(报告出具：中泰证券)

一是电动智能化的发展，带动汽车仪表半导体应用进入新时代

在“电气化”、“智能化”的浪潮下，汽车半导体的应用边界不断拓宽。汽车半导体可分为功率半导体(IGBT、MOSFET等)、计算控制芯片(MCU、SoC等)、存储芯片(DRAM、NAND、NOR等)、传感器芯片(CMOS、雷达芯片、MEMS等)、通信芯片(总线控制、射频芯片)等。到2020年，计算与控制芯片、功率半导体、传感器芯片和存储芯片将分别占汽车半导体行业的23%、22%、13%和9%。从应用领域来看，传统燃油车的半导体主要集中在车身、底盘安全等传统汽车电子领域。随着汽车电动智能化的不断发展，动力总成、辅助驾驶、信息娱乐等领域对半导体的需求快速增长。2017年至2022年，辅助驾驶和电动/混合动力系统的半导体应用复合年增长率分别高达23.6%和21%。

电气化和智能化将推动由海外半导体厂商主导的汽车半导体市场的快速扩张。2021年，全球汽车半导体市场规模达467亿美元，同比增长33%。在电气化和智能化的大趋势下，汽车半导体应用的需求正在显著上升。Omdia预测，2025年全球汽车半导体市场将超过800亿美元，2021-25年复合年增长率将达到15%。根据我们对各细分市场规模的估计，电气化将带动新能源汽车BMS模块中IGBT芯片市场和AFE芯片市场的增长。2021年全球规模将达到20亿美元和6亿美元，2025年将达到730亿美元和18亿美元，复合年增长率分别为39%和34%。智能化带来了汽车CIS、智能驾驶舱SoC、自动驾驶SoC以及车载DRAM、NAND和NOR存储芯片市场的显著增长。到2021年，全球规模将分别达到39亿美元、25亿美元、15亿美元、12亿美元、10亿美元和5亿美元。到2025年，相应规模预计为76、42、67、22、28和9亿美元，复合年增长率分别为18%、13%、45%、15%、28%和13%。此外，根据ICInsights的数据，全球汽车MCU将从2021年的76亿美元增长到2025年的120亿美元，复合年增长率为12%。在全球汽车半导体市场上，海外领先的半导体制造商占据主导地位。2021年，英飞凌/恩智浦/瑞萨/德州仪器/意法半导体的市场份额将分别为12.7%、11.8%、8.4%、8.1%和7.5%，CR5接近50%，行业集中度较高。

汽车半导体可靠性要求高，存在天然的认证壁垒。1)AEC-Q100系列是汽车企业进入供应链前必须经过验证的基础标准。本系列标准按温度范围分为5个等级，0级(-40~ +150)为最高等级；2)ISO26262是专门针对汽车功能安全领域的标准，并不是全球性的强制性标准，但该标准越来越被汽车工厂所认可，其认证包括生产过程认证和产品功能认证，安全机制要求达到ASIL认证，由低到高分为QM、A、B、C、D五个等级，ASIL等级越高，等级越高，认证过程越严格，周期越长，ASIL等级越高，认证过程越严格，认证周期越长。技术要求和成本较高；3)IATF16949侧重于汽车质量管理，涵盖了从设计到生产再到封闭测试的全过程，更强调产品零缺陷，其涵盖的硬件范围除了芯片等汽车硬件。汽车半导体产品进入供应链的汽车企业需要经过上述一系列安全认证，认证周期至少为2年，行业壁垒自然较高，同时考虑到产品的稳定性和验证测试的成本，一般不会更换供应商，因此厂商在进入供应链后往往能获得长期稳定的订单。

1、汽车电动化加速发展，半导体价值量显著提升

渗透率达到10%的拐点，汽车电气化进入加速发展阶段。从全球市场来看，2021年新能源汽车的渗透率为8%。2022年1 - 9月，全球新能源乘用车销量约578万辆，渗透率13%，已突破10%的拐点，全球汽车电气化进入加速发展阶段。与全球市场相比，中国的汽车电气化进程更快，渗透率从2020年的5%上升到2021年的13%。2022年1 - 9月，国内新能源汽车销量达到456.7万辆，渗透率为23.5%。

电动汽车的半导体价值显著高于燃油汽车，功率半导体的贡献以增量为主。电动汽车和燃油汽车的成本结构存在很大差距。三电系统占电动汽车成本的比例高达50%，包括电池、电驱动和电控，三车成本的相应比例分别为38%、6.5%和5.5%。电动汽车以动力系统为动力源，对功率转换和功率转换有更高的要求，因此对动力装置的需求明显增加。此外，电气化也将带来MCU消费的变化。电动汽车新增的电池管理系统和车载控制器一方面会增加MCU的负荷，另一方面也会减少发动机管理、传动控制器、燃油泵控制器等MCU的消耗。根据英飞凌的数据，传统燃油动力汽车的价值为338美元，而混合动力汽车和纯电动汽车的价值为710美元和704美元，其中功率半导体的增幅为283美元和316美元，分别占总增幅的76%和86%。

2、智能化帷幕已启，汽车半导体迎来新增长点

汽车智能化包括智能驾驶、智能座舱和智能服务。智能驾驶的实现需要对汽车周围环境进行感知、分析、判断以及有效的处理和执行，从而实现拟人化动作的执行，这是汽车智能化的基石。智能客舱通过图像、语音、触控、手势等交互手段提升驾驶控制体验和乘坐娱乐，是人车交互的入口。智能服务将汽车与人及其社交生活连接起来，是汽车智能化的延伸和扩展，包括后市场服务、出行服务、社交和生活服务等。

ADAS作为智能驾驶的核心载体，未来十年将进入加速渗透阶段。ADAS (advanceddriver assistancsystem，高级驾驶辅助系统)是智能驾驶汽车的核心，包括感知、决策和执行三个层面。1)感知层：依靠多个传感器采集和处理环境信息和车内信息。摄像头、毫米波雷达、激光雷达等重要传感器；2)决策层：综合多传感器数据进行决策判断，制定控制策略；3)执行层：将系统决策反馈给底层模块执行，实现对车辆的纵向和横向自动控制，相当于汽车的“四肢”。我们认为未来十年ADAS将进入加速普及阶段，预计L2及以上车型的渗透率将从2021年的18%提升至2030年的86%。同时，2022年是L2向L3+发展的窗口期，L3+智能汽车的渗透率将从2022年的1%提升到2030年的56%。

传感层是多传感器融合、摄像头和激光雷达芯片的重要补充。传感层的传感器主要包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达和惯性导航设备(GNSSandIMU)。不同的传感器在传感精度、传感范围、抗环境干扰、成本等方面各有优缺点。目前，自动驾驶厂商无法通过深度学习算法完全弥补硬件在环境感知方面的缺陷。因此，收集海量信息进行决策分析的多传感器融合方案是提高感知精度和可信度的主流方案。ADAS升级将带来显著的半导体增量。智能汽车和智能自行车用半导体的价格将从L2级的160美元增加到L3级的630美元和L4级的970美元。在传感器方面，摄像头模块是L2+级的核心传感器，而激光雷达模块是L3和L4/5级的重要增量。传感器融合在ADAS升级过程中也将有助于半导体的大量增加。

对高水平自动驾驶催化计算能力和存储的新需求。决策规划分为三个层次：路径规划、行为决策和运动规划。每个环节功能的实现都基于相应的算法。随着自动驾驶水平的提高，芯片需要处理的环境复杂性和操作多样性增加了对计算能力的需求。L2级的计算能力需求在10TOPS以下，L3/L4/L5级的计算能力需求达到30-60/100/1000TOPS。因此，具有更高计算能力的自动驾驶SoC芯片有着广泛的需求。同时，高级自动驾驶的传感器、操作系统和离线地图将产生大量数据。Counterpoint数据显示，2025年L4级ADAS系统每小时将至少产生1TB的数据量，这对车规存储芯片的数量和性能提出了更高的要求。

