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汽车芯片产业现状分析2020.12.17目录芯片产业链格局芯片产业链格局01南北大众断供事件南北大众断供事件02汽车芯片分类与竞争格局汽车芯片分类与竞争格局03汽车芯片企业布局汽车芯片企业布局04结论与市场进入策略结论与市场进入策略05芯片产业链格局中国半导体市场占比从 2000 年的 7%预计提升到 2020 年的 50%，成为全球最大的芯片市 场。01晶圆厂台积电、三星的制程节点最为领先全球新建晶圆厂40%位于中国大陆。随着全球终端产品产能向中国转移，中国已经成为全球终端产品制造基地。2017 至 2020四年间新建 62 座晶圆厂，其中超过四成、约 26 座晶圆厂位于中国大陆地区，美国约有10 座位居第二，中国台湾地区约有 9 座。01台积电格芯、联电放弃 10nm 以下的研发。晶圆代工格局呈现台积电一家独大的局面，市占率超过 50%，占据大部分高端市场。台积电业务结构01中芯国际中国第一、全球第四大晶圆纯代工厂商，全球市场占比约 6%。用了三年多时间完成了从28nm到7nm，共五个世代的技术开发。这是一般公司需要花十年 以上的时间才能达成的任务。目前，28nm,14nm,12nm,及n+1等技术均已进入规模量产，7nm技术的开发也已经完成，明年 四月就可以马上进入风险量产。5nm和3nm的最关键、也是最艰钜的8大项技术也已经有序展开，只待EUV光刻机的到来，就可以进入全面开发阶段。现任联合CEO梁孟松公开在临时董事会上递出辞呈。01中国芯片设计行业我国的集成电路设计产业已成为全球集成电路设计产业的新生力量。从产业规模来看，我国大陆集成电路设计行业销售规模从2013 年的809 亿元增长至2018年的2,519 亿 元，年均复合增长率约为 25.50%。01全球封测企业垄断格局国内封测市占率已经跻身全球第一梯队，从地域上看，中国台湾 以 52%位居榜首，中国大陆第二(21%)，第三为美国(15%)，马来西亚(4%)、韩国(3%)、新加坡(3%)和日本(2%)。长电科技并购星科金朋、通富微电并购AMD 苏州/槟城厂、华天科技并购 Unisem。长电科技、通富微电、华天科技三大封测厂合计 市占率已从2011 年的 4.5%上升到了 2018 年的 20.5%。01国内芯片行业优秀企业（有技术、弱量产）华为核心五大件 CPUGPUADDA存储射频器件中，CPUGPUADDA 海思已经进行 多年研发、产品逐步落地自强;017大芯片领域中国企业对标国外企业存储芯片长江存储（*）、合肥长鑫（*）、福建晋华（*）1%三星、海力士、美国美光CPU、MPU隆鑫、兆鑫、飞腾、森威英特尔、AMDAP、BP（手机CPU）华为海思、紫光展锐 12%高通MCU兆易创新、中颖电子英飞凌、恩智浦传感器、执行器（IoT）士兰微模拟芯片韦尔股份、圣邦股份德州仪器、ADI、英飞凌、意法半导体FPGA安路信息、京微雅格、复旦微电子英特尔、赛灵思南北大众芯片断供事件一方面5G手机芯片需求增大，较上一代大增30%，电子产品、新能源汽车销量爆发；另一方面国外晶圆大厂陆续停产，供应急剧减少导致晶圆资源调配不足，加上疫情影响，8英寸晶圆交付期长达4个月；本轮芯片紧缺覆盖了上下游、涉及了众多行业，规模非常大，汽车芯片受到重大影响。台积电、联电影响英飞凌、恩智浦，继而影响博世、大陆，继而影响大众全球。02中国汽车芯片将一直处于紧张状态 在全球的芯片市场中国内的汽车芯片生产规模不到150亿，只占全球产能的4.5%，关键零部件比如MCU等进口度超过80%90%。中国汽车每年2500万辆汽车的销售量，占全球30%以上，则中国每年进口汽车芯片的金额超过千亿元。一旦涨价潮出现，价格每提升20%，中国每年进口汽车芯片的金额就要多出200亿元，所以这一波涨价，从某种程度上而言，也是欧美厂商们对中国市场的又一次收割，将会有更多的车企受到影响。未来一年全产业链的涨价行情有望继续维持较长时间。11月26日，恩智浦向客户表示，受卫生事件影响，恩智浦面临产品严重紧缺和原料成本增加的双重影响，决定全线调涨产品价格。恩智浦产品涨价幅度或将5%起跳，部分产品需要客户签一年的NCNR(不许取消，不许退货)协议。