【中泰电子】汽车半导体系列报告：电动化智能化双轮驱动，车载半导体拾级而上

（转载请注明出处：微信公众号“科技芳踪”）

汽车电动化智能化带动半导体价值量显著增长，汽车半导体迈入新时代。全球电动化进入加速发展阶段，电动车单车半导体价值量约为传统燃油车2倍，其中功率半导体贡献主要增量；智能化则带动CIS、MCU、存储芯片、SoC芯片等需求量攀升。2021年全球汽车半导体市场规模达467亿美元，预计2025年将突破800亿美元，2021-25年CAGR达15%。目前汽车半导体市场主要由海外大厂主导，但国产车崛起+国内厂商加快布局带来各细分赛道国产替代机遇，功率半导体、CIS国产化进程较快，且功率半导体赛道具备较高弹性；车规MCU、模拟和存储芯片国产化率仍较低，国内厂商大多处于导入窗口期，后续国产替代速度：模拟>MCU>存储；车规SoC方面，华为、地平线等国内厂商在产品和客户方面持续突破，未来高算力、高能效比等高端SoC国产化空间较大。

功率半导体：电动化核心增量，高成长与国产替代共演绎。功率半导体在单车半导体中的成本占比从传统燃油车的21%提升至纯电动车的55%。1）IGBT：作为逆变器等系统部件的核心器件，IGBT需求快速增长。我们测算全球新能源车IGBT市场规模将从2021年19.8亿美元增长至2025年73亿美元，CAGR达38.5%。现阶段市场仍由英飞凌等海外厂商主导，缺芯格局和本土电动车品牌崛起将加速IGBT国产替代进程。2）SiC：800V快充是多数新能源车企布局方向，SiC凭借性能优势和系统成本优势成为800V系统首选，现阶段SiC应用成本较高，预计2025年成本下降20%+后有望迎来爆发增长，2026年规模有望达46亿美元。目前Wolfspeed等海外SiC器件厂商在新能源车领域进展较快，国产厂商亦积极布局。

MCU：智能化大增量，本土厂商迎机遇。短期分布式架构仍是主流，ECU芯片用量增加将推高MCU需求，同时当智能驾驶达到L3级之后，ADAS成为车规MCU显著增量。2022年车规MCU市场规模约87亿美元，2025年有望达120亿美元，CAGR为11.3%。格局方面，瑞萨、恩智浦、英飞凌市占率合计超70%，三巨头产品覆盖较全面，行业集中度较高。近年部分大陆厂商开始从中低端车规MCU领域切入，并逐步向智能化所需的高端MCU延伸。

模拟：遍布各域，BMS带来10亿美金新增量。模拟芯片可分为电源管理和信号链两大类，根据我们统计，目前全球模拟芯片500多亿美元市场中，约25%用于汽车，规模超过100亿美元。全球市场来看，TI、ADI两家占据全球半壁江山，呈现“两超多强”市场格局。模拟芯片起到桥梁和供电的辅助作用，遍及汽车五域的各个角落。增量方面，一是汽车智能化将使得配套使用的信号链、电源管理芯片增多；二是电动化下，BMS模块带来AFE新需求，根据我们测算，其2021年市场规模接近6亿美元，2023年市场规模可达到10亿美元。

SoC芯片：自动驾驶和智能座舱双增量。1）自动驾驶SoC：在ADAS升级需求和硬件预埋驱动下，自动驾驶SoC芯片市场快速增长，我们预计全球自动驾驶SoC市场将从2021年15亿美元增长至2030年235亿美元，CAGR达45%。格局方面，英伟达中高端市场优势显著，高通作为后入局者亦具备较强竞争力，原ADAS龙头Mobileye逐步掉队，国内厂商地平线优势在于较强的芯片性能以及成熟完善的开放平台，华为则有望通过扩充造车产业链+全栈式服务获得更多定点。2）智能座舱SoC：全球智能座舱渗透率将从2021年的49.4%提升至2025年的59.4%，智能座舱渗透和升级同步演进，对SoC芯片需求不断提升，我们测算2021年智能座舱SoC市场约25亿美元，预计2030年将达69亿美元，2021-30年CAGR达11.8%。格局方面，目前高通在中高端市场具备绝对优势；国内厂商方面，华为多个项目已量产，瑞芯微、芯擎科技在中高端产品领域实力初显，有望获得众多国内车企定点。我们认为，相比于自动驾驶SoC，智能座舱SoC安全性要求相对较低、需求更多样化，本土厂商有望率先在该领域实现突破。

CIS：受益车载摄像头高成长确定性。智能驾驶感知层方案的视觉方案和多传感融合方案都将推升摄像头用量，ADAS升级趋势下，摄像头像素、性能提高也将推高ASP。CIS在车载摄像头中的成本占比约52%，显著受益车载摄像头高成长确定性。我们预计2025年全球车载CIS市场规模将达到496亿元，2021-2025年CAGR达18.4%，2030年有望达到851亿元。格局方面，安森美和豪威是全球车载CIS两大龙头，2021年市占率分别为45%和29%，远高于第三名索尼（6%）。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。

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。在汽车智能化、网联化趋势下，海量数据对车载存储提出更高需求。1）DRAM：2021年市场规模约12亿美元，预计2025年突破20亿美元。车规DRAM领域美光优势显著，市占率高达45%，北京君正（ISSI）市占率15%位居第二，目前逐步从DDR3向DDR4和LPDDR4升级。2）NAND：行业具备增长潜力，我们预计车规NAND市场将从2021年10亿美元增长至2030年119亿美元，CAGR达31%。目前市场主要由三星、铠侠等海外NAND龙头主导，兆易创新、东芯股份等国内厂商主要布局相对小众的利基市场。3）NOR：车载摄像头增加和仪表盘等升级都将推升NOR Flash需求，2025年市场规模预计将达9亿美元。NOR市场高度集中，2021年华邦电子/旺宏/兆易创新市占率分别为34.8%/32.7%/23.2%，兆易创新GD25系列已向多家车企批量出货，正在向45nm制程升级，未来份额有望逐步提升。4）EEPROM：2022年汽车EEPROM规模预计2.6亿美金，电动化+智能化将带动单车用量提升，2023年单车用量预计将达26.7颗（传统燃油车15-20颗）。意法半导体等海外企业领先，国产厂商加快布局，聚辰股份已有A1、A2、A3等级车规产品，22H1已实现大批量出货；普冉股份车规EEPROM已在车身摄像头和车载中控领域向海内外客户批量出货。

投资建议

汽车电动智能化大趋势下，汽车半导体迈入新发展阶段，持续看好汽车半导体国产替代机遇。

1）功率半导体：电动化打开功率半导体成长空间，缺芯格局+本土电动车品牌崛起加速IGBT国产替代进程；SiC量产上车前夕，国产厂商积极布局。建议关注：时代电气、斯达半导、士兰微、扬杰科技、宏微科技、新洁能、天岳先进、中瓷电子、三安光电等。

