汽车半导体深度报告：大变革时代汽车半导体站上历史的进程.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2021 年 05 月 13 日 行业研究 评级 :推荐 （ 维持 ） 研究所 证券分析师： 吴吉森 S0350520050002 联系人 ： 厉秋迪 S0350121010059 大变革时代， 汽车半导体 站上历史 的 进程 汽车半导体 深度报告 最近一年 行业 走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 电子 0.0 -8.7 14.5 沪深 300 2.0 -13.1 27.4 相关报告 投资要点： 汽车行业向 电 动 化、智能化、网联化 迈进， 产业 链 正 迎来 价值 重构 。 百年 汽车行业正迎来变革 的 时代，汽车正 快速 向 电动化 、智能化、 网联化 发展， 在全球汽车销量进入存量时代的大背景下 ， 得益于全 球对清洁能源的需求， 2020 年 新能源车 销 量 达 324 万辆 ，同比 增长 43%， 销售占比提升至 4.24%， 随着全球 各地政府持续推动 、充电桩 等配套设施加速布局、电动车续航问题逐步解决， 新能源车 正 成为 后疫情时代汽车行业复苏的强劲动力 。 汽车 在向 “三化” 发展的同 时， 产业链价值 构成也正发生剧变 ，与内燃机相关的系统和元器件 正在缩减， 而 三电（ 电池、电驱、电控 ） 的引入快速推升汽车硅含 量 ， 一般情况下 电池、电驱、电控 占整车成本比重 分别 达 38%/6.5%/5.5%，根据 Strategy Analytics 数据， 2019 年纯电动车 单车平均半导体价值达到了 775 美元，为燃油车的两倍有余 。 汽车半导体 受益“三化” 趋势 多 点 开花 ， 各细分领域打开增量空间 。 根据 IHS 数据， 2020 年全球汽车半导体市场规模为 380 亿美元 ， 受 益于汽车行业“三化”趋势， 预计到 2026 年将达到 676 亿美元 ， 英飞凌、恩智浦、瑞萨半导体 等 欧美日巨头 占据 汽车半导体领域 绝 大部分市场份额，我国 部分 企业 已 具备 较强 竞争力，但整体差距仍 较大 。 具体拆分来看， 功率器件 方面， 2020 年 汽车功率器件 市场规 模约为 45 亿美元，随着 单车功率器件价值以及 电动车渗透率继续提 升，预计到 2025 年 达到 92 亿美元； 计算和 控制芯片 方面， 芯片算 力 提升 将带动主控芯片价值 量 成长， 2020 年汽车 计算和 控制类芯片 市场规模约为 108 亿美元，预计到 2025 年增长至 164 亿美元； 存 储芯片 方面，增量 主要 来源于 汽车智能化带来 的数据存储需求， 2020 年全球汽车存储芯片的市场规模约为 40 亿美元，预计到 2025 年 超过 80 亿美元 ； 模拟芯片 方面，电动化 、网联化为 电源管理芯片 、 射频芯片 带来 了增量需求， 2019 年汽车模拟芯片市场规模为 98 亿 美元，预计到 2024 年达到 150 亿美元 ； 传感器 方面， 我们测算 到 2025 年 汽车半导 体 传感器市场 增量将达到 31 亿美元， 增量 主要来 源于车 载 CIS、 毫米波雷达、激光雷达 等智能汽车 标配 硬件 。 汽车 “缺芯” 增加 供应链 导入机会 ， 汽车半导体 国产替代 全面加速 。 2020 年底 至今，疫情等事件性因素导致的晶圆产能错配，叠加部分 汽车芯片厂遭受自然灾害影响，致使汽车“缺芯” 问题 愈演愈烈 ， 我国汽车芯片约 90%依赖进口，而海外汽车芯片 厂商供应短缺 增加 -10.00% 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 电子 沪深 300 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 了国内厂商的供应链导入机会，汽车半导体国产替代进程 有望 全面 提速。此外，结合 政策 和资金面 来看， 我国对石油的进口依赖度持 续攀升 ， 新能源车 能 有效 缓解 我国石油的进口压力，我们认为国家 对新能源车 的 发展是 坚定 不移 的 ，新能源车产业资 本 热度 有望 继续 提升 ； 客户 方面 ， 我国 是汽车产销大国， 新能源车 产业链成熟 ， 叠 加特斯拉国产化 趋势 ， 将 进一步 推动我国汽车半导体供应链发展 ； 技术壁垒方面 ， 我国在 车规级 芯片制造领域 相比 消费电子芯片 对外 部依赖 更小 ，为产业链企业 长期 发展奠定了良好基础 。 