前言:
疫情以來,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性以及產(chǎn)量都受到了極大的影響,芯片短缺幾乎已成為很多行業(yè)不可避免的難題,其中尤為值得注意就是汽車行業(yè)。
在智能化、電動化和網(wǎng)聯(lián)化的趨勢加持下,汽車對于芯片的需求與日俱增,而短缺的芯片供給則成為了阻礙汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大阻力。
新能源汽車賽道或成最強(qiáng)引擎
半導(dǎo)體應(yīng)用遍布消費(fèi)電子、汽車電子、通信、工業(yè)、醫(yī)療、航空等幾乎所有領(lǐng)域。
根據(jù)WSTS數(shù)據(jù),預(yù)計2022年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額將繼續(xù)增長10.1%,達(dá)到6065億美元,增速較2021年將回落15pcts,但仍是歷史高位。
就芯片產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看,晶圓代工廠的不斷擴(kuò)廠,將被認(rèn)為直接帶動半導(dǎo)體設(shè)備和材料需求的提升。
而在這兩塊,國產(chǎn)自給的缺口較大,市場迅速擴(kuò)容,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備和材料細(xì)分領(lǐng)域龍頭有望抓住黃金機(jī)遇期實(shí)現(xiàn)快速崛起。
汽車半導(dǎo)體出現(xiàn)下滑但依舊增長
雖然隨著疫情的逐步緩解,供應(yīng)鏈的問題得到了逐步的解決,但是由于供應(yīng)鏈的復(fù)蘇速度遠(yuǎn)小于預(yù)期的速度。
IHS此前曾預(yù)測,2020年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模將為380億美元,受益于汽車電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化趨勢的影響,汽車半導(dǎo)體市場將會持續(xù)擴(kuò)大,預(yù)計到2026年將增長到676億美元。
在疫情之前,全球汽車市場是傳統(tǒng)車廠通吃的局面,那么疫情的到來在一定情況下壓縮了傳統(tǒng)車廠的銷售空間,而新勢力造車與銷售模式提供了更多可能的發(fā)展。
汽車芯片需要嚴(yán)格測試才能保證其可靠性,同時需要芯片制造商能夠提供長期的供貨需求。
這也是汽車芯片與其他種類芯片最大的區(qū)別所在。而這是這一特性使得汽車芯片在疫情的沖擊下,供應(yīng)鏈顯得愈發(fā)脆弱。
雖然汽車市場也受到了芯片短缺的影響,但是其市場表現(xiàn)并沒有因?yàn)橐咔槎霈F(xiàn)下滑,這一表現(xiàn)與整體市場是相符的。
功率半導(dǎo)體市場最為受益
汽車電動化為功率半導(dǎo)體需求端帶來強(qiáng)勁動能。汽車的電動化將為功率器件帶來巨大的新增市場空間。
功率半導(dǎo)體器件是新能源發(fā)電設(shè)備中變頻器的核心器件,每GW中光伏和風(fēng)電設(shè)備的功率半導(dǎo)體含量為2000-5000歐元,清潔能源蓬勃發(fā)展的亦能帶動功率器件需求。
新能源車應(yīng)用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量,預(yù)計2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%,預(yù)計2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
而目前SiC-MOSFET已導(dǎo)入新能源汽車領(lǐng)域,碳化硅材料制造的功率器件相較于硅基器件, 可以顯著降低開關(guān)損耗、更容易實(shí)現(xiàn)小型化、更耐高溫高壓,在大功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢。
車規(guī)芯片將得到全面增長
在汽車智能化升級的背景下,主要包括感知層面對CIS的需求,數(shù)據(jù)傳輸層對高速數(shù)據(jù)傳輸處理芯片的需求,以及數(shù)據(jù)處理層面對存儲芯片和MCU的需求。