2）MCU：智能化带来增量，大陆厂商逐步从中低端向高端产品突破。建议关注：兆易创新、复旦微电、中颖电子、芯海科技、国芯科技等。

3）模拟：智能化、电气化带来配套增量，BMS带来新需求，大陆厂商从中低端切入。建议关注：纳芯微、思瑞浦、圣邦股份、希荻微、必易微等。

4）SoC：自动驾驶和智能座舱共同驱动SoC芯片市场扩容，国内厂商在持续实现产品突破的同时，有望凭借本土优势提升市场份额。建议关注：瑞芯微、全志科技、晶晨股份等。

5）CIS：智能驾驶带来车载摄像头高成长确定性，车载CIS迎来量价齐升，国内厂商具备较强竞争力。建议关注：韦尔股份、思特威等。

6）存储芯片：智能网联催生存储芯片新需求，DRAM和NAND增量显著，NOR国产格局逐步向好。建议关注：兆易创新、北京君正、聚辰股份、东芯股份、普冉股份等。

风险提示

电动车渗透率不及预期风险；汽车智能化发展不及预期风险；产业链公司技术进步和客户开拓不及预期风险；研报使用的信息更新不及时风险。

盈利预测与财务指标

电动化&智能化发展

驱动车规半导体应用迈入新时代

电动化、智能化将驱动汽车半导体市场快速扩容，目前海外半导体厂商占主导地位。2021年全球汽车半导体市场规模达467亿美元，同比+33%。在电动化智能化大趋势下，汽车半导体应用需求显著上升，据Omdia预测，2025年全球汽车半导体市场规模将突破800亿美元，2021-25年CAGR达15%。根据我们对各细分市场规模的测算，电动化将驱动新能源车IGBT芯片和BMS模块中AFE芯片市场的增长，2021年全球规模分别为20和6亿美元，2025年将达73和18亿美元，CAGR分别为39%和34%；智能化则带来车规CIS、智能座舱SoC、自动驾驶SoC以及车规DRAM、NAND、NOR三类车规存储芯片市场显著增量，2021年全球规模分别为39、25、15、12、10和5亿美元，对应2025年规模预计分别为76、42、67、22、28和9亿美元，CAGR分别为18%、13%、45%、15%、28%和13%。此外根据IC Insights，全球车规MCU将从2021年的76亿美元增长至2025年的120亿美元，CAGR达12%。全球汽车半导体市场中，海外半导体龙头厂商占据主导地位，2021年英飞凌/恩智浦/瑞萨/德州仪器/意法半导体市占率分别为12.7%/11.8%/8.4%/8.1%/7.5%，CR5接近50%，行业集中度高。

汽车半导体可靠性要求高，天然存在认证壁垒。1）AEC-Q100系列是切入车企供应链前必须验证的基础标准，该系列标准按温度范围划分为5个等级，0级（-40°C to +150°C）为最高等级；2）ISO 26262专门针对汽车领域的功能安全，不是全球强制性标准，但该标准越来越受车厂认可，该认证包括生产流程认证和产品功能认证，要求安全机制符合ASIL各等级认证，从低到高分成QM、A、B、C、D五个等级，ASIL等级越高，则认证流程更严苛、周期更长、技术要求和成本都更高；3）IATF 16949侧重汽车品质管理，涵盖从设计到生产到封测全流程，更强调产品零缺陷，其覆盖的硬件范围除芯片外还有汽车其他硬件。汽车半导体产品进入车企供应链需要经过上述系列安全性认证，认证周期至少2年，行业天然存在较高壁垒，同时车企考虑到产品稳定性和验证测试成本，一般不会随意更换供应商，因此厂商进入供应链后往往能获得较长期稳定的订单。

1.1  汽车电动化加速发展，半导体价值量显著提升

渗透率迎来10%拐点，汽车电动化进入加速发展阶段。从全球市场看，2021年新能源车渗透率为8%，2022年1-9月全球新能源乘用车销量约578万辆，渗透率达13%，已突破10%拐点，全球汽车电动化进入加速发展阶段。相比于全球市场，中国汽车电动化进程较快，渗透率已由2020年的5%提升至2021年的13%，2022年1-9月国内新能源车销量456.7万辆，渗透率达23.5%。

电动车单车半导体价值量显著高于燃油车，功率半导体贡献主要增量。电动车成本结构与燃油车差距较大，三电系统占电动车整车成本高达50%，包括电池、电驱和电控，三者对应整车成本占比分别为38%、6.5%和5.5%。电动车以电力系统作为动力来源，对电力转换和功率变换具备更高要求，因此功率器件需求显著提升。此外，电动化也将带来MCU用量变化，一方面电动车新增的电池管理系统、整车控制器等将增加MCU的搭载量，另一方面又将减少发动机管理、变速箱控制器、燃油泵控制器等MCU用量。根据英飞凌数据，传统燃油车单车半导体价值量338美元，混合动力车和纯电动车单车价值量提升至710美元和704美元，其中功率半导体增量分别为283美元和316美元，占总增量比重分别为76%和86%。

1.2  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三大部分。智能驾驶的实现需要对汽车的周围环境进行感知、分析、判断并进行有效的处理和执行，以实现拟人化的动作执行，是汽车智能化的基石。智能座舱通过图像、语音、触控、手势等交互方式提高驾驶操控体验和乘车娱乐性，是人车交互的入口。智能服务将汽车与人及其社会生活相连接，是汽车智能化的延伸和扩大，包括后市场服务、出行服务、社交及生活服务等。

ADAS作为智能驾驶核心载体，未来十年将进入加速渗透阶段。ADAS（advanced driver assistance system，高级驾驶辅助系统）是智能驾驶的核心载体，包含感知、决策和执行三大层次。1）感知层：依靠多传感器对环境信息和车内信息进行采集和处理，摄像头、毫米波雷达、激光雷达等是重要传感器；2）决策层：通过融合多传感器的数据进行决策判断，制定控制策略；3）执行层：将系统决策反馈到底层模块执行，实现车辆纵向横向的自动控制，相当于汽车的“四肢”。我们认为未来十年ADAS将进入加速渗透阶段，预计L2及以上车型渗透率将从2021年的18%提升至2030年的86%，同时，2022年是L2往L3+跨越的窗口，L3+级智能车渗透率将由2022年的1%上升至2030年的56%。

感知层多传感器融合，摄像头和激光雷达芯片是重要增量。感知层传感器主要包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达以及惯性导航设备（GNSS and IMU）。不同传感器在感知精度、感知范围、抗环境干扰及成本等方面各有优劣。由于当前自动驾驶厂商还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，因此采用多传感器融合方案收集海量信息用于决策分析是目前提高感知精度和可信度的主流方案。ADAS升级将带来明显的半导体增量，智能车单车半导体价值量将由L2级的160美元上升至L3级的630美元以及L4/5级的970美元，从传感器来看，摄像头模块是L2+级核心传感器，L3和L4/5则以激光雷达模块为重要增量，同时，ADAS升级过程中传感器融合也将贡献较大的半导体增量。

高级别自动驾驶催化算力、存储新需求。决策规划分为路径规划、行为决策和运动规划三个层次，每个环节功能的实现都建立在对应的算法上。随着自动驾驶级别的提高，芯片需要处理的环境复杂度和操作多样性抬高算力需求，L2级别的算力需求在10TOPS以下，L3/L4/L5级别则提升至30-60/100/1000TOPS，因此算力更高的自动驾驶SoC芯片需求广阔。同时，高级别自动驾驶的传感器、操作系统、离线地图等都将产生大量数据，根据Counterpoint数据，2025年L4级ADAS系统每小时至少产生1TB数据量，对车规存储芯片数量和性能提出更高要求。

