電子行業(yè)專題研究報(bào)告

電子行業(yè)專題爭論報(bào)告一、電動化+智能化趨勢下，車用半導(dǎo)體需求大增電動汽車逐步放量，推動車用半導(dǎo)體市場加速成長車作為單純移開工具的屬性逐步向作為移動智能終端的其次空間轉(zhuǎn)變。面對極度簡單及惡劣的行車環(huán)境，智能汽車需要感知、決策和執(zhí)行層三個(gè)維度全方位的技術(shù)進(jìn)步，不僅需要傳感器、芯片等電子設(shè)備數(shù)量和性能的大幅提升，更需要底層電子電氣架構(gòu)的全面優(yōu)化，與之對應(yīng)的電子設(shè)備功耗呈幾何級別增加。電動平臺是智能汽車的最正確載體電動車機(jī)械構(gòu)造大幅簡化，全開發(fā)的電動平臺在變革本錢及難度上均有顯著優(yōu)勢。的掌握策略和較慢的響應(yīng)速度，電機(jī)對指令的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性極高，契合智能汽車核心要求。壓電力平臺可支撐更高強(qiáng)度的電子設(shè)備荷載。軟件定義汽車，產(chǎn)品競爭焦點(diǎn)轉(zhuǎn)變主要集中于硬件層面的部件級別創(chuàng)以及漸進(jìn)式改進(jìn)，在軟件層面的智能化上進(jìn)步格外緩慢。在于產(chǎn)品競爭焦點(diǎn)從原有的動力系統(tǒng)等硬件性能向智能網(wǎng)聯(lián)的軟件性能轉(zhuǎn)變，通過OTA升級可進(jìn)展整車級別性能的持續(xù)提升，實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。變革。特斯拉確立了智能汽車主導(dǎo)設(shè)計(jì)，并在各核心環(huán)節(jié)承受垂直一體化布局，推動技術(shù)邊界外移。動力系統(tǒng)：承受以動力電池、電機(jī)、電控為核心，機(jī)械構(gòu)造大幅及芯片，通過銷售車輛的行駛數(shù)據(jù)持續(xù)訓(xùn)練提升算法并通過OTA升級逐步解鎖智能駕駛功能，實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式升級。用模塊化平臺。例如群眾打造MEB平臺〔ModularElectrificationt〔m，寶馬打造R平臺〔tyey，戴姆勒打造MEA〔ElectricVehicleArchitecture〕發(fā)的全模塊化平臺，拓展性強(qiáng)，可充分發(fā)揮電動車型在智能化、操縱性和空間配臵方面的優(yōu)勢，顯著提高車型迭代速度，降低車型開發(fā)本錢以及零部件選購本錢，強(qiáng)化產(chǎn)品競爭力。車型平臺生命周期為5-7MEB平臺車型2023MEA平臺車型EQA于2023年上市，寶馬首款FSAR平臺車型i5于2023年上市等而目前我們已經(jīng)看到國內(nèi)外的傳統(tǒng)車廠及造車勢力的放量。“電動化+智能駕駛+能源汽車”已經(jīng)成為當(dāng)前汽車行業(yè)三大核心驅(qū)動力，汽車電子也因此成為半導(dǎo)體下游領(lǐng)域需求增長最快的市場。PwC數(shù)據(jù)，目前全球/整車本錢〕30%，將來會逐步提升到50%以上，進(jìn)展空間很大；從確定值看，目前單車汽車半導(dǎo)體價(jià)值量在358美金，將來將以每年5-10%的增速持續(xù)提升。從應(yīng)用領(lǐng)域來看目前汽車電子半導(dǎo)體仍集中于動力系統(tǒng)信息消遣系統(tǒng)底盤&安全以及車身四者占據(jù)約76%的車用半導(dǎo)體份額。不過從增速來看，ADAS和混合/電動系統(tǒng)領(lǐng)域車用半導(dǎo)體的復(fù)合增長率最高，IHS估量2023-2023年兩者復(fù)合增長率分別能 夠到達(dá)15%/18%，汽車電子大廠賽普拉斯亦認(rèn)為 ADAS能夠在2023-2023迎來17.6%的復(fù)合增長率。，這也是能源汽車較傳統(tǒng)汽車電子零部件及半導(dǎo)體器件核心增量所在〔包括電驅(qū)動電機(jī)、逆變器與變速器、車載充電機(jī)以及DC/DC轉(zhuǎn)換器組成，此外還包含高壓電纜、充電線、熱治理系統(tǒng)和高壓配電模塊。為了便利直觀比較能源汽車動力傳動系統(tǒng)電子零部件及半導(dǎo)體器件價(jià)值量變化，我們將接近8000美元的鋰電池組去掉后對動力傳動系統(tǒng)各ECU進(jìn)展比較，覺察逆變器和車載充電機(jī)的單體價(jià)值量最高分別接近700/600美元且通常在高端配臵上配備2個(gè)。