2024年3月18日发(作者：大黄蜂车型科迈罗)
汽车
2021年06月06日
行业深度报告
从瓦特到比特：汽车半导体扬帆起航
强于大市（维持）
?
? 电动智能化带动汽车半导体需求提升。汽车从最初的机械产品逐渐转变为
电子产品，自动驾驶对车辆的感知精度、控制精度和响应速度提出了更高
行情走势图
的要求，这就需要更多的传感器（激光雷达、摄像头、毫米波雷达等）、
60%
沪深300汽车
更强大的处理器（自动驾驶主控芯片）、更精确的执行机构（线控系统）；
智能座舱满足了人机交互的需求，需要底层强有力的软硬件支持（主控芯
40%
片、操作系统、中间件等）；三电系统控制要求较高，新增了功率控制器
20%
件IGBT。
0%
? 自动驾驶主控芯片：英伟达暂时领先，自主企业崭露头角。在智能化快速
-20%
发展之前，没有专门的自动驾驶芯片，相关的功能由ABS、ESP的ECU
Jun-20Sep-20Dec-20Mar-21
负责，或者由整车VCU进行决策。目前第三方自动驾驶芯片主要以英伟
相关研究报告
达、mobileye为主，国内华为和地平线已崭露头角。
《行业深度报告
? 智能座舱主控芯片：高通领先，新老玩家共存。高通是目前智能座舱芯片
与极氪，新国潮战新赛道》
*汽车*新国潮系列
2021-06-02
-坦克
的主力军，已与主要的整车厂建立了合作，同时与博世、大陆、电装等tier1
《行业点评
征程
厂商成为合作伙伴。除高通外，华为和英伟达在过去几年快速崛起。
2021-05-27
3芯片，国产芯片再上一个台阶》
*汽车*理想ONE搭载地平线
《行业深度报告
? 功率半导体IGBT：电动车的掌上明珠，跟随行业快速增长。功率半导体
列
*汽车*智能移动终端系
2021-05-20
-软硬兼施，OEM紧握产品定义权》
主要用于控制电路中电流的开闭、流向和大小，对新能源汽车尤为重要。
《行业月报
目前英飞凌在IGBT芯片和模组的市占率最高，国内企业也具有一定的机
车企创新活力强劲》
*汽车*短期盈利将承压
《行业动态跟踪报告
*汽车和汽车零部
2021-05-13
,自主
遇。MCU：汽车配置更丰富，MCU需求量更大，但难度可能降低。汽车
件
电子控制器ECU是汽车各功能得以实现的重要控制器件。未来汽车配置
地、
*智能移动终端系列：华为汽车技术落
加速汽车智能化发展》 2021-04-22
更加丰富，会增加对MCU的需求，MCU将聚焦执行相关的控制，壁垒有
证券分析师
所降低。传感器：车辆状态传感器有替换和减少，环境感知类传感器将爆
发。汽车传感器可分为车辆状态传感器和环境感知类传感器，环境感知类
王德安
投资咨询资格编号
传感器是自动驾驶新增的传感器，具有较大的增长空间。
S1
**********************.cn
? 车企加大汽车半导体的投入。特斯拉：芯片从采购到自研，感知器件或尝
试激光雷达；比亚迪：自研自制MCU和IGBT；大众汽车：力求掌握芯片
徐勇
投资咨询资格编号
技术和专利。理想汽车、长城汽车等主机厂也加大了自研的力度，如理想
S1
xuy*****************.cn
汽车通过与地平线合作，深入自动驾驶的研发，长城汽车设立子公司进行
研究助理
市场化竞争。
李鹞
一般从业资格编号
? 投资建议：汽车已逐渐成为电子和电气化产品，汽车电子的占比将快速的
S1
提高，产业链存在极大的机遇。在产业链方面，国内优秀的自主品牌已逐
liy****************.cn
渐登上历史舞台，国产替代将加速到来。推荐伯特利、中科创达（计算机
组覆盖），关注耐世特、科博达、保隆科技、地平线（未上市）、华为（未
上市）。整车方面，推荐具有较强技术研发实力的企业，如长城汽车，关
注吉利汽车。
? 风险提示：1）汽车电动化和智能化进度不及预期；2）国内自主企业技术
落地进度不及预期；3）整车厂技术进度不及预期。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
汽车·行业深度报告
正文目录
一、 主控芯片是智能化的核心..................................................................................4
1.1自动驾驶主控芯片：英伟达领跑，地平线追赶 ........................................................ 4
1.2智能座舱主控芯片：高通暂时一家独大 ................................................................ 11
二、 功能芯片需求量大幅提升................................................................................12
2.1功率半导体：电动车的心脏................................................................................. 12
2.2 MCU：数量增加，功能聚焦................................................................................ 13
2.4传感器：ADAS传感器快速爆发 .......................................................................... 16
三、 主机厂加大布局汽车半导体 ............................................................................18
