2022年 新能源汽车产业链研究系列报告之五：汽车电动化智能化转型加速提振多种半导体产品需求

汽车电动化智能化转型加速，提振多种半导体产品需求(新能源汽车产业链研究系列报告之五)分析师：王攀证书编号:S0500520120001联系人：王文瑞Tel:(8621)38784580-8817Emailwangwr2@汽车电动化带动AFE芯片需求上行汽车电动化带动AFE芯片需求上行汽车电动化率及智能化率稳步上行23年均复合增速约为23.2%；市场渗透率超20%。资料来源：乘联会、湘财证券研究所0全球新能源车销量（万辆）同比增长率2015Y2016Y2017Y2018Y2019Y2020Y2021Y2022H1180.0%160.0%140.0%120.0%100.0%80.0%60.0%40.0%20.0%0.0%资料来源：中汽协、ACEA、Argonne、EVVolumes、湘财证券研究所4·智能化是汽车演进的第二大重点方向，汽车智能化可分为车控操作系统智能化和车载操作系统智能化;车载操作系统由智能座舱和信息娱乐系统构成，预计智能座舱成为汽车智能化率先落地的板块。资料来源：IHS，湘财证券研究所5·亿欧智库的调研显示，截至2021年10月，国内乘用车的智能座舱渗透率为50.6%10-50w车型中智能座舱渗透率较高。资料来源：亿欧智库，湘财证券研究所资料来源：亿欧智库，湘财证券研究所6TrendForce等机构发布数据显示，在汽车电动化及智能化的带动下，单车半导体搭载量持续上行；新能源车单车芯片搭载量是传统燃油车的1.6倍，单车半导体价值量接近传统燃油车的1.7倍，其中纯电车单车功率半导体价值为传统燃料汽车的9倍。资料来源：德勤、湘财证券研究所资料来源：TrendForce，英飞凌、湘财证券研究所72020年至2030年全球半导体市场规模年均复合增速预计为4%，而同期车规半导体市场规模的年均复合增速预计为14%。25%-30%25%-30%11%10%资料来源：WSTS、蔚来资本、湘财证券研究所资料来源：Gartner、湘财证券研究所892、汽车电动化带动2、汽车电动化带动AFE芯片需求上行2.1电池管理系统（BMS）优化电池使用效率，为电池安全护航·BMS(电池管理系统)是新能源汽车动力电池系统中的大脑和管家，为新能源车的核心控制系统之一，负责控制电池的充放电和电池状态估算、提升电池的使用率，同时监测电池组温度、电压，进行电池热管理，确保电池的使用安全性·中国电动汽车百人会等机构的统计数据显示，2020年我国电池管理系统市场中，新能源汽车行业BMS需求占比约为54%图10：BMS系统资料来源：公开资料、湘财证券研究所图11：BMS系统功能资料来源：英飞凌、湘财证券研究所资料来源：盖世汽车研究院、湘财证券研究所资料来源：盖世汽车研究院、湘财证券研究所2.2、BMS产业链·盖世汽车研究院数据显示，BMS约占整车成本的6%-8%，新能源汽车市场渗透率的持续提升会带动BMS整体市场规模的持资料来源：盖世汽车研究院、湘财证券研究所图13：BMS产业链资料来源：一览众车，湘财证券研究所2.3、AFE芯片是BMS的核心组成、电流、温度的检测，进行电池内存测量、优化电池的性能与使用寿命；SOC预测和充放电均衡，均衡电池包内不通电池资料来源：纳芯微、湘财证券研究所资料来源：蔚来资本、湘财证券研究所3132.4、BMSAFE芯片市场需求预测·QYResearch调研显示，新能源车BMS产品中多采用集合多颗AFE芯片(不包含采样电路)的方式。表1：全球&国内车规AFE芯片市场需求量预测资料来源：QYResearch，中汽协、ACEA、Argonne、EVVolumes、湘财证券研究所2.5、BMSAFE芯片市场价格梳理购价为每片8.19美元，后期价格在6-8美元/片波动2022年由于供需失衡价格上涨至15美元左右。