二是功率半导体：电芯增量，高增长，国产替代扣除

1、IGBT：受益电动化趋势，高成长性+国产替代逻辑明确

在电气化趋势下，汽车功率半导体的消费量大幅增长，是价值最大的汽车半导体。在传统燃油汽车中，功率半导体分布在动力、车身、安全等部位，主要用于启动、发电、安全等领域。在新能源汽车中，功率半导体是实现电能转换的核心部件。新型三电系统(电池、电驱动和电控)和OBC(车载充电器)、DC/DC、充电桩需要使用大量的逆变器、变压器和变换器，IGBT、MOSFET等功率器件的消耗也大大增加。在电气化浪潮中，半导体的增长主要来自功率半导体(图11)。根据StrategyAnalytics的数据，功率半导体在汽车半导体中的占比从传统燃油汽车的21%上升到纯电动汽车的55%，成为最大的半导体器件。

新能源汽车IGBT具有大电流、高功率的特点，需求量很大。在燃油车中，用于发动机点火器的IGBT单管数量很少。随着台车大功率大电流技术的发展，IGBT模块已成为电气控制系统中逆变器的标准配置，将直流电转换成交流电驱动电机。在车载OBC中，IGBT将输入的交流电校正为直流电，为新能源动力电池充电，车载空调配备IGBT单管/模块。从电子控制成本细分来看，涉及的电子元件包括IGBT电源开关、DC/DC变换器、电流传感器、瓦楞电容器、单片机等，其中IGBT成本占比高达44%。

新能源汽车IGBT市场规模预测：2021-25年复合年增长率38.5%。新能源汽车配备约30-48个IGBT芯片。根据行业信息，2021年，单个8英寸晶圆的OEM价格约为650美元(将生产约120个IGBT芯片)，因此单个IGBT芯片的晶圆价值约为5.4美元。综合考虑封装成本、毛利、双电机占比等因素，我们假设2021年平均每台IGBT成本为300美元，双电机磁导率的提高结合IGBT的持续短缺将进一步提升该单元的价值。综上所述，我们预计2021年全球新能源汽车IGBT市场规模约为19.8亿美元，2025年将达到73亿美元，复合年增长率为38.5%。

英飞凌等海外厂商主导全球IGBT市场，国内替代空间仍较大。在IGBT器件和IGBT模块市场，英飞凌分别以29.3%和36.5%的市场份额位居全球第一。IPM模块的市场份额为11.6%，排名世界第三。在三大市场中，国内厂商的市场占有率相对较低，国内替代空间广阔。在IGBT器件市场，中国本土厂商只有石澜威一家，市场份额为2.6%。在IPM中，石兰威(1.6%)和吉林华为(0.9%);在IGBT模块市场，中国制造商星达半导体以2.8%的市场份额排名全球第六。在国内替代逻辑下，国内市场格局相对优于全球市场格局。根据《新时代》数据显示，22Q1中国新能源汽车动力模块市场，星半、比亚迪半、CRcar时代分别占据16.4%、14.5%和9%的市场份额，分别位居第二、第三和第五。

核心格局缺失+本土电动车品牌崛起加速IGBT国产化换代进程。1)机遇1:缺乏核心模式。IGBT市场长期被英飞凌、富士、三菱等海外厂商垄断，国内自给率低。近两年，电动汽车、储能等下游需求快速增长，而供给端受到疫情/地缘冲突等停产、减产等干扰，IGBT芯片供应持续短缺。根据富昌电子最新披露数据，英飞凌、意法半导体等厂商的IGBT芯片交付周期仍在50周左右，持续较长的交付周期为国内替代提供了机会。2)机遇二：本土电动汽车品牌崛起。国产电动汽车品牌的崛起，也将推动产业链国产化进程。2022年1 - 9月，比亚迪新能源汽车市场份额比特斯拉高出4%，位居全球第一。前20名中，有11家国产车企，国产新能源汽车的市场占有率为bb0 41%。在国内替代机遇下，国内IGBT厂商充分发挥本土优势，加快追赶。星半、时代电气、石澜威、鸿威科技等国内厂商已逐步进入车载仪表IGBT供应链。2021年，星牌半导IGBT已批量供应海外市场，多款产品获得指定。第七代IGBT预计将于2022年批量出货。在汽车电气化空间加速扩张加上国产替代份额的双重助力下，国内IGBT厂商将实现跨越式增长。

2、SiC：800V平台上车催生SiC需求高增

800V快充成为大多数车企的布局方向。解决新能源汽车“里程焦虑”的方法包括推广换电方式、延长续驶里程、发展快速充电技术等。其中，快速充电技术可以在不依赖换电站的情况下有效提高能量补充效率，是大多数车企的布局方向。快速充电技术主要包括大电流和大电压两大方案。大电流方案的缺点是大电流会导致高热量输出，降低转换效率，增加热管理系统的成本。目前只有特斯拉、极氪等少数品牌选择大电流方案，大部分车企选择大电压方案。现阶段，主流新能源汽车高压电气系统的电压范围一般为230V-450V(即“400V系统”)。随着高压快速充电的推进，整车高压电气系统的电压范围达到550-930V(即“800V系统”)。2019年，保时捷推出了全球首款纯电动800V车型TaycanTurboS。2021年11月，小鹏推出了国内首款800VSiC平台车型小鹏G9。此外，比亚迪、极氪、蓝途、广汽万安、北极狐、长安、长城、理想等车企也纷纷发布800V平台架构或规划。吉虎SHI版已于2022年7月量产交付，小鹏G9预计于2022年9月交付，2022年将是国内800V高压平台车型量产元年，但目前整体规模尚小。据伟派科技预测，到2025年，800V系统在新能源汽车市场的市场份额有望达到15%。

800V系统对电气控制有更高的要求，SiC器件成为较好的选择。与传统的硅基器件相比，使用SiC器件可以主要从性能和成本两方面对800V系统进行改进。1)性能：a.损耗低。WLTC工况下的仿真数据表明，“800V+1200VSiC模块”的整车损耗比“400V+750VIGBT模块”的整车损耗低7.6%。b.更远的距离。博世表示，SiC版本的平均行驶距离比传统电动汽车多6%。2)系统成本：与硅基器件相比，SiC器件的电控体积、重量、功率和效率都有显著提高。从系统成本的角度来看，它可以节省除设备环节之外的其他冷却环节和电池容量的成本。据《华尔街日报》报道，sic相关技术可以帮助自行车节省近750美元的电池成本。

2025年SiC成本预计下降20%+，2026年新能源汽车SiC器件规模预计达到46亿美元。目前，sicmosfet的应用受到高成本的限制。根据中国科学院的数据，在相同水平下，sicmosfet的价格是Si基IGBT的4倍。碳化硅器件成本的降低主要通过三种途径：1)降低衬底成本，主要通过8英寸到12英寸的升级，不断优化热场设计来实现；2)改进设计、设备制造和封装各方面的技术，特别是缩小电池尺寸和改进网格氧脱盐工艺；3)设计更小的芯片尺寸，使单位晶圆的产量更高。根据PGC，假设2021年6”SiCMOSFET1200V/100A的成本为1单位，预计到2025年成本将降至0.8以下，而8”成本预计将降至0.68左右。2021年SiCMOSFET的成本是Si器件的3倍，到25年有望降至2.5倍附近，而业界通常认为2-2.5倍是碳化硅大规模渗透的成本临界点，因此当前和未来2年都处于SiC爆发前夕。根据Trendforce的数据，全球新能源汽车对6英寸SiC晶圆的需求将从2021年的12万片增加到2025年的169万片。Wolfspeed预测，2022年全球新能源汽车SiC器件市场规模将达到16亿美元，预计2026年将达到46亿美元。年复合增长率达到30.2%。

