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文檔簡介

1、2022年汽車芯片行業(yè)細分品類分析1.功率半導(dǎo)體:新能源汽車核心器件,價值量實現(xiàn)四倍以上增長汽車半導(dǎo)體絕對值在增長,從分類中功率半導(dǎo)體價值量增加幅度最大。新能源汽車相比 傳統(tǒng)燃油車,新能源車中的功率半導(dǎo)體價值量提升幅度較大。按照傳統(tǒng)燃油車半導(dǎo)體價 值量 417 美元計算,功率半導(dǎo)體單車價值量達到 87.6 美元,按照 FHEV、PHEV、BEV 單車半導(dǎo)體價值量 834 美元計算,功率半導(dǎo)體單車價值量達到 458.7 美元,價值 量增加四倍多。1.1. IGBT:決定電動車核心性能,乘新能源汽車之風揚帆起航汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展趨勢中帶動汽車半導(dǎo)體需求大幅度增長。IGBT 應(yīng)用于 新能

2、源的電壓轉(zhuǎn)換,例如:汽車動力系統(tǒng)、光伏逆變器等,IGBT 功率模塊均是逆變器的 核心功率器件,在電動車動力系統(tǒng)半導(dǎo)體價值量中占比 52%。IGBT 透過控制開關(guān)控制改 變電壓具備耐壓的特性被各類下游市場廣泛使用,此外由于 IGBT 工藝與設(shè)計難度高,海 外企業(yè)憑借多年的積累占據(jù)較大的市場份額;國內(nèi)廠商近年來通過積極投入研發(fā)成功在 國內(nèi)新能源汽車用 IGBT 模塊市場中占取到了一定份額,但仍有很大的替代空間。IGBT 不僅是國產(chǎn)功率半導(dǎo)體企業(yè)的布局重心,也是車廠與半導(dǎo)體大廠強強聯(lián)手的破局點。 華潤微部分 MOSFET 和 IGBT 產(chǎn)品已進入整車應(yīng)用,實現(xiàn)銷售貢獻,公司 2021 年 IGBT

3、業(yè) 務(wù)增速超 70%。廣汽集團子公司與株洲中車時代合資設(shè)立青藍半導(dǎo)體,圍繞新能源汽車 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)領(lǐng)域開展自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。項目、投資總額 4.63 億元人民幣,一期規(guī)劃產(chǎn)能年產(chǎn) 30 萬只汽車 IGBT 模塊,計劃 2023 年投產(chǎn);二期規(guī) 劃產(chǎn)能年產(chǎn) 30 萬只汽車 IGBT 模塊,計劃 2025 年投產(chǎn)。項目全部建成后,可實現(xiàn)年產(chǎn)60 萬只汽車 IGBT 模塊的總產(chǎn)能,利于打開雙方在新能源汽車 IGBT 領(lǐng)域的發(fā)展局面。 IGBT 被應(yīng)用于汽車的多個零部件中,是核心器件之一。IGBT 被應(yīng)用于汽車的多個零部件中,是核心器件之一。IGBT 是決定電動車性能的核心

4、器件之一,主要應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)等,主 要功能在于在逆變器中將高壓電池的直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動三相電機的交流電;在車載充電 機(OBC)中將交流電轉(zhuǎn)換為直流并為高壓電池充電;用于 DC/DC 轉(zhuǎn)換器、溫度 PTC、 水泵、油泵、空調(diào)壓縮機等系統(tǒng)中。車規(guī)級 IGBT 對產(chǎn)品性能要求要高于工控與消費類 IGBT。作為汽車電氣化變革的關(guān)鍵制 程,IGBT 產(chǎn)品在智能汽車中具有不可替代的作用。由于汽車電子本身使用環(huán)境較為復(fù)雜, 一旦失效可能引發(fā)嚴重后果,所以市場對于車規(guī)級 IGBT 產(chǎn)品的要求要高于工控類與消 費類 IGBT 產(chǎn)品。相比工控與消費類 IGBT,車規(guī)級 I

5、GBT 對于溫度的覆蓋要求更高、對 出錯率的容忍度更低、且要求使用時間也更長。車規(guī)級 IGBT 在汽車產(chǎn)業(yè)鏈處于中游位置,車規(guī)認證是其壁壘之一。IGBT 廠商在汽車產(chǎn) 業(yè)鏈中處于中游位置,其上游包括材料供應(yīng)商、設(shè)備供應(yīng)商以及代工廠,例如日本信越、 晶瑞股份、晶盛機電、日立科技、高塔、華虹等;其下游包括 Tier 1 廠商以及整車廠。 在車載 IGBT 產(chǎn)業(yè)鏈中,認證壁壘是 IGBT 廠商進入車載市場的壁壘之一。IGBT 廠商進入車載市場需要獲得 AEC-Q100 等車規(guī)級認證,認證時長約為 1218 個月,且在通過 認證門檻后,IGBT 廠商還需與汽車廠商或 Tier 1 供應(yīng)商進行市場約 2

6、3 年的車型導(dǎo)入 測試驗證。在測試驗證完成后,汽車廠商也往往不會立即切換,而是要求供應(yīng)商以二供 或者三供的身份供貨,再逐步提高裝機量。IGBT 組件數(shù)量隨新能源汽車的動力性能提升而增加。IGBT 約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本的一 半,而電機驅(qū)動系統(tǒng)約占整車成本的 1520%,即是說,IGBT 約占整車成本的 710%。 隨著新能源汽車的動力性能增強,IGBT 組件使用個數(shù)也在提升,例如 MHEV 48V 所需 IGBT 組件數(shù)量約為 25 個,但 BEV A 所需 IGBT 組件數(shù)量則為 90120 個。隨著新 能源汽車的動力性能增強,IGBT 組件數(shù)量也在提升,帶動整體 IGBT 價值量提升。根據(jù)不

7、同車型,IGBT 價值量也有所不同,A 級車 IGBT 價值最高達到 3900 人民幣。根 據(jù)不同車型,汽車通常可分為物流車、大巴車、A00 級、A 級以上四個大類。不同類型 的汽車所需要的 IGBT 價值量也有所不同。物流車通常使用 1200V 450A 模塊,單車價 值量為 1000 元;8 米大巴 IGBT 單車價值量為 3000 元、10 米大巴 IGBT 價值量為 3600 元;A00 級汽車單車 IGBT 價值量約為 600900 元;15 萬左右的 A 級車以上汽 車單車 IGBT 價值量約為 10002000 元、2030 萬左右的 A 級車以上汽車單車 IGBT價值量約為 2

8、0002600 元;屬高級車型的 A 級車以上汽車單車 IGBT 價值量則約 30003900 元。充電樁中的 IGBT 模塊是負責功率轉(zhuǎn)換的核心器件。根據(jù)充電方式,充電樁可分為直流 樁、交流樁、無線充電,其中以直流樁和交流樁為主。交流樁又叫慢充樁,只提供電力 輸出,無充電功能,需要通過車載充電機為電動車充電;而直流樁則叫快充樁,與交流 電網(wǎng)連接,輸出可調(diào)直流電,直接為電動汽車的動力電池充電,且充電速度較快。IGBT 模塊在充電樁中擔當功率轉(zhuǎn)換的角色,是充電樁的核心器件之一。充電樁數(shù)量逐步提升,帶動 IGBT 需求增長。隨著新能源汽車的普及,充電樁市場也在 不斷擴大。2021 年 5 月至 2

