方正证券：特斯拉拐点已至
半导体重新定义汽车
2020年02月04日 23:25
新浪财经综合
作者：方正证券科技团队
特斯拉：半导体重新定义汽车
特斯拉是高速行驶的“智能手机”，是插电行走的“服务器”。特斯拉不仅仅是
新能源汽车的革命，更是汽车含硅量跃迁性的提升，单车用的半导体成本是手机的几十倍以上。从功率半导体，CIS，存储器到半导体设备材料，整个产业链都会受益。
1、功率IGBT是特斯拉的“大脑”。汽车动力系统=电池+电驱（电机+电控），电控接收整车控制器的指令，以控制整车的运动。电控中主要是逆变器，逆变器主要是IGBT模块，所以IGBT模块相当于汽车动力系统的“CPU”。
2、摄像头CIS是特斯拉的“眼睛”。数量上，倒车后视，环视，前视，转弯盲区等Level3以上的辅助驾驶需要18颗摄像头。单功能上LFM防闪烁，低光可靠性，HDR宽动态对像素也提出要求，纯800万像素的摄像头就需要5颗。
3、存储器Flash是特斯拉的“记忆”。特斯拉自研FSD芯片存储单元的数量与性能大幅提升，是无人驾驶迈向更高层次重要保障。电动汽车整体含硅量提升，利好产业支撑环节半导体设备，5G+AIOT+汽车电子驱动全球半导体设备进入新一轮上行周期。
4、显示器面板是特斯拉的“触觉”。中控显示屏平均达17寸，高于燃油车8寸的平均尺寸，为市场平均应用尺寸面积的4倍以上。汽车的电子化应用趋势将带动LCD车载屏的面积增长需求。
5、FPGA芯片是特斯拉的“心脏”。FPGA和ASIC未来在ADAS系统、马达控制、激光雷达、车载信息娱乐系统和驾驶员信息系统均有较多应用。FPGA市场为9.5亿美元，占比整个半导体仅2.44%，提升空间巨大。上游晶圆代工将受益于下游产品需求提高。
投资建议：
1、功率IGBT芯片
2、CIS芯片
3、显示器
4、ASIC芯片
5、存储芯片
6、半导体设备
1）特斯拉销量不及预期；
2）特斯拉上海超级工厂产能遇到瓶颈；
3）智能辅助系统发生重大安全事故。
新能源汽车由于不再需要发动机等机械部件，汽车的结构将变得非常的简单，汽车结构主要由电池，电机和电控组成。新能源汽车电子系统主要包括电池管理系统，电机控制器，车载充电机，变换器，逆变器，转向系统，继电器以及被动元器件。
在实际应用场景中，由于汽车各个模块都使用交流电，锂电池的输入电流是直流电，以及各种电气设备电压不同，这样就需要相应的电力转换系统。根据直流（DC）和交流（AC）转换顺序不同，电力转换分为4种模式：变压器（AC-AC）、整流器（AC-DC）、变换器（DC-DC）和逆变器（DC-AC）。
汽车电子在汽车中占据着十分重要的地位，从成本结构来看，对于中高端汽车、电动汽车等其重要性更高。
从传统汽车转变到新能源汽车，价值量增长最大的就是功率半导体。传统燃油汽车中，功率半导体主要用在启动、停止和安全等领域，占比只有20%，按照传统汽车中半导体单车价值350美元，功率器件价值在70美元。新能源汽车电池动力模块要用大量的电力设备，电力设备中都含有有功率半导体，混合动力汽车的功率器件占比40%，纯电动汽车的功率器件占比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在413美元。新能源汽车用功率半导体是传统汽车的7倍。
在汽车应用中，IGBT主要用在高电压环境的电力驱动系统，电源系统和充电桩。应用范围一般都在耐压600V 以上，电流 10A 以上，频率 1KHz 以上的区域。
电力驱动系统：主要用在逆变器（DC-AC）中，将充电电池12V的直流（DC）电转换成为驱动电机220V的交流（AC）电，是电机驱动的核心。电机控制系统需要用到几十个IGBT，比如特斯拉的三相交流异步电机，每相用28个IGBT，累计84个，其他电机12个IGBT，特斯拉总共用到96个IGBT。
电源系统：主要用在车载充电器（AC-DC）和变换器（DC-DC）中，实现锂电池充电和所需电压等级的电源变换。
充电桩：电网的电都是交流（AC）电，而充电桩分类快充的直流充电桩和慢充的交流充电桩，IGBT主要用在直流快充的充电桩。
2018年全球汽车IGBT市场容量18.4亿美元，我们预计2020年汽车IGBT市场容量20.8亿美元。
全球IGBT市场中英飞凌，三菱和富士电机处于领先位置，安森美（仙童）主要集中在低压的消费电子行业，电压在600V以下，而中高压1700V以上领域，主要应用在高铁，汽车，智能电网等，基本被英飞凌，ABB和三菱垄断。
视觉系ADAS利用摄像头能够实现路标、行人以及车辆识别、车道线感应等多种功能。高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达8个，用于辅助驾驶员泊车或触发紧急刹车。Mcnex公司预测，如果摄像头未来取代侧视镜时，汽车上的摄像头将可能达到12个。而随着
智能汽车技术和无人驾驶技术的发展，L3以上智能驾驶车型对摄像头的需求将增加。
车载领域的CIS应用包括：后视摄像（RVC），全方位视图系统（SVS），摄像机监控系统（CMS），FV/MV，DMS/IMS系统。后视摄像（RVC）是销量主力军，呈稳定增长趋势，2016年全球销量为5100万台，2018年为6000万台，2019年预计达到6500万台。