10月13日，富满电子发出通知表示，由于晶圆价格大幅上涨，导致产品成本也大幅上升且严重缺货，根据市场行情及公司情况，自2020年10月14日起，富满电子8205系列产品出货单价再上调005元02一张图表示芯片的分类近年来智能驾驶渗透率提升，全球芯片企业都推出具备AI计算能力的主控芯片。IHS预测2020年主控芯片市场规模可达40亿美元。自动驾驶软件计算量已经达到10个TOPS（Tera Operations Per Second，万亿次操作每秒）量级。传统MCU的算力难以满足自动驾驶的计算要求，GPU、FPGA、ASIC等AI芯片进入汽车市场。03汽车芯片用量增幅领先汽车电子是近年增速最快集成电路（IC）应用市场，这两类IC在2016年至2021年销售额增速将比IC市场整体增速快70%。2016年，汽车及其他车辆用IC市场规模为229亿美元，2019年全球汽车芯片市场规模达到372亿美元，年复合增长率可达12.9%。2019年全球汽车功能芯片市场规模达70亿美元，同比增长2.9%，预计市场规模有望从2019年70亿美元稳步提升至2021年75亿美元。03汽车电子电气架构由分布式向集中式演进低功耗芯片增长，高制程的域控制器和处理器芯片增长。传统ECU芯片减少。03外资企业垄断汽车芯片市场到2022年，汽车半导体元器件的成本将达到每车600美元。微控制单元、传感器和存储器等汽车半导体设备需求激增，以高级驾驶辅助系统应用领域预计增长最快。目前来说，国外企业垄断传统芯片市场，Top5厂商市场份额合计50%。英飞凌13.4%恩智浦11.3%瑞萨电子8.7%德州仪器8.1%意法半导体7.6%博世6.0%安森美4.0%微芯科技3.0%其他37.9%2019全球传统汽车芯片市场竞争格局03新能源为IGBT提供广阔的发展空间英飞凌58%比亚迪18%三菱5%赛米控3%斯达半导体2%其他14%2019中国新能源汽车IGBT市场竞争格局作为新能源汽车关键技术的IGBT市场也由国外企业占据主要份额，国内比亚迪、中车、华为都已布局IGBT，然而差距仍明显。03BMS芯片多为NXP和凌特公司垄断根据比亚迪供货总量来看，其2017年采购主控芯片10万件、从控芯片37万件，采集芯片和通信芯片各为138万件和213万件。BMS模块品牌型号零售价格（元）BMUMCUFreescaleMC9S12XET256MAMC9S12XET256MAL L5090NXPMC9S12XET256MAMC9S12XET256MAL L60110CMUMCUFreescaleS9S08DZ60S9S08DZ601345NXPS9S08DZ60S9S08DZ604070BMUCMU采集芯片LinearLTC680380130LinearLTC680480130BMUCMU通信芯片NXPTJA10521530原材料成本,85%制造成本,10%人工成本,5%BMS生产成本构成零件类别价格范围/RMBPCB2030连接器2030外壳3050元器件1015除芯片外合计价格80125CMU芯片75220BMU芯片475720CMU整体硬件价格200300BMU整体硬件价格600-80003自动驾驶芯片两强垄断竞争英伟达英特尔特斯拉华为2015年6月167.5亿美元收购FPGA 巨头Altera；2016年9月收购计算机视觉处理芯片公司Movidius；2017年3月153亿美元收购以色列自动驾驶汽车技术公司Mobileye。安培（Ampere）架构将用于制造自动驾驶芯片，英伟达旗下的Xavier和Orin两个自动驾驶芯片的性能得到大幅升级。Xavier的算力提升至200TOPS，DRIVE PegasusRobotaxi自动驾驶平台使用两颗Orin Soc和两颗安培GPU，性能可以达到2000TOPS，直接提升了6倍还多。FSD自动驾驶芯片 144TOPS，FSD计算机(HW 3.0)的性能比上一代(HW 2.5)提高了21倍，而功耗只提高了25%。华为昇腾系统AI芯片，从公开信息来看，高达352TOPS，华为在此基础之上打造出MDC（MobileData Center）平台，试图为车企提供自动驾驶全栈全场景服务。03智能座舱芯片仍以高通为主2020 年，智能座舱的芯片算力要求将达到 50,000 DMIPS，仅次于 L3 级自动驾驶所需的 350,000 DMIPS，与传统的多芯片方案相比，单 SOC 芯片将极大地降低系统成本，并提供多屏互动等全方位的智能互联体验。