3.1特斯拉：芯片从采购到自研，感知器件或尝试激光雷达......................................... 18
3.2比亚迪：自研自制MCU和IGBT ......................................................................... 19
3.3大众汽车：力求掌握芯片技术和专利 ................................................................... 20
3.4吉利汽车：SEA架构核心技术逐步自研 ............................................................... 20
3.5上汽集团：合作共建IGBT芯片能力 .................................................................... 21
四、
五、
投资建议 ........................................................................................................22
风险提示 ........................................................................................................23
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
2/24
汽车·行业深度报告
图表目录
图表1
图表2
图表3
图表4
图表5
图表6
图表7
图表8
图表9
图表10
图表11
图表12
图表13
图表14
图表15
图表16
图表17
图表18
图表19
图表20
图表21
图表22
图表23
图表24
图表25
图表26
图表27
图表28
图表29
图表30
图表31
汽车半导体主要部件 .......................................................................................... 4
智能驾驶感知系统迭代方向 ................................................................................ 5
智能驾驶决策系统算力单位： 5
自动驾驶主要主控芯片 ....................................................................................... 5
英伟达自动驾驶芯片主要进程 ............................................................................. 6
英伟达自动驾驶芯片主要进程 ............................................................................. 7
英伟达Orin芯片................................................................................................ 7
英伟达Atlan芯片 .............................................................................................. 7
Mobileye的EyeQ系列芯片出货量及增速 单位：万颗 ....................................... 8
Mobileye主要历史 ......................................................................................... 8
地平线征程系列芯片 ....................................................................................... 9
地平线Matrix智能驾驶解决方案 ................................................................... 10
黑芝麻A1000Pro芯片.................................................................................. 10
零跑C11座舱 .............................................................................................. 11
电动汽车中IGBT的应用............................................................................... 12
IGBT的全球市场格局 ................................................................................... 13
汽车部分ECU展示 ...................................................................................... 13
ECU的主要结构 .......................................................................................... 14
