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          汽車芯片缺貨緣由及關注重點 |附完整報告下載

          共 13048字,需瀏覽 27分鐘

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          2021-06-06 00:27

          報告出品方/作者:中信證券,徐濤 苗豐 梁楠 李景濤

          全球汽車芯片缺貨持續(xù),我們認為其主要原因為疫情后汽車銷量恢復速度超預期、車企芯片加單滯后,此外疊加消費電子提前囤貨搶占產(chǎn)能,全球8英寸晶圓產(chǎn)能緊張,以及日本地震、美國暴風雪等影響部分晶圓廠短暫停工。我們預計缺貨仍將持續(xù)至2021Q4,其中2021Q1-Q2為供需最緊張階段。部分國內(nèi)細分龍頭或?qū)⑹芤嬗诠┬杈o張,加速切入整車廠前裝供應鏈,實現(xiàn)份額提升;此外代工封測端產(chǎn)能飽滿,建議關注龍頭公司。

          汽車芯片的定義?應該關注哪些細分?汽車半導體是汽車的核心器件,包括MCU、功率半導體、傳感器、存儲、ASIC等。在電動化與智能化趨勢下,汽車半導體價值量不斷增加,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究員的統(tǒng)計,2020年全球市場規(guī)模約460億美元,規(guī)模上仍小于通信、PC等,但預計未來增速相對領先。綜合考慮價值量及國產(chǎn)化程度,我們認為優(yōu)先關注MCU、功率、傳感器三大細分方向,在傳統(tǒng)燃油車中三者的半導體價值量占比分別為23%、21%、13%,在純電動汽車中分別為11%、55%、7%。

          汽車芯片的缺貨情況、原因及持續(xù)性?當前所有汽車芯片均較為緊缺,其中MCU缺貨最為嚴重,交期最多延長4倍,tier1及整車廠均受波及。根據(jù)伯恩斯坦咨詢的預計,2021年全球范圍內(nèi)的汽車芯片短缺將造成200萬至450萬輛汽車產(chǎn)量的損失,相當于近十年以來全球汽車年產(chǎn)量的近5%。

          完整PPT報告,請在雷鋒網(wǎng)公眾號對話框回復關鍵詞“ 21601”獲取。

          我們認為,從需求和供給兩端來看,汽車芯片缺貨的主要原因包括:

          1)疫情后全球汽車銷量恢復速度超預期,車企芯片加單滯后,2020H1疫情影響全球汽車需求陷入萎靡,眾多整車廠停產(chǎn)或減產(chǎn)、芯片砍單;而Q3開始汽車銷量快速復蘇,至9月已基本恢復到2019年同期水平,整車廠普遍于2020Q3-Q4開始芯片加單,但由于汽車芯片供應周期長達2個季度,因而全球陷入芯片缺貨;

          2)同期PC/Pad需求旺盛,手機廠商亦大幅囤貨,搶占部分晶圓及代工產(chǎn)能;3)長期以來全球8英寸晶圓產(chǎn)能緊張,車用芯片供給緊缺;

          4)短期意外事件頻出,包括日本AKM晶圓廠失火、地震影響瑞薩短暫停工,歐洲意法半導體曾遭遇短暫罷工,美國得州暴風雪影響NXP、英飛凌、三星短暫停產(chǎn)等。結(jié)合以上原因,我們推測缺芯問題仍將持續(xù)至2021Q4,其中2021Q1-Q2或為供需最緊張階段。

          哪些國產(chǎn)化廠商受益?從芯片緊缺程度來看:目前全球車用MCU最為緊缺,國內(nèi)廠商前裝車載應用尚少,但有望受益于海外MCU緊缺帶來的國產(chǎn)替代機遇,建議關注已經(jīng)通過車規(guī)認證的MCU及NORFlash廠商,包括兆易創(chuàng)新、北京君正、瑞芯微、全志科技、芯??萍嫉?。

          從國產(chǎn)替代能力來看:1)功率半導體領域,盡管海外廠商仍占據(jù)主導地位,但國內(nèi)部分龍頭廠商已經(jīng)實現(xiàn)車載量產(chǎn)供貨,此次有望受益于行業(yè)缺貨加速提升份額,建議關注IGBT領域的斯達半導、比亞迪半導體、中車時代電氣,以及MOS領域的聞泰科技(安世半導體)等;2)傳感器芯片領域,重點關注車載攝像頭CIS,韋爾股份(豪威)份額約20%,僅次于安森美約60%,且有望受益于前瞻產(chǎn)能規(guī)劃,在產(chǎn)能緊張背景下預計將提升市占率水平。此外,代工封測端受益于行業(yè)景氣訂單飽滿,建議關注代工領域中芯國際、華虹半導體,封測領域長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等。

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          汽車芯片的定義?應該關注哪些細分?

