半导体行业研究报告-车规级芯片.pdf

致同咨询行业洞察半导体行业研究 车规级芯片2024年1月发布车规级芯片行业概览半导体行业研究 车规级芯片 2车规级芯片分类车规级芯片特点车规级芯片认证标准车规级芯片市场规模增长情况车规级芯片功能举例全球车规级芯片2022-2024供应情况车规级芯片“上车”流程车规级芯片对晶圆制程的需求车规级芯片分类根据功能划分，车规级芯片主要分为四类：计算及控制芯片、功率芯片、传感器芯片及其他芯片。计算及控制芯片以微控制器和逻辑IC为主，主要用于计算分析及决策；功率芯片主要对电能进行转换，对电路进行控制；传感器芯片主要负责感应汽车运行工况，将非电学量信息转换为电学量输出单片机、通常包括一个处理器单元系统级芯片，包括多个处理器单元芯片类别芯片构成芯片用途芯片价值SoCMCU主要负责信息处理电能变换、控制电路感应汽车运行中的工况，并将信息转换为电信号功率芯片MOSFET、IGBT计算及控制芯片其他芯片导航定位芯片、存储芯片、通信芯片传感器芯片车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达智能传感器压力、温度、位置传统传感器MCU=CPU+存储+接口单元SoC=CPU+GPU+DSP+ASIC+存储+接口单元CPUEEPROM 串行接口TimersI/O RAMROMEEPROM 串行接口TimersI/O RAMROMCPUDSPGPUASIC 8位MCU的单价小于1美元 16位MCU的单价在1-5美元之间 32位MCU价格在5-10美元之间 部分高端产品在10美元以上 毫米波雷达单价在200-400元人民币不等 传统温度、压力等传感器单价在10-100元人民币不等 自动驾驶芯片在几十美元至上百美元不等 IGBT模块均价400+元人民币半导体行业研究 车规级芯片 3车规级芯片特点车规级芯片是指相较于消费级、工业级芯片，具有高可靠性、高安全性、高稳定性特点，要求零缺陷且可长期供货（一般10-15年供货周期），并且达到AEC（Automotive Electronics Council，汽车电子委员会）规范要求的车规级芯片车规级消费级工业级军工级应用汽车电子手机、PC等工业控制军工应用温度-40150070-4085-55150湿度0-100%低根据环境0-100%振动、冲击高低较高最高寿命15年1-3年5-10年15年可靠性高低较高最高出错率0%3%1%0%测试标准AEC-Q100IATF 16949ISO 26262JESD47等JESD47等MIL-STD-883等系统成本高低较高最高特殊要求增强封装、耐冲击、耐高低温和散热防水防水、防潮、防腐等增强封装、耐冲击、耐高低温和散热半导体行业研究 车规级芯片 4车规级芯片认证标准车规级芯片需通过AEC-Q测试，根据不同的半导体器件通过不同的测试类型，且不同的用途需通过不同等级的测试AEC-Q测试类型名称测试项目AEC-Q100车载应用的集成电路产品应力测试标准AEC-Q101汽车级半导体分立器件应力测试标准AEC-Q102车用离散光电组件产品市场进入标准AEC-Q103汽车MEMS传感器的测试标准AEC-Q104车用多芯片模块可靠性测试标准AEC-Q200汽车上应用的被动元器件的产品标准AEC-Q测试等级等级系统用途验证标准Grade-0动力、安全系统发动机管理、动力转向、刹车、安全气囊等-40 +150Grade-1车身控制系统防盗、灯光、雨刷、门锁等-40 +125Grade-2行驶控制系统仪表盘、座椅、空调、倒车雷达、车窗等-40 +105Grade-3通信系统GPS导航、移动通讯、FM等-40 +85车规级芯片认证标准设计阶段提高产品的可靠性 在产品设计阶段，车规级芯片产品需要遵循与一般芯片产品不同的设计路径，汽车的安全性需求对车规级芯片的可靠性、稳定性以及一致性提出了更高的要求。由于汽车内的芯片需要在宽温度范围（-40+150）、高振动、多粉尘、电磁干扰、油气污染等恶劣的环境中运行，为保证在上述恶劣环境下运行的可靠性，公司车规级芯片一般使用成熟可靠的车规晶圆制造工艺。相比更加精细的晶圆制程，成熟可靠的晶圆制造工艺能够耐受汽车实际使用中的过流、过压、高温度、高湿度等恶劣环境因素 为提高车规级芯片的可靠性，产品特殊设计包括：i）考虑汽车运行时的环境因素对芯片的影响，公司在性能指标上会留有一定余量。