狼速等海外SiC器件厂商在新能源汽车领域突飞猛进，国内厂商也在积极布局阵地。三安光电、星半、时代电气、中瓷电子相对突出。1)海外厂商方面，Wolfspeed作为SiC基板的全球领导者，截至2021年底与意法半导体签订了超过8亿美元的SiC晶圆供应协议，与英飞凌和安森美分别签订了8500万美元的供应协议，并与通用汽车、Lucid、大众、宇通客车等汽车制造商直接合作。提供碳化硅产品。日本碳化硅龙头ROM与中国大陆旗下的威派科技、北汽新能源、振祺科技、吉利、联合汽车电子等厂商有着广泛的合作。安森美于2021年通过收购衬底供应商GTAT获得了SiC衬底制造能力，以建立完善的SiCIDM模型。2)国内厂商方面，三安光电和星星半导体SiC产品“板上化”进度国内领先。时代电气于2021年发布了自主研发的SiC芯片新能源汽车电驱动。传统硅基电源厂商如石澜微、扬捷科技、宏威科技、新捷能源、华润微和安石半导体等，都将在2020-21年发布SiC二极管、SiCMOS等产品，布局相对具有前瞻性。瀚信科技、展信电子、松捷等SiC器件设计公司的起点较高。他们从诞生之初就致力于SiCMOS产品的开发，瞄准新能源汽车和工业市场。

单片机：智能化大增量，本土厂商满足机会

1、汽车是MCU第一大市场，智能驾驶带来显著增量

汽车是MCU的头号市场，单位价值最高。1)市场规模：汽车是MCU最大的市场。到2020年，汽车/工业/消费/通信/计算机将占到MCU市场的38%/30%/18%/9%/4%。从2010年到2020年，汽车将稳定占据MCU市场38% - 40%的份额，保持其最大应用领域的地位。2)出货量比例：汽车是MCU的第五大出货量。2021年，智能卡安全/个人信息处理终端/工业/消费电子/汽车将分别占MCU出货量的42%、17%、15%、10%和7%。3)ASP:汽车MCU ASP明显高于其他应用，2021年达到3.1美元；自2020年以来，由于供应链的不稳定，不同应用的MCU价格都有不同程度的上涨。2020年汽车MCU价格将上涨16%，2021年将上涨22%，这是MCU价格涨幅最大的一年。Yole预计未来汽车MCU的价格将保持高位。

在消费级和工业级MCU中，车表单片机的评价指标比较严格。从工作环境、使用寿命、交货成品率等方面来看，车用仪表MCU的评价指标要比消费级和工业级MCU严格。例如，汽车发动机舱MCU的工作温度范围为-40-150，车身控制部分为-40-125，而消费类产品只需达到：0-70即可。其他环境要求，如湿度、霉菌、灰尘、水、EMC和有害气体侵蚀，也往往高于消费电子产品。此外，车载仪表MCU的交货良率要求更高，交货时间、使用寿命都远远高于消费类、工业类产品的要求，验证标准也更多、更复杂。此外，车载仪表MCU还需要通过AEC-Q100等车载仪表认证，认证过程通常需要2年左右，认证完成后通常能获得车企较为持续的订单，行业进入壁垒较高。

ECU是汽车的大脑，而单片机是其核心，负责控制。ECU(ElectronicControlUnit)是电子控制单元，又称“驾驶计算机”、“车载计算机”，用于控制汽车的一个或多个子系统。ECU由微控制器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、ADC (A/D)和驱动器组成。ECU的作用是随时监控车辆的各种运行数据(如制动、换挡、速度、航向角度、位置等)和车辆运行的各种状态(加速、打滑、油耗、与前方车辆的距离等)，按照预先设计好的程序逻辑计算各种传感器发送的信息，然后将各个参数处理后发送给相关执行器。执行各种预定控制功能。

在电力智能化的趋势下，传统的分布式EE架构ecu数量不断增加，系统复杂。博世的五大领域划分应运而生。随着汽车智能化和信息化的发展，ECU芯片的应用越来越广泛，而传统的汽车电子电气结构是分布式的。ecu通过CAN和LIN总线连接在一起。ecu数量的增加使得汽车线束布线困难，软件维护和升级困难，模块间信息通信效率低。例如，一级制造商博世提供五个经典领域：动力总成、底盘、车身/舒适性、驾驶舱/信息娱乐和ADAS。在五域集中式架构的基础上，一些厂商将原有的电源域、底盘域、车身域进一步整合到车辆控制域，形成由车辆控制(VDC)、车辆domaincontroller (ADC)和智能驾驶(ADC) ADAS/ADDomainController)、智能驾驶舱(CDC、CockpitDomainController)三部分组成的三域集中式EEA。

短、中分布式架构仍是主流，ADAS的渗透带动MCU消费不断增加。随着汽车电气智能化的推进，分布式ecu(电子控制单元)逐渐向域融合，DCU(域控制器)集成多个ecu实现集中控制功能，从而减少了汽车线束连接长度和成本，同时降低了电子电气架构的空间、功耗和复杂性。中短期来看，L1/L2智能汽车仍占较大比重。由于缺乏路径规划功能和传感器数量有限，传感器端的MCU足以完成融合和决策任务，分布式架构仍然是主流。因此，低阶和中阶ADAS的加速渗透将促进MCU消费的增加。在L2+及更高级别的智能汽车中，SoC芯片将逐步取代MCU，但部分底盘交互的高实时性任务仍需要MCU来完成，ADAS域控制器仍将搭载MCU，以保证系统功能的安全性。

汽车MCU市场规模约为80亿美元，2022 - 2025年复合年增长率为11%，高于MCU行业平均水平，其中32家为主流，占比近80%。1)市场规模：随着汽车智能化的发展，ADAS、高精度导航、车身电子等应用增加了对MCU的需求。据ICInsights预测，2021年全球车载MCU市场规模约为76亿美元，2022年为87亿美元，预计到2025年将增长到120亿美元。2022-25年的复合年增长率为11.3%，高于MCU整体市场规模的复合年增长率(5%)。根据ICInsights的数据，到2021年，汽车信息娱乐应用预计将占汽车MCU市场的10%，比2020年增长59%，其他细分市场将占汽车MCU市场的90%，比2020年增长约20%。2)位数：从不同位数在汽车MCU市场的收入占比来看，8/16/32分别占6%、18%和77%;出货比例方面，8/16/32分别占23%、37%和40%。32位收入占77%，出货量占40%，因此可以推断，32位MCU在汽车MCU市场中价值最高，占有最大份额，市场规模为58亿美元。

2、竞争格局：海外三巨头主导车规MCU市场，大陆厂商积极布局

MCU市场经过多轮大规模并购，CR780%。总体而言，排名前七的国外厂商占据了全球80%以上的市场份额，拔顶效应显著，其中瑞萨电子、恩智浦微芯、意大利和法国等三家。我们认为，高集中度的原因包括：1)为了争夺市场份额和布局物联网应用，主要MCU供应商之间进行了几次大规模并购，包括恩智浦在2015年收购飞思卡尔进入汽车电子领域，将其市场份额提高到19%;2016年，Microchip收购了Atmel，将其市场份额提高到14%;赛普拉斯在2015年收购了西班牙扩张，使其获得了4%的市场份额；赛普拉斯于2020年被英飞凌收购，合并后的市场份额为13%，排名第三。2)MCU下游应用通常更新换代，迭代慢，服务周期长，因此他们倾向于选择能够提供稳定解决方案的供应商，很少更换供应商。

汽车MCU:稳定的竞争格局，瑞萨、恩智浦、英飞凌三大支柱。到2021年，瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器和Microchip的市场份额将分别为29%、25%、22%、8%和7%，而CR5和CR3的市场份额将分别为90%和76%。2015 - 2020年，三大厂商的市场份额稳定在65%-70%，2020年英飞凌收购赛普拉斯后，三大厂商的市场份额达到76%。

海外三大产品覆盖较为全面，但仍各有侧重。1)英飞凌自主研发，主打电源，擅长机箱、电源域等领域。主要是功率器件(IGBT、碳化硅等)，包括较完整的信号链产品。底盘安全、功能安全、底盘、电源控制和新能源是英飞凌的强项。2)恩智浦采用ARM架构，打造适合中小客户的开放平台。目前恩智浦正在从Power架构转向ARM架构，打造一个开放的生态，学习成本更低，更适合中小客户，向S32平台倾斜，除ADAS摄像头外应用覆盖全面。恩智浦在连接、联网、传感器等方面具有显著优势。3)瑞萨依托日本大型汽车厂，产品覆盖中高端和低端。瑞萨得到了日本大型汽车制造商的支持，这涉及到地区保护和国家利益。产品性能可覆盖低端、中端和高端，应用涵盖车身、底盘、电源、智能座舱等。4)在ADAS方面，瑞萨擅长摄像头(R-CAR系列)，英飞凌擅长中脑安全MCU(Traveo，收购于赛普拉斯)，恩智浦擅长雷达(毫米波雷达为S32R系列，超声波雷达为S12ZVL系列)。