①預(yù)計未來每輛車基本需要配置11-15目攝像頭,每年全球汽車產(chǎn)量大概在8000萬到1億輛之間。
全球汽車CIS需求大約13億顆,平均售價為6美元,全球汽車CIS市場規(guī)模約80億美元。
②在后移動計算時代,車用存儲將成為存儲芯片中重要的新興增長點(diǎn)。
其中NOR Flash 在汽車電子中主要用于汽車儀表盤的顯示屏、ADAS系統(tǒng)等對啟動速度要求較高的電子設(shè)備中,隨著自動化程度越高,所需的存儲容量也隨之增長。
③隨著汽車電動化和智能化的發(fā)展趨勢,對MCU的性能和數(shù)量都提出了新的需求。
智能化增加了駕駛信息系統(tǒng)、油門控制系統(tǒng)、自動泊車、先進(jìn)巡航控制、防撞系統(tǒng)等對MCU芯片的需求。
④隨著汽車智能化的升級,整車所需ECU、傳感器以及顯示器數(shù)量提升,拉動了連接芯片的需求。
隨著汽車智能化的不斷升級,車載LVDS芯片需求將被持續(xù)拉動。
⑤車規(guī)驗(yàn)證的周期長且難度大,對供應(yīng)商而言是門檻高,高門檻鑄就了高壁壘,尤其是在車用半導(dǎo)體方面。
國內(nèi)外車企長期使用的都是國外幾家龍頭企業(yè)的產(chǎn)品,但現(xiàn)在已經(jīng)開始出現(xiàn)了變化。
碳化硅還面臨著來自氮化鎵的競爭
當(dāng)前化合物半導(dǎo)體布局功率器件還處于早期階段,技術(shù)路徑并未固定。
碳化硅更適合于一些高功率領(lǐng)域,比如說特高壓電網(wǎng)、風(fēng)電、光伏、儲能以及新能源汽車,在新能源汽車中,一個電池電壓系統(tǒng)的升級,對碳化硅系統(tǒng)作用體現(xiàn)得就越明顯;
預(yù)計到2023年用SiC車用功率半導(dǎo)體全面替代旗下汽車的硅基IGBT,但是更多電子領(lǐng)域人士認(rèn)為,未來碳化硅等化合物半導(dǎo)體與硅共存將會是常態(tài)。
隨著汽車平臺高壓化趨勢愈演愈烈,預(yù)估2025年電動車市場對6英寸SiC晶圓需求將達(dá)169萬片。
亞洲汽車半導(dǎo)體市場成重心
根據(jù)Inkwood Research的數(shù)據(jù)顯示,目前亞太地區(qū)的汽車半導(dǎo)體是全球最大的市場,這一趨勢在未來幾年將會愈加明顯。
2020年,亞太地區(qū)汽車半導(dǎo)體銷售達(dá)到了176億美元,到2028年,這一數(shù)字預(yù)計將會翻一番,規(guī)模將達(dá)到358億美元。
中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,全年中國汽車銷量達(dá)到2531.1萬輛,連續(xù)12年蟬聯(lián)全球第一位。
從中國市場汽車的產(chǎn)銷量來看,在政府政策的推動下,國內(nèi)新能源汽車的普及率將會在未來幾年快速提升。
同時,由于消費(fèi)者對于新能源汽車等新觀念,新功能等接受程度較高,這些領(lǐng)域?qū)谖磥韼啄暌琅f會保持較快的增長速度。
結(jié)尾:芯片供給緊張助推供應(yīng)鏈國產(chǎn)化
從全球市場競爭格局來看,國際廠商在車規(guī)級半導(dǎo)體領(lǐng)域中占據(jù)領(lǐng)先地位,車規(guī)級半導(dǎo)體國產(chǎn)化率較低。
疫情導(dǎo)致海外廠商大面積停工,車企下調(diào)汽車銷量預(yù)測使得晶圓代工廠的車規(guī)級半導(dǎo)體產(chǎn)能向消費(fèi)電子轉(zhuǎn)移。
部分車企的功率半導(dǎo)體、電源管理芯片、汽車控制芯片受供給緊張的影響存在斷供風(fēng)險。
我國車企對國產(chǎn)供應(yīng)鏈的需求意愿進(jìn)一步加強(qiáng),國內(nèi)車規(guī)級半導(dǎo)體企業(yè)迎來發(fā)展良機(jī)。
部分資料參考:半導(dǎo)體投資聯(lián)盟:《集微咨詢:如何“顛覆”汽車半導(dǎo)體市場?造車新勢力+中國汽車半導(dǎo)體廠商》,廣發(fā)證券:《2022年汽車電子投資策略:需求為王,贏產(chǎn)品者贏市場》,中信建投證券:《功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究:電動車大時代,碳化硅新世界》,半導(dǎo)體行業(yè)觀察:《長城、上汽、吉利……車企爭相加碼,第三代半導(dǎo)體行業(yè)風(fēng)起云涌》,證券時報:《碳化硅襯底供不應(yīng)求 資本搶灘新能源汽車市場》