前五大客户集中度逐年下降，内销占比逐年提高。1）客户集中度呈逐年下降，结构优化。2018/2019/2020/2021年前五大客户的营收占比76%/69%/59%/28%，前五大客户的营收占比逐年下降，公司客户结构优化。2018-2020年的第一大客户GAGAVAC（美国）的营收占比逐年下降，主要是受贸易摩擦以及新冠疫情影响。2）海外占比下降，内销占比提升。2021年海外营收占比25%，海外营收占比下降，主要是受贸易摩擦影响，公司美国客户销售金额下降，2020年度受新冠疫情影响，境外客户采购需求量有所下降，2019 年全球宏观经济承压，消费电子等半导体下游市场需求减弱，公司半导体通讯领域境外客户销售收入减少。

功率半导体：电动化核心增量

高成长与国产替代共演绎

2.1  IGBT：受益电动化趋势，高成长性+国产替代逻辑明确

电动化趋势下汽车功率半导体用量显著提升，为价值占比最大的汽车半导体。传统燃油汽车中，功率半导体分布在动力、车身、安全等部分，主要应用于启动、发电和安全领域；新能源车中，功率半导体是实现电能转换的核心组件，新增三电系统（电池、电驱和电控）以及OBC（车载充电机）、DC/DC、充电桩等需要用到大量的逆变器、变压器和换流器，IGBT、MOSFET等功率器件用量大幅提升。电动化浪潮中，半导体增量主要来自于功率半导体（图11），根据Strategy Analytics，功率半导体在汽车半导体中的占比从传统燃油车的21%提升至纯电动车的55%，跃升为占比最大的半导体器件。

新能源车IGBT市场规模测算：2021-25年CAGR达38.5%。新能源车单车搭载约30-48颗IGBT芯片，根据产业信息，2021年单片8寸晶圆代工价格约650美元（产出约120颗IGBT芯片），推算出单颗IGBT芯片的晶圆价值约5.4美元。考虑封装成本、毛利以及双电机占比，我们假设2021年平均单车IGBT成本为300美元，双电机渗透率提升叠加IGBT紧缺持续，单车价值量将进一步提升。综上，我们测算出2021年全球新能源车IGBT市场规模约19.8亿美元，2025年将达到73亿美元，CAGR达38.5%。

英飞凌等海外厂商主导全球IGBT市场，国产替代空间仍较大。在IGBT器件和IGBT模块市场，英飞凌均为全球第一，市占率分别为29.3%、36.5%；在IPM模块上的份额为11.6%，居全球第三。三大市场中，国内厂商市占率均较低，国产替代空间广阔。IGBT器件市场中国本土厂商仅士兰微一家，份额为2.6%；IPM则有士兰微（1.6%）、吉林华微两家（0.9%）；IGBT模块市场，中国厂商斯达半导以2.8%的份额居全球第六。国产替代逻辑下，国内市场格局相对优于全球市场，根据NE时代数据，22Q1中国新能源车功率模块市场中，斯达半导、比亚迪半导体和中车时代分别占16.4%、14.5%和9%市场份额，分别位居第二、三、五位。

缺芯格局+本土电动车品牌崛起加速IGBT国产替代进程。1）机遇一：缺芯格局。IGBT市场长期被英飞凌、富士、三菱等海外厂商垄断，国内自足率较低。近两年电动车、储能等下游需求高增，而供给端存在因疫情/地缘冲突停产减产等扰动，IGBT芯片供应持续紧缺。根据富昌电子最新披露数据，英飞凌、意法半导体等厂商IGBT芯片交货周期仍为50周左右，持续的长交货周期为国产替代提供机遇。2）机遇二：本土电动车品牌崛起。国产电动车品牌崛起也将推动产业链国产化进程，2022年1-9月，比亚迪新能源车市占率高于特斯拉4%，稳居全球第一，TOP20中有11家国内车企，国产新能源车市占率＞41%。在国产替代机遇下，国内IGBT厂商发挥本土优势加速追赶，斯达半导、时代电气、士兰微、宏微科技等国内厂商逐渐切入车规级IGBT供应链，2021年斯达半导车规IGBT已批量供货海外市场，多款产品获得定点，第七代IGBT预计将于2022年批量出货。在汽车电动化加速扩空间+国产替代提份额的双重助力下，国内IGBT厂商将获得跨越式的增长。

2.1 SiC：800V平台上车催生SiC需求高增

800V快充成为多数车企布局方向。新能源车 “里程焦虑”解决方案包括推广换电模式、延长续航里程、发展快充技术等。其中，快充技术可以在不依赖换电站的前提下有效提升补能效率，因此是多数车企布局方向。快充技术主要包括大电流和大电压两大方案，大电流方案缺点在于：大电流会导致发热量高，会降低转换效率，同时增加热管理系统成本，目前仅特斯拉、极氪等少数品牌选择了大电流方案，多数车企则选择了大电压方案。现阶段主流新能源车高压电气系统电压范围一般在230V-450V（即“400V系统”），随着高压快充的推进，整车高压电气系统电压范围达到550-930V（即“800V系统”）。2019年保时捷推出全球首款纯电动800V车型Taycan Turbo S，2021年11月小鹏推出国内首款800V SiC平台车型小鹏G9。此外，比亚迪、极氪、岚图、广汽埃安、极狐、长安、长城、理想等多家车企也已先后发布800V平台架构或规划。2022年7月极狐αS HI版已量产交付，小鹏G9也已于10月开启交付，2022年是我国800V高压平台车型量产的元年，但目前整体规模仍较小，据纬湃科技预测，2025年800V系统在新能源车市场有望达到15%市占率。

800V系统对电控提出更高要求，SiC器件成为更优选择。相比于传统硅基器件，采用SiC器件对800V系统的提升主要在性能、成本两方面。1）性能：a.更低的损耗。WLTC工况下仿真数据显示，“800V+1200V SiC模块”方案整车损耗较“400V+750V IGBT模块”降低了7.6%。b.更长的续航里程。根据博世数据，SiC版本的电动车平均行驶距离较传统电动车增加6%。2）系统成本：SiC器件在电控体积、重量、功率、效率方面较硅基均有显著提升，从系统成本角度考量，能节省在器件环节之外的其他散热环节、电池容量的成本。根据华尔街日报，SiC相关技术可帮助单车节省近750美元的电池成本。

2025年SiC成本预计下降20%+，2026年新能源车SiC器件规模有望达46亿美元。目前SiC MOSFET的应用受到成本高昂限制，据中科院数据，同一级别下SiC MOSFET的价格比Si基 IGBT高4倍。碳化硅器件降本主要通过三大途径：1）降低衬底成本，主要通过8寸向12寸升级、持续优化热场设计来实现；2）在设计、器件制造、封装各个环节改进技术，具体涉及缩小元胞尺寸、改进栅氧淡化工艺等方向；3）设计更小尺寸芯片，使得单位晶圆产出更高。根据PGC，假设以2021年6寸SiC MOSFET 1200V/100A的成本为1个单位，则至2025年成本有望降至0.8以下，而8寸的成本有望降至0.68附近。2021年SiC MOSFET为Si器件成本的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，故当前及未来2年处于SiC爆发的前夜。据Trendforce预测，全球新能源车对6寸SiC晶圆需求将从2021年的12万片提升至2025年的169万片，据Wolfspeed预测，2022年全球新能源车SiC器件市场规模达16亿美元，2026年有望达到46亿美元，CAGR达30.2%。

