汽車電子迎來國產化藍海

吳新竹

近年來，動力電池技術的進步與環保、低碳的出行需求推動新能源汽車走向成熟。2022年1-11月，新能源乘用車國內零售量達503萬輛，同比增長一倍，11月新能源車國內零售滲透率達36.3%；預計2022年國內新能源車批發銷量有望達到650萬輛，2023年批發銷量預計為840萬輛，同比增長30%。

電動汽車是汽車智能化升級的最優載體，2020年汽車電子占整車成本的34.3%，業內預計2030年占比將達到49.6%。類似于個人計算機、智能手機與可穿戴設備對電子產業的推動，汽車智能化為電子產業開創了新賽道，蘋果公司嘗試顛覆性的汽車產品于日前宣告失敗，給行業帶來了充分競爭的機遇。國產半導體及電子企業鏈紛紛向車載領域進發，半導體制程與海外基本處于同一起點，芯片設計方面不斷嘗試打破壟斷，國產PCB、光學產業鏈較為成熟，整車廠不斷積累用戶群體，有助于推進產業鏈的國產替代。

在用戶對更高性能的需求驅使下，中央處理器、顯卡、內存、硬盤等電子產品遵循摩爾定律不斷升級，全球PC市場規模從最初的1億美元左右成長至2021年的2500億美元；智能手機自3G時代起爆發式增長，全球銷量從2007年的約1.1億部增長至13.5億部，市場規模達4480億美元，與智能手機相配的可穿戴設備漸漸興起，出貨量從2014年的2900萬臺增長至2020年的4.4億臺。

蘋果公司在消費電子擴張的大潮中多次推出引領行業的產品，iPhone銷量曾在2015年見頂，此后逐年緩降，在華為被制裁后蘋果承接了部分中高端機的份額，2021年銷量創新高。蘋果的銷量增長期成就了供應鏈代工企業的高速成長，對于同一款部件，蘋果熱衷于扶持不同的代工廠商，從而壓低采購成本；蘋果還注重用戶培養，從應用系統、應用商店到手機支付均自成體系，將用戶鎖定在自己的生態圈里。面對智能汽車風口，蘋果曾設想取消汽車方向盤和剎車踏板，然而多年嘗試過后，蘋果近日披露的自動駕駛登記仍停留在L3級，業內預計第一代蘋果汽車的發售時間至少在2026年以后，意味著未來數年之內并沒有顛覆性的汽車產品。

中航證券指出，汽車價值鏈后移將為消費電子跨界玩家帶來機遇，智能汽車已度過滲透率10%以下的導入期，正駛入成長快車道，滲透率將不斷提升，行業格局未定。Gartner數據顯示，2021年全球半導體市場空間達4741億美元，其中汽車半導體占比為9.5%，產值同比增長25.3%，系增速最快的半導體領域。目前，全球電動汽車競爭格局較為分散，在顛覆性的汽車面世之前，“蘋果模式”恐怕不會重演，汽車電子產業正在迎來百花齊放時代。

新能源汽車電驅需要用IGBT、SiC模塊等控制驅動系統的直流交流電源轉換，內部不同用電系統的轉化及引擎控制、車身控制需要MOSFET等大量功率器件，新能源汽車單車功率半導體價值量約為350-400美元，國產功率半導體廠商持續受益。車載存儲芯片的市場規模將由2020年的24億美元成長至2024年的63億美元，存儲芯片供應商北京君正、兆易創新等已實現部分國產替代。MCU是汽車電子控制單元ECU的核心構成，2021年汽車MCU銷售額達76億美元，據統計，智能汽車ECU的數量是傳統豪華燃油車的兩倍，未來隨著應用場景的不斷豐富，車規級MCU的市場需求將快速增長。

除車用AI芯片之外，車規級芯片因對安全、穩定、可靠性的要求較高，一般采用28nm以上的成熟制程，據統計，72%的車載芯片使用了90nm及以上工藝，該比例到2030年將達到67%左右。國產晶圓廠商已針對成熟制程開啟大規模擴產，2022年上半年，華虹半導體工業應用與汽車電子相關產品業績同比增長超過80%，CIS工藝平臺的產品應用領域已延伸至車用市場，華虹半導體已同時具備8英寸與12英寸生產線量產深溝槽式超級結MOSFET以及先進溝槽柵電場截止型IGBT的能力，IGBT銷售額同比繼續保持三位數百分比的高增長。2022年前三季度，中芯國際累計完成44億美元的資本支出，增加了折合8英寸8.5萬片的月產能，未來5-7年有約34萬片12英寸新產線的建設項目。

