功率半导体之所以在汽车芯片六大分类中成本占比居高不下,核心原因在于电动化带来的半导体含量倍增,以及功率器件在纯电动车三电系统中的关键价值量提升。 在汽车芯片的六大分类中,功率半导体与计算控制类芯片是最主要的两大品类,其市场占比均在20%以上。具体来看,功率半导体占汽车芯片市场的比重约为22%,而这一高占比的背后,是电动车对电力转换和功率变换的刚性需求。

电动化:功率半导体的价值量跃升

汽车电动化是功率半导体成本占比提升的首要推手。与传统燃油车相比,纯电动车以电力系统作为动力来源,对电力转换和功率变换提出了更高要求,因此对功率器件的需求显著提升。根据行业数据,仅考虑电动化因素,纯电动车(BEV)的半导体含量约为燃油车(ICE)的两倍。从单车半导体价值量来看,燃油车(ICE)约为200美元,混动车(HEV)约为400美元,而纯电动车(BEV)则达到650美元。这一价值量的跃升,主要就来自电机控制器、车载充电机、DC-DC转换器等三电系统中大量使用的功率半导体器件。

六大分类中的成本结构差异

汽车芯片主要分为六大类,包括计算控制类芯片、功率半导体、传感器芯片、存储芯片等。从细分市场规模看,计算控制类芯片和功率半导体是最主要的汽车芯片,两者占汽车芯片市场的比重都在20%以上,其后是传感器和存储芯片。功率半导体占比高企,一方面源于其在电动车中的用量大增,另一方面也与其产品特性有关——车规级功率器件需适应高低温交互、高湿度、粉尘等恶劣工况,技术壁垒和认证壁垒较高,这也支撑了其价值含量。

盈利模式与产业格局

功率半导体的成本占比高,也与其盈利模式密切相关。车规级芯片工作环境复杂,要求标准远高于消费和工业级芯片,且整车厂出于稳定性考虑,不会轻易更换供应商,这使得车规级芯片市场集中度较高。全球汽车芯片市场呈现美日欧三足鼎立的竞争格局,头部厂商在功率半导体领域具备较强的技术积累和客户粘性,形成了较高的进入壁垒。

常见问题

功率半导体在汽车芯片六大分类中排名第几?

功率半导体与计算控制类芯片并列为最主要的汽车芯片品类,两者占汽车芯片市场的比重均在20%以上。具体而言,功率半导体约占汽车芯片市场的22%,仅次于计算控制类芯片的23%,是单车成本构成中的重要部分。

为什么纯电动车的半导体含量比燃油车高?

纯电动车以电力系统为动力来源,对电力转换和功率变换的要求远高于燃油车。行业数据显示,纯电动车(BEV)的半导体含量约为650美元,而燃油车(ICE)约为200美元,前者约为后者的两倍。这一差距主要来自三电系统(电池、电机、电控)对功率半导体的大量需求。

功率半导体的高成本是否会随着技术成熟而下降?

功率半导体的成本占比高,既源于电动化带来的用量提升,也与其车规级的高技术壁垒和认证壁垒有关。虽然技术进步和规模效应可能带来单位成本的优化,但车规级芯片对可靠性、耐温性等要求不会降低,且整车厂更换供应商的意愿较低,因此其在汽车芯片成本结构中的重要地位预计将保持稳定。