本文來自微信公眾號“樂晴智庫精選”,作者/深度行業(yè)研究。
汽車電動化和智能化趨勢帶來芯片增量需求。
相較于消費級芯片和工控級芯片,車規(guī)級芯片的使用工況更惡劣,各方面要求均更為嚴苛,開發(fā)、認證和導入周期長,市場壁壘較高,國產(chǎn)化率較低。
根據(jù)產(chǎn)科國際所預估,2020~2025年,汽車單車芯片價值量將從489美元增長到716美元,CAGR超過8%。兩大因素疊加推動汽車芯片保持較快的增長速度。
盡管半導體處于下行周期,但是汽車芯片依然是其中景氣度最高的子賽道之一。
其高景氣度的本質是因為電動化和智能化屬于創(chuàng)新性升級,這種升級是由剛性需求推動的,所以其可持續(xù)性較長。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,汽車芯片上游為半導體材料設備,中游為汽車芯片制造,下游為儀器和系統(tǒng)制造。當前汽車芯片主要包括智能座艙芯片、自動駕駛芯片、車身控制芯片及其他。其中,自動駕駛芯片是技術含量最高的芯片種類。汽車芯片的應用領域包括環(huán)境感知、決策控制、網(wǎng)絡通信、人機交互、電力電氣。
汽車芯片產(chǎn)品根據(jù)其功能可以分為五個大類,分別為:主控芯片、存儲芯片、功率芯片、傳感器芯片以及信號與接口芯片。
當前自動駕駛芯片作為智駕系統(tǒng)的底層基石,正伴隨汽車智能化趨勢的加速迎來行業(yè)爆發(fā)期。
01
域控制器芯片
芯片具有最深壁壘,域控制器廠商承襲芯片廠商壁壘。
資料來源:搜狐網(wǎng)、行行查
從智能座艙域控制器所使用的的芯片方案來看,2022年1-11月,智能座艙域控制器芯片市場份額TOP5分別為英特爾(41.9%)、高通(31.7%)、瑞薩(15.2%)、三星(9.1%)、NXP(0.9%)。
2022年,智能座艙域控制器常用的主流芯片包括英特爾AtomA3950、高通8155、瑞薩H3、三星Exynos、高通820A等。
由于域控制器芯片市場仍處于行業(yè)萌芽期,目前國內(nèi)搭載座艙域控制器芯片的車型絕大部分仍然采用的是德州儀器的Jacinto6和NXP的i.mx6等上一代產(chǎn)品。
主要自動駕駛主控芯片廠家及域控制器供應商:
資料來源:平安證券
02
MCU芯片
MCU主要作用于核心的安全與駕駛方面,包括智能駕駛輔助系統(tǒng)的控制、底盤安全、車身控制、動力控制、信息娛樂等,應用范圍十分廣泛。
按照用途可以分為通用型和專用型MCU,按照處理的數(shù)據(jù)位數(shù)可以分為8位、16位、32位、64位等,按照內(nèi)嵌程序存儲器類型可以分為ROM型、EPROM型、EEPROM型等。
MCU的位數(shù)是指每次CPU處理的二進制數(shù)的位數(shù),位數(shù)越多,數(shù)據(jù)有效數(shù)越多,精確度越高,運算誤差越小,在CPU運算速度一樣的情況下,位數(shù)越多,處理速度越快,所以是衡量MCU性能的一個重要指標。
MCU在車內(nèi)的應用:
資料來源:芯旺微
MCU參與廠商眾多,頭部廠商包括兆易創(chuàng)新、中穎電子、中微半導、樂鑫科技、復旦微電、上海貝嶺、芯??萍?、紫光國微、北京君正、國民技術等。
03
存儲芯片
智能汽車對存儲芯片的拉動主要來自車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、車載信息系統(tǒng)、數(shù)位儀表板四大領域。
存儲芯片可分為閃存和內(nèi)存,閃存包括NAND FLASH和NOR FLASH,內(nèi)存主要為DRAM。
DRAM和NAND汽車電動化與智能化中需求量最大的存儲芯片,在汽車存儲芯片領域,智能座艙和自動駕駛的應用導致汽車程序、數(shù)據(jù)量激增。
DRAM是存儲器市場規(guī)模最大的芯片,根據(jù)Trend Force數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2022年DRAM市場規(guī)模預計達到1055億美元。