          汽車半導體是汽車的核心器件,包括 MCU、功率半導體、傳感器、存儲、ASIC 等。 汽車半導體廣泛應用于汽車各子系統(tǒng),涵蓋車身、信息娛樂、底盤、動力總成、駕駛輔助 等多個板塊。

          汽車半導體可以分為五大類,1)MCU,是汽車的微控制單元,傳統(tǒng)汽車平 均每輛車用到 70 顆以上的 MCU 芯片,每輛智能汽車有望采用超過 300顆MCU;2)功率半導體,主要包括 Power Management ICs、LDO、DC/DC、MOSFET、IGBT 等,功率半導體是汽車半導體的最主要構(gòu)成;3)傳感器,主要包括圖像傳感器、MEMS 傳感器、 霍爾傳感器;4)存儲器,包括各種嵌入式內(nèi)存,SRAM、DRAM、FLASH;5)除 MCU外的ASSP、ASIC、模擬、混合 IC、FPGA、DSP 與 GPU。

          在汽車電動化與智能化的趨勢下,汽車中半導體的價值量在不斷增加,2020 年全球 市場規(guī)模約 460 億美元。根據(jù)蓋世汽車的數(shù)據(jù),自 2015 年來,ICE(傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車) 半導體單車價值量增長 23%,從 338 美元提升至 417 美元。而新能源、智能化也帶來了 全新的增量機會,包括電動動力系統(tǒng)的功率半導體,電源管理系統(tǒng)、車身電子化管理系統(tǒng) 的 MCU,以及智能化的傳感器、ASIC 增量。據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計,2019 年 MHEV(輕型混 合動力電動汽車)單車半導體價值量 531 美元,PHEV(插電式混合動力汽車)為 785 美 元,BEV(純電動汽車)為 775 美元。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計,2019 年全球汽車半 導體市場規(guī)模 465 億美元,2020 年由于疫情影響全球汽車銷量,汽車半導體市場規(guī)模略 降低至 460 億美元。

          全球半導體市場橫向?qū)Ρ葋砜矗壕褪袌鲆?guī)模而言,汽車半導體規(guī)模小于通信、PC 等;但就行業(yè)增速而言,汽車半導體增速領先。2020 年全球汽車半導體市場規(guī)模約 460 億美 元,占整體半導體市場約 12%,規(guī)模小于通信(含智能手機)、PC,與工業(yè)、消費電子基 本相當。但就增速而言,智能手機、PC 等均已進入存量時代,而汽車半導體受益于電動 化和智能化浪潮,仍處于快速發(fā)展階段,IC Insights 預計 2016-2021 年全球汽車半導體增 速約 14%,在所有細分行業(yè)中增速領先。

          綜合考慮價值量及國產(chǎn)化程度,我們認為優(yōu)先關注 MCU、功率、傳感器三大細分方 向。據(jù) Strategy Analytics 統(tǒng)計,在傳統(tǒng)燃油汽車中,MCU 價值量占比最高,為 23% 。在純電動汽車中,MCU 占比僅次于功率半導體,為 11% 。

          1)MCU:電控系統(tǒng)不可或缺,單車用量大,海外龍頭廠商技術成熟。根據(jù)中國市場 學會汽車營銷專家委員會研究部的數(shù)據(jù),普通傳統(tǒng)燃油汽車的 ECU(電子控制單元)數(shù)量 平均在 70 個左右,豪華傳統(tǒng)燃油汽車 ECU 數(shù)量在 150 個左右,智能汽車 ECU 數(shù)量在 300 個左右。ECU 中均需要 MCU 芯片。根據(jù) DIGITIMES 的統(tǒng)計,2020 年全球 MCU 市場規(guī) 模約 70 億美元。海外龍頭廠商意法半導體、恩智浦、微芯科技、英飛凌、德州儀器、瑞薩等維持領先。

          2)功率半導體:智能化+電動化趨勢下,車用功率器件單車價值量擴張 5 倍,重點關 注 IGBT、MOSFET。功率器件是汽車的必備零部件,引擎、驅(qū)動系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等均需 使用功率半導體,根據(jù)英飛凌估算,2018 年全球車用功率半導體市場規(guī)模約 62 億元,占全球功率器件總需求的 16%。目前汽車行業(yè)加速智能化+電動化,驅(qū)動功率器件的單車價值量上升。

          傳統(tǒng)燃油車主要使用低壓 MOSFET、二極管等,具體應用場景包括直流電機、 車載娛樂系統(tǒng)等,單車價值量大約在 70 美金。進入到電動車時代,動力系統(tǒng)由機械零部 件轉(zhuǎn)變?yōu)殡姵?、電機、電控等電氣零部件,對功率器件要求大幅提升,單車價值量提升至 350~390 美金,增量部分主要來自 IGBT、高壓 MOS 等高壓產(chǎn)品,其中 IGBT 屬于電動車中控制交直流、高低壓轉(zhuǎn)換的核心器件,其安全性、節(jié)能性直接決定了電動車性能,主要用于電控、電池熱管理、電動車空調(diào)、充電系統(tǒng)幾個方面;低端車型 IGBT 單車價值量在 600~1000 元,A 級以上純電動車 IGBT 單車價值量在 2000~4000 元,豪華車甚至高達 5000 元以上。根據(jù)我們測算,2020 年全球車用 IGBT 市場空間約 94 億元,2025 年有望擴張至 355 億元,5 年 CAGR 約 30%。