MCU的主要结构 .......................................................................................... 14
国内2019年MCU市场份额 ......................................................................... 15
MCU主要应用 ............................................................................................. 15
2019年全球MCU竞争格局 .......................................................................... 15
2019年国内MCU竞争格局 .......................................................................... 15
车规级MCU壁垒较高 .................................................................................. 16
车辆类传感器主要分类.................................................................................. 16
华为4D毫米波雷达...................................................................................... 17
特斯拉自动驾驶计算平台演进........................................................................ 18
特斯拉FSD ................................................................................................. 19
比亚迪MCU历程 ......................................................................................... 20
吉利汽车芯片产品路线图 .............................................................................. 21
上汽英飞凌主要产品 ..................................................................................... 22
3/24
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
汽车·行业深度报告
汽车从最初的机械产品逐渐转变为电子产品，自动驾驶对车辆的感知精度、控制精度和响应速度提
出了更高的要求，这就需要更多的传感器（激光雷达、摄像头、毫米波雷达等）、更强大的处理器（自
动驾驶主控芯片）、更精确的执行机构（线控系统）；智能座舱满足了人机交互的需求，需要底层强
有力的软硬件支持（主控芯片、操作系统、中间件等）；三电系统控制要求较高，新增了功率控制器
件IGBT。
从更长期看，汽车成为移动储能设备和数字空间，具有更大的想象空间。为了实现这些功能，汽车
的电子部件逐步增多。因此，本篇报告着力梳理汽车行业新的变化对汽车半导体的影响，本篇报告
只研究主要的硬件，包括主控芯片、功率芯片、MCU和传感器，其他如通信芯片和分立器件等不在
本篇报告的研究范围。
图表1 汽车半导体主要部件
资料来源:平安证券研究所
一、 主控芯片是智能化的核心
自动驾驶芯片和智能座舱芯片是汽车智能化最核心的芯片，需具备强大的算力和低功耗，以满足大
量数据的计算的同时，降低功耗以实现电动车较好的续航里程。外资巨头如高通、英伟达正占据巨
大的份额，而国内优秀的企业也在快速成长，如华为、地平线等。
1.1自动驾驶主控芯片：英伟达领跑，地平线追赶
随着自动驾驶级别的提升，传感器的数量、种类和性能均有大幅提升，尤其是L4和L5，对芯片的
算力和功耗的要求极高，如L4级自动驾驶的算力要求约为300TOPS，而L5则需要4000TOPS左
右。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
4/24
智能驾驶感知系统迭代方向
L2级别 L3级别 L4级别
汽车·行业深度报告
图表2 图表3
4,500
4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
智能驾驶决策系统算力单位：tops
智能驾驶
传感器
像素数（MP）
数据量
（亿字节/秒）
4000
7.2 38 112
1.38 13.8 40.8
传感器
5摄像头，5个
毫米波
13个摄像头，914个摄像头，9
个毫米波，1个激个毫米波，5个
光雷达
1
2
30
300
激光雷达
资料来源
:
汽车之家，易车网，平安证券研究所
资料来源
:
汽车之家，易车网，平安证券研究所
在智能化快速发展之前，没有专门的自动驾驶芯片，相关的功能由ABS、ESP的ECU负责，或者
由整车VCU进行决策。目前第三方自动驾驶芯片主要以英伟达、mobileye为主，国内华为和地平
线已崭露头角。
在芯片种类方面，主要包括通用芯片（如CPU、DSP和GPU等）和专用芯片（如FPGA和ASIC