9、022 年 4 月,我國公共充電樁保有量從 88.4 萬臺增長至 133.2 萬臺。根據(jù)中國充電聯(lián)盟的數(shù)據(jù),2022 年,我國充電樁市場中,直流電樁約為 57.7 萬臺;交流樁約為 75.5 萬臺,雖然充電樁市場對于 IGBT 來說仍然較小,但由于 充電樁的部署對于擴大新能源汽車來說至關(guān)重要,所以未來充電樁用 IGBT 市場有望快 速增長。英飛凌在車規(guī)級功率芯片市場處于領(lǐng)先。從市場容量看,我國車規(guī)級 IGBT 市場規(guī)模從 2015 年 5.92 億元增長至 2020 年 26.85 億元,2015-2020 年均復(fù)合增速高達 35.31%。截 止 2019 年,英飛凌處于絕對領(lǐng)先位置,占 49

10、.2%;排在第二和第三位分別是比亞迪和斯 達,份額分別為 20.0%和 16.6%。1.2. SiC:物理性能優(yōu)勢+碳中和需求帶動上車進程加速SiC 材料相比于 Si 材料有著顯著的優(yōu)勢。目前車規(guī)級半導(dǎo)體主要采用硅基材料,但受自 身性能極限限制,硅基器件的功率密度難以進一步提高,硅基材料在高開關(guān)頻率及高壓 下?lián)p耗大幅提升。與硅基半導(dǎo)體材料相比,以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料具有高 擊穿電場、高飽和電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、高抗輻射能力等特點。(1) 能量損耗低。SiC 模塊的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗顯著低于同等 IGBT 模塊且隨著開關(guān)頻 率的提高,與 IGBT 模塊的損耗差越大,SiC 模塊在降低

11、損耗的同時可以實現(xiàn)高速開 關(guān),有助于降低電池用量,提高續(xù)航里程,解決新能源汽車痛點。(2) 更小的封裝尺寸。SiC 器件具備更小的能量損耗,能夠提供較高的電流密度。在相同 功率等級下,碳化硅功率模塊的體積顯著小于硅基模塊,有助于提升系統(tǒng)的功率密 度。(3) 實現(xiàn)高頻開關(guān)。SiC 材料的電子飽和漂移速率是 Si 的 2 倍,有助于提升器件的工作 頻率;高臨界擊穿電場的特性使其能夠?qū)?MOSFET 帶入高壓領(lǐng)域,克服 IGBT 在開關(guān) 過程中的拖尾電流問題,降低開關(guān)損耗和整車能耗,減少無源器件如電容、電感等 的使用,從而減少系統(tǒng)體積和重量。(4) 耐高溫、散熱能力強。SiC 的禁帶寬度、熱導(dǎo)率約是

12、 Si 的 3 倍,可承受溫度更高, 高熱導(dǎo)率也將帶來功率密度的提升和熱量的更易釋放,冷卻部件可小型化,有利于 系統(tǒng)的小型化和輕量化。新能源汽車需求高起帶動第三代半導(dǎo)體在大功率電力電子器件領(lǐng)域起量。電動汽車和充 電樁等都需要大功率、高效率的電力電子器件,基于 SiC、GaN 的電子電力器件因其物理 性能優(yōu)異在相關(guān)市場備受青睞。第三代半導(dǎo)體有望成為綠色經(jīng)濟的中流砥柱,助力新能 源汽車電能高效轉(zhuǎn)換,推動能源綠色低碳發(fā)展。舉例來看,到 2030 年,如果有 3500 萬 電動車使用 SiC,那么這一制造年生產(chǎn)出的新能源汽車總計在它們的使用期限中節(jié)約了的 能源相當于節(jié)省 1.92 億桶油/ 相當于節(jié)省

13、 82 億美元電力成本。第三代半導(dǎo)體襯底成本相對較高,但綜合成本優(yōu)勢大于傳統(tǒng)硅基,與傳統(tǒng)產(chǎn)品價差持續(xù) 縮小。SiC 與傳統(tǒng)產(chǎn)品價差持續(xù)縮小,預(yù)計 SiC 2022 年將迎來增長拐點, 2026 年將全面鋪開SiC 與傳統(tǒng) Si 基產(chǎn)品價差持續(xù)縮小。1) 上游襯底產(chǎn)能持續(xù)釋放,供貨能力提升,材料端襯 底價格下降,器件制造成本降低; 2) 量產(chǎn)技術(shù)趨于穩(wěn)定,良品率提升,疊加產(chǎn)能持續(xù)擴張, 拉動市場價格下降; 3) 產(chǎn)線規(guī)格由 4 英寸轉(zhuǎn)向 6 英寸, 成本大幅下降。未來 SiC、GaN 綜合 成本優(yōu)勢顯著,可通過大幅提高器件能效+減小器件體積使其綜合成本優(yōu)勢大于傳統(tǒng)硅基 材料,看好第三代半導(dǎo)體隨著

14、價格降低有望迎來大發(fā)展。目前業(yè)界于電動車較積極導(dǎo)入 SiC 的主要裝置和部件有主驅(qū)逆變器、車載充電器、車 外充電器,SiC 功率元件發(fā)揮如下優(yōu)勢: 1) 極佳的內(nèi)在特質(zhì):高效率,降低能量損耗;高轉(zhuǎn)換頻率,增加能量強度;可在更 高的溫度下運行,提升長期可靠性。 2)性能改進和小型化:從 Si-IGBT 模組到 SiC MOSFET 模組,體積縮小了 50%,效率 提升了 2%,器件的使用壽命得到延長。 3)有助于降低電動車用戶的使用成本:提升效率以達到節(jié)電目的,在相同輸出功率 下可增加續(xù)航里程、提升充電速度。純電動汽車: 8 寸晶圓可以滿足 13 輛車的 SiC 需求; 6 寸晶圓可以滿足 7

15、輛車的 SiC 需求8inch wafer= 324.29 平方厘米,假設(shè)良率為 50%,BEV 各部件需要的 SiC 晶圓面積:1)逆變器=10 平方厘米;2)OBC=1.8 平方厘米;3)DC/DC=0.9 平方厘米,那么 1 張 8 寸 晶圓可以滿足 13 輛車的 SiC 需求。6inch wafer= 176.7 平方厘米, 假設(shè)良率為 50%,那么 1 張 6 寸晶圓可以滿足 7 輛車的 SiC 需求。油電混合車: 8 寸晶圓可以滿足 17 輛車的 SiC 需求; 6 寸晶圓可以滿足 9 輛車的 SiC 需求8inch wafer= 324.29 平方厘米,假設(shè)良率為 50%,BEV