Wolfspeed等海外SiC器件厂商在新能源车领域进展较快，国产厂商积极布局，三安光电、斯达半导、时代电气、中瓷电子等相对突出。1）海外厂商方面，Wolfspeed作为全球SiC衬底龙头，至2021年底与意法半导体有超过8亿美元SiC晶圆供货协议，与英飞凌、安森美分别有近1/0.85亿美元的供货协议，且直接与通用汽车、Lucid、大众、宇通客车等车厂合作，提供SiC产品。日本SiC龙头罗姆，与纬湃科技（大陆旗下）、北汽新能源、臻驱科技、吉利、联合汽车电子等中国厂商合作广泛。安森美则在2021年通过收购衬底供应商GTAT，具备了SiC衬底制造能力，从而构建了完善的SiC IDM模式。2）国内厂商方面，三安光电、斯达半导SiC产品“上车”进度国内领先，时代电气2021年发布了自研SiC芯片新能源车电驱，士兰微、扬杰科技、宏微科技、新洁能、华润微、安世半导体这些传统的硅基功率厂商，则在2020-21年间发布SiC二极管、SiC MOS等产品，布局相对前瞻。瀚薪科技、瞻芯电子、派恩杰这类SiC器件设计公司，起点高，诞生之初即从事SiC MOS产品研制，瞄准新能源车、工业市场。

MCU：智能化大增量，本土厂商迎机遇

ECU是汽车大脑， MCU是其核心，起控制作用。ECU（Electronic Control Unit）即电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”，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）、模数转换器（A/D）以及驱动等组成。ECU的作用是随时监控着各种汽车运行数据（比如刹车、换挡、速度、航向角、位置等）和汽车运行的各种状态（加速、打滑、油耗、前车距离等），并根据预先设计的程序逻辑计算各种传感器送来的信息，处理后把各个参数发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制功能。

电动智能趋势下，传统的分布式EE架构ECU数量增多，系统庞杂，博世的五大域划分应运而生。汽车智能化和信息化发展，ECU芯片使用量越来越多，而传统的汽车电子电气架构都是分布式的，ECU通过CAN和LIN总线连接在一起，ECU的增加使得汽车线束排线困难、软件维护与升级困难、模块间信息沟通效率低，因此“域架构”概念随之被提出，如Tier-1厂商博世的经典五域：动力域（Power Train）、底盘域（Chassis）、车身域（Body/Comfort）、座舱域（Cockpit/Infotainment）、自动驾驶域（ADAS）。有的厂家则在五域集中式架构基础上进一步融合，把原本的动力域、底盘域和车身域融合为整车控制域，从而形成了三域集中式EEA，包括整车控制（VDC，Vehicle Domain Controller）、智能驾驶（ADC，ADAS/AD Domain Controller）、智能座舱（CDC，Cockpit Domain Controller）三大部分。

短中期分布式架构仍为主流，ADAS渗透带动MCU用量提升。随着汽车电动智能化的推进，分布式的ECU（电子控制单元）逐渐向域集中，由DCU（域控制器）集成多类ECU实现控制功能的集中，从而在减少整车线束连接长度并降低成本的同时，减少电子电气架构的空间、功耗和复杂性。短中期来看，L1/L2智能车仍占较大比重，由于缺乏路径规划功能且传感器数量有限，仅靠传感器端的MCU便足已完成融合、决策任务，分布式架构仍为主流，因此中低阶ADAS加速渗透将推动MCU用量提升；而在L2+及更高级别智能车中，SoC芯片将逐渐替代MCU，但部分底盘交互高实时性任务仍需要MCU来完成，ADAS域控制器仍会搭载一颗MCU，保障系统功能安全。

汽车MCU市场约80亿美元，2022-2025年CAGR为11%，高于MCU行业平均水平，其中32位是主流，占比近80%。

1）市场规模：随着汽车智能化发展，ADAS、高精度导航、车身电子等应用对MCU需求量大增，根据IC Insights，2021年全球车规MCU市场规模约76亿美元，2022年预计达87亿美元，2025年有望增长至120亿美元，2022-25年CAGR为11.3%，高于MCU整体市场规模CAGR（5%）。根据IC Insights，2021年汽车信息娱乐应用预计占汽车MCU市场的10%，较2020年增长59%，其他领域占汽车MCU市场的90%，较2020年增长增长约20%。

2）位数：从不同位数在汽车MCU市场的收入占比看，8/16/32位分别占比6%/18%/77%；从出货量占比看，8/16/32位分别占比23%/37%/40%。32位收入占比77%，出货量占比40%，由此推断32位MCU价值最高，在汽车MCU市场占比最大，市场规模达58亿美金。

3.2 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市场经过数轮大规模并购后，CR7>80%。总体看，国外前七大厂商占据了全球超过80%的市场份额，头部效应显著，其中瑞萨、恩智浦 > 微芯、意法 >其他三家。我们认为集中度较高的原因包括：1）为争夺市场份额及布局物联网应用，MCU主要厂商之间发生了数起大规模并购，包括NXP2015年收购飞思卡尔，进军汽车电子领域，市占率上升至19%；Microchip在2016年收购Atmel，市场占有率上升至14%；Cypress在2015年收购Spansion，市场占有率达到4%；2020年Cypress被Infineon所收购，合并后市占率达到13%，跃升为排名第三的厂商。2）MCU下游应用通常更新迭代较慢、使用周期较长，因此倾向于能提供稳定解决方案的供应商，较少更换供应商。

汽车MCU：竞争格局稳定，瑞萨、恩智浦、英飞凌三足鼎立。2021年瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯的市占率分别是29%、25%、22%、8%、7%，CR5达90%，CR3达76%，。2015-2020年，三大厂商市占率稳定在65%-70%，自2020年英飞凌收购赛普拉斯后，三大厂商市占率达76%。

海外三巨头产品覆盖都较全面，但仍各有侧重。1）英飞凌自研，主打功率，擅长底盘、动力域等领域。主打的是功率器件（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、动力控制、新能源三件是英飞凌的的强项。2）恩智浦拥抱ARM架构，打造开放平台，适合中小客户。恩智浦目前正由Power架构转向ARM架构，打造开放生态、学习成本更低，更适合中小客户使用，向S32平台倾斜，除了ADAS摄像头外，应用覆盖较全面。恩智浦在连接、网络、传感器等方面优势显著。3）瑞萨背靠日本大车厂，产品覆盖中高低端。瑞萨背靠日本大车厂，涉及区域保护、本国利益。产品的性能可以覆盖低端、中端、高端，应用覆盖车身、底盘、动力、智能座舱等。4）ADAS方面，瑞萨更擅长摄像头（R-CAR系列），英飞凌擅长中央大脑的安全MCU（Traveo，收购赛普拉斯获得），恩智浦擅长雷达（毫米波雷达是S32R系列，超声波雷达是S12ZVL系列）。