内地厂商在中低端汽车仪表MCU上，又考虑发展高计算产品。车载仪表MCU由于认证周期长，可靠性要求高，是国内最难突破的替代位置。近年来，一些大陆厂商从与安全性能相关性较低的中低端车载仪表MCU，如雨刷、车窗、遥控、环境光控、动态水灯等车身控制模块开始，逐步开始开发未来智能汽车所需的高端MCU，如智能座舱、ADAS等。目前，兆易创新、鑫海科技、国信科技、比亚迪半导等厂商已通过车载仪表验证产品，中盈电子车载仪表MCU已于今年10月发布。

兆易创新：车载仪表MCU布局明确，首批M33核心GD32A5系列产品量产在即。公司针对汽车MCU市场，规划明确，采用安装前/安装后同步发展策略。所有产品均采用eflash技术。去年，我们的产品已经进入后方安装市场，覆盖汽车影音、导航、OBD、EDR、新能源车身等应用。在前装市场，第一代MCUGD32A5将采用M33内核，通过AEC-Q100认证，定位座舱、360度世界观等入门级通体领域，该产品预计Q3量产并贡献营收；第二代车载仪表MCU计划采用M7核心，功能安全等级ASIL-D，定位安全等级更高的安全气囊、刹车等领域，预计将于2023年推出；第三代车载仪表MCU计划采用M7核心、功能安全级ASIL-D、定位双离合自动变速器等更先进领域，计划于2025年推出。

四、模拟芯片：遍布领域，预计23年的BMS将带来10亿美元的新增量

1、遍布五域各角落，市场规模超百亿美元

市场规模超过100亿美元，电动和智能驾驶汽车模拟芯片价值提升。模拟芯片可分为两类：电源管理和信号链。首先从汽车电气化带来的高压工作环境中受益的是用于实现电力分配和控制的电源管理芯片。信号链芯片连接着现实世界和数字世界，是实现电子系统自动化和智能化的基础。据我们统计，目前全球500多亿美元的模拟芯片市场中，约有25%用于汽车，规模超过100亿美元。

海外大型工厂主导着市场，在细分领域也有机会。全球模拟芯片市场上有许多制造商。仅TI和ADI就占据了全球市场的一半。由于模拟芯片经验重、迭代慢、研发时间长等特点，具有多年发展经验的国外厂商优势明显。TI和ADI主导的“两超多强”的市场格局仍将保持。

应用涵盖五大领域，消费需求巨大。模拟芯片作为桥梁和电源辅助，覆盖汽车的五个领域的所有角落。我们通过在五个领域中采用一些细分模块来说明模拟产品的使用。1)底盘域：以车身动态稳定模块(ABS/VSC模块)为例。其他所需模拟芯片包括驱动芯片、接口芯片等。2)车身面积：以室内光模块为例，所需模拟芯片包括LDO、接口芯片等；3)电源领域：以双离合器变速器为例，所需的模拟芯片包括接口芯片、PMIC芯片、模拟开关等；4)ADAS域：以远程信息控制单元为例；5)智能座舱领域：以仪表板为例，采用LDO、PMIC、接口、浪涌保护等模拟器组件。

以DC-DC和格栅驱动为例：1)DC-DC应用于整车，增量主要来自于信息娱乐领域的低压场景和动力领域的高压场景。2)网格驱动我们以人体区域为例。各种涉及电机的应用，如座椅调节，都需要栅格驱动来发挥驱动作用。

在增量方面，首先，汽车智能化将增加信号链和电源管理芯片的数量；其次，电气化下，BMS模块对AFE提出了新的需求。

2、BMS模块带来AFE芯片新需求

AFE主要用于电池信息收集和电池系统管理。AFE-AnalogFrontEndFrontEnd是一个集成组件，包括传感器接口、模拟信号调理电路、模拟复用开关、采样保持、ADC、数据缓存、控制逻辑等组件。它本质上是以ADC为核心的采样芯片。AFE通过内部传感器感知电池组的电压、温度、电流等数据，并通过ADC将模拟信号转换为数字信号，供后端MCU使用。MCU负责接收AFE发送的信息，通过算法计算电池的SOC、SOH等值，对电池系统进行管理。它还可以与汽车上的其他控制单元进行通信。

AFE的通道数是指其监测的电池模块串联中单个电池的数量。主流的车辆AFE通道数有6s、12、18。通道数越多，AFE的负压要求越高。按照400V电池组和3.6V单节电池计算，所需电池总数在100块以上。因此，厂家需要精心选择合适的渠道数量进行匹配，做到既不浪费也不勉强。

2021年汽车BMS AFE市场规模接近6亿美元。由于通道越多的afe承载能力越强，价格也会越高，从而形成压力与价格的正相关关系(如ADI LTC6810为6s，单价为6.51 USD;LTC6804是12s，价格翻了一番，达到12美元左右。根据我们的计算，400V AFE自行车的价值ADI为112美元，TI为76美元，st为67美元，我们取三家公司的平均价值85美元作为自行车的价值。因此，我们可以计算出，2021年市场规模接近6亿美元，预计2023年将超过10亿美元。

5. SoC芯片：自动驾驶与智能座舱协同催化

1、自动驾驶SoC：智能驾驶核心赛道，国产厂商实力初显

自动驾驶SoC芯片采用CPU+XPU作为基础架构，满足计算能力需求。处理器芯片可分为通用型和专用型。一般类型包括CPU、GPU、DSP等，特殊类型包括FPGA、ASIC等。CPU作为SoC芯片的计算和控制核心单元，具有较强的调度、管理和协调能力，但不擅长处理并行重复计算，难以满足SoC芯片对高计算能力的要求。因此，SoC芯片需要在CPU的基础上增加一个或多个xpu (GPU/FPGA/ASIC)来执行AI计算。

GPU、FPGA和ASIC各有优缺点。目前，这三种架构并存。三款xpu各有优缺点：1)GPU:擅长图像处理，支持大量数据并行计算，但管控能力较弱，功耗较高；2)FPGA:半定制芯片，比CPU和GPU具有更高的能效比。它在初始阶段具有周期短、试错成本低的优点，但在批量生产后不具有成本优势。3)ASIC:基于特定算法设计的专用芯片，在算法迭代后需要重新设计，这可能会导致沉没成本较高，开发周期较长，但计算能力和能效比高，量产后成本低于FPGA。具体架构分为CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC、CPU+FPGA三大流派。1)CPU+GPU+ASIC架构(Nvidia, Tesla, Mobileye)。1) Nvidia:近年来，Xavier、Orin、Atlan都采用CPU+GPU+ASIC架构。以Atlan为例，配置片内CPU、GPU、深度学习与计算机视觉加速器(ASIC)和BlueFieldDPU。2)特斯拉：特斯拉HW3.0 FSD芯片单颗计算能力72TOPS，包括CPU、GPU和NPU(ASIC)三个处理单元。NPU由特斯拉自主设计，负责深度学习和预测，是芯片中最核心的部件。3)Mobileye: EyeQ6和EyeQUltra都在之前的CPU+ASIC架构上增加了GPU模块。4)高通：预计最高计算能力达到700TOPS的Ride高级产品将采用该架构。

2)CPU+ASIC架构(Mobileye, Huawei, Horizon)。1)Mobileye: EyeQ3-5系列均采用CPU+ASIC架构。EyeQ5由4个模块组成：CPU和CVP, DLA和MA加速器(asic)。2)华为：2021年将推出四款MDC产品，均基于CPU+ASIC架构。自主研发的达芬奇架构NPU Centen 310芯片负责人工智能计算。3) Horizon: Journey 2芯片集成了双核ArmCortexA53(CPU)和自主研发的双核BPU(ASIC)。3)CPU+FPGA架构(百度Celinx，谷歌Waymo)。1)百度赛灵思：阿波罗专用车载平台ACU-Advance采用单个赛灵xzu5 (FPGA)设计，具有针对英伟达帕克芯片的AI加速能力；2) Waymo:英特尔至强处理器和ArriaFPGA。

