TPMS芯片专题报告：国产TPMS芯片的成长机会.pdf

谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 1 证券研究报告 行业研究/专题研究 2019年12月24日 计算机软硬件 增持（维持） 谢春生 执业证书编号：S0570519080006 研究员 021-29872036 xiechunshenghtsc 郭雅丽 执业证书编号：S0570515060003 研究员 010-56793965 guoyalihtsc 郭梁良 执业证书编号：S0570519090005 研究员 021-28972067 guolianglianghtsc 金兴 010-56793957 联系人 jinxinghtsc 1计算机软硬件: 值得关注的三条产业逻辑2019.12 2计算机软硬件: 智能汽车基本盘 2020 有望企稳2019.12 3虹软科技(688088 SH,买入): 全球领先的视觉 AI算法提供商2019.12 资料来源：Wind 国产TPMS芯片的成长机会 TPMS芯片专题报告 国产TPMS芯片受益于政策催化迎来发展良机 2017年TPMS（Tire Pressure Monitoring System，胎压监测系统）政策落地，要求 2020 年 1 月 1 日起在产车型出厂全面强制安装 TPMS，行业景气度有望提升。芯片是TPMS核心部件，长期被国外厂商垄断，随着国产技术的成熟和市场空间的打开，国产TPMS芯片有望迎来快速发展的良机。四维图新 11月 26日公告，其子公司杰发科技已成功研制TPMS芯片AC5111 并具备量产能力。我们认为，杰发 TPMS 芯片有望逐步从后装市场进入到前装市场，或将逐步放量。 TPMS是重要的汽车安全产品 TPMS是一种安装在车辆上、监测轮胎气压并在偏离时报警的系统。TPMS可以有效提高行车安全舒适性与燃油经济性。传统汽车视角下，TPMS 是继 ABS、安全气囊后第三大立法安全产品。在汽车智能化视角下，TPMS不是一个孤立的安全系统，而是智能网联体系中的一个感知端口。 TPMS强制安装政策打开 TPMS芯片行业空间 2017年TPMS国标落地，根据规定：自 2019年 1月1日起，中国市场所有新认证乘用车必须安装 TPMS；自 2020 年 1 月 1 日起，所有在产乘用车开始实施强制安装要求。政策直接导致TPMS前装市场需求集中释放，随着TPMS的普及和消费者安全意识的提升，后装市场也将逐步扩大。考虑到 TPMS 使用寿命一般在 5-6 年左右，2025 年或将迎来后装市场存量更新高峰。我们测算 2020年前后装市场对TPMS芯片的需求量在 17.8亿元左右，2021年需求量在 23.8亿元左右。 国产芯片从后装市场切入，进口替代大有可为 目前前装TPMS芯片主要供应商为英飞凌、飞思卡尔等海外厂商。国内具备TPMS芯片量产能力的公司有琻捷电子、广东合微以及四维图新旗下的杰发科技。琻捷电子和杰发科技产品已经通过 AEC-Q100车规认证，单就温度、压力监测精度而言，国产芯片参数媲美海外大厂芯片。国产 TPMS芯片在早期市场拓展阶段更多应用在后装市场，根据公司官网，杰发科技已获得后装订单。进入前装市场需要与整车厂、一级供应商等形成较为稳定的合作关系，我们认为随着国产芯片的成熟和市场口碑的建立，未来向前装市场渗透是大势所趋。 四维图新：AC5111已量产，有望逐步放量 目前，四维子公司杰发科技TPMS芯片研制成功并具备量产能力。其TPMS产品 AC5111 测试结果表明，其在性能、功耗指标上都能比肩国际顶尖大厂。根据公司官网，杰发TPMS芯片已经在后装市场开始量产，未来有望逐步进入到前装市场。TPMS生命周期在 5-6年，我们预计，2025年或将迎来TPMS更换潮，届时，杰发科技TPMS芯片市场份额有望进一步扩大。 风险提示：乘用车销量低于预期，政策执行力度不及预期，渗透率提升不及预期。 (5)1024395318/12 19/02 19/04 19/06 19/08 19/10(%)计算机软硬件 沪深300行业评级： 一年内行业走势图 相关研究 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 2 正文目录 TPMS国产芯片有望崛起 . 4 TPMS政策：2020年在产乘用车强制安装 . 4 TPMS组件：芯片成本占比高 . 4 TPMS：国产芯片有望崛起 . 4 TPMS是重要的汽车安全产品 . 5 工作原理 . 5 TPMS是安全系统，也是智能驾驶感知端口 . 7 TPMS产业链：上游存在国产替代机会 . 8 产业链构成：上游芯片供应商掌握定价权 . 8 TPMS芯片竞争格局：国产芯片有望逐步打破海外垄断 . 