大陆厂商从中低端车规MCU切入，并考虑研发高算力产品。车规级MCU由于认证周期长、可靠性要求高，是国产替代最难突破的阵地。近年来部分大陆厂商已从与安全性能相关性较低的中低端车规MCU切入，如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等车身控制模块，并逐步开始研发未来汽车智能化所需的高端MCU，如智能座舱、ADAS等。目前，兆易创新、芯海科技、国芯科技、BYD半导等厂商均有通过车规验证的产品，中颖电子车规MCU已于今年10月流片。

兆易创新：车规MCU布局清晰，第一颗M33内核的GD32A5系列产品量产在即。针对汽车MCU市场，公司规划清晰，采取前装/后装同步发展策略，所有产品均采用eflash技术。去年产品已进入后装市场，覆盖车载影音、导航、OBD、EDR、新能源车身等应用；在前装市场，第一代车规MCU GD32A5将使用M33内核，通过AEC-Q100认证，定位座舱、360环视等入门的通用车身领域，该款产品预计Q3量产、贡献营收；第二代车规MCU计划使用M7内核，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2023年推出；第三代车规MCU计划使用M7内核，功能安全等级ASIL-D，定位双离合器自动变速器等更高级领域，计划2025年推出。

模拟芯片：遍布各域

预计23年BMS带来10亿美元新增量

应用涵盖五域，用量需求巨大。模拟芯片起到桥梁和供电的辅助作用，遍及汽车五域的各个角落。我们以五大域中的某些细分模块为例，说明模拟产品的用途。1）底盘域：以车身动态稳定模块（即ABS/VSC模块）为例，其他需要用到的模拟芯片包括了驱动芯片、接口芯片等；2）车身域：以车内灯模块为例，其需要的模拟芯片包括了LDO、接口芯片等；3）动力域：以双离合变速器为例，需要的模拟芯片包括了接口芯片、PMIC芯片、模拟开关等；4）ADAS域：以远程信息控制单元为例，需要用到的模拟芯片包括接口类、栅驱动、led驱动、pmic等5）智能座舱域：以仪表盘为例，其用到的模拟器件包括LDO、PMIC、接口、浪涌保护等。

以DC-DC和栅驱动为例：1）DC-DC应用部位遍及全车，增量主要来自于信息娱乐域的低压场景和动力域的高压场景。2）栅驱动我们以车身域为例，其涉及到电机的各类应用如座位位置调节都需要栅驱动参与其中起到驱动作用。

增量方面，一是汽车智能化将使得配套使用的信号链、电源管理芯片增多；二是电动化下，BMS模块带来AFE新需求。

4.2 BMS模块带来AFE芯片新需求

AFE用来采集电池信息，以对电池系统进行管理。模拟前端（AFE-Analog Front End Front End）是包含传感器接口、模拟信号调理电路、模拟多路开关、采样保持器、ADC、数据缓存以及控制逻辑等部件的集成组件，其本质上是以ADC为核心的采样芯片。AFE通过内置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传递而来的信息，并通过算法计算电池的SOC、SOH等数值从而管理电池系统，还可以与车上的其他控制单元进行信息交互(communication)。

AFE的通道数量指的是其所监测的电池模块串联的单个电池数。主主流的车用AFE的通道数有6s、12s、18s三种，通道数量越多，对AFE负压要求越高。按照流车型电池包400V、单节电池3.6V计算，需要总电池的数量在100颗以上。因此厂商需要仔细选择合适的通道数量进行搭配，做到既不浪费也不勉强。

汽车BMS中AFE 2021年市场规模接近6亿美元。由于通道数量更多的AFE承压能力越强，因此价格也会更高，因此形成了承压和价格的正相关性（比如ADI的LTC6810是6s，单价是6.51美元；而LTC6804是12s，单价则翻了一倍在12美元左右）。根据我们测算，400V的AFE单车价值，ADI为112美元、TI为76美元、ST为67美元，我们取三家平均值85美元作为单车价值，由此计算得到2021年市场规模接近6亿美元，预计2023年市场规模可超过10亿美元。

SoC芯片：

自动驾驶和智能座舱共催化

5.1 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芯片以CPU+XPU为基础架构，以满足算力要求。处理器芯片可分为通用型和专用型，通用型包括CPU、GPU、DSP等，专用型包括FPGA、ASIC等。CPU作为SoC芯片的运算和控制核心单元，调度、管理、协调能力强，但不擅长处理并行重复计算，难以满足自动驾驶SoC芯片的高算力要求，因此SoC芯片需要在CPU基础上增加一个或多个XPU（GPU/FPGA/ASIC）来进行AI运算。

GPU、FPGA、ASIC各有优劣，现阶段三大架构共存。三类XPU各有优劣：1）GPU：擅长图像处理，支持大量数据并行计算，但管理控制能力弱，功耗高；2）FPGA：属于半定制化芯片，能效比优于CPU和GPU，初期具备短周期、试错成本低等优势，但量产后不具备成本优势；3）ASIC：基于特定算法设计的专用芯片，算法迭代后需重新设计，可能导致沉没成本较高、开发周期较长，但算力和能效比高，且量产后成本较FPGA低。具体架构主要分为三大流派：CPU+GPU+ASIC、CPU+ASIC、CPU+FPGA。

1）CPU+GPU+ASIC架构（英伟达、特斯拉、Mobileye）。1）英伟达：近年产品Xavier、Orin以及Atlan都采用CPU+GPU+ASIC架构，以Atlan为例，芯片内置CPU、GPU、深度学习和计算机视觉加速器（ASIC）以及BlueField DPU。2）特斯拉：特斯拉HW3.0版的FSD芯片单颗算力72TOPS，包含CPU、GPU和NPU（ASIC）三大处理单元，NPU由特斯拉自主设计，负责深度学习和预测，是芯片中最核心的组件。3）Mobileye ：新推出的EyeQ6、EyeQ Ultra均在以往的CPU+ASIC架构基础上增加了GPU模块。4）高通：Ride高阶产品最大算力达700TOPS，预计也将采用这一架构。

2）CPU+ASIC架构（Mobileye、华为、地平线）。1）Mobileye：EyeQ3-5系列均采用CPU+ASIC架构，EyeQ5包含4个模块：CPU和CVP、DLA、MA三大加速器（ASIC）。2）华为：2021年推出4款MDC产品，均为CPU+ASIC架构，自研的达芬奇架构NPU昇腾310芯片负责AI运算。3）地平线：征程2芯片集成了双核Arm Cortex A53（CPU）以及自研双核BPU（ASIC）。

3）CPU+FPGA架构（百度赛灵思、谷歌Waymo）。1）百度赛灵思：Apollo专属车载平台ACU-Advance使用单Xilinx ZU5（FPGA）设计，AI加速能力对标英伟达Parker芯片；2）谷歌Waymo：采用英特尔Xeon处理器（CPU）和Arria FPGA。