          3)傳感器芯片:攝像頭率先搭載且數(shù)量快速提升,重點關注車載 CIS。隨著智能駕 駛功能的完善和演進,汽車車身將至少需要配置前視、環(huán)視、后視、側(cè)視、內(nèi)置攝像頭, 各部分還可能采用 2~3 個攝像頭搭配使用。如特斯拉 Autopilot1.0 時只需采用前置和后置 兩個攝像頭,而到特斯拉 Autopilot2.0 時就已經(jīng)搭配“正常攝像頭+長焦攝像頭+廣角攝像 頭”,單車攝像頭達到 8 個(傳統(tǒng)汽車 1-2 個)。

          從數(shù)量角度看,目前單車攝像頭平均搭載 量為 1~2 顆,L2 級別正在普及,為 2~6 顆,未來隨著智能駕駛向無人駕駛發(fā)展,L3 級別 每輛汽車有望搭載 8+顆攝像頭,L5 級別則樂觀看到接近 20 顆,從而車載 CIS 有望迎來 快速增長期。從功能角度看,車載 CIS 產(chǎn)品需要滿足不同于手機 CIS 的功能需求,例如需要支持 LFM、HDR(高動態(tài)范圍)、低照感光、全局快門等功能。

          其中,LED 閃爍抑制功能以確保正確識別路面信號燈及車燈;HDR 功能以應對復雜光照條件;低照感光以滿足夜 間開車或隧道環(huán)境的成像需求,車載產(chǎn)品相對于手機產(chǎn)品一般有更大的芯片面積。從價格 角度看,車載 CIS 平均單價一般達到手機的 3-5 倍,同時我們觀察到,目前車載 CIS 產(chǎn)品 仍然 1.3M、1.7M 為主,后續(xù)隨著對拍攝清晰度要求的提升,車載產(chǎn)品亦有往高像素(如 8M)發(fā)展的趨勢,將提升車載 CIS 產(chǎn)品的價格水平(我們預計 1.3M 產(chǎn)品約 5 美金,而 8M 產(chǎn)品預計超 10 美金)。

          根據(jù) Mordor Intelligence,2019 年車載攝像頭出貨量達到 1.45 億顆,預計 2021 年接近 2 億顆。我們預計 2019 年車載 CIS 市場規(guī)模近 10 億美元,未來 隨著輔助駕駛及 ADAS 滲透率的持續(xù)提升,平均單車搭載量將進一步提升,帶動市場規(guī)模 復合增速超 30%。長期來看,按照單車 10 顆測算,我們預計長期車載 CIS 市場可達約 100 億美元,接近手機 CIS 市場(約 150-200 億美元市場)。

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          汽車芯片的缺貨情況、原因及持續(xù)性

          現(xiàn)狀:所有汽車芯片均較為緊缺,MCU 最為嚴重

          當前所有汽車芯片均較為緊缺,其中 MCU 缺貨最為嚴重,交期最多延長 4 倍,tier1 及整車廠均受波及。汽車半導體中 MOSFET、FPGA、MCU 等均出現(xiàn)不同程度的漲價缺 貨,此次汽車芯片缺貨最嚴重的是應用在 ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))和 ECU(電子控制 單元)系統(tǒng)中的 MCU。MCU 產(chǎn)品的正常交貨期在 8-10 周左右,而目前包括英飛凌、恩智浦、意法半導體等在內(nèi)的國際大廠均出現(xiàn)交期延長的情況。

          此外,由于生產(chǎn)供應鏈成本 持續(xù)增加,恩智浦、瑞薩等 MCU 龍頭企業(yè)開始實行價格調(diào)漲計劃。生產(chǎn) ESP 的 tier1 廠 商如大陸、博世也受到不同程度的缺貨影響。下游的整車廠方面,日產(chǎn)、本田、福特、通 用等車企都紛紛表示芯片短缺,并相繼發(fā)布停產(chǎn)、減產(chǎn)計劃。根據(jù)伯恩斯坦咨詢的預計, 2021 年全球范圍內(nèi)的汽車芯片短缺將造成 200 萬至450 萬輛汽車產(chǎn)量的損失,相當于近 十年以來全球汽車年產(chǎn)量的近 5%。

          缺貨原因 1:疫情后汽車銷量恢復超預期,車企芯片加單滯后

          汽車芯片廠商排產(chǎn)需早于整車出貨 5-6 個月,車企預判失誤打亂供應節(jié)奏。一般的汽 車芯片廠商供應鏈為:芯片廠商-tier1-車企。盡管目前也存在少量車企直接從芯片廠商下 訂單的情況,但由于 tier1 掌握部分核心系統(tǒng)集成能力,大部分汽車芯片仍需經(jīng)由 tier1 廠 商。在整個芯片供應周期中,從 Tier 1 向上游下單汽車芯片,到拿到產(chǎn)品通常需要 3 到 4 個月時間;從 Tier 1 拿到芯片,制造出零部件產(chǎn)品,再交貨給整車廠,大約需要 1 個月時 間;整車廠拿到 Tier 1 提供的零部件,組裝再到出貨給 4S 店,大約需要 1 到 2 個月時間。這意味著汽車芯片廠家的排產(chǎn)需要早于整車出貨 5 到 6 個月。因此,一旦車企對未來市場 需求情況判斷失誤,就會在數(shù)個季度內(nèi)打亂上游供應鏈的節(jié)奏。