短期CPU+GPU+ASIC架构，长期具有量产成本优势的CPU+ASIC将成为主流。当前，自动驾驶算法更新迭代快，并行计算需求大，而GPU具有强大的并行计算能力。因此，目前的自动驾驶SoC仍然需要GPU, CPU+GPU+ASIC是主流架构。但在未来算法逐渐固化后，量产成本低、能效比高的asic将取代GPU。由于缺乏量产成本优势，FPGA也将向asic转换。从长远来看，自动驾驶的SoC芯片架构将从目前的三派发展到CPU+ASIC的主流架构。

自动驾驶SoC芯片的计算能力、能效比、制造工艺不断升级。1)计算能力：在自动驾驶软硬件解耦的趋势下，厂商往往通过硬件嵌入+OTA升级的方式实现更高层次的自动驾驶功能。因此，用于自动驾驶的SoC芯片的计算能力普遍存在冗余，芯片厂商也在不断提升芯片的计算能力，以增强自身的竞争力。目前，在已量产的车载芯片中，计算能力最高的是英伟达Orin，计算能力为700TOPS的高通Ride平台芯片将于2023年量产，英伟达的两款新产品Atlan和Thor预计将于2024-26年量产，计算能力分别为1000TOPS和2000TOPS。2)能效比：能效比是指芯片每单位功耗所提供的计算能力。能效比越高，在相同计算能力下消耗的电能越少，对车辆续航能力有积极影响。因此，能效比也是芯片的核心参数，各厂商的芯片能效比不断提高。从TegraParker的0.3TOPS/W到Xavier的1TOPS/W，再到Orin的3.9TOPS/W，新atlas预计将继续改进。3)制程：过去自动驾驶主芯片只需要28nm或16nm制程。目前主流芯片基本突破7nm制程，包括英伟达Orin、mobileyeq5 /6、华为森唐610、地平线之旅5/6、特斯拉HW4.0FSD芯片。英伟达的Atlan和高通的Ride芯片甚至拥有5nm的先进制造工艺。

预计用于自动驾驶的SoC芯片市场规模：现阶段约为15亿至25亿美元，2021-25年复合年增长率为45%。英伟达的Orin芯片价格约为400美元，MobileyeEyeQ3的价格约为100美元，因此我们假设L2/L2+和L3自行车的价值分别为100美元和400美元，从2024年开始每年下降5%;L4/5级至少需要两块英伟达Orin芯片，因此假设一辆L4/5级自行车的价值为800美元，每年下降5%。结合上述ADAS渗透率预测，我们估计自动驾驶SoC芯片的全球市场规模将在2021年达到15亿美元，在2025/2030年达到67/235亿美元，2021-30年的复合年增长率高达45%。

自动驾驶SoC芯片厂商主要包括海外芯片厂、国内芯片厂和自主研发车企。海外芯片厂商主要有英伟达、Mobileye、高通等，国内芯片厂商主要有华为、地平线、黑芝麻等，自主研发芯片的车企主要有特斯拉、零跑等，自主研发车企阵营或将继续扩大。一些传统的汽车芯片制造商，如恩智浦和瑞萨，也有一席之地，但在高计算能力领域并没有明显的优势。

移动眼逐渐落后，英伟达在高端市场优势显著，高通进入游戏。1)Mobileye: Mobileye很早就进入了ADAS领域。2007年，EyeQ1在宝马、通用、沃尔沃等公司量产。特斯拉(Tesla)、蔚来汽车(Nextev)和video也在它们的首款智能汽车上使用了EyeQ芯片。2021年，MobileyeEyeQ系列芯片出货量达2810万颗，累计出货量超过1亿颗。然而，近年来，新车型的表现较弱。魏晓丽的所有新车都开始使用英伟达的Orin芯片，合作多年的客户宝马与高通达成了新的合作。Mobileye表现不佳的主要原因有两点：a.目前正在生产的EyeQ5的性能明显落后。2024年量产的EyeQ6H只有24TOPS, 128TOPS，远低于英伟达的Atlan、高通的Ride和地平线之旅6。b.平台开放性低：Mobileye提供一体化黑盒。EyeQ5虽然是开放版本，但开放性仍不如英伟达和高通高，自主功能定义和OTA升级空间有限。目前，移动眼芯片主要应用于初级ADAS。考虑到L1-2仍然占很大比例，我们认为短期内Mobileye的出货量不会大幅下降。然而，随着ADAS的不断升级和渗透，Mobileye的市场份额可能会逐渐下降。2)英伟达：英伟达芯片计算能力和制造工艺继续领先行业，2022年量产的欧睿芯片计算能力达到254TOPS上车，搭载新车型包括蔚来ET5/ET7/ES7、小鹏G9、理想L9、魏玛M7、梅赛德斯-奔驰S等。国内元融启航、友润科技、文远智星等多家自动驾驶公司也都选择了欧麟芯片。预计将于2024年量产的Atlan采用5nm工艺，计算能力高达1000TOPS，是迄今为止发布的芯片中最高的计算能力。在汽车企业嵌入智能硬件的趋势下，具有高计算能力的Nvidia芯片具有明显的优势，而Nvidia的软件高度开放和更成熟的开发环境。预计未来其在中高端ADAS领域的市场份额将继续增加。3) Qualcomm: Qualcomm Ride平台芯片采用5nm制程，最大计算能力为700TOPS，能效比为5.4TOPS/W。预计在2023年量产，其产品性能足以与Nvidia一较高下。目前，它的客户包括长城、通用电气和宝马。同时，作为消费类芯片制造商，高通具有成本优势和技术优势。未来，智能座舱和智能驾驶平台也将相互配合。作为自动驾驶SoC的后来者，高通在中高端领域仍然具有很强的竞争力。

华为和地平线等国内制造商正在崛起。1)华为：基于Centen 610芯片的MDC610平台已应用于多款新车，单台计算机功率为200TOPS，支持L4级自动驾驶。其目前的型号包括哪吒S，吉虎Alpha S, Avita 11和文杰系列。华为汽车产业链不断拓展，在智能软硬件领域布局全面，未来有望凭借智能全栈服务获得更多固定点。2)地平线：郑城3号将首次搭载在2021年的理想一号上。第三代产品旅程5是业界首款实现自动驾驶与智能交互集成的车载智能中央计算芯片，计算能力高达128TOPS。将于11月量产的“理想L8Pro”将成为“旅程5”的第一辆量产车。新推出的“旅程6”芯片拥有高达400TOPS的计算能力，预计将于2024年量产。凭借其具有竞争力的芯片和成熟的开放平台，地平线有望推动自动驾驶芯片的国产化。

2、智能座舱SoC：市场持续扩容，高通领跑中高端市场

智能客舱普及率不断提高，市场空间广阔。与智能驾驶相比，智能驾驶舱的安全要求、法律风险和技术门槛较低，其成果更容易被驾驶员和乘客感知。因此成为传统车企和新动力车企关注的焦点，智能座舱的渗透率不断攀升。根据IHS的数据，2021年全球市场上新型智能驾驶舱汽车的渗透率为49.4%，预计到2025年将达到59.4%。中国市场的渗透水平和增长率相对较高，预计将从2021年的53.3%增长到2025年的75.9%。从整体规模来看，2030年全球智能座舱市场预计将达到681亿美元，2021-30年复合年增长率为4.9%，其中国内市场将超过1600亿元，2021-30年复合年增长率为9.9%，智能座舱市场空间广阔。