表2：2022年7月主流车规AFE芯片价格NXPTIADIMC33771BSP1AETLE9012DQUXUMA1MAX17852ACB/V+ISL78600ANZBQ78350DBT-R1LTC6810IG-1#3ZZPBF86MC33771BSP1AER2MAX17843ACBISL78600ANZ-TBQ77910ADBTLTC6811-6资料来源：富昌电子、贸泽电子、湘财证券研究所152.6、BMSAFE芯片市场规模预测受供给增多影响，价格下滑20%表3：全球&国内车规AFE芯片市场需求量预测单车AFE用量（颗）82022E82025E单车AFE用量82022E82025E资料来源：QYResearch，中汽协、ACEA、Argonne、EVVolumes、湘财证券研究所2.7、BMSAFE芯片市场供应格局表4：国内企业AFE芯片研发进展2~16串电池管理芯片1~4电源管理芯片，低压领域资料来源：wind、集微网、湘财证券研究所功率器件是新能源汽车的核心系统三电系统及新能源充电桩的核心元器件。·华经产业研究院数据显示，车用功率半导体在功率半导体总需求中的市场份额占比约为35%资料来源：亿欧智库、湘财证券研究所21%55%20%3.1.2、MOSFETVSIGBT资料来源：东微半导体招股书、湘财证券研究所表6：MOSFET与IGBT的应用领域资料来源：东芝电子、湘财证券研究所MOSFET受制于耐压特性，广泛应用于车内控制系统(如电动助力转向、自适应LED前照灯等)及老年代步车、叉车、低速电动车等轻型电动车。超级结MOSFET耐压性能提升，可用于车载充电机、新能源汽车直流充电桩。资料来源：东微半导体、安世半导体官网，湘财证券研究所表8：单车MOSFET搭载分布5资料来源：英飞凌，湘财证券研究所3.1.4、MOSFET市场规模预测表9：全球&国内车规级MOSFET市场规模预测资料来源：东微股份，中汽协、ACEA、EVVolumes、湘财证券研究所3.1.5、全球车用MOSFET市场规模增速可期统燃油汽车及新能源汽车)，预计至2026年将提升至195亿元，年复合增速约为18.77%图18：全球MOSFET市场规模预测（包含燃油车，新能源）（亿元）资料来源：集微网、湘财证券研究所·2022年1月，国家发展改革委、国家能源局等十部门联合印发《国家发展改革委等部门关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》，提出到十四五"末我国形成能够满足超过2000万辆电动汽车充电需求的充电配根据中国充电联盟数据显示，截至2022年4月，全国充电设施规模达到332.4万台，换电站超1300座，服务超900万辆新能源车，我们按规划假设2025年国内充电设施翻倍达660万台，则国内充电基础设施年均复合增速预计超18.71%资料来源：亿欧智库，湘财证券研究所桩桩桩2018Y2019Y2020Y2021Y资料来源：亿欧智库，湘财证券研究所·充电桩领域，高压快充是主流趋势，从而我们假设2025年国内充电桩中直流充电桩占比提升至25%表11：全球&国内车OBC&充电桩用超级结MOSFET市场规模资料来源：集微咨询，中汽协、ACEA、EVVolumes、湘财证券研究所3.1.8、MOSFET供应格局·omdia数据显示，目前国内MOSFET市场主要由英飞凌、安森美等国际巨头所占据，2020年本土企业的MOSFET市占率约为15%，车规MOSFET领域市占率则更低，国产化率提升空间依旧广阔，建议关注国内功率半导体龙头在超级结MOSFET、SICMOSFET领域的进展。表12：国内MOSFET供应商梳理高压超级结MOSFET、屏蔽栅MOSFET桩、5G基站电源及通信电源、数据中心服务-100V-1500V范围内低、中、高压全系列MOSFET，生产的器件包括沟槽栅MOS、平面栅VDMOS及超结MOS等-60V-150V的平面栅MOS、沟槽栅MOS、屏蔽栅MOS、P沟道MOS12V-250V沟槽型功率MOSFET、500V-900V超结功率MOSFET、30V-300V屏蔽栅功率MOSFET30V-900V的平面栅MOS、沟槽栅MOS、超结MOS、屏蔽栅MOS、耗尽型MOS资料来源：wind、东微半导招股说明书、湘财证券研究所·逆变器是新能源汽车中连接电池和电机动力之间的转化装置，电池中的直流电逆变为三相交流电，为电机运转提供动能；IGBT在逆变器中作为一个非通即断的高频开关，实现电流的交直流变换。