车规半导体研究——国产替代东风迅速崛起，龙头比亚迪优势明显

贞光科技从车规微处理器MCU、功率器件、电源管理芯片、信号处理芯片、存储芯片、二、三极管、光耦、晶振、阻容感等汽车电子元器件为客户提供全产业链供应解决方案！

车规半导体研究——国产替代东风迅速崛起，龙头比亚迪优势明显

小结：世界汽车产业正在经历百年遇之大变局，电驱动相关技术、人工智能技术和互联网技术的快速发展为汽车产业的转型升级提供了强大的技术支撑，电动化、智能化、网联化是汽车产业转型升级的重要方向。汽车半导体市场规模将随着汽车向超级智能移动角色的转变而不断扩充。预计到2025年全球车规级半导体市场规模可达804亿美元，我国车规级半导体市场可达216亿美元，行业复合增速可达12%。2020年底至今，疫情等事件性因素导致的晶圆产能错配，叠加部分汽车芯片厂遭受自然灾害影响，致使汽车“缺芯”问题愈演愈烈，我国汽车芯片约90%依赖进口，供应短缺增加了国内厂商的供应链导入机会，汽车半导体国产替代进程有望全面提速。

 

此外，结合政策和资金面来看，我国对石油的进口依赖度持续攀升，新能源车能有效缓解我国石油的进口压力，我们认为国家对新能源车的发展是坚定不移的，新能源车产业资本热度有望继续提升我国在车规级芯片制造领域相比消费电子芯片对外部依赖更小，为产业链企业长期发展奠定了良好基础。因此综合来看，汽车半导体政策、资金、产业趋势全面向好，我国汽车半导体优秀企业有望借行业发展与国产替代之东风迅速崛起。比亚迪依托自身平台，业务布局全面。先后开发了IGBT、MCU、CMOS图像传感器、电磁传感器、LED光源、SiC器件等车规级半导体产品，多个产品性能指标达到行业领先水平。我们认为公司已经构建了完整的车规级半导体应用生态，拥有较强的综合竞争力。同时加大研发投入，突破技术壁垒，为后续技术研发及产品迭代提供了良好的环境与支撑，可使公司在车规级半导体的自主可控进程中掌握先发优势。1.汽车半导体概览消费电子是半导体下游的主要存量市场，而汽车领域是主要增量市场之一。

 

世界汽车产业正在经历百年遇之大变局，电驱动相关技术、人工智能技术和互联网技术的快速发展为汽车产业的转型升级提供了强大的技术支撑，电动化、智能化、网联化是汽车产业转型升级的重要方向。ModorIntelligence数据预测未来5年半导体下游应用领域中，汽车应用的复合增速达10.3%，位居所有行业领域之首。

汽车半导体市场空间广阔，我国作为汽车生产大国占据四分之一市场。根据IHSMarkit数据，预计到2026年将达到676亿美元，2019年-2026年年复合增长率为7%，我国作为汽车制造大国，汽车产量蝉联全球第一，对汽车半导体需求同样旺盛，2020年中国汽车半导体市场规模约为94亿美元，预计到2030年将达到159亿美元，年复合增长率为5.40%。电动化方面，汽车电动化最受益的是功率器件，尤其是IGBT，根据Omdia数据，2020年汽车功率器件市场规模为45亿美元，预计到2025年汽车功率器件市场规模将达到92亿美元(CAGR15%);智能化方面，当前汽车智能化处于0-1阶段，在电动化基础上，汽车智能化迎来快速发展窗口，自动驾驶、智能座舱等对汽车感知器件、运算能力、数据量需求日益提升，汽车控制芯片、存储芯片、模拟芯片、传感器成长空间广阔。当前时间节点，汽车缺芯推动汽车芯片国产化加速，汽车半导体处于汽车与半导体的交叉点，有望站上历史的进程，迎来历史性的发展机遇。目前市场关于汽车半导体的重心更多在电动化，后续汽车半导体重心将由电动化逐步往智能化方向迁移。在传统燃油车领域，关键零部件如发动机、变速箱依赖海外厂商进口，以新能源汽车为突破口能够推进我国汽车产业转型升级，有望实现汽车产业发展的弯道超车。

 

2020年新冠疫情的爆发对全球车规级半导体供应链冲击较大，海外厂商大面积停工，车企下调汽车销量预测使得晶圆代工厂的车规级半导体产能向消费电子转移，部分车企的功率半导体、电源管理芯片、汽车控制芯片受供给紧张的影响存在断供风险。2021年以来，全球车规级半导体产能紧缺持续发酵，芯片价格持续上涨，供货周期延长，多家车企宣布了因“缺芯”造成的停工停产计划。全球汽车芯片短缺使我国车企对国产供应链的需求意愿进一步加强，国内车规级半导体企业迎来发展契机。2020年9月，由科技部、工信部共同支持，国家新能源汽车技术创新中心作为国家共性技术创新平台牵头发起的“中国汽车芯片产业创新战略联盟”正式成立，参与者包括整车企业、汽车芯片企业、汽车电子供应商等70余家企事业单位，其建设宗旨为打破行业壁垒，跨界融合半导体和汽车产业，推动我国汽车芯片产业高质量发展。在国际贸易争端加剧、全球芯片产能供给紧缺的背景下，加速推进车规级半导体的国产化，对保障我国汽车工业的供应安全和响应车规级半导体快速增长的内生需求，具有重要的战略意义和经济效益。

 

车规级半导体是应用于车体控制装置、车载监测装置和车载电子控制装置的半导体，主要分布于车身控制模块、车载信息娱乐系统、动力传动综合控制系统、主动安全系统、高级辅助驾驶系统等，半导体在新能源汽车上的应用相较于传统燃油车更为广泛，新增了电动机控制系统、电池管理系统等应用场景。