          2020 年受到疫情影響,上半年汽車銷量低迷,Q3 恢復速度超預期,芯片出貨速度不 及銷量復蘇腳步。2020 年上半年,由于受到新冠疫情沖擊的影響,汽車需求陷入萎靡, 根據(jù) Marklines 的數(shù)據(jù),2020 年 4 月汽車銷量同比下滑 43%,截至 2020 年 3 月,包括戴 姆勒、大眾、菲亞特克萊斯勒集團(FCA)、標致雪鐵龍集團(PSA)等在內(nèi)的 12 家海外 車企已經(jīng)關?;蛴媱濌P停的工廠將超過 100 家,眾多整車廠商紛紛陷入芯片砍單潮。

          而 2020 下半年,全球新冠疫情蔓延態(tài)勢逐漸得到有效控制,汽車需求快速回暖,至 2020 年 9 月,汽車銷量已基本恢復到 2019 年同期水平。需求端如此迅速的恢復速度遠超整車廠 預期,廠商集中訂購芯片給供應鏈帶來巨大壓力,因此,盡管車企訂單紛至,但汽車芯片 出貨速度卻遠無法滿足下游車企需求。

          缺貨原因 2:PC、pad 需求提升搶占產(chǎn)能,手機廠商大幅囤貨預支產(chǎn)能

          2020 年 PC 出貨量同比增長 30%,pad 出貨量同比增長 21%,需求激增搶占芯片產(chǎn) 能。2020 年以來,受新冠疫情影響,全球各國均采用遠程辦公、遠程上課的方式避免公 眾接觸,導致了筆記本、平板電腦需求量的顯著提升。在疫情爆發(fā)的 2020 年二季度,全球筆記本電腦出貨量同比增長 28%,環(huán)比增長 43%,2020 年全球筆記本電腦出貨量 2.24 億臺,同比增長 30%。全球平板電腦出貨量同樣在 2020 年第二季度開始出現(xiàn)大幅增長, Q2 同比增長 17%,全年同比增長 21%。此外,與線上辦公、線上教學相關的其他產(chǎn)品如 網(wǎng)絡攝像頭、耳機、顯示器、服務器等均出現(xiàn)銷量激增的現(xiàn)象。而以上產(chǎn)品都是中高端芯 片的需求大戶,因此,在各行各業(yè)因受疫情影響而需求萎靡的同時,芯片需求不降反升。

          手機 2021 年出貨預期提升,疊加華為帶來的全球格局變量,各家手機廠商自 2020 年開始大幅囤貨,擠占代工廠大量產(chǎn)能。我們預測 2021 年智能手機銷量同比提升約 10%, 主要受益于疫情后的恢復,以及 5G 換機。此外,華為受到美國制裁,給智能手機全球格 局帶來一定變量。由于充分預期到了制裁趨緊,華為提前增加芯片庫存,至 2020 上半年, 華為存貨達到 1800 億元。而小米、oppo、vivo 等手機廠商對 2021 年手機銷量預期持樂觀態(tài)度,對在國內(nèi)、歐洲等市場搶占份額擁有較大信心,因此加劇了囤積芯片的現(xiàn)象。手 機端廠商大量囤積芯片直接造成汽車端的芯片產(chǎn)能被擠占,從而逐漸演變成汽車芯片缺貨現(xiàn)象。

          缺貨原因 3:長期以來 8 英寸晶圓產(chǎn)能緊張,擴產(chǎn)動力不足長期以來,全球 8 英寸晶動力不足,車用芯片供給緊缺。

          車用芯片的規(guī)格主要是 8 英 寸晶圓,部分廠商開始向 12 英寸平臺遷移。根據(jù) SUMCO 2018 年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),8 寸晶圓 需求占到了汽車半導體需求中的 79%,12 寸晶圓需求占比僅 12%。對應的晶圓需求方面, 根據(jù) SUMCO 的測算,2018 年汽車半導體晶圓總需求約 200 萬片/月,其中 8 寸片約 160 萬片/月,到 2022 年整體需求有望增長至約 315 萬片/月,其中 8 寸片需求達到 240 萬片/ 月。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),從 2013 年到 2019 年全球 8 英寸晶圓產(chǎn)能 CAGR 僅約 3%,2019 年仍然不足每月 600 萬片,其中用于功率器件的產(chǎn)品約每月 100 萬片。

          8 英寸投入產(chǎn)出比低于 12 英寸,二手設備采購困難是新產(chǎn)能增量不足的主要原因。 芯片產(chǎn)線需要巨額資本投入、高端技能工程師參與,若盲目擴張產(chǎn)線不及預期會帶來巨額 虧損,8 英寸相對于 12 英寸已是技術演進的“過去式”,因此,近年各大晶圓廠沒有動力 大幅擴張 8 英寸產(chǎn)能。