高通最新骁龙 8155 具备全方面的性能优势，正在与伟世通 SmartCore进行适配，瑞萨R-CAR H3 也正与佛吉亚进行适配，2020 年新车上装。尽管华为做出了高性能手机芯片，全志科技做出了智能座舱芯片，达到前装配套的车规级对于本土企业来说是最大的难题。03英飞凌西门子芯片事业部13.5%86.5%传感器 Top213.2%86.8%存储半导体 Top225.5%74.5%功率半导体 Top116.2%83.8%微控制器 Top304恩智浦飞利浦芯片事业部04MobileyeAmnon Shashua1995199819992001200420072014希伯来大学发现论文“人的视网膜与计算机十分相似”麻省理工求学第16名员工（芯片团队），Mobileye 第四代演示系统，EyeQ视觉芯片通用招标车道偏离方案，提供20万美元项目基金，开发演示软件Aha！时刻当教授，获得丰田提供10万美元研究基金寻找商界朋友合伙创立公司从项目开始创立公司自主研发芯片EyeQ 1 开始生产融资3000万美元A轮1500万美元，70名员工融资1.3亿美元，至此都没有营收，商业模式转向汽车安全通过与集成商合作，宝马、通用和沃尔沃成为首批配装车企2018员工人数500人，累积销售了 4000 万 EyeQ 颗芯片IPO，募集8.9亿美元被芯片巨头英特尔以 153 亿美元的价格收购成为系统供应商业务拓展与资本共舞资本运作04Mobileye的成功要素 创意验证（发现、验证、扩展、推广、演进）战略聚焦（为客户提供 ADAS 技术，具体产品是低成本但性能稳定的车规级芯片与软件算法。）战略决策（自主研发芯片；安全功能集成）资本运作（不停地拿钱；无时无刻要钱）技术转移与商业化（与零部件合作代工，配套整车厂背书）养猪卖猪（650人的团队不可能干所有事，需要加入巨头）04地平线AI芯片04中国首款车规级AI芯片地平线征程二代-长安UNI-T。在2018年就与长安成立了联合实验室，并向长安开放工具链。开发3年，测试验证两三年，上车量产，从投入到挣第一份钱至少要五六年时间。到2025年，75%-80%的中国汽车将搭载L2-L3级别的自动驾驶功能。长期来看，地平线希望成为力抗Mobileye和英伟达的中国公司，最终在2030年实现车载AI芯片三分天下。技术能力 估值：30亿美元融资：B轮黑芝麻计算机视觉042023年，L3级自动驾驶算力需求将达到100TOPS以上2020年发布A1000芯片40Tops，设计部分已经结束，完成所有验证要到2021年。在研200TOPS以上算力的A2000芯片，以支撑2025年的市场。技术能力 融资：B轮下游企业做芯片最有说服力，从内部孵化再剥离特斯拉的“芯片门”事件。实际国产特斯拉 HW 2.5 和 3.0 芯片主要区别在于后续选装的 FSD 上。谷歌已经打造了自己的 TPU。比亚迪IGBT芯片晶圆的产能已经达到5万片/月，预计2021年可达到10万片/月，一年可供应120万辆新能源车，也就是相当于2019年新能源汽车销量的总数。比亚迪下一步的规划是让IGBT的外供比例争取超过50%。04结论芯片行业：1.敬畏：芯片制造涉及10多种学科，行业上下游产业链复杂，每一个环节都需要几十年的经营；2.垄断：芯片设计、制造、封装多被2-3家垄断，上游原材料掌控在其他国家手中；3.环境：芯片产业需要举国之力，特别是下游用户，不是中国企业不努力，是中国产业环境不给力；4.商业：芯片商业化关键问题在跑量，这个比技术更难；5.挑战：国内的芯片企业擅于设计，不擅于制造，发展受到制约；汽车芯片行业：1.断供：大众断供事件是外资企业通过战略垄断打击竞争对手。芯片涨价，意味着下游企业会迫使其他传统部件降价，新一轮降本将来临。2.分类：汽车芯片分传统部分和新领域（自动驾驶、智能座舱、新能源），IGBT、视觉芯片、传感器芯片等新领域涌现；3.增长：未来汽车电子占比60-70%，中国汽车芯片行业有无限的发展潜力；4.机会：相对处理器芯片，AI芯片、车联网芯片相对容易；5.整车：整车厂需要摆正位置，芯片与算法应用联盟需尽快建立。05市场策略建议1.专注：寻找新兴领域，专注做细分市场的第一；2.应用：下游企业从内部向上游芯片纵深发展有利于芯片商业化；3.投资：在行业下行阶段逆周期投资，收购兼并以扩张版图；4.开放：为了生存，可选择向客户开放以获取信任；5.绑定：与系统商（Tier1）进行深度绑定；05