汽車(chē)功率半導(dǎo)體的增量時(shí)代
汽車(chē)功率半導(dǎo)體的增量時(shí)代
伴隨著汽車(chē)電動(dòng)化過(guò)程，汽車(chē)半導(dǎo)體將充分受益。
汽車(chē)是將多種技術(shù)綜合應(yīng)用于一身的高度綜合體，對(duì)于傳統(tǒng)燃油車(chē)而言，三大件最為重要，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)和變速箱，在電動(dòng)化驅(qū)動(dòng)下，電動(dòng)車(chē)則倚重其三電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，包括電池、電驅(qū)和電控。
汽車(chē)從燃油車(chē)轉(zhuǎn)向電動(dòng)車(chē)，給功率半導(dǎo)體帶來(lái)了新的增量。
“量”“價(jià)” 齊漲
根據(jù)高工機(jī)器人數(shù)據(jù)，在燃油車(chē)成本構(gòu)成中，發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)身與汽車(chē)電子占比最高，均為15%，底盤(pán)、傳動(dòng)系統(tǒng)分別占比10%；而在電動(dòng)車(chē)中，“三電”系統(tǒng)占比高達(dá)50%，其中電池占比最高，為38%，電機(jī)占比6.5%，電控占比5.5%。
伴隨著汽車(chē)電動(dòng)化過(guò)程，汽車(chē)半導(dǎo)體將充分受益。
根據(jù)Gartner 和Statista數(shù)據(jù)，2012年以來(lái)，全球汽車(chē)半導(dǎo)體規(guī)模整體呈上升趨勢(shì)，2020年受疫情影響僅有390億美元，受益新能源車(chē)滲透率提升，預(yù)計(jì)到 2023年，全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到555億美元。
根據(jù) Strategy Analytics 數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)燃油車(chē)中，MCU價(jià)值占比最高，達(dá)到 23%；其次為功率半導(dǎo)體，達(dá)到21%；傳感器排名第三，占比為13%。而在純電動(dòng)車(chē)型中，功率半導(dǎo)體使用量大幅提升，占比最高，達(dá)到55%，其次為MCU，達(dá)到11%；傳感器占比為7%。
根據(jù) Infineon 和 Strategy Analytics 數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量為 417美元/輛，其中MCU價(jià)值量為96美元/輛，功率半導(dǎo)體價(jià)值量為 88 美元/輛，傳感器價(jià)值量為54美元/ 輛。48V輕混半導(dǎo)體價(jià)值量為572美元。純電動(dòng)車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量為 834 美元/輛，其中MCU價(jià)值量為92美元/輛，功率半導(dǎo)體價(jià)值量為 459 美元/輛，傳感器價(jià)值量為 58 美元/輛。因此，在從燃油車(chē)向純電動(dòng)車(chē)升級(jí)過(guò)程中，半導(dǎo)體價(jià)值量提升幅度明顯，整車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值量增長(zhǎng) 100% ，功率半導(dǎo)體價(jià)值量提升幅度最大，增幅高達(dá)421.6%。
不僅是芯片價(jià)值量有所提升，數(shù)量亦有增加。根據(jù) Deloitte數(shù)據(jù)，2012/2017/2022年，中國(guó)傳統(tǒng)燃油車(chē)芯片平均數(shù)量分別為438/580/934顆， 新能源車(chē)芯片平均數(shù)量分別為567/813/1459顆，因此，隨著汽車(chē)功能豐富，汽車(chē)芯片數(shù)量整體呈上升趨勢(shì)，而電動(dòng)車(chē)與燃油車(chē)相比，芯片用量更多，2022年達(dá)到1459顆，并且在部分高端車(chē)型中，芯片用量達(dá)到2000顆左右。
2020 年汽車(chē)半導(dǎo)體主要廠商中，仍然以歐洲、美國(guó)、日本廠商為主。
根據(jù) Strategy Analytics數(shù)據(jù)，英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器、意法半導(dǎo)體分列前 5 名，市占率分別為 13.2%、10.9%、8.5%、8.3%、7.5%。分產(chǎn)品來(lái)看，傳感器方面，博世、英飛凌、安森美、邁來(lái)芯、恩智浦分列前 5 名，市占率分別為 22.2%、15.5%、10.0%、8.6%、7.3%。
微控制器（MCU）方面，瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器、微芯科技分列前 5名，市占率分別為26.7%、26.3%、16.9%、9.8%、6.9%。
功率半導(dǎo)體方面，英飛凌、意法半導(dǎo)體、德州儀器、安森美、羅姆分列前 5 名，市占率分別為30.2%、16.3%、10.3%、7.1%、5.9%。