数据来源：北京半导体行业协会

汽车半导体是汽车电子核心，广泛应用于车身多个系统。在汽车电子元器件中，半导体将是承担功能实现的核心器件，汽车半导体按种类可分为微控制器(MCU、SoC等)、功率半导体(IGBT、MOSFET、电源管理芯片等)、存储(NOR、NAND、Dram等)、传感器(压力、雷达、电流、图像等)、以及互联芯片(射频器件)，使用范围涵盖车身、仪表/信息娱乐系统、底盘/安全、动力总成和驾驶辅助系统五大板块。传感器、微控制器、存储设备、功率在各个板块都有需求，而互联芯片主要用于车身及信息系统方面。

与消费级和工业级半导体相比，车规级半导体对产品的可靠性、一致性、安全性、稳定性和长效性要求较高。车规级芯片对对于存储解决方案的挑战性在于，自动驾驶汽车的每个系统都有独特要求，任何一款存储解决方案都无法适用于整辆汽车，此外，车规级芯片相比消费芯片和一般工业芯片开发难度更高，工作环境也更严苛，同时由于涉及到人身安全，要求极高的安全性和可靠性。车规级半导体的高要求主要体现在:

1. 环境要求。汽车行驶的外部温差较大，对芯片的宽温控制性能有较高要求，车规级半导体一般要求温度可承受区间达到-40°C~150°C，而消费级半导体温度可承受区间一般为0-70°C。此外，在对抗湿度、粉尘、盐碱自然环境、有害气体侵蚀等方面，车规级半导体也有更高要求。
2. 可靠性要求。在产品寿命方面，整车设计寿命通常在15年及以上，远高于消费电子产品的寿命需求;在失效率方面，整车厂对车规级半导体的要求通常是零失效;在安全性方面，汽车电子的高功能安全标准给复杂性日益增长的电子系统量产化提供了足够的安全保障。
3. 供货周期要求。车规级半导体的供应周期需要覆盖整车的全生命周期，供应需要可靠、一致且稳定，对企业供应链配置和管理方面提出了较高要求。

车规级半导体对产品性能的严苛要求也使得行业具有较高的准入门槛。车规级半导体企业在进入整车厂的供应链体系前，一般需符合一系列车规标准和规范，包括质量管理体系IATF16949和可靠性标准AEC-Q系列等。车规级半导体企业通常需要较长时间完成相关测试并向整车厂提交测试文件，在完成相关车规级标准规范的认证和审核后，还需经历严苛的应用测试验证和长周期的上车验证，才能进入汽车前装供应链。根据Omdia统计，2019年全球车规级半导体市场规模约412亿美元，预计2025年将达到804亿美元;2019年中国车规级半导体市场规模约112亿美元，占全球市场比重约27.2%，预计2025年将达到216亿美元。

车规半导体产业链

整体来看，汽车半导体产业链环节众多，最下游是各类模组厂商，以汽车摄像头为例，摄像头模组厂商有舜宇光学科技、欧菲光，在摄像头传感器端有安森美、豪威科技，在传感器产业环节则分为了材料、设备厂商，芯片设计厂商、芯片制造厂商、芯片封装测试厂商等。

国际厂商优势巨大，车规半导体替代大潮开启

从全球市场竞争格局来看，国际厂商在车规级半导体领域中占据领先地位，车规级半导体国产化率较低，根据Omdia统计，2020年全球前十大车规级半导体厂商中无国内企业。优势企业主要集中于美国、欧洲地区的德国、法国、荷兰、瑞士等，亚太地区的日本、韩国、中国和以色列等。恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、德州仪器等传统汽车芯片巨头具备丰富的产品布局和领先的技术实力。由于设计、生产等方面的技术差距较大，至今我国未形成具备国际竞争力的汽车芯片供应商，整体在汽车芯片领域的市场份额极低。

 

车规级半导体国产化率较低的主要原因如下:(1)车规级半导体对产品的可靠性、一致性、安全性、稳定性和长效性要求较高，产品整体研发周期长、投资规模大，企业需要较长时间的技术积累和经验沉淀实现技术突破，形成了较高的行业壁垒;(2)车规级半导体对汽车的安全性和功能性起到至关重要的作用，认证周期和供货周期较长，因此车企与芯片厂商在形成稳定的合作关系后，就很难在原有车型上再次更换供应商;(3)整车厂在认证车规级半导体的新供应商时，通常会要求其产品拥有一定规模的上车数据，国产厂商缺乏应用及试验平台，在车规级半导体正常供给的状态下较难寻得突破。

 

然而高成长性且国产化率低的市场对应了广阔的国产替代空间。在原有的供应链体系下汽车芯片验证和导入周期长达2-3年，当前汽车缺芯愈发严重，致使多家车企绕过Tier1企业(博世、大陆等)直接与半导体企业沟通排产，推动国内半导体企业车规产品供应链验证与导入全面提速。从制造端来看，车规级芯片对工艺制程要求相对消费电子较低，以汽车MCU为例，28nm即为先进制程，我国多家公司半导体工艺平台均能满足要求，“卡脖子”风险相对小。汽车“三化”趋势下汽车半导体(功率器件、MCU、SoC、通信芯片等)将越来越成为汽车价值的重要组成部分，并助力国内整车品牌快速成长，最终将产业链更多的利润留在国内，实现产业链高质量发展，此外，考虑到汽车半导体是全球竞争的行业，政策端具备长期乐观的基础，国内优质汽车半导体企业将在行业成长与国产替代共振中持续崛起

1．1功率半导体：汽车电动化核心受益产业

受益于汽车电动化，功率半导体(IGBT、MOSFET、电源管理芯片等)未来市场可期。根据智研咨询数据，汽车是功率半导体下游应用中的主要领域，根据Omdia数据，得益于汽车行业复苏以及新能源车的渗透率的快速提升，预计到2025年将提升至92亿美元。

