2022年电子行业深度报告

2022年电子行业深度报告:供需呈现结构性差异,国产化仍是长期主线 一、需求端：呈结构性分化态势，汽车、工业景气度高企 1.1 智能车：未来将是最大智能终端，汽车电子成长潜力巨大 未来汽车将成为最大的智能终端，其产品与服务体系将共同组成一个新型的场景和商业模式，成为一个新 的生态系统。从硬件层面看，整车电子电气相关价值量将大幅提升。传统燃油车汽车电子占比 15%，新能源车 BOM 成本中，现阶段汽车电子（含电控电驱）合计占比 20%，除电池以外最大，预计未来占比进一步提升。电子零部件中，最大市场在 ECU/DCU（包括计算芯片在内的计算单元）、功率半导体、其他电子元件，复合增 速最快的是 ECU/DCU、功率半导体、其他电子元件等，其他汽车电子包括 MCU、模拟 IC、存储、被动元件、 PCB、面板等。 1.1.1 功率半导体：电车半导体的最大增量，IGBT、SiC 等需求高速增长 功率半导体作为电动车半导体价值增量中最大部分，随着电动车销量增长未来成长空间巨大。假设燃油车 功率半导体价值量为 88 美元，根据 Strategy Analytics 的统计，纯电汽车的功率半导体价值增量超过 400 美元， 预计 2022 年全球车规级功率半导体市场规模达到 98 亿美元。其中电动车 75%的功率半导体用于电驱系统中的 逆变器，例如 IGBT 模块，MOSFETs 模块以及 SiC MOSFETs 模块，而剩下的 25%的功率半导体则用于车载充 电机（OBC），直流-直流升/降压（DC-DC），电池管理系统、电动空调等设备。 电动车的功率半导体价值增量大部分来自 IGBT 模块。单车 MOSFETs 为 400 元左右的价值量，1 个 IGBT 模块约 1000 元左右，目前 A0/A00 级电动车用 1 个逆变器，1 个 IGBT 模块，如果是四驱的电动车一般采用 2 个模块，价值量为 2000 元左右，大巴车用 3 个模块，价值量为 3000 元左右，所以 IGBT 平均单车价值量约为 2000 元人民币。充电桩领域以 6.6KW 慢充为例，大概需要 20 多颗 IGBT 和 MOSFET 分立器件，总体成本在 300 元以下。 预计 2025 年国内 IGBT 市场规模将增长至 464 亿元人民币，其中电动车为最大市场。2021 年全球电动车 销量从 2020 年的 324 万大幅增长 108%达到 675 万辆，市场份额从 2020 年的 4.2%增长至 8.3%，仅电动车就贡 献了约 11 亿美元的 IGBT 销售金额增量，预计全球 IGBT 市场规模在 2021 年达到 87.8 亿美元。IGBT 模块在电 动车电驱主控制器常用于逆变器的核心部件，随着电动车在全球范围内渗透率快速提升整个市场份额占比预计 从 2020 年的 55%提升至 2022 年的 62%，IGBT 单管在电动车、光伏等领域均有应用，预计份额保持不变，而 IPM 模块在家电和工控领域应用更多，但是由于家电和工控市场增长趋缓，预计在整个 IGBT 市场中的份额逐 渐下降。国内 IGBT 市场受益于电动车、风电、光伏等新能源相关需求的快速增长，预计 2025 年国内 IGBT 市 场规模将增长至 464 亿元人民币。 2022 年将是国产 IGBT 厂商份额大幅提升的一年。海外 IGBT 龙头厂商扩产进度低于预期，反观国产厂商 对于国内电动车政策理解更深刻，扩产也更积极，无论是与时代电气采用 IDM 生产模式的士兰微、比亚迪， 还是采用晶圆代工模式的斯达半导体，在 2022 年的供应比例均大幅提升，国产厂商份额在 2022 年总计将达到 43%。我们认为率先实现导入的时代电气、斯达半导、比亚迪和士兰微将持续受益于车规级 IGBT 模块国产化 进程。 SiC 功率器件预计成为车厂的标配，2026 年市场空间接近 50 亿美金。