等）。其中，通用芯片可进行多项不同类型的计算，适用于不同的算法或需要持续改进的自动驾驶算
法，因此在目前阶段应用较为广泛；而GPU与CPU相比，具有更多的计算单元，更加适合于做简
单的重复计算，因此做图像处理时更具有优势。专用芯片中，FPGA属于半定制化芯片，在逻辑计
算中更具有优势，同时具有低功耗的特点。
未来的趋势有以下几点：1）中短期看，GPU+FPGA的方案更具有优势，长期看，如果自动驾驶算
法已经比较固化，ASIC芯片将具有更大的应用；2）算法和芯片的高度融合与匹配：针对主机厂特
定的算法，选取最优的芯片种类；3）低功耗、高算力、高效率。
图表4
厂商
自动驾驶主要主控芯片
芯片
单颗算力
（TOPS）
30
单颗功耗
（W）
1299美元
30
单价
应用车型及使用芯片数量
小鹏P7（1颗）
智己L7视觉版（1-2颗）
蔚来ET7（4颗）
英伟达 Xavier
（2018年）
英伟达 Orin 200 45 /
理想X01（数量未知）
智己L7激光雷达版（2-4颗）
上汽RES33（2-5颗）
蔚来ES8/ES6/EC6（1颗）
广汽AionV/LX（1颗）
Mobileye EyeQ4 2.5 3 /
哪吒U（1颗）
理想ONE（1颗）
WEY摩卡（1颗）
Mobileye EyeQ5H 25 10 /
宝马iX（2颗）
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
5/24
汽车·行业深度报告
极氪001（2颗）
长安UniT/K（数量未知）
地平线
征程2
4 2 /
岚图Free（数量未知）
奇瑞大蚂蚁（数量未知）
地平线
高通
华为
特斯拉
征程3
骁龙Ride
昇腾310
FSD
5
30-700
16
72
2.5
65
8
36
/
/
/
/
理想ONE2021款
WEY摩卡（数量未知）
极狐阿尔法（16颗）
Model3/Y（2颗）
资料来源:搜狐汽车，平安证券研究所
? 英伟达是汽车自动驾驶芯片领域的龙头，也是全球GPU龙头公司，英伟达从2009年与奥迪合
作开始，在汽车智能座舱和自动驾驶领域具有强大的实力。
图表5 英伟达自动驾驶芯片主要进程
事件
公司成立；
与台积电签署战略合作协议；
发明了全球首款GPU——GeForce256；
IPO上市；
推出Tegra移动处理器；
英伟达GPU（Tegra）为奥迪全球车型的导航和娱乐系统提供服务；
全球已有20多个品牌车企使用了NVIDIA的处理器，包括特斯拉；
推出NVIDIA DRIVE，支持高级驾驶辅助系统；
推出NVIDIA DRIVE PX2，可实现强大的车载人工智能；
新款特斯拉ModelS和ModelX采用了TegraK1主处理器；
推出自动驾驶芯片Xavier，并计划于2018年开始交付；
推出了为L4/L5的AI计算机——Pegasus；
公告时间
1993年
1998年
1999年
2008年
2009年
2014年
2015年
2016年
2017年
发布两款软件平台：DRIVE IX和DRIVE AR；
NVIDIA DRIVE Xavier将搭载在百度Apollo2.0和采埃孚ProAI；
与大众合作，利用DRIVE IX平台，为大众ID系列服务；
建立自动驾驶统一构架DRIVE，发布Orin计算平台，扩大生态圈至tier1、地图供
应商、传感器和软件公司；
发布
无人驾驶芯片
Atlan。
2019年
2021年
资料来源
:
与非网，公司官网，平安证券研究所
英伟达与全球主要OEM具有合作，其中合作最为深入的包括大众、奥迪、丰田、沃尔沃和奔驰等。
其中2018年奥迪A8是全球首台投产的L3自主驾驶汽车，采用了英伟达的技术。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
6/24
图表6 英伟达自动驾驶芯片主要进程
合作内容
超过10年的合作历史；
奥迪
沃尔沃
奔驰
奥迪A8的zFAS
计算平台使用了英伟达的
Tegra芯片；
汽车·行业深度报告
主要主机厂客户
在智能座舱、后座娱乐和奥迪CONNECT方面，英伟达均提供技术支持；
2021年达成战略合作，将使用Orin芯片
2017年与奔驰达成战略合作；
2020年奔驰与宝马终止共同开发自动驾驶技术，与英伟达共同开发下一代汽车计
算平台；
2019年，与丰田公司持续关系的基础上，利用NVIDIA DRIVEA GXXvier?AV计
丰田
大众
算机，并基于NVIDIA、日本TRI-AD和美国丰田研究院（TRI）团队之间的密切合
作
2018年与大众达成战略合作，计划在ID车型上使用英伟达的芯片和计算平台
资料来源
:
公司官网，平安证券研究所
英伟达Orin芯片计划搭载在蔚来ET7、智己L7激光雷达版和理想X01车型，目标上市时间为2022
年。此外，沃尔沃和奔驰也与英伟达合作，将使用Orin芯片。Orin芯片是针对L3及以上的自动驾
驶的，相比于目前已广泛使用的针对L2的Xavier，算力从30TOPS提升至200TOPS，而功耗仅从
30W左右提高至45W左右，达到了汽车安全最高等级ISO26262ASIL-D标准。
此外，英伟达近期发布了无人驾驶芯片DRIVEATLAN，目标为L4和L5自动驾驶，具有1000TOPS
的算力，预计最快将于2023年开始向客户提供样品，有望于2024年或2025年在量产车辆上应用。
Atlan芯片可与Xavier和Orin实现软件兼容，整车厂可基于现有的芯片进行快速升级，如可以用一
个Atlan芯片组替代4个Orin芯片。
图表7 英伟达Orin芯片
图表8 英伟达Atlan芯片
资料来源
:
英伟达官网
,
平安证券研究所
资料来源
:
英伟达官网，平安证券研究所
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
7/24
?
