特斯拉(TSLA.US)為例，半導(dǎo)體重新定義電動(dòng)車(chē)

目前，電氣化、安全自動(dòng)化、互聯(lián)性這些汽車(chē)行業(yè)的大趨勢(shì)正為汽車(chē)架構(gòu)帶來(lái)前所未有的變革。海通證券行業(yè)研究分析認(rèn)為：

1) 全球汽車(chē)加速進(jìn)入智能化時(shí)代，特斯拉引領(lǐng)電動(dòng)化、智能化革命，即將進(jìn)入黃金十年

2) 以特斯拉(TSLA.US)為代表，半導(dǎo)體重新定義新能源車(chē)，成為市場(chǎng)成長(zhǎng)性最高的領(lǐng)域

3) 半導(dǎo)體成為汽車(chē)電子主戰(zhàn)場(chǎng)，將帶來(lái)中長(zhǎng)期投資機(jī)

電動(dòng)車(chē)加速，汽車(chē)電子大發(fā)展

新的車(chē)載功能不斷增加，目前的汽車(chē)架構(gòu)已經(jīng)不堪負(fù)荷，超越了臨界點(diǎn)。我們已經(jīng)進(jìn)入了智能汽車(chē)架構(gòu)的全新世界。

在其中，特斯拉引領(lǐng)電動(dòng)化、智能化革命。例如：隨著汽車(chē)新四化發(fā)展，傳統(tǒng)分布式E/E 架構(gòu)受到挑戰(zhàn)：EV的三電系統(tǒng)，增加了汽車(chē) E/E 架構(gòu)的復(fù)雜程度；智能座艙、自動(dòng)駕駛等功能，需要融合更多傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)OTA、算力和車(chē)輛安全等提出更多挑戰(zhàn)。

E/E架構(gòu)方面，特斯拉發(fā)展最為領(lǐng)先，其新一代集中式 E/E 架構(gòu)達(dá)到車(chē)載中央電腦和區(qū)域控制器階段，配合自研的操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整車(chē)OTA。相對(duì)傳統(tǒng)車(chē)企，特斯拉領(lǐng)先五年以上。

參照Apple(AAPL.US)，特斯拉進(jìn)入十年黃金期。特斯拉與蘋(píng)果相似，垂直整合。蘋(píng)果將服務(wù)、軟件、硬件和銷(xiāo)售一體化。特斯拉在蘋(píng)果的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，特斯拉擁有自己的制造產(chǎn)線。2018年，特斯拉價(jià)值貢獻(xiàn)全部來(lái)自硬件。2020年，特斯拉價(jià)值貢獻(xiàn)80%來(lái)自軟件。文章認(rèn)為未來(lái)特斯拉軟件服務(wù)是主要的價(jià)值量，客戶(hù)粘性持續(xù)性強(qiáng)。

以特斯拉為代表，半導(dǎo)體重新定義新能源車(chē)

汽車(chē)半導(dǎo)體是半導(dǎo)體市場(chǎng)成長(zhǎng)性最高的領(lǐng)域。WSTS統(tǒng)計(jì)顯示，2019年的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為4240億美金。從不同行業(yè)功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模占比來(lái)看，汽車(chē)電子是半導(dǎo)體市場(chǎng)成長(zhǎng)性最高的領(lǐng)域。2017年，汽車(chē)電子的市占率為23%，2019年其占比達(dá)到35%。同時(shí)工業(yè)領(lǐng)域、消費(fèi)電子領(lǐng)域的市占率都有所下降。

2017-2019年不同行業(yè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模占比

半導(dǎo)體讓汽車(chē)變得更智能。

一輛特斯拉Model 3拆解后，其包含的汽車(chē)半導(dǎo)體價(jià)值含量約為1500美金?？煞譃橹骺匦酒CU功能芯片、功率半導(dǎo)體、傳感器及其他（比如模擬IC、存儲(chǔ)芯片等）。

如傳感器+計(jì)算單元將成為特斯拉電動(dòng)車(chē)的關(guān)鍵，在Model 3中，傳感器組合由8個(gè)攝像頭、1個(gè)雷達(dá)和12個(gè)超聲波雷達(dá)構(gòu)成； Autopilot ECU則從HW2.5升級(jí)到了HW3.0，集成了兩顆特斯拉自研的SoC、兩個(gè)GPU、兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器和一個(gè)鎖步CPU；

芯片成為雷達(dá)和電池管理的核心，大陸的雷達(dá)模塊內(nèi)臵了NXP的77GHz雷達(dá)芯片組和32位MCU。以及電池主控模塊包含主控芯片、充放電管理芯片和電池計(jì)量管理芯片等。同時(shí)，HW3.0使用了相較HW 2.0更多的組件，處理器數(shù)量從四顆（英偉達(dá)、英飛凌）減少到了兩顆Tesla SoC，采用14nm工藝。