目前采用碳化硅模块作为逆变器的 汽车厂商以特斯拉和比亚迪为代表，其中特斯拉 Model3 的主驱动逆变器采用了 24 个 SiC MOSFET，每个模块 有 2 个 SiC 裸晶(Die)共 48 颗 SiC MOSFET，总成本约为 5000 元。比亚迪汉后驱三相桥 6 桥臂采用了 30 个 SiC MOS 模块，总成本 7000 元。在 2021 年发布的新款车型中，蔚来 ET、小鹏的 G9、广汽埃安的 LX 和长城的机 甲龙均计划采用碳化硅模块作为逆变器，一个系统用到 30-50 个 SiC 芯片，以小鹏 G9 为例，一个碳化硅模块 价格达到 800 美元，几乎是硅基模块的 5 倍。全球碳化硅龙头 WolfSpeed 预计 2026 年行业车用碳化硅功率器 件市场规模将从 2022 年的 16 亿美金增长至 2026 年的 46 亿美金，预计车用领域占总需求的比例为 70%-80%。 1.1.2 传感器：自动驾驶所需信息输入大增，摄像头、激光雷达等增长动能强劲 自动驾驶与辅助驾驶将在未来智能汽车中广泛应用，自动驾驶与 ADAS 分为感知层、决策层、执行层三 层技术架构。感知层的作用为收集及预处理周围环境的信息，决策层对收集的数据整合、分析与判断，执行层 根据判断结果做出实时反应。三层技术架构分别对应（1）我在哪里？即感知和定位；（2）我要去哪儿？即决 策和规划；（3）我怎么去？即控制和执行。感知层是汽车的“眼睛”，包括视觉、毫米波雷达、激光雷达等多种 传感器遍布车身以保证驾驶安全。 高级别的自动驾驶需要使用大量的摄像头作为视觉信息输入。自动驾驶与 ADAS 感知层的主流传感技术 包括视觉、电磁波雷达（毫米波雷达和激光雷达为主）及超声波雷达，这些传感器遍布车身，实现 360 度无死 角和远中近扫描，保证驾驶安全。越高级别的自动驾驶所需传感器数量越多，L3 以上智能车将需要使用大量 的摄像头作为视觉信息的输入，以保证自动驾驶安全，因此车载摄像头成为巨大增量市场。 越高级别的自动驾驶所需摄像头及传感器数量越多。例如，L3 级别的奥迪 A8 用到了 5 个摄像头、1 个激 光雷达、1 个远程毫米波雷达、4 个中程毫米波，12 个超声波雷达；L3 级别的蔚来 ET7 搭载了 11 个高清摄像 头，12 个微波雷达、5 个毫米波雷达、1 个超远距高精度激光雷达。由于汽车对于安全冗余的要求较高，而视 觉信息是 ADAS 感知层面的核心输入，因此摄像头的数量也会呈现高速增长的趋势。一般情况下，L2 级别的 自动驾驶平均搭载 6 个摄像头，承担泊车辅助（PA）、车道保持辅助（LKA）的功能；L3 级别的自动驾驶平均 搭载 13 个摄像头，增加了自动制动（AEB）、驾驶员监控（DM）、交通拥堵辅助（TJA）等功能；L4 级别的自 动驾驶平均需要搭载 29 个摄像头，增加了高速无人驾驶辅助和传感器融合；而实现 L5 级别的无人驾驶，则需 要 30 个以上的摄像头来辅助完成。 1、车载摄像头使用场景包括前视、环视、侧视、后视和舱内监控等。根据目前主流智能车型传感器搭配 方案中，摄像头使用场景包括（1）ADAS 前视，实现驾驶辅助功能，如车道偏离预警、行人碰撞预警、交通 标志识别；（2）360°环视，侧视，消除盲点，为驾驶员提供 360°的环视景象，通常安装在外后视镜、车内 C 柱等，另外，侧视摄像头还被应用于生物识别功能，比如，在智能座舱中，我们经常用到的人脸识别开车门；（3）后视，获取车辆后方信息，如在自动泊车场景下实现安全停车；（4）内视，通常安装在方向盘、中控、 顶棚等，以实现对车内情况的监控，如驾驶员认证，驾驶员注意力监测等，当驾驶员出现驾驶疲劳状况时，车 辆会通过警报的形式（声音，灯光，减速，甚至是方向盘振动）提醒驾驶员；（5）车载摄像头还可以用作拍照、 视频会议、车内支付等功能，例如拜腾 M-Byte 可以结合摄像头用手势来控制中控仪表界面。 2、车载镜头市场规模将迅速增长，伴随数量提升和规格升级。