因此 综合来 看， 汽车半导体政策、资金、产业 趋势 全面向好， 我国 汽车半导体 优秀企业有望借行业发展与国产替代之东风 迅速崛起 。 行业评级 及投资策略 ： 汽车行业 正 向 电动化 、智能化、网联化深入 发展， 推动 汽车半导体价值量大幅提升，我国 汽车半导体领域 优秀 企业有望 乘风而起 ，给予行业“推荐”评级 ，重点推荐：韦尔股份、 北京君正、 斯达半导、华润微、捷捷微电、兆易创新、圣邦股份、 卓胜微、新洁能 ； 受 益标的：士兰微、闻泰科技 。 风险提示： 新冠疫情海外扩散导致下游需求不及预期；贸易战持续 恶化风险 ；推荐公司业绩不及预期 。 重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2021-05-12 EPS PE 投资 代码 名称 股价 2020 2021E 2022E 2020 2021E 2022E 评级 603501.SH 韦尔股份 266.82 3.12 4.75 6.23 85.52 56.17 42.83 买入 300223.SZ 北京君正 62.7 0.16 1.16 1.53 391.88 54.05 40.98 买入 603290.SH 斯达半导 197.81 1.13 1.44 1.95 175.05 137.37 101.44 买入 688396.SH 华润微 61.5 0.79 1.03 1.2 77.85 59.71 51.25 买入 300623.SZ 捷捷微电 27.04 0.58 0.8 0.99 46.62 33.8 27.31 买入 603986.SH 兆易创新 170.01 1.87 2.91 3.72 90.91 58.42 45.7 买入 300661.SZ 圣邦股份 233.68 1.85 2.74 3.58 126.31 85.28 65.27 买入 300782.SZ 卓胜微 377 5.96 11.82 15.83 63.26 31.9 23.82 买入 605111.SH 新洁能 123.35 1.38 3.1 4.03 89.38 39.79 30.61 买入 资料来源： Wind 资讯 ，国海证券研究所 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 内容目录 1、 汽车 “三化 ”趋势持续，推动汽车硅含量提升 . 8 1.1、 汽车行业整体处于存量市场，集中度上升 . 8 1.2、 电动化、智能化、网联化是汽车行业大势所趋 . 10 1.3、 汽车成本结构正在重构，汽车电子 BOM 占比提升 . 20 2、 汽车半导体市场空间迅速扩容，应用多点开花 . 22 2.1、 功率器件：电动化最受益赛道，市场快速扩容 . 26 2.2、 主控芯 片：控制走向中心化，算力需求持续提升 . 34 2.3、 存储芯片：车载数据量提升，打开存储芯片空间 . 39 2.4、 模拟芯片：电池管理、通信器件助推赛道成长 . 42 2.5、 传感器：汽车感知层核心器件，受益智能化崛起 . 47 3、 三大因素助推，汽车半导体国产替代势在必行 . 55 3.1、 因素一：我 国国情适合发展电动新能源车 . 55 3.2、 因素二：车规芯片产业链自主可控难度相对低 . 56 3.3、 因素三： “缺芯 ”+客户本土化意愿推动汽车半导体国产化 . 57 4、 国内汽车半导体重点标的介绍： . 61 4.1、 韦尔股份： CIS 巨头， 车规级产品全球第二 . 61 4.2、 北京君正：并购 ISSI，车载存储技术领先者 . 62 4.3、 斯达半导：国内 IGBT 龙头，打入多家车企供应链 . 63 4.4、 华润微：国内 MOSFET 器件 IDM 巨头 . 64 4.5、 捷捷微电：国内晶闸管龙头，布局车规级器件 . 65 4.6、 兆易创新：国内 MCU、 Nor Flash 龙头 . 66 4.7、 士 兰微：厚积薄发，功率半导体巨头初显 . 67 4.8、 闻泰科技：收购安世，切入车规级功率器件赛道 . 68 5、 行业评级及投资策略 . 69 6、 风险提示 . 69 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 图表目录 图 1： 2005-2019 年全球汽车产量情况 . 