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      功率半導體行業專題報告:新能源汽車重塑功率半導體價值

      時間:2021-01-29 瀏覽:

      汽車“四化”趨勢明確,對半導體需求價值量倍增

      汽車行業向電動化、智能化、數字化及聯網化方向發展,直接帶動汽車 含硅量提升。新能源電動汽車的出現意味著傳統汽車的核心競爭要素將 被取代,產品價值鏈被重塑。

      新能源車中對于電力控制的需求大幅增加,功率器件中特別是 IGBT 是 工業控制及自動化領域的核心元器件,其通過信號指令來調節電路中的 電壓、電流等以實現精準調控的目的,保障電子產品、電力設備正常運 行,同時降低電壓損耗,使設備節能高效。汽車半導體作為汽車電動化 關鍵載體之一,需求價值成倍增長,據估算純電動車單車的半導體總價 值量相比傳統汽車提升 70%以上。

      新能源汽車行業銷量將快速增長

      新能源汽車具有成本、效率和環保等優勢,2020 年 11 月國務院印發《新 能源汽車產業發展規劃(2021-2035 年)》,提出 2025 年新能源汽車新 車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右,年總銷量將達到 500-600 萬輛,相比 2020 年 120 萬輛銷量,未來 5 年新能源汽車每年增速約 40%, 意味著未來汽車行業景氣度將持續高企。按照我國新能源汽車產量有望 在 2025 年實現 600 萬輛左右估算,預計國內新能源車功率器件市場空 間將增至 160 億元。

      新能源汽車帶來功率半導體量價齊升

      價值量上,新能源車半導體價值量從傳統的 450 美元提升至 750 美元。 其中功率半導體價值量提升最多,占比從傳統汽車的 10%左右提升至純 電動汽車的 55%,提升幅度達到 9 倍,單車價值量將達到 455 美元。例 如特斯拉的三相交流異步電機,每相用 28 個 IGBT 累計 84 個,其他電機 12 個 IGBT,特斯拉總共用到 96 個 IGBT,單車 IGBT 價值約 400 美 元左右。

      功率半導體持續創新升級,國產化龍頭企業替代空間大

      目前車規級功率半導體國產化程度不高,替代空間大。汽車功率半導體 前 5 大企業主要為英飛凌、STM 等外資企業,全球市占率達到 63%。技 術上,功率半導體處于第二代 Si 基往第三代 SiC/GaN 等襯底材料升級 過程中,產品還在持續創新。在國內整體市場需求快速增長的同時,技 術創新還在持續升級,給國產企業帶來較好的彎道超車機會。推薦:三 安光電、斯達半導、華潤微等龍頭公司。


      新能源汽車時代,汽車半導體迎來大機會

      新能源汽車對能量轉換需求有望推動功率器件大發展

      隨著汽車電動化、智能化、網聯化等發展,汽車電子迎來結構性變革大機會。 在傳統燃料汽車中,汽車電子主要分布于動力傳動系統、車身、安全、娛樂等 子系統中。按照功能劃分,汽車半導體可大致分為功率半導體(IGBT 和 MOSFET 等)、MCU、傳感器及其他等元器件。

      對于新能源汽車而言,汽車不再使用汽油發動機、油箱或變速器,“三電系統” 即電池、電機、電控系統取而代之,新增 DC-DC 模塊、電機控制系統、電池 管理系統、高壓電路等部件。相應地實現能量轉換及傳輸的核心器件功率半導 體含量大大增加。因此從半導體種類上看,傳統燃料汽車中 MCU 含量最高 (23%),而新能源汽車中功率半導體含量最高(55%)。

      新能源汽車市場概況

      目前,我國 2020 年前三季度整體乘用車銷量 1337.6 萬輛,其中新能源車銷量 為 65 萬輛,而假設每個月 200 萬輛銷量,占比不到 5%。預計 2020 年新能源 銷量在 120 萬輛左右,市場滲透率 4.8%。2025 年滲透率目標為 20%,要實現 該目標意味著接下來 5 年新能源汽車占比要提升 15%,每年滲透率平均提升約 3%,對應約 75 萬輛的增量。

      展望 2021 年,我國將成為拉升新能源車增量的主要地區:一方面,多項政策 拉動車輛銷售與充電站設立;另一方面,對外牌車施行嚴格限行措施的一線城 市如上海,新能源車牌不在限行規范內等,在多方面的刺激下,新能源車的銷 售將回升至全球平均值之上。

      多重因素驅動下,新能源汽車景氣度高企

      全球汽車市場規模超過 3.5 億美元,年均銷量 9000 萬輛左右,汽車行業成為一 個龐大的支柱性產業。2009 年中國汽車銷量首次超越美國,至今已連續 11 年 穩居全球第一大汽車市場,近幾年汽車銷量穩定在 2500 萬輛/年左右。

      2010 年新能源汽車被國務院確定為七大戰略性新興產業之一,行業于 2014 年 后開始進入高速增長通道,從 2015 年開始國內新能源車銷量穩居全球第一。 2019 年中國新能源汽車銷量共計 120.6 萬輛,占全球 221 萬輛的一半以上。

      2020 年 11 月,國務院辦公廳印發了《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》(以下簡稱《規劃》),提出到 2025 年,新能源汽車新車銷量將達到汽車總銷 量的 20%,預計 500-600 萬輛。未來 5 年中國的新能源汽車行業將迎來近 40% 的復合增速,顯示行業超高的景氣度。

      多角度因素考慮,新能源汽車優勢明顯

      在成本、效率和環保的驅動下,新能源汽車注定成為未來汽車的主流形態:

      從成本角度看,目前國家補貼和地方政府補貼相對較高,同時新能源汽車能耗 費用以及保養費用較低,從車輛的全生命周期角度看, 新能源汽車的全生命周期成本低于燃油汽車。

      從技術角度看,在汽車智能化大趨勢下,電動汽車在承接自動駕駛性能方面更 具優勢。和燃油車相比,電動車整體結構更加簡化,計算機和其他電子設備更 易與汽車控制器接口銜接,與智能網聯汽車相結合更具能耗優勢。

      從環保角度看,歐美繼續推行嚴格的排放標準,美國加州政府要求 2035 年起, 加州銷售的每輛新車必須實現零排放。我國新能源汽車產業發展規劃中提出到 2025 年,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右。


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