半導(dǎo)體成為汽車(chē)電子主戰(zhàn)場(chǎng)，帶來(lái)中長(zhǎng)期投資機(jī)會(huì)

新能源汽車(chē)的主要增量來(lái)自于功率半導(dǎo)體。2010-2019年，全球汽車(chē)半導(dǎo)體的年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)6.6%，其中新能源汽車(chē)的功率半導(dǎo)體復(fù)合增長(zhǎng)率更是達(dá)到7.9%。新能源汽車(chē)中主要增量在于功率半導(dǎo)體。相較48V弱混車(chē)型，單車(chē)價(jià)值量從90美金提升到330美金。傳統(tǒng)汽車(chē)中單車(chē)價(jià)值量接近90美金，純電動(dòng)車(chē)中功率半導(dǎo)體價(jià)值量達(dá)到330美金，是傳統(tǒng)車(chē)價(jià)值量的3.7倍。新能源汽車(chē)增量的半導(dǎo)體以功率半導(dǎo)體為主。

半導(dǎo)體設(shè)備成為新能源汽車(chē)的支撐。中國(guó)大陸承接半導(dǎo)體制造產(chǎn)能重心。目前全球半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是市場(chǎng)需求、國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和資本驅(qū)動(dòng)的綜合結(jié)果。中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)的全球占比持續(xù)提升。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2019年中國(guó)大陸以134.5億美元的銷(xiāo)售額保持其第二大設(shè)備市場(chǎng)的地位，其次是韓國(guó)，為99.7億美元。預(yù)計(jì)2020年，中國(guó)大陸設(shè)備投資將增長(zhǎng)至170.6億美元，未來(lái)依然是全球設(shè)備投資的主要地區(qū)，中國(guó)集成電路裝備產(chǎn)業(yè)也將迎來(lái)一個(gè)“黃金時(shí)代”。

2012-2019年我國(guó)大陸地區(qū)半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)率

特斯拉的銷(xiāo)售將帶動(dòng)SiC器件的發(fā)展：

特斯拉是第一家在其Model 3中集成完整SiC電源模塊的汽車(chē)制造商，其與STMicroelectronics的合作，逆變器由24個(gè)1合1功率模塊組成，組裝在一個(gè)針翅式散熱器上。模塊包含兩個(gè)SiC MOSFET，采用創(chuàng)新的模具連接解決方案，并通過(guò)銅夾直接連接到端子上，并通過(guò)銅基板散熱。

功率芯片是特斯拉的“大腦”：

在新能源汽車(chē)上，IGBT主要應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)、 電機(jī)控制系統(tǒng)、電動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)，PTC等，主要具有以下功能：在主逆變器中，IGBT將高壓電池的直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)的交流電；在車(chē)載充電機(jī)（OBC）中， IGBT 參與220V交流電轉(zhuǎn)換為直流并為高壓電池充電；除此之外，IGBT也廣泛應(yīng)用在DC/DC轉(zhuǎn)換器、PTC、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)等系統(tǒng)中。除了純電動(dòng)車(chē)型外，插電混動(dòng)車(chē)上，與低壓系統(tǒng)相獨(dú)立的高壓系統(tǒng)需要用到 IGBT，部分搭載了48V混動(dòng)系統(tǒng)的燃油車(chē)也需要用到少量IGBT。從我國(guó)新能源汽車(chē)IGBT市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，英飛凌處于絕對(duì)領(lǐng)先位臵，市占率為49.2%，其次是比亞迪(01211)和斯達(dá)，市占率分別為20.0%和16.6%。

2019年中國(guó)新能源汽車(chē)IGBT市場(chǎng)份額（按銷(xiāo)量）

CIS芯片是特斯拉的“眼睛”：

車(chē)載攝像頭主要包括內(nèi)視攝像頭、后視攝像頭、前臵攝像頭、側(cè)視攝像頭、環(huán)視攝像頭等。目前攝像頭車(chē)內(nèi)主要應(yīng)用于倒車(chē)影像(后視)和360度全景(環(huán)視)，高端汽車(chē)的各種輔助設(shè)備配備的攝像頭可多達(dá)8個(gè)，用于輔助駕駛員泊車(chē)或觸發(fā)緊急剎車(chē)。特斯拉Autopilot共配臵了8個(gè)攝像頭，包括3個(gè)前臵攝像頭、2個(gè)側(cè)方前視攝像頭、2個(gè)側(cè)方后視攝像頭和1個(gè)后視攝像頭，視野范圍達(dá)360度，最遠(yuǎn)前后方檢測(cè)距離達(dá)250m和50m。

