2022年半导体行业市场投资机会分析 汽车电动化推动功率半导体价值含量大幅提升

1、 半导体： 消费级市场承压，工业、车载领域生机勃勃

根据IDC数据，在经历了2021年5820亿美元的强劲收入之后，预计2022年全球半导 体收入将达到6610亿美元，同比增长13.7%，2021-2026年的五年复合年增长率将增长 4.93%。2022年由于通胀及疫情反复影响下全球经济不景气，手机、PC、家电等消费呈 现下滑状态，相关上游消费类芯片表现为行业周期下行，与之相对应的是2021年工业和 汽车行业的需求强劲，同比分别增长30.2%和26.7%。我们认为2022年工业和汽车行业 依旧是需求最好的两个方向，并且由于工业和车载等高规格领域供应商较少，目前整 体表现仍呈现供不应求的状态。

1.1、 汽车电动化和新能源发电趋势强化，重点关注功率赛道

汽车电动化推动功率半导体价值含量大幅提升。传统燃油汽车中，功率半导体主 要使用在启动与发电等领域，而在新能源车中电机控制、引擎控制和车身控制等各个系 统都离不开功率半导体器件，功率半导体在新能源车中用量比传统燃油汽车高出近一倍。 根据Strategy Analytics计算，在传统燃油车中功率半导体装机价值仅为71美元，约占 总价值的21%，对于纯电池动力车，功率半导体价值达到387美元，占据总价值的55%， 接近传统燃油车的5.5倍。

新能源汽车渗透加速为半导体功率器件市场带来巨大增量。碳中和政策背景下， 新能源车渗透率加速提升，2020年全球新能源乘用车销量达到327万辆，到2022年全球 新能源乘用车销量达到957万辆，预计到2025年全球新能源乘用车的销量将突破2000万 台，达到2325万辆。中国市场方面，新能源车销量持续超预期，2021年达到330万辆， 预计2022年将突破500万辆，而到2025年预计中国市场新能源车销量将达到1000万辆以 上。新能源汽车销量的持续提升为功率半导体行业带来量价齐升，市场规模有望持续增 加。

电动车800v高压平台逐步落地，SiC功率器件上车正当时。鉴于800V高压平台可有 效解决补能焦虑，当前大部分主机厂已进行了相关布局。2021年比亚迪、吉利、长城、 小鹏、零跑等相继发布了800V高压技术的布局规划，理想、蔚来等车企也在积极筹备相 关技术，预计各大车企基于800V高压技术方案的新车将在2022年之后陆续上市。而在 800V高压平台零部件升级过程中，OBC、DC/DC及PDU等电源产品都需要从400V等级提升 至符合800V电压平台的应用，SiC有望凭借耐压性好、稳定性好、频率优于硅基IGBT、 体积小等优点将开始得到大规模的应用。

预计未来长期将形成Si基与SiC基功率器件共存的格局。在800V高压平台架构下下，整车成本及充电装置将会更昂贵，应用初期更适用于高档跑车/SUV等，中低端车型在较 长时间内采取400V电压平台仍将是较为经济的选择，因此我们预测未来碳化硅产品在高 端汽车市场更具优势，如800V平台的高档SUV/大型轿车等，而考虑到成本压力，中端与 低端车型如400V电压平台则继续采用IGBT或MOSFET（高端车型SiC，中端车型IGBT+SiC， 低端车型IGBT+MOSFET）。以比亚迪旺销车型“汉”为例，作为国内首款采用SiC技术的 车型，市价为22万元的前驱版（单电机）仍使用IGBT，而市价为30万元的四驱版（双电 机）则采用SiC MOSFET的解决方案。

