汽车电子占整车成本的比重,从机械时代约1%一路攀升至电气时代、信息时代的更高水平,预计到智能时代将达到50%——这条上升曲线的背后,是联接、感知、表达、计算四种基础能力被逐代补齐、而非同时出现的过程。汽车智能终端被视为智能时代的神经末梢,这四种能力都需要大量芯片来支撑实现。半导体行业的增长历来由少数杀手级应用驱动:2000年以前以家电和PC为主,2000年之后靠笔记本带动,过去十年则由智能手机主导;如今汽车智能化进展在国际上处于半领先地位,有可能成为下一代半导体发展的驱动力。
成本占比曲线:四种能力逐代叠加
汽车电子的成本占比,本质上记录了四种能力进入汽车的先后顺序。
| 阶段 | 汽车电子占整车成本 | 标志 |
|---|---|---|
| 机械时代 | 1950年 1.0%、1960年 2.5% | 以机械结构为主 |
| 1970年 | 5% | 电子部件开始渗透 |
| 1980年 | 10% | 电喷 |
| 电气时代 | 1990年 15% | 电气化推进 |
| 2000年 | 22% | 气囊控制、主动防抱死/电子稳定控制、车身电子控制 |
| 2010年 | 30% | — |
| 2020年 | 35% | 高级驾驶员辅助、主动-被动安全、环保动力总成、雷达/视觉、通讯系统、娱乐系统 |
| 智能时代 | 2030年预计 50% | 智能化全面展开 |
资料来源:2021中国汽车半导体产业大会、海思、天风证券研究所
这条曲线说明,能力是分阶段进入的:早期解决的是基础电气功能,随后是动力与安全控制,再往后才是雷达、视觉、通讯与娱乐等更接近“感知与表达”的能力。
智能化拐点:从信息时代走向智能时代
从某种意义上说,现在的汽车类似于当年的功能机,仍处在信息时代,未来面临从信息时代到智能时代的产业升级,整体过程可以类比功能机到智能机。这个升级正是四种能力集中补齐的拐点。
以智能驾驶这一核心发力点为例,根据 iResearch 的预测,2025年中国智能驾驶汽车产销量将超过2000万台,其中 L2/L3 以上数量将超过半数,汽车智能化趋势已经明确。从 L0 到 L5,车辆越来越依赖机器而非个人,相应地也越来越依赖传感器、主控芯片、存储芯片和功率半导体等。
在电动化一侧,电力系统作为动力来源,对电力转换和功率变换提出更高要求,对功率器件的需求显著提升。如果不考虑智能化的影响,仅仅是纯电动车的半导体含量,就大概是燃油车的两倍;而在智能化加持下,智能车的半导体含量将是传统汽车的N倍。
杀手级应用:为什么是汽车
在电动化与智能化浪潮下,汽车芯片市场正在快速增长,2021年全球汽车半导体市场规模已达467亿美元,同比增长33%。根据 Omdia 预测,2025年全球汽车半导体市场规模将突破800亿美元,2021-25年复合增长率达15%,有望成为半导体行业的新发动机。
从产品结构看,计算控制类芯片与功率半导体是最主要的两类,占汽车芯片市场的比重都在20%以上,随后是传感器芯片和存储芯片。这四类产品恰好对应了计算、感知与执行等基础能力的落地载体。
车规级芯片工作环境复杂,需适应高低温交互、高湿度、粉尘等恶劣条件,标准远高于消费和工业级芯片,具有非常强的技术壁垒和认证壁垒;整车厂出于稳定性考虑,往往不会在短时间内轻易更换芯片供应商,新企业进入困难,市场集中度很高,主要呈美日欧三足鼎立格局。随着国产汽车品牌的崛起以及海外半导体供应链不确定性增强,国内汽车芯片厂商已迎来发展良机。
常见问题
汽车芯片的四种基础能力是同时出现的吗?
不是。联接、感知、表达、计算四种能力是逐代补齐的。汽车电子占整车成本的比重从机械时代约1%逐步攀升,每一阶段对应不同的功能落地,直到智能时代才走向全面叠加,预计2030年达到50%。
为什么说汽车可能成为下一个杀手级应用?
半导体行业的增长历来由少数杀手级应用推动:2000年以前以家电和PC为主,2000年之后靠笔记本带动,过去十年由智能手机主导。随着电动化和智能化开启,汽车芯片量价齐升,汽车智能化进展在国际上处于半领先地位,因此被视为下一代半导体发展的潜在驱动力。
电动化和智能化对半导体含量的影响有何不同?
电动化方面,纯电动车的半导体含量大概是燃油车的两倍;智能化方面,智能车的半导体含量将是传统汽车的N倍。两者叠加,共同推动汽车半导体市场规模持续扩大,据 Omdia 预测,2025年全球汽车半导体市场规模将突破800亿美元。