16、 各部件需要的 SiC 晶圓面積:1) 逆變器=8 平方厘米;2)OBC=0.9 平方厘米;3)DC/DC=0.5 平方厘米,那么 1 張 8 寸晶 圓可以滿足 17 輛車的 SiC 需求。6inch wafer= 176.7 平方厘米, 假設(shè)良率為 50%,那么 1 張 6 寸晶圓可以滿足 9 輛車的 SiC 需求。純電動汽車占新能源汽車比重為 81%,以此數(shù)據(jù)假設(shè),我國 2021-2025 年新能源汽車相 關(guān) 8 英寸 SiC 晶圓需求為 27.1 萬片、34.2 萬片、43.3 萬片、54.7 萬片、69.2 萬片, 6 英 寸 SiC 晶圓需求我國為 48.1 萬片、60.9 萬片、7

17、7.0 萬片、97.3 萬片、123.1 萬片。上車情況:高性能車電驅(qū)動參數(shù)對比,碳化硅物理性能優(yōu)勢凸顯。價格持續(xù)降低+物理性能優(yōu)勢+碳中和需求帶動碳化硅加速上車,數(shù)家車企多車型爭先嘗 鮮。三安光電副總經(jīng)理陳東坡預(yù)計,在 2023-2024 年,長續(xù)航里程的車型基本上 80-90%、 甚至 100%都會導(dǎo)入碳化硅(SiC)器件。2022 年,隨著 800V 高壓平臺的推進,未來將有 更多的 SiC 器件在車上搭載。國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將在 SiC 賽道持續(xù)展開競賽。高電壓高功率超級快充成為解決用戶充電焦慮的行業(yè)通行方案,在超級快充方面多加主 機廠和充電樁服務(wù)商均在布局 120-480KW 超級快充

18、,在整車電壓方面,800V 整車電壓 成為下一代電動車重要選擇,SiC 強勢入場。據(jù)英飛凌最新的材料顯示,我們看到英飛凌是現(xiàn)代 EMP 系列 SiC 的主要提供商;美國的 車企中,根據(jù)當前的信息猜測,可能是第一個導(dǎo)入 SiC 的是通用汽車,因為之前有一則消 息:Wolfspeed 宣布,與通用汽車達成了一項戰(zhàn)略供應(yīng)協(xié)議,為通用汽車未來的電動汽車 提供碳化硅。功率半導(dǎo)體方面,士蘭微、時代電氣、斯達半導(dǎo)、宏微科技、新潔能積極布局。士蘭微 自主研發(fā)的 V 代 IGBT 和 FRD 芯片的電動汽車主電機驅(qū)動模塊在 2021 年上半年已在國內(nèi) 多家客戶通過測試,并在部分客戶開始批量供貨。時代電氣 202

19、0 年乘用車 IGBT 已獲得 廣汽、東風訂單。斯達半導(dǎo) 2021 年上半年應(yīng)用于主電機控制器的車規(guī)級 IGBT 模塊持續(xù) 放量,合計配套超過 20 萬輛新能源汽車,同時基于第七代微溝槽 Trench FieldStop 技術(shù) 的新一代車規(guī)級 650V/750V IGBT 芯片研發(fā)成功,預(yù)計今年開始批量供貨。宏微科技車規(guī) 級 IGBT 模塊 GV 系列產(chǎn)品已實現(xiàn)對臻驅(qū)科技(上海)有限公司小批量供貨,匯川技術(shù)、 蜂巢電驅(qū)動科技河北有限公司(長城汽車子公司)和麥格米特正在對 GV 系列產(chǎn)品進行產(chǎn)品認證。新潔能募資 14.5 億擴建 SiC/GaN 項目,汽車用 1200V SiC MOS 和 65

20、0V E Mode GaN HEMT 首次流片驗證完成,產(chǎn)品部分性能達到國內(nèi)先進水平。2021 年公司在 汽車電子市場重點導(dǎo)入了比亞迪,目前已經(jīng)實現(xiàn)十幾款產(chǎn)品的大批量供應(yīng),產(chǎn)品進入了 多個汽車品牌的整機配件廠,汽車電子產(chǎn)品的整體銷售占比快速提升。1.3. 價值量測算:車載 IGBT 及 SiC 發(fā)展勢不可擋關(guān)鍵假設(shè):1)汽車銷量與滲透率:根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及乘聯(lián)會數(shù)據(jù), 我們預(yù)計新能源汽車行業(yè)將加速發(fā)展,對傳統(tǒng)燃油車具有較強的滲透和替代能力,政策 支持力度較大。我們預(yù)計 2022 年全國新能源汽車銷售將持續(xù)放量,銷量達 445 萬輛,到 2025 年增加至 900 萬輛,

21、滲透率達 30%;2)車規(guī)級 IGBT 價值量:我們按照 IGBT 芯片使用數(shù)量估計,A00/A0 級電動乘用車 IGBT 價值量平均為 1000 元,A 級以上電動乘用車 IGBT 價值量平均為 3000 元,插電混動乘用 車 IGBT 價值量平均為 2100 元,商用車 IGBT 價值量平均為 1800 元,傳統(tǒng)燃油車 IGBT 價 值量平均為 700 元;3)A00/A0 級電動車銷量占比:我們預(yù)計新能源汽車的銷售結(jié)構(gòu)將會從“啞鈴型”向 “紡錘型”優(yōu)化,A00 和 A0 級車占比逐漸下降,預(yù)計將從 2022 年占比 35%逐漸下降至 2025 年占比 15%;4)等效 8 寸晶圓數(shù)量(億

22、片):我們按照英飛凌生產(chǎn)的 FSxxR12KT4 系列 IGBT 模塊中 IGBT 芯片的平均面積 90.17mm進行估算,8 寸晶圓大約可以切出 301 塊 IGBT 芯片。晶圓數(shù) 量需求量將從 2021 年 156.54 萬片大幅增長至 2025 年 363.61 萬片;5)IGBT+SiC 市場規(guī)模:我們按照各類型汽車銷售量乘以各類型汽車中 IGBT 與 SiC 價值 量,其中 SiC 的滲透率逐漸提高,成本大幅降低。2.模擬芯片:覆蓋整車核心板塊,汽車四化帶動量價齊升模擬集成電路作為半導(dǎo)體的重要分類之一,屬于產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號的關(guān)鍵 元件,承擔著連接現(xiàn)實世界和數(shù)字世界的橋梁作

23、用。模擬集成電路的發(fā)展趨勢與半導(dǎo)體 行業(yè)的景氣度高度一致,市場規(guī)模同樣擁有持續(xù)上漲的動能。根據(jù) WSTS,2021 年全球 模擬芯片的市場規(guī)模達 728 億美元,相比于 2020 年的 556.6 億美元強勢增長 30.8%,且 其預(yù)計 2022 年模擬芯片的市場銷售繼續(xù)增長 8.8%至 792.5 億美元;IC insights 則預(yù)測, 全球模擬產(chǎn)品市場 2021 至 2026 年的年復(fù)合增長率預(yù)計在 7.4%。模擬芯片在汽車各個部分均有應(yīng)用,包括車身、儀表、底盤、動力總成及 ADAS,主要 分為信號鏈芯片與電源管理芯片兩大板塊。汽車電子增長迅猛,已經(jīng)成為了模擬芯片第二大下游應(yīng)用場景,預(yù)計