汽车电动化外，光伏、风电等新能源发电趋势强化对功率半导体亦存在大量需求。 光伏、风电发电的过程中需要整流器、逆变器的参与，而功率半导体是其中的核心器件。 《中国2050年光伏发展展望》明确指出2020年至2025年中国光伏将启动加速部署，到 2050年光伏将成为中国第一大电源，CPIA数据预计“十四五”期间国内年均光伏新增装 机量为70-90GW。同时风电因性能和成本优势在我国能源转型和新能源体系建设中发挥 重要作用，随着开发技术水平持续进步国内风电产业规模将稳步扩大，36氪数据预计 2025年中国累计风电装机量将达6.36亿千瓦时，2050年累计风电装机量将达到19.67亿 千瓦时，光伏、风电等新能源发电的加速铺开将催生对功率半导体的大量需求。

扩产供给不足功率赛道持续保持高景气。目前全球仍处于供应链失衡状态， 2022年Q1海外主流功率器件厂商交货周期仍呈现上升态势，以高压MOS为例，英飞凌交 期在52-65周，安森美在36-52周，意法半导体为47-52周。而IGBT方面，英飞凌交期已 经在39-50周，意法半导体的交期也在47-52周。

从供给端来看，国内主要供应商华虹半 导体仅在下半年有少量新增产能，国际大厂中英飞凌的12寸产线已投产但产能仍在爬坡 中，前期为2万-3万片/月，约为扩产比重的10%，预计要到2023年-2024年才能爬坡至8 万片/月以上，而安森美和ST的扩产计划则更慢。综上我们认为，随着汽车电动化已由 0-1早期阶段迈入1-10的快速发展阶段，叠加光伏，风电等行业蓬勃发展，功率半导体 需求尤其IGBT模块和高压MOS等产品需求持续旺盛，同时受制于行业产能扩充有限，行 业公司依旧处于快速成长的周期。（报告来源：未来智库）

1.2、 汽车智能化和工业升级并进，重点关注 MCU、存储和模拟赛道

汽车智能化和工业数字化升级齐头并进，高算力+大容量是大势所趋。当前汽车 智能化正处于0-1的逐步渗透阶段，汽车自动驾驶和辅助驾驶正在快速普及，叠加智能 座舱体验感优化将带来更多智能化消费。与此同时，制造业升级和工业数字化趋势明显， 例如工业机器人、工业自动化、电动工具等得到大量应用，当下工业市场的半导体需 求亦在快速提升。

MCU：作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，MCU是实现汽车智能化的关键， 是汽车ECU（电子控制单元）的核心构成。根据OFweek统计，普通传统燃油汽车的ECU数 量平均在70个左右，豪华传统燃油汽车ECU数量在150个左右，而智能汽车ECU数量将增 加至300个左右。未来随着汽车电动化、智能化程度的不断提高，MCU在汽车电子中的应 用场景也不断丰富，车规级MCU市场需求快速增长。

根据集微咨询预计，单车MCU用量将 在2025年达到峰值，接下来随着汽车智能化、控制集中化发展，车规级MCU的用量将会 开始逐步下降至目前水平，但由于单价更高的32位MCU应用比例继续提升，汽车MCU整体 市场规模仍将处于持续增长趋势，IC Insights预计2021年汽车MCU销售额将激增23%达 到76亿美元，随后2022年汽车MCU销售额将增长14%，2023年将增长16%。同时，根据 Omdia数据，2019年全球MCU市场规模为175亿美元，预计2024年将达到193亿美元，其中 中国MCU市场规模将达到58亿美元。

存储：数字化时代进程加速，随着5G通讯、物联网、人工智能、自动驾驶等领域 的快速发展，新型终端设备的兴起如5G基站、智能家居、ADAS系统以及数据存储量的增 加，存储芯片的应用需求也会呈现持续增长的趋势。根据IDC预测，全球数据存储需求 总量将从2019年的41ZB增长至2025年的175ZB，增幅将超过4倍。

