半导体行业深度研究报告：自动驾驶电动车带动半导体十倍增值.pdf

上传者：每***
时间：2021/03/10
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自驾电动车应是未来15年最大的科技变革,从人驾到类似智能服务器装四轮驱动的自驾,这对激光雷达,摄像头,毫米波雷达,C-V2X等感知层芯片,GPU/CPU/FPGA/AI加速器等决策层芯片，及高速以太网络执行层芯片需求暴增；而油到电动车则对高功率牵引逆变器碳化硅SiC的需求爆发，在电动车渗透率于2035年达50%，L3-L5自驾渗透率超过30%的假设下，国金估计全球车用半导体市场于2020-2035年复合增长率有机会超过20%，远高于全球半导体的5-6%，份额从2020年的5%到2035年的30%，每车半导体价值增10倍，从2020年的268到2035年的2,758美元，新兴受惠公司将不限于之前的车用半导体龙头。国内除了三安，斯达，闻泰/安世，地平线，韦尔/豪威的积极参与外，我们主要推荐Lumentum(VCSEL激光雷达芯片),英伟达(AIGPU),赛灵思Xilinx(AI FPGA),美满Marvell（高速车用以太网络）,科锐Cree(逆变器碳化硅SiC衬底)为自驾电动车15年大趋势的最大赢家。自驾车驱动AI,激光雷达,以太网络芯片需求：1)谷歌的WaymoOne及百度的ApolloGo多采用2-4颗英伟达GPU及赛灵思FPGA解决AI问题,但整体L4-L5自驾架构成本超过10万美元,推广到自用车不易；2）Tesla低成本视觉/AI芯片系统将成为L3/L4自驾自用车赢家；3)国金预估2021-2030全球激光雷达前装量产市场CAGR近90%，看好Lumentum及AMS的VCSEL低价优势将取代部分目前主流铟镓砷EEL激光器市场，并消耗庞大砷化镓代工及外延片产能；4)MarketsandMarkets之前预测全球车用乙太网路市场有20.9%的复合增长率。就以L4-L5自驾系统来看，每台至少需要10个以上以太网络交换器芯片及实体层收发器PHY-Transceiver，PHY-Transceiver是模拟电路，芯片面积大及良率低,所以成本及进入门槛较高。而博通和美满电子全球份额就超过50%。电动车驱动第三代半导体碳化硅需求：虽然大部分电动车还是以IGBT来做高功率逆变器(DC-ACTractionInverter)及车载充电系统,但SiC碳化硅具有降耗能，动力系统模组缩小5倍，物料成本低，缩短充电时间，高温下的稳定晶体结构，及4年后的整体方案成本等优势，预期全球碳化硅市场将迎来15年34%的复合增长率，到2035年达到约500亿美元，2020年车载碳化硅领域市占80%的龙头科锐Cree受惠最大。摄像头,毫米波雷达,蜂窝车联网C-V2X,氮化镓GaN芯片有贡献但比重偏低：1)全球车用摄像头芯片将从2020年的1.3亿颗，增长超过4倍到2035年超过5.7亿颗，10%复合增长率，但与智能手机30亿颗以上的摄像头相比，2035年整体占比不超过10个点，对龙头OnSemi及韦尔/豪威贡献有限；2）毫米波雷达及芯片分食者众，看不出赢家；3）C-V2X蜂窝车联网的赢家是砷化镓产业链，但比起智能手机动辄45亿颗射频功率放大器模组的市场而言，C-V2X芯片对产业链营收在2035年贡献不超过15个点;4)GaN氮化镓器件不管在成熟度，品质，可信度，可扩展性，高功率密度，生产良率都还没有比IGBT/MOSFET有很明显的优势，而且在高压高功率器件如车载充电系统Onboard Charger(OBC),800V高功率的电源转换系统（车载DC－DC转换器）,牵引逆变器（Inverter）又要跟SiC碳化硅来竞争。