          從投資效率來看,目前建設 90nm 的 12 英寸晶圓廠每 5 萬片/月產(chǎn) 能 Capex 規(guī)模在 24 億美元左右。0.13μm 的 8 英寸晶圓廠每 5 萬片/月等效 12 英寸產(chǎn)能 (11.25 萬片/月 8 英寸產(chǎn)能)Capex 規(guī)模在 31.5 億美元左右。若同為購買全新設備,新 建 12 英寸產(chǎn)線效率更高,同等產(chǎn)能下投入更低。

          此外,投建 12 英寸晶圓產(chǎn)線還可向更高 制程演進,技術可升級性更強。目前 8 英寸擴產(chǎn)主要仍以采購二手設備為主,由于二手設 備大多已經(jīng)折舊完成,因此相比全新設備更具有經(jīng)濟性,但二手設備的數(shù)量限制一定程度 上也限制了產(chǎn)能的擴增速度。

          缺貨原因 4:短期意外事件頻出,影響 IDM 和代工廠生產(chǎn)進度

          歐洲意法半導體新冠疫情期間在工會要求下曾縮減法國工廠產(chǎn)能 50%,后法國工廠遭 遇罷工,車用芯片雪上加霜。據(jù)路透社報道,意法半導體在 2020 年 3 月 19 日為應對工人 對感染新冠病毒的擔憂,同意將法國兩座工廠減產(chǎn) 50%。據(jù)外網(wǎng) evertiq 報道,2020 年 11 月 5 日,因該公司不給員工加薪,意法半導體的法國工廠舉行罷工。此次罷工持續(xù)一周, 短期給車用芯片帶來更大壓力。

          日本 AKM 晶圓廠失火,車載音頻和傳感器 IC 供應短缺;福島地震又短暫影響瑞薩電 子的 NAKA 工廠,汽車芯片生產(chǎn)飽經(jīng)坎坷。據(jù)日本共同社報道,2020 年 10 月 20 日日本 旭化成集團旗下 AKM 唯一晶圓廠失火嚴重,預估至少需要半年時間恢復生產(chǎn),導致其小 眾音頻 IC、傳感器等供給中斷,市場陷入緊張;瑞薩電子旗下 NAKA 工廠接受 AKM 部分 晶圓訂單為其代工生產(chǎn),但是在今年 2 月 13 日日本福島地震中受到波及,NAKA 工廠暫 停生產(chǎn)。2 月 22 日,瑞薩電子發(fā)布公告,旗下工廠已經(jīng)于 2 月 21 日按計劃全部恢復到震 前產(chǎn)能。

          美國得州地區(qū)暴風雪導致大規(guī)模停電,NXP、三星、英飛凌半導體生產(chǎn)受阻,進一步 讓全球“缺芯”捉襟見肘。據(jù)《奧斯汀美國政治家報》2 月 16 日報道,由于得州暴風雪 影響,奧斯汀能源公司已中斷對這些半導體廠的供電,NXP 在奧斯汀的兩座工廠生產(chǎn) MCU、 MPU 等的 8 英寸晶圓廠已經(jīng)停工。英飛凌收購的賽普拉斯在奧斯汀也有一座 8 吋晶圓廠, 主要生產(chǎn) 130nm 的芯片。雖然當前半導體廠已恢復供電,但是考慮到當?shù)赜盟匀痪o張、 重啟設備復產(chǎn)過程漫長,據(jù)韓聯(lián)社報道,三星等半導體廠還需數(shù)周才能恢復正常生產(chǎn),下 游廠商在未來數(shù)月內(nèi)將受到影響。

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          推演:缺貨預計還將持續(xù)多久?

          我們認為:汽車缺芯問題預計仍將持續(xù)至 2021Q4,2021Q1-Q2 或為供需最緊張階段。 據(jù)中新網(wǎng)報道,中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長李邵華認為,汽車芯片短缺問題預計會持續(xù)半 年以上,預計到 2021 年 Q4 車用芯片供給可以得到恢復。

          我們認為,結(jié)合以上 4 點缺貨 原因分析,2021Q1-Q2 或為供需最緊張階段,之后可逐漸恢復:

          1)從需求端來看,全球汽車銷量從 2020Q3 開始快速恢復,整車廠普遍于 2020Q3-Q4 開始芯片加單,由于汽車 芯片供應鏈周期長達 6 個月,第一批加單的芯片預計在 2021Q1-Q2 開始釋放;結(jié)合當前 (2021Q1)汽車芯片交貨周期普遍在 20-30 周,當前下單預計可于 2021Q3 得到交付;此外,PC、pad、智能手機芯片囤貨相對集中于 2020H2-2021H1,預計 2021H2 將進入 消化庫存階段,也有望部分緩解芯片缺貨現(xiàn)狀;

