2022汽车半导体生态峰会演讲实录|Yole Intelligence杨宇:汽车半导体行业趋势与供应链重组

发布日期:2022-11-30·

以“智链未来 本立而道生”为主题的“2022张江汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”由《中国汽车报》社主办,张江高科、爱集微、浦东新区投资促进二中心承办,11月7日-8日在上海张江科学会堂隆重举行。

本届峰会邀请了以半导体为核心的全球智能网联汽车生态链企业高管、知名分析师与投资机构、中外行业大咖参加,瞄准新智能汽车与能源汽车技术前沿,就科创+产业+金融进行深度交流,为汽车半导体产业发展贡献智慧和力量。同时,通过趋势分享、前沿技术碰撞、投资逻辑解读以及全球汽车电子博览会,共同探讨全球巨变下的汽车半导体产业链发展,为业界充分展示汽车电子最新发展成果与趋势,打造国际化一流汽车半导体领域展示平台。

其中,在11月7日举办的“全球汽车电子分析师大会”,Yole Intelligence高级技术与市场分析师杨宇做了题为《汽车半导体行业趋势与供应链重组》的精彩演讲,以下内容为现场演讲实录:

杨宇:非常有幸参加这次分析师大会,这次分享一下我们公司在汽车半导体上的一些观点。

Yole Intelligence高级技术与市场分析师 杨宇

今天在报告里面分为以下几个部分。第一个,分享一下我们针对汽车半导体关于市场方面的预测。另外,我们会重点探讨两个方面的问题,第一就是关于汽车电动化方面的机会,第二就是关于自动驾驶或者是ADAS方面的机会。

除此之外可以看到随着行业的快速发展,有很多新的机会在涌现,会对我们现有的供应链有什么影响?对主机厂特别是Tier 1有什么启示?

首先看一下关于市场方面的预测情况,第一个问题讨论就是为什么汽车电子在近年来这么受到关注?实际上我们总结了一下几个长期和短期的趋势,第一个我们可以看到,现在汽车里面很多新功能,比如说各式各样的大屏以及车内的监控系统,和自动驾驶息息相关的电子功能,越来越多车企把重点放到电子产品上面。芯片是电子工程的基础,这个就是它会为什么受到越来越多的重视。除此之外,尤其是电动化情况下,我们买车已经从过去的三大件变成现在的3D系统,整个汽车的核心价值已经发生了巨大的变化,我们过去所说的核心价值汽车看中的最重要的部分,现在变成电机、电池、电控为基础的。

这样就是说,我们主机厂和Tier 1面对新的核心价值产生的情况下,如何定位自己?另外,在过去几年的疫情情况下,我们可以看到,缺芯情况越来越突出了,使得主机厂包括供应链正以全新视角看待半导体行业供应。需要我们这个行业从芯片底层进行配合,所以这些趋势加起来使得汽车半导体变成非常热的词,也越来越受到更多主机厂和供应商的重视。

在我们的研究里面,我们是比较侧重于半导体这一块儿的,主要是从不同半导体出发的,我们这里总结了从模拟芯片到内存、以及像我们自己本身比较侧重的功率器件一共划分11类不同的半导体器件。可以看到在汽车上大概率这11类都有应用的,但因为时间关系不可能每一个都去深入讲了。

今年新出的汽车半导体报告里面有详细的描述,我们研究基于11类不同半导体器件进行的。我们可以看到正常从往前一年和往后加五年,大概6、7年的时间跨度,汽车电子取得了飞速的发展,大概可以实现年复合增长率达到11%,2021-2027年时间内整个翻了一倍。这其中增长比较快的主要集中在两类,一个是关于功率器件,电动化这块儿需要半导体快速增长,这个与电动汽车息息相关。另外一个就是说我们安全为目的的所谓的ADAS,辅助驾驶系统用了很多器件,比如说更新型的传感器、具有更高数据处理能力的处理器、以及存储器,这些都会是有非常多的进展,因为市场发展的最主要动力就是电子功能越来越多了,所以半导体所有领域都出现了。

放到整体大背景下看,实际上汽车半导体在整个半导体领域里面,它的价值在逐步提升的。汽车半导体在整个半导体行业里面重要性也是逐渐提升的,但是它还是比不上消费类电子,因为它的数量小很多。

另外一点就是,我们的衬底材料上面到底有怎么样的需求?因为从上层那些不同的应用拆分它需要不同的衬底情况需要多少材料?这里面衬底材料还是以硅为主。除此之外,因为在光电子和照明领域,我们对砷化镓材料也会有一个比较大的需求,所以这两方面增长也是比较快的,尤其是碳化硅的未来年复合增长率大概27%左右,可以说非常快的,光电子材料大概有10%的年复合增长,也是有比较大的新增机会在里面的。

