新能源车的半导体器件

韭菲特   / 02月11日 10:50 发布


5G+车联网+汽车电子驱动全球半导体设备进入新一轮上行周期。中国大陆承接半导体制造产能重心,中国大陆设备市场的全球占比持续提升,2021年有望达到世界之首。


新能源汽车时代,由于不再需要发动机等机械部件,汽车的结构将变得非常的简单,汽车结构主要由电池,电机和电控组成。


汽车正逐渐从一个机械产品演变成电子产品,其核心能力不再是发动机,底盘和动力传输系统,而是芯片和软件。电动汽车电子装置含硅量不断提升,利好产业支撑环节半导体设备。



1:大脑——功率IGBT芯片


从传统汽车转变到新能源汽车,价值量增长最大的就是功率半导体。传统燃油汽车中,功率半导体主要用在启动、停止和安全等领域,占比只有20%,按照传统汽车中半导体单车价值350美元,功率器件价值在70美元。


新能源汽车电池动力模块要用大量的电力设备,电力设备中都含有有功率半导体,混合动力汽车的功率器件占比40%,纯电动汽车的功率器件占比55%,按照纯电动汽车半导体单车价值750美元计算,功率半导体单车价值量在413美元。新能源汽车用功率半导体是传统汽车的7倍。


在汽车应用中,IGBT模块相当于汽车动力系统的“CPU",IGBT主要用在高电压环境的电力驱动系统,电源系统和充电桩。比如特斯拉的三相交流异步电机,每相用28个IGBT,累计84个,其他电机12个IGBT,特斯拉总共用到96个IGBT。2018 年全球汽车IGBT市场容量18.4亿美元,预计2020年汽车IGBT市场容量20.8亿美元。


IGBT相关:闻泰科技、斯达半导、华润微、捷捷微电、扬杰科技。



2:眼睛——CIS芯片


视觉由ADAS系统利用摄像头能够实现路标、行人以及车辆识别、车道线感应等多种功能。高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达8个,用于辅助驾驶员泊车或触发紧急刹车。而随着智能汽车技术和无人驾驶技术的发展,L3以上智能驾驶车型对摄像头的需求将增加。预计全球车载摄像头出货量预计会从2014年的2800万颗增加到2020年的8270万颗。


CIS相关:韦尔股份、晶方科技、长电科技、联创电子;



3:记忆——存储器


新能源车考虑到未来迈向更高层次的自动驾驶技术(即无人驾驶),需要可 以承载深度学习模型的大容量存储器,且未来需不断升级向更大的容量方向趋势明显。


记忆存储器:兆易创新、北京君正;



4:触觉——显示面板


以特斯拉为例,特斯拉Model系列产品中控显示屏平均达17寸,高于普通燃油车7-8寸的平均尺寸,约为市场平均应用尺寸面积的4倍以上。汽车的电子化应用趋势将带动LCD车载屏的面积增长需求。


车载屏有较强的定制化特点,通常配备触控功能,相较于普通LCD标准化产品,营收及利润弹性更高。


显示器:京东方、TCL、长信科技、蓝思科技、安洁科技、三安光电;



5:心脏——FPGA芯片


汽车半导体389亿市场规模,FPGA 目前仅占2.4%,自动驾驶发展将提高FPGA和ASIC价值占比。汽车主控芯片包括GPU、FPGA、ASIC 等,FPGA目前在相机和传感器中的应用已经相对成熟,未来在ADAS/AD系统、马达控制、激光雷达、车载信息娱乐系统和驾驶员信息系统均有较多应用。汽车半导体市场规模2017年达到388.6亿美元,其中FPGA为9.5亿美元,占比仅2.44%,提升空间巨大。


半导体底层设备:北方华创、中微公司。( 上市公司调研  )


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