24、 2022 年專用型模擬 芯片市場份額占比達到 16.6%,市場規(guī)模同比增長 17%。模擬芯片在不同下游產(chǎn)品的平均單機價值量,其中汽車占比最高。新能源汽車在充電樁、電池管理、車載充電、動力系統(tǒng)等方面對模擬芯片均有新需求, 帶動市場對模擬芯片需求的提升。車載模擬芯片市場規(guī)模測算:關(guān)鍵假設(shè):1)汽車銷量:根據(jù)中國汽車流通協(xié)會預(yù)測 2020-2025 中國乘用車銷量 CAGR 為 4.13%,2025-2035CAGR 為 2.92%我們預(yù)計 2025/2030 年乘用車銷量分別為 2448/2838 萬臺。2)智能汽車滲透率:根據(jù)麥肯錫預(yù)測 2030 年 L0、L1、L2、L3、L4 自動駕駛滲透

25、率分別 為 12%、21%、57%、10%??紤]到我國中國智能汽車發(fā)展路線圖 2.0指出 2030 年搭載 L2 和 L3 自動駕駛功能的新車銷量在 2030 年要達到 70%,L4 占比要達到 20%。我們預(yù)計 2030 年 L0、L1、L2、L3L4/L5 自動駕駛滲透率分別 0%、10%、57%、13%、20%。3)汽車半導(dǎo)體:我們采用中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長劉宏的預(yù)計,單一車輛中半導(dǎo)體的價 值從 2020 年的 475 美元增長到 2030 年將達到 600 美元。 4)模擬芯片占比:模擬電路占比汽車芯片 29%。模擬芯片中信號鏈占比 53%,電源管理占 比 47%。我們預(yù)計到 203

26、0 年國內(nèi)模擬芯片市場總規(guī)模有望達到 332 億元。考慮到 2016-2020 年 全球乘用車產(chǎn)量/國內(nèi)乘用車產(chǎn)量均位于 2.8-3.1 之間,我們給予 3 倍乘數(shù),預(yù)計 2030 年 全球模擬芯片市場總規(guī)模達到 996 億元。2.1. 電源管理:汽車電源解決方案需求快速提升,漲幅創(chuàng) 6 年新高從應(yīng)用角度看,模擬芯片分為信號鏈路和電源管理兩大類,據(jù) Oppenheimer 統(tǒng)計, 2020 年全部模擬 IC 市場中,信號鏈產(chǎn)品占比約為 47%,電源鏈產(chǎn)品占比達到 53%。 電源 IC 增長最大的是車載領(lǐng)域,復(fù)合年增長率為 9.0%。電動化和自動駕駛將成為驅(qū)動力, 特別是電動汽車,Yole 預(yù)計

27、其到 2026 年將占汽車市場的 30%,電源管理 IC(PMIC)受其 推動增長。此外 Yole 預(yù)計,到 2026 年,預(yù)計所有乘用車和 80%的小型商用車至少配備 Level1ADAS,這也增加了對多通道 PMIC 的需求。電源管理芯片作為電動汽車推進的關(guān)鍵芯片,對汽車電動化進程至關(guān)重要。與傳統(tǒng)汽車 的相比,電動汽車有“三電”系統(tǒng),即電機、電池和電控系統(tǒng)。其中電控系統(tǒng)由電池管 理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成,以管理電池組和控制電池的能量輸出和調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速等,電 源管理芯片對汽車電動化進程至關(guān)重要。目前 74%的芯片短缺來自于汽車驅(qū)動芯片、汽車 主控芯片以及電源芯片,剩余的則為信號鏈 CAN/LI

28、N 等通信芯片。工業(yè)和信息化部辛國 斌曾表明 2021-2025 年中國新能源汽車的市場滲透率每年的年復(fù)合增長率須達到 30%以 上,推進進程較快,對電源管理芯片需求將持續(xù)擴大。無線充電是增長快速的電源芯片應(yīng)用市場,汽車無線充電功能的滲透成為電源芯片需求 的重要驅(qū)動因素。無線充電是在發(fā)射端(TX)和接收端(RX)分別連接電感線圈,在發(fā) 射端驅(qū)動電感線圈產(chǎn)生交變磁場,在接收端通過電感線圈耦合該交變磁場產(chǎn)生交流電并 且進行電力傳輸?shù)募夹g(shù)。無線充電芯片主要包括接收端芯片和發(fā)射端芯片兩個類別,是 重要的電源管理芯片。2018 年至 2021 年,合資品牌汽車無線充電功能滲透率由 1.5%上 升至 15

29、.2%;自主品牌汽車無線充電滲透率由 3.1%上升至 26.4%。歐美廠商在電源管理芯片領(lǐng)域領(lǐng)先,國內(nèi)企業(yè)競爭格局則相對分散,車載產(chǎn)品國產(chǎn)替代 空間廣闊。德州儀器、ADI、英飛凌和意法半導(dǎo)體市占率領(lǐng)先且均在車載領(lǐng)域有布局。國 內(nèi)電源管理 IC 市場份額較低,且集中度較低,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理數(shù)據(jù),國內(nèi)十大 電源管理芯片上市公司國內(nèi)市占率僅 6.83%。2.2. 信號鏈:智能化產(chǎn)品基石,汽車四化推動加速成長信號鏈是連接真實世界和數(shù)字世界的橋梁。一個完整信號鏈的工作原理為:從傳感器探 測到真實世界實際信號,如電磁波、聲音、圖像、溫度、光信號等并將這些自然信號轉(zhuǎn) 化成模擬的電信號,通過放大器進行放

30、大,然后通過 ADC 把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號, 經(jīng)過 MCU 或 CPU 或 DSP 等處理后,一方面,經(jīng)由 DAC 還原為模擬信號,另一方面,通 過各種連接芯片實現(xiàn)互聯(lián)互通??梢哉f,信號鏈是電子設(shè)備實現(xiàn)感知和控制的基礎(chǔ),是 電子產(chǎn)品智能化、智慧化的基礎(chǔ)。電池管理系統(tǒng)(BMS)是電動汽車最重要的核心技術(shù)也是信號鏈芯片增速較快的車載應(yīng) 用領(lǐng)域,電池管理芯片作為關(guān)鍵上游部件驅(qū)動信號鏈芯片需求。電池管理系統(tǒng)(BMS) 是動力電池系統(tǒng)的重要組成部分,主要負責管理控制電池的狀態(tài),防止電池出現(xiàn)過充電 和過放電的狀況,以便延長電池使用壽命。BMS 芯片并非特指一種芯片,而是 AFE(電 池采樣芯片)、MC