短期以CPU+GPU+ASIC架构为主，长期CPU+ASIC具备量产成本优势将成主流。现阶段自动驾驶算法更新迭代快，对并行计算需求高，而GPU具备强大的并行计算能力，因此现阶段自动驾驶SoC仍需GPU，CPU+GPU+ASIC为主流架构。但未来算法逐渐固化后，量产成本低且能效比高的ASIC将替代GPU，FPGA由于不具备量产成本优势，也将向ASIC转化。长期来看，自动驾驶SoC芯片架构将由现阶段的三大流派向CPU+ASIC主流架构发展。

自动驾驶SoC芯片算力、能效比、制程持续升级。

1）算力：自动驾驶软硬件解耦趋势下，主机厂往往通过硬件预埋+OTA升级方式在后续实现更高级别自动驾驶功能，因此自动驾驶SoC芯片算力一般都是冗余配置，芯片厂商亦不断提升芯片算力强化竞争力。现阶段已量产上车的芯片中算力最高达254TOPS，为英伟达Orin，2023年量产的高通Ride平台芯片算力达700TOPS，英伟达两款新产品Atlan和Thor算力分别高达1000TOPS和2000TOPS，预计2024-26年量产。

2）能效比：能效比指芯片单位功耗所能提供的算力，能效比越高，则相同算力下耗电越少，对整车续航能力存在正向影响，因此能效比亦是芯片的核心参数，各厂商芯片能效比持续提升，以英伟达为例，能效比从Tegra Parker的0.3TOPS/W提升至Xavier的1TOPS/W，再到Orin的3.9TOPS/W，预计新推出的Atlan能效比将继续提升。

3）制程工艺：此前初级自动驾驶芯片只需28nm或16nm制程，现阶段主流芯片基本突破了7nm制程，包括英伟达Orin、Mobileye EyeQ5/6、华为昇腾610、地平线征程5/6以及特斯拉HW4.0 FSD芯片，英伟达Atlan和高通Ride芯片甚至实现了5nm先进制程。

自动驾驶SoC芯片市场规模测算：现阶段约15-25亿美元，2021-25年CAGR达45%。英伟达Orin芯片售价约400美元，Mobileye EyeQ3售价约100美元，因此我们假设L2/L2+和L3单车价值量分别为100美元和400美元，2024年开始年降5%；而L4/5级至少需要两颗英伟达Orin芯片，因此假设L4/5单车价值量为800美元，年降5%。结合前文ADAS渗透率预测，我们测算出2021年全球自动驾驶SoC芯片市场规模为15亿美元，2025/2030年市场规模将达67/235亿美元，2021-30年CAGR高达45%。

自动驾驶SoC芯片玩家主要包括海外芯片厂、国内芯片厂和自研车企三大类。海外芯片厂商主要包括英伟达、Mobileye和高通，国内芯片厂商主要包括华为、地平线和黑芝麻，而自研芯片的车企主要有特斯拉和零跑，后续自研车企阵营可能会继续扩充。恩智浦、瑞萨等部分传统汽车芯片厂商亦有所布局，但在高算力领域并无明显优势。

龙头Mobileye逐渐掉队，英伟达中高端市场优势显著，高通入局。

1）Mobileye：Mobileye在ADAS领域布局较早，2007年EyeQ1在宝马、通用和沃尔沃量产上车，特斯拉、蔚来和理想首款智能车也都采用EyeQ芯片，2020年市场份额约70%，龙头地位凸显。2021年Mobileye EyeQ系列芯片出货量为2810万颗，累计出货量突破1亿颗。然而近年在新车型方面表现乏力，蔚小理新车均开始采用英伟达Orin芯片，合作多年的客户宝马则与高通达成新合作。Mobileye表现乏力主要有两方面原因：a.芯片性能明显落后：目前在产的EyeQ5最大算力仅24TOPS， 2024年量产的EyeQ6H亦只有128TOPS算力，远低于同期量产的英伟达Atlan、高通Ride、地平线征程6，能效比亦不占优。b.平台开放性低：Mobileye提供的是一体化黑盒，尽管后续推出了EyeQ5开放版本，开放程度还是不及英伟达和高通等平台，车企自主功能定义和OTA升级空间有限。现阶段Mobileye芯片较多应用于初级ADAS车型，考虑到L1-2级车仍占较大比重，我们认为短期内Mobileye出货量不会骤降，但随着ADAS持续升级渗透，Mobileye市占率可能逐步下降。

2）英伟达：英伟达芯片算力、制程持续领先行业，2022年量产上车的Orin芯片算力达254TOPS，搭载的新车型包括蔚来ET5/ET7/ES7、小鹏G9、理想L9、威马M7、奔驰S等，国内元戎启行、悠跑科技、文远知行多家自动驾驶公司也选择了Orin芯片。预计2024年量产的Atlan采用5nm制程，算力高达1000TOPS，是目前已发布芯片中算力最高的芯片。车企智能化硬件预埋趋势下，高算力的英伟达芯片优势明显，且英伟达软件开放程度高、开发环境也更成熟，预计未来在中高端ADAS领域市占率将持续提升。

3）高通：高通Ride平台芯片为5nm制程，最大算力700TOPS，能效比达5.4TOPS/W，预计2023年实现量产，产品性能足以与英伟达相竞争，目前已有长城、通用、宝马等客户。同时，高通作为消费级芯片厂商具备成本优势和技术优势，未来智能座舱与智能驾驶平台也将相互协同，高通作为自动驾驶SoC后入局者，在中高端领域仍具备较强竞争力。

华为、地平线等国内厂商崭露头角。1）华为：基于昇腾610芯片的MDC610平台已在多款新车上应用，单颗算力达200TOPS，支持L4级自动驾驶，目前搭载车型包括哪吒S、极狐αS、阿维塔11、问界系列等。“华为造车”产业链持续扩充，在智能化硬件和软件领域均有充分布局，未来有望凭借智能化全栈式服务获得更多定点。2）地平线：征程 3首次搭载在 2021 款理想ONE 上，第三代产品征程5是业界首款实现自动驾驶和智能交互集成的整车智能中央计算芯片，算力达128TOPS，将于11月量产交付的理想L8 Pro将成为征程5首款量产车。最新推出的征程6芯片算力高达400TOPS，预计2024年量产。地平线凭借具备竞争力的芯片以及成熟完善的开放平台，有望推动自动驾驶芯片国产化进程。

5.2 智能座舱SoC：市场持续扩容，高通领跑中高端市场

智能座舱渗透率持续提升，市场空间广阔。相比于智能驾驶，智能座舱的安全要求、法律风险、技术门槛相对都更低，其成果也更容易被驾驶员和乘客感知，因此是传统车企和新势力车企重点布局的领域，智能座舱渗透率不断攀升。根据IHS数据，2021年全球市场智能座舱新车渗透率为49.4%，预计2025年将达到59.4%，中国市场渗透率水平和增长速度相对更高，预计将从2021年的53.3%提升至2025年的75.9%。整体规模来看，2030年预计全球智能座舱市场规模达681亿美元，2021-30年CAGR为4.9%，其中国内市场规模将超1600亿元，2021-30年CAGR达9.9%，智能座舱市场空间广阔。