9 TPMS驱动力：政策+技术双轮驱动 . 12 政策带来最后的跃迁 . 12 政策出发点是安全与环保 . 12 相比海外政策，国内要求较高 . 12 市场有望完成最后的跃迁 . 13 技术与需求渐进式推动 . 13 TPMS芯片市场空间：2020年前装放量，2025后装高峰 . 15 量：2020前装有望放量，2025预计后装高峰 . 15 价：初期低价切入市场，集成化趋势下单价有望提升 . 15 空间：2020年前后装市场规模有望达 17.8亿元 . 15 推荐标的：四维图新 . 17 风险提示 . 18 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 3 图表目录 图表1： TPMS两类技术路线对比 . 5 图表2： TPMS工作原理 . 5 图表3： TPMS结构（以英飞凌为例） . 6 图表4： TPMS构成 . 6 图表5： TPMS可以防止胎压不正带来的危害 . 7 图表6： 不同视角下的TPMS：从安全系统到感知端口 . 7 图表7： TPMS成本结构（根据万通智控招股书测算2016） . 8 图表8： TPMS产业链以及各环节主要供应商 . 9 图表9： 2018年全球TPMS中游市场格局 . 9 图表10： 全球TPMS中下游 OEM市场主流合作关系 . 9 图表11： TPMS芯片供应商代表产品集成程度、价格对比 . 10 图表12： TPMS芯片代表产品精度参数对比 . 10 图表13： 汽车电子供应链准入基本门槛 . 11 图表 14： 车企层面准入门槛：OEM供应体系进入流程 . 11 图表15： 我国汽车强制性标准体系 . 12 图表16： TPMS发展大事件 . 13 图表17： 国内标准较严. 13 图表18： TPMS发展趋势：高度集成化、无线无源化 . 14 图表19： 功能集成提升TPMS单车价值 . 14 图表20： OEM市场TPMS芯片行业空间测算 . 15 图表21： 后装市场TPMS芯片行业空间测算 . 16 图表22： TPMS芯片市场规模测算 . 16 图表23： 杰发科技产品路线图 . 17 图表24： 杰发AC5111的工作流程图 . 17 图表25： AC5111优势 . 18 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 4 TPMS国产芯片有望崛起 TPMS政策：2020年在产乘用车强制安装 政策规定 TPMS强制安装。2017 年 TPMS政策落地，根据政策规定，2019年 1月 1日起，中国市场所有新认证乘用车必须安装TPMS，自2020年 1月1日起，所有在产乘用车开始实施强制安装要求。我国乘用车TPMS的装配主要集中在中高端车型，小微型车装配率不高，未来几年存在较大的渗透空间。根据产业调研的情况，我们预计，2019年TPMS前装市场渗透率约为40%，政策要求下 2020年TPMS的前装渗透率有望达到 100%。 TPMS组件：芯片成本占比高 芯片占TPMS成本比例在一半左右。TPMS物料包括电池、各类传感器、气门嘴、MCU、射频模块、天线等组件，各类物料通常被集成为电池和 TPMS 芯片后销售给 TPMS 集成商。根据万通智控招股说明书，芯片成本占 TPMS 成本 46%左右。各部分成本占比大概为：芯片 46%左右，电池13%左右，气门嘴 20%左右，其他组件占比和人工费约为20%左右。 TPMS：国产芯片有望崛起 国产TPMS芯片量产。在汽车电子芯片领域，主流供应商以欧美和日本厂商为主，包括恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨等厂商。目前，汽车电子化和智能化的产业趋势已非常明显，芯片和软件在汽车中占比将逐步提升。在此趋势下，中国车载芯片厂商逐步打破海外垄断，在车载芯片各个环节逐步落地国产片化芯片。在 TPMS芯片领域，本土企业琻捷电子、广东合微以及四维图新旗下的杰发科技已具备 TPMS芯片量产能力。 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 5 TPMS是重要的汽车安全产品 工作原理 TPMS是Tire Pressure Monitoring System（胎压监测系统）的缩写，是一种安装在车辆上、监测轮胎气压并在偏离时报警的系统。 TPMS分类：间接式&直接式。TPMS按照产品分类来看，可以分为直接式TPMS和间接式TPMS。间接式TPMS（Wheel Speed Based TPMS），是通过汽车 ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差异，来达到检测胎压的目的。