8 图 2： 2005-2020 年全球汽车销量情况 . 8 图 3： 2005-2020 年中国汽车产量情况 . 8 图 4： 2005-2020 年中国汽车销量情况 . 8 图 5： 2014-2019 年中国汽车制造业营业收入情况 . 9 图 6： 2014-2020 年中国汽车行业 CR10 情况 . 9 图 7： 2020 年我国国产品牌汽车市场格局 . 9 图 8： 豪华品牌的渗透率呈稳步提升趋势 . 9 图 9： 2014-2020 年全球新 能源车销量及渗透率 . 10 图 10： 我国新能源车销量及渗透率快速提升 . 10 图 11： 2013-2020 年特斯拉销量快速提升 . 11 图 12： 特斯拉产能规划情况 . 11 图 13：电动机相比内燃机结构更为简单 . 11 图 14：电驱动系统的能量使用效率优势 . 12 图 15：各国消费者对电动车价格、充电配套、电池续航不满意的问卷占比 . 13 图 16： 我国充电桩数量预测（百万个） . 14 图 17： 纯电动车实际续航与燃油车差距逐步减小 . 14 图 18： 锂电池平均价格预测 . 14 图 19： 新能源车后续使用成本与燃油车对比 . 14 图 20：实现汽车智能网联的传感系统、决策系统与执行系统 . 15 图 21： 奔驰 S 级配备的夜视功能 . 15 图 22： 开启 Autopilot 后的特 斯拉仪表盘 . 15 图 23：特斯拉暂时在自动驾驶领域领跑 . 17 图 24： 特斯拉公布的每次事故所需里程对比（单位：千英里） . 17 图 25： 统一样本后特斯拉 autopilot 并未展现安全优势 （单位：千英里） . 17 图 26： V2X 将 “人、车、路、云 ”等交通参与者有机地联系在一起 . 18 图 27： 车联网在 5G 高相关度应用中市场潜力领先 . 18 图 28： 全球智能网联汽车出货量预测 . 19 图 29： 中国车联网产业市场规模稳步提升 . 19 图 30： V2X 将 “人、车、路 、云 ”等交通参与者有机地联系在一起 . 19 图 31： 燃油车成本结构情况 . 20 图 32： 纯电动车成本结构情况 . 20 图 33：电动化、自动驾驶和数字化大幅提升了汽车电子 BOM . 21 图 34： 电动化对电池管理、电控提出了更高要求 . 21 图 35： 汽车电动化带来的电子元器件 BOM 提升情况 . 21 图 36： L1-L3 带来的电子元器件 BOM 提升情况 . 22 图 37： 数字化对电子元器件 BOM 提升情况 . 22 图 38：汽车半导体应用在 车身各个部分 . 22 图 39： 全球汽车半导体市场规模快速增长 . 23 图 40： 我国汽车半导体市场规模迅速增长 . 23 图 41： 车规级芯片对可靠性要求最高 . 23 图 42： 车规级芯片进入供应链的周期较长 . 23 图 43： 2019 年不同电动化 程度汽车平均半导体价值量 . 24 图 44： 传统燃油车半导体价值分配情况 . 24 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 图 45： 纯电动车半导体价值分配情况 . 24 图 46：汽车半导体产业链全景图 . 25 图 47： 2019 年全球汽车半导体各国 市场份额情况 . 25 图 48： 2019 年全球汽车半导体企业市场份额 . 25 图 49：功率器件主要分类 . 26 图 50：汽车功率器件应用在车身各个环节 . 27 图 51：新能源车的三电系统 . 27 图 52： Model 3 逆变器上的 SIC MOSFETS 模块 . 27 图 53： 2019 年功率半导体下游终端市场占比情况 . 28 图 54： 全球汽车功率器件市场快速增长 . 28 图 55： IGBT 芯片结构 . 28 图 56： IGBT 在电控系统中成本占比在 40%-50% . 28 图 57：充电 桩市场规模测算 . 29 图 58：充电桩功率器件市场规模测算 . 29 图 59： SIC 器件适用于高压高频领域 . 30 图 60： SiC MOSFET 器件将大幅减少损耗 . 30 图 61： SiC 功率模块体积较原尺寸大幅减小 . 30 图 62： SiC 相对 Si 具有优秀的材料特性 . 