仿真测试时，未达到预计富余余量的电路需要重新设计；ii）针对常见的失效模式，公司在设计阶段就会加入诊断和报警的电路；iii）针对车内复杂的电子环境，如电磁干扰、电流电压冲击等，公司通过在芯片的关键组件外部设计屏蔽结构、保护电路等方式实现抗干扰代工阶段保证产品品质的稳定性 针对车规级芯片的高稳定性的要求，对于车规级芯片的委外加工，要求晶圆厂和封测厂取得IATF16949认证。同时按照德国汽车工业质量标准VDA6.3过程审核标准、PPAP生产件批准程序对委外加工厂商的车规级产线进行审核，以此保证工艺的稳定性、流程的合规性和产品的高品质验证阶段谨慎评估不同批次产品的可靠性 车规级产品属于管控等级最高的A级，该类产品的研发流程也在基本流程的基础上进行了特殊的规定。车规级芯片产品在量产前需完成可靠性试验，严格按照AEC-Q的测试程序和标准对三个批次产品进行验证，保证车规级芯片产出的质量稳定性。三次验证均通过后形成AEC-Q的测试报告，视为该产品符合AEC-Q可靠性测试标准半导体行业研究 车规级芯片 5车规级芯片市场规模增长情况车规级芯片市场规模提升，主要得益于新能源汽车市场渗透率提高推动车规芯片汽车总需求量增长，且汽车智能化推动单车芯片需求数量增长2015-2025年中国、全球车规级芯片市场规模2018-2025年中国新能源汽车销量2018-2025年中国单车搭载芯片平均数量 中国 全球 新能源汽车销量 传统燃油车 智能电动汽车车规级芯片市场情况 2022年全球车规级芯片市场规模561亿美元，相较2021年同比增长10.4%。据市场研究机构Omdia预测，2025年全年车规级芯片市场需求将达到804亿美元 2022年我国新能源汽车销量跃升至688.7万辆，同比增长96%，全年渗透率提升至 25.6%，已提前达成2025年渗透率20%的规划目标。市场研究机构IDC认为，2025年中国新能源汽车市场规模有望达到1524.1万辆，新能源汽车渗透率达43%。新能源汽车渗透率的不断提高，促使车规级芯片市场规模持续扩大 根据易车数据，2022年传统燃油车单车搭载芯片平均数量为934颗，智能电动汽车为1,459颗，预计2025年传统燃油车单车搭载芯片平均数量为1,243颗，智能电动汽车为2,072颗 根据英飞凌2021年末披露，一辆燃油车平均半导体含量为490美元，插电式混动及纯电动汽车平均半导体含量为950美元，接近燃油车的2倍单位：亿美元单位：万辆单位：颗201529271201632280201737898201841711220194121122020393110202150814320225611582023E6411772024E7211982025E80421602004008006001,0002018125.62019120.62020136.72021352.12022688.72023E998.42024E1259.62025E1524.105001,0001,5002,00020191,02770220201,15577220211,29884920221,4599342023E1,6401,0272024E1,8431,1302025E2,0721,24305001,0002,0001,5002,5002018914638数据来源：易车、亿欧智库数据来源：Omdia、比亚迪半导体招股书、东莞证券研究所数据来源：易车、亿欧智库半导体行业研究 车规级芯片 6车规级芯片功能举例新能源电机、电池、电控“三电系统”所需车规级芯片为新能源汽车特有需求，其他娱乐、车身系统、信息网联等功能在传统燃油车和新能源汽车均存在需求；智能驾驶功能为近年发展较快的汽车应用，因此相较于过往传统燃油车，新能源“三电系统”和智能驾驶功能对车规芯片需求较大智能驾驶系统 摄像头 毫米波雷达 激光雷达 先进辅助驾驶系统 智能驾驶域控制器 高性能计算平台 驾驶员监控系统 高精定位模块 自动泊车辅助系统新能源三电系统 电池管理系统 充电转换模块 驱动电机连接器 无刷电机连接器 车载充电机发动机控制系统 发动机管理ECU 变速传动系统 点火系统 电子增压器娱乐系统 车载信息娱乐系统 中控显示屏 车载音响信息网联系统 远程通讯控制系统 网关 蓝牙 射频车身及舒适域系统 防夹控制器 无钥匙进入及启动系统 车身域控制器 车门控制系统 顶灯控制器 自适应前照灯系统控制器 氛围灯控制器 LED矩阵大灯控制系统 座椅控制器 空调系统 安全气囊控制单元底盘控制系统 电动助力转向系统 电子驻车系统 线控制动系统 悬架系统 电子减震器 