原標(biāo)題：方正證券：特斯拉拐點(diǎn)已至，半導(dǎo)體重新定義汽車 來源：半導(dǎo)體風(fēng)向標(biāo)
作者：方正科技團(tuán)隊(duì)
特斯拉：半導(dǎo)體重新定義汽車
特斯拉是高速行駛的“智能手機(jī)”，是插電行走的“服務(wù)器”。特斯拉不僅僅是新能源汽車的革命，更是汽車含硅量躍遷性的提升，單車用的半導(dǎo)體成本是手機(jī)的幾十倍以上。從功率半導(dǎo)體，CIS，存儲(chǔ)器到半導(dǎo)體設(shè)備材料，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)受益。
1、功率IGBT是特斯拉的“大腦”。汽車動(dòng)力系統(tǒng)=電池+電驅(qū)（電機(jī)+電控），電控接收整車控制器的指令，以控制整車的運(yùn)動(dòng)。電控中主要是逆變器，逆變器主要是IGBT模塊，所以IGBT模塊相當(dāng)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)的“CPU”。
2、攝像頭CIS是特斯拉的“眼睛”。數(shù)量上，倒車后視，環(huán)視，前視，轉(zhuǎn)彎盲區(qū)等Level3以上的輔助駕駛需要18顆攝像頭。單功能上LFM防閃爍，低光可靠性，HDR寬動(dòng)態(tài)對(duì)像素也提出要求，純800萬像素的攝像頭就需要5顆。
3、存儲(chǔ)器Flash是特斯拉的“記憶”。特斯拉自研FSD芯片存儲(chǔ)單元的數(shù)量與性能大幅提升，是無人駕駛邁向更高層次重要保障。電動(dòng)汽車整體含硅量提升，利好產(chǎn)業(yè)支撐環(huán)節(jié)半導(dǎo)體設(shè)備，5G+AIOT+汽車電子驅(qū)動(dòng)全球半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入新一輪上行周期。
4、顯示器面板是特斯拉的“觸覺”。中控顯示屏平均達(dá)17寸，高于燃油車8寸的平均尺寸，為市場(chǎng)平均應(yīng)用尺寸面積的4倍以上。汽車的電子化應(yīng)用趨勢(shì)將帶動(dòng)LCD車載屏的面積增長(zhǎng)需求。
5、FPGA芯片是特斯拉的“心臟”。FPGA和ASIC未來在ADAS系統(tǒng)、馬達(dá)控制、激光雷達(dá)、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)均有較多應(yīng)用。FPGA市場(chǎng)為9.5億美元，占比整個(gè)半導(dǎo)體僅2.44%，提升空間巨大。上游晶圓代工將受益于下游產(chǎn)品需求提高。
投資建議：
1、功率IGBT芯片：聞泰科技（600745），斯達(dá)半導(dǎo)（603290）,華潤(rùn)微（688396）;
2、CIS芯片：韋爾股份（603501），晶方科技（603005），長(zhǎng)電科技（600584）；
3、顯示器：京東方（000725），TCL（000100）,長(zhǎng)信科技（300088），藍(lán)思科技（300433），安潔科技（002635），三安光電（600703）；
4、ASIC芯片：中芯國(guó)際（0981.HK），華虹半導(dǎo)體（01347.HK）；
5、存儲(chǔ)芯片：兆易創(chuàng)新（603986），北京君正（300223）；
6、半導(dǎo)體設(shè)備：北方華創(chuàng)（002371），中微公司（688012）。
風(fēng)險(xiǎn)提示
1）特斯拉銷量不及預(yù)期；
2）特斯拉上海超級(jí)工廠產(chǎn)能遇到瓶頸；
3）智能輔助系統(tǒng)發(fā)生重大安全事故。
新能源汽車由于不再需要發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械部件，汽車的結(jié)構(gòu)將變得非常的簡(jiǎn)單，汽車結(jié)構(gòu)主要由電池，電機(jī)和電控組成。新能源汽車電子系統(tǒng)主要包括電池管理系統(tǒng)，電機(jī)控制器，車載充電機(jī)，變換器，逆變器，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，繼電器以及被動(dòng)元器件。
