 7 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.2半导体让汽车变得更智能 一 辆 特 斯 拉Model 3拆解后，其包含的汽车半导体价值含量约为 1500 美 金 。可分为主控芯片、MCU 功 能 芯 片 、功率半导体、传感器及其他（比如模拟IC、存储芯片等）。 8 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：Qorvo官网，海通证券研究所 图7：特斯拉零部件拆解图 2.3 传感器+计算单元是特斯拉电动车的关键 Model 3的传感器组合由8个摄像头、1个雷达和12个超声波雷达构成； Autopilot ECU则从HW2.5升级到了HW3.0，集成了两颗特斯拉自研的SoC、两个GPU、两个神经网络处理器和一个锁步CPU。 9 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：eeaconference，海通证券研究所 图8：特斯拉传感器和计算单元示意图 2.4 芯片是雷达和电池管理的核心 10 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明  大陆的雷达模块内臵了NXP的77GHz雷达芯片组和32位MCU。  电池主控模块包含主控芯片、充放电管理芯片和电池计量管理芯片等。 资料来源：eeaconference，海通证券研究所 图9：特斯拉的眼睛77G毫米波雷达和主控模块 11 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源：eeaconference，海通证券研究所 2.5 HW 3.0使用了两颗特斯拉自研的SoC HW3.0使用了相较HW 2.0更多的组件，处理器数量从四颗（英伟达、英飞凌）减少到了两颗Tesla SoC，采用14nm工艺。 图10：特斯拉自研SoC高集成度芯片 2.6 以Tesla电动车的拆解分析其中半导体含量 分类 主要芯片类型 电池组 BMS主控芯片 充放电管理芯片 电池计量管理芯片 电机驱动控制系统 MCU 驱动芯片 MOSFET、IGBT、SiC MOSFET等 汽车传感器 图像传感器 雷达收发器芯片 微控制器 计算单元 信息娱乐系统ECU（MCU） 自动驾驶系统ECU（SoC、GPU） 存储器 音频放大器 12 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源： Qorvo官网，海通证券研究所整理 表1：特斯拉零部件拆解后，主要的芯片类型 目录 1. 电动车加速，汽车电子大发展 2. 以特斯拉为代表，半导体重新定义新能源车 3. 半导体成为汽车电子主战场，带来中长期投资机会 13 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.1 新能源汽车的主要增量——功率半导体  2010-2019年，全球汽车半导体的年复合增长率高达6.6%，其中新能源汽车的功率半导体复合增长率更是达到7.9%。  新能源汽车中主要增量在于功率半导体。相较48V弱混车型，单车价值量从90美金提升到330美金。传统汽车中单车价值量接近90美金，纯电动车中功率半导体价值量达到330美金，是传统车价值量的3.7倍。新能源汽车增量的半导体以功率半导体为主。  功率半导体在电动汽车中有广泛的应用。一般常见于主逆变器、车载充电桩、直流-交流、PTC加热器、压缩机、水泵及油泵中。 图11：2020不同电子化程度的乘用车半导体用量 资料来源：infineon援引自IHS Markit、Strategy Analytics，与非网援引自infineon，海通证券研究所 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 14 3.2 半导体设备——新能源汽车的支撑  中国大陆承接半导体制造产能重心。目前全球半导体行业正经历第三次产业转移，世界半导体产业逐渐向中国大陆转移。产业转移是市场需求、国家产业政策和资本驱动的综合结果。  中国大陆设备市场的全球占比持续提升。根据SEMI的统计和预测，2019年中国大陆以134.5亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位，其次是韩国