资料来源：唯电新能源汽车社区、湘财证券研究所资料来源：Omdia、湘财证券研究所资料来源：Mircochip，湘财证券研究所整理资料来源：中汽协、EV-Volumes、乘联会、湘财证券研究所整理表13：国内新能源车用IGBT市场规模及增速预测2022E销售占比2025E销售占比2021Y销量2022Y销量合计2025Y销量IGBT单车价2021Y2022Y2025YA00&A037%31%---A32%38% B29%26% C3%5%---新能源汽车-IGBT市58%32%资料来源：集微咨询，中汽协、ACEA、EVVolumes、湘财证券研究所·客户需求推动汽车的定位从功能单一的出行工具逐渐转变为移动第三空间，智能座舱系统作为汽车与司乘人员直接交互的界面，是汽车产品市场竞争的核心影响因素之一。资料来源：IHS、湘财证券研究所资料来源：面包板社区、湘财证券研究所·智能座舱内功能的不断丰富会带来车内数据运算量的增长，汽车对于智能座舱芯片的性能要求会随之提高，一车双芯或图26：智能座舱芯片的算力需求预测（KDMIPS）资料来源：IHS、湘财证券研究所·盖世汽车统计显示，2021年我国智能座舱域控制器出货量约为60万，预计2025年智能座舱域控制器出货量超过500万，年资料来源：IHS、湘财证券研究所资料来源：IHS、湘财证券研究所·智能座舱域控制器的CPU芯片市场由消费级芯片生产商和传统汽车芯片生产商两大阵营组成高通现阶段在智能座舱CPU芯片领域具备领先优势，2022FYQ3汽车业务收入3.5亿美元，同比增长38%，创下历史新高；芯片厂商产品名称制程主要搭载车型/合作车企骁龙602A28nm2017款奥迪骁龙820A14nm理想One，2020款奥迪L4，路虎发现运动版，领克05，小鹏P7，小鹏G3，天际ME7等SA6155P11nm捷途X70PLUSSA8155P7nm威马W6、长城WEY摩卡、蔚来ET7、小鹏P5等SA8195P7nm凯迪拉克LYRIQSA8295A5nm集度汽车等A392014nm合众汽车A395014nm特斯拉Model3，长城，红旗，宝马，沃尔沃A396014nm沃尔沃XC60，特斯拉英伟达TegraX216nmTegraX316nm奥迪，宝马。特斯拉联发科MT271228nm大众，丰田麒麟710A14nm麒麟990A-北汽极狐阿尔法SAMD7nm特斯拉瑞萨R-CARH316nm丰田、日产、本田、搭载（帕萨特、迈腾）；长城，吉利恩智浦16nmTI45nm奥迪，大众（未出货）地平线28nm杰发科技AC8015--资料来源：盖世汽车研究院、湘财证券研究所资料来源：高通、湘财证券研究所l2022年下半年，新能源车新品发布叠加各地稳增长促消费政策发力，刺激国内市场汽车消费需求增长，恰逢新能源汽车及汽车智能化渗透率持续提升，多因素驱动车规半导体产品市场需求上行。l汽车电动化转型快速推进，带动汽车BMSAFE需求增长；预计全球AFE市场规模2022年同比增长45.76%,2021年至2025年年均复合增速为25.94%。2022年国内AFE芯片市场规模同比增长约为56%；2021年至2025年年均复合增速为27.26%。l汽车电动化带动车规MOSFET和IGBT市场需求上行。预计2021年至2025年，我国MOSFET市场规模年均复合增速为22.78%。同期IGBT市场规模年化增长率为32%。l智能座舱系统有望成为汽车智能化的首个落地项目，智能座舱渗透率及座舱内部功能丰富度的提升带动智能座舱芯片需求上行。l重点关注车规级半导体领域具备产品竞争力及技术领先性的优质公司；建议持续关注半导体行业，维持行业增持评级。本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以独立诚信、谨慎客观、勤勉尽职、公正公平准则出具本报告。本报告准确清晰地反映了本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。买入：未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上；增持：未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%；中性：未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%；减持：未来6-12个月的投资收益率