此外BMS、熱治理以及 DC/DC轉(zhuǎn)換器等ECU價(jià)值量均在 200-300美元之間。ECU主要表達(dá)在單車ECU佐思汽研，2023年汽車平均ECU到達(dá)25個(gè)，高端型號平均到達(dá)50-70個(gè)，奧迪A8單車ECU數(shù)量超過100個(gè)。ECU在車載網(wǎng)絡(luò)中并非孤立存在，各個(gè)ECU之間需要交換信息，例如儀表需要發(fā)動ECU數(shù)量的增加導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加，車載網(wǎng)絡(luò)已成為發(fā)動機(jī)之后其次重的組件。將來5千米的線束根底上帶來布線簡單度、功耗及本錢的大幅提升，對汽車輕量化、電動化帶來巨大挑戰(zhàn)。ECU性能瓶頸、實(shí)現(xiàn)更多功能甚至軟件升級的一種可行方法。傳統(tǒng)分布式架構(gòu)一個(gè)ECU對應(yīng)一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)功能，通過CAN等總線技術(shù)連接。而域掌握器架構(gòu)對ECU框架進(jìn)展優(yōu)化，典型的架構(gòu)依據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為動力總成、車輛安全、車身電子、智CPU/GPU芯片較為集中的掌握每個(gè)域，從而為更簡單的功能供給支撐。以博世、大陸、安波福等為代表的Tier1廠商都將電氣架構(gòu)集中化作為技術(shù)進(jìn)展路徑。MEB駕駛域和智能座艙域三域集中式電氣架構(gòu)是域集中式格外徹底的方案。其中，車輛掌握域根本將原動力域、底盤域和車身域等傳統(tǒng)車輛〔U掌握智能駕駛域和智能座艙域則專注實(shí)現(xiàn)汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化。目前行業(yè)中解決方案較多集中于智能駕駛和智能座艙域，主要緣由是其相較底盤和動力掌握系統(tǒng)技術(shù)門檻低。而底盤和動力域掌握器不僅技術(shù)莫非更高，因此動力域解決方案通常由極個(gè)別龍頭供給商帶頭或整車廠自研?！爸笓]者”，需要靠芯片、軟件、算法等結(jié)合實(shí)現(xiàn)功能。域掌握ECU由于功能較之前ECUCPU為主流過渡到將來異構(gòu)式SoC芯片成為主流。軟件方面，域掌握器架構(gòu)需要嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對芯片、傳感器等硬件的掌握，相比傳統(tǒng)功能單一的ECU掌握程序，嵌入式操作系統(tǒng)更為簡單，更類似于例如智能手機(jī)的操作系統(tǒng)。汽車電子掌握單元2030年市場規(guī)模達(dá)1560億美元，ECU仍汽車電子電氣及軟件市場中占比最大的領(lǐng)域，2023年ECU及域掌握年至2030年將保持年均5%的增速。其中ECU將來十年仍占汽車掌握單元主流，域控制單元占比將有2023年的2%提升至2030年的43%。Canalys估量2023年，電動汽車將占全球車銷量的7%66%，銷量將超過08加到0年，電動汽車將占全球乘用車總銷量的近一半。依據(jù)IDC，中國5年迎來強(qiáng)勁增長，2023至2025年的年均復(fù)合增長率〔CAGR〕將到達(dá)36.1%，到2025年能源汽車銷量將到達(dá)約542萬輛。其中純電動汽車占比將由2023年的80.3%提升至2025年的90.9%。二、車用功率半導(dǎo)體IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動汽車及.電2.車載空調(diào)掌握系統(tǒng)，使用電流較小的IGBT和FRD，對應(yīng)小功率直流/溝通〔DC/AC〕逆變；3.充電樁智能充電樁，作為開關(guān)元件。電動汽車與傳統(tǒng)燃料汽車在構(gòu)造上最大的區(qū)分在于動力系統(tǒng)和能源供給系統(tǒng)，電動汽車承受了蓄電池、電動機(jī)、掌握器等電子、電氣相關(guān)設(shè)備替代了原有的內(nèi)燃機(jī)、油箱、變速器、火花塞、三元輛傳統(tǒng)燃料汽車用半導(dǎo)體器件價(jià)值為355/混合動力汽車用半導(dǎo)體器件價(jià)值為695美元，幾乎增長一倍。