據UBS拆解，特斯拉Model 3芯片成本約1516美元，約占全部物料清單成本的6%，各個部分芯片成本排序依次為電驅動、輔助駕駛系統ADAS、娛樂系統與電源分配、車身控制，預計到2030年，全球汽車智能座艙的市場規模將達到681億美元；攝像頭作為ADAS輔助駕駛時代的主力傳感器，廣泛應用于車道檢測、交通標志識別、障礙物監測、行人識別、疲勞駕駛監測等方面，國產廠商已具備了從傳感器、視頻處理芯片到攝像頭的全產業布局，顯示器的國產化水平全球領先；預計到2026年，單車平均攝像頭裝配數量將達到3.8個，全球車載攝像頭的前裝和后裝市場規模將分別達到306億美元和49億美元。

華鑫證券表示，目前智能座艙處于初級階段，智能化程度以及人機交互方式明顯升級，車載顯示應用更具娛樂化、一體化、多樣化與數字化；顯示器已經成為座艙數字化轉型的關鍵促成因素，未來的智能座艙將包括多個顯示器和用戶界面，且伴隨計算性能的升級，中央計算平臺將支持后視鏡和高分辨率娛樂顯示器。

民生證券認為，在智能汽車的成長開拓期，激光雷達、車載鏡頭、車載屏幕、汽車聲學等硬件創新層出不窮，人們對駕駛安全、駕駛體驗的追求是無止境的，自動駕駛和智能座艙的革新將持續演進。

用于ADAS的雷達主要是毫米波雷達和激光雷達，毫米波雷達的結構可拆分為射頻前端、信息處理系統以及后端算法三大部分，射頻部分成本占比約40%，關鍵部件系單片微波集電路MMIC，主要由英飛凌、飛思卡爾等海外廠商供應。毫米波雷達市場規模有望從2015年的20億美元增長至2025年的86億美元，到2026年車用激光雷達市場規模將超過23億美元。激光雷達的上游主要是光學與電子元器件，中游是激光雷達集成商，下游則為應用領域。上游廠商炬光科技、長光華芯等開始發力，長光華芯的VCSEL芯片年內預計會通過客戶認證以及車規IATF16949和AECQ認證。中游如經緯恒潤、德賽西威、中科創達等公司的ADAS產品已打破國外壟斷。

2024年，全球汽車電子PCB產值將達到87億美元。與傳統汽車相比，電動汽車的電控系統及智能化趨勢增加了PCB的需求量，新能源車的單車PCB使用面積增加2-4平方米，單車價值量超過2000元，是普通燃油車的6倍以上。汽車PCB所用的陶瓷基板、聚四氟乙烯線路板、鋁基板以及厚銅板分別用于發動機艙、雷達等安全系統、ABS系統以及安全與信號系統，車用多層PCB可以做到50層的厚度，汽車PCB產品將向HDI板、高頻高速板等高附加值產品方向發展，車載PCB呈現量價齊升的態勢。

西部證券預測全球PCB市場規模在2025年將達到124億美元。成本優勢不斷拉動國產車用PCB的出貨量，特斯拉在中國建廠，小鵬、蔚來、理想等新勢力廠商陸續接觸和驗證國產PCB產品，內資廠商的車用PCB市場份額有望持續提升。

域控制器是指由主控芯片、操作系統和中間件、應用算法軟件等軟硬件有機組成的系統。據麥肯錫預測，2025年，全球域控制器市場規模有望達到1280億美元，其中自動駕駛與智能座艙域控制器有望達到520億美元。據統計，2022年1-5月，中國乘用車前裝標配智能駕駛域控制器芯片排序依次為特斯拉的24.19萬顆、地平線的8.41萬顆、Mobileye的4.63萬顆和英偉達的3.57萬顆。

國內自動駕駛主控芯片廠商有華為以及創業公司地平線、黑芝麻、芯馳科技、寒武紀、芯擎科技等。

隨著汽車智能化需求的快速增長，車載大算力SoC芯片正在加快迭代速度，智能車的芯片成本占比也將大幅提升。

平安證券指出，目前域控制器滲透率較低，尚處于發展的初級階段，智能座艙解決方案仍較為碎片化，集成度有待進一步提升，真正意義上的座艙域控制器尚處于萌芽階段。2021年乘用車自動駕駛域控制器的出貨量約為53萬臺，而其中搭載行泊一體域控制器的上險量僅為37.34萬輛，未來幾年在大算力芯片的成本下降及整車先行品牌的示范效應驅動下，預計2025年智能座艙和智能駕駛域控制器的滲透率將達到21%和19%，搭載量為559萬套和498萬套。