31、U(微控制處理單元)、ADC(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、數(shù)字隔離器等產(chǎn)品的 統(tǒng)稱。BMS 的應(yīng)用領(lǐng)域包括新能源汽車、通信、可再生能源、UPS 不間斷電源等,其中新能源 車是 BMS 最常見的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù) Frost&Sullivan 統(tǒng)計,全球新能源汽車用 BMS 市場規(guī) 模從 2016 年的 4.5 億美元增長到 2020 年的 14.2 億美元,復(fù)合年均增長率高達 33.3%。在 國內(nèi)新能源汽車的快速發(fā)展帶動下,國內(nèi) BMS 市場需求規(guī)模迅速增長,市場規(guī)模由 2016 年的 12.9 億元增長至 2020 年的 26.3 億元,復(fù)合增長率為 19.5%。預(yù)計 2020 年至 2025 年將以 1

32、6.6%的復(fù)合增速繼續(xù)增長。歐美公司占領(lǐng)信號鏈芯片主要市場,國產(chǎn)替代空間廣闊。從國際格局看,各大廠商均基 于電池管理芯片均推出了相應(yīng)的電池管理系統(tǒng)(BMS)產(chǎn)品設(shè)計方案,電池管理芯片被國 外廠商壟斷。Skyworks 基于其在射頻前端的技術(shù)優(yōu)勢,擁有前端模組、開關(guān)、功率放大 器、低噪聲放大器完整車規(guī)級產(chǎn)品方案。本土廠商方面,思瑞浦產(chǎn)品已導(dǎo)入車用市場,力芯微產(chǎn)品在研。 思瑞浦致力于成為一家模擬與嵌入式處理器芯片供應(yīng)商,目前產(chǎn)品以信號鏈芯片為主。 已建立完整的汽車電子質(zhì)量管理體系并通過相關(guān)客戶的認可,首顆汽車級高壓精密放大 器(TPA1882Q)已實現(xiàn)批量供貨。 力芯微信號鏈芯片深入研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項

33、目在研,主要面向車載高頻或微弱信號等領(lǐng)域。3. 傳感器:多傳感器融合成為必選,催生對芯片的剛需汽車傳感器是信息采集分析的前端系統(tǒng),是將觀察變量轉(zhuǎn)換為可供測量信號的信號轉(zhuǎn)換 裝備。從目前汽車傳感器裝備目的的不同,可分為提升單車信息化水平的傳統(tǒng)微機電傳 感器(MEMS 傳感器)和為自動駕駛提供支持的智能傳感器兩大類。MEMS 傳感器用于 獲取車身信息,如胎壓、油壓、車速等,是維持汽車正常、穩(wěn)定、安全行駛所必備的基礎(chǔ)傳感器。智能傳感器主要用于探測和感知環(huán)境,可以搜集信息并把有價值的信息傳輸 到終端。MEMS 傳感器主要應(yīng)用于動力總成系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和底盤系統(tǒng)中,對汽車的速度、 排放、動力總成、懸架

34、、氣候控制、環(huán)境控制等起著至關(guān)重要的作用。汽車智能傳感器主要包括車載攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、紅外傳感器、超聲波傳 感器等。車載攝像頭是目前自動駕駛中應(yīng)用最廣泛的傳感器,主要用于紅綠燈檢測、交 通標準識別、場景理解和路面識別等功能。激光雷達通過發(fā)射激光束來對周圍環(huán)境進行 探測,不受光照條件和惡劣天氣影響,能夠較好地彌補車載攝像頭測速測距不準的問題。 毫米波雷達使用頻率在 10-200GHz 的電磁波對周圍環(huán)境進行探測,與車載攝像機相比測 速測距更加準確,與激光雷達相比成本適中、體積較小,且能夠處理煙霧天氣。紅外傳 感器利用觀測主體與環(huán)境的溫度差進行探測,不受可見光的影響,是可見度地視線受阻

35、 情況下解決駕駛安全問題的重要手段。超聲波傳感器主要利用發(fā)射超聲波探測障礙物, 常見的超聲波雷達主要有安裝在前后保險杠上的 UPA 和安裝與汽車側(cè)面的 APA。智能駕駛通過傳感器獲得大量數(shù)據(jù),L2 級別的汽車預(yù)計會攜帶 6 個傳感器,L5 級別的汽 車預(yù)計會攜帶 32 個傳感器(超聲波雷達 10 個+長距離雷達傳感器 2 個+短距離雷達傳感 器 6 個+環(huán)視攝像頭 5 個+長距離攝像頭 4 個+立體攝像機 2 個+Ubolo 1 個+激光雷達 1 個+航位推算 1 個),較 L2 增速顯著。可見模擬芯片是自動駕駛系統(tǒng)的必備零件。隨著汽車智能化程度提升,汽車傳感器的價值量也將快速提升。根據(jù)英飛凌

36、預(yù)測,L2 車 需要的傳感器價值量為 160 美元,到 L4、L5 級別的汽車需要則提升為 970 美元。傳感器成本持續(xù)下降,預(yù)計 L4、L5 一行自動駕駛技術(shù)有望在 2025 年左右隨著成本降低 開始逐漸規(guī)?;葡蚴袌?。自動駕駛車輛硬件隨著技術(shù)的發(fā)展規(guī)?;慨a(chǎn)而逐漸降低, 2018 自動駕駛硬件成本在 30 萬人民幣/年,2025 年有望降低至 3 萬元。多傳感器融合顯著提高系統(tǒng)的冗余度和容錯性,從而保證決策的速度和正確性2020 年國內(nèi)多家車企推出 L3 級別的量產(chǎn)車型,采用的多傳感器統(tǒng)合技術(shù)解決方案突出。 特斯拉由于在芯片與算法方面的優(yōu)勢明顯,因此在對象識別和使用場景方面相對更有優(yōu) 勢。

37、以蔚來汽車的智能駕駛平臺化迭代為例可以看到,二代的傳感器數(shù)量顯著超過 1 代的傳 感器數(shù)量,增加了 800 萬像素高清攝、車路協(xié)同感知傳感器、增強自駕感知傳感器等等, 提升駕駛體驗。3.1. CIS:后視+環(huán)視+流媒體需求揚帆起航,為汽車智能化核心車載攝像頭: 識別 、 定位 、 追蹤車輛周圍物體 收集車輛周圍數(shù)據(jù) 為汽車自動駕駛系統(tǒng) 提供可識別的數(shù)字圖像信息 。 車載攝像頭按照安裝位置不同分為前視 、 側(cè)試和后視攝像頭;按照鏡頭個數(shù)分為單目 、 雙目和多目攝像頭 。 量增: 隨自動駕駛級別提升 單車攝像頭數(shù)量顯著提升 如前視攝像頭從最初一個單目逐漸 升級到雙目 、 三目以及多目 。 根據(jù) I