图表：半导体下游终端市场占比情况图表：汽车功率器件及模组收益预测

资料来源：智研咨询Omdia

功率半导体是电力电子装置实现电力转换及控制的核心器件，主要功能为改变电路中的电压、电流、频率、导通状态等物理特性，以实现对电能的管理，广泛应用于汽车、工业控制、轨道交通、消费电子、发电与配电、移动通讯等电力电子领域，其实现电力转换的核心目标是提高能量转换率、减少功率损耗。具体用于变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等，相关产品具有节能的作用，被广泛应用于汽车、通信、消费电子和工业领域。功率半导体可以分为电源管理IC、功率模组和功率器件三大类。其中，模组是将多个分立功率器件进行模块化封装;功率IC是将分立功率器件与驱动/控制/保护/接口/监测等外围电路集成;功率器件是功率模块与功率IC的关键。功率分立器件根据可控性可以分为三类:不可控型、半控型和全控性。

图表：功率器件主要分类

功率器件应用于车身多个模块。功率半导体在汽车中主要运用在动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全系统中，传统汽车中，功率半导体主要应用于启动、发电和安全领域，而新能源汽车普遍采用高压电路，当电池输出高压时，需要频繁进行电压变化，对电压转换电路需求提升，此外还需要大量的DC-AC逆变器、变压器、换流器等，这些对IGBT、MOSFET、二极管等半导体器件的需求量很大。综合来看，单辆汽车的功率转换系统主要有:(1)车载充电机(chargeronboard)，(2)DC/AC系统，给汽车空调系统、车灯系统供电，(3)DC/DC转换器(300v到14v的转换)，给车载小功率电子设备供电，(4)DC/DCconverter(300v转换为650v)，(5)DC/AC逆变器，给汽车马达电机供电。(6)汽车发电机。

 

随着社会经济的快速发展及技术工艺的不断进步，新能源汽车及充电桩、智能装备制造、物联网、新能源发电、轨道交通等新兴应用领域逐渐成为功率半导体的重要应用市场，带动功率半导体需求快速增长。不同应用领域对功率器件的要求有所不同。新能源汽车、轨道交通领域综合了中高功率、高耐用性、低损耗的性能要求，同时要求功率半导体厂商与整车厂商实现深度协同，是技术要求较高、国内厂商较难切入的应用领域。在新能源汽车中，电驱系统是新能源汽车的动力源，相当于传统汽车的发动机和变速箱，是新能源汽车的核心部件，电驱系统所使用的半导体功率器件是核心中的核“芯”。

根据Omdia统计，预计2024年功率半导体全球市场规模将达到538亿美元，中国作为全球最大的功率半导体消费国，预计2024年市场规模达到197亿美元，占全球市场比重为36.6%。

IGBT市场概况

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)全称为绝缘栅双极晶体管，结构上由BJT和MOSFET组合而成，兼具MOSFET输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度快和BJT通态电流大、导通压降低、损耗小等优点，是未来功率半导体应用的主要发展方向之一。IGBT是一个非通即断的开关器件，通过栅源极电压的变化控制其关断状态，能够根据信号指令来调节电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的，是能量变换与传输的核心器件。

IGBT一般按照电压等级划分为三类，低压(600V以下)IGBT一般用于消费电子等领域，中压(600V-1,200V)IGBT一般用于新能源汽车、工业控制、家用电器等领域，高压(1,700V-6,500V)一般用于轨道交通、新能源发电和智能电网等领域。

汽车电机控制系统中IGBT需求量快速增长，IGBT占据电控系统40%-50%的材料成本，占纯电动车总成本约8%-10%。IGBT全称绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合式半导体，IGBT兼具MOS和BJT的优点，导通原理与MOSFET类似，都是通过电压驱动进行导通，电动汽车使用到IGBT的装置主要有五项(包含逆变器、直流/交流电变流器、车载充电器、电力监控系统以及其他附属系统)，在配合高电压高功率的工作条件下，功率元件的采用需替换成IGBT元件或IGBT模块，对IGBT元件的需求量较大。在纯电动车的电控系统中，IGBT主要用于逆变器中，成本占比区间大致为40%-50%。

图表：IGBT芯片结构图表：电控系统成本占比

资料来源：电子发烧友、一览众车

市场规模方面，根据Omdia统计，预计2024年全球IGBT模块市场规模将达到62亿美元，中国IGBT模块市场规模将达到26亿美元。全球市场竞争格局方面，根据Omdia统计，全球IGBT市场竞争格局较为集中，2019年全球前五大IGBT标准模块厂商分别为英飞凌、三菱电机、富士电机、赛米控和日立功率半导体，合计市场份额约70%，其中英飞凌市场份额接近37%;在中国IGBT市场中，英飞凌仍保持领先的市场份额，国内企业合计市场份额较低，有巨大的发展空间。

2.SiC行业：优秀性能与较低的产业成熟度带来较大市场机遇

目前车规级半导体主要采用硅基材料，但受自身性能极限限制，硅基器件的功率密度难以进一步提高，硅基材料在高开关频率及高压下损耗大幅提升。与硅基半导体材料相比，以碳化硅为代表的第三代半导体材料具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率、高抗辐射能力等特点，适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。SiCMOSFET性能优秀，对SiIGBT产生了部分替代效应。MOSFET和IGBT都用作开关，不同点在于硅基MOSFET不耐高压，只能用在低压领域，开关频率高，损耗低。IGBT结合了BJT和MOS的优点，耐高压性能较强，开关频率低于MOSFET，损耗较高。SiCMOSFET具有较高的击穿电场强度，比传统SiMOSFET更耐高压，同时拥有更高的开关频率和下降的通态电阻，开关速度比SiIGBT快，损耗比SiIGBT小，在高频、高电压领域正取代SiIGBT和SiMOSFET，此外，SiCMOSFET模块的体积可以大幅减小，由于电动车电池模块重量和体积较大，引入SIC可以节省部分电驱系统的体积，为整体空间布局的设计带来更大优势。然而SIC产业成熟度较低，成本仍较高。当前SIC的器件产业化的主要问题在于SiC外延生产遇到材料应力的不整合，在晶片尺寸增大的情况下，晶体光栅会遭到损害并降低良率。此外，SiC芯片现在产量较低，晶片尺寸仍然主要为4英寸或6英寸，这些都使得难以实现大尺寸晶片的成本效率，同类型的SiCMOSFET的成本是SiIGBT的八到十二倍，与传统的SiIGBT相比，汽车SiC解决方案的成本高出约300美元。按照目前的行业发展趋势，SIIGBT和SICMOSFET将长期共存。