在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，由于汽車各個(gè)模塊都使用交流電，鋰電池的輸入電流是直流電，以及各種電氣設(shè)備電壓不同，這樣就需要相應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。根據(jù)直流（DC）和交流（AC）轉(zhuǎn)換順序不同，電力轉(zhuǎn)換分為4種模式：變壓器（AC-AC）、整流器（AC-DC）、變換器（DC-DC）和逆變器（DC-AC）。
汽車電子在汽車中占據(jù)著十分重要的地位，從成本結(jié)構(gòu)來看，對(duì)于中高端汽車、電動(dòng)汽車等其重要性更高。
從傳統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)變到新能源汽車，價(jià)值量增長(zhǎng)最大的就是功率半導(dǎo)體。傳統(tǒng)燃油汽車中，功率半導(dǎo)體主要用在啟動(dòng)、停止和安全等領(lǐng)域，占比只有20%，按照傳統(tǒng)汽車中半導(dǎo)體單車價(jià)值350美元，功率器件價(jià)值在70美元。新能源汽車電池動(dòng)力模塊要用大量的電力設(shè)備，電力設(shè)備中都含有有功率半導(dǎo)體，混合動(dòng)力汽車的功率器件占比40%，純電動(dòng)汽車的功率器件占比55%，按照純電動(dòng)汽車半導(dǎo)體單車價(jià)值750美元計(jì)算，功率半導(dǎo)體單車價(jià)值量在413美元。新能源汽車用功率半導(dǎo)體是傳統(tǒng)汽車的7倍。
在汽車應(yīng)用中，IGBT主要用在高電壓環(huán)境的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電源系統(tǒng)和充電樁。應(yīng)用范圍一般都在耐壓600V 以上，電流 10A 以上，頻率 1KHz 以上的區(qū)域。
電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：主要用在逆變器（DC-AC）中，將充電電池12V的直流（DC）電轉(zhuǎn)換成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)220V的交流（AC）電，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的核心。電機(jī)控制系統(tǒng)需要用到幾十個(gè)IGBT，比如特斯拉的三相交流異步電機(jī)，每相用28個(gè)IGBT，累計(jì)84個(gè)，其他電機(jī)12個(gè)IGBT，特斯拉總共用到96個(gè)IGBT。
電源系統(tǒng)：主要用在車載充電器（AC-DC）和變換器（DC-DC）中，實(shí)現(xiàn)鋰電池充電和所需電壓等級(jí)的電源變換。
充電樁：電網(wǎng)的電都是交流（AC）電，而充電樁分類快充的直流充電樁和慢充的交流充電樁，IGBT主要用在直流快充的充電樁。
2018年全球汽車IGBT市場(chǎng)容量18.4億美元，我們預(yù)計(jì)2020年汽車IGBT市場(chǎng)容量20.8億美元。
全球IGBT市場(chǎng)中英飛凌，三菱和富士電機(jī)處于領(lǐng)先位置，安森美（仙童）主要集中在低壓的消費(fèi)電子行業(yè)，電壓在600V以下，而中高壓1700V以上領(lǐng)域，主要應(yīng)用在高鐵，汽車，智能電網(wǎng)等，基本被英飛凌，ABB和三菱壟斷。
視覺系A(chǔ)DAS利用攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)路標(biāo)、行人以及車輛識(shí)別、車道線感應(yīng)等多種功能。高端汽車的各種輔助設(shè)備配備的攝像頭可多達(dá)8個(gè)，用于輔助駕駛員泊車或觸發(fā)緊急剎車。Mcnex公司預(yù)測(cè)，如果攝像頭未來取代側(cè)視鏡時(shí)，汽車上的攝像頭將可能達(dá)到12個(gè)。而隨著智能汽車技術(shù)和無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，L3以上智能駕駛車型對(duì)攝像頭的需求將增加。
車載領(lǐng)域的CIS應(yīng)用包括：后視攝像(RVC)，全方位視圖系統(tǒng)(SVS)，攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CMS），F(xiàn)V/MV，DMS/IMS系統(tǒng)。后視攝像(RVC)是銷量主力軍，呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)，2016年全球銷量為5100萬臺(tái)，2018年為6000萬臺(tái)，2019年預(yù)計(jì)達(dá)到6500萬臺(tái)。