          2)從供給端來看,8 寸線產(chǎn)能緊張問題暫 時難以根本解決,但據(jù) Wccftech 網(wǎng)站報道,臺積電已于 2021 年 1 月 28 日對外宣布重新 調(diào)配產(chǎn)能供給汽車芯片,并啟動了“SuperHotRun”緊急臨時插單的方式提高供給速度,預計至少 3 個月可交貨,其主要產(chǎn)品為短缺的 MCU,主要客戶為瑞薩、NXP 和意法半導體, 此次產(chǎn)能調(diào)配有望減輕 MCU 產(chǎn)品的緊張程度;此外,博世 2018 年在德國 Dresden 新建 的 2 座 12 英寸晶圓廠于 2019 年底完工,預計 2021 年底可投入生產(chǎn),其主要產(chǎn)品為 ASIC、 功率半導體和 MEMS 等,英飛凌于 2019 年上半年在奧地利新建一座 12 英寸功率半導體 工廠,主要用來生產(chǎn) IGBT 和 MOSFET,將于 2021 年底量產(chǎn),屆時也可緩解芯片緊缺問 題。

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          哪些國產(chǎn)化廠商受益?

          從芯片緊缺程度來看:目前全球車用 MCU 最為緊缺,國內(nèi)廠商前裝車載應用尚少, 但有望受益于海外 MCU 緊缺帶來的國產(chǎn)替代機遇。

          受益方向 1:MCU 及存儲器,海外缺貨契機下打入汽車供應鏈

          MCU 是本輪汽車芯片缺貨中最主要的瓶頸產(chǎn)品,NOR Flash 通常搭配 MCU 采用。 根據(jù)央視新聞報道,本輪汽車缺貨中 Tier1 廠商博世和大陸的 ESP(電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)) 和 ECU(電子控制單元)比較緊缺。而在 2020 年歐洲疫情期間,意法半導體也降低了制 造產(chǎn)能利用,導致整體產(chǎn)能不足。NOR Flash 是汽車電子存儲代碼的主要存儲器,通常搭 配 MCU 使用,如果程序代碼非常少,可直接使用內(nèi)建 NOR 的 MCU 芯片;而在較復雜的 系統(tǒng)中由于程序代碼量較大,則會采用獨立的 NOR Flash 芯片。

          目前國產(chǎn)廠商 MCU 在汽車領域應用尚不多,主要源于高認證門檻?!败囈?guī)級”芯片需 要經(jīng)過嚴苛的認證標準,如可靠性標準 AEC-Q100、質(zhì)量管理標準 ISO/TS 16949、功能 安全標準 ISO 26262 等。例如一般消費類的芯片可容忍的產(chǎn)品壽命設計約 2~3 年,而汽車芯片則需 10~15 年。一款芯片通常需要 2~3 年完成車規(guī)認證才能進入整車供應鏈,而 一旦進入之后,一般也能擁有長達 5~10 年的供貨周期。高標準、長周期是目前汽車芯片 供應格局穩(wěn)定的主要原因。國內(nèi)芯片設計廠商大多屬于新進入者,在汽車應用處于從“0” 到“1”的過程。

          海外供應商缺貨背景下,帶來國內(nèi) MCU 及 NOR Flash 公司導入機會。國內(nèi) MCU 相 關上市公司包括兆易創(chuàng)新、瑞芯微、全志科技、中穎電子、芯??萍嫉龋琋OR Flash 上市 公司包括兆易創(chuàng)新、北京君正等。本輪海外供應商 MCU 缺貨明顯的背景下,相應給國產(chǎn) 芯片廠商帶來機會。在消費電子類領域,2020 年下半年已有方案商將原來采用的意法半 導體等廠商的 MCU 陸續(xù)更換為國產(chǎn) MCU 芯片,而在汽車領域國內(nèi)公司已有產(chǎn)品通過了 AEC-Q100 認證,各廠商有望迎來汽車產(chǎn)品導入機會。

          受益方向 2:功率半導體,海外大廠主導,少量本土公司已具備車規(guī)能力

          功率器件市場目前由進口品牌占據(jù)主導地位,尤其在車規(guī)級市場。盡管中國是全球最 大的功率半導體器件市場,但產(chǎn)業(yè)鏈自主能力有限。根據(jù) IHS 統(tǒng)計,全球功率半導體巨頭 主要集中于美國、歐洲、日本三個地區(qū)。中國大陸的功率器件企業(yè)起步晚,盡管也涌現(xiàn)出 如華潤微電子、揚杰科技等一批優(yōu)秀的企業(yè),但產(chǎn)品組合廣度、技術能力、客戶資源等方 面較海外大廠仍有較大差距。此外,國內(nèi)廠商產(chǎn)品線主要集中于中低端器件,高端產(chǎn)品仍 高度依賴海外大廠,尤其是在產(chǎn)品要求較高、客戶認證難度較大(車規(guī) IGBT 認證周期長 達 2~4 年)的車規(guī)功率半導體領域。目前中國本土功率器件廠商正積極推進技術升級和產(chǎn)能擴張,加速向中高端市場轉(zhuǎn)型,其中部分布局較早的公司已切入車規(guī)市場,如 IGBT 領 域的斯達半導、比亞迪半導體、中車時代電氣,以及 MOSFET 領域的聞泰科技(通過收 購海外功率器件大廠安世半導體),其他廠商如士蘭微、新潔能、揚杰科技、捷捷微電亦 取得一定程度的突破。