智能座舱的数据处理非常复杂，SoC芯片是其核心计算单元。智能座舱包括车载信息娱乐系统、人机交互模块、车联网模块、HUD系统等多个部分。开发的核心是集成驾驶舱软硬件和人机交互系统，不断优化驾驶体验，最终演变为“智能移动空间”。目前，多模态交互是智能座舱的重要发展趋势，即基于舱内和舱外感知，通过多模态技术实现语音、情感、手势、人脸识别、定位等功能的有效融合。在这个进化过程中，车内摄像头数量的增加、分辨率的提高、3D信息的引入、模型的优化、运行帧率的提高等软硬件和算法的升级，使得数据处理的复杂性显著增加，传统的单个ECU独立运行的方式已经不再适用。系统SoC芯片集成了cpu、gpu、npu等多个cpu，用于数据处理。

功能需求的升级带动智能座舱SoC芯片计算能力的提升，制造工艺向5nm推进。随着智能座舱的不断升级，多摄像头视频接入、多显示图像处理、语音识别和以太网数据交互等，主控SoC的数据计算和处理工作量不断增加，对SoC芯片计算能力和性能的需求不断提高。OEM硬件冗余加上OTA升级也将座舱SoC芯片推向了更多的计算和先进的工艺迭代。1)计算能力：根据IHS数据，2024年智能驾驶舱SoC芯片的CPU计算能力和NPU计算能力需求分别为89KDMIPS和136TOPS，是2021年的3.6倍和9.7倍。在CPU计算能力方面，高通第四代芯片SA8295达到200KDMIPS以上，国产酷睿X9U和睿芯微RK3588M均达到100KDMIPS，华为麒麟990CPU超过75KDMIPS。在AI计算能力方面，高通SA8295和三星ExynosV9芯片的NPU计算能力都达到了30TOPS，是目前发布的智能轿厢中AI计算能力最高的。2)制程：目前主流的智能座舱SoC芯片已经基本实现了10nm以下的制程。7nm芯片包括高通8155、华为麒麟990A和酷睿科技SE1000, 8nm芯片包括三星V9和锐新RK3588M。此外，高通的第四代骁龙座舱芯片制造工艺已经达到5nm，预计将于2023年量产，而三星的ExynosAutoV920将采用4nm技术，预计将于2025年量产。

预计智能座舱SoC芯片的市场规模：现阶段约为25亿至30亿美元，2021-25年复合年增长率为13.3%。根据IHS和罗兰贝格的数据，假设2025年和2030年全球智能座舱普及率将分别达到59%和87%，并对低端智能汽车在高中的比例进行了合理的假设。从芯片价格来看，高通第二代820A芯片的价格约为40美元，第三代SA8155芯片的价格约为200美元，因此可以合理假设高/中/低端智能座舱SoC芯片的价格分别为200美元/60美元/20美元。考虑到性能和计算能力的提高将推高高端soc的单价，我们假设2022-26年芯片单价增长3%，中低端soc的年降幅为3%。综上所述，我们预计2021年智能客舱SoC芯片的市场规模约为25亿美元，预计2025/2030年将达到42/69亿美元，2021-30年的复合年增长率为11.8%。

智能座舱SoC芯片厂商主要分为三大阵营：消费级芯片厂商、传统汽车芯片厂商和国产芯片厂商。1)传统汽车芯片厂商：瑞萨、恩智浦、德州仪器等，此前主导传统汽车MCU和ECU芯片市场，在车用仪表芯片方面经验丰富。但在高性能智能座舱SoC领域，创新能力较弱，产品迭代速度较慢，主要应用于中低端机型。因此，传统汽车芯片厂商在智能座舱SoC市场上仍然占有很大的份额。2)消费级芯片厂商：高通、三星、英特尔等都有消费级芯片的研发基础，在高计算能力和工艺先进的车规芯片领域具有天然优势，软件服务生态更好，产品迭代快，广泛应用于中高端车型。与此同时，这些制造商已经在手机和笔记本电脑等消费芯片领域拥有规模经济，因此它们在大规模生产汽车专用芯片方面具有成本优势。3)国内芯片厂商：华为、全智科技、锐信微、晶辰等消费类芯片厂商，地平线、新驰科技、新清科技等汽车芯片初创企业。华为在消费级芯片方面积累深厚，宏盟生态也嘉成，其他企业大多起步较晚，规模较小，优势在于新产品的表现具有较好的竞争力。而且国产汽车品牌多，市场空间大，为国产替代提供了机会。

高通在中高端市场拥有强大的领先优势。高通于2014年和2016年先后推出602A和820A, 2019年推出的SA8155P是全球首款7nm车载仪表芯片，在已量产的座舱SoC中，AI计算能力最高。SA8155P采用“一核多屏”方案，最多支持5屏6摄像头。高计算芯片结合安卓系统软件生态，SA8155P已成为大多数高端车型的首选，20多家合作车企，蔚来ES7、理想L9、小鹏g9等高端智能新车都搭载了SA8155芯片。将于2021年上市的第四代芯片SA8295P拥有5nm制程和30TOPS AI计算能力，将于2023年量产，比具有相同计算能力的三星电子V920提前两年。此外，高通基于座舱平台、驾驶平台、智联招聘平台和车到云平台的骁龙数字底盘，为智能汽车提供了全栈解决方案，具有较强的开放性和可扩展性，这将进一步加强高通在中高端市场的领先地位。消费级芯片厂商除了高通，三星、英特尔、联发科也都有布局。

华为、锐新微、芯科等国产芯片企业有望凭借产品优势和本土优势，从国产汽车品牌手中切入中高端市场。华为麒麟990A采用7nm制程和35TOPS AI计算能力。目前已量产上车，包括吉虎S、飞达11、启捷M5/7等“华为系列车”。2021年12月，AIoT处理器芯片公司如信微推出了车载仪表座舱SoC芯片RK3358M、RK3568M和RK3588M。RK3588M规格最高，采用8nm制程，8核高性能CPU和GPU, AI计算能力高达6TOPS，可实现一核多屏等功能。支持12个摄像头和7个1080P视频输出。吉利汽车芯片公司新清科技也在同月发布了SE1000芯片，该芯片采用7nm制造工艺，具有8TOPS AI计算能力，可与高通SA8155P相媲美，预计将于2022年10月量产。我们认为，国产芯片企业在中高端产品领域的实力开始显现，有望凭借产品优势和本土优势从国产汽车品牌进入中高端市场。

Vi. CIS:得益于机载摄像头的高增长确定性

1、车载CIS量价齐升，市场空间广阔

根据安装位置的不同，摄像头可分为前视、环视、侧视、后视和内视。前视摄像头有单目、双目和多目三种类型，可实现FCW、LDW、TSR等功能。侧视摄像头分为前置和后置设备。前侧视摄像头可用于识别交通标志(TSR)。车辆周围通常安装4个周向摄像头，实现道路感知和全景停车辅助(SVC)功能。后视摄像头主要用于泊车辅助(PA);内部摄像头安装在汽车驾驶座前方，实现DMS、OMS等功能。

感知层方案分为视觉方案和多传感器融合方案，这两种方案都会增加摄像头消耗。1)视觉方案：面向摄像头，算法高，感知要求低。特斯拉是视觉解决方案的主要代表。全系列自动驾驶3.0系统不携带激光雷达，配备8个摄像头、1个毫米波雷达和12个超声波雷达。其中8个摄像头，包括3个前视摄像头、4个侧视摄像头和1个后视摄像头，可为半径250米范围内的车辆提供360度视角。Mobileye在2020年国际消费电子展上展示了其自动驾驶解决方案，车内只有12个摄像头——没有毫米波雷达、激光雷达或其他传感器——车辆能够在耶路撒冷的街道上自动行驶约20分钟。2)多传感器融合方案：低算法、高感知、高系统冗余，摄像头等硬件承载能力不断提升。智能度更高的机型配备了10个以上的摄像头，像素配置更高。例如，蔚来ET7配备了11个800万像素的高清摄像头，吉利氪001配备了14个摄像头，其中包括7个800万像素的高清摄像头。

