功率半导体是最具增长潜力的汽车芯片,之前看到有人说微控制器,我觉得是没有说到重点的,我们不否认微控制器在传统燃油车当中的地位,但是,当下汽车市场有两个变化,一是汽车总销量趋于平稳,二是新能源渗透率快速提升。

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当电动化时代来临,汽车芯片的格局就已经发生变化了,在新能源车领域,功率半导体的价值量远超微控制器,是主要的增量,我们可以看到微控制器的占比从燃油车的23%下降至11%,而功率半导体从21%增长至55%。

我们再来看一张图就很清楚了,这张图是燃油车与新能源车芯片价值量的对比,燃油车功率半导体单车价值量大约是70美元,混合动力和纯电动大约是350-390美元,其他芯片较燃油车也有增长,但主要的增长来自功率半导体。

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随着新能源车销量的增加,功率半导体将充分受益,根据交强险的数据,新能源车9月份单月渗透率为19.7%,1-9月为12%,我们的目标是2025年达到20%的渗透率,但现在来看,很有可能在明年就提前完成了,这个渗透率是超预期的,新能源车的火爆,也带动汽车芯片市场规模的快速增长。

根据IDC的预计,到2025年新能源车IGBT(功率半导体)的市场规模约为191亿,是2020年的5倍,5年复合增长率为36.1%,增速非常快。

很多人关注新能源车,但主要是看锂电池产业链和汽车整车,而IGBT作为新能源车主导型功率器件,约占整车成本的7%-10%,仅次于锂电池。

我们说功率半导体是最具增长潜力的汽车芯片,原因不仅在于它的空间大,还在于说国内确实有竞争实力的公司,有合适的投资标的。而其他的汽车芯片,比如微控制器、存储器、SoC、传感器,国产替代的空间很大,但缺少适合的标的,我们投资股票还得从实际出发。

虽然A股有不少公司在做汽车芯片,但真正通过车规级认证的公司很少,因为认证标准很严苛,对芯片的使用寿命、恶劣环境的稳定性都有极高的要求。

比如车用微控制器,今年很缺货,涨价也很厉害,但A股通过车规级认证的公司只有一家,其他公司的芯片有的是在设计,有的已经流片了,而要通过车规级认证还需要2-4年的时间,远水救不了近火,没有好的投资标的,那么芯片再怎么涨价跟他都没什么关系。

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当然车用存储芯片A股是有一些好的标的的,市场份额能排进全球前五,但问题是最近这段时间股东减持对股价造成不小的负面影响。

另外SOC芯片,也有公司在做,但这个难度更大,相当于汽车的大脑,这个赛道的角力者主要是英伟达、高通、特斯拉等等,竞争很激烈。

而通过车规级认证,市场空间又大、国产化率又高、能够反映到财务报表的,只有功率半导体,目前电动乘用车IGBT国产供应商的市场份额约40%,国内的龙头是比亚迪半导体,IGBT将充分受益于新能源车销量的增长。

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我们说了这么多,IGBT到底是什么呢?他被誉为是电力电子行业的CPU,它能够根据信号指令来调节电路的电压、电流、频率和相位,以实现精准调控的目的,我们可以简单的理解为它是电力电子行业理想的开关器件。

对新能源车来说,IGBT优异的开关特性可以实现交直流转换、电压转换和频率转换几个核心功能,当电动车充电时,通过 IGBT 将外部电源转变成直流电,在电动车刹车的时候,通过 IGBT 把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时精确调整电压和频率,驱动电动车行驶。

一台电车的加速能力、最高时速、能源效率主要看车规级功率器件的性能,所以IGBT被广泛应用于电控、车载空调、充电桩逆变器三个子系统当中。

现在的IGBT主要是硅基,但随着第三代半导体材料的发展,碳化硅功率器件是未来的发展方向,根据 Cree 的测算,采用SiC 逆变器的新能源车,能够提升 5-10%的续航,节省400-800 美元的电池成本,抵消掉新增200美元的SiC 器件之后,至少能够降低200美元的单车成本。

特斯拉Model 3是全球首款采用碳化硅功率器件的纯电动车型,现在国产车型像比亚迪汉也开始搭载碳化硅模块。

碳化硅相比硅呢,耐高温、耐高压、高频,优势很明显,但最大的问题是成本高,上游晶圆产能不足,缺陷面积大,保守估计碳化硅功率器件的价格是硅的5-10倍。

目前碳化硅产业链的参与者主要是国外的巨头,我们国内的公司在积极地追赶。

总的来说,汽车芯片的市场规模虽然不及消费电子和PC,但增速是最快的赛道,国内的汽车芯片市场主要被国外巨头垄断,国产替代的空间很大。

从目前的情况来看,功率器件国产替代最为现实,微控制器、SOC芯片还需要更多的时间,汽车芯片也是国内半导体产业发展现状的缩影,我们能看到突出去的点,但整体的差距依然比较大,全面突破还需要更多的努力。

半导体作为资金、技术、人才密集型产业,不是一两天就能突破的,我们做半导体投资也是一样,优先考虑具有竞争优势的公司,然后再根据现实情况不断地轮动,半导体是一个长期投资的方向,急也急不得。