報告摘要:
全球汽車進入智慧化時代
電氣化、安全自動化、互聯性這些汽車行業的大趨勢正為汽車架構帶來前所未有的變革。新的車載功能不斷增加,目前的汽車架構已經不堪負荷,超越了臨界點。我們已經進入了智 能汽車架構的全新世界。隨著汽車新四化發展,傳統分散式E/E 架構受到挑戰:EV的三電系統,增加了汽車 E/E 架構的 複雜程度;智慧座艙、自動駕駛等功能,需要融合更多感測器資料,對OTA、算力和車輛安全 等提出更多挑戰。E/E架構方面,特斯拉發展最為領先,其新一代集中式 E/E 架構達到車載中央電腦和區域控制 器階段,配合自研的作業系統,可實現整車OTA。相對傳統車企,特斯拉領先五年以上。汽車半導體——半導體市場成長性最高的領域
WSTS統計顯示,2019年的全球半導體市場規模預計為4240億美金。從不同行業功率半導體的市場規模佔比來看,汽車電子是半導體市場成長性最高的領域。 2017年,汽車電子的市佔率為23%,2019年其佔比達到35%。同時工業領域、消費電子領域的市佔率都有所下降。以英飛凌為例,2019財年英飛凌的總營收為80.29億歐元,其中汽車電子事業部是英飛凌的四大事業部之一,收入以44%的佔比位列第一。新能源汽車的主要增量——功率半導體
2010-2019年,全球汽車半導體的年複合增長率高達6.6%,其中新能源汽車的功率半導體 複合增長率更是達到7.9%。新能源汽車中主要增量在於功率半導體。相較48V弱混車型,單車價值量從90美金提升到 330美金。傳統汽車中單車價值量接近90美金,純電動車中功率半導體價值量達到330美 金,是傳統車價值量的3.7倍。新能源汽車增量的半導體以功率半導體為主。功率半導體在電動汽車中有廣泛的應用。一般常見於主逆變器、車載充電樁、直流-交流、 PTC加熱器、壓縮機、水泵及油泵中。半導體裝置——新能源汽車的支撐
中國大陸承接半導體制造產能重心。目前全球半導體行業正經歷第三次產業轉移,世界半導 體產業逐漸向中國大陸轉移。產業轉移是市場需求、國家產業政策和資本驅動的綜合結果。中國大陸裝置市場的全球佔比持續提升。根據SEMI的統計和預測,2019年中國大陸以 134.5億美元的銷售額保持其第二大裝置市場的地位,其次是韓國,為99.7億美元。預計 2020年,中國大陸裝置投資將增長至170.6億美元,未來依然是全球裝置投資的主要地區,中國積體電路裝備產業也將迎來一個“黃金時代”。特斯拉的銷售將帶動SiC器件的發展
特斯拉是第一家在其Model 3中整合完整SiC電源模組的汽車製造商,其與STMicroelectronics 的合作,逆變器由24個1合1功率模組組成,組裝在一個針翅式散熱器上。模組包含兩個SiC MOSFET,採用創新的模具連線解決方案,並透過銅夾直接連線到端子上,並透過銅基板散熱。功率晶片——特斯拉的“大腦”
在新能源汽車上,IGBT主要應用於電池管理系統、 電機控制系統、電動空調控制系統、 充電系統,PTC等,主要具有以下功能:在主逆變器中,IGBT將高壓電池的直流電轉換為 驅動三相電機的交流電;在車載充電機(OBC)中, IGBT 參與220V交流電轉換為直流 併為高壓電池充電;除此之外,IGBT也廣泛應用在DC/DC轉換器、PTC、電動空調壓縮 機等系統中。除了純電動車型外,插電混動車上,與低壓系統相獨立的高壓系統需要用到 IGBT,部分搭載了48V混動系統的燃油車也需要用到少量IGBT。從我國新能源汽車IGBT市場競爭格局來看,英飛凌處於絕對領先位臵,市佔率為49.2%, 其次是比亞迪和斯達,市佔率分別為20.0%和16.6%。CIS晶片——特斯拉的“眼睛”
