汽车半导体：需求爆发叠加国产加速，汽车芯片十年腾飞期开启-上

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汽车半导体：需求爆发叠加国产加速，汽车芯片十年腾飞期开启-上

2022-06-09 11:47:11

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1. 电动化、智能化引领汽车半导体单车价值量提升

1.1. 电动平台替代传统内燃机平台，推动智能化发展

电动车采用以电源、电驱、电控为核心的三电系统替代发动机和变速器等。纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统等。动力电池输出电能，通过电机控制器驱动电机运转产生动力，再通过减速机构，将动力传给驱动车轮，使电动汽车行驶。电动车省略了内燃引擎、燃料系统、进气系统、排气系统及点火装置等，因此零部件数量相比普通燃油车减少约 1/3，机械结构大幅简化。

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电源系统包括动力电池、电池管理系统（BMS）、车载充电机及辅助动力源等。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况，对动力电池的端电压、内阻、温度、蓄电池电解液浓度、电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等状态参数进行检测，并按动力电池对环境温度的要求进行调温控制。

电驱动单元主要包括电驱动电机、逆变器，与减速器等。驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置驱动或直接驱动车轮。减速器是用来调整车辆的扭矩、速度等，作用类似于变速箱。电控系统包括电机控制器和整车控制器（VCU）。电机控制器从整车控制器获得整车的需求，从动力电池包获得电能，经过自身逆变器的调制，获得控制电机需要的电流和电压，提供给电动机，使得电机的转速和转矩满足整车的要求。

电机控制器内含功能诊断电路，当诊断出现异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器，起到保护的功能。VCU 是电机系统的控制中心，它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给电机控制器，根据驾驶员输入的加速踏板和制动踏板的信号，向电机控制器发出相应的控制指令。 VCU 还将与汽车行驶状况有关的速度、功率、电压、电流等信息传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。

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电动机控制延迟低、电池容量大，电动化推动智能化发展。

一方面，发动机控制比电机控制更复杂，电机对指令的响应速度和准确性极高，使得自动驾驶可以获得更低的操作时延。另一方面，传统燃油车的电池容量不够，难以满足自动驾驶和智能化的用电需求，而增加更大的电池系统将使得汽车结构更为复杂，纯电汽车天然具有足够的电池容量和充放电系统，更符合未来智能化的需要。

1.2. 电气架构由传统分布式向域控制器发展，最终向中央集中式发展

ECU 是汽车电子设备的核心电控装置。ECU（Engine control unit）即汽车电子控制单元，又称“行车电脑”，是由输入接口、MCU 和输出接口组成的电子控制装置，是汽车电子设备的核心。ECU 的作用是根据所存储的程序对传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断，然后输出指令给执行器，控制有关执行动作，达到快速、准确控制被动部件的工作目的。整块电路板设计安装于一个铝质盒内，通过卡扣或者螺钉安装于车身钣金上。

汽车 ECU 种类繁多，遍布三大电控系统。由于 ECU 是汽车控制的关键，汽车三大电控系统发动机、底盘、车身均需要 ECU，小到雨刷、座椅控制，大到转向、发动机控制，因此汽车 ECU 种类繁多。如发动机电控系统中需要发动机 ECU 控制发动机供油、点火、怠速等，底盘电控系统中需要变速器 ECU 控制自动变器的升挡、降挡、锁止等，车身电控系统需要门窗 ECU 控制门窗的闭锁、开锁等。

传统汽车主要采用分布式 ECU 架构，汽车功能增加主要靠 ECU 数量的堆叠。随着发展，ECU 数量逐步提升。分布式架构下汽车各个功能由不同的单一ECU 控制单元来完成，通过 ECU 的累加来实现更多的功能，汽车的主体架构不发生改变。根据 OFweek 电子工程官网数据，目前普通汽车上的 ECU 数量为 50-70 个，高端汽车上的ECU 数量超过 100 个。

传统分布式架构面临挑战，制约汽车电动化智能化发展。

随着汽车智能化发展，汽车的功能逐渐增加，ECU 数量快速增长，靠传统分布式架构面临许多问题，主要体现为：

连接线束的难度和成本上升。随着 ECU数量的增加，每个 ECU 都需要与总线连接，整车的线束会越来越臃肿，带来整车成本和重量的大幅上升。此外，ECU 的成倍增加还会带来总线信号数量的几何量级攀升，对总线带宽负载带来巨大挑战。