30 图 63： 不同功率器件在不同新能源车型上的应用情况 . 31 图 64：新能源车功率器件是 SiC 市场增长的主要动力 . 31 图 65： 2019 年功率分立器件和模组市场份额情况 . 32 图 66： 2019 年全球 MOSFET 行业份额 . 32 图 67： 2018 年 IGBT 模组市场份额情况 . 33 图 68： 2019 年国内新能源车 IGBT 出货量份额情况 . 33 图 69：汽车电子巨头博世提出的汽车电子电气架构呈中心化发展的趋势 . 35 图 70：车载控制芯片形态的演化趋势 . 35 图 71：主控芯片和功能芯片配合对车身进行控制 . 36 图 72：特斯拉 FSD 自动驾驶芯片架构 . 36 图 73：自动驾驶需要处理的数据量日益提升 . 36 图 74：自动驾驶 L1-L5 需要的算力（ TFLOPS / TOPS） . 36 图 75：汽车主控芯片与功能芯片增长情况及预测（单位：百万美元） . 37 图 76：汽车模拟 IC 产业链作用原理 . 39 图 77：存储产品在汽车各个系统均有应用 . 39 图 78：自动驾驶等级对应的存储带宽需求 . 40 图 79：自动驾驶等级对应的存储容量需求 . 40 图 80：不同类型汽车存储 IC 对应市场规模情况 . 40 图 81： 2018 年 NAND 市场份额情况 . 41 图 82： 2018 年 DRAM 市场份额情况 . 41 图 83： 2020Q1 年 NOR FLASH 市场份额情况 . 41 图 84：汽车存储的市场份额情况 . 41 图 85：汽车模拟 IC 在车身中的主要应用领域 . 42 图 86： 2017-2024F 汽车模拟 IC 市场规模及增速 . 43 图 87： 2019-2024F 模拟 IC 下游细分市场 CAGR . 43 图 88：全球模拟 IC 市场竞争格局 . 43 图 89：中国模拟 IC 市场竞争格局 . 43 图 90： 2011-2025E 新能源车动力锂电装机量（ GWh） . 44 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 图 91： 2017-2025E 新能源汽车 BMS 装机量（万套） . 44 图 92：车载电源管理芯片市场稳步增长 . 45 图 93：电源管理芯片市场竞争格局 . 45 图 94：网联汽车中的射频技术 . 46 图 95：车联网 C-V2X 示意图 . 46 图 96：车载射频前端市场空间快速增长 . 46 图 97： 2018-2019 年全球射频前端竞争格局 . 46 图 98：全球车载通信模块市场规模快速成长 . 47 图 99：汽车通信芯片主要企业 . 47 图 100：汽车传感器分布 . 47 图 101： L1-L5：单车传感器价值量将随智能化程度提升而提升 . 48 图 102： 车载摄像头分布情况 . 49 图 103：全球车载摄像头出货量 . 49 图 104：平均单车摄像头搭载量走势 . 49 图 105：车载摄像头产业链 . 50 图 106： CIS 在光学镜头价值量占比达 52% . 50 图 107： 2019 年汽车 CIS 增速领先其余领域 . 51 图 108： 2018 年全球车载 CIS 竞争格局（销售额口径） . 51 图 109： 特斯拉 Model 3 搭载了 12 个超声波传感器 . 52 图 110：全球车载超声波雷达市场规模预测 . 52 图 111：中国汽车超声波 雷达需求量（单位：万个） . 52 图 112：国内外超声波雷达厂商 . 52 图 113：全球车载毫米波雷达市场规模预测 . 53 图 114：中国汽车毫米波雷达需求量（单位：万个） . 53 图 115： 2018 年全球毫米波雷达竞争格局 . 53 图 116：国内企业在毫米波雷达领域的进展情况 . 53 图 117：激光雷达内部结构 . 54 图 118：蔚来 ET7 在车顶搭载一个激光雷达 . 54 图 119：车载激光雷达市场将快速成长 . 54 图 120：中国汽车激光雷达需求量（单位：万个） . 54 图 121：我国对石油 的进口依赖度持续提升 . 56 图 122： 2020 年全球动力电池装机市场份额 . 56 图 123：精进电动的电动机技术指标领先 . 56 图 124：主要晶圆制造厂商先进制程规划进度 . 