38、HSMarkit 數(shù)據(jù),2020 年平均單車傳感器數(shù)量僅 3.3 個,預(yù)計 2030 年將超過 11 個。 規(guī)格提升:隨自動駕駛級別提升及芯片算力升級 攝像頭像素從最初 30 萬升級到 800 萬 參照智能手機升級趨勢仍有較大提升空間 。在汽車智能化浪潮中,圖像傳感器扮演著重要的角色。汽車上攝像頭的數(shù)量和像素級別 隨著自動駕駛等級的提升不斷提升,以實現(xiàn)更加精準的路況判斷、信號識別及緊急狀況 判斷。汽車廠商對圖像傳感器的需求從傳統(tǒng)的倒車雷達影像、行車記錄儀擴展到電子后 視鏡、360 度全景成像、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、駕駛員監(jiān)控(DMS)等系統(tǒng)。隨著 自動駕駛技術(shù)和安全技術(shù)的發(fā)展,更多的攝

39、像頭方案成為汽車標配,車用圖像傳感器數(shù)量也將從傳統(tǒng)的兩顆左右提升至十余顆。同時,伴隨著更復(fù)雜的應(yīng)用場景對像素要求的 提升,車用圖像傳感器的單顆價值量也將有一定幅度的上漲。車載攝像頭類別滲透率:根據(jù) Yole 的報告顯示,2021 年全球車載攝像頭銷貨量預(yù)計為1.72 億顆,到 2026 年銷量將達到 3.64 億顆,在這 5 倍的增長中,增速最快的將是內(nèi)視 攝像頭,CAGR 達到 22.4%。車載攝像頭市場規(guī)模測算:關(guān)鍵假設(shè):1) 汽車銷量:根據(jù)中國汽車流通協(xié)會預(yù)測 2020-2025 中國乘用車銷量 CAGR 為 4.13%, 2025 -2035 CAGR 為 2.92% 我們預(yù)計 202

40、5/2030 年乘用車銷量分別為 2448/2838 萬臺 。2) 智能汽車滲透率:根據(jù)麥肯錫預(yù)測 2030 年 L0 、 L1 、 L2 、 L3 、 L4 自動駕駛滲透率 分別為 12%、21%、57%、10%??紤]到我國中國智能汽車發(fā)展路線圖 2.0 指出 2030 年搭載 L 2 和 L 3 自動駕駛功能的新車銷量在 2030 年要達到 70%,L 4 占比要達到 20%。 我 們預(yù)計 2030 年 L0 、L1 、L2 、L3 L4 /L5 自動駕駛滲透率分別 0%、 10%、57%、13%、20%。3) 單車攝像頭數(shù)量:我們預(yù)計 L1 、 L2 、L3 、L4 /L5 級自動駕駛汽

41、車單車攝像頭數(shù)量分 別為 2 、4 、8 、12 個;4) 攝像頭價格: 我們預(yù)計前視其他攝像頭 ASP 分別為 500/200 元 ??紤]到產(chǎn)業(yè)鏈日趨 成熟后 ASP 將不可避免的下降 我們假設(shè)前視 其他攝像頭分別按-5%至-2% 的速度降價 。5) 車載攝像頭 BOM 拆解:攝像頭模組(CCM)由三大核心部件組成:CIS、光學(xué)鏡頭和 音圈馬達。其中,CIS 是攝像頭產(chǎn)品價值量占比最大的關(guān)鍵零部件,據(jù) Yole 統(tǒng)計,CIS 在 攝像模組中的價值占比已接近 5 成。我們以 50%的成本占比進行計算。我們預(yù)計到 2030 年國內(nèi)攝像頭市場總規(guī)模有望達到 380 億元??紤]到 2016-2020

42、 年全 球乘用車產(chǎn)量/國內(nèi)乘用車產(chǎn)量均位于 2.8-3.1 之間,我們給予 3 倍乘數(shù)預(yù)計,2030 年全 球攝像頭市場總規(guī)模達到 1141 億元,2021-2030 年 CAGR 為 17.5%。競爭格局: 市場研究機構(gòu) Counterpoint 最新報告預(yù)測,受智能手機、汽車、工業(yè)和其他應(yīng)用需求增 長推動,2022 年全球圖像傳感器(CIS)市場營收將達到 219 億美元,同比增長 7%,其 中手機 CIS 市場將貢獻 71.4%的營收,前三大 CIS 供應(yīng)商索尼、三星和豪威合計營收比例 達到 77%。根據(jù) Frost&Sullivan 統(tǒng)計,汽車市場將是增長最快的 CMOS 圖像傳感器應(yīng)

43、用市 場,至 2023 年將實現(xiàn) 29.7%的復(fù)合年增長率。車載 CIS 競爭格局:2021 年,產(chǎn)能短缺進一步推動車載 CIS 行業(yè)市場集中度上升,龍頭 安森美(45%)及豪威科技(29%)市場份額合計占比超 74%。3.2. 雷達:毫米波+激光雷達互為補償和冗余,為駕駛安全保駕護航圖像傳感器在檢測距離、距離精度、速度檢測精度、壞天氣對應(yīng)、夜間弱光環(huán)境等場景 下存在一定劣勢。毫米波雷達與攝像頭組合基本可以覆蓋絕大部分場景,但無任何冗余。 圖像傳感器+毫米波雷達+激光雷達互為補償和安全冗余,提高整體感知方案的精度及安 全性,保障自動駕駛的安全。根據(jù) NXP 預(yù)測,雷達行業(yè)具備極高成長動能,將從

44、 2020 年的平均每車 1 顆雷達提升到 2025 年的 2 顆雷達,到未來的 5 顆及以上雷達。同時雷達的性能有重大提升,從標準簡 單的目標探測雷達向更高分辨率的成像雷達發(fā)展,推動了半導(dǎo)體技術(shù)進入到車輛的雷達 系統(tǒng)當中。半導(dǎo)體技術(shù)促使雷達正在從目標探測雷達向更高分辨率的成像雷達發(fā)展。雷達從 24GHz 進入了 77GHz,從高耗電變?yōu)闃O省電,從低分辨率到高分辨率系統(tǒng),系統(tǒng)更小、更高效。 雷達探測器可以捕獲超高分辨率的環(huán)境情況,不僅可以進行目標檢測,可能還可以進行 目標分類,在技術(shù)成長方面,這無疑是一個巨大的飛躍。傳統(tǒng)的角雷達,含有收發(fā)器、雷達微處理器、線纜網(wǎng)絡(luò)和電源管理裝置,其中收發(fā)器負

45、責雷達系統(tǒng)的發(fā)送和接收,全部裝置須提供 ASIL-D 型系統(tǒng),并保證電源管理功能安全。 對于遠程雷達而言,其擁有更大的天線群,不同的天線采用類似的半導(dǎo)體技術(shù),不同的 電路板上分布著網(wǎng)絡(luò)、電源管理、微處理器和收發(fā)器。成像雷達有 4-5 個收發(fā)器,每個 收發(fā)器都含有發(fā)射和接收天線,因此一個完整的天線陣列有多個通道,在成像雷達的反 面有一個微處理器,負責處理所有數(shù)據(jù),兼有網(wǎng)絡(luò)和電源管理芯片。以上的雷達系統(tǒng), 共同推動了現(xiàn)今的汽車雷達系統(tǒng)發(fā)展。3.2.1 毫米波雷達:ADAS 核心傳感方式,4D 成像雷達逐漸升溫由于毫米波雷達具有準確測量目標距離和速度的能力,可以不受霧、雨、雪和強光等環(huán) 境條件的影響