功率半導(dǎo)體器件價(jià)值量17美元，純電動汽車/混合動力汽車為265美元，增加近15倍?！半娮诱莆铡薄GBT是逆變器核心，約占電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)本錢的一半，其打算了整車能源效率。此外豐田利用SiCMOSFET技術(shù)提高能源利用效率。進(jìn)展安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率。隨著電池電量計(jì)算精度不斷提高，電池工藝技術(shù)更加先進(jìn)，充放電曲線更加平坦，電池治理芯片需要更高測量精度。此外由于鋰電池的失效特性，電池治理系統(tǒng)牢靠性和安全性至關(guān)重要。整車掌握器、電機(jī)掌握器與電源治理系統(tǒng)，狹義上講專指整車掌握具有提高車輛的動力性能、安全性能和經(jīng)濟(jì)性等作用。EV/HEV市場的Yole的統(tǒng)計(jì)，2023年在BEV模組市場規(guī)模到達(dá)2.2億美元，估量到2023年，市場規(guī)模將實(shí)現(xiàn)%8V的需求規(guī)模將由2023年的8.1億美元，提升至2023年的17.2億美元，CAGR到達(dá)43.4%。IGBT模塊將來增量主要在能源汽車，市場規(guī)模持續(xù)提升。作為工業(yè)掌握及自動化領(lǐng)T2023年IGBT下游應(yīng)用領(lǐng)域中占比最大的為能源汽車，比重達(dá)31%。據(jù)年全球模塊市場約推測，2023年全球IGBT市場規(guī)模將到達(dá)50億美元，2023-2025年CAGR超5%。IGBT為能源汽車核心，需求提升空間大。能源汽車三大局部中電源幾乎占整車成本的50%，但受限于鋰電池技術(shù)條件，提升空間不大。目前在能源汽車中，最有提升空間是電機(jī)驅(qū)動局部，電機(jī)技術(shù)水平直接影響整車性能和本錢，而電機(jī)驅(qū)動局部最核心元件是IGBTIGBT一半，作用是將高壓電池直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動三相電機(jī)溝通電。此外IGBT在汽車充電樁、車載電控等也有至關(guān)重要的作用，在車載空調(diào)掌握系統(tǒng)、小功率直流/溝通(DC/AC)逆變，也有使用小功率IGBT。IGBT模塊單車價(jià)值量高。電控系統(tǒng)在整車本錢中占比其次，約為的405%中所用到的T〔占充電柱本錢約%，其本錢占比將會更高。在特斯拉的雙電機(jī)全驅(qū)動版車型ModelX中，使用了132個(gè)IGBT36個(gè)，后電機(jī)有96650美元。能源汽車市場景氣度上升，IGBT產(chǎn)業(yè)迎來進(jìn)展黃金期。依據(jù)Trendforce對中國車用IGBT市場規(guī)模的推測，到2025年中國能源汽車用IGBT市場規(guī)模將能到達(dá)210億元，2023-2025年8年累計(jì)增市場份額約900億元；此外，估量2025年配套的充電樁用IGBT市場規(guī)模也將會到達(dá)100億元，8年間累計(jì)增市場份額達(dá)300億元，二者總市場份額或?qū)⒊|。高壓MOSFETIGBT和MOSFET同為充電樁必不行少的功率開關(guān)器件，被稱之為能源汽車充電樁的“心臟”。隨著動力電池技術(shù)的不斷突破以及能源汽車?yán)m(xù)航里程的不斷提高，大功率IGBT快充技術(shù)是將來十年的進(jìn)展趨勢，而目前大局部充電樁企業(yè)紛紛選擇使用另一充電模塊MOSFET模塊?，F(xiàn)階量下，大多數(shù)充電樁企業(yè)主要使用MOSFET作為開關(guān)電源模塊的核心器件。目前IGBT模塊主要用于1000V以上、350A以上的大功實(shí)現(xiàn)。CIS，作為智能汽車最引人矚目的技術(shù)當(dāng)屬自動駕駛。隨著自動駕駛技術(shù)升級及自動駕駛汽車的普及，承載感知功能的車載攝像頭需求TSRCIS市場未來將超越消費(fèi)類應(yīng)用成為僅次于手機(jī)應(yīng)用的CIS其次大應(yīng)用市場。智能汽車迭代升級勢不行擋，汽車為將來CMOS圖像傳感器高增速市場。