底盘域控制器以车规级传感器为例不同自动驾驶级别的传感器最低需求级别特点超声波传感器长距离雷达传感器短距离雷达传感器环视摄像头长距离摄像头立体摄像头Ubolo激光雷达航位推算合计传感器数量L1主动巡航控制、车道偏离警告系统-L2停车辅助、车道维持辅助41-1-6L3自动紧急制动、驾驶员监控、交通堵塞辅助4144-13L4多传感器融合高速无人驾驶辅助102652111129L5随时随地高速无人驾驶黄助102654211132数据来源：三星、平安证券、ittbank、致同咨询半导体行业研究 车规级芯片 7全球车规级芯片2022-2024供应情况2020年起受产需错配、消费电子需求挤占产能等因素影响，车规级芯片产能逐渐紧张，产品平均交货周期由6-9周拉长至26周左右；2023年车规级芯片供应逐渐有所恢复，且2023年下半年存在车规级芯片库存偏高、客户对芯片采购订单下单收紧情形；但在需求结构上，高端MCU、IGBT依然处于供不应求情形车规级芯片市场供给情况 车规级芯片占全球半导体市场总销售额比例在10%左右，由于车规级新增产能较少，而车规级芯片具有认证周期较长的特点，新建产能无法快速释放，同时叠加汽车智能化超预期、消费电子需求加大等多方面影响，导致2020年起车规级芯片供不应求，截至2023年末随新建产能陆续投入，车规级芯片供应得到明显缓解 2020年以前，汽车市场低迷，新能源汽车渗透速度较慢，汽车整车厂和Tier1供应商对车规级芯片需求预期较低，2019年芯片正常交货期平均为6-9周 2020年以来车规级芯片持续短缺，2021年平均交期达到15周，2022年平均交期达到26周，其中MCU缺货最为严重，交期被拉长至2430周；缺芯问题爆发后，整车企业大量囤货，将安全库存线提升到3-6个月，由此导致长鞭效应下过量下单，进一步抬高了需求 2023年随新建产能持续投入，平均周期有所缩短，产能紧张得到缓解；根据财新报道，中芯国际联合首席执行官赵海军在2023年三季度财报电话会上称车规级芯片库存开始偏高，引起主要客户对市场修正的警觉，下单收紧；在2023年11月1日举行的全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，清华大学计算机科学与技术系教授李兆麟指出，由于全球芯片供应大厂扩产，汽车“缺芯”情况已得到大幅缓解，但MCU、IGBT尚不充裕类型1Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23高压功率元件MCUDDI/TDDI中低压功率元件PMICeMMICCIS短缺平衡充裕半导体行业研究 车规级芯片 8车规级芯片“上车”流程一般来讲，车规芯片从设计到量产上车约需3.5-5.5年的时间，上车后预计持续批量供应5-10年整车项目开发流程与芯片设计开发周期数据来源：亿欧智库三大车规级芯片认证标准整车开发流程芯片公司进入整车项目开发流程芯片设计流程车规认证标准ISO26262IATF16949AECQ100认证事项功能安全标准质量管理体系可靠性认证发生阶段设计阶段流片与封装认证测试等级A、B、C、D逐渐升高/3、2、1、0逐渐升高认证周期2-3年/1-2年芯片设计车规级芯片上车时间及要求 综合考虑整车项目开发流程与芯片设计开发流程，芯片从设计到量产上车需要3.5年到5.5年时间，芯片上车后需尽量满足汽车产品5到10年生命周期内的OTA（汽车远程升级技术）迭代需求 进入Tier1或主机厂认证工作主要包括：1）认证AEC-Q100、2）符合零失效的供应链品质管理标准IATF16949立项研究项目启动项目批准（定点）产品验证试生产正式生产产品规划芯片设计与流片概念开发芯片公司与OEM探讨使用可能性，做一些简单测试，收取NRE费用（一次性工程费用）OEM对Tier1报价，确认芯片公司进入整体方案，预估量产数量芯片公司与Tier1进行联合开发与测试，对Tier1收取NRE费用Tier1向芯片公司小批量采购芯片，用作测试主机厂备货芯片等零部件，进入量产待命芯片等零部件进入完全量产，按出货量计算收入芯片公司持续供货510年车规级认证车型导入测试验证，进入量产上车状态设计开发设置实验与验证生产准备量试与投产第1-10个月第11-15个月第16-20个月需18-24个月需12-18个月需12-24个月第21-26个月第27-39个月半导体行业研究 车规级芯片 