ADAS的渗透和升级带动了摄像头的数量和价格，车载摄像头的市场空间广阔。1)数量增加：L0、L1摄像机只携带1-2台摄像机；L2/L2+配备前视ADAS摄像头和普通环视摄像头，共8个摄像头。L3级增加前视、侧视、后视ADAS摄像头，摄像头总数达8-12个；L4/L5由于对雷达的依赖性较高，相机承载能力没有明显增加。结合ADAS渗透率预测(图9)和各类别车载摄像头的数量，我们预计全球车载摄像头的平均数量将从2021年的2.8个增加到2025年的5.1个，预计到2030年将达到9.0个。2)涨价：普通车载摄像头模组价值150-200元，ADAS车载摄像头模组价值300-500元。随着ADAS的升级，前、侧、后摄像头将逐步升级为ADAS摄像头，带动车载摄像头模组平均单价持续上涨。3)车载摄像头模组空间计算：结合量价分析，我们计算出2021年车载摄像头模组市场规模485亿元，2022年约629亿元，2025/2030年约953/1636亿元，2021-30年CAGR为14.5%。

CIS作为主流成像芯片将受益于车载摄像头的高增长确定性。车载摄像头的主要硬件结构包括光学镜头(包括光学镜头、滤光片、保护膜等)、图像传感器、图像信号处理器ISP、串行器、连接器等器件。从成本结构来看，图像传感器约占52%，是车载摄像头模块中最重要的组成部分。此外，镜头组和模组封装分别占20%和19%。图像传感器主要分为CCD和CMOS。目前，CIS(CMOS图像传感器)占90%以上，是车载摄像头的主流成像芯片。根据价值比，我们预计2025年全球CIS市场规模将达到496亿元，2021 - 2025年复合年增长率为18.4%，预计到2030年将达到851亿元。

2、行业壁垒高，像素上升高

车载CIS要求苛刻，行业技术、认证壁垒较高。1)工作温度范围：一般为-40℃至105℃，规格较高的甚至可达125℃。2)低照度敏感&近红外线敏感：在暗态下能有较高的分辨能力。3)高动态范围(HDR)：高动态范围CIS能够在高反差背光条件下同时捕捉高质量图像，车载CIS一般在120-140dB之间。4)LED灯闪烁抑制(LFM)：LED指示牌和交通灯一般以90Hz频率闪烁，CIS可能因频率不同步而捕捉不到信号，引起AI系统误判，需要LFM技术来解决这一问题。5)车规认证：相比消费类而言，车规芯片安全可靠性要求高，需要通过AEC-Q系列和功能安全标准ISO26262认定才能进入供应链，时间周期为2年左右。

车载CIS高像素升级趋势明确。1)环视：由过去的VGA往1.3MP-3MP升级；2)舱内：为实现驾驶员、乘客状态、后排乘客状态监测，对分辨率提出更高要求，主流舱内摄像头逐渐往5MP升级，豪威新品OX05B1S像素便升级至5MP；3)ADAS：自动驾驶等级提升带来功能升级，紧急制动、高速公路驾驶等有限自动驾驶功能下，摄像头像素逐步往5MP甚至8MP推动，安森美和豪威先后推出8MP产品并已实现量产出货，索尼车载CIS最高像素达7.4MP。短中期来看，8MP产品逐步渗透是大趋势，长期来看，未来自动驾驶速度、功能将对视觉感知提出更高要求，CIS有望往更高像素水平升级。

3、竞争格局：行业集中度高，豪威坐二争一

安森美为全球龙头，豪威位居第二，市占率远远领先索尼。根据ICVTank数据，2021年全球车载CIS市场中安森美和豪威市占率分别为45%和29%，第三名索尼市占率6%，CR3高达80%，行业高度集中。1)安森美：2014年收购车载CIS专业厂商Aptina，Aptina在车载CIS领域布局较早，拥有深厚的技术积累，加上安森美丰富的车载客户资源，安森美车载CIS龙头地位较为稳固。2)豪威：2005年开始布局车载CIS，拥有宝马、奥迪、奔驰、本田等知名车企客户，与英伟达、Mobileye、地平线等平台均有合作。3)索尼：2015年开始布局车载CIS，客户以日系车企为主。4)新进入玩家：三星、思特威先后于2020、2021年切入车载CIS市场。

展望未来，豪威有望逐步抢占安森美份额。豪威舱内CIS产品线齐全，市占率全球第一。在高像素CIS领域，安森美于2017年推出首颗8MPCIS，豪威于2019年推出第二代8MP产品，并于2021年完成研发后量产出货，由于豪威推出时间较安森美晚，且车规芯片从定点到量产存在2-3年时间差，因此现阶段8MP车载CIS市场中安森美份额较高。目前豪威正在研发第三代8MPCIS，随着定点产品逐步进入量产，豪威在高像素领域市占率有望持续提升。整体来看，考虑到安森美8MP产品升级滞缓，且短期难以解决产能短缺问题，我们认为豪威有望凭借技术、产能优势获得更多新车型定点，在未来2-3年内逐步抢占安森美份额。

七、存储芯片：智能网联催生存储芯片新需求，国产竞争格局有望逐步向好

车载存储芯片分布广泛，DRAM和NAND为主流产品。车载存储芯片分布在汽车车身域、底盘域、座舱域、动力域、自动驾驶域五大域中，支持ADAS、IVI、仪表盘、互联、黑匣子等应用的存储功能。从应用形态来看，存储芯片除单独搭载系统之外，还被封装在各类主控芯片(MCU、SoC)内部，用于缓存、读取和处理信息，以提高数据处理的效率。汽车存储芯片分为易失型和非易失型，易失型包含DRAM、SRAM两大类，非易失型为NAND、NOR、EEPROM等。2021年全球车载存储芯片市场规模约31亿美元，其中，DRAM和NAND合计占比超70%。

智能化网联化趋势下，海量数据对车载存储提出更高需求。在汽车智能化、网联化趋势下，ADAS系统、智能座舱、车联网技术的应用都将产生大量数据，对车载存储提出更高需求。以ADAS系统为例，ADAS平台研发需要在车辆行驶时收集大量路测数据，包括摄像头、雷达、激光雷达、GPS等数据，将这些数据上传到研发平台后对其进行AI训练，并在ADAS平台上验证和仿真，整个过程会产生大量过程数据。L2级车路测一小时大概产生2TB数据，L4-L5级每小时路测数据量则达到16-20TB，单次路测将产生8-60TB的数据，整个研发周期产生的数据将达到EB级别。海量数据的缓存、读取和处理将对存储系统的读写性能、容量、可靠性等提出更高要求，车载存储芯片需求因此快速提升。

1、DRAM：ADAS和IVI系统带来显著增量

智能化提升车规DRAM容量、带宽要求。车规DRAM主要用于存放运行中的程序和数据，核心应用领域包括IVI车载信息娱乐系统、ADAS系统、信息和仪表盘，这三大系统的升级都对DRAM的容量和带宽有更高的要求。容量方面，根据美光的数据，L1/2级汽车单车DRAM容量需求约8GB，L3级和L5级则分别提升至16GB和74GB。ADAS和IVI是车规DRAM主要增量来源，2020年DRAM容量需求占比由高到低分别是IVI(52%)、ADAS(34%)和信息数字仪表盘(14%)，ADAS对DRAM的增量需求最为明显，2023年容量需求占比预计提升至45%。带宽方面，L2级DRAM带宽一般为25-50GB/s，L3级时带宽可达200GB/s，L4级之后带宽将提升至1TB/s。产品方面，L2级主要采用基础的DDR2/DDR3，现阶段L2开始往L3升级，DRAM也将逐步往DDR4/LPDDR4/LPDDR5/GDDR5切换。

DRAM空间测算：2021年12亿美元规模，预计2025年突破20亿美元。根据美光数据，我们假设L0、L1、L2、L3、L4/5单车DRAM基础容量为2、8、8、16、32GB，考虑到L2级以上车型智能座舱、车联网仍有升级空间，因此假设单车DRAM容量将继续提升。根据阿里交易网中美光和ISSI部分车规DRAM产品报价，我们假设2021年车规DRAM单价为2.5美元/GB，假设2023年开始单价存在3%年降。结合各等级汽车销量预测，我们测算出2021年车规DRAM市场规模为12亿美元，预计2025/2030年将分别达到22/49亿美元，2021-30年CAGR达16.5%。