新能源车将带动SIC市场快速成长，预计2025年新能源车SIC功率器件市场将达到15.53亿美元。根据Yole数据显示，2019年SiC功率器件市场中有2.25亿美元来源于新能源车，且是SiC功率器件下游的主要单一市场，预计到2025年，新能源车将贡献15.53亿美元的SiC功率市场，年复合增长率达38%，此外，受益于新能源车充电桩等基础设施快速落地，2019年应用于充电桩的SIC市场仅为500万美元，预计到2025年将达到2.25亿美元，年复合增长率达90%。

1．2主控芯片MCU行业MCU(MicrocontrollerUnit)全称为微控制器，是将CPU、程序存储器、数据存储器、I/O端口、串行口、定时器/计数器、中断系统、特殊功能寄存器等部件集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，是智能控制的核心。MCU把中央处理器(CentralProcessUnit;CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一主板上，形成能完整处理任务的微型计算机。MCU主要作用于最核心的安全与驾驶方面，自动驾驶(辅助)系统的控制，中控系统的显示与运算、发动机、底盘和车身控制等。

MCU具低功耗与可运算的特性，为AI智能终端基础功能控制。MCU又称为微控制器和单片机，是将CPU适当缩减，并将存储、计数器、AD/DA转换、计数器、I/O端口、PWM等周边接口集成整合在单一芯片上;MCU因为有适当的缩减，通常工作频率在1MHz~200MHz，功耗会比应用在手机或是电脑上的CPU还要低;MCU按照产品形态可以分为专用型与通用型，主要看硬件及指令是否是按照某种特定用途而设计。在汽车领域，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。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。从雨刷、车窗到座椅，从安全系统到BMS控制系统，再到车身控制和动力控制，几乎都离不开MCU芯片，汽车电子的每一项创新都要通过MCU的运算控制功能来实现。随着汽车处理复杂运算和控制功能的需求提升，32位车规级MCU将成为行业应用主流。

 

根据Omdia统计，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;2019年中国MCU市场规模为53亿美元，占全球市场比重为30.2%，预计2024年中国MCU市场规模将达到58亿美元。

根据Omdia的调查，汽车电子占据了MCU市场的最大份额。预计2024年市场份额能够达到89亿美元，市场空间广阔。

MCU行业竞争格局：

功能芯片:在MCU领域，英飞凌、瑞萨、恩智浦、ST为头部企业，均具有覆盖不同应用和功能的完整MCU产品线，近年加快了并购步伐，市场进一步集中，CR5占据全球约80%的市场份额。国内份额与国外企业差距较大，上市公司中颖电子、兆易创新、东软载波都涉及汽车电子领域，但市占率极少。

1. 3储存器：市场尚小，寡头垄断储存器是信息技术中用于保存信息的记忆设备，目前市场上DRAM和NANDFlash为主流存储器。DRAM是最常见的系统内存，具有体积小、集成度高、功耗低等优点;Flash具备电子可擦除可编程、断电不丢失数据以及快速读取数据等性能。汽车存储应用在汽车多个模块，传统汽车需求较小，目前国内市场约为7-10亿人民币。为实现自动驾驶汽车的互联性，包括仪表盘系统、导航系统、信息娱乐系统、动力传动系统、电话通讯系统、平视显示器(HUD)、传感器、CPU、黑匣子等，都需要存储技术为自动驾驶汽车提供基础代码、数据和参数。汽车电子产业对存储的需求主要来自于IVI、TBOX和数字仪表盘等产品，根据存储模组厂商江波龙统计，目前每台车对存储的需求量平均在32GB左右。
    

 

当前储存器的市场规模尚小，但随着汽车自动驾驶功能的迭代，全球汽车存储IC市场空间将快速增长，预计到2025年将至少翻倍，超过80亿美元，逐渐成为存储IC市场中越来越重要的部分。
 

储存器行业集中度非常高，具备典型的重资产、高资本壁垒、技术密集属性的特点三星、东芝、西部数据、SK海力士、美光在NAND市场的份额分别达到了38%/19%/14%/11%/11%，前五大市场份额合计达93%，而DRAM市场几乎被三星、SK海力士、美光三家瓜分三家企业市占率合计达到了95%，呈现寡头垄断格局。1 . 4传感器：智能化崛起受益人汽车传感器分布于车身内外，通过获取的车身状态、外界环境信息，将模拟信号转化为电信号后，传递至汽车的中央处单元中。汽车传感器分为车身感知和环境监测两大类，而汽车自动化技术将更多地带动环境监测类传感器的需求增加。汽车环境监测类传感器包括:超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达、摄像头等。
 

随着汽车智能化进程已经成为未来主要的发展方向，市场对传感记得需求也将呈几何倍数增加。COMS图像传感器行业情况摄像头是ADAS系统和汽车自动驾驶领域不可缺少的传感设备，根据中国产业研究院数据，受益于汽车智能化程度提升，车载摄像头出货量快速提升，2015年全球车载摄像头出货量仅为3360万颗，到2019年达到了6967万颗，CAGR达20.0%，将每年汽车摄像头出货量除以每年汽车产量，我们看到全球单车摄像头搭载量也在快速成长，2015年单车仅为0.37颗，2019年已达到0.76颗，CAGR为19.5%。其中COMS图像传感器（CIS）是摄像头产业链中价值量的主要部分，价值占比达52%。车载摄像头镜头中舜宇光学出货量位居全球第一、摄像头芯片出货量第一的是安森美，而摄像头模组厂商包括松下、法雷奥、富士通、信利国际、海康威视、比亚迪、联合光学、德赛西威等。总体来看，我国企业在车载摄像头产业链布局深厚，有望借汽车智能化渗透率提升快速成长。