DRAM集成度高、價格便宜、功耗低、存取速度慢,其內(nèi)存容量主要由芯片上集成的晶體管數(shù)額所決定,制程微縮成為現(xiàn)階段提高DRAM內(nèi)存容量,降低制作成本的主要方式。
據(jù)TrendForce數(shù)據(jù),22Q4全球DRAM市場規(guī)模為121.55億美元,主要被三星、SK海力士、美光三家巨頭壟斷,三家市場份額合計高達95.8%。
從行業(yè)競爭格局上看,三星和SK海力士均可以替代美光DRAM產(chǎn)品,國內(nèi)合肥長鑫存儲等也在加速國產(chǎn)替代。
在采購環(huán)節(jié),江波龍存儲晶圓主要由三星電子、美光、西部數(shù)據(jù)、SK海力士等海外廠商供應。
佰維存儲晶圓主要來自三星、美光、西部數(shù)據(jù)、鎧俠、英特爾、長江存儲、合肥長鑫等存儲晶圓廠商,公司與美光、三星、SK海力士、鎧俠、西部數(shù)據(jù)等合作長達10余年,與包括三星、西部數(shù)據(jù)、長江存儲在內(nèi)的廠商達成LTA/MOU戰(zhàn)略合作。
NAND容量大、單位容量成本低,其主要功能是存儲資料,多應用于嵌入式系統(tǒng)采用的DOC及閃盤。
NAND與DRAM的區(qū)別在于NAND的消費屬性更強,具備更大的價格彈性;NAND的廠商相對更多,競爭格局更加分散。
22Q4全球NAND Flash市場規(guī)模為102.87億美元,主要被三星、鎧俠、SK海力士、西部數(shù)據(jù)、美光五家壟斷,五家市場份額高達96.9%。
NOR Flash以編碼應用為主,其功能多于運算相關,主要應用場景為各移動端/車機端的系統(tǒng)中。
據(jù)CINNOResearch數(shù)據(jù),旺宏電子、華邦電子、兆易創(chuàng)新、賽普拉斯以及美光科技合計占全球NOR市場份額的90%左右。
04
模擬芯片
模擬芯片是一種處理連續(xù)性模擬信號的集成電路芯片,約占半導體市場規(guī)模的12%。
模擬芯片廣泛應用于汽車的各個部分,包括動力系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)與儀表盤、車身電子及照明等,從模擬芯片類型來看,包括PMIC、LDO、等電源管理芯片,以及運放、接口等信號鏈芯片。
根據(jù)IC Insights統(tǒng)計,2022年全球汽車專用模擬芯片市場規(guī)模將增長17%至138億美元,是增速最快的模擬芯片下游市場。
從龍頭市占率的情況來看,模擬芯片市場并未出現(xiàn)明顯的寡頭壟斷,總體而言市場較為分散。這或與模擬芯片市場品種多、分類細、下游應用場景泛化有關。
但是模擬芯片具有較高的技術壁壘和人才壁壘,且模擬芯片生命周期長,一般可達5年以上,產(chǎn)品迭代速度較慢,因此行業(yè)競爭格局相對比較維持穩(wěn)定。
從市場份額來看,TI、ADI、Skyworks、英飛凌、意法半導體為市場份額占比靠前企業(yè),市場份額保持穩(wěn)定增長。
全球模擬芯片市場格局:
資料來源:IC Insights
國內(nèi)是模擬芯片最大市場,但是我國模擬芯片自給率為12%,國內(nèi)廠商替代空間巨大。
受益于國內(nèi)巨大的市場需求,在國產(chǎn)化替代加速的背景下,部分國內(nèi)高端模擬芯片空白得以填補,相繼涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的模擬芯片企業(yè)。其中,圣邦股份為國內(nèi)模擬芯片龍頭廠商,以電源管理芯片起家,并逐步拓展信號鏈芯片產(chǎn)品。思瑞浦是國內(nèi)信號鏈芯片龍頭,業(yè)務拓展至電源管理芯片,并得到國內(nèi)科技巨頭華為的大力支持。模擬芯片相關布局廠商還包括納芯微、艾為電子、芯朋微、力芯微和上海貝嶺等。