目前,我国2020年前三季度整体乘用车销量1337.6万辆,其中新能源车销量为65万辆,而假设每个月200万辆销量,占比不到5%。预计2020年新能源销量在120万辆左右,市场渗透率4.8%。2025年渗透率目标为20%,要实现该目标意味着接下来5年新能源汽车占比要提升15%,每年渗透率平均提升约3%,对应约75万辆的增量。
展望2021年,我国将成为拉升新能源车增量的主要地区:一方面,多项政策拉动车辆销售与充电站设立;另一方面,对外牌车施行严格限行措施的一线城市如上海,新能源车牌不在限行规范内等,在多方面的刺激下,新能源车的销售将回升至全球平均值之上。
新能源汽车景气度高企
全球汽车市场规模超过3.5亿美元,年均销量9000万辆左右,汽车行业成为一个庞大的支柱性产业。2009年中国汽车销量首次超越美国,至今已连续11年稳居全球第一大汽车市场,近几年汽车销量稳定在2500万辆/年左右。
2010年新能源汽车被国务院确定为七大战略性新兴产业之一,行业于2014年后开始进入高速增长通道,从2015年开始国内新能源车销量稳居全球第一。2019年中国新能源汽车销量共计120.6万辆,占全球221万辆的一半以上。2020年11月,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》(以下简称《规划》),提出到2025年,新能源汽车新车销量将达到汽车总销量的20%,预计500-600万辆。未来5年中国的新能源汽车行业将迎来近40%的复合增速,显示行业超高的景气度。
新能源汽车优势明显
汽车电动化推动功率半导体量价齐升
汽车电子拉动半导体整体需求从传统燃料汽车到新能源汽车,半导体在汽车领域的占比逐年增加,汽车含硅量大大提升。2019年全球半导体行业市场规模为4121亿美元,其中汽车行业贡献12.3%的营收。2010-2019年汽车成为半导体行业需求增长最快的行业,年复合增速高达9.2%,远高于半导体行业整体3.7%的增速水平。
半导体价值倍增
从单车半导体价值量看,混动汽车和纯电动车半导体价值分别为735美元和750美元,相比传统燃油汽车450美元大大增加。在传统燃油汽车中,功率半导体主要用在启动、停止和行车安全等领域。按照传统汽车中半导体价值450美元,功率器件为50美元,占比10%左右。由于新能源汽车电池动力模块都需要功率半导体,混合动力汽车的功率器件占比增至40%,纯电动汽车的功率器件占比增至55%。按照纯电动汽车半导体单车价值750美元计算,功率半导体单车价值量约为455美元,相比传统汽车新能源车队功率半导体需求提升接近9倍。
新能源汽车半导体主赛道:功率半导体
新能源汽车功率半导体市场空间测算
根据全球新能源乘用车销售量预计2025年约2100万辆推算,按微混(525元)、插电混动(2100元)和纯电(3185元)三类车型功率器件成本估算,2025年全球新能源汽车功率半导体市场空间约370亿元。按照我国新能源汽车产量有望在2025年实现600万辆左右估算,考虑功率半导体价格涨幅,按纯电动车EV功率器件800-3500元/辆,插电混动车PHEV(燃油动力系统上外挂电动系统)功率器件均为2100元/辆,预计国内新能源车功率器件市场空间2025年将增至160亿元。
IGBT市场规模空间较大,全球IGBT市场2018年规模约为62.24亿美元,预计2025年达到95亿美元。我国IGBT市场规模2019年达155亿元,根据Trendforce预测,受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加,中国IGBT市场规模将持续增长,预计到2025年中国IGBT市场规模将达到526亿元(75亿美金),年复合增长率达19.11%。
竞争格局。目前IGBT芯片基本都被外资垄断,我国IGBT高度依赖进口。根据英飞凌对2018年全球市场格局的统计,模组端斯达半导作为唯一国产公司跻身前十位,市场占比2.2%。从汽车功率半导体公司上看,前5大企业主要为英飞凌、STM等外资企业,市占率达到63%,整体市场还是被海外垄断。
第三代半导体由于在物理结构上具有能级禁带宽的特点,又称为宽禁带半导体,主要是以氮化镓和碳化硅为代表,其在半导体性能特征上与第一代的硅、第二代的砷化镓有所区别,使得其能够具备高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高电子饱和漂移速率等优势,从而能够开发出更适应高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的小型化功率半导体器件,可有效突破传统硅基功率半导体器件及其材料的物理极限。
目前SiC市场渗透率相对较低,根据Cree对SiC器件的预测,18年全球SiC的器件销售额4.2亿美元,预计在2024年达到50亿美元。特斯拉2018年将SiC用于Model3后,超过90%电动车厂决定要用SiC,整个电动汽车产业链出现SiC缺货。
国内外功率半导体代表企业
公司在汽车半导体领域深耕多年,近20年公司汽车半导体收入逐年上升,复合增速约为10.1%。随着2015年新能源汽车市场的增长,汽车半导体收入增幅及市场份额逐年扩大,目前公司已成为汽车半导体最大的供应厂商。2020年第三季度汽车事业部收入10亿欧元,环比增加29.08%,同比增加17.81%。根据公司三季报说明,收入大幅增加主要源于电动车以及MCU销量的增加。从收入构成上看,2020年公司功率半导体收入55%,其中约一半来自于新能源汽车和自动驾驶部分的需求。
从公司历史估值情况看,2020年公司PE倍数持续走高,在2020年9月后市盈率大幅上升,究其原因主要是新能源车欧洲市场2020年的爆发。根据欧洲汽车制造商协会(ACEA)的统计,欧洲新能源车注册量在2020年明显增加,第三季度大幅增加至27万辆左右,同比增加221.6%,环比增加111.69%。
作为全球领先的IGBT企业,三菱电机在中等电压、高电压IGBT领域处于领先地位。根据IHSMarkit2018年报告,2017年全球市场占有率为17.90%,仅次于英飞凌。
审核编辑:郭婷
原文标题:深度解析!汽车上的功率半导体
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