車載攝像頭最初主要應(yīng)用在倒車系統(tǒng)中，隨著5G商用落地以及ADAS〔AdvancedDrivingAssistanceSystem，高級駕駛關(guān)心系統(tǒng)Omdia2023-2030年，汽車攝像頭及工業(yè)視覺將成為圖像傳感器增速最快的兩大下游領(lǐng)域，其中汽車十年間年均復(fù)合增速估量將能到達(dá)近20%之高。車用攝像頭需求增長主要來源于ADAS〔AdvancedDriverAssistanceSystems，高級駕駛關(guān)心系統(tǒng)ADAS是自動駕駛的主流應(yīng)用技術(shù)方案，其關(guān)鍵是以CMOS傳感器為核心的視覺系統(tǒng)，通過感知道路環(huán)境增加駕駛員可見性，并在駕駛員移預(yù)警、360度環(huán)視、盲點(diǎn)監(jiān)測、自動泊車關(guān)心、自動制動等功能根本都會需要圖像傳感器來作為感知部件，目前圖像傳感器+激光〔DMS〕也將產(chǎn)生對CIS的配備需求。像頭的需求量將隨等級上升而不斷增加，我們估量將來單車配備攝像頭數(shù)量有望到達(dá)11-15目。車載攝像頭依據(jù)安裝位臵可分為前視、環(huán)視、后視、側(cè)視和內(nèi)視，我們推斷到L4/L5自動駕駛級別，前視依凹凸端程度需要1-32-41目，環(huán)視及自動泊車關(guān)心系統(tǒng)將需要4目，艙內(nèi)駕駛員監(jiān)測需要1-21目需求，另外汽車行車記錄儀或者大事記錄儀也會產(chǎn)生1需求或?qū)⒌竭_(dá)單車11-15目。將來5年自動駕駛汽車出貨量將保持高速增長，汽車領(lǐng)域?qū)⒊蔀镃IS廠商進(jìn)展藍(lán)海。依據(jù)IDC，估量全球自動駕駛汽車合計(jì)出貨量將能從2023年的2773.5萬輛增至2024年的5424.7萬輛，滲透率估量超過5成，2023-2024年CAGR達(dá)18.3%，其中L3級別2024年出貨量或?qū)⒌竭_(dá)約 69萬輛。據(jù)Counterpoint推測，2023年全球車載攝像頭市場出貨量約2.25億只估量至2023年出貨量有望到達(dá)2.58億只依據(jù)Yole估量全球車載攝像頭市場規(guī)模2025年有望增至81億美元。自動駕駛級別從L0到L5CIS呈現(xiàn)出向高區(qū)分率進(jìn)展的趨勢，價(jià)值量有望不斷提升。L1-L2低水平的智能汽車對CIS汽車所擔(dān)當(dāng)?shù)鸟{駛?cè)蝿?wù)更加簡單，無論從功能還是安全方面考慮，區(qū)分率的CIS。依據(jù)TSR，目前VGA和200萬像素CIS仍為車用CIS出貨的主流，但將來200萬像素及以上CIS占比將加速提升，估量至2023年200萬像素和500萬及以上像素CIS出貨量將分別到達(dá)10.42億顆和1.54億顆。車載CIS為潛在百億美元大市場。目前汽車圖像傳感器均價(jià)約為4-5美元，類比手機(jī)市場進(jìn)展趨勢，我們認(rèn)為將來車載攝像頭高端化也將能帶動CIS8000萬到1億輛之間，將來汽車平均搭載13個(gè)攝像頭的狀況下，CIS單車價(jià)值量有望超過100器市場空間將到達(dá)近100億美元！自動駕駛平臺拾級而上在算力上為更多攝像頭的搭載制造土壤。由于自動駕駛可通過視覺感知+算法決策來實(shí)現(xiàn)，自動駕駛芯片打算了處理圖像信息數(shù)據(jù)力量的上限，進(jìn)而打算了搭載攝像頭數(shù)量的上限，我們梳理主流自動駕駛平臺升級迭代狀況可以覺察，自動駕駛芯片由 L2向L5自動駕駛級別加速進(jìn)化。以英特爾 MobileyeEyeQ系列芯片為例，從EyeQ1到EyeQ5，單顆芯片的浮點(diǎn)運(yùn)算力量從約0.0044TOPS提升至12TOPS，可支持的攝像頭數(shù)量從1個(gè)提升至10個(gè)，下一代EyeQ6平臺支持的攝像頭數(shù)量可進(jìn)一步提升至12個(gè)。造車勢力相較傳統(tǒng)車企在攝像頭配備上更加激進(jìn)將加速CIS上車進(jìn)程造車勢在推動技術(shù)變革上一向表現(xiàn)出更加樂觀地姿勢，與傳統(tǒng)車企漸進(jìn)式提升自動化水平不同，蔚來等造車勢力多承受“一步到位”的技術(shù)進(jìn)展路線跳過L1L2級加速推動L3、L4車型量產(chǎn)上市自然的其在自動駕駛傳感層的上也領(lǐng)先一步領(lǐng)先“安排”更多數(shù)量攝像頭“上車”。從統(tǒng)計(jì)狀況來看，