ECU 出现冗余重叠，不利于升级和维护。汽车智能化要求对汽车的功能进行快速的升级迭代，OTA 升级逐渐成为大趋势。不同功能的 ECU 由不同的供应商提供，底层软件和驱动各异，后期需要不同的供应商来更新和维修。而传统的电气架构里面许多功能是由两个甚至多个 ECU 控制器共同配合完成的，功能升级涉及到多个控制器的同步更改，因此大大增加了功能拓展升级的成本。此外，不同的 ECU 还可能存在功能重叠，造成算力和成本浪费。

高级别辅助驾驶等功能需要不同 ECU 之间高度协同，传统架构处理效率较低。实现自动驾驶需要视觉、雷达、高精度地图以及车辆车身控制的共同参与。传统架构下多 ECU 协同能力有限，沟通效率较低，难以胜任高级自动驾驶任务。

电气架构往域集中式架构发展，未来进一步向中央集中式架构变化。随着传统分布式架构不再适应汽车发展的需要，域控制的概念被提出并逐渐接受。博世将整车划分为五个域，全车主要分为动力域、底盘域、车身控制域、信息娱乐域、ADAS（智能辅助驾驶）域。单个域主要有域控制器（DCU）进行计算和控制。各个域之间通过千兆以太网连接，以此解决实时性问题与传导问题，而每个域与自己分管的子系统之间通过 CAN，CAN-FD 以及百兆以太网连接通信。各个域控制器还会逐渐出现功能融合。

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以特斯拉电气架构为例，model 3 将整车分为四个域，包括中央计算模块 CCM （负责娱乐信息系统，辅助驾驶系统和车内互联通信）、前车身控制（负责雨刮、前电机控制器、车灯等等）、左车身控制模块 LBCM（负责左车灯、门窗以及转向制动等）、右车身控制模块 RBCM（包括底盘安全系统、动力系统、热管理等等）。未来电气架构的最终发展方向为统一的中央集中式控制。

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ECU 功能简化，域控制器中需要采用更强算力和功能的 SoC 等定制芯片集中处理。在如此的架构变革下，硬件与硬件，硬件与软件发生解耦，ECU 功能逐渐被简化，往往承担最简单的执行层面的控制功能。而软件算法、数据处理将集中在域控制或者中央控制器的处理芯片中进行，也便于进行后期的OTA 升级。因此对算力更强的 Soc 和 MCU 芯片提出了更多需求。

1.3. 自动驾驶催生传感、存储与计算的需求

1.3.1. 自动驾驶渗透率提升

当前正处 L2 到 L3 升级的窗口期。我国基于六大标准发布了针对自动驾驶功能的《汽车驾驶自动化分级》国家推荐标准，将驾驶自动化系统划分为 L0 到 L5 六个级别，分别对应应急辅助、部分驾驶辅助、组合驾驶辅助、有条件自动驾驶、高度自动驾驶、完全自动驾驶。

其中，L2 开始拥有 ICC 集成式巡航辅助功能，在持续车辆横向和纵向运动控制方面，可由驾驶自动化系统完全负责。

L3 为驾驶自动化分水岭，在 L3 之前的驾驶自动化都只能算驾驶辅助系统，L3 阶段的自动驾驶汽车可以在某些特定的场景和路段下实现自动驾驶，但如果有突发情况还是需要驾驶员接管，L3 的汽车将有条件实现 TJP 交通拥堵辅助功能。

目前主流车企如特斯拉、蔚来等的辅助驾驶处于 L2 及以下级别，L3 以上的商业化落地与普及需要一定的时间。

L2 方案成熟，进入量产阶段，L3 级技术有序推进。

根据《全球和中国 ADAS 和自动驾驶 Tier 1 供应商研究报告（2020-2021）》，Tier 1 供应商积极推动 L2 级自动驾驶量产，2020 年 1-11 月，全球 Tier 1 供应商合计推动 57 个汽车品牌推出 208 款 L2 车型，销售量达 260 万辆，同比增长 118.9%。