根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2019年全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，功率IC占比54.3%，功率器件中，以MOSFET和IGBT為主，MOSFET占比16.4%，IGBT占比12.4%。MOSFET是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，是一種廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管，更適用于高頻場(chǎng)景；IGBT是絕緣柵雙極晶體管，是同時(shí)具備 MOSFET的柵電極電壓控制特性和 BJT的低導(dǎo)通電阻特性的全控型功率半導(dǎo)體器件，更適用于高壓場(chǎng)景。
根據(jù) Omdia數(shù)據(jù)，2020年，全球功率 MOSFET分立器件市場(chǎng)規(guī)模81億美元，其中英飛凌占比 24.4%，排名第1，安森美占比 12.4%，排名第2，意法半導(dǎo)體占比8.8%，排名第3，Top10廠商合計(jì)占比 77.9%；IGBT領(lǐng)域，英飛凌占比 29.3%，排名第1，富士電機(jī)占比15.6%，排名第2，三菱占比9.3%，排名第3。
國(guó)內(nèi)企業(yè)正在崛起
目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)斯達(dá)半導(dǎo)、三安光電發(fā)展不錯(cuò)。
斯達(dá)半導(dǎo)在2020年全球IGBT模組廠商排名第 6，占比 2.8%，是唯一進(jìn)入前 10 的中國(guó)廠商，主要下游應(yīng)用包括工業(yè)控制和電源行業(yè)、新能源、變頻白色家電等行業(yè)。受益于公司產(chǎn)品在新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能等行業(yè)持續(xù)快速放量，2021 年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 17.1 億元，YoY+77.2%；歸母凈利潤(rùn) 4.0億元，YoY+120.5%。
公司此前定增 35 億元已經(jīng)成功募資發(fā)行，其中高壓特色工藝功率芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目將形成年產(chǎn)30萬(wàn)片6英寸高壓特色工藝功率芯片生產(chǎn)能力；SiC芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目將形成年產(chǎn)6萬(wàn)片6英寸SiC芯片生產(chǎn)能力；功率半導(dǎo)體模塊生產(chǎn)線自動(dòng)化改造項(xiàng)目將形成新增年產(chǎn)400萬(wàn)片的功率半導(dǎo)體模塊的生產(chǎn)能力。
三安光電主要從事化合物半導(dǎo)體材料與器件的研發(fā)與應(yīng)用，以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半導(dǎo)體新材料所涉及的外延片、芯片為核心主業(yè)，下游客戶主要為 LED 封裝企業(yè)及化合物半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)公司。2021 年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 125.7 億元，YoY+48.7%；歸母凈利潤(rùn) 13.1 億元，YoY+29.2%。
截止2021年底，三安光電的碳化硅MOSFET工業(yè)級(jí)產(chǎn)品已送樣客戶驗(yàn)證，車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品正配合多家車(chē)企做流片設(shè)計(jì)及測(cè)試；碳化硅MOSFET車(chē)規(guī)級(jí)與新能源汽車(chē)重點(diǎn)客戶的合作已經(jīng)取得重大突破。另外，湖南三安長(zhǎng)沙項(xiàng)目已于去年點(diǎn)火，業(yè)務(wù)涵蓋襯底材料、外延生長(zhǎng)、晶圓制造及封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)，打造了國(guó)內(nèi)第一條、全球第三條SiC垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈，項(xiàng)目總投資高達(dá)160億元，產(chǎn)能3萬(wàn)片/月6英寸SiC晶圓。
對(duì)于汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，從傳統(tǒng)燃油方式轉(zhuǎn)變成電動(dòng)方式出行已成為各個(gè)國(guó)家以及各大型車(chē)企的共識(shí)，汽車(chē)行業(yè)電動(dòng)化趨勢(shì)勢(shì)不可擋，在這一趨勢(shì)下，汽車(chē)電子行業(yè)孕育出新的變化、新的機(jī)會(huì)。在汽車(chē)電子行業(yè)中，功率半導(dǎo)體作為最受益的細(xì)分賽道，將充分享受行業(yè)變革帶來(lái)的新機(jī)遇。
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