          GBT 領域,斯達半導、比亞迪半導體等已切入車規(guī)市場。結(jié)合 NE 時代和產(chǎn)業(yè)調(diào)研 數(shù)據(jù),目前中國電動車 IGBT 市場中,進口品牌仍是主力供應商,其中英飛凌占據(jù) 50%以 上份額(統(tǒng)計時主要考慮價值量最大的電控用 IGBT 模塊),本土廠商 IGBT 廠商中具備已 通過車廠認證并實現(xiàn)大規(guī)模出貨的主要是斯達半導、比亞迪半導體等,此外士蘭微也在積 極推進客戶導入。其中

          1)斯達半導成立于 2005 年,采用 Fabless+模塊封裝的模式,目前已切入主流 車企,2019 年裝車量達 16 萬輛,并且上一輪行業(yè)缺貨(2017~18 年)階段實現(xiàn)份額加速 擴張,目前車用 IGBT 交期再次拉長,公司有望再次迎來國產(chǎn)替代加速機遇;

          2)比亞迪半導體是整車廠商比亞迪體內(nèi)培育的 IGBT 供應商,2004 年成立并于 2008 年收購寧波中緯(6 寸線)轉(zhuǎn)型 IDM,目前公司已開始啟動分拆上市,未來有望提升 IGBT 的外供比例(目前自供為主)。

          MOSFET 領域,聞泰科技收購安世后成為國產(chǎn)主力供應商,華潤微、士蘭微、新潔 能等公司積極布局。MOSFET 領域的全球格局同樣由英飛凌、安森美等進口品牌主導,不 過整體國產(chǎn)化率好于 IGBT,目前華潤微、安世半導體(聞泰科技收購)已進入全球前十, 士蘭微、新潔能、揚杰科技、捷捷微電等進展同樣順利。聚焦到車規(guī) MOSFET 領域,目前國產(chǎn)主力供應商為聞泰科技收購的安世半導體。

          安世半導體前身是汽車半導體大廠 NXP 旗下標準器件部門,最早可追溯至飛利浦半導體時代,下游涵蓋汽車電子、通信、工業(yè)、 消費電子、計算機等多個領域,其中汽車電子占據(jù) 40+%營收是安世集團最重要下游。被 聞泰科技收購后,安世半導體在技術升級、產(chǎn)能擴張、客戶拓展方面獲得更多資源加持, 在這一輪車載功率半導體景氣周期中深度受益。與此同時,新潔能、華潤微、士蘭微等公 司正積極推進汽車 MOSFET 的客戶拓展,同樣有望受益于本輪景氣周期。

          受益方向 3:傳感器芯片,ADAS 助推攝像頭需求提升,看好國內(nèi) CIS 龍頭

          目前車載 CIS 市場中,安森美占比達 60%,韋爾股份(豪威)份額約 20%,后續(xù)看 好豪威份額擴張。根據(jù)安森美、Yole 等公告,2018 年車載 CIS 市場中安森美市場份額約 60%,韋爾股份(豪威)份額約 20%左右。具體產(chǎn)品方面,安森美車載產(chǎn)品像素范圍達到 0.3-8.3M;韋爾股份切入車載市場十余年,在 1.3M/1.7M 等具有成熟產(chǎn)品線,并且在 2019 年底發(fā)布其首款 800 萬像素產(chǎn)品 OX08A、OX08B,可以實現(xiàn)高動態(tài)范圍成像以及 LED 閃 爍抑制等功能,標志著其在高像素產(chǎn)品的突破。同時公司擁有手機市場所積累的像素隔離、 堆疊等技術儲備,可以有效應用于車載市場,有望在后續(xù)車載高清化過程中實現(xiàn)進一步份 額擴張。

          韋爾股份:已具備汽車電子零部件供應資質(zhì),儲備 HDR、全局快門、汽車芯片級封 裝等技術。與手機領域不同,汽車供應鏈更注重資質(zhì),前期的開發(fā)及驗證期可能長達兩到 三年,但是一旦獲得后就可以保持長期穩(wěn)定供應。韋爾股份于 2019 年收購豪威科技,切入汽車 CIS 領域,并成為全球車載 CMOS 圖像傳感器龍頭之一,目前公司在車載領域已經(jīng)獲得安全性認證 ISO 26262 以及芯片方面的可靠性認證 AEC Q100,產(chǎn)品已經(jīng)通過 tier2 廠商供應終端車廠。技術方面,公司儲備的高動態(tài)范圍(HDR)技術可以防止運動偽影, 保證高速移動情景下的清晰成像;全局快門技術對近紅外光具有很高的靈敏度,有利于駕駛狀態(tài)檢測;汽車芯片級封裝則可以實現(xiàn)小體積下的相機模塊。