2021 年 3 月本田正式发售全球首款获法律许可的 L3 级自动驾驶车辆 Legend EX；宝马将为 7 系配备 L3 级自动驾驶，预计 2022 年下半年上市；2021 年 12 月，奔驰 L3 级自动驾驶系统 DRIVE PILOT 获得德国联邦交管局的上路许可，将于 2022 年搭载奔驰 EQS 或奔驰 S 级上市。

产业链各方力量的持续推动支撑 ADAS 赛道的中长期成长，ADAS 赛道具备高确定性。

1）造车新势力入局带动 ADAS 渗透率提升。

新能源汽车市场，蔚来、理想、小鹏等造车新势力在ADAS领域保持较大的投入，以保证在智能化上的领先地位。根据《2021 中国乘用车自主品牌主机厂 ADAS 和自动驾驶研究报告》，2021 年，以小鹏、理想、蔚来、极狐为代表的新势力车企率先实现 L3 级装配上车或示范演示，2021 年 1-8 月中国 L3 级 ADAS 系统装配量达 1.7 万辆，装配率 0.3%。

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2）传统车企加速追赶。

相较于新能源汽车，传统燃油车 ADAS 渗透率较低，造车新势力在 ADAS 领域的持续迭代有望倒逼传统车企加速追赶。例如，吉利在 G-pilot 智能驾驶路线规划中规划 2015 年实现中国品牌 ADAS“零”的突破，2018 年实现中国品牌 L2 级第一次量产，2020 年局部工况实现高度自动驾驶，2022 年计划实现 5G 协同高度自动驾驶，202X 年计划实现 5G NR+边缘计算协同式城市自动巡航。目前，吉利已在轿车、SUV 与 MPV 全品类上已经实现 L2 级别技术全覆盖。

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3）科技大厂积极参与。

苹果、华为、百度等科技大厂入局造车，我们认为科技大厂的技术和人才积累强大，在自动驾驶算法的开发调教上具有较大的优势，能够有效推动自动驾驶技术的发展与落地。

近年各国家和地区纷纷出台汽车评级标准，将 AEB、LDW、FCW 等自动驾驶功能纳入汽车评级体系。同时，主要国家政策端纷纷拟定商用车搭载 AEB 时间表，国内多项政策出台规定部分商用车要搭载 ADAS 系统。

受政策端影响，国内商用车 ADAS 方案纷纷发布。2019 年底，一汽解放 J7 高端智能重卡发布，搭载“挚途领航”智能驾驶辅助系统，整车硬件方面主要增加了车载雷达、摄像头等配置；2019 年底，陕汽重卡德龙 X6000 亮相，配备 LDW、DMS、环境监测系统、ACC、AEBS 等 ADAS 系统。

综合上述因素的驱动催化，全球主要主机厂商纷纷出台清晰的自动驾驶时间表规划。中期维度看，L3 级别预计于 2022 年开始逐步起量，L4 级别自动驾驶车型有望于 2025 年集中爆发，带动汽车传感器市场高速成长。

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L3 级别自动驾驶有望在 2023 年迎来较大放量。

我们测算，未来几年内 L2 级别的智能车将成为全球市场主力，2020 到 2025 年，全球 L2 智能驾驶渗透率从 16%增长到 38%，L1 智能驾驶渗透率将先增加，之后逐步被更高级别取代，2023 年 L3 开始量产，到 2025 年 L3 智能驾驶渗透率达 8%；中国市场 L2 依旧是主力，2025 年渗透率达 35%，L1 渗透率逐年递增，2023 年之后 L3 智能驾驶渗透率和全球持平。由于各地法规限制，我们预计全球包括中国 L4+智能驾驶渗透率较低，2025 年维持在 1%左右。

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1.3.2. 多传感器融合提供冗余，用量随自动驾驶程度提升，带来细分赛道机会

自动驾驶分为感知层，决策层和控制执行层面。感知层负责使用车载传感器捕获的数据来估计汽车的状态和创建环境的内部表示，例如 LIDAR，RADAR，摄像机，GPS，IMU，里程表等，以及有关传感器模型，道路网络，交通规则，汽车动力学等的先验信息。

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决策层则负责将汽车从初始出发位置导航到用户定义的最终目的地，在此期间要考虑汽车状态和环境内部展示，以及交通规则和乘客的舒适度。执行层指系统在做出决策后，替代人类对车辆进行控制，反馈到底层模块执行任务。