竞争格局：美光龙头优势凸显，龙二北京君正产品持续升级。全球DRAM市场高度集中，2021年三星、海力士、美光市占率分别为43.6%、27.7%和22.8%，CR3超过95%。车规DRAM领域美光优势显著，市占率高达45%，北京君正收购北京矽成(ISSI)后切入车载存储芯片赛道，市占率15%位居第二，三星、南亚科、华邦电占比分别为11%、10%和8%。美光在车规DRAM领域布局较早，产品线较齐全，客户资源也更丰富，龙头地位较稳固，目前DDR2-DDR4已量产，DDR5处于送样检测阶段，2021年推出业界首款满足ASILD等级的LPDDR5，容量最高达128GB。北京君正(ISSI)目前车规DRAM产品中DDR3收入占比最大，DDR4和LPDDR4也是公司重点布局的市场，目前8GB和16GBDDR4已量产出货，8GBLPDDR4也已开始向客户送样，产品持续升级，同时与博世、大陆等知名客户均有密切合作。

2、NAND：行业具备弹性增长潜力，国内厂商逐步切入

ADAS和智能座舱升级带来NAND显著增量需求。NAND主要用于ADAS系统、IVI系统、汽车中控等，主要作用在于存储连续数据。ADAS系统中NAND容量需求增长最为显著，根据海力士数据，L2级ADAS一般只需主流的8GBe-MMC，L3级则提升至128/256GB，L5级最高可能超过2TB。IVI系统方面，传统汽车娱乐系统一般只需32GB以下的NAND，而升级智能座舱后，64GB成为了最低配臵，并随着IVI系统功能不断升级，NAND容量需求不断攀升，预计2030年IVI系统NAND需求最高将提升至1TB。此外，随着自动驾驶技术发展，未来将会形成“端-边-云”数据架构以确保行车安全性，为减小云端和汽车间数据的传输延时，车载NAND需求将进一步提升。

高性能UFS替代e-MMC为确定性趋势。车规NAND产品主要包括e-MMC(嵌入式多媒体控制器)、UFS(通用闪存存储)和SSD(固态硬盘)，现阶段应用的产品主要是e-MMC和UFS。e-MMC是中低端车载娱乐系统的标配产品，在TBOX、网关和ADAS中亦有应用，此前是车规NAND主流产品。相比于e-MMC，UFS在读写效率、延时、功耗、容量等方面优势显著，近年渗透率不断提升。三星新推出的UFS4.0写入速度高达2800MB/s，是UFS3.1和e-MMC5.1的2.3倍和15.6倍，最大容量达1TB，e-MMC5.1最大容量仅256GB，UFS综合性能更优且仍在继续升级，未来高性能UFS替代e-MMC是确定性趋势。SSD产品目前在乘用车领域基本还没应用，主因产品技术不够成熟且成本较高；在商用车方面，自动驾驶卡车主要采用1TB或2TB以下SSD，自动驾驶出租车则主要配臵4TBSSD，长期来看，若产品技术和成本问题解决后，SSD有望逐步渗透。

NAND空间测算：2021年规模为10亿美元，预计2021-30年CAGR达31%。我们假设2021年L0、L1、L2、L3、L4/5单车NAND容量为4、8、18、64、128GB，L2级以上车型NAND容量存在提升空间。根据阿里交易网中美光和ISSI部分车规NANDFlash产品报价，我们假设2021年车规NAND单价为1.5美元/GB，2023年开始单价存在3%年降。结合各ADAS等级汽车销量预测，我们测算出2021年车规NAND市场规模为10亿美元，预计2025/2030年将分别达到28/119亿美元，2021-30年CAGR达31%。

竞争格局：车规市场主要由海外NAND龙头主导。21Q4全球NAND市场三星、铠侠、海力士、西部数据、美光市占率分别为33.5%、19.8%、14.7%、12.4%、10.5%，CR5高达91%，车规NAND市场也主要由这几大龙头厂商主导。三星产品进度明显领先于其他厂商，目前UFS3.1已量产出货，5月新推出UFS4.0未来也将应用于车载领域，铠侠、海力士、美光也已推出UFS3.1产品，但美光和铠侠仍处于送样检测阶段。国内厂商主要布局相对小众的利基市场，兆易创新GD5F全系列SPINANDFlash通过AEC-Q100车规认证，东芯股份的车规级PPINAND以及SPINAND样品于今年向客户送样。

3、NOR：智能化驱动发展，兆易创新份额有望持续提升

汽车智能化驱动NORFlash用量提升，预计2025年全球规模达8.8亿美元。NORFlash主要作用为系统启动代码和特定只读信息系的存储，车载应用方面，汽车仪表盘、车载摄像头等需要在汽车发动时快速启动，因此对代码读取存在高要求，NORFlash在读取速度方面优势显著，且可避免车辆突然掉电数据丢失。在ADAS系统中，1个摄像头需要1颗NORFlash，平均容量为4/8MB，未来有向16/32MB增加的趋势。一个仪表盘需要1颗NORFlash，容量一般在128/256MB，少量512MB。2020年车规NORFlash市场为4.23亿美元，其中在摄像头和仪表盘市场分别为0.34亿美元和2.17亿美元，在汽车智能化的趋势下，我们预计2025年NORFlash在车载摄像头、仪表盘市场分别增加至0.94亿美元、5.11亿美元。此外，汽车的中控屏、雷达、传感器、安全气囊等也需要用到NORFlash，2020年市场约为1.72亿美金，我们假设其增长驱动来自汽车电动化、智能化，每年增速为10%。综上，2025年全球车规NOR市场预计将达8.8亿美元，2021-25年CAGR为16%。

竞争格局：市场高度集中，兆易创新车规NOR产品进展顺利。2017年美光、英飞凌(赛普拉斯)逐步退出中低端NORFlash市场，2019、2020年兆易创新市占率先后反超美光和赛普拉斯，根据ICInsights数据，2021年三大厂商华邦电子、旺宏、兆易创新NORFlash市占率分别为25.8%、25.5%和17.7%，CR3约62.5%。在车载NORFlash领域，2019年兆易创新GD25全系列SPINORFlash便完成了AEC-Q100认证，覆盖2MB-2GB容量，已向多家车企批量出货。从制程来看，华邦电子相对领先，目前大部分NOR产品均已过渡至40nm，旺宏从22Q2开始向45nm过度，兆易创新55nm全系列产品均已量产，正在推进45nm制程工艺研发。

4、EEPROM：市场规模相对较小，国产厂商加快布局

现阶段汽车EEPROM市场约2.6亿美金，电动化+智能化将带动单车用量提升。EEPROM属于非易失存储器，可通过高于普通电压的作用来擦除和重写，容量较小，因此主要用于存储小规模、经常需要修改的数据。消费、工业和汽车是EEPROM三大终端应用市场，IHS预计2022年汽车EEPROM为2.6亿美元。EEPROM在ADAS(车载摄像头等)、智能座舱(车载屏等)、智能网联(蓝牙天线等)以及三电系统、车身、底盘均有应用，因此智能化带来的摄像头、屏幕、蓝牙数量提升以及电动化都将带动单车EEPROM用量增加，一般而言，传统燃油车单车用量约15-20颗，智能电动车用量则达30-40颗，赛迪顾问预计2023年汽车EEPROM需求量将达23.87亿颗，推算平均单车用量约为26.7颗。

竞争格局：意法半导体等海外企业领先，国产厂商加快布局。从全球EEPROM整体市场来看，意法半导体和美光合计份额超50%，2019年市占率分别为31%和22%，国内厂商聚辰股份自2018年至今始终位列全球第三大EEPROM供应商。在汽车EEPROM领域，海外企业因布局相对较早，已拥有较为成熟的产品体系和客户体系，主要厂商意法半导体、安森美等均已具备A0等级(-40~+145℃)技术水平。国内EEPROM厂商近年在车规领域亦有较大进展，聚辰股份目前已有A1、A2、A3等级的全系列汽车EEPROM产品，并在完善A0级产品布局，22H1车规EEPROM已实现大批量出货；普冉股份车规EEPROM已通过AEC-Q100标准考核，已在车身摄像头和车载中控领域向海内外客户批量出货。

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