9车规级芯片对晶圆制程的需求国内车规级芯片中，MCU、CIS、显示驱动IC、MEMS传感器等主要选用成熟制程（28nm以上），与消费电子等产品选用的工艺制程重叠度较高；AI芯片、SoC、GPU主要选用先进制程（28nm以下）器件类型主要系统主要子系统主要晶圆尺寸主要制程工艺节点（nm）AI芯片、SoC、GPUADAS、信息娱乐高性能FV摄像头、ADAS域控制器、音响主机、驾驶舱域控制器、仪表盘、车辆域控制器12英寸16、14、7、5MCU全部每个ECU都有MCU8英寸、12英寸16-40存储ADAS、信息娱乐信息娱乐主机、仪表盘、ADAS、前视摄像头、ADAS域控制器12英寸10-18CIS全部摄像头8英寸、12英寸5-65显示驱动IC信息娱乐数字仪表盘、音响主机、其他显示器8英寸、12英寸55-180模拟/混合信号、电源管理IC、RF组件全部每个SoC和调制解器都需要特定的电源管理IC；所有域中每个ECU中的模拟 ASIC/ASSP；用于远程通信和控制的射频器件8英寸55-180功率分立器件xEV（HEV、PHEV等多种电力驱动系统）、底盘用于xEV、底盘的电力电子设备8英寸90-110MEMS传感器全部压力、流量、惯性、湿度、红外线8英寸180半导体行业研究 车规级芯片 10车规级芯片主要企业分析半导体行业研究 车规级芯片 11车规级芯片产业示意图车规级MCU芯片主要供应商为国外厂商，国产厂商已实现批量出货车规级SoC芯片中智能座舱芯片已有国产厂商供应，但主要供应商仍为国外厂商，尤其在单价40万元以上车型市场中，英伟达、英特尔、高通占有较大份额车规级SoC自动驾驶芯片领域，国产厂商已实现一定销售，但英伟达仍占有80%以上的市场份额车规级传感器芯片中，国产厂商主要集中在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场，雷达传感器仍以国外厂商为主车规级功率芯片国内企业已实现批量供货车规级芯片国产化已取得突破，尤其在功率半导体、计算芯片、控制芯片领域已有一定市场份额车规级芯片产业示意图IP车规级芯片主机厂EDA工具芯片设计工具与芯片制造芯片设计应用场景芯片制作工具晶圆/芯片制造芯片封装测试计算控制芯片传统主机厂造车新势力商用车企业车规级芯片应用场景自动驾驶智能座舱动力安全车身控制网关通信传感器芯片计算控制芯片功率芯片MCUSoC数据来源：亿欧智库半导体行业研究 车规级芯片 12车规级芯片国产化已取得突破，尤其在功率半导体、计算芯片、控制芯片领域已有一定市场份额类型产品要求国产化性能水平国产品牌国内市占率主要面临挑战主要国内厂商计算芯片ASIL B/C/DAEC-Q100 Grade2100TOPS以上大算力芯片国产实现突破，1-100TOPS中低算力芯片国内企业具备较强实力5%工具链及软件生态不足，制造依赖台积电，EDA和IP被“卡脖子”;高端座舱算力芯片被高通垄断华为、地平线、黑芝麻、芯擎科技、爱芯元智、寒武纪、后摩智能、芯驰科技、杰发科技等控制芯片ASIL B/DAEC-Q100 Grade1/2/3动力域、智驾域国产化率低，车身域部分实现国产5%关键IP和制造工艺能力严重不足，制造工艺落后，产能不足，由于投资回报低，国内产线开发积极性低芯驰科技、兆易创新、杰发科技、芯旺微、华大半导体等电源芯片ASIL B/DAEC-Q100 Grade0/1电源芯片需要90nm以上制程，国内具备一定制造能力，除高频PMIC、模拟前端(AFE)、DC-DC等国产化面临痛点外，大部分可实现国产不适用具备功能安全要求的电源芯片开发经验不足，特殊工艺制延能力不足，如高压BCD工艺矽力杰、晶丰、士兰微、东科、比亚迪、纳芯微等驱动芯片ASIL B/DAEC-Q100 Grade0/1功能安全要求不高的驱动类芯片具备国产化能力，如LED驱动、马达驱动、功率驱动、音频驱动不适用功能安全要求高的主电机驱动、显示驱动等国产化能力不足车规级工艺不成熟，产品丰富度和制造经验不足华大半导体、纳芯微、思瑞浦、集创北方、奕斯伟英迪芯等存储芯片ASIL B/DAEC-Q100 Grade1/2/3国内企业在车规级SRAM、DRAM、NOR FLASH等领域实现突破10%车规级EEPROM处于起步阶段，大容量车规NAND FLASH性能偏低，容量偏小，制造设备受美国制裁影响较大长江存储、合肥长鑫、兆易创新、北京君正、复旦微、华大半导体等传感芯片ASIL B/DAEC-Q100 Grade0/1/2国内具备一定设计、制造能力，图像、电流、温湿度、压力等传统传感器可实现国产4%产业链产品定义不足，功能安全产品有待提升，毫米波雷达、激光雷达芯片等依赖国外豪威科技、纳芯微、加特兰等通信芯片ASIL BAEC-Q100 