直接式 TPMS（Pressure-Sensor Based TPMS）则是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并传输有关数据。 直接式TPMS是主流技术路线。胎压监测最早使用间接监测技术，间接式监测主要优点是成本低，但可靠度低，且只能在行驶中监测。伴随全球趋严的行业标准，直接监测逐步取代间接监测，是目前主流技术路线。从产品性能、成本优势及法规政策三大层面，直接式TPMS均要优于间接式TPMS。 图表1： TPMS两类技术路线对比 类型 测量参数 工作原理 可靠度 成本 直接式 压力、温度、加速度 传感器直接感知 高 高，一车至少四个 间接式 车轮转速 借助转速传感器等推断 低 低，借助ABS软件升级即可 资料来源：汽车轮胎压力监测技术的发展201201、华泰证券研究所 直接式TPMS结构与工作原理：整套TPMS由传感器和接收器组成，传感器安装于轮胎，接收器安装于驾驶室内，按功能TPMS又可进一步分三个部分： 1） 监测模块：包括MEMS压力传感器、温度传感器、加速度传感器等。传感器监测轮胎实时信息，这些信息经模数转换电路转化后传送给 MCU。 2） 处理计算模块：包括集成了低频和射频通信技术的 MCU、RF 发射单元。其中 MCU处理调制传感器传来的信息，并通过 RF发射单元发送给接收器。 3） 接收模块：包括天线、MCU和显示器等。接收模块接收信息并通知驾驶员。 图表2： TPMS工作原理 资料来源：华泰证券研究所 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 6 图表4： TPMS构成 资料来源：英飞凌官网、华泰证券研究所 功能上，TPMS可以提高行车安全舒适性与燃油经济性。一方面，不正常的胎压会影响汽车制动效果、导致爆胎甚至引发交通事故。另一方面，不正常的胎压会减少轮胎寿命、加剧悬架磨损并增加油耗。TPMS的存在可以辅助车主保持胎压在合理范围内，保障行车安全、降低后期保养费用、提高燃油经济性。 图表3： TPMS结构（以英飞凌为例） 资料来源：英飞凌官网、华泰证券研究所 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 7 图表5： TPMS可以防止胎压不正带来的危害 资料来源：FreescaleTPMS解决方案白皮书2014、华泰证券研究所 TPMS是安全系统，也是智能驾驶感知端口 传统汽车视角：是继 ABS、安全气囊后第三大立法安全产品。TPMS 是汽车电子产业中的一个细分领域。汽车电子可分为两大类：1）电控系统：侧重汽车的工具属性，致力于智能驾驶以及自动驾驶的实现，涉及发动机、底盘系统（传动、制动、转向、行驶系）以及车身各部分；2）车载电子：侧重汽车消费属性，致力于营造舒适的驾乘体验。TPMS则兼具工具属性和消费属性，辅助驾驶并提高驾乘体验。根据安装位置看，TPMS可被划入汽车底盘系统下的行驶系。根据功能看，TPMS是继ABS、安全气囊后第三大立法安全产品。 图表6： 不同视角下的 TPMS：从安全系统到感知端口 资料来源：华泰证券研究所 智能网联视角：感知端口。在汽车产业新四化背景下，TPMS 不是一个孤立的安全系统，而是智能网联体系中的一个感知端口。目前，在汽车轮胎上的传感器主要分布在两个系统中，包括 ABS系统中的转速传感器和 TPMS中的压力、温度传感器。轮胎作为行驶系核心组件，未来会更多地融入智能网联体系，其作为传感器的角色有望发挥更多的作用。 行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 8 TPMS产业链：上游存在国产替代机会 产业链构成：上游芯片供应商掌握定价权 TPMS 产业链大致可以分为三个环节。上游参与者是各类物料供应商，中游参与者是TPMS集成商以及零部件供应体系，下游则通过 OEM和AM市场接触消费者。 上游：芯片存在技术垄断，供应商掌握定价权。TPMS物料包括电池、各类传感器、MCU、射频模块、天线等组件，各类物料通常被集成为电池和 TPMS 芯片后销售给 TPMS 集成商，其中芯片占TPMS成本比例在 46%左右（根据万通智控招股书测算）。就 TPMS芯片而言，传感器、MCU 等单一组件供应商众多，但能提供完整解决方案的供应商全球仅有英飞凌、飞思卡尔、GE等几家。 中游：技术门槛不高但存在市场壁垒。 1）技术门槛不高：中游本质是集成商，采购上游完整的芯片解决方案产品和电池，集成后进入零部件供应体系，最终交付主机厂。国内TPMS供应商较多，以保隆科技、万通智控为代表，市场集中度有待提高。 2）OEM 供应体系存在准入门槛：由于新车型推出之前，供应体系内部需要长达一至两年的合作开发，体系内已建立了相对稳定的合作关系。