2023年中国汽车半导体行业洞察报告

 

汽车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。

按功能可分为主控/计算类芯片（MCU、CPU、FPGA、ASIC和AI芯片等）、功率半导体（IGBT和MOSFET等）、传感器（CIS、加速传感器等）、车载接口类芯片、车用存储器等。“三化”（电动化、智能化、网联化）升级趋势下，汽车主要发生的变化为油驱变电驱、自动驾驶加速落地、智能座舱技术更加成熟，对AI芯片、IGBT、传感器等汽车半导体的需求随之增加。

1、发展环境

需求拉动：“三化”升级趋势下，汽车半导体需求持续旺盛

一是新能源汽车渗透率不断提升，汽车半导体需求持续扩大。根据汽车工业协会数据，2022年新能源汽车产销分别为705.8万辆和688.7万辆，同比增长96.9%和93.4%，2016-2022年均增长近55%，市场占有率达25.6%。半导体在新能源汽车上的应用较传统燃油车更为广泛，增加了电动机控制系统、电池管理系统等应用场景，带动功率半导体用量大幅提升。

根据Infineon数据，新能源汽车半导体含量为传统燃油车的两倍，2021年传统燃油车半导体单车价值量为490美元，新能源汽车半导体单车价值量近1000美元。

二是智能座舱和自动驾驶是智能网联汽车发展的两大方向，对大算力芯片、高性能传感器等需求大幅提升，智能化汽车所需芯片数量为传统汽车的8-10倍。目前，中国市场智能座舱渗透率已经超过50%。根据IHS预测，2023年中国市场智能座舱渗透率将达到64%。同时，我国自动驾驶已进入商业化运营阶段，2022年我国在售新车L2和L3的渗透率分别为35%和9%，预计2023年将达到51%和20%。总体来看，汽车电动化、智能化、网联化是驱动汽车半导体市场快速增长的重要因素。

政策支持：政策红利持续释放，推动汽车半导体市场繁荣发展

近年来，国务院、发改委、工信部等多部门密集出台汽车半导体产业相关的系列政策文件，大力鼓励和支持汽车半导体行业实现技术突破和完善国内产业链。2020年7月发布的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》（国发〔2020〕8号），从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面，全方位支持汽车半导体产业的发展。

2022年11月，三部门发布《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》（工信部联运行〔2022〕160号），提出统筹推动汽车芯片推广应用、技术攻关、产能提升等工作，保障了汽车半导体产业链稳定运转。同时，北京、上海、广州等地区均发布相关政策，从技术创新、项目建设、资金支持、标准制定等层面，有力推动国内汽车半导体全产业链提质升级。

2、发展现状

产业链结构：由上游半导体材料和设备、中游半导体制造商、下游系统和整车制造企业三部分组成

（1）产业链上游由基础半导体材料和设备构成。基础半导体材料按照应用环节可分为晶圆制造材料与封测材料。其中，晶圆制造材料主要包括硅片、特种气体、CMP抛光液等；封装材料主要包括封装基板、包封材料、陶瓷基板等。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2021年晶圆制造材料占比62.8%，封测材料占比37.2%，而硅片是价值量最高的半导体材料，占晶圆制造材料超33%。从硅片制造商竞争格局看，日韩厂商高度垄断，国内厂商正加大研发投入，加速实现国产替代，如沪硅产业、立昂微、中环股份等企业。在半导体设备领域，美日技术领先，高技术含量设备如EUV光刻机、DUV光刻机、ALD设备等国产化率均低于1%。随着我国加大科研投入，走独立创新之路，未来半导体设备国产化率将进一步提升。（2）产业链中游由汽车半导体制造商构成。在功率半导体领域，IGBT是当前新能源车中应用最广的功率半导体，而碳化硅MOSFET高压下性能优越，也将迎来大规模应用。从竞争格局看，中高端MOSFET及IGBT市场主要被欧美日企业所垄断，国内厂商如斯达半导正在加紧布局。在主控/计算类芯片领域，我国车规级MCU芯片市场目前主要被国外厂商主导，国内厂商渗透率较低，但随着国内在相关技术上的不断突破，相关公司不断发展，包括四维图新、兆易创新、芯海科技等，将彻底扭转现有局面。随着智能驾驶功能的成熟，车规级AI芯片的需求持续上涨，其能够满足自动驾驶和智能座舱的高性能、大算力的需求。国内品牌发展迅速，且产品更新速度快，与国内整车厂广泛合作，以地平线、华为最为突出。（3）产业链下游由系统制造、仪器制造和整车制造企业构成。系统制造包括车联网系统、辅助驾驶系统等，仪器制造包括中控仪表、雷达制造等。整车制造企业包括传统车企，如比亚迪、上汽、长城、东风、吉利等，及理想、蔚来、小鹏、问界、哪吒等造车新势力。目前，我国整车企业开始向汽车芯片布局，且多采用投资芯片公司、进行资本合作等方式完善自身芯片供应链，以加速研发进程和减轻研发资金压力。

市场规模 ：我国汽车半导体市场规模呈现波动增长趋势

近年来，我国汽车半导体市场空间广阔，保持波动上升态势。根据Omdia数据，2016年我国汽车半导体市场规模为80亿美元，2020年由于疫情导致汽车芯片供给短缺，汽车半导体市场规模下降到110亿美元。2020年下半年，中国汽车市场快速复苏，且随着汽车电动化、智能化、网联化程度不断提高，车用芯片的需求持续提升，推动我国汽车半导体市场规模不断攀升，到2022年增长至158亿美元，近六年（2016-2022年）年均增长12%。

市场结构 ：功率半导体在纯电动车型中占比更高

根据Strategy Analytics数据，在传统燃油车中，MCU价值占比最高为23%，其次为功率半导体占21%，传感器占比为13%。功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。在纯电动车型中，由于电动机和电控系统取代传统机械结构的动力系统，使功率半导体用量大幅提升，占比达55%，其次为MCU占11%，传感器占比为7%。

3、发展趋势

汽车新三化引领变革，半导体材料向碳化硅和氮化镓演进，国产替代成趋势

电动化、网联化、智能化成为汽车产业发展的潮流和趋势，对高频、高速计算、高速充电的需求持续提升，而硅和砷化镓的温度、频率、功率等性能难以提高，因此具备高能效、低能耗等特征的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）半导体材料将逐步替代硅基器件成为市场主流。

未来，SiC半导体在中高端场景优势更明显，特别是需要高压、高能量密度的应用场景，如充电桩、车载充电机及电驱系统等。GaN器件主要以GaN晶体管为主，随着成本下降，GaN器件有望在中低功率领域替代二极管、MOSFET等硅基功率器件。

从国内市场看，汽车半导体产业发展迅速，时代电气、斯达半导、比亚迪半导体等公司在SiC MOSFET产品线上积极布局，闻泰科技、三安光电、士兰微等公司也正在切入GaN FET产品线，产业规模和国际竞争力逐渐提升，国产替代前景可期。

 

作者：36氪研究院

来源：36氪研究院