智能座舱数据处理复杂程度高，SoC芯片为核心运算单元。智能座舱涵盖车载信息娱乐系统、人机交互模块、车联网模块、HUD系统等多个部分，发展核心在于集成座舱的软硬件以及人机交互系统，持续优化驾乘体验，最终进化为“智能移动空间”。现阶段多模态交互是智能座舱重要发展趋势，即在舱内舱外感知基础上，通过多模态技术实现语音、情绪、手势、人脸识别、定位等功能的有效融合。在这一演进过程中，车内摄像头数量增加、分辨率提升、3D信息引入、模型优化、运行帧率提高等各类软硬件和算法的升级使得数据处理复杂程度显著上升，传统单个ECU独立运算已不适用，需要集成CPU、GPU、NPU等多个处理器的系统SoC芯片进行数据处理运算。

功能需求升级驱动智能座舱SoC芯片算力提升，制程工艺向5nm迈进。随着智能座舱不断升级，多摄像头视频接入、多显示屏图像处理、语音识别、以太网数据交互持续推高主控SoC数据运算处理工作量，对SoC芯片算力和性能需求持续提升，同时，主机厂硬件冗余搭配OTA升级的方式也推动座舱SoC芯片往更高算力、更先进制程迭代。

1）算力：根据IHS数据，2024年智能座舱SoC芯片CPU算力和NPU算力需求分别为89KDMIPS和136TOPS，是2021年的3.6倍和9.7倍。CPU算力方面，高通第四代芯片SA8295达200KDMIPS以上，国内芯驰科技X9U和瑞芯微RK3588M均达到100KDMIPS，华为麒麟990 CPU算力超75KDMIPS。AI算力方面，高通SA8295、三星Exynos V9芯片NPU算力均高达30TOPS，在已发布智能座舱中AI算力最高。

2）制程：目前主流智能座舱SoC芯片已基本实现10nm以下制程，7nm芯片包括高通8155、华为麒麟990A、芯擎科技SE1000，8nm芯片包括三星V9、瑞芯微RK3588M等。此外，高通第四代骁龙座舱芯片制程已达到5nm，预计2023年量产，三星Exynos Auto V920将采用4nm工艺，预计2025年量产。

智能座舱SoC芯片市场规模测算：现阶段约25-30亿美元，2021-25年CAGR达13.3%。根据IHS和Roland Berger数据，假设2025年和2030年全球智能座舱渗透率将达到59%和87%，同时对高中低端智能车比例进行合理假设。芯片售价方面，高通第二代芯片820A售价约40美元，第三代SA8155芯片约200美元，因此合理假设高/中/低端智能座舱SoC芯片售价分别为200/60/20美元。考虑到高端SoC性能算力提升将带动单价上升，我们假设2022-26年芯片单价存在3%涨幅，同时假设中端和低端SoC存在3%年降。综上，我们测算出2021年智能座舱SoC芯片市场规模约25亿美元，预计2025/2030年将达到42/69亿美元，2021-30年CAGR达11.8%。

智能座舱SoC芯片玩家主要分为三大阵营：消费级芯片厂商、传统汽车芯片厂商以及国内芯片厂商。

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、ECU芯片市场，在车规级芯片方面拥有丰富经验，但在高性能智能座舱SoC领域创新乏力，产品迭代速度慢，主要应用于中低端车型，由于现阶段中低端车型占比仍较高，因此传统汽车芯片厂商在智能座舱SoC市场仍占据较大份额。

2）消费级芯片厂商：高通、三星、英特尔等，具备消费级芯片研发基础，因此在高算力、先进制程车规芯片领域有天然优势，软件服务生态也更优秀，产品迭代速度快，在中高端车型中广泛应用。同时，这类厂商在手机、笔电等消费级芯片领域已具备规模效应，因此在车规芯片量产上具备成本优势。

3）国内芯片厂商：消费芯片厂商如华为、全志科技、瑞芯微、晶晨股份等，初创汽车芯片企业如地平线、芯驰科技、芯擎科技等，华为在消费级芯片有较深的积累，鸿蒙生态亦有加成，其他多数企业起步相对较晚、规模较小，优势在于新产品性能具备较好竞争力，且国产车品牌众多、市场空间大，为国产替代提供了机遇。

高通强势领跑中高端市场。高通于2014、2016年先后推出602A和820A，2019年推出的SA8155P为全球首颗7nm车规芯片，AI算力在已量产的座舱SoC中最高，SA8155P采用“一芯多屏”方案，支持最多5块显示屏6路摄像头，高算力芯片结合AndroidOS软件生态，SA8155P成为多数中高端车型的首选，合作车企超20家，蔚来ES7、理想L9、小鹏G9等高端智能新车均搭载SA8155芯片。2021年推出的第四代芯片SA8295P制程已达5nm，AI算力高达30TOPS，量产时间为2023年，比相等算力的三星V920提前2年。此外，高通基于座舱平台、驾驶平台、智联平台和车对云平台打造的骁龙数字底盘提供了智能车全栈解决方案，具备较强的开放性和拓展性，将进一步强化高通在中高端市场的龙头地位。消费级芯片厂商除了高通之外，三星、英特尔、联发科亦有布局。

华为、瑞芯微、芯擎科技等国内芯片企业有望凭借产品优势和本土优势从国产汽车品牌切入中高端市场。华为麒麟990A采用7nm制程，AI算力为35TOPS，目前已量产上车，搭载车型包括极狐αS、阿维塔11、问界M5/7等多款“华为系列汽车”。2021年12月AIoT处理器芯片企业瑞芯微推出了车规级座舱SoC芯片RK3358M、RK3568M、RK3588M，RK3588M规格最高，采用8nm制程，8核高性能CPU和GPU，AI算力达6TOPS，可实现一芯多屏等功能，支持12路摄像头合7路1080P视频输出。吉利旗下汽车芯片公司芯擎科技也于同月发布了SE1000芯片，采用7nm制程，AI算力高达8TOPS，可对标高通SA8155P，预计2022年10月量产。我们认为，国内芯片企业在中高端产品领域实力初显，有望凭借产品优势和本土优势从国产汽车品牌切入中高端市场。

CIS：受益车载摄像头高成长确定性

6.1 车载CIS量价齐升，市场空间广阔

摄像头按安装位置不同可分为前视、环视、侧视、后视和内置五大类。前视摄像头包括单目、双目和多目类型，能够实现FCW、LDW、TSR等功能；侧视摄像头又分为前置和后置两种，其中前置侧视摄像头能够参与识别交通标识（TSR）；环视摄像头一般为4个，装配于车辆四周，能够实现道路感知和全景泊车辅助（SVC）；后视摄像头主要用于泊车辅助（PA）；内置摄像头安装于车内驾驶座位前方，实现DMS、OMS等功能。

感知层方案分为视觉方案和多传感融合方案，都将推升摄像头用量。1）视觉方案：以摄像头为主导，高算法低感知要求。特斯拉是视觉方案的主要代表，搭载Autopilot 3.0系统的全系列均未搭载激光雷达，共配置了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、4个侧视和1个后视，可在250米半径内为汽车提供 360 度视角。Mobileye在2020年CES发布会上演示了仅搭载12个车载摄像头的自动驾驶方案，没有搭载毫米波雷达、激光雷达或其他传感器，车辆能在耶路撒冷的街道上自动行驶约20分钟。2）多传感融合方案：低算法高感知，系统冗余性较高，摄像头等硬件搭载量持续推高。智能化程度较高的车型摄像头搭载量基本在10个以上，像素配置也更高，例如蔚来ET7搭载11颗800万像素高清摄像头，吉利极氪001搭载的14个摄像头中包括7个800万像素高清摄像头。

