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1、2023年汽车芯片行业市场分析报告2023年5月1、应用广泛,芯片成为汽车发展基石1.1、 车规芯片性能卓越、应用前景广芯片是对半导体元件产品的总称,在电子学中是一种将电路小型化并制造在半导体晶圆表面上的集成电路,按照应用场景可分为民用级、工业级、车规级与军用级四类,在工作温度、错误率等技术要求上存在明显差异。图1、民用、工业、车规、军用芯片技术要求差异显著民用级工业级车规级军用级工作温度070C-40-85C-40125-55125C错误率=3%=15年=15年防雷设计多级防击设计多级防雷设计辅助电路和备份电路设计短路设计双变压器设计双变压器设计多级防雷设计热保护抗干扰设计抗干扰设计双变压器
2、设计电路设计短路保护多重短路保护抗干扰设计然保护多里热保护多重短路保楂超高压保护超高压保护多重热保护超高压保护工艺处理防水处理防水、防潮、防腐、防雷变设计增强封装设计和散热处理耐冲击、耐高低温、耐霭菌线路板一体化设计积木式结构积木式结构造价极高价格f1每个电路均带有自检功能每个电路均带有自检功能维护费用高系统成本维护费较高造价稍高增强散热处理维护费用低造价较高维护费用也较高资料来源:旺财芯片,市场研究部汽车芯片广泛应用于汽车的车身、仪表及信息娱乐、底盘、动力和自动驾驶领域,按照功能可分为四类:D负责算力的功能芯片,2)负责功率转换的功率芯片,3)传感器芯片,4)其他芯片,如储存器芯片、互联芯片
3、。图2、汽车芯片可应用于整车不同领域车身仪表/信息娱乐系-底盘/安全动力总成驾驶辅助/自动驾驶MCU(AURIX:MCU;嵌入式电源IC、PSoCTraveo:功率(MOSFET、IGBTs.模组、1DOs、USBType-C)互联(USB)互联(WiFi,BT.B1EJ- 空调-仪表盘- 车门控制-触摸- 前车灯-座舱娱乐- 座椅加热-座舱充电车速控制聚急制动盲点检通雷达系统制动转向安全气囊胎压监测系姣变速备电池管理系统主逆变器引擎管理资料来源:盖世汽车,市场研究部图3、汽车芯片应用广泛,电动车需求增多资料来源IHS,市场研究部1.2、 车规芯片工艺复杂、生产周期长芯片的制造过程是点沙成金的
4、过程,工艺复杂,耗时耗资,可分为半导体硅的制备(石英砂变为半导体级硅)、硅片制备(晶圆制备)、前道工艺、后道工艺。图4、半导体级硅的制备过程较长资料来源:电子工程世界,市场研究部图5、直拉法单晶硅生长工艺为硅片制备中最常见的工艺融化浸渍收缩牵引主体锥体结束资料来源:电子工程世界,市场研究部图6、芯片生产过程包含单晶硅片制造、前道工艺和后道工艺晶片造单硅制前道工艺背面减薄卜晶园切割I贴片I封-I|切筋/成塑I资料来源:电子工程世界,市场研究部后送工艺镜面抛光终检晶圆可以制造的芯片数量通常为几十至上千不等,主要与晶圆的尺寸和芯片的制程相关。目前芯片行业的主流晶圆主要有6英寸(15Omm)、8英寸(
5、200mm)和12英寸(300mm)三种,分别对应生产不同制程的芯片,其中8英寸和12英寸晶圆合计占比85%,智能手机、PC、平板主要使用12英寸晶圆,汽车芯片则主要使用8英寸晶圆。芯片制程是指芯片晶体管栅极宽度的大小,数字越小对应晶体管密度越大,芯片功耗越低,性能越高。目前制程是衡量芯片公司或代工企业生产能力的重要指标,具有龙头集中性,目前具备14nm及以下量产能力的企业仅为台积电、三星、英特尔、格罗方德、联华电子和中芯国际。图9、全球主要晶圆厂制程技术不断突破SBT20112012201320142015201620172018201920232023202320232024台枳电28nm
6、20m16nmIonm7m7nmSnm6tw3nm2nmZfi28nmIOnm8m7nmEUVAGnmm3rtm英特尔22nm格罗力德联华电子28nm28nm14nm14nm422m14nm12nm14nm10nm10m7nm10nm37m7nm中芯国际40nm14m资料来源:珠海泰芯半导体,市场研究部1.3、 车规芯片市场广阔、集中程度高全球半导体市场在18年冲高后回调明显,行业增速放缓;汽车半导体市场在2012-2015年处于低位增长,2016-2019年间市场规模显著提升,19年达到465亿美元,同比增长11%。受全球新冠疫情下汽车销量下滑的影响,20年全球汽车芯片市场规模小幅下滑至38
7、0亿美元。未来在全球经济复苏的背景下,叠加电动车渗透率逐步提升、自动驾驶和移动互联的普及,预期汽车芯片持续保持高速增长态势。展望2023年,我们预计全球半导体收入预计将增长约812%,其中汽车电子的拉动作用最强,增速高达15%,远超其他应用领域。图10、20122026年全球半导体及汽车半导体市场规模逐步提升(亿美元)一全球汽车半导体市场规模(左轴)一全球半导体市场规模(左轴)8000汽车半导体同比增长率(右轴)全球半导体同比增长率(右轴)25%70007*20%6000I-BH15%5000z/7110%疝B11Th0-15%201220132014201520162017201820192