车载镜头是车载摄像头的重要组件，摄像 头模组与镜头组通常是一对一的关系。一方面，随着 ADAS 渗透率提升，单车使用车载镜头数量将从目前的 2 颗提升至 6-8 颗，带来较大的市场增量空间。另一方面，由于 ADAS 镜头对于高可靠性、高耐热性、广角、宽 动态等的要求，价值量比传统环视镜头有较大提升，目前普通车载环视镜头平均单价 5-6 美金，ADAS 感知镜 头价格可达 10-20 美金。我们判断全球车载镜头市场规模将从 2021 年的约 7 亿美金增长至 2025 年 30 亿美金以 上，并在 2030 年达到 70 亿美金以上。 3、车载图像传感器量价齐升，增长动能强劲。汽车电子应用领域内，多样的应用场景为芯片设计提出了 不同的细节需求。例如夜视性能、更高的动态范围、出色的 LED 防闪烁抑制性能，以及全局快门的无形变精 准成像等。随着车载摄像头使用场景更加丰富，性能和要求提高，汽车 CIS 也迎来量价齐升，行业增长动能强 劲。根据 Frost & Sullivan 统计，2020 年，汽车电子领域 CMOS 图像传感器的出货量和销售额分别为 4.0 亿颗 和 20.2 亿美元，分别占比 5.2%和 11.3%；预计汽车电子 CMOS 图像传感器出货量和销售额将在 2025 年达到 9.5 亿颗和 53.3 亿美元，市场份额占比将分别上升至 8.2%和 16.1%，预期年复合增长率将达到 18.89%和 21.42%。根据 Frost & Sullivan， 2020 年度智能车载 CMOS 图像传感器市场中，安森美、豪威科技、索尼份额 分别为 54%、29%和 8%。 4、激光雷达量产元年，行业长期增长趋势明确。激光雷达相比摄像头、毫米波雷达等传感器具有分辨率 高、受环境条件影响小等优点，其是自动驾驶系统的必选项已逐步成为业内共识。2021 年包括蔚来 ET7、小鹏 P5、威马 M7、极狐阿尔法 S 全新 HI、上汽智己 L7 等车型均搭载激光雷达作为自动驾驶系统的传感器。随着 多款搭载激光雷达的车型逐步上市，我们预计 2022 年将成为激光雷达量产元年。根据我们测算，在保守估计 下，2025 年中国 ADAS 领域激光雷达市场规模为 19 亿美元，乐观估计可达 45 亿美元。放眼全球，Strategy Analytic 预测 ADAS 领域的激光雷达需求量将从 2020 年的 4.8 万台增长到 2028 年的 970.7 万台，2020-2028 年 CAGR 达到 94.2%。根据 Frost&Sullivan 预测，2025 年全球车载激光雷达市场规模将超过 80 亿美元，中国车载 激光雷达市场规模将超过 20 亿美元。 上游元器件占激光雷达成本 40%以上，未来随着行业爆发将优先受益。此外光学镜头、滤光片和保护罩等一系列光 学器件也需要 100 美元以上，即占比超过 10%。根据 Systemplus Consulting 数据，4 线转镜式激光雷达 SCALA （4 路 905nm 激光）的激光源 BOM 占比 23%，转镜机械单元 BOM 占比 13%；双楔形旋转棱镜激光雷达 Livox 的激光源 BOM 占比 7%，光学组件 BOM 占比 54%。因此，激光源和光学器件等上游元器件是机械式和 半固态式激光雷达 BOM 的核心组成，未来随着行业爆发将优先受益。 1.1.3 MCU：汽车电动化、智能化驱动成长，车规级 MCU 量价齐升 MCU 近 200 亿美元广阔空间，中国占近 30%。全球市场，根据 IC Insights，全球 MCU 销售随着 2021 年经济复苏的强劲增长而回升，MCU 市场在疫情危机爆发的 2020 年下跌 2%后攀升 23%，达到 196 亿美元的新高，2015-2021 年复合增速为 3.5%，预计至 2026 年达 272 亿美元，2021-2026 年复合增速达 6.8%。中国市场，根据 IHS，2021 年国内 MCU 市场有望大