Grade2国内在车载4G/5G通信、导航芯片领城有成熟产品，且备一定制造能力3%国产CAN、LIN、以太网、直连、高速串口芯片实现技术突破，但不成熟紫光展锐、中兴微电子、联发科，卓胜微、华为海思、芯力特、北京君正等功率半导体AEC-Q101(晶圆)AQG324(模块)采用90nm以上成熟工艺，中低端具备国产能力，高端依赖进口15%-20%性能、封装技术、生产设备、设计工具存在差距比亚迪半导体、中车时代、斯达半导、士兰微等安全芯片ASIL BAEC-Q100 Grade1/2基本达到国外厂商水平5%芯片企业与供应商应用适配及验证不足紫光同芯、芯钛、天津国芯、信大捷安、华大电子、国民技术等数据来源：盖世汽车研究院半导体行业研究 车规级芯片 13车规级MCU芯片主要供应商为国外厂商，国产厂商已实现批量出货根据Omdia数据，2022年我国MCU市场规模约为83.4亿美元，其中复杂指令集MCU的市场规模约为20亿美元；国内厂商主要包括芯旺微、BYD半导体、杰发科技等，国外竞争对手主要包括瑞萨、恩智浦、英飞凌等车规级MCU芯片 车规级MCU相比工业级MCU和消费级MCU在使用环境、可靠性、安全性、一致性、使用寿命等指标要求上更高，其技术壁垒也相对更高，国外MCU厂商凭借其先发优势占据全球汽车MCU市场主要份额。根据IHS数据，2022年瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯及意法半导体在全球汽车MCU市场合计市占率约为98%，行业集中度较高 国外MCU厂商在车规级MCU领域市场占有率较高与其背后日系、欧系、美系汽车品牌厂商在全球汽车产业链中的重要地位密切相关。随着国内汽车品牌厂商，特别是新能源汽车品牌厂商的逐步崛起，将为国内车规级MCU厂商发展带来支撑 近年来，不少中国厂商已从与安全性能相关性不大的中低端车规MCU切入，比如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等车身控制模块，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，行业内推进较为快速的厂商包括杰发科技、BYD半导体、国芯科技等。国内MCU厂商针对汽车市场的产品几乎都集中在32位，目前已经进入汽车前装市场的有芯旺微、杰发科技和小华半导体等，车规级MCU从研发到商用上车需要3-5年时间。据了解，在未来更高阶自动驾驶等级的汽车中，及以多传感器融合的大趋势下，总线宽度32位乃至64位高算力车规级MCU将成为主流产品2022年全球汽车MCU厂商市占率车规级MCU量产的国产厂商 瑞萨 恩智浦 英飞凌 德州仪器 微芯 意法半导体 其他5%2%7%7%30%26%23%名称应用领域首款通过时间杰发科技ABS、BMS、车身控制等2018年BYD半导体车规级触控MCU、通用MCU及电池管理MCU2018年国芯科技车载T-BOX安全单元、车载诊断系统安全单元、车联网C-V2X通信安全应用2019年芯海科技车身电子、智能座舱2020年芯旺微汽车照明、车窗控制、空调面板2019年赛腾微电子汽车尾灯、无线充电、车窗控制等2019年琪埔微车身控制、车内空调控制、BLDC电机控制2019年芯驰科技汽车显示应用2019年小华半导体车身控制、定位防盗2021年前云途半导体车身控制2021年数据来源：IHS半导体行业研究 车规级芯片 14车规级SoC芯片中智能座舱芯片已有国产厂商供应，但主要供应商仍为国外厂商，尤其在单价40万元以上车型市场中，英伟达、英特尔、高通占有较大份额车规级SoC芯片-智能座舱芯片各价位汽车智能座舱芯片主要厂商 车规级SoC：在人工智能时代计算架构从单一芯片模式向融合异构多芯片模式发展，将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用/专用芯片异构融合、集合AI加速器的系统级芯片（SOC）产生，其主要应用于智能驾驶和智能座舱领域。智能座舱芯片发展趋势：燃油车时代，恩智浦、瑞萨、德州仪器（TI）为中控芯片的主要厂商，产品因可靠稳定而被广泛采用；面对新能源汽车时代，智能座舱更高的影音及智能交互需求，传统厂商迭代慢、性能弱，产品略显乏力。2017年高通发力智能座舱市场后，发布了高通820A、8155等多款产品，目前高通8155已经成为了主流车企的首选，如同手机厂商争取高通芯片首发，车企开始争取高通8155首发权，并将其作为重要的宣传卖点。