雷达行业情况
汽车雷达主要分为超声波雷达，毫米波雷达以及激光雷达，›未来智能汽车传感器系统的实现将是多种雷达融合的方案。
 

其中超声波雷达价格最低，单个超声波雷达售价大约为数十元，一套倒车雷达系统的雷达硬件成本不到200元，一套自动泊车系统的雷达硬件成本在500元左右。毫米波雷达的售价仍然在千元级别，而激光雷达则需数万至数十万元的成本。近年来中国厂商不断突破超声波雷达市场壁垒，市占率接近50%。毫米波雷达是ADAS核心，预计2025年规模将超280亿元。目前市场依旧由德美日公司巨头垄断前五大毫米波雷达厂商博世、大陆、海拉、富士通天、电装分别占据市场份额的19%、16%、12%、11%和10%，共计68%，市场集中度较高。激光雷达事自动驾驶的关键部件，同时具备小型化、低成本、集成度高的优点。激光雷达短期因成本、技术等原因不会大规模应用于汽车领域中。预计2025年激光雷达的市场份额将达到17亿美元。随着国内厂商的崛起，美国激光雷达厂商的统治地位有望被动摇甚至取代。
2．公司分析2．1公司基本信息2.1公司基本信息公司主要财务数据
公司主营业务分析
公司是高效、智能、集成的半导体供应商，主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器及光电半导体的研发、生产及销售，覆盖了对电、光、磁等信号的感应、处理及控制，产品市场应用前景广阔。自成立以来，公司以车规级半导体为核心，同步推动工业、家电、新能源、消费电子等领域的半导体业务发展。比亚迪半导体车规级芯片布局全面广泛布局功率半导体、控制类芯片(MCU)、传感器(CIS、指纹传感器等)、光电半导体(照明LED)等业务在国内处于行业龙头地位
功率半导体方面，公司拥有从芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试到系统级应用测试的全产业链IDM模式，在IGBT领域，根据Omdia统计，以2019年IGBT模块销售额计算，公司在中国新能源乘用车电机驱动控制器用IGBT模块全球厂商中排名第二，仅次于英飞凌，市场占有率19%，在国内厂商中排名第一，2020年公司在该领域保持全球厂商排名第二、国内厂商排名第一的领先地位。在IPM领域，根据Omdia最新统计，以2019年IPM模块销售额计算，公司在国内厂商中排名第三，2020年公司IPM模块销售额保持国内前三的领先地位。

 

在SiC器件领域，公司已实现SiC模块在新能源汽车高端车型电机驱动控制器中的规模化应用，也是全球首家、国内唯一实现SiC三相全桥模块在电机驱动控制器中大批量装车的功率半导体供应商。智能控制IC方面，在MCU领域，基于高品质的管控能力，公司工业级MCU芯片和车规级MCU芯片均已量产出货且销量实现了快速增长。根据Omdia统计，公司车规级MCU芯片累计出货量在国内厂商中占据领先地位，是中国最大的车规级MCU芯片厂商。公司于2019年实现了车规级MCU芯片从8位到32位的技术升级，32位车规级MCU芯片获得“2020全球电子成就奖之年度杰出产品表现奖”。在电池保护IC领域，公司自2007年即实现对国际一线手机品牌的批量出货，目前已进入众多一线手机品牌厂商的供应体系，在消费电子领域表现优异，多节电池保护IC曾获“中国芯”优秀市场表现奖和最具潜质产品。

 

智能传感器方面，在CMOS图像传感器领域，公司实现了汽车、消费电子、安防监控的多领域覆盖及应用，根据Omdia统计，以2019年CMOS图像传感器中国市场销售额计算，公司在国内厂商中排名第四。在嵌入式指纹传感器领域，公司拥有全面的尺寸种类，在大尺寸嵌入式指纹芯片领域表现优异。光电半导体方面，公司是国内少数能量产前装车规级LED光源的半导体厂商。经营模式上，公司功率半导体业务主要采用IDM经营模式，将功率半导体的设计环节、制造环节和封装环节更紧密的结合，形成了技术闭环，有效提升了产品安全性与可靠性;公司智能控制IC和智能传感器业务目前主要采用Fabless经营模式，专注于产品的研发、设计和销售环节。公司主营业务可分为功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体、制造与服务五大板块。

 

2.2公司主要产品功率半导体产品公司功率半导体产品按衬底材料可分为硅基和碳化硅基两大类，其中硅基功率半导体主要包括IGBT芯片、FRD芯片、IGBT单管、IGBT模块和IPM模块，碳化硅基功率半导体主要包括SiC单管和SiC模块。经过多年的技术积累及发展整合，公司功率半导体业务主要采取IDM经营模式，已形成包含芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试、系统级应用测试的完整产业链，拥有突出的科技创新能力，车规级功率半导体已在新能源汽车厂商得到充分验证和批量应用，在车规级功率半导体领域实现突破及自主可控。公司功率半导体产品除供应比亚迪集团外，已进入小康汽车、宇通汽车、福田汽车、瑞凌股份、北京时代、英威腾、蓝海华腾、汇川技术等厂商的供应体系。