57 图 125：苹果将产业链向中国大陆转移助推供应链核心企业营业收入迅速成长（单位：亿人民币） . 60 图 126： 2020 年以来我国造车新势力三强销量迅速增长 . 60 图 127：豪威科技 ASIL-C 级汽车图像传感器 . 61 图 128： 2015-2020 韦尔股份营业收入变化 . 61 图 129： 2015-2020 韦尔股份归母净利润变化 . 61 图 130： 2015-2020 北京君正营业收入变化 . 62 图 131： 2015-2020 北京君正归母净利润变化 . 62 图 132： 2015-2020 斯达半导营业收入变化 . 63 图 133： 2015-2020 斯达半导归母净利润变化 . 63 图 134： 2016-2020 华润微营业收入变化 . 64 图 135： 2016-2020 华润微归母净利润变化 . 64 图 136：公司充电桩系统及电路系统示意图 . 65 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 图 137： 2015-2020 年捷捷微电营业收入及变化 . 65 图 138： 2015-2020 年捷捷微电归母净利润及变化 . 65 图 139：兆易创新 SPI NOR Flash 主要特性 . 66 图 140：兆易创新 RISC-V GD32VF103 系列 MCU 产品 . 66 图 141： 2015-2020 兆易创新营业收入变化 . 66 图 142： 2015-2020 兆易创新归母净利润变化 . 66 图 143： 2015-2020 年士兰微营业收入及变化 . 67 图 144： 2015-2020 年士兰微毛利及毛利率变化 . 67 图 145：公司车规级应用种类 . 68 图 146： 2015-2020 年闻泰科技营业收入变化 . 68 图 147： 2015-2020 年闻泰科技归母净利润变化 . 68 表 1：全球各国 /地区纷纷推出禁售燃油车时间点 . 12 表 2：各大车企纷纷跟进政府政策推出停售燃油车的规划 . 12 表 3：梅赛德斯 -奔驰对其在中国市场销售的车型所配备的 ADAS 功能渗透率预测 . 16 表 4：国际汽车工程师协会标准下的自动驾驶等级分类及定义 . 16 表 5：国内汽车半导体在各领域的主要差距及自主率 . 26 表 6：新能源车带来的 IGBT 增量测算 . 29 表 7：我国对电驱动用 SiC 半导体开关器件未来规划情况 . 32 表 8：国内外汽车功率器件主要企业情况介绍 . 33 表 9：国内涉足 SIC 的主要上市企业梳理 . 34 表 10：汽车 MCU 龙头企业与国内主要参与者 . 37 表 11：汽车自动驾驶芯片 龙头企业与国内主要参与者 . 38 表 12：当前市场主流的自动驾驶芯片方案对比 . 38 表 13：汽车存储芯片龙头企业与国内主要参与者 . 42 表 14：汽车模拟芯片龙头企业与国内主要参与者 . 44 表 15：新能源车 AFE 市场规模预测 . 45 表 16： Yole 预测自动驾驶带来的单车传感器增量 . 48 表 17： L2+车 型对 L2 车型带来的传感器市场增量测算 . 48 表 18：车载摄像头主要组件及供应商 . 50 表 19：车载 CIS 市场空间测算 . 50 表 20：汽车雷达横向对比 . 51 表 21：激光雷达主要参与企业及介绍 . 55 表 22：汽车半导体主要技术平台以 及国内晶圆代工龙头技术水平对比 . 57 表 23：截至 2021.03 全球因缺芯导致的汽车已减产数量情况 . 58 表 24：近期国内车企减产情况汇总（不完全统计） . 58 表 25：国产特斯拉 model Y 供应链梳理（不完全统计） . 58 表 26：公司 DDR4/DDR3 产品介绍 . 62 表 27：公司 IGBT 模块应用 于新能源汽车产品类型 . 63 表 28：国内同行业可比公司比较情况 . 64 表 29：士兰微汽车电子应用案例 . 67 表 30：重点关注公司及盈利预测 . 69 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 1、 汽车 “三化” 趋势 持续 ， 推动汽车 硅含量提升 1.1、 汽车行业整体处于存量市场，集中度上升 汽 车行业 整体已进入 存量市场 ，内部结构性的趋势将成为行业关注重点 。 