作为消费电子巨头，高通在智能座舱领域具有较强优势：1）性能突出：CPU、GPU算力强，有专用AI模块；2）生态完善：消费领域经验丰富；3）品牌优势；4）服务能力：高通从通信领域起家，相对传统欧美厂商具备较强的服务能力；5）成本优势：智能座舱芯片与对应的手机芯片本质相同，区别在于车规认证及相应调整，手机芯片销售前期分摊了研发成本，大量出货具备规模效应。华为、三星、MTK 同样积极布局智能座舱。华为的麒麟710A、990A芯片覆盖中高端，在鸿蒙系统加持下，可以与手机、电脑、家居形成协同，具有强大的生态优势；三星以优质服务形成差异化，绑定奥迪发力高端市场。0%10%20%30%40%50%80%60%90%70%100%整体15-20万小于10万20-30万40-50万10-15万30-40万50万以上24%22%19%15%9%1%4%3%49%4%5%14%7%16%6%30%24%14%18%3%6%4%2%0%24%24%14%18%3%2%15%34%24%15%6%2%11%15%23%10%31%9%5%4%30%33%27%1%10%6%18%33%27%恩智浦 瑞萨 高通 TI 英特尔 英伟达 亿咖通 地平线 其他数据来源：IHS半导体行业研究 车规级芯片 15车规级SoC自动驾驶芯片领域，国产厂商已实现一定销售，但英伟达仍占有80%以上的市场份额2022年中国及全球高算力自动驾驶SoC出货量（按颗计）的排名排名企业FY22在中国市场的份额FY22在全球的市场份额1英伟达81.6%82.5%2地平线6.7%6.2%3黑芝麻智能5.2%4.8%4华为海思0.7%0.7%5高通0.4%0.5%合计94.6%94.7%车规级SoC芯片-自动驾驶芯片 自动驾驶芯片：自动驾驶是比智能座舱规模更大且增长更快的应用市场，根据ICV的数据，2022年全球ADAS SoC市场规模为32.95亿美元，2024年有望赶在智能座舱SoC市场规模突破100亿美元；2022年在全球高算力（算力大于50Tops）自动驾驶SoC芯片领域，英伟达、地平线、黑芝麻智能、华为海思、高通这几家巨头占据全球94.7%的市场份额；2022年英伟达在中国及全球高算力自动驾驶SoC市场均位列第一，分别拿下中国81.6%的市场份额、全球82.5%的市场份额。英伟达占据的市场份额是排名第二地平线的12倍，基本垄断全球及中国自动驾驶SoC市场，尤其是L4级别以上的高端市场。地平线联合创始人兼CTO黄畅在此前的采访中表示：地平线征程系列芯片整体出货量达280万片，产品已获得20多个车企的定点合作，120个车型的前装定点、50多个已量产车型；包括长安UNI-T和UNI-K、奇瑞蚂蚁、智己L7、广汽埃安Y、广汽传祺GS4 Plus、岚图FREE、理想ONE、上汽大通MAXUS MIFA概念车、上汽荣威RX5、哪吒U智、比亚迪、自游家等车型。半导体行业研究 车规级芯片 16车规级传感器芯片中，国产厂商主要集中在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场，雷达传感器仍以国外厂商为主车规级传感器芯片车规级传感器芯片 车载CIS领域，2022年安森美和豪威市占率分别为44%和30%，前两名占比高达74%，行业高度集中 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，由于豪威推出时间晚于安森美，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 思特威在2020年收购深圳安芯微电子，实现车载产品线的拓展，在后装市场大量出货，并凭借SC100AS及SC1330AS两颗产品打开前装夜视影像市场。随着车载CIS市场快速成长，这一细分市场逐渐得到CIS头部玩家的重视，预计未来竞争格局可能发生变化 从市场格局看，目前国内汽车传感器行业依然由外资主导，博世、森萨塔为行业龙头，法雷奥、电装、恩智浦、英飞凌等也具有较强综合竞争力。国内企业因起步较晚，主要集中在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场，发展较为成熟的企业包括：保隆科技、华工科技、苏奥传感、日盈电子、腾龙股份等。在智能环境传感器领域，一些企业如经纬恒润、速腾聚创、华为、禾赛科技等在智能驾驶所需的摄像头/雷达方面也取得较大进展 车载激光雷达：根据ICV发布的车载激光雷达市场，2022年车载激光雷达全球市场的市场规模为3.63亿美元，预计在2025年将突破60亿，在2027年达到110.11亿美元，6年期的CAGR高达76.6%。