          韋爾股份產(chǎn)品覆蓋 VGA(30 萬像素)至 800 萬像素,覆蓋全球范圍內(nèi)主流車企。上 游代工產(chǎn)能緊張背景下,公司或受益于前瞻產(chǎn)能規(guī)劃。目前汽車 CIS 對像素要求不高,以 200 萬像素及以下的產(chǎn)品為主,但是后續(xù)隨著車載高清需求的提升,預計車載 CIS 產(chǎn)品亦 會往高像素發(fā)展。公司深耕車載市場十余年,從 2004 年開始就投入汽車傳感器研發(fā),并且在 2008 年推出第一顆帶寬動態(tài)范圍的車載傳感器,截止目前公司車載 CIS 市場覆蓋 VGA 至 800 萬像素,處于市場領先地位。

          客戶方面,公司目前車載領域覆蓋市場主流汽 車品牌,包括歐美系寶馬、奔馳、奧迪、GE 等,日系豐田、本田等,國產(chǎn)品牌吉利、長 城、上汽等。目前公司下游代工環(huán)節(jié)由于供給有限而需求爆發(fā)導致產(chǎn)能緊張,車規(guī)級芯片 亦呈現(xiàn)供不應求的狀態(tài),公司車載產(chǎn)品主要通過臺灣廠商代工,通過提前的產(chǎn)能規(guī)劃,公 司產(chǎn)品出貨相對順利,或在產(chǎn)能緊張背景下提升其市占率水平。

          思特威:收購安芯微電子,加速車載 CIS 產(chǎn)品線布局。安防圖像傳感器公司思特威于 2020 年收購深圳安芯微電子,實現(xiàn)車載產(chǎn)品線的拓展,并憑借 SC100AS 及 SC1330AS 兩顆產(chǎn)品打開前裝夜視影像市場,目前公司車載 CIS 產(chǎn)品像素范圍為 VGA~9MP,像素尺 寸覆蓋范圍為 2.7~4μm,產(chǎn)品應用覆蓋前視/后視/環(huán)視/側(cè)視等領域。

          未來思特威規(guī)劃進一 步推出 Automotive Sensor(AS)Series 系列下 SC120AS 及 SC280AS 兩款重點產(chǎn)品, 其中 SC120AS 具備 120dB 的 3 段曝光 HDR,可直接輸出 HDR 合成后的車規(guī)級影像;SC280AS 為 200 萬像素 1/1.8″CIS,支持高達 140dB 的 4 段曝光 HDR 及 LED 閃爍抑 制技術(LFS)。技術方面,公司將不同應用領域的 CIS 優(yōu)勢技術融入車載產(chǎn)品中,如基 于 QCell 的 LFS 技術、PixGain HDR 技術、安防領域的優(yōu)勢夜視性能等,其中 LFS 可有 效識別 LED 交通信號燈,HDR 技術可有效消除運動拖尾。

          受益方向 4:代工封測端,受益于行業(yè)景氣訂單飽滿

          晶圓代工方面,整體訂單產(chǎn)能飽滿,受益于行業(yè)景氣趨勢。國內(nèi)晶圓代工廠將少部分 產(chǎn)線用于生產(chǎn)汽車芯片,如中芯國際 2020Q2 來自汽車或工業(yè)應用的收入占比為 4.3%, 華虹半導體 2020Q4 來自汽車或工業(yè)應用的收入占比為 17%。由于華虹半導體來自功率器 件的收入達到約 40%,而汽車是功率器件的一大增量市場,因此華虹半導體來自汽車及工 業(yè)的收入占比高于中芯國際。

          當前在產(chǎn)能不足情況下,海外 IDM 供應商為優(yōu)化產(chǎn)能需進行 產(chǎn)能騰挪,將部分汽車類芯片制造直接發(fā)包給晶圓代工廠,或?qū)⑾M電子類產(chǎn)能外包給外 部晶圓代工廠并優(yōu)化自身工廠產(chǎn)能,相應使晶圓代工廠整體產(chǎn)能飽滿,國內(nèi)晶圓代工廠受 益產(chǎn)能緊張趨勢。

          封裝測試方面,國內(nèi)廠商產(chǎn)能緊張不亞于制造環(huán)節(jié)。目前封測產(chǎn)能主要集中于中國臺 灣和中國大陸,大陸廠商在全球市場已占據(jù) 20%左右份額。汽車芯片封裝可采用多種形式, 目前 MCU、NOR Flash、功率器件大多采用引線框架類封裝,少部分采用基板類封裝, 部分圖像傳感器采用 WLCSP 的晶圓級封裝形式,國內(nèi)封裝廠可以滿足上述汽車芯片的封 裝需求。當前封裝測試領域產(chǎn)能緊缺現(xiàn)象亦十分嚴重,封測廠商大多采取配額制供應,部 分中小客戶需求已無法滿足,并相應出現(xiàn)漲價。根據(jù)中國半導體協(xié)會,華天科技目前汽車 芯片封裝訂單飽滿,近期有提價。

          完整PPT報告,請在雷鋒網(wǎng)公眾號對話框回復關鍵詞“ 21601”獲取。


          END

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