46、,目前已經(jīng)成為支持高級輔助駕駛和自動駕駛的主要傳感方式,被廣泛應(yīng) 用于盲區(qū)檢測(BSD)、變道輔助系統(tǒng) LCA)、自動緊急制動(AEB)、自適應(yīng)巡航控制(ACC)、 兩側(cè)來車警告系統(tǒng)(CTA)、后碰撞預(yù)警(RCW)、自動泊車(APA)與代客泊車(AVP)等多個領(lǐng)域 中。在一些新興應(yīng)用中,例如幼兒遺忘檢測系統(tǒng)、車內(nèi)感應(yīng)、腳踢開門、車門障礙物規(guī) 避和自動泊車,毫米波雷達也正日益受到青睞。Yole Dveloppement 數(shù)據(jù)顯示,全球毫米波雷達市場規(guī)模預(yù)計將由 2019 年的 205 億 美元增長至 2025 年的 280 億美元,年復(fù)合增長率為 5%。其中,車載毫米波雷達市場規(guī) 模預(yù)計將由 2

47、019 年的 55 億美元增長至 2025 年的 105 億美元,年復(fù)合增長率達到 11%。從應(yīng)用場景來看,L1 級別目前需要實現(xiàn) ACC 或者 AEB 功能,這樣的系統(tǒng)通常搭載一顆前 向長距離雷達與攝像頭組合,后向功能中的 BSD/LCA 等功能則需要兩顆后角雷達;到了 L2 級別,通常需要再額外多加裝兩顆前角雷達,以實現(xiàn)前向橫穿預(yù)警、帶轉(zhuǎn)向的 AEB、 自動泊車等功能,并與數(shù)顆攝像頭一起實現(xiàn) 360 度車輛環(huán)視。由于能夠以低于激光雷達 6 - 1 0 倍的成本提供類似的性能,高分辨率毫米波雷達(“4D 成像雷達”)得到了業(yè)界普遍關(guān)注。所謂“4D 成像雷達”,通俗地講,就是與現(xiàn)有的傳統(tǒng) 毫米

48、波雷達相比,其在水平和俯仰方向上的分辨率得到了極大提高,可以在任何光照或 天氣條件下,將雷達的功能從測量距離、速度、水平方位角擴展到涵蓋距離、方位、俯 仰角和相對速度的測量,顯著增強了雷達的性能。通過多普勒效應(yīng),成像雷達可以直接進行高精度測速;4D 成像雷達波長更長,穿云透霧 甚至穿雨效果更好,也不受光線的影響,還能和其他傳感器形成很好的互補;另外,4D 雷達成本僅為激光雷達的 1/10,具有普及推廣的成本優(yōu)勢。據(jù)行業(yè)預(yù)測,至 2023 年, 4D 成像毫米波雷達的搭載量或突破 100 萬顆。4D 毫米波雷達與傳統(tǒng)的 3D 毫米波雷達相比,優(yōu)勢主要有 3 點: 可實現(xiàn)“高度”探測,如可實現(xiàn)立交

49、橋與路面車輛的區(qū)分; 分辨率更高,在方位角和俯仰角上都能達到 1 度角分辨率(甚至在超分辨率算法下更 低) ; 可實現(xiàn)對靜態(tài)障礙物進行分類,不過濾靜態(tài)障礙物信息,可探測到路邊的障礙物、較 小的目標如礦泉水瓶、輪胎碎片。Yole Dveloppement 預(yù)測稱,4D 成像雷達將首先出現(xiàn)在豪華轎車和自動駕駛出租車上, 這會帶來 5.5 億美元以上的投資,并在 2020 年至 2025 年間以 124%的復(fù)合年增長率 (CAGR)增長。在 CES 2022 展會上,恩智浦就展示了由多顆級聯(lián) TEF82xx 雷達射頻芯片, 并結(jié)合 S32R45 或 S32R41 雷達處理器芯片所構(gòu)建的 4D 成像雷

50、達方案,可實現(xiàn) 360 度環(huán) 繞感知,從而滿足 L2 +級至 L 5 級的自動駕駛需求。該方案最大的亮點在于率先提供了短 距、中距、長距三合一的并發(fā)多模雷達感測,可實現(xiàn)對汽車周圍寬廣視場的同時感測。 為了達到這個目標,恩智浦利用創(chuàng)新架構(gòu),通過配置低復(fù)雜度傳感器實現(xiàn)了 192 個虛擬 天線通道,來提高原始傳感器硬件的性能。目前雷達市場上,毫米波雷達技術(shù)從 SiGe(鍺硅)轉(zhuǎn)型到 RFCMOS(射頻互補金屬氧化 半導(dǎo)體),并可將仿真模擬和數(shù)字功能集成到同一芯片上,體積更小、功耗更低、帶寬更 高、分辨率更好、探測距離更遠,安放位置更靈活;而 77 GHz 毫米波雷達檢測精度更高、 體積更小巧、探測距

51、離更遠,正在逐步取代 24GHz 傳感器。3.2.2 激光雷達:L4/L5 級別剛需,驅(qū)動自動駕駛技術(shù)向更深層次邁進激光雷達與其他傳感器互為補償跟安全冗余,來提高整體感知方案的精度及安全性。激 光雷達是一種光學(xué)設(shè)備,給光學(xué)和光子世界帶來了巨大的推動力。激光雷達生成可進行 物體分類的高清晰度點云圖像,但是其缺陷在于其對雨水以及灰塵等極端天氣會收到影響。隨著自動駕駛技術(shù)向更深層次應(yīng)用邁進,為了達到未來 L4/L5 車輛運行所需的 10-9 錯誤 率,激光雷達正成為必不可少的工具。它可以生成數(shù)以千萬計的數(shù)據(jù)點來形成點云,提 供周圍環(huán)境的 3D 地圖。通過點云數(shù)據(jù),激光雷達傳感器可以幫助自動駕駛車輛的

52、應(yīng)用程 序以更高效、更準確、更私密和更安全的方式對周圍環(huán)境,包括目標物體和人員的位置, 進行監(jiān)測導(dǎo)航,以確保安全并防止發(fā)生事故。改善道路安全和保護環(huán)境是最能體現(xiàn)激光 雷達優(yōu)勢的兩個方面。激光雷達可以捕捉高清三維信息,通過為車輛展現(xiàn)更詳細的周圍 環(huán)境,最大限度地提高道路安全,并能夠更有效地保護道路上的行人,幫助實現(xiàn)安全出 行。另一方面,由激光雷達支持的高級駕駛輔助系統(tǒng)和互聯(lián)自動駕駛汽車可以帶來強大 的環(huán)境效益。例如,激光雷達可用于構(gòu)建汽車的自動化行人制動系統(tǒng),幫助自動駕駛汽 車確保道路安全,改善交通擁堵。同時,還可以節(jié)省燃油,延長車輛的使用壽命。Yole Dveloppement 預(yù)計,激光雷達