按照车载激光雷达相关的收入计量市场份额，禾赛科技以48%的市场份额位居全球第一。紧随其后的是市场份额为25%的法雷奥，排名第三的是速腾聚创，2022年速腾聚创的市场份额约为15.42%2022年全球车载激光厂商市占率2022年全球车载CIS市场份额 禾赛科技 法雷奥 速腾聚创 其他 安森美 豪威 其他数据来源：ICV数据来源：IC Insights48%25%15%12%44%30%26%半导体行业研究 车规级芯片 17车规级功率芯片国内企业已实现批量供货我国在车规级功率芯片已实现批量供货，主要企业包括斯达半导体、时代电气、BYD半导体、士兰微等国内重点IGBT厂商情况概览公司IGBT业务概况产品匹配下游领过商业模式2022年营收斯达半导根据Omdia最新报告，公司2020年度IGBT模块的全球市场份额占有率国际排名第6位，在中国企业中排名第1位，是国内IGBT行业的领军企业工控为主，另外包括电动车、变频家电、新能源发电Fabless27时代电气全系列高可靠性IGBT产品打破轨道交通核心器件和特高压输电工程关键器件由国外企业举断的局面；在其新兴装备业务板块中，针对新能源汽车行业已面向市场推出多个平台的电驱系统产品，应用于纯电动、混合动力乘用车，同时已与一汽集团、长安汽车等国内一流汽车制造商开展深入项目合作，实现批量产品交付业绩轨交为主，还包括新能源发电和电动车等IDM180BYD半导在中国新能源乘用车电机驱动控制器用IGBT模块全球厂商中排名第二，仅次于英飞凌，市场占有率19%，在国内厂商中排名第一；2020年在该领或保持全球厂商排名第二、国内厂商排名第一的领先地位电动车为主，还包括工控等IDM80宏微科技根据IHS Markit数据推算，2019年公司IGBT系列产品占全球市场份额的比例约为0.45%；根据Yole数据测算，2018-2020年公司IGBT系列产品销售数量占国内市场需求总数量比例分别为1.43%、1.47%和 1.81%工控为主（安频器、电悍机、UPS 电源等），还包括新能源发电（光伏逆变器）、新能源汽车（新能源大巴汽车空调、新能源汽车电控系统、新能源汽车充电桩）、家用电器等Fabless9士兰微2021年，公司IPM模块的营业收入突破8.6亿元人民币，较上年增长100%以上。目前，公司IPM模块已广泛应用到下游家电及工业客户的变频产品上，包括空调、冰箱、洗衣机、油烟机、吊扇、家用风扇、工业风扇、水泵、电梯门机、缝纫机、电动工具、工业变频器等。基于公司自主研发的V代IGBT和FRD芯片的电动汽车主电机驱动模块，已在国内多家客户通过测试，并已在部分客户批量供货变频白电、工控为主，加快进入新能源汽车、光伏等市场IDM83华润微IGBT技术从6英寸升级到8英寸，自主研发的8英寸1200V、650V IGBT工艺平台已建立完成；2020年IGBT销售额超过1亿元，同比增长75%工控为主，拓展汽车电子产品IDM101单位:亿元数据来源：各公司公告，德邦研究所半导体行业研究 车规级芯片 18车规级芯片财务关注点半导体行业研究 车规级芯片 19车规级芯片企业IPO问题方向车规级芯片企业财务尽调关注点-销售相关车规级芯片企业财务尽调关注点-采购相关车规级芯片企业财务尽调关注点-研发投入与营运资金相关车规级芯片企业财务尽调关注点-关联交易相关车规级芯片企业IPO问题方向以下为根据BYD半导体、经纬恒润、纳芯微、赛卓电子和斯达半导5家车规级芯片企业IPO时被问询问题进行的方向总结，可见主要问题集中于业务与技术、财务分析、股权结构、独立性风险车规级芯片公司IPO问询方向业务与技术17财务会计处理与分析11损益情况8独立性7规范性及处罚6主要财务指标分析4募集资金情况1股东及股权结构7资产负债表问题7重大事项4董监高等2历史沿革6信息披露相关3公司治理4现金流情况1048121626101418 平均问题数量20半导体行业研究 车规级芯片 20车规级芯片企业财务尽调关注点(4-1)销售相关关注点问题及影响分析内容结合车规级芯片在下游客户定点情况分析公司收入增长及后续增长趋势 在汽车电子领域，通过AEC-Q可靠性测试标准是芯片等元器件进入汽车前装市场的必要条件，除此之外，车规级元器件在装车前需要通过汽车一级供应商或者其他次级供应商的定点验证，通过认证后生产出的产品仍需要通过整车厂要求的路测、老化测试等验证。