FV/MV全球銷量增長(zhǎng)迅速，2016年為1000萬臺(tái)，2018年為3000萬臺(tái)，此后，預(yù)計(jì)FV/MV將依舊保持迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2019年銷量可達(dá)4000萬臺(tái)，2021可達(dá)7500萬臺(tái)，直逼RVC全球銷量。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，全球車載攝像頭出貨量預(yù)計(jì)會(huì)從2014年的2800萬顆增加到2020年的8270萬顆。如今多數(shù)國(guó)家都在制定相應(yīng)法規(guī)，強(qiáng)制新車使用一些特殊的ADAS技術(shù)，而車載攝像頭在汽車智能化中應(yīng)用廣泛，未來將會(huì)成為使用最多的汽車傳感器。
Tesla公布的搭載兩顆FSD芯片的自動(dòng)駕駛線路板中，圖中藍(lán)色區(qū)域?yàn)橛糜诖鎯?chǔ)操作系統(tǒng)的內(nèi)存顆粒。考慮到未來邁向更高層次的自動(dòng)駕駛技術(shù)，承載深度學(xué)習(xí)模型未來可不斷升級(jí)的內(nèi)存顆粒向大容量方向趨勢(shì)明顯。
處理器模塊兩旁綠色是各自 4 片，一共 8 片 LPDDR4 運(yùn)行內(nèi)存顆粒，F(xiàn)SD線路板內(nèi)建LPDDR4 RAM存儲(chǔ)器模塊以每秒4,266Gb速度運(yùn)行，峰值頻寬達(dá)68GB/s，使整合的影像信號(hào)處理器每秒可執(zhí)行高達(dá)10億級(jí)像素的操作。
特斯拉有望帶動(dòng)新能源汽車車內(nèi)電子組件應(yīng)用化趨勢(shì)，包括中控大屏（京東方A、TCL集團(tuán)），汽車精密金屬零組件、電池連接片模組（安潔科技），中控顯示模組（長(zhǎng)信科技），汽車LED大燈（三安光電）等。
特斯拉Model系列產(chǎn)品中控顯示屏平均達(dá)17寸，高于普通燃油車7-8寸的平均尺寸，約為市場(chǎng)平均應(yīng)用尺寸面積的4倍以上。汽車的電子化應(yīng)用趨勢(shì)將帶動(dòng)LCD車載屏的面積增長(zhǎng)需求。
其次，車載屏有較強(qiáng)的定制化特點(diǎn)，通常配備觸控功能，相較于普通LCD標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，營(yíng)收及利潤(rùn)彈性更高。目前車載屏應(yīng)用仍以a-Si LCD產(chǎn)品為主，預(yù)計(jì)占比90%，主要由于產(chǎn)品可靠性更高，產(chǎn)品迭代較慢。LTPS LCD占比約10%，LTPS在高集成度和高分辨率上有優(yōu)勢(shì)，新能源/互聯(lián)網(wǎng)車企對(duì)LTPS使用意愿更強(qiáng)。隨著LTPS行業(yè)產(chǎn)能逐步由手機(jī)市場(chǎng)向IT及車載市場(chǎng)的轉(zhuǎn)移，未來車載市場(chǎng)份額有望進(jìn)一步提升。
根據(jù)TCL華星統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年全球車載屏出貨量約1.7億片，按平均尺寸7寸計(jì)算，對(duì)應(yīng)6代線月產(chǎn)能需求約100K。而車載屏，平均尺寸及單車應(yīng)用數(shù)量的提升，將進(jìn)一步快速帶動(dòng)LCD產(chǎn)能需求。目前來看，在車載屏市場(chǎng)出貨最為領(lǐng)先的是日本公司JDI，其車載屏產(chǎn)品以儀表為主，a-Si/LTPS LCD出貨量均居全球第一，其中LTPS市占份額約70%。
安潔科技2014年通過收購(gòu)新加坡適新集團(tuán)，進(jìn)入到了汽車電子金屬件市場(chǎng)，2016年成功開發(fā)新能源汽車業(yè)務(wù)，并進(jìn)入特斯拉供應(yīng)鏈，目前在電池連接片模組已形成規(guī)模供貨。未來隨著特斯拉上海工廠零部件國(guó)產(chǎn)化率的提升，以及Model Y等新車型出貨，其營(yíng)收規(guī)模及供應(yīng)材料類型有望進(jìn)一步提升。