2017 年以来，汽车市场销量持续下滑， 2019 年全球汽车 销量 9129.7 万辆，同比 减少 3.95%， 2020 年在疫情冲击下， 全球汽车销量同比下降 16.21%至 7650 万辆， 随着疫情控制，耐用品消费增速回升，预计 2021 年将迎来 回暖，但整体而言， 汽车行业已进入存量市场竞争的态势，内部结构性趋势是市场关注重点。 图 1： 2005-2019 年 全球汽车产量情况 图 2： 2005-2020 年全球汽车销量情况 资料来源： wind、 中汽协、 国海证券研究所 资料来源： wind、 中汽协、 IHS、 国海证券研究所 我国是汽车制造和消费大国，产销量 连续 12 年位居世界 第一 。 2020 年虽然我国 疫情后复工复产顺利进行以及营销方式加速转变，汽车市场复苏显著优于世界平 均水平，基本消除了疫情的影响，我国汽车行业展现出强大的发展韧性和内生动 力。根据中汽协数据， 2020 年中国汽车产量 2522.5 万辆，同比下降 1.93%，销 售量 2531.1 万辆，同比下降 1.78%，降幅比 2019 年分别收窄 5.58 和 6.46 个百 分点， 截至 2020 年底我国汽车保有量达到 2.81 亿辆， 赶上 美国 并列 世界第一。 图 3： 2005-2020 年 中国汽车产量情况 图 4： 2005-2020 年中国汽车销量情况 资料来源： wind、 中汽协、 国海证券研究所 资料来源： wind、 中汽协、 国海证券研究所 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 全球汽车产量（万辆） 同比增速 -20% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 全球汽车销量（万辆） 同比增速 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 中国汽车产量（万辆） 同比增速 -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 中国汽车销量（万辆） 同比增速 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 后疫情时代我国 汽车 制造业营收逆势增长， 汽车行业 逐渐 向头部品牌集中 。 随 着人均生活消费水平和 GDP 增加，人们购车愿望十分强烈，消费能力的释放和 整体 市场的繁荣都 提升着汽车行业的景气度 。 2014-2017 年中国汽车制造业营业 收入 稳步增加 ， 从 6.8 万亿增至 8.5 万亿， 2018 年 -2019 年 呈下降趋势 ， 根据国 家统计局数据 ， 2020 年汽车制造业营收 81557.7 亿元，同比增长 1.4%，回暖速 度超预期 。 2012-2020 年，我国汽车行业前十大企业市占率从 87.34%提升至 89.50%，市场集中度整体呈上升趋势。 图 5： 2014-2019 年中国汽车制造业营业收入情况 图 6： 2014-2020 年中国汽车行业 CR10 情况 资料来源： 国家统计局 、 国海证券研究所 资料来源： 中汽协、 国海证券研究所 存量市场竞争加剧，集中度持续提升 。 2020 年我国汽车行业前十大企业集团总 共占据约九成的市场份额，其中，上汽、一汽和东风市占率分别为 21.86%、 14.64% 和 13.66%，分列前三，三家企业集团就占据了整个市场的半壁江山，纵观全球， 汽车行业整体处于存量市场，市场竞争趋向激烈， 而 以 BBA 为代表的豪华品牌 正不断下放产品价格，叠加存量汽车市场中改善性需求的抬升， 以 BBA 为代表 的 豪华品牌 份额 也呈现上升趋势， 2006-2020 年，奔驰、宝马、奥迪销量合计从 323.90 万辆增长至 588.57 万辆， CAGR 为 4.36%，与此同时，三大品牌的渗透 率从 4.74%稳步提升到了 7.69%，不论是国内市场还是全球市场，拥有核心内燃 机技术的龙头品牌在日趋激烈的竞争中显示出了更大的优势。 