因此，车规级产品装车前的验证周期较长（通常为2-3年），且通过验证后到批量装车尚需要一定周期；量产后根据主机厂对定点车型的生产排期供货 关注企业通过AEC-Q测试的数量以及定点情况 关注公司通过AEC-Q测试的产品数量 分析车规级芯片在汽车领域所处的具体阶段，如是否已通过一级汽车供应商或其他次级供应商、整车厂商验证，是否已实现批量装车；拆分公司细分产品的车规级和非车规级产品收入情况 了解各产品车规验证通过情况，以及在各主机厂和车型定点情况 部分车规级芯片可同时应用于传统燃油汽车和新能源汽车，结合细分场景分析；如按照传统燃油汽车和新能源汽车，对细分产品的应用场景的收入占比、趋势变动分析 分析收入存在明显季节性的合理性收入增长受定点车型数量和相应车型销量情况影响较大 由于定点车型的实际销售可能不及预期，因此芯片设计公司需有多款定点车型均衡方能稳定收入增长 车规级产品分析通过车规验证标准的背景及产品等级、各期车规级芯片销售收入及销量、对应客户、供货期限 根据汽车市场的销售规律，通常乘用车的整车生命周期一般是3-5年，商用车的整车生命周期一般是7-15年，需结合细分产品获得认证时间、使用场景及收入金额进行分析分析企业的销售渠道，了解公司与终端用户的合作黏性 下游客户包括主机厂或Tier1，主机厂和Tier1厂商均有明显的头部效应，因此会呈现明显的客户集中结果 部分芯片设计公司采用经销的销售模式，可能存在部分经销商配合企业在年末提前采购提货 关注行业标杆客户认可的是公司的产品还是下游客户的产品，是否存在指定选用公司产品情况，以及相应的文件 公司产品通过一级汽车供应商或其他层级供应商、整车厂商验证的认证程序、周期及认证情况，实现批量装车销售情况 分析公司选用的销售模式，如公司选用经销模式，需重点关注是否存在经销商提前提货情况 分析采取经销商的原因、标准、定价机制、经销模式的收入确认方式、经销直销模式的信用政策对比 关注客户合作稳定性，对于客户新增或退出的原因分析 分析客户采购公司产品与其主营业务、与其资产及业务规模匹配度，主要客户与公司、实控人及其关联方、董监高、关键岗位人员是否存在关联关系或其他利益关系 半导体行业研究 车规级芯片 21车规级芯片企业财务尽调关注点(4-2)采购相关分析问题问题及影响分析内容汽车领域对供应商有持续降本需求，且成本竞争为主要竞争方式之一 主机厂每年存在成本降低需求，同时由于整车利润空间变动，主机厂存在压缩供应商利润的倾向，因此芯片设计公司降本能力对公司整体盈利稳定较为重要 通过产品设计成本降低：通过修改芯片设计结构实现同样的功能，如减少合封的元器件数量等实现降本 通过供应链成本降低：通过加大采购量等方式向上游供应链议价等方式降低成本 结合不同元器件价格进行分析降本可能性，结合采购分析，分析采购单价变动趋势车规级芯片供应商选择除需考虑工艺、价格等相关信息外，供应商是否具备车规级芯片代工能力至关重要 关注工艺、制程和下游晶圆厂产能等因素对晶圆采购价格的影响和采购价格变动原因，下游车规级晶圆产能紧张对目标公司生产经营的影响 车规级芯片应用定制化水平较高，结合不同场景可能选用不同的封装方式，而不同的封装方式选择价格差异较大；主要关注细分产品所采用的封装方式及价格的变动 采购数量为销售能力支撑，因此通过进行采购分析可以对销售收入准确性进行辅助分析 取得公司报告期内晶圆采购入库明细，并访谈公司运营部门负责人，了解公司不同产品对应的晶圆工艺、晶圆制程、光罩层数及晶圆厂产能等情况，分析该等因素对晶圆采购价格波动的影响 关注晶圆中测和封装测试采购价格变动的原因、不同封测类型的采购价格及其变动原因 关注各期目标公司各类产品的生产入库、销售和库存量与晶圆等原材料采购、封装测试量的匹配关系，分析采购额变动与销售收入是否匹配 查看合同、对主要供应商执行访谈程序，了解供应商与公司之间的合作背景、交易模式、定价方式、结算周期以及是否与公司存在关联关系等存货期末跌价风险 公司产成品与量产车型直接挂钩，如公司为某款车型备货较多，且该车型销售情况不佳，且预期不会有较大好转；如公司备货超过过去几年销售量，则可能存在存货跌价风险 结合量产车型销售情况和存货余额，分析公司存货余额是否存在跌价风险半导体行业研究 车规级芯片 22车规级芯片企业财务尽调关注点(4-3)研发投入与营运资金相关分析问题问题及影响分析内容芯片研发周期长，投入较高 由于应用于车规的特殊场景，芯片设计要求更高，因此投入更大，周期更长，需关注其研发有效性 结合分项目的研发投入情况，分析其商业化的情况合作研发知识产权问题 公司研发过程中，部分研发工作会与高校、科研院所或其他企业合作研发，形成的知识产权归属