2023 年中国汽车半导体行业洞察报告

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深圳自动变速箱维修保养 编辑:2023-06-15

为主控 / 计算类芯片（MCU、CPU、FPGA、ASIC 和 AI 芯片等）、功率半导体（IGBT 和 MOSFET 等）、传感器（CIS、加速传感器等）、车载接口类芯片、车用存储器等。" 三化 "（电动化、智能化、网联化）升级趋势下，汽车主要发生的变化为油驱变电驱、自动驾驶加速落地、智能座舱技术更加成熟，对 AI 芯片、IGBT、传感器等汽车半导体的需求随之增加。

1、发展环境

需求拉动：" 三化 " 升级趋势下，汽车半导体需求持续旺盛

一是新能源汽车渗透率不断提升，汽车半导体需求持续扩大。根据汽车工业协会数据，2022 年新能源汽车产销分别为 705.8 万辆和 688.7 万辆，同比增长 96.9% 和 93.4%，2016-2022 年均增长近 55%，市场占有率达 25.6%。半导体在新能源汽车上的应用较传统燃油车更为广泛，增加了电动机控制系统、电池管理系统等应用场景，带动功率半导体用量大幅提升。根据 Infineon 数据，新能源汽车半导体含量为传统燃油车的两倍，2021 年传统燃油车半导体单车价值量为 490 美元，新能源汽车半导体单车价值量近 1000 美元。



二是智能座舱和自动驾驶是智能网联汽车发展的两大方向，对大算力芯片、高性能传感器等需求大幅提升，智能化汽车所需芯片数量为传统汽车的 8-10 倍。目前，中国市场智能座舱渗透率已经超过 50%。根据 IHS 预测，2023 年中国市场智能座舱渗透率将达到 64%。同时，我国自动驾驶已进入商业化运营阶段，2022 年我国在售新车 L2 和 L3 的渗透率分别为 35% 和 9%，预计 2023 年将达到 51% 和 20%。总体来看，汽车电动化、智能化、网联化是驱动汽车半导体市场快速增长的重要因素。


政策支持：政策红利持续释放，推动汽车半导体市场繁荣发展

近年来，国务院、发改委、工信部等多部门密集出台汽车半导体产业相关的系列政策文件，大力鼓励和支持汽车半导体行业实现技术突破和完善国内产业链。2020 年 7 月发布的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》（国发〔2020〕8 号），从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面，全方位支持汽车半导体产业的发展。2022 年 11 月，三部门发布《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》（工信部联运行〔2022〕160 号），提出统筹推动汽车芯片推广应用、技术攻关、产能提升等工作，保障了汽车半导体产业链稳定运转。同时，北京、上海、广州等地区均发布相关政策，从技术创新、项目建设、资金支持、标准制定等层面，有力推动国内汽车半导体全产业链提质升级。



2、发展现状

产业链结构：由上游半导体材料和设备、中游半导体制造商、下游系统和整车制造企业三部分组成

（1）产业链上游由基础半导体材料和设备构成。基础半导体材料按照应用环节可分为晶圆制造材料与封测材料。其中，晶圆制造材料主要包括硅片、特种气体、CMP 抛光液等；封装材料主要包括封装基板、包封材料、陶瓷基板等。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2021 年晶圆制造材料占比 62.8%，封测材料占比 37.2%，而硅片是价值量最高的半导体材料，占晶圆制造材料超 33%。从硅片制造商竞争格局看，日韩厂商高度垄断，国内厂商正加大研发投入，加速实现国产替代，如沪硅产业、立昂微、中环股份等企业。在半导体设备领域，美日技术领先，高技术含量设备如 EUV 光刻机、DUV 光刻机、ALD 设备等国产化率均低于 1%。随着我国加大科研投入，走独立创新之路，未来半导体设备国产化率将进一步提升。（2）产业链中游由汽车半导体制造商构成。在功率半导体领域，IGBT 是当前新能源车中应用最广的功率半导体，而碳化硅 MOSFET 高压下性能优越，也将迎来大规模应用。从竞争格局看，中高端 MOSFET 及 IGBT 市场主要被欧美日企业所垄断，国内厂商如斯达半导正在加紧布局。在主控 / 计算类芯片领域，我国车规级 MCU 芯片市场目前主要被国外厂商主导，国内厂商渗透率较低，但随着国内在相关技术上的不断突破，相关公司不断发展，包括四维图新、兆易创新、芯海科技等，将彻底扭转现有局面。随着智能驾驶功能的成熟，车规级 AI 芯片的需求持续上涨，其能够满足自动驾驶和智能座舱的高性能、大算力的需求。国内品牌发展迅速，且产品更新速度快，与国内整车厂广泛合作，以地平线、华为最为突出。（3）产业链下游由系统制造、仪器制造和整车制造企业构成。系统制造包括车联网系统、辅助驾驶系统等，仪器制造包括中控仪表、雷达制造等。整车制造企业包括传统车企，如比亚迪、上汽、长城、东风、吉利等，及理想、蔚来、小鹏、问界、哪吒等造车新势力。目前，我国整车企业开始向汽车芯片布局，且多采用投资芯片公司、进行资本合作等方式完善自身芯片供应链，以加速研发进程和减轻研发资金压力。

市场规模 ：我国汽车半导体市场规模呈现波动增长趋势

近年来，我国汽车半导体市场空间广阔，保持波动上升态势。根据 Omdia 数据，2016 年我国汽车半导体市场规模为 80 亿美元，2020 年由于疫情导致汽车芯片供给短缺，汽车半导体市场规模下降到 110 亿美元。2020 年下半年，中国汽车市场快速复苏，且随着汽车电动化、智能化、网联化程度不断提高，车用芯片的需求持续提升，推动我国汽车半导体市场规模不断攀升，到 2022 年增长至 158 亿美元，近六年（2016-2022 年）年均增长 12%。

市场结构 ：功率半导体在纯电动车型中占比更高

根据 Strategy Analytics 数据，在传统燃油车中，MCU 价值占比最高为 23%，其次为功率半导体占 21%，传感器占比为 13%。功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。在纯电动车型中，由于电动机和电控系统取代传统机械结构的动力系统，使功率半导体用量大幅提升，占比达 55%，其次为 MCU 占 11%，传感器占比为 7%。


3、发展趋势

汽车新三化引领变革，半导体材料向碳化硅和氮化镓演进，国产替代成趋势

电动化、网联化、智能化成为汽车产业发展的潮流和趋势，对高频、高速计算、高速充电的需求持续提升，而硅和砷化镓的温度、频率、功率等性能难以提高，因此具备高能效、低能耗等特征的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）半导体材料将逐步替代硅基器件成为市场主流。未来，SiC 半导体在中高端场景优势更明显，特别是需要高压、高能量密度的应用场景，如充电桩、车载充电机及电驱系统等。GaN 器件主要以 GaN 晶体管为主，随着成本下降，GaN 器件有望在中低功率领域替代二极管、MOSFET 等硅基功率器件。从国内市场看，汽车半导体产业发展迅速，时代电气、斯达半导、比亚迪半导体等公司在 SiC MOSFET 产品线上积极布局，闻泰科技、三安光电、士兰微等公司也正在切入 GaN FET 产品线，产业规模和国际竞争力逐渐提升，国产替代前景可期。

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