车辆的各个操作系统都需要能够通过总线与决策系统相连接，并能够按照决策系统发出的总线指令精确地控制加速程度，制动程度以及转向幅度等驾驶技术。其中感知层作为汽车的“眼睛”对应于车载雷达、摄像头、其他车内传感器，而决策单元通过自动驾驶芯片对得到的传感器数据进行处理，将决策传递给控制单元进行车身控制等。

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感知层细分赛道存在技术成熟度差异，摄像头厂商业绩确定性较高，激光雷达仍处初期想象空间巨大。感知层主要包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达，超声波雷达四大细分市场。

光学摄像头领域的技术趋于成熟，在光学镜头和 CIS 领域国内均有厂商具备高竞争力。激光雷达尚处技术发展初期，近期众多汽车厂商逐步推出搭载激光雷达的量产车型，激光雷达前装量产正进入从 0 到 1 和从 1 到 N 的叠加周期，市场存在巨大机遇。毫米波雷达的技术成熟，但短期国内厂商缺乏竞争力。

当前毫米波雷达市场主要为博世、大陆等传统零部件巨头垄断。超声波雷达技术成熟，成本相对低廉。超声波雷达模组的主要生产商有博世、法雷奥、村田、尼塞拉、电装、三菱、松下、同致电子、航盛电子、豪恩、辉创、上富、奥迪威等。传统的超声波雷达多用于倒车雷达应用，这部分市场基本被博世、法雷奥占据，国内鲜有进入前装市场的厂商。

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任意单一类别传感器均存在自身局限性，并无一类传感器可胜任所有自动驾驶场景需求，多传感器融合（摄像头+多种雷达方案）以满足所有自动驾驶需求的解决方案成为必要。

图 14：任意类别传感器均存在自身局限性，多传感器融合成为必要

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随自动驾驶等级提升，感知层硬件配置要求相应提高，摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达的性能和数量要求均有所提高。只用光学摄像头的纯视觉方案具备一定的成本优势，能够满足当前 L2 级别 ADAS 感知需求，L3 级别以上激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达用量将显著增加。

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2. 功率半导体：汽车电动化趋势下的确定性高增长

2.1. 功率半导体：电能控制的核心器件，新能源汽车带来广阔成长空间

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。功率半导体可分为功率 IC 和功率分立器件两大类，二者集成为功率模块（包括 MOSFET/IGBT 模块，IPM 模块，PIM 模块）。

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2.2. 电动化趋势下，新能源汽车功率半导体需求快速提升

新能源汽车全球加速普及，电动化、智能化和网联化为功率半导体带来广阔市场。为了完成《巴黎气候协定》的目标，全球多数国家已明确碳中和时间，我国预计 2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和。随着碳中和目标推进，新能源汽车行业迎来快速发展期。

预计到 2025 年全球新能源汽车渗透率达 20%，我国达 34%领跑全球。我们假设 2021 年后全球包括中国汽车销量以每年 3%的增速缓慢增长，新能源汽车保持高速增长，测算出 2025 年全球汽车销量达 9020 万辆，新能源汽车渗透率达 20%，新能源汽车销量为 1804 万辆；2025 年中国汽车销量达 2957 万辆，其中新能源汽车渗透率达 34%，新能源汽车销量为 1000 万辆，领跑全球。

新能源汽车（混合动力汽车或纯电动汽车等）半导体含量显著高于传统汽车。其中，新能源汽车功率半导体用量及规格均高于传统燃油车，功率半导体约占每辆车半导体价值量增量的四分之三。英飞凌 Q4 FY2021 财报披露数据显示，一辆配备传统内燃机的汽车的平均半导体含量为 490 美元，轻混合动力汽车为 600 美元，全混合动力为 890 美元，插电式混合动力及纯电动汽车为 950 美元。其中，功率半导体约占每辆车半导体价值量增量的 85%。

与传统燃油车和弱混合动力汽车相比，电动汽车并无发动机和启停系统，但由于电力转换与控制要求提升，因而多出主电控（电驱）、车载电动空调、DC-DC、OBC、电池管理系统（BMS）等部件，带动功率半导体需求提升。