53、應(yīng)用是目前汽車行業(yè)增長最快的賽道之一。從出 貨量看,2025 年全球激光雷達出貨量約為 470 萬個,2030 年將達 2390 萬個;從銷售額 看,2025 年全球激光雷達銷售額約 61.9 億美元,2030 年將達 139.32 億美元。在 2021 年,小鵬 P5、蔚來 ET7、智己 L7、WEY 摩卡、極狐阿爾法 S、寶馬 iX 等均宣布將在新 車上搭載激光雷達。在市場份額統(tǒng)計中,5 家國內(nèi)公司位居前列。速騰聚創(chuàng)以 10%的市場份額排名全球第二, 僅次于法國老牌激光雷達廠商法雷奧;大疆旗下的 Livox 以 7%份額與 Luminar、電裝、老 牌 Tier1 大陸、Cepton 等并

54、列排名全球第 3;innovusion 和華為、禾賽都分別占有 3%的 市場份額。目前,華為、英偉達、禾賽科技、Ouster 等激光雷達 Tier1 廠都在積極布局芯片業(yè)務(wù), 通過投資芯片廠商或自研芯片,打通激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈。 Ouster:自研激光雷達芯片,2021 年 10 月推出 L2X 芯片,使得公司的激光雷達性能成 功翻倍。此外 Ouster 還于 2021 年 10 月收購了 Sense Photonics,擴充了激光雷達芯片產(chǎn) 品線。 華為:積極部署激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈,通過旗下哈勃投資了縱慧芯光、南京芯視界等芯片企 業(yè),部署了 VCSEL、SPAD 等芯片技術(shù)。此外,華為分別于 201

55、2 年、2013 年收購了英國 光子集成公司 CIP、比利時硅光技術(shù)開發(fā)商 Caliopa 兩家公司,確保了其在光芯片領(lǐng)域的 自研能力,提前進行了硅光芯片級 FMCW 技術(shù)布局。車載激光雷達&毫米波雷達規(guī)模測算:1、基數(shù)假設(shè):1) 汽車銷量:根據(jù)中國汽車流通協(xié)會預(yù)測 2020-2025 中國乘用車銷量 CAGR 為 4.13%, 2025 -2035 CAGR 為 2.92% 我們預(yù)計 2025/2030 年乘用車銷量分別為 2448/2838 萬臺 。2) 智能汽車滲透率:根據(jù)麥肯錫預(yù)測 2030 年 L0 、 L1 、 L2 、 L3 、 L4 自動駕駛滲透率 分別為 12%、21%、57

56、%、10%。考慮到我國中國智能汽車發(fā)展路線圖 2.0 指出 2030 年 搭載 L 2 和 L 3 自動駕駛功能的新車銷量在 2030 年要達到 70%,L 4 占比要達到 20% 。 我 們預(yù)計 2030 年 L0 、L1 、L2 、L3 L4 /L5 自動駕駛滲透率分別 0%、10%、57%、13%、 20%。2、車載激光雷達假設(shè):1)2021 年為激光雷達量產(chǎn)元年。2) 單車激光雷達搭載量:以 ROBO-TAXI L4 配置搭載 4 顆激光雷達為例,由于國內(nèi) L4+ 配置在 2024 年及以后才開始小規(guī)模起量(2024 年預(yù)期滲透率為 4%),我們合理假設(shè) 2024 年及以后平均單車激光

57、雷達搭載數(shù)量為 3 顆,2021-2023E 遞減分別為 1.5、2、2.5 顆。3) 乘用車激光雷達出貨量: 激光雷達將是 L3 及以上自動駕駛汽車的必備硬件。根據(jù)高 工智能汽車研究院數(shù)據(jù)預(yù)測,隨著 2022-2023 年國內(nèi)新車搭載 L2 級比例繼續(xù)保持快速增 長,高階智能駕駛搭載激光雷達進入第一輪增長周期,預(yù)計到 2023 年國內(nèi)乘用車前裝激 光雷達規(guī)模將超過 150 萬顆。以 2023 年國內(nèi) 150 萬顆出貨量為基準,按單車搭載數(shù)量及 L2 及以上智能汽車滲透率推算其余年份出貨量。4) 激光雷達 ASP:我們預(yù)計 2021 年激光雷達 ASP 為 350 美元 ??紤]到產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟

58、 后 ASP 將不可避免的下降 我們假設(shè)按 20%- 10% 的速度降價 。3、車載毫米波雷達假設(shè):1)綜合來看,整車采用長+中短的毫米波雷達方案將長期存在。2)單車毫米波雷達搭載量:L1/L2 級別車輛中,單車毫米波雷達的搭載量一般為 1-3 顆, 而隨著 L3 及以上級別車輛的普及,毫米波雷達的單車搭載量將達到 5 顆以上。3)乘用車毫米波雷達出貨量:中國毫米波雷達行業(yè)出貨量由 2014 年的 56.8 萬顆增長至 2018 年的 358.5 萬顆,年復(fù)合增長率為 44.6。4)毫米波雷達 ASP:單個毫米波雷達的價格從 2020 年的平均 91 美元降到 2025 年的平 均 42 美元

59、。(拆分來看,2021 年 77GHz 的毫米波雷達系統(tǒng)單價在 1000 元左右,24GHz 毫米波雷達單價 500 元左右。)2025 年及以后我們以 7%的增速逐年下降。傳感器廠商方面,韋爾股份等公司新產(chǎn)品均已導(dǎo)入車用市場。韋爾股份的 CMOS 圖像傳 感器、LCOS、ASIC 均可用于汽車領(lǐng)域;其中公司 CMOS 圖像傳感器為后視攝像頭 (RVC)、環(huán)景顯示系統(tǒng)(SVS)和電子后視鏡提供了更高性價比的高質(zhì)量圖像解決方案。 激光雷達方面,禾賽、速騰、法雷奧等發(fā)布新產(chǎn)品。禾賽科技推出搭載新一代自研芯片 的車規(guī)級半固態(tài)激光雷達 AT128,并發(fā)布了全新近距超廣角激光雷達 QT128。禾賽 AT

60、128 點頻超過每秒 153 萬個點,具備 200 米10%的超強測遠能力,最遠地面線可以達 到 70 米,能夠為量產(chǎn)車實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的 L3+ADAS 功能提供必要的感知能力。QT128 則 擁有 105超廣垂直視場角,是一款為 L4 級 robotaxi 和 robotruck 等自動駕駛應(yīng)用打造 的補盲雷達。速騰聚創(chuàng)發(fā)布的新一代 RS-LiDAR-M1 是全球唯一實現(xiàn)前裝車規(guī)級量產(chǎn)交付的固態(tài)式激 光雷達。M1 結(jié)構(gòu)極致精簡,體積尺寸極小,為量產(chǎn)車型前裝嵌入提供了極大便利,并實 現(xiàn)了從堆疊式一維掃描到芯片式二維掃描的進化,獨有智能“凝視”功能,可以動態(tài)智 能切換遠近場感知形態(tài),提供更智能、安

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