車載攝像頭主要包括內視攝像頭、後視攝像頭、前臵攝像頭、側視攝像頭、環視攝像頭等。目 前攝像頭車內主要應用於倒車影像(後視)和360度全景(環視),高階汽車的各種輔助裝置配備的 攝像頭可多達8個,用於輔助駕駛員泊車或觸發緊急剎車。特斯拉Autopilot共配臵了8個攝像頭,包括3個前臵攝像頭、2個側方前視攝像頭、2個側方後視 攝像頭和1個後視攝像頭,視野範圍達360度,最遠前後方檢測距離達250m和50m。從市場規模來看,2019年全球車載攝像頭市場規模為112億美元,中國市場規模為47億元,隨 著ADAS和自動駕駛的逐步深入,單車所需搭載攝像頭的數量不斷增加,預計到2025年全球車 載攝像頭市場規模將達到270億美元,中國車載攝像頭市場規模有望突破230億元。 從市場格局 來看,索尼以49.2%的市佔率居於榜首,三星與豪威市佔率分別為19.8%與11.3%,前六大廠商 佔據90.9%的市場份額,市場高度集中。車載顯示屏——特斯拉的“觸覺”
2008年金融危機過後,用於汽車顯示器的TFT-LCD車載面板市場進入了快車道。儘管2009 年車載面板出貨量大約僅有1800萬片,但經過連續10年的成長,2018年車載面板市場規模 達到了1.62億片,年增長率達9.4%,其中中控顯示面板是較大的應用市場,出貨量為7830 萬片,預計到2025年全球車載面板將達到2.7億片,年複合增長率約為9%。2018年行業內前10家公司全球車載TFT-LCD顯示器市場份額合計約為94%,較2017年有所 增加。JDI、友達(AUD)、夏普、LDG、群創(Innolux Corp)、深天馬市場份額超10%, 其中,JDI市場份額最高達到16.9%。京瓷市場份額最低僅3.1%。以特斯拉的Model3為例,15 英寸觸控式螢幕集成了所有車輛功能控制選項,還可透過 OTA 軟體 升級不斷獲得新功能並提升效能。儲存晶片——特斯拉的“記憶”
汽車產業對儲存器的需求與日俱增。隨著自動駕駛、車聯網和新能源汽車的發展,汽車產業對 儲存器的需求與日俱增,成為儲存晶片中重要的新興增長點和決定市場格局的重要力量。特斯拉透過為車輛配備自動駕駛儀和FFPGA、ASIC晶片,可以實現自動輔助導航駕駛、召喚功 能、自動泊車以及自動輔助變道, 並可透過軟體更新不斷完善現有功能及引入新功能,自動駕 駛的安全性至少人類駕駛平均水平的兩倍。兆易創新的GD25全系列SPI NOR Flash產品容量覆蓋1Mbit~512Mbit, 採用3.3V/1.8V供電,提 供豐富的封裝選項,工作溫度範圍在-40°C~85°C / -40°C~105°C / -40°C~125°C。該系列產品具 有高品質的特點,是全國產化和符合AEC-Q100標準的快閃記憶體解決方案。FPGA、ASIC晶片——自動駕駛開啟增量空間
全球FPGA市場規模持續攀升,亞太是FPGA主要市場,未來產業發展可期。全球FPGA市場規 模2019年達到69億美元,2025年達到125億美元,未來市場增速穩中有升。亞太區佔比達到 42%,是FPGA的主要市場。自動駕駛漸成熟,增量空間大門開啟。汽車晶片分為主控晶片和功能晶片(MCU)。主控芯 片包括GPU、FPGA、ASIC等,FPGA在汽車多個領域都有應用,尤其在相機和感測器中的應 用已經相對成熟。汽車半導體市場規模2017年達到388.6億美元,其中FPGA為9.5億美元,佔 比僅2.44%。FPGA依託其靈活性及並行處理能力,在汽車的攝像頭及鐳射雷達領域應用廣泛。 自動駕駛技術的發展將提高FPGA在汽車半導體中的價值佔比。下游需求將驅動上游晶圓代工廠的增長。根據華虹半導體三季報披露,2020年3季度工業及汽 車實現收入5035.5萬美元,佔比為19.9%。報告節選:如需報告請登入【未來智庫官網】。
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