功率半导体的增量具体可拆分为：

（1）主传动/逆变器：一般选用 Si 基 IGBT （模块）、SiC 基 MOSFET；

（2）充电器（OBC）：开关频率较高，一般选用采用驱动功率为 3-6KWSi 基 MOSFET、10-40kW 的 Si 基 IGBT、SiC 基 MOSFET；

（3）DC-DC 转换：涉及低电压直流转换，一般选用 Si 基 MOSFET；

（4）高压辅助驱动：高压配电，一般选用 Si/SiC/GaN MOSFET（模块）；

（5）电池管理系统（BMS）：低电压，一般选用 Si 基电池管理 ICs。

新能源汽车对功率半导体规格要求远高于传统燃油车，IGBT 模块因此成为新能源汽车领域功率半导体主流选择。

传统燃油车的电压功率要求较低，一般要求动力总成电压为 30-40V、电助力制动器电压为 60-80V、点火器电压为 40-80V 及单车平均电气功率≤20kW，此场景下一般选用低导通阻抗的高性能低压 MOSFET。

相较而言，纯电动汽车（EV）或混合动力汽车（HEV）的核心在于高压（200-450V DC）电池及其相关的充电系统。纯电动汽车主电机驱动一般要求功率器件的驱动功率在 20-150kW，平均功率约在 70kW。由于较高的驱动功率、电压以及高能耗敏感度，电动车厂往往会采用导通压降小、工作电压高的 IGBT 模块，而非在传统燃油车中采用的 MOSFET。

国内新能源汽车领域功率半导体量价提升逻辑下，广阔需求端空间为国产替代提供支撑。

结合新能源汽车较传统燃油车在功率半导体单车价值量上的显著增量，及国内市场新能源汽车销量及渗透率的持续提升，预计国内新能源汽车领域的功率半导体需求将在未来五年内快速提升，为国产替代提供需求端基础。

预计到 2025 年全球新能源汽车 IGBT 规模接近 40 亿美元，中国达 22 亿美元。根据产业链调研，通常新能源汽车 IGBT 的单车价值量在 300 美金左右。我们假设新能源汽车双电机的渗透率逐年提升，IGBT 受益于景气周期先涨价，之后由于技术成熟、市场竞争等因素价格逐渐下降；假设 SiC 的渗透率逐年增加，对 IGBT 形成一定的替代。

我们测算出 2025 年全球新能源汽车 IGBT 的规模达到 39.78 亿美元，5 年 CAGR 为 39.4%；中国达到 22.05 亿美元，5 年 CAGR 为 46.5%，中国将成为全球新能源汽车 IGBT 主要的市场。

2.3. 海外缺芯叠加国内新能源汽车爆发，国内企业迎来发展窗口期

供给端，缺芯问题在以英飞凌为代表的功率半导体厂商中依然明显，IGBT 和 MOSFET 为代表的功率半导体交期依然维持稳中有升态势，预计未来四个季度供给端紧张难以缓解。

从货期角度看，英飞凌 IGBT 和 MOSFET 货期自 2020Q1 起持续提升，2021Q4 整体交货周期依然普遍保持在 40-50 周，而不缺货情况下交货周期一般仅在 10-16 周。

考虑到供给端扩产周期一般需要 9-12 月甚至更长，当前 Fab 厂产能已普遍排至 2023 年，结合新能源汽车和光伏领域需求的持续增长，预计未来四个季度内仍是供给偏紧状态。

结合前节讨论的国内新能源汽车市场的高景气度，功率半导体市场存在较大供需错配，行业缺芯凸显芯片国产化瓶颈现状，给予国产厂商难得的“试错”机会，国产厂商迎来供应链导入良机。

芯片供应链恢复时间不确定，缺芯致使下游需求方提高了对国产芯片产品的试错容忍度并选择国产厂商产品以解决部分燃眉之急，为芯片企业提供了绝佳的导入机会，在得到客户验证通过并大规模放量后，国产芯片厂商将进一步巩固其行业地位并实现更高的国产化率和延续本土化趋势。部分厂商正抓住国产替代的机遇窗口，在各自领域取得突破，实现业绩规模快速增长。

在新能源汽车领域，国内功率半导体企业已有进展，部分厂商开始在新能源汽车特别是 A 级车领域实现批量供货：

比亚迪半导体：

（1）IGBT 领域：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%，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。