從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，2019年全球車(chē)載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模為112億美元，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為47億元，隨著ADAS和自動(dòng)駕駛的逐步深入，單車(chē)所需搭載攝像頭的數(shù)量不斷增加，預(yù)計(jì)到2025年全球車(chē)載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到270億美元，中國(guó)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模有望突破230億元。 從市場(chǎng)格局來(lái)看，索尼以49.2%的市占率居于榜首，三星與豪威市占率分別為19.8%與11.3%，前六大廠商占據(jù)90.9%的市場(chǎng)份額，市場(chǎng)高度集中。

2019年全球CMOS傳感器市場(chǎng)格局

車(chē)載顯示屏是特斯拉的“觸覺(jué)”：

2008年金融危機(jī)過(guò)后，用于汽車(chē)顯示器的TFT-LCD車(chē)載面板市場(chǎng)進(jìn)入了快車(chē)道。盡管2009年車(chē)載面板出貨量大約僅有1800萬(wàn)片，但經(jīng)過(guò)連續(xù)10年的成長(zhǎng)，2018年車(chē)載面板市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了1.62億片，年增長(zhǎng)率達(dá)9.4％，其中中控顯示面板是較大的應(yīng)用市場(chǎng)，出貨量為7830萬(wàn)片，預(yù)計(jì)到2025年全球車(chē)載面板將達(dá)到2.7億片，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為9%。

2018年行業(yè)內(nèi)前10家公司全球車(chē)載TFT-LCD顯示器市場(chǎng)份額合計(jì)約為94%，較2017年有所增加。JDI、友達(dá)（AUD）、夏普、LDG、群創(chuàng)（Innolux Corp）、深天馬市場(chǎng)份額超10%，其中，JDI市場(chǎng)份額最高達(dá)到16.9%。京瓷市場(chǎng)份額最低僅3.1%。以特斯拉的Model3為例，15 英寸觸摸屏集成了所有車(chē)輛功能控制選項(xiàng)，還可通過(guò) OTA 軟件升級(jí)不斷獲得新功能并提升性能。

存儲(chǔ)芯片是特斯拉的“記憶”：

汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)器的需求與日俱增。隨著自動(dòng)駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和新能源汽車(chē)的發(fā)展，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)器的需求與日俱增，成為存儲(chǔ)芯片中重要的新興增長(zhǎng)點(diǎn)和決定市場(chǎng)格局的重要力量。特斯拉通過(guò)為車(chē)輛配備自動(dòng)駕駛儀和FFPGA、ASIC芯片，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輔助導(dǎo)航駕駛、召喚功能、自動(dòng)泊車(chē)以及自動(dòng)輔助變道， 并可通過(guò)軟件更新不斷完善現(xiàn)有功能及引入新功能，自動(dòng)駕駛的安全性至少人類(lèi)駕駛平均水平的兩倍。

FPGA、ASIC芯片——自動(dòng)駕駛打開(kāi)增量空間：

自動(dòng)駕駛漸成熟，增量空間大門(mén)打開(kāi)。汽車(chē)芯片分為主控芯片和功能芯片（MCU）。主控芯片包括GPU、FPGA、ASIC等，F(xiàn)PGA在汽車(chē)多個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，尤其在相機(jī)和傳感器中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟。汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模2017年達(dá)到388.6億美元，其中FPGA為9.5億美元，占比僅2.44%。FPGA依托其靈活性及并行處理能力，在汽車(chē)的攝像頭及激光雷達(dá)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展將提高FPGA在汽車(chē)半導(dǎo)體中的價(jià)值占比。

全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)攀升，亞太是FPGA主要市場(chǎng)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可期。全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模2019年達(dá)到69億美元，2025年達(dá)到125億美元，未來(lái)市場(chǎng)增速穩(wěn)中有升。亞太區(qū)占比達(dá)到42%，是FPGA的主要市場(chǎng)。

相關(guān)標(biāo)的

半導(dǎo)體設(shè)備：北方華創(chuàng)；

功率芯片：斯達(dá)半導(dǎo)、華潤(rùn)微、聞泰科技、三安光電、斯達(dá)半導(dǎo)、立昂微、CREE；

攝像頭CIS芯片：韋爾股份、晶方科技；

車(chē)載顯示面板：長(zhǎng)信科技、京東方、TCL科技；

FPGA、ASIC芯片：紫光國(guó)微、華虹半導(dǎo)體(01347)；

存儲(chǔ)芯片：北京君正、兆易創(chuàng)新；

PCB：勝宏科技、世運(yùn)電路、建滔積層板(01888)；

攝像頭鏡頭：聯(lián)創(chuàng)電子、舜宇光學(xué)科技(02382)、永新光學(xué)；

封測(cè)：華天科技、通富微電