了解了半导体市场整个的情况,在看了一下刚才提的两个重点领域,看看这些领域有哪些技术支撑他们?技术发展方向是什么样的?我们提到汽车未来也就是汽车新四化,应该说这几年大家都耳熟能详的,那新四化到底意味着什么?发展情况是什么是很值得探讨的问题。

这里面我们把新四化细化说说。首先它们并不是齐头并进的,发展速度和阶段也是不太一样。网联化,在这里我把智能座舱也放到里面了,网联化包括GDP系统,都是网联化的应用。近几年随着通信技术不断发展,网联化的不断发展,智能座舱一些功能应用归在一起了,实际上这块儿我个人认为是线性增长的过程,而且它的时间跨度相对来说比较长,因为包括最开始渗透,这个是比较长期的过程。

我自己本人比较侧重一点电动化这方面,大家可以看到,实际上在这几年发展非常快的,有法规补贴,像我们国内实际上已经进入到市场推动的阶段了,这块儿发展比较快,这块儿带来功率电子快速飞升的需求。

像所谓的共享化,其实它相对来说起步比较晚了,但是国内的DBC,国外的前几年发展非常快的,因为共享经济本身整个发展就都比较快的,包括很大的规模,这几年看到实际上总体发展持续的比较持平的状态,我们认为共享化未来会保持这种状态,因为整个市场范围内发展已经比较饱和了,那么它的下一个高峰出现什么地方呢?这里和自动化有一个共振,比如说L4级以上的自动驾驶,如果实现的话,可能会对共享化产生比较大的变化。

自动化方面,我们认为最近几年在推的ADAS辅助驾驶里面使用的是辅助驾驶的前端快速推广,逐渐的提升。我们认为ADAS逐渐渗透,提升为主的,那么,ADAS所谓的智能驾驶路线直接到L4、L5,我们认为这种情况下量产的话相对来说还比较远,15年之后可能有技术相对比较成熟快速的部署。

正好最近的情况其实几乎已经验证了我们的判断。最近两周时间内,做自动驾驶的公司大幅度缩水,所以这一块儿我们可能还是以L2、L3渐进式的发展方向为主,L4级以上的我们认为觉得还是相对来说比较远的,可能在一些小的细分市场可以找到一些应用,但是大规模的部署初创我们觉得还是有相当远的一段路要走。

我们开发一个技术或者对于技术成熟度预期可以看到,完全是不一样的,而且发展速度和发展阶段对于未来几年或者是未来三年五年十年的规划都非常关键,这个是我们对于新四化方面的观点。

下一部分可以看到我们认为关键技术有哪些?或者快速发展技术方向是什么?实际上重点是在两化上,一个是电动化,还有一个是自动化。自动化不是完全的自动驾驶,ADAS也在往上走,主要是电动化功率这一块儿,自动驾驶可能就是涉及到比较多的,包括新的传感器,传感器的更多部署,处理传感器的数据也需要一些性能更好的处理器,专用的处理器以及大量的存储器件,这一块儿我们觉得未来几年增长的确定性比较强的。

首先就是说电动化这一块儿包括哪些呢?电能要到达车上首先要么是充电,要么是通过OTC系统存储到电池里面,这时就需要有一个BMS管理系统监控电池状态,调节电池的平衡,这个电能最主要的作用是驱动汽车,通过率变器驱动汽车,除此之外车上其他的硬件网络也需要一个转换器,也就是说我们在电动化里面,半导体需要的最集中的地方。

这里面稍微往上走一点看一下,刚才提到的系统包括PDU,实际上储备的其他的高压用电零部件,我们进行这样一个展开。将高压控制的信息母线进行展开,我们可以看到,它在这一块儿集成趋势还是非常明显的。包括现在比较常见的电驱三合一,电机、备电箱、电控三合一,这个已经是目前市场上的主流了,下一步又该怎样发展?实际上这个也是比较有意思的方向,我们国内做的比较多的包括比亚迪可以看到大的多合一的系统,他们把多个三合一放在一起,除此之外还加上BMS其他的控制器集成到一块儿,做成一个大的多合一系统。