（2）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。

斯达半导：

2021 年公司新能源行业营业收入为 57,146.05 万元，较去年同期增长 165.95%。车规级 SGT MOSFET （split-gate trench MOSFET）开始小批量供货。

2021年，公司生产的应用于主电机控制器的车规级 IGBT模块持续放量，合计配套超过 60 万辆新能源汽车，其中 A 级及以上车型配套超过 15 万辆，同时公司在车用空调，充电桩，电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。

同时，公司在用于车用空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。

时代电气：

在其新兴装备业务板块中，针对新能源汽车行业已面向市场推出多个平台的电驱系统产品，应用于纯电动、混合动力乘用车，同时已与一汽集团、长安汽车等国内一流汽车制造商开展深入项目合作，实现批量产品交付业绩。

此外，公司募投新能源汽车电驱系统研发应用项目，拟以电驱系统为主推产品，利用公司自主 IGBT 的资源优势，突破扁线/油冷电机集成应用、SiC 模块应用、双面冷却模块应用等多项研发应用技术。

士兰微：

2021 年，基于公司自主研发的 V 代 IGBT 和 FRD 芯片的电动汽车主电机驱动模块，已在国内多家客户通过测试，并已在部分客户批量供货。目前公司正在加快汽车级和工业级功率模块产能的建设。2021 年，公司分立器件产品的营业收入为 38.13 亿元，较上年增长 73%。

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2.4. 布局未来：SiC 加速渗透，进一步打开行业天花板

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。以 SiC 与 GaN 为代表的第三代宽禁带半导体功率器件具有高击穿电压、高功率密度、耐高温、高频工作等优势，适用于大功率、高频率与恶劣的工作环境，解决 Si 基器件痛点。

在主要三代化合物半导体材料中，SiC 最适合用于新能源汽车领域，而 GaN 更适用于射频领域。SiC 与 GaN 相比，具有更高的热导率和崩溃电压，因此在高温和高压领域应用更具优势，适用于新能源汽车、快充充电桩、光伏和电网等 600V 甚至 1200V 以上的电力领域。在新能源汽车领域，SiC 功率器件将主要用于逆变器、OBC 和 DC/DC 转换。

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SiC 相比传统 Si 基器件主要有三点优势：

（1）体积小、重量轻、散热强：SiC 的热导率是 Si 的大约 3 倍，热量更容易释放，同时 SiC 的热损耗更小，因此冷却部件可采用更小型产品，有利于实现器件的小型化、轻量化；根据英飞凌数据，采用 SiC 器件的逆变器体积相比硅基能减少 50%-80%；

（2）能量损耗更低：根据英飞凌数据，SiC-MOSFET 单管与 IGBT 单管相比，能量利用率大约提升 5%，模块化之后能量效率能够提升 10%左右。因此 SiC 能提升电池的续航里程或以更小尺寸电池实现同等的续航里程，从而降低电池成本；

（3）高频：SiC 的电子饱和漂移速率是 Si 的 2 倍，可以实现比 Si 基 IGBT 更高的工作频率。

尽管性能优越，受制于高昂的成本，当前 SiC 在新能源汽车领域渗透率较低。

由于生产设备、制造工艺、良率与成本的劣势，碳化硅基器件过去仅在小范围内应用。根据比亚迪半导体招股说明书，目前国际主流 SiC 衬底尺寸为 4 英寸和 6 英寸，晶圆面积较小、芯片裁切效率较低、单晶衬底及外延良率较低导致 SiC 器件成本高昂，叠加后续晶圆制造、封装良率较低，且载流能力和栅氧稳定性仍待提高，SiC 器件整体成本仍处于较高水平。

预计 SiC 市场规模未来几年快速提升，2025 年全球新能源汽车用 SiC 功率器件规模达 37.9 亿美元，中国达 21 亿美元。根据产业链调研，通常一辆新能源汽车中整车主驱逆变器、OBC 以及 DCDC 转换器用到的 SiC 价值量在 900-1000 美元左右；假设到 2025 年单车 SiC 成本下降 30%，到 700 美元左右，渗透率提升到 30%。

我们测算出 2025 年全球新能源汽车 SiC 器件规模达 37.9 亿美元，5 年 CAGR 为 64.5%；国内市场达 21 亿美元，5 年 CAGR 为 72.6%，中国将成为全球新能源汽车 SiC 器件主要市场。