产品类型	产品描述	关键应用领域
IGBT 芯片	IGBT 芯片是由 MOSFET 和 BJT 组成的复合全控型电 压驱动式功率芯片，同时具备MOSFET 易于驱动、开 关速度快及 BJT 通态压降小、载流能力大的优点，是 能量转换和传输的核心器件，适用于各类需要交流电和 直流电转换及高低电压转换的应用场景，公司 IGBT 芯 片电压范围覆盖 600V~1,200V，电流等级覆盖 10A~200A	新能源汽车、工业电机驱 动、变频器、家电、电磁 感应加热、UPS、新能源 发电等
FRD 芯片	FRD 芯片是一种反向恢复时间短的二极管，主要应用 于开关电源、变频器、电机驱动等电力电子电路中，是 组成 IGBT 功率模块的重要器件，具有反向恢复快、正 向压降低、反向击穿电压高的特点，公司 FRD 芯片电 压范围覆盖 400V~ 1,200V，电流等级覆盖 10A~300A
IGBT 单管	IGBT 单管将单个 IGBT 芯片和 FRD 芯片采用 1 个分立 式晶体管的形式封装在铜框架上，公司 IGBT 单管采用 稳定可靠的平面栅和沟槽栅工艺，具有优异的反向和短 路安全工作区，关断软度好、易于并联、热阻低，适合 电机驱动、变频器、电焊机等应用场景，公司 IGBT 单 管电压范围覆盖 600V~1,200V，电流等级覆盖 10A~160A
IGBT 模块	IGBT 模块将多个 IGBT 芯片和 FRD 芯片通过特定的电 路和桥接封装而成，具有集成度高、可靠性高、安装维 修方便、散热稳定等特点，是新能源汽车电机驱动控制 系统的核心组成部件，公司 IGBT 模块电压范围覆盖 600V~1,200V，电流等级覆盖 25A~1,000A
IPM 模块	IPM 模块将 IGBT 芯片、FRD 芯片、驱动电路、保护电 路、检测电路等集成在同一个模块内，通过调节输出交 流电的幅值和频率控制电机的转速实现变频，是集自我 保护功能于一体的专用 IC 化高性能功率模块，具有封 装体积小、抗干扰能力强、应用便捷等优点，公司 IPM 模块电压范围覆盖 600V~1,200V，电流等级覆盖 5A~50A	新能源汽车、家电、变频 器等
SiC 单管	SiC 单管将 SiC 芯片采用单个分立式晶体管的形式封装 在铜框架上，公司 SiC 单管采用稳定可靠的工艺，具有 开关速度快、开关损耗低、阻断电压高、开通电阻低， 适合车载充电系统、DC-DC、充电桩、光伏逆变器等 应用场景，公司 SiC 单管电压范围覆盖 600-1,200V，电 流等级覆盖 20A~60A	新能源汽车、充电桩、光 伏逆变器等

IGBT
公司自2005年开始组建IGBT研发团队，经过十余年的技术积累和应用实践，公司IGBT芯片设计能力、晶圆制造工艺和模块封装技术持续迭代升级。芯片设计方面，公司针对车规级IGBT高可靠性、高耐流和高效率的性能要求，采用了元胞精细化与复合场终止的设计方案;晶圆制造方面，公司掌握栅极精细化加工工艺、超薄片背面加工工艺等核心工艺技术;模块封装方面，公司在封装结构上采用针翅状直接冷却结构和双面散热封装技术，提高了散热效率和功率密度。目前公司基于高密度TrenchFS的IGBT5.0技术已实现量产，同时正在积极布局新一代IGBT技术，致力于进一步提高IGBT芯片的电流密度，提升功率半导体的可靠性，降低产品成本，提高应用系统的整体功率密度。
车规级应用方面，IGBT在新能源汽车的电机驱动控制器中发挥核心作用，直接控制直、交流电的转换，同时对交流电机进行变频控制，通过决定驱动系统的扭矩和最大输出功率来直接影响新能源汽车的加速能力和最高时速。公司生产的车规级IGBT模块具有温度循环寿命长、综合损耗低、电流输出能力强等优势，主要应用于新能源汽车的电机驱动控制系统、充电系统和DC-DC领域，有效提升了新能源汽车的加速能力、最高时速和续航里程。
SiC器件
SiC器件使用第三代半导体材料碳化硅作为衬底，与同规格硅基器件相比，SiC器件效率及耐温性更高，可显著降低能耗，提高功率密度，减小体积，是下一代新能源汽车电机驱动控制系统的理想器件，能进一步提高新能源汽车的续航里程、百公里加速能力和最高时速。公司是全球首家、国内唯一实现SiC三相全桥模块在新能源汽车电机驱动控制器中大批量装车的功率半导体企业。

产品类型	产品描述	关键应用领域
MCU 芯片	MCU 芯片将 CPU、存储器、I/O 端口、串行口、定 时器、中断系统、特殊功能寄存器等整合在单一芯 片上，为不同的应用场景作相应的信号处理和组合 控制，公司 MCU 芯片主要包括工业级 8 位 MCU 芯 片、工业级 32 位 MCU 芯片、工业级 DSP 芯片、车 规级 8 位 MCU 芯片、车规级 32 位 MCU 芯片等产品	汽车、家电、门锁、医疗 器械、工业设备等
电源 IC	电源 IC 主要包括电池保护 IC 和 AC-DC IC。其中， 电池保护 IC 用于对锂电池的充、放电状态进行有效 监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对 锂电池发生损害，公司电池保护 IC 支持单节、双节 及多节电池保护;AC-DC IC 将开关电源所需要的控 制逻辑集成在芯片中，通过控制电路使电子开关器 件实现接通和关断，让电子开关器件对输入电压进 行脉冲调制，实现交流、直流的电压变换并保持输 出电压稳定可调，公司现有 AC-DC IC 主要覆盖 20W 以内的功率段	手机、可穿戴设备、网络 设备、智能家居、电动工 具等