汽车·行业深度报告
Mobileye是基于图像算法的自动驾驶技术方案的企业，据“人工智能商机”的数据，截至2021
年5月9日，Mobileye的EyeQ芯片搭载全球超过6000万辆车辆中，被超过25家主机厂、
超过300个车型使用。
图表9 Mobileye的EyeQ系列芯片出货量及增速 单位：万颗
出货量同比增速
2,500
2,000
70%
60%
50%
1,500
1,000
500
0
40%
30%
20%
10%
0%
资料来源：公司公开资料，平安证券研究所
Mobileye成立至今仅22年，2014年IPO上市时，市值53亿美元，创以色列公司在美国IPO最高
纪录。在2017年被Intel以150亿美元收购，创下以色列历史上最高价。2013年-2017年是公司的
快速发展期，2017年之后随着竞争对手的崛起，Mobileye的受到了较大的冲击。
图表10 Mobileye主要历史
公告时间
1999年
2002年
2004年
2006年
2007年
2008年
2012年
2014年
2015年
2016年
2017年
2018年
事件
公司成立，开始开发搭载图像识别算法的EyeQ芯片；
突破单目镜技术，进行多目镜、环视应用开发；
推出第一代EyeQ1芯片；
设立汽车零部件部门；
与Magna Electronics 达成合作，进军ADAS市场；
升级LDW等技术，应用于宝马、沃尔沃、通用汽车等车型；
推出EyeQ2芯片；
EyeQ系列芯片产量突破百万颗；
在纳斯达克IPO公开发行；
EyeQ3搭载在特斯拉Autopilot1.0；
EyeQ系列芯片产量突破千万颗；
推出REM（道路体验管理数据生成技术），主打EyeQ3芯片+深度学习算法；
与特斯拉终止合作；
Intel以150亿美元收购Mobileye；
发布EyeQ4芯片，具有2.5TOPS，采用28nm工艺；
8/24
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
2020年 发布EyeQ5芯片，具有24TOPS，采用7nm工艺。
汽车·行业深度报告
资料来源
:
与非网，公司官网，平安证券研究所
Mobileye的eyeQ5是基于图像处理的最近一代芯片，将首先应用在宝马iNEXT车型上，此外也将
应用于极氪001上。此前，宝马与英特尔和mobileye已成立战略联盟。EyeQ5是Mobileye第五代
产品，算力是EyeQ4的10倍。
Mobileye过去一直是提供的软硬一体化解决方案，即将芯片和算法打包在一起，车企无法进行更改
和重新编写算法，优化的算法只能在下一代产品中出现，如果需要更新算法进行OTA，则会向整车
厂收费。这一模式使很多整车厂逐渐放弃与其的合作，因为未来的模式是主机厂希望将芯片和算法
解耦，可以在芯片进行算法的开发，在建立了自己的软件团队后，进行日常的OTA升级，因此对芯
片供应商的需求是提供硬件和可调用的算法库。从EyeQ5开始，Mobileye提供了开放的合作方式，
即采用“芯片+算法”和“芯片only”两种模式。
? 地平线的芯片征程2的算力4TOPS，功耗2W，已在长安Uni-T和奇瑞蚂蚁等应用，也即将在
岚图上搭载。此外，公司计划于2022年和2023年分别推出征程5和征程6芯片，单颗芯片
的算力将达到128TOPS和400+TOPS。
图表11 地平线征程系列芯片
资料来源:Science科学，平安证券研究所
地平线作为国内领先的自动驾驶芯片企业，具有独特的优势：1）核心团队具有多年机器学习的算法
研发经验，在此基础之上进行芯片开发，具有更好的适配效果和更高的效率；2）提前布局AI芯片，
具有先发优势，已在国内多个车型中量产搭载；3）专注核心主业；4）与外资芯片商相比，地平线
在服务和成本上均具有优势。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
9/24
图表12 地平线Matrix智能驾驶解决方案
汽车·行业深度报告
资料来源:地平线，平安证券研究所
? 黑芝麻发布了新一代高性能车规级自动驾驶计算芯片——华山二号A1000Pro、山海人工智能
开发工具平台以及面向车路协同的路侧感知计算平台FADEdge。同时，与东风设计研究院、东
风悦享达成战略合作。
图表13 黑芝麻A1000Pro芯片
资料来源:公司网站，平安证券研究所
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
10/24
?