FV/MV全球销量增长迅速，2016年为1000万台，2018年为3000万台，此后，预计FV/MV将依旧保持迅速增长趋势，预计2019年销量可达4000万台，2021可达7500万台，直逼RVC全球销量。
据中商产业研究院预测，全球车载摄像头出货量预计会从2014年的2800万颗增加到2020年的8270万颗。如今多数国家都在制定相应法规，强制新车使用一些特殊的ADAS技术，而车载摄像头在汽车智能化中应用广泛，未来将会成为使用最多的汽车传感器。
Tesla公布的搭载两颗FSD芯片的自动驾驶线路板中，图中蓝色区域为用于存储操作系统的内存颗粒。考虑到未来迈向更高层次的自动驾驶技术，承载深度学模型未来可不断升级的内存颗粒向大容量方向趋势明显。
处理器模块两旁绿色是各自 4 片，一共 8 片 LPDDR4 运行内存颗粒，FSD线路板内建LPDDR4 RAM存储器模块以每秒4，266Gb速度运行，峰值频宽达68GB/s，使整合的影像信号处理器每秒可执行高达10亿级像素的操作。
特斯拉有望带动新能源汽车车内电子组件应用化趋势，包括中控大屏（
京东方A(4.410, 0.00, 0.00%)、
TCL集团(4.920, 0.00, 0.00%)），汽车精密金属零组件、电池连接片模组（
安洁科技），中控显示模组（
长信科技），汽车LED大灯（
三安光电）等。
特斯拉Model系列产品中控显示屏平均达17寸，高于普通燃油车7-8寸的平均尺寸，约为市场平均应用尺寸面积的4倍以上。汽车的电子化应用趋势将带动LCD车载屏的面积增长需求。
其次，车载屏有较强的定制化特点，通常配备触控功能，相较于普通LCD标准化产品，营收及利润弹性更高。目前车载屏应用仍以a-Si LCD产品为主，预计占比90%，主要由于产品可靠性更高，产品迭代较慢。LTPS LCD占比约10%，LTPS在高集成度和高分辨率上有优势，新能源/
互联网车企对LTPS使用意愿更强。随着LTPS行业产能逐步由手机市场向IT及车载市场的转移，未来车载市场份额有望进一步提升。
根据TCL华星统计数据，2019年全球车载屏出货量约1.7亿片，按平均尺寸7寸计算，对应6代线月产能需求约100K。而车载屏，平均尺寸及单车应用数量的提升，将进一步快速带动LCD产能需求。目前来看，在车载屏市场出货最为领先的是日本公司JDI，其车载屏产品以仪表为主，a-Si/LTPS LCD出货量均居全球第一，其中LTPS市占份额约70%。
安洁科技2014年通过收购新加坡适新集团，进入到了汽车电子金属件市场，2016年成功开发新能源汽车业务，并进入特斯拉供应链，目前在电池连接片模组已形成规模供货。未来随着特斯拉上海工厂零部件国产化率的提升，以及Model Y等新车型出货，其营收规模及供应材料类型有望进一步提升。
长信科技触控显示模组业务覆盖全球优质客户，目前已形成在汽车电子、消费电子、可穿戴设备领域触控模组的龙头地位。新能源汽车领域，目前已提供Model X/S车型中控屏产品，同时Model3等车型中控产品正处于产品认证过程中。
蓝思科技 与特斯拉合作已超过一年，是全球一级供应商。目前产品包括中控产品组装，包含玻璃、触控、贴合器件，以及B柱模块整体功能组件组装。持续受益特斯拉出货增长，及新能源汽车整体应用趋势。
特斯拉作为新能源汽车旗舰品牌，全系标配LED大灯，包括远光灯、近光灯等，有望带动LED灯具向
新能源车型的持续渗透，利好国内LED龙头厂商三安光电。
汽车半导体389亿市场规模，FPGA目前仅占2.4%，自动驾驶发展将提高FPGA和ASIC价值占比。汽车主控芯片包括GPU、FPGA、ASIC等，FPGA目前在相机和传感器中的应用已经相对成熟，未来在ADAS/AD系统、马达控制、激光雷达、车载信息娱乐系统和驾驶员信息系统均有较多应用。根据Bloomberg数据，汽车半导体市场规模2017年达到388.6亿美元，其中FPGA为9.5亿美元，占比仅2.44%，提升空间巨大。
上游晶圆代工将受益于下游产品需求提高，推荐
中芯国际、华虹半导体。根据公司公告，中芯国际和华虹半导体2019年3季度汽车及工业市场收入占比分别为4.8%/25%，下游FPGA和ASIC若因为新能源车拉货，将有助于代工厂业绩增长，建议关注。
汽车尤其是电动汽车正逐渐从一个机械产品演变成电子产品，其核心能力不再是发动机，底盘和动力传输系统，而是芯片和软件。电动汽车电子装置含硅量不断提升，利好产业支撑环节半导体设备。
5G+AIOT+汽车电子驱动全球半导体设备进入新一轮上行周期。中国大陆承接半导体制造产能重心，中国大陆设备市场的全球占比持续提升，2021年有望达到世界之首。2019年Q2起大陆自主晶圆厂进入投产高峰（
金麒麟分析师）期，未来三年半导体设备需求迎来爆发式增长。根据2017年至今大陆自主晶圆厂开工以及投产情况统计，测算未来19-22年半导体设备累计总投资在700亿美元左右，同比2018年120亿美元有很大增长空间，晶圆厂本身扩产有降本的采购需求，有利于国产化率的提升，2018年国产化率不到15%，提升空间巨大。建议关注国内半导体设备龙头：北方华创（002371.SZ）、中微公司（688012.SH）等标的。
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