長(zhǎng)信科技觸控顯示模組業(yè)務(wù)覆蓋全球優(yōu)質(zhì)客戶，目前已形成在汽車電子、消費(fèi)電子、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域觸控模組的龍頭地位。新能源汽車領(lǐng)域，目前已提供Model X/S車型中控屏產(chǎn)品，同時(shí)Model3等車型中控產(chǎn)品正處于產(chǎn)品認(rèn)證過程中。
藍(lán)思科技與特斯拉合作已超過一年，是全球一級(jí)供應(yīng)商。目前產(chǎn)品包括中控產(chǎn)品組裝，包含玻璃、觸控、貼合器件，以及B柱模塊整體功能組件組裝。持續(xù)受益特斯拉出貨增長(zhǎng)，及新能源汽車整體應(yīng)用趨勢(shì)。
特斯拉作為新能源汽車旗艦品牌，全系標(biāo)配LED大燈，包括遠(yuǎn)光燈、近光燈等，有望帶動(dòng)LED燈具向新能源車型的持續(xù)滲透，利好國(guó)內(nèi)LED龍頭廠商三安光電。
汽車半導(dǎo)體389億市場(chǎng)規(guī)模，F(xiàn)PGA目前僅占2.4%，自動(dòng)駕駛發(fā)展將提高FPGA和ASIC價(jià)值占比。汽車主控芯片包括GPU、FPGA、ASIC等，F(xiàn)PGA目前在相機(jī)和傳感器中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，未來在ADAS/AD系統(tǒng)、馬達(dá)控制、激光雷達(dá)、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)均有較多應(yīng)用。根據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù)，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模2017年達(dá)到388.6億美元，其中FPGA為9.5億美元，占比僅2.44%，提升空間巨大。
上游晶圓代工將受益于下游產(chǎn)品需求提高，推薦中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體。根據(jù)公司公告，中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體2019年3季度汽車及工業(yè)市場(chǎng)收入占比分別為4.8%/25%，下游FPGA和ASIC若因?yàn)樾履茉窜嚴(yán)洠瑢⒂兄诖S業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)，建議關(guān)注。
汽車尤其是電動(dòng)汽車正逐漸從一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品演變成電子產(chǎn)品，其核心能力不再是發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，而是芯片和軟件。電動(dòng)汽車電子裝置含硅量不斷提升，利好產(chǎn)業(yè)支撐環(huán)節(jié)半導(dǎo)體設(shè)備。
5G+AIOT+汽車電子驅(qū)動(dòng)全球半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入新一輪上行周期。中國(guó)大陸承接半導(dǎo)體制造產(chǎn)能重心，中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)的全球占比持續(xù)提升，2021年有望達(dá)到世界之首。2019年Q2起大陸自主晶圓廠進(jìn)入投產(chǎn)高峰期，未來三年半導(dǎo)體設(shè)備需求迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。根據(jù)2017年至今大陸自主晶圓廠開工以及投產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)，測(cè)算未來19-22年半導(dǎo)體設(shè)備累計(jì)總投資在700億美元左右，同比2018年120億美元有很大增長(zhǎng)空間，晶圓廠本身擴(kuò)產(chǎn)有降本的采購(gòu)需求，有利于國(guó)產(chǎn)化率的提升，2018年國(guó)產(chǎn)化率不到15%，提升空間巨大。建議關(guān)注國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭：北方華創(chuàng)（002371.SZ）、中微公司(688012.SH)等標(biāo)的。