图 7： 2020 年我国国产品牌汽车市场格局 图 8： 豪华品牌的渗透率呈稳步提升趋势 资料来源： 中汽协 、 国海证券研究所 资料来源： 盖世汽车 、 国海证券研究所 -5% 0% 5% 10% 15% 20% 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 汽车制造业营业收入（亿元） 同比 87.0% 87.5% 88.0% 88.5% 89.0% 89.5% 90.0% 90.5% 91.0% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 上汽 , 21.86% 一汽 , 14.64% 东风 , 13.66% 广汽 , 8.07% 长安 , 7.92% 北汽 , 7.52% 吉利 , 5.22% 长城 , 4.39% 华晨 , 3.29% 奇瑞 , 2.88% 其他 , 10.54% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 0 100 200 300 400 500 600 700 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 BBA总销量（万辆） BBA占比 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 百年汽车行业正迎来 众多 变革 ， 电动化 、智能化、网联化 值得 优先 关注 。汽车 行业从诞生至今已逾百年，当前 汽车行业在经历着非常多的变革，比如汽车行业 的商业模式在快速变化，传统汽车品牌往往采用经销商模式，把大多数的售后服 务外包给了下游经销商，而以特斯拉为代表的电动车新贵则普遍采用了直销模式， 此外，随着汽车智能化的深入，自动驾驶软件为汽车带来更多附加值，传统汽车 主要为一次性买卖，买进汽车的那一天是这辆车最值钱的一天， 随后车辆不断贬 值， 而 未来自动驾驶软件的不断迭代有望使得汽车 附加值 有望在售出后还能 不断 提升 ；另外，随着共享经济逐步被挖掘，汽车共享出行市场也非常值得期待。 就 汽车本身 而言， 为了更好地研究汽车 产业 发展趋势对 车身本身以及相应 半导体 行业带来的增量，我们主要选取了 汽车的 电动化 、智能化、网联化这“三化” 趋势 进行解读。 1.2、 电动化 、智能化、网联化是 汽车行业 大势所趋 1.2.1、 电动化 ： 电 动 车 渗透率 、 市场认可 度 迅速 提升 当前 电动化 走在所有趋势最前面，新能源车市场 快速增长 ，渗透率持续提升 。 尽管汽车市场整体处于存量竞争的状态，新冠疫情 加剧了 汽车销量整体下滑， 2020 年新能源车依然实现了强劲的增长。 2014-2020 年，全球新能源车产量从 54.9万辆增长至 324万辆， 五年 CAGR达 42.62%，渗透率从 0.61%增长至 4.24%， 国内市场来看，我国新能源车销量从 2014 年的 7.5 万辆增长至 2020 年的 136.7 万辆， CAGR 达 62.22%，渗透率从 0.32%迅速提升至 5.40%，增速显著超过世 界平均水平，是全球新能源车市场增长的主要动力。 图 9： 2014-2020 年全球新能源车销量及渗透率 图 10： 我国新能源车销量及渗透率快速提升 资料来源： 华经情报网 、 ev volumes、 国海证券研究所 资料来源： 中国汽车工业协会 、 国海证券研究所 特斯拉 model3/Y 推动新能源车迅速放量。 随着特斯拉 model3 和 model Y 进入 市场，电动车在主流中端价位市场快速攻城略地，根据百灵研究数据，自 2018 年 model 3 上市到 2020 年的 3 年间，特斯拉总销量从 25 万辆增长至 50 万辆， 实现两年翻倍的增速，随着政策、产品、产能等趋势不断向好，预计 2021 年特 斯拉总销量将达到 105 万辆，实现一年翻倍的加速成长，短期来看，电动车渗 透率提升的动能十分充沛。 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 0 50 100 150 200 250 300 350 2015 2016 2017 2018 2019 2020 全球新能源车产量（万辆） 销售占比 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 我国新能源车销量（万辆） 渗透率 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 11 图 11： 2013-2020 年特斯拉销量快速提升 图 12： 特斯拉产能规划情况 资料来源： TESLA、 百灵研究 、 国海证券研究所 资料来源： 百灵研究 、 国海证券研究所 电动车机械结构较传统燃油车更简单，产品标准化程度更高 ，行业准入门槛更 低 。 