ADAS渗透升级推动摄像头量价齐升，车载摄像头市场空间广阔。1）量增：L0和L1摄像头搭载量仅1-2颗；L2/L2+级开始搭载前视ADAS摄像头和普通环视摄像头，总摄像头数达8个；L3级增加前视、侧视、后视ADAS摄像头，摄像头总数高达8-12个；L4/L5级由于对雷达依赖程度更高，摄像头搭载量并无明显提升。结合ADAS渗透率预测（图9）以及各等级车载摄像头搭载情况，我们测算出全球平均单车搭载量将由2021年的2.8颗提升至2025年的5.1颗，2030年有望达到9.0颗。2）价涨：普通车载摄像头模组价值量在150-200元，ADAS车载摄像头模组价值量则在300-500元。随着ADAS等级提升，前视、侧视、后视摄像头将逐渐升级为ADAS摄像头，带动车载摄像头模组平均单价持续提升。3）车载摄像头模组空间测算：结合量价分析，我们测算出2021年车载摄像头模组市场规模为485亿元，2022年预计约629亿元，2025/2030年将分别达到953/1636亿元，2021-30年CAGR达14.5%。

CIS作为主流成像芯片，将受益车载摄像头高成长确定性。车载摄像头主要的硬件结构包括光学镜头（包含光学镜片、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。从成本结构看，图像传感器占比约52%，是车载摄像头模组最主要的组成部分，此外镜头组和模组封装占比分别为20%和19%。图像传感器主要分为CCD和CMOS两大类，目前CIS（CMOS图像传感器）占比已超90%，是车载摄像头的主流成像芯片。通过价值占比测算，我们预计2025年全球车载CIS市场规模将达到496亿元，2021-2025年CAGR达18.4%，2030年有望达到851亿元。

6.2 行业壁垒高，高像素升级趋势明确

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ISO 26262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。

6.3 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ICV Tank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8MP CIS，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8MP CIS，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。

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。

7.1 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ASIL D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16GB DDR4已量产出货，8GB LPDDR4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。

7.2 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8GB e-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成为了最低配置，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-MMC 5.1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置4TB SSD，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NAND Flash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SPI NAND Flash通过AEC-Q100车规认证，东芯股份的车规级PPI NAND以及SPI NAND样品于今年向客户送样。

7.3 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NOR Flash用量提升，预计2025年全球规模达8.8亿美元。NOR Flash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，NOR Flash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 NOR Flash，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NOR Flash，容量一般在128/256MB，少量512MB。2020年车规NOR Flash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NOR Flash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NOR Flash，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NOR Flash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IC Insights数据，2021年三大厂商华邦电子、旺宏、兆易创新NOR Flash市占率分别为25.8%、25.5%和17.7%，CR3约62.5%。在车载NOR Flash领域，2019年兆易创新GD25全系列SPI NOR Flash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。

7.4 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。

汽车电动智能化大趋势下，汽车半导体迈入高景气新时代，持续看好汽车半导体国产替代机遇。

1）功率半导体：电动化打开功率半导体成长空间，缺芯格局+本土电动车品牌崛起加速IGBT国产替代进程；SiC量产上车前夕，国产厂商积极布局。建议关注：时代电气、斯达半导、士兰微、扬杰科技、宏微科技、新洁能、天岳先进、中瓷电子、三安光电等。

2）MCU：智能化带来增量，大陆厂商逐步从中低端向高端产品突破。建议关注：兆易创新、复旦微电、中颖电子、芯海科技、国芯科技等。

3）模拟：智能化、电气化带来配套增量，BMS带来新需求，大陆厂商从中低端切入。建议关注：纳芯微、思瑞浦、圣邦股份、希荻微、必易微等。

4）SoC：自动驾驶和智能座舱共同驱动SoC芯片市场扩容，国内厂商在持续实现产品突破的同时，有望凭借本土优势提升市场份额。建议关注：瑞芯微、全志科技、晶晨股份等。

5）CIS：智能驾驶带来车载摄像头高成长确定性，车载CIS迎来量价齐升，国内厂商具备较强竞争力。建议关注：韦尔股份、思特威等。

6）存储芯片：智能网联催生存储芯片新需求，DRAM和NAND增量显著，NOR国产格局逐步向好。建议关注：兆易创新、北京君正、聚辰股份、东芯股份、普冉股份等。

1）电动车渗透率不及预期风险：电动车是汽车半导体的关键增长极，若渗透率不及预期，汽车电子相关产品市场空间将受到压缩。

2）汽车智能化进展不及预期风险：汽车智能化是驱动汽车半导体快速发展的重要推动力，若因技术突破不及预期或政策风险导致产品落地推迟，相关公司的业绩表现可能受到影响。

3）产业链公司技术进步和客户开拓不及预期风险：技术和客户是影响公司的业绩和市场地位的重要变量，若技术进步和客户开拓不及预期，公司业绩表现可能受到影响。

4）研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险：报告中涉及企业、行业资料范围较广，企业批量信息的情况不统一，信息的时效性存在一定风险。

作者：王芳/杨旭/赵晗泥/张琼

文章来源：中泰电子2022/11/4发布的报告《【中泰电子】汽车半导体系列报告：电动化智能化双轮驱动，车载半导体拾级而上》

【中泰电子】汽车电子系列报告：车载摄像头黄金赛道，领先厂商十年高成长

【中泰电子】汽车电子系列报告：智能驾驶迎来风口，激光雷达乘风而起

【中泰电子】汽车电子系列报告：汽车电动智能化发展，引领电子行业新机遇

特别声明：

本订阅号为中泰证券电子团队设立的。本订阅号不是中泰证券电子团队研究报告的发布平台，所载的资料均摘自中泰证券研究所已经发布的研究报告或对已经发布报告的后续解读。若因报告的摘编而产生的歧义，应以报告发布当日的完整内容为准。请注意，本资料仅代表报告发布当日的判断，相关的研究观点可根据中泰证券后续发布的研究报告在不发出通知的情形下作出更改，本订阅号不承担更新推送信息或另行通知义务，后续更新信息请以中泰证券正式发布的研究报告为准。

本订阅号所载的资料、工具、意见、信息及推测仅提供给客户作参考之用，不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议，中泰证券及相关研究团队不就本订阅号推送的内容对最终操作建议做出任何担保。任何订阅人不应凭借本订阅号推送信息进行具体操作，订阅人应自主作出投资决策并自行承担所有投资风险。在任何情况下，中泰证券及相关研究团队不对任何人因使用本订阅号推送信息所引起的任何损失承担任何责任。市场有风险，投资需谨慎。

中泰证券及相关内容提供方保留对本订阅号所载内容的一切法律权利，未经书面授权，任何人或机构不得以任何方式修改、转载或者复制本订阅号推送信息。若征得本公司同意进行引用、转发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“中泰证券研究所”，且不得对内容进行任何有悖原意的引用、删节和修改