另外一个就是说特斯拉本身代表的比较有意思的技术方向,我们叫做扩展的电池包。它以电池包为核心,把很多高压零部件集成到电池包这一块儿了,也是比较有意思的方向。无论哪种,每一种现在都有自己的优点、缺点,包括从主机厂的角度还是供应商的角度,它都有很多不同的考量,但是不论怎么样,我们认为集成化是一个不可逆转的大趋势。在这种情况下,从半导体的角度来看,你要怎么做呢?实际上很多零部件是供应的,比如说OBC和CBC,它很多的元器件包括控制器件都是处于供应的情况,你如何适应这种情况,包括双向的充电的功能都是需要考虑的。

然后另外一点就是说比较热的,我们刚才说的碳化硅器件,我们认为它和整车的八百伏高压趋势是相辅相成的。这里面可以看到,我们大概对车型进行了梳理,电压方面400伏和800伏两个频,我们有传统的硅的IBTP的器件还有碳化硅的器件,可以看到实际上并不是一对一的关系,也不是说一定要碳化硅。实际上,有很多种不同的可能。

我们认为从长期来看,800伏和碳化硅是非常好的结合。早期800伏系统中并没有用到碳化硅器件,因为当时不成熟,甚至可用的器件都很少,所以当时是有一些用硅的器件。我们认为800伏的平台更适合碳化硅的器件,同时可以看到,实际上目前新上市400伏也用到了碳化硅,为什么呢?我们觉得400伏系统当中,实际上你用碳化硅器件会有一些好处,同时不需要对整车其他部分进行升级。但如果做800伏,其他地方都要做相应升级,报告里面有详细的论述,在这里没有办法展开了。

但是我们觉得总体来说800伏和碳化硅都是一个发展方向,所以这里就是说我们大概做了比较高层次的总结。在电动化方面我们可以看到,材料从硅到碳化硅,电压从目前的400伏到650伏的器件,会过渡到1200伏的发展空间的器件,那么这里面就是刚才提到了,除此之外还有就是说封装器件可以看到,现在的器件将来可以过渡到可靠性更高,效率更好的器件的封装结构上面,系统集成方面也会集成化方向是不可逆转的,这个是我们发展的方向。

另一方面,就是说我们所谓的ADAS方面。ADAS有两块儿,第一个就是说安全相关的,我们这里可以看到,用的比较多的摄像头,很热的就是我们所谓的激光雷达这边,以及相应的其他的常见雷达和更多的雷达,还有我们车灯上面和安全相关的新兴传感器。另外是和安全相关的座舱内的,比如说座舱内的驾驶员和后排的乘员监控的传感器,还有包括国际很热的舱内的空气质量监控,氛围灯等等,这个运用到非常多的半导体器件。

从ADAS的功能进行梳理,其实分为两类。一类是与行驶有关的,另外一类是和泊车有关的。实际上从技术来说,很多功能L2、L3区别不大,跨越L3这一步应该是一个法律上比较大的跨越,这个也是为什么L2一直往后加,到了L4、L5我们认为还是比较远的,目前这块儿确定性比较强的,消费者可以体会到这个功能的,我们认为在未来几年会有一个比较大的发展。

这里讨论半天L2、L3,只有一款车型奔驰的车上市具有L3功能的,但L3的使用有很多前提,包括高速公路内,60km/h以下的车速的车,这种情况才会开启L3.我们可以看到说,它这个L3里面大概从传感器、器件角度有什么哪一些新的东西呢?激光雷达,具有渗透功能的摄像头,然后还有一些麦克风,比如说你有其他的警车、救护车需要识别出来避让,如果从技术角度来说这都不是特别具有挑战性的东西。从车的角度来说,它就是非常重要的功能了,我们在包括自动驾驶不断提高过程中,有很多车端去考虑的功能,这也需要我们主机厂以及底层的零部件供应商密切合作。

我们可以看到,不同自动驾驶往上走,对传感器需求增长也是非常高的,而且传感器增长之后,它对整个传感器的信息处理以及存储的要求也会非常高的。

下一部分我要讲的是关于供应链方面的。供应链方面我们做了汽车半导体供应链做了这样的总结。首先,有一个很强的垂直集成的趋势,就是OEM会往供应链底层走。另外,我们可以看到,它本身汽车电子实际上多样性非常强,也就是很碎片化,我们看到了这里区分的是11类的不同器件,每一类器件都有一个自己单独供应链在里面。我们从汽车角度考虑,随着这几年包括疫情、中美之间的贸易摩擦导致大家对半导体空前重视,对供应链安全空前重视,导致我们供应链本地化,这个是一个几乎无法避免的话题。另外,从目前来说,主机厂意识到了半导体的供应链对于他们来说的重要性。据我们了解,很多的主机厂并没有一个真正的、非常全面完备的半导体方面的战略,所以我们觉得这一块儿是非常空白的地方,非常愿意和各位努力根据自己的情况,做最好、最重要的选择。

