汽车行业趋势报告之“硬件角度”：汽车半导体产值空间剧增

证券研究报告汽车行业/年度行业策略研究2021年 1月20日分析师：于特执业证书编号：S1220515050003分析师：岳清慧执业证书编号：S1220515080002汽车产业趋势报告之“硬件角度”：汽车半导体产值空间剧增硬件角度看：汽车半导体是未来汽车部件最大增量 汽车产业电动化和智能化是未来制造产业最确定的技术和产业升级路线。 硬件角度看，汽车半导体是产业革新下最大的增量部分。1）智能驾驶的加速推广和普及，未来智能化相关产品硬件或成为标配，进而计算IC、存储器、传感器等汽车半导体将是未来汽车主要的增量部件和发展关键。2）电动车市场占有率不断提升，对于功率半导体的需求将大大提升。 我们测算，国内汽车半导体增量空间巨大。我们预计国内汽车半导体增量到2040年可达417亿美金，如果两化进程超过预期，产值空间会更大。 竞争结构来看，汽车半导体目前以海外巨头企业为主，比如恩智浦、英飞凌、瑞萨等，但是随着产业革新竞争格局也将发生变化，比如英伟达芯片在汽车上应用越来越多，同时给国内相关产业链企业以机会，产业链标的将逐步显现。 建议关注：拓普集团（智能刹车系统）、德赛西威（智能座舱系统、域控制器）、科博达（汽车控制器）、伯特利（线控刹车）、星宇股份（智能车灯），保隆科技（胎压监测龙头+汽车传感器+毫米波雷达）、比亚迪（比亚迪半导体）等。以及将逐步显现的华为汽车产业链。 风险提示：汽车产业复苏增长不及预期；汽车智能化进程不及预期；汽车电动化进程不及预期。目录产业变革带来的新机遇产业变化空间多大产业竞争环境如何（A股列表）231互为助力汽车智能化电动化是趋势 汽车产业革新升级是时代发展，电子、通信等科技创新共同结果，是不可阻挡的发展趋势。 汽车半导体市场规模将随着汽车向超级智能移动角色的转变而不断扩充。芯片到底有哪些？ 集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。数据来源：CSDN，方正证券研究所整理图表：芯片类型汽车半导体有哪些？ 汽车半导体是指用于车体汽车控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品。根据功能划分，主要分为主控/计算类芯片（如MCU）、功率半导体、传感器、无线通信及车载接口类芯片、车用存储器及其他芯片。分类主要器件应用领域主控芯片智能运算为主的AI芯片；CPU运算为主的MCU智能驾驶系统、发动机控制、电池管理、自动驾驶功能、语音与视觉识别等功率半导体IGBT模块、MOSFET、高压继电器、隔离器件DC/DC变换器、电机控制器、车载充电机存储器ROM、RAM智能驾驶系统、发动机电子控制系统、信息娱乐系统传感器图像/加速传感器、陀螺仪、MEMS传感器智能驾驶系统、发动机电子控制系统、信息娱乐系统数据来源：半导体观察，立鼎产业研究，方正证券研究所整理图表：汽车半导体主要器件与应用领域智能驾驶是未来革新主要方向 汽车产业两大革新趋势：1、动能系统由传统发动机向电驱动转变；2、车身智能化。随着这些变化，未来汽车大部分创新与电子器件相关。数据来源：方正证券研究所整理仪表&人机交互•组合仪表•二级显示器•平视显示器•温度控制•触控•一体化中控面板•驾驶舱模块资讯娱乐•广播•联网广播/输入导航•多媒体系统•嵌入式无线通信•设备连接•软件&特别解决方案智能化•摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器•域控制器•MDC计算平台•线控技术车身&安全•车身操纵单元•LED灯控制•电源启动•座椅系统•电池与电源管理•门禁管理系统•轮胎信息系统•天线模组图表：汽车电子器件与应用领域互为助力：智能驾驶和电动化提升半导体价值空间 半导体技术是汽车电动化、智能化的基础，随着半导体技术的不断升级，满足更多车辆使用需求，比如智能驾驶大算力需求、新能源汽车对功率半导体的需求。图表：智能驾驶和电动化扩大汽车半导体市场容量传感器芯片功率芯片感知层决策层执行层摄像头、雷达、速度角度传感器……ECU、MCU、VCU……电机系统、电控系统、转向系统……计算芯片数据来源：比亚迪，方正证券研究所整理互为助力：半导体技术升级帮助汽车产品革新 半导体技术的不断升级，满足需求各种汽车部件特性要求和车规级要求。图表：半导体技术路线图数据来源：阿斯麦，方正证券研究所整理20nm 16-14nm 10nm 7nm 5nm 3nm 2nm2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025量产开发研究规划EVU生产NA生产制程时间工艺互为助力：汽车智能化和电动化提升半导体价值空间 汽车电动化和智能化加速，推进汽车半导体产业发展。图表：汽车产业变革影响汽车半导体的应用感知传感器：摄像头、毫米波、激光雷达等数量配置增加CIS、激光器、MEMS等决策：算法计算平台算力要求增加；处理数据量增加GPU\ASIC等计算芯片；NAND Flash、DRAM等电池管理高压、低压管理频次增加IGBT、MOSFET等功率半导体。智能化电动化车身变化对应要求半导体方向数据来源：方正证券研究所整理汽车电子架构集成化，给半导体更多要求和机会 1.分布式阶段：单个ECU对于单个功能，同类ECU之间逐渐整合。 2.DCU的导入：根据功能将整车划分为若干个域（ADAS，驾驶舱，底盘，车身，动力），利用处理能力更强的芯片相对集中的控制每个域，保障信息安全，实现标准化结构，降低对单个传感器的性能要求，从而降低整体成本水平。 3.中央域控制器替代单个DCU：多个域控制器的逐渐集成，最终由单个中央域控制器进行所有的数据处理与功能管理，与此同时整合进入更多功能 4.云端车辆计算与控制：将中央域控制器的运算功能部分转移至云端计算，并且通过云端直接实现车辆控制。图表：汽车电子架构衍变数据来源：方正证券研究所整理全球汽车半导体市场规模将持续增长 随着智能化程度不断加深，汽车正在逐步完成由交通工具到移动终端的转变。IDC预计2020年全球汽车领域的半导体市场收入约为319亿美元，2024年将达到约428亿美元。图表：全球汽车半导体规模预测（单位：亿美元）数据来源：IDC 2020，方正证券研究所整理05010015020025030035040045020202021202220232024MPU/MCU/DSP存储器专用芯片（ASIC+ASSP)模拟集成电路逻辑集成电路其他半导体是汽车最大的硬件价值增量 计算IC、存储器、传感器、功率半导体等汽车半导体将是未来汽车主要的增量部件和发展关键。计算类芯片也称逻辑电路，是一种离散信号的传递和处理，以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路,它们在计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面中被大量运用。目前世界范围内主流标准化逻辑电路有四种：CPU、GPU、ASIC、FPGA。目前汽车上主要产品是MCU, 负责运算量小的运算和控制工作，根据IC Insights测算，传统汽车需要至少70颗MCU芯片， 2019年我国车规级MCU市场