智能控制IC
公司智能控制IC产品包括MCU芯片和电源IC，目前主要采取Fabless经营模式，专注于集成电路研发、设计和最终销售环节，已进入比亚迪集团、美的、格力、格兰仕、科沃斯、九阳、苏泊尔等厂商的供应体系并实现批量供货，主要产品情况如下:
MCU芯片
车规级应用方面，MCU芯片是汽车电子系统内部运算和处理的核心，是汽车从电动化向智能化深度发展的关键。随着新能源汽车智能化程度及边界的不断拓展，车规级MCU芯片在汽车电子中的应用场景也不断丰富，涵盖车身控制、动力控制、汽车安全及BMS控制系统等。其中，用于动力控制、BMS控制等系统的车规级多核MCU芯片，可靠性需达到AEC-Q100Grade0等级。
公司车规级8位MCU芯片自2018年开始量产，具备高速内核、LIN通信、电容触摸按键、PWM脉宽输出等功能，主要应用于车灯、车内按键等汽车电子控制场景。公司车规级32位MCU芯片依照ISO26262安全等级标准要求设计，内部集成多种通信模块，具备多路计数器、计时器及PWM脉宽输出功能，并包含有高精度模数转化功能，支持即时数据保存等多种通用模块外设，可应用于电动车窗、电动座椅、雨刮、车灯、仪表等汽车电子控制场景。 智能传感器
司智能传感器产品主要包括CMOS图像传感器、嵌入式指纹传感器、电磁传感器，其中，CMOS图像传感器和嵌入式指纹传感器的生产采取Fabless经营模式，公司专注于集成电路设计环节;电磁传感器的设计、制造和封装均由公司完成。公司智能传感器产品已进入比亚迪集团、三星、TCL、传音控股等知名品牌厂商的供应链体系并实现批量供货，主要产品情况如下:

产品类型	产品描述	关键应用领域
CMOS 图像传感器	CMOS 图像传感器是一种光学影像传感器，将图 像采集单元和信号处理单元集成在同一块芯片 上，利用感光二极管进行光电转换，将图像的光 学信号转换为电子数字信号，是摄像头模组的核 心元器件，对摄像头的光线感知和图像质量起到 了关键的作用，公司 CMOS 图像传感器产品可分 为车规级、工业级和消费级	消费电子、汽车电子、安 防监控、医疗设备等
电磁传感器	电磁传感器是将电流类、位置类、压力类等被测 物理量按一定规律转化为标准或其它所需形式电 信号输出的传感器，主要包括电流传感器和角度 位置传感器，公司电流传感器可以覆盖 100A- 2,500A 的监测范围，角度位置传感器可以实现 0.05 度的检测精度	汽车、变频器、UPS、电 焊机、光伏风能逆变系 统、智能电网、5G 电源等

其中公司车规级CMOS图像传感器主要包括PAL/NTSC模拟输出图像传感器和高清HD960PCMOS图像传感器，其中，高清HD960PCMOS图像传感器是采用车规级背照式结构(BSI)工艺和车规级IMBGA封装形式，具有优异的星光级图像效果和120dB宽动态表现。
公司的电磁传感器产品线较为丰富，其中，车规级多合一电流传感器可根据下游电机驱动控制器厂商的专业化需求进行定制化研发和生产，产品精度、线性度、响应时间均达到行业领先水平，拥有丰富的整车应用经验，产品性价比较高;角度速度位置类传感器可以适应复杂的环境，实现高精度测量，非接触式的设计使得产品寿命更长、噪声更低。
光电半导体
公司光电半导体板块涵盖的产品种类较多，基于在LED领域的技术积累，全力拓展LED光源及显示在汽车及工业上的应用，主要产品情况如下:
 

 

公司LED光源产品主要满足车规级LED光源的应用需求，2016系列灯珠和前大灯系列灯珠采用倒装结构芯片和热压共晶技术，配合高导热陶瓷基板和玻璃荧光片，可减少焊线工艺，提高产品可靠性和光色稳定性，已通过AEC-Q102要求的各项可靠性验证，广泛应用于远近光灯、昼行灯、转向灯等汽车照明系统。公司在LED应用方面拥有丰富的产品组合，P2.0车载显示屏整合了摄像头、5G通讯、GPS定位、PM2.5、温湿度检测等功能，具有稳定性强、智能管理、全面保护等特征。
2.3公司车规半导体商业模式
2.3.1经营模式：
半导体行业在整体经营模式上主要分为IDM模式和Fabless模式。IDM模式下，企业独立完成芯片设计、晶圆制造、封装测试环节，对企业的资金实力和技术能力有较高的要求;Fabless模式下，企业专业从事芯片设计，将晶圆制造、封装和测试业务外包给专门的晶圆制造、封装及测试厂商。
车规级功率半导体采用IDM模式生产，能够将设计与制造工艺、封装工艺与系统级应用更紧密的结合，形成技术闭环，提升产品性能及可靠性。此外，功率半导体定制化需求较高，不同应用对功率、频率和尺寸有不同的要求，需要针对不同客户开发不同的定制化产品。
基于行业内已经有标准、成熟的晶圆代工平台，公司智能控制IC及智能传感器业务主要采用Fabless经营模式，专注于集成电路的研发设计和销售，能充分发挥专业化的研发能力，更快速地响应市场需求。
2.3.2生产模式
公司目前主要采取“以销定产”的生产模式，根据直销客户和经销客户的销售订单及以销售预测制定生产计划。公司产品生产主要分为自产模式和委托加工模式。自产模式中，公司产品生产主要涵盖四个生产阶段，包括:生产策划、生产准备、生产过程管理以及产品入库。委托加工模式中，公司将晶圆制造、封装测试等环节委托给晶圆代工企业或封装测试企业完成，目前公司已经与台积电、中芯国际、华虹宏力等厂商建立了长期稳定的合作关系。
2.3.4销售模式
公司产品销售采取直销与经销相结合的方式。(1)直销模式公司销售人员在了解直销客户需求后，向客户发送产品样本进行测试验证。车规级产品通常需要完成的验证程序包括:初样工程验证——正样工程验证——车规级可靠性验证——产品定型——客户端应用验证;样品验证成功后，客户通常先向公司下达小批量订单，小批量产品经过再次验证后客户确认是否将公司纳入其供应商名单。

1. 经销模式

公司产品终端客户数量较多，部分销售需要通过经销商的销售渠道完成并进行日常维护。经销商根据下游厂商需求向公司下单，并以买断的形式向公司采购产品。公司建立了完善的经销商管理制度，经销商的导入需满足注册资本、员工人数、产品推广经验等相关标准，由产品部门、销售部门、运营部门共同对经销商资质进行评审，经销商导入完成后与公司签署框架协议。在销售订单管理方面，经销商按公司批准的价格于月底前滚动下达覆盖未来预测需求的正式订单。