下面对供应链我们进行了比较抽象的梳理。传统上来说,主机厂通过系统供应商下面可能有的一些IDM,本身设计工艺或者说设计和工艺分离的,这个就是我们传统的工艺理念,汽车领域一直有一些玩家在做垂直供应链的,其中比较出名的像丰田,比亚迪,他们从全集成的都自己有,这两类相当于比较少的,这一类绝大部分主机厂选择。

过去几年随着半导体重要性提升以及供应链危机的产生,这里面出现了很多的新的供应链的形式,对主流来说,主机厂更多开始往下面走,进行融合。也有一部分Tier 1特别是一些新型的也是往半导体方向走的,因为他们并不是传统的器件供应商,本身有很深的半导体经验在里面,所以他们相当于这样的一个扩展,也是比较有意思的点,这个里面从整个供应链关系上面看到这个情况。

具体来说,半导体各个方向之间差别比较大的,这里面就是说我们对于类似于针对前边几类汽车电子不同的技术里面,我们认为相对来说比较重要的理解去进行一些总结,哪些主机厂会进行一些投资?哪些新型供应商?那些新型进入汽车领域的供应商会在哪些领域做投资?除此之外我们也广义上,和电相关的,电池、包括屏,以及软件方面哪些主机厂以及供应商会有一个新的进入,重点看半导体这一块儿,实际上看一个是功率,功率方面实际上又包括主机厂自己新型的供应商还是非常活跃的,另外就是说,在所谓GPU,包括ECU,这里面其实有很多之前做消费类电子的,因为他们逐渐进入到这个领域了,包括有一些主机厂他们核心竞争力特斯拉也会去进入到这个领域。

我们在报告里面还会比较详细的分析几家比较重要的主机厂,发现在半导体方面的策略,这个只给出一个例子,国内比较熟悉的比亚迪,垂直供应链领域比较突出的一家,大家可以看到,他们实际上在很多领域都有比较深的布局,非常独特的,他们的例子叶子啊报告里面,这里就不展开了。

另外就是说碳化硅这方面大家比较关心的问题,这里面我们把碳化硅整个供应链做了一些梳理,我们可以看到这里面注册的比较新的,比如说吉利,通过旗下的投资的半导体公司进入了碳化硅领域。我们知道的长城、理想也都是对封装进行投资,但是还没有量产的时候。

国内实际上对半导体也是比较重视的,很重视的一个渠道就是对半导体公司进行直接投资,这里面就是说根据公共信息,对于这个投资各个主流的一些主机厂,半导体方面的投资做出一些梳理。

另外一个就是说我们看到半导体领域里面比较突出的工艺概念,我们看这个地方,我们实际上也是按照不同的半导体器件类型。汽车这个方面主流应用还是集中在相对来说没有那么先进的制造供应链里面,40纳米以上的,但是问题在于这个里面,可以看到据我们统计,很小一部分新的投资在这一块儿的,大部分的投资都是集中在比较新的供应线上,也就是说在未来可见一段时间内,汽车半导体供应领域还不会说有非常大的缓解,因为整个产能相对来说比较稳定,但是增长会比较快,也就是说我们为什么很多主机厂会愿意深入供应链,为自己未来增长做一个比较好的保证。

最后总结一下今天演讲的内容,这里面自己总结了一个3C模型,怎么理解呢?CAR就是半导体变的越来越重要的,你的半导体里面,汽车里面有非常多的应用,他们相互之间差的很大,他们是非常碎片化的,因为增长比较快吸引了非常多的投资,新增的对于器件半导体投入对于某一些细分市场的快速增长也是比较大的趋势。第二个是我们说的半导体垂直整合趋势,OEM需要比较好的半导体市场策略,不论是自己做还是战略投资,亦或是投资中间某一些,到底是哪些?哪部分比较重要的?怎么样去进行定位?还有就是实现本地化的趋势,我们不光是在中国,美国、欧洲、日本,汽车产业比较先进的国家都有这个趋势,总结成为3C模型,这个模型会有助于特别是主机厂未来战略会有一个比较好的定位,对于整个供应链来说根据这几个不同的要点看自己处在哪个位置,往哪个方向发展。

非常感谢大家的时间,也非常期待可以和各位一块儿更多的讨论一下行业的趋势,以及发展方向,谢谢。

(注:以上速记内容未经本人确认)