汽车·行业深度报告
华为智能驾驶平台MDC810包括了自研的昇腾310芯片，其平台算力为400TOPS，已在极狐
阿尔法HI车型上应用。除了昇腾310，华为自动驾驶芯片还有AI芯片昇腾910、CPU芯片鲲
鹏920，华为MDC智能驾驶计算平台已经签下了超过18家客户，包括上汽、吉利、江淮、一
汽红旗、东风汽车、苏州金龙、新石器、山东浩睿智能等。
? 高通自动驾驶芯片“骁龙Ride”将于2023年上市，面向ASIL-D及安全性的SoC芯片，可支
持从L1至L4的自动驾驶系统，算力覆盖范围为10TOPS至700TOPS。“骁龙Ride”是开放
的可编程架构，并提供针对视觉感知、泊车和驾驶员监测等场景的软件栈，且可持续扩展其软
件生态。
1.2智能座舱主控芯片：高通暂时一家独大
高通是目前智能座舱芯片的主力军，已与全球主要的整车厂建立了合作，同时与博世、大陆、电装
等tier1厂商成为合作伙伴。除高通外，华为和英伟达在过去几年快速崛起，对抗传统座舱芯片企业，
如NXP、瑞萨、TI等。
? 高通智能座舱芯片有8155、820A和602A，其中骁龙8155芯片是高通第三代座舱芯片，采用
5nm制程，支持5G通讯，算力360万次/秒，与高通820芯片相比，具有体积小、带宽大、
功耗低、性能强等特点。在威马W6、零跑C11和WEY摩卡车型上搭载，8155可更好地实现
座舱效果，如威马W6的贯穿式双12.3寸联屏和一块i-Touch屏幕的设计；摩卡的座舱实现
5G+V2X、AR-HUD、高精度地图等功能和配置；零跑C11具有10.25英寸的仪表盘和副驾驶
屏幕及12.8英寸的中控屏幕，和人脸ID启动车辆和可打断的语音交互等多项功能。
图表14 零跑C11座舱
资料来源:公司网站，平安证券研究所
? 华为麒麟990A芯片已经配备在极狐阿尔法S上，且支持5G网络连接。麒麟990A的NPU算
力为3.5TOPs，超过高通8155的3TOPs。除北汽外，比亚迪与华为达成合作，将麒麟710A
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
11/24
车载通信芯片——巴龙5000和MH5000。
?
汽车·行业深度报告
应用到比亚迪车型的智能座舱产品中，该芯片对标高通骁龙820A芯片。此外华为也推出了5G
英伟达2018年与大众合作，使用DriveIX提供人脸识别、语音交互等功能，此外，英伟达为
2020年新一代奔驰S级的座舱MBUX提供主控芯片。智能座舱主控芯片为Tegra处理器，此
外英伟达计划收购ARM，若收购成功，有望成为智能汽车芯片领域的龙头。
? 特斯拉在ModelY的座舱中使用的是英特尔的Atom3950芯片，在新一代ModelS上用的是AMD
的NAVI23芯片。
二、 功能芯片需求量大幅提升
本节主要介绍的功能芯片包括功率半导体、MCU和传感器，这些芯片可更好地实现汽车中特定的功
能，在电动智能化趋势下，不仅有新增部件（如IGBT、激光雷达等），也有数量的提升（如MCU
和毫米波雷达等），这些功能芯片均会为汽车带来全新的功能和体验。
2.1功率半导体：电动车的心脏
功率半导体主要用于控制电路中电流的开闭、流向和大小，对新能源汽车尤为重要。新能源汽车中
的功率半导体包括电机逆变器、DC/DC、高压辅助驱动和OBC充电器等。
图表15 电动汽车中IGBT的应用
资料来源:比亚迪，平安证券研究所
功率器件从MOSFET发展为IGBT，未来的技术路线为SIC-IGBT。IGBT是集成了MOSFET和三
极管的器件，具有二者各自的优点，即具备高速开关的特点，同时通过降低通态电压能够对电路起
到缓冲保护作用，具有损耗小、通态压降低、输入阻抗高和驱动功率小等优势。
IGBT的竞争格局，目前英飞凌在IGBT芯片和模组的市占率最高，在IPM封装领域，日本三菱的市
占率最高。国内自主企业中，比亚迪具有较强的技术优势，有望成为行业的龙头企业。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
12/24
图表16 IGBT的全球市场格局
汽车·行业深度报告
资料来源:英飞凌官网，平安证券研究所
800V高压平台将推动SiC-IGBT发展。可缩短充电时间的800V平台的高压电动车的落地节奏有望
加快，在全球市场，2019年上市的保时捷taycan最前使用800V高压平台。北汽极狐阿尔法SHI
版配备了华为的高压三电平台是国内首个实现800V高压的量产车型。此外，比亚迪、广汽、奇瑞、
现代汽车等也将陆续推出800V技术。在800V技术平台中，Si-IGBT器件的导通损耗上升，成本上
升但能效下降的潜在问题，而SiC-IGBT具有更好的阻抗性能和能耗，未来大规模生产后，成本效
益更加明显。
2.2 MCU：数量增加，功能聚焦