2.4比亚迪半导体竞争优势

布局全面助力打造完整生态

比亚迪半导体覆盖较行业其他公司更为全面更为全面，广泛布局功率半导体、控制类芯片(MCU)、传感器(CIS、指纹传感器等)、光电半导体(照明LED)等业务。为形成完善的产业链布局，构建自主可控的技术基础。多个产品性能指标达到行业领先水平，形成了完整的车规级半导体应用生态。

先进的运营模式提高运营能力

在功率半导体领域，公司是国内领先的拥有芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试全产业链一体化经营能力的IDM半导体公司。车规级功率半导体面临着复杂的使用环境和应用工况，对产品的安全性、可靠性、处理能力、使用寿命和装配体积重量要求极高，其研发是一项综合性的技术活动，涉及到设计端与制造端多个环节的紧密结合。IDM模式帮助公司将设计与制造工艺、封装工艺、系统级应用更紧密的结合，通过设计部门与制造部门的有效协调，实现技术方案的突破与创新，提升产品可靠性，缩短新产品研发周期，保障自主知识产权，形成技术壁垒。

技术优势

公司始终奉行“技术为王，创新为本”的发展理念，高度重视基础科学的研究、产品工艺的创新和核心技术人员的培养，大力投入研发资源。公司核心技术人员均拥有深厚的专业学术背景和丰富的设计开发经验，多年来带领各产品线团队在功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体实现了多项技术突破并积累了丰硕的研发成果。公司拥有已授权专利1,167项，建立起了完整的自主知识产权体系，在芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试、系统级应用测试等环节均建立了较高的技术护城河。

产品优势

可靠性是衡量车规级半导体性能的重要指标，也是下游客户选择产品的重要考量因素。公司高度重视从研发到交付各环节的质量控制，按照质量管理体系IATF16949、可靠性标准AEC-Q系列、功能安全标准ISO26262等车规级半导体标准建立了完善的质量管理体系。公司通过产品与技术的不断迭代更新，积累了丰富的专有技术(Know-how)经验，打造了坚实的技术护城河。

完善的质量控制体系是保障产品可靠性的重要支撑，公司根据车规级半导体高可靠性的要求编制了相应的质量管理体系文件，制定了公司的质量方针和质量目标，质量控制贯穿研发、设计、生产等环节，通过严格的逻辑验证、仿真测试、样品系统级和应用级测试确保产品可靠性。同时，为控制委外加工风险，公司严格制定并实施从晶圆制造到封装测试的专业质量控制流程，对生产环节进行全面、及时的质量监控，有效保障芯片产品的品质。

2.5财务分析

2.5.1.营收与资产运营效率

营收稳定增长，盈利能力未来可期

2018-2020年及2021上半年营业收入分别为:13.4亿元、10.96亿元、14.41和12.35亿元，净利润分别为:1.04亿元、0.85亿元、0.59亿元和1.84亿元，综合毛利率分别为26.44%、29.81%、27.87%和32.64%，较为稳定。2019年由于新能源汽车补贴大幅退坡，行业销量下滑，主营业务收入下滑较大，公司2019年主营业务收入下降19.04%;2020年起，新能源汽车畅销车型陆续涌现，新能源汽车市场显著回暖，同时，汽车智能化配置提升，公司第三代半导体产品也进入商用期，推动公司主营业务收入大幅增长32.49%。

图表：主营业务毛利率

来源：公司财务报表

2.5.2资产负债结构分析

从2018年到2020年，公司资产和负债有所波动，但幅度相对稳定。公司预付款项净额从14,253,332.05元到11,625,948.62元，2021年1-6月公司预付款项大幅增长。主要原因是业务增长较快，采购量增加所致，合同无法履行的风险较小。2020年，负债端新增短期借款为3,010.00万元，公司资产规模和业务规模不断扩张，公司从商业银行取得的流动贷款主要用于营运资金的周转。

图表：比亚迪半导体负债结构

来源：公司财务报表

2.5.3.偿债能力分析

2018年至2021年上半年，虽然公司流动比率和速动比率总体呈上升态势，公司的流动比率分别为1.16、0.99、4.66和3.33，速动比率分别为0.81、0.71、4.24和2.98，高于行业平均值。公司流动资产可覆盖流动负债，具有较好的短期偿债能力;同时，2020年公司取得融资27.00亿元，公司偿债能力大幅提高，财务风险较小。公司流动性风险相对较低。公司目前负债水平合理，现金储备充足，具有较强的偿债能力。

图表：比亚迪半导体偿债能力分析

来源：公司财务报表

2.5.4.经营能力分析

2018-2020年度公司经营活动产生的现金流量净额成逐年增长态势。2021年1-9月，公司经营活动产生的现金流量净额为79,222.84万元，较上年同期增长44.71%。2019年，公司经营活动产生的现金流量涨幅下滑，主要是由于半导体行业下行及新能源汽车补贴大幅退坡影响

图表：比亚迪半导体经营活动产生的现金净流量

来源：公司财务报表

与同期净利润比重、增加趋势相匹配，反映公司的主营业务是其主要的利润来源，且现金流量的比重较大，企业经营的现金流充足，有助于抵御潜在风险。经营活动产生的现金流量净额与净利润存在一定差异的主要原因为:公司经营规模扩张较快使备货增加,存货及预付款项出现较快增长。

2.5.5.运营能力分析

公司应收账款周转率整体较为稳定，与同行业其他公司相比，公司应收账款的周转率较低，主要是因为公司与同行业可比公司的业务结构存在较大差异，同时下半年为汽车销售旺季，关联方会根据当前的销售情况及对市场的预期来制定销售目标和销售计划，因此公司第四度确认的收入及产生的应收账款较多。

存货周转率呈平稳增长且在2021年超过了大幅领先行业平均水平，企业的经营与资金周转能力持续进步。应收账款周转率保持总体上升趋势且接近于行业平均水平，表明良好的短期偿债能力。

图表：比亚迪半导体运营能力

来源：公司财务报表