8、0232023E2023E2023E2024E2025E2026E资料来源:SIA,ICVTank,市场研究部、测算图11、2023年汽车半导体引领全球半导体增长资料来源.Omdia1市场研究部、测算从半导体的下游需求来看,目前汽车芯片占比不足10%,市场规模少于通信、计算器、消费,但未来增长空间巨大,占比会逐步提升。根据ICInSightS预测,2024年全球芯片35.5%将用于计算机,34.8%用于通信、12.5%用于消费电子、9.7%用于汽车电子。图12.1998-2024E汽车芯片占比从5%提升至10%资料来源CInsights,市场研究部目前全球汽车芯片的市场集中度较高,2019年行
9、业CR4为43%,CR8为63%o恩智浦占全球汽车芯片市场的比重最大,达14%,英飞凌仅次于恩智浦,占比达11%o图13、2019年全球汽车芯片CR863%资料来源1CVTank,前瞻网.市场研究部由于汽车芯片对安全、可靠性要求高,因此细分市场基本被芯片巨头垄断,进口芯片占比90%以上。从产业格局来说,汽车芯片的上游材料、设备及晶圆生产,中游芯片前后道生产和下游零部件及终端客户均具备高技术瓶颈,因此竞争格局稳定,产业全景图清晰。图14、汽车芯片产业链集中,竞争格局稳定半导体材料供应中游下游汽车芯片制造仪器制造-际业越圆-体技体电份一片国产信晶_气科气光股-硅兴硅本界一子克特大化一中沪日世一一电
10、维华南巨/一一一一、X/光制胶!晶瑞股份!I陶氏化学II佳友化学东京应化J一、CMP融光液安集科技I其它材料:、0,制造设备供应晶盛机电、SUSSMicroTocx启立科技、阿斯麦、上海微电子、长川科技、东京精密晶圆制造晶圆代工:台积电I格罗方德I联华电子中芯国际:力晶科技)、东部高科I电技光子子双科微电电郭天富星元台华通三京、CPU芯片AMDI三星电子1英特尔英伟达,一、1FPGA芯片英特尔赛灵思紫光同创、?_/(DSPr索尼飞思卡尔海思半导体MIPS-表机装通技威用-一仪精电)i科西通一-控本本锹衷赛阳一-中日日彳友德华-/雷达制造博世法雷奥麦格纳三菱电子日本电装采埃孚其它仪器系统制造(M
11、CU芯片I瑞萨电子1恩智浦;英飞凌I微芯科技I德捷电子adasINXP英特尔;德州仪器I赛灵思意法半导体!瑞萨电子、英飞凌、/一一一一一、(阿美芯片I英飞凌INXP!瑞萨电子!I意法半导体;德州仪器;,一一一一、fIGBT芯片意法半导体!英飞凌;东芝II赛米控富士电机;瑞萨电子I、比亚迪(二联路-息络一一一蝴民勤哪洌讯厂,车/-驶能开福-匕-驾智味然鼓呼_-助目Xie安科朦-制极V1ax丸新瑞-整车制造;丰田、大众、通用、奔驰、本田、特斯拉、福特、比亚迪、一汽集团、北汽集团、东风、长安、吉,利长城、蔚来、理想、小鹏等资料来源:前瞻产业研究院,市场研究部从经营模式来说,芯片供应商主要采用IDM模
12、式和Fab1eSS模式。IDM模式,是指集芯片的设计、生产、封装和检测多个产业链于一身的供应商,目前只有英特尔、三星、德州仪器等极少数几家企业能够独立完成设计、制造和封测的所有工序;FabIeSS模式则是指专注于芯片的设计研发和销售,没有晶圆厂的芯片设计企业,这些企业将晶圆制造、封装测试等环节外包给代工厂来完成,大部分芯片企业例如华为、联发科、高通等只从事芯片的设计,台积电、联电、中芯国际等为晶圆代工厂。图15、IDM与Fab1eSS业务模式下各环节产地不同资料来源:市场研究部2、供需错配,芯片短缺影响汽车产能2.1、 缺芯形势严峻,全球车厂陷停产风波从需求端看,自2023年12月初大众因为大
13、陆和博世的ESP芯片短缺停产开始,“缺芯”问题陆续影响全球车企,大众、沃尔沃、通用、福特、丰田、本田、日产等跨国车企陆续表示,因半导体供应紧张而暂停部分工厂的生产计划,涉及到多款热销车型。表1、2023年全球多家车企宣布因“缺芯”而停产时间车企涉及工厂停产计划涉及车型福特美国肯塔基州路易斯维尔组装工厂德国萨尔路易工厂1月11-17日、25-31日1月18日-2月19日福特ESCaPe、林肯CorsairFocus1月FCA墨西哥托卢卡工厂加拿大安大略省布兰普顿工厂推迟至1月底重启暂时停产Jeep指南者克莱斯勒300、道奇Chargerx道奇挑战者斯巴鲁日本群马县整车以及发动机工厂1月15-16
14、日斯巴鲁XV、森林人、傲虎等日产日本神奈川县奥帕马工厂1月产量从1.5万辆减至5千量Note本田英国斯文顿工厂1月18-21日思域、TyPeR等丰田奥迪日本三县铃木市工厂美国得克萨斯州圣安东尼奥工厂德国内卡苏姆工厂1月减产约4千辆汽车1月削减40%产量1月18-29日缩减工时飞度Tundra全尺寸皮卡奥迪A4、A5因戈尔施塔特工厂西雅特西班牙巴塞罗那马托雷尔工厂1月起减产8万辆1eon紧凑型轿车、CupraFormentor紧凑型跨界车大众德国沃尔夫斯堡工厂1月4-18日缩减工时高尔夫、途观、途安德国埃母登工厂1月18-29日缩减工时帕萨特戴姆勒德国不莱梅工厂减产并于2月初关闭几天奔驰C级、G1C