海外市场经过长期竞争格局相对稳定，国内正在逐渐实现国产替代，本土公司保隆科技等已经进入合资品牌供应体系。 3）利润空间受挤压：上游掌握定价权，下游主机厂议价能力强会进行压价，中游利润空间受到挤压。 下游：主机厂具备议价能力。前装市场客户主要是各大主机厂，在下游行业不景气时会有一定的压价现象。后装市场需求来自后期维修、改装，直接面向终端消费者。 图表7： TPMS成本结构（根据万通智控招股书测算 2016） 资料来源：万通智控招股说明书、华泰证券研究所 芯片46%电池13%其他41%行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 9 图表8： TPMS产业链以及各环节主要供应商 资料来源：盖世汽车研究院、华泰证券研究所 TPMS芯片竞争格局：国产芯片有望逐步打破海外垄断 英飞凌、飞思卡尔等海外巨头瓜分全球市场。TPMS芯片的物料包括各类传感器、MCU，能提供 MCU和传感器的厂家很多，但能提供TPMS芯片整体解决方案提供者并不多，主要厂商包括海外电子巨头英飞凌、飞思卡尔、GE以及Melexis；TPMS集成商主要包括：Schrader、太平洋工业以及 ZT-TRW，主要向英飞凌、飞思卡尔、GE采购TPMS芯片。 图表9： 2018年全球 TPMS中游市场格局 图表10： 全球 TPMS中下游 OEM 市场主流合作关系 车系 集团 Schrader 太平洋工业 ZF-TRW 德国大陆 德系 大众 宝马 奔驰 日系 丰田 本田 日产 美系 通用 福特 其他 沃尔沃 现代 资料来源：BIS Research、华泰证券研究所 资料来源：盖世汽车研究院、华泰证券研究所；注：Schrader 已被Sensata 收购 国产芯片落地，对标海外产品参数更优。目前，国内具备 TPMS 芯片量产能力的公司包括琻捷电子、广东合微以及四维图新旗下的杰发科技等。琻捷电子和杰发科技产品已经通过 AEC-Q100 车规认证。单就温度、压力监测精度而言，国产芯片参数媲美海外大厂芯片。 Schrader, 58.32%太平洋工业14%ZF-TRW11%德国大陆6% 其他10.68%行业研究/专题研究 | 2019年12月 24日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 10 图表11： TPMS芯片供应商代表产品集成程度、价格对比 供应商 推出年 产品 参考价(元/颗） 传感器 市场情况 英飞凌 2010 SP370-23-106-0 46 压力、温度、加速度、电压 全球垄断 飞思卡尔 2015 FXTH871502DT1 27 压力、温度、加速度、电压 2016 FXTH8715117T1 61 压力、温度、双轴加速度、电压 广东合微 2016 HIWAY800 - 压力、温度 已量产 琻捷电子 2017 SNP70X - 压力、温度 已量产30万颗，获得OEM订单 杰发科技 2018 AC5111 - 压力、温度、双轴加速度 已量产 资料来源：各公司官网、采芯网、华泰证券研究所 图表12： TPMS芯片代表产品精度参数对比 供应商 产品 压力范围 温度精度() 压力精度 体积W*L*H（mm） 英飞凌 SP370-23-106-0 100450kPa 3（-2070） 5（其他） 7kPa（050） 9kPa（5070） 17.5kPa（其他） - 飞思卡尔 FXTH871502DT1 1001500kPa 3（-2070） 20kpa（070） 7 x 7 x 2.2 FXTH8715117T1 广东合微 HIWAY800 0700kPa 01400kPa 3（-2070） 5（其他） 1.3% FS（070） 1.9% FS（-200，7085） 3.0% FS（-40-20，85125） 6 x 6 x 2.4 琻捷电子 SNP70X - 1.5（-2070） 5kpa（-40125） 6 x 5 x 1.9 杰发科技 AC5111 - 3（未知） 5kpa（未知） - 资料来源：各公司官网、采芯网、华泰证券研究所 从 AM 市场逐步进入 OEM 市场。1）国产芯片已经进入 AM 市场，并已拉开降价序幕。根据各公司官网，三个公司均已实现量产，其中琻捷电子官网新闻表示已获得 OEM订单，杰发科技目前只有 AM 市场芯片订单。2）进入 OEM 市场需要时间。芯片一般通过一级供应商进入OEM供应体系，国内对接OEM的TPMS集成商包括保隆科技、万通智控，目前主要采用英飞凌和飞思卡尔的TPMS芯片。在相对严格的供应商管理体系下，二级供应商、一级供应商以及主机厂需要长期合作形成稳定关系，同时一般是主机厂掌握 TPMS芯片选择的话语权。订单签订后零部件设计方案相对固定，产品更新换代前一般不会更芯片供应商。