汽车电动化将使零部件减少 1/3。普通燃油车的零部件数量一般认为是 30000 个，其中发动机类占比约 22%、驱动操控类占比 19%、车身占比 15%、悬架制 动占比 15%、照明及线束占比 12%、其它电子装备占比 10%。对于 EV，发动 机的 22%、电子产品的 7%、驱动传动系统的 7%等被去除。而电池、电机、 DC/DC 转换器、电动刹车等至多增加 100-200 个零部件。综合来看，汽车电动化将减 少 11000 个零部件。 图 13： 电 动机 相比内燃机结构更为简单 资料来源： 鹏 芃 科艺 、 电子发烧友 、 国海证券研究所 电驱动系统拥有更高的能量使用效率。 受益于电动机可以做到机械能和电能的双 向转换 ，电驱系统的能量使用效率较内燃机更高，当汽车具备 一些 动能和势能的 情况下，在刹车时电驱动机可以把动能和势能转换为电能储存起来留待下一次使 用，而传统的 ICE 发动机在刹车时，所有的动能和势能都会转换成热能损耗， 因此电驱动系统在节能方面对比内燃机驱动具有根本性的优势。 5561010 8 5320 95 4530 15 5 5322 0 20 40 60 80 100 120 Model SCPU)的频率与规格做适当 缩减，并将内存 (memory)、计数器 (Timer)、 USB、 A/D 转换、 UART、 PLC、 DMA 等周边接口，甚至 LCD 驱动电路都整合在单一 主板上，形成能完整处理任 务的微型计算机。 MCU 主要作用于最核心的安全与驾驶方面，自动驾驶（辅助） 系统的控制，中控系统的显示与运算、发动机、底盘和车身控制等。 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 36 图 71： 主控芯片和功能芯片配合对车身进行控制 图 72： 特斯拉 FSD 自动驾驶 芯片 架构 资料来源： 芯闻路 1 号 、 国海证券研究所 资料来源： wikichip、 国海证券研究所 L3 级 自动驾驶 需要 30TOPS 的算力 ，未来车载计算芯片空间广阔 。 根据国内自 动驾驶芯片厂商地平线数据， L1/L2 级别对算力的需求不足 2TOPS（ 1TOPS 代 表一秒钟进行 1 万亿次计算），而到了 L3 级别自动驾驶，算力需求将迅速来到 30TOPS， 为了冗余设计的考虑， 我们看到 当前主流自动驾驶芯片的设计算力多 达到了大几十 TOPS，到 L4 和 L5 级别，自动驾驶对算力的需求将来到 300 和 4000TOPS，当然，目前满足 L3 级别的芯片已经陆续流片，而 L3 级别的自动 驾驶技术仍需时日，自动驾驶芯片算力再短期内并没有显著再提升的需求。 图 73： 自动驾驶 需要处理的数据量 日益提升 图 74： 自动驾驶 L1-L5 需要的算力（ TFLOPS / TOPS） 资料来源： 英特尔 、 国海证券研究所 资料来源： 地平线 、 IHS、盖世汽车、 国海证券研究所 汽车计算、控制类芯片市场规模约为 108 亿美元， SoC 将 成 为主要增量 。 根据 IHS 数据显示，当前 MCU 芯片 市场规模约为 70 亿美元，预计 2025 年将增长至 78 亿美元 ，受益于汽车 电动化 以及自动驾驶技术的发展，汽车电子电气架构由 分布式向集中化跃进， SoC 是未来汽车计算、控制类芯片的主要增量来源， 2020 年汽车 SOC 芯片市场规模约为 37 亿美元，预计到 2025 年将迅速增长至约 82 亿美元， CAGR 达 14.87%。 1 2 30 300 4000 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 L1 L2 L3 L4 L5 算力（ TFLOPS/TOPS） 证券 研究 报告 请务必阅读正文后免责条款部分 37 图 75： 汽车主控芯片与功能芯片增长 情况及 预测 （单位：百万美元） 资料来源： IHS、 搜狐汽车研究室 、 国海证券研究所 2.2.2、 欧美大厂领跑控制类芯片，我国 企业 奋力追赶 功能 芯片 ： 在 MCU 领域， 英飞凌、瑞萨、恩智浦、 ST 为头部企业，均具有覆 盖不同应用和功能的完整 MCU产品线 ， 近年加快 了 并购步伐，市场进一步集中，