以汽车应用为例，根据 中国汽车报数据2021年一部手机的平均存储容量为105GB，而一辆汽车仅有34GB，但到 2026年单车的存储容量将达483GB、甚至512GB，而手机的只有350GB左右。可见随着汽 车工业的重点转向数字化、自动化和电气化，汽车的电动、联网和自动化飞速发展，新 趋势将需要不断积累、处理和共享从传感器和信息娱乐系统接收到的数据，智能座舱、 车联网、自动驾驶等功能均需要大量存储芯片来支持其正常运行。根据IC Insights预 测，2021-2023年全球存储芯片的市场规模将分别达到1552亿美元、1804亿美元及2196 亿美元，增幅分别达到22.5%、16.2%和21.7%。在国内市场，随着中国在电子制造领域 水平的不断提升，国内存储芯片产品的需求量逐步攀升，世界半导体贸易统计协会预计 2023年国内存储芯片市场规模将达6492亿元。

模拟：受益于汽车电动化、智能化及工业数字化升级，相关领域电子产品渗透率进 一步提升，作为所有电子产品不可或缺的关键组件的模拟芯片市场持续火热。模拟集成 电路应用范围广阔且分散，涉及消费电子、通信、工业类、汽车电子、安防监控、医疗 器械、LED照明等诸多领域。根据IC Insights数据，2021年全球模拟集成电路的应用仍 然以通信、汽车、工业为主，尤其是在汽车领域，随着电动化、智能化的趋势，汽车对 集成电路尤其是模拟集成电路的需求将会不断增加，2021年模拟芯片在汽车领域的占比 也将由23.0%提升至24.3%，同时预计2022年车载模拟芯片市场规模将达到137.75亿美元， 占总体模拟芯片规模的16.6%，同比增速达到17%，将成为模拟芯片所有下游应用领域中 增速最快的方向。

此外，通信、工业等领域模拟芯片的增长也将带动整体市场规模持续 增长，根据IC Insights数据，2021年全球模拟芯片市场规模创下741亿美元的历史新高， 同比增长速度达到30%，预计2022年市场规模将同比增长12%至832亿美元。

2、 晶圆厂扩产积极，关注半导体设备材料国产化机会

产能供不应求下晶圆代工厂扩产如火如荼。自2020年下半年开始，全球电子产品 供应链出现芯片荒，晶圆代工产能供不应求，代工厂产能利用率逐季上升，以联电、中 芯国际和华虹半导体为例，至2022年Q1产能利用率仍维持在100%甚至以上，产能供不应 求推动各大晶圆代工厂拉开扩产浪潮。根据TrendForce数据，预计2021年晶圆代工市场 规模将突破千亿美元大关，展望2022年在台积电为首的涨价潮以及新建产线逐步放量的 带动下，预期产值将达1176.9亿美元，同比增长13.3%。同时根据IC Insights预测， 2025年全球晶圆代工市场总销售额将达到1512亿美元。

先进制程迭代，代工厂扩产潮下高资本开支。当下晶圆代工厂持续向先进工艺制程迭代驱动半导体设备材料市场规模提升，根据IBS统计，随着技术节点的不断缩小， 集成电路制造的设备投入呈大幅上升的趋势，以5纳米技术节点为例，其投资成本高达 数百亿美元，是14纳米的两倍以上，28纳米的四倍左右。与此同时，代工厂扩产浪潮下 资本开支将持续维持高位，根据SEMI数据，预计到2024年将会有25家8英寸晶圆厂投入 使用，其中5座位于美洲，1座位于欧洲/中东，19座位于亚洲（中国大陆大陆14座、日 本3座和中国台湾2座），预计到2024年将有60座12寸晶圆厂/扩建，其中美洲6座、欧洲 /中东10座、亚洲44座（中国大陆15座、日本5座、韩国8座、新加坡1座和中国台湾15 座）。

受益于晶圆代工厂高资本开支半导体设备和材料市场规模将会持续提升，根据SEMI 数据，2021年半导体设备市场规模将达到1030亿美元的新高，同比增长44.7%，预计 2022年扩大至1140亿美元，2021年半导体材料市场规模创下643亿美元的新高，同比增 长15.9%，亿欧智库数据预计2022至2025年全年半导体市场规模将维持15%左右的增速。

编辑：999感冒灵