汽车电子控制器ECU（Electronic Control Unit）是汽车各功能得以实现的重要控制器件，应用广泛，
如安全气囊ECU、车窗ECU、变速箱ECU、发动机ECU、空调ECU、电动助力转向（ESP）ECU、
防抱死系统（ABS）ECU等。
图表17 汽车部分ECU展示
资料来源:芯旺微，平安证券研究所
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
13/24
汽车·行业深度报告
ECU的核心部件之一是微控制器（MCU，Micro controller Unit）。MCU又称单片机，主要部件包括
CPU、存储器、I/O端口等，是一种芯片级计算机，可实现终端控制的功能。平均每辆车上搭载超过
70个MCU。
图表18 ECU的主要结构
图表19 MCU的主要结构
资料来源
:uml,
平安证券研究所
资料来源
:uml
，平安证券研究所
MCU最先由Intel提出，历经了4位、8位、16位、32位和64位，目前汽车上应用的是8位、16
位和32位，其中以8位和32位为主，其中8位主要应用在简单和低速处理速度的ECU中，而32
位可处理需要大量信息的功能，此外，8位MCU具有低成本和低功耗的优点，因此目前市场份额仍
较高。16位与8位和32位相比，相对优势较弱，因此份额较低。
据IHS数据统计，近五年中国MCU市场年平均复合增长率(CAGR)为7.2%，是同期全球MCU市
场增长率的4倍，2019年中国MCU市场规模达到256亿元。据CSIA数据，2019年国内MCU市
场中，8位MCU的市场份额为40%，32位的45%的份额，占据了MCU市场的85%，剩下的16
位和4位MCU共占15%的份额。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
14/24
图表21 MCU主要应用
8位
汽车·行业深度报告
图表20 国内2019年MCU市场份额
应用领域
风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪
表板、集线盒、座椅控制、门控模块等
引擎控制、齿轮与离合器控制，和电子式涡轮系统等；
16位
底盘机构如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控
制，电子刹车等
仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制，
以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统，如
32位
预碰撞（Pre-crash）、自适应巡航控制（ACC）、驾驶辅
助系统、电子稳定程序等安全功能，以及复杂的
X-by-wire等传动功能
资料来源
:CSIA
，前瞻产业研究院
,
平安证券研究所
资料来源
:
搜狐、公开资料，平安证券研究所
MCU厂商主要是外资，如瑞萨电子、意法半导体、德州仪器、恩智浦、英飞凌等，国内厂商包括士
兰微、兆易创新等。
图表22 2019年全球MCU竞争格局
图表23 2019年国内MCU竞争格局
资料来源
:
车东西，前瞻产业研究院
,
平安证券研究所
资料来源
:
车东西，平安证券研究所
与消费级和工业级MCU相比，车规级MCU壁垒较高，主要体现在工作的环境温度、良品率要求和
工作寿命要求等方面。而MCU本身具有较大的技术壁垒、生产工艺壁垒和成本控制的壁垒，新进
入者具有较大的难度。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
15/24
图表24 车规级MCU壁垒较高
汽车·行业深度报告
资料来源:比亚迪，平安证券研究所
汽车配置更加丰富，会增加对MCU的需求。如空气悬架、线控制动和线控转向等，新增的功能需
要MCU进行计算和执行控制，但随着域控制器的发展，MCU承担的计算功能将有所减弱，将主要
用于进行执行相关的控制，因此，MCU的需求量会有所提升，但壁垒有所降低。
2.4传感器：ADAS传感器快速爆发
汽车传感器可分为车辆状态传感器和环境感知类传感器。车辆状传感器是传统的感知器件，应用在
动力（发动机温度传感器、进气传感器、曲轴位置传感器等）、底盘（TPMS传感器、ESP加速度
传感器等）和车身（雨量传感器、温度传感器等）中；环境感知类传感器是自动驾驶中新增的传感
器，主要有激光雷达、毫米波雷达、摄像头等。
图表25 车辆类传感器主要分类
磁传感器
MEMS传感器
化学类传感器
温度传感器
应用实例
速度传感器、位置传感器、电流传感器等
低压/中压压力传感器、加速度传感器、角速度传感器、陀螺仪、流量传感器
氧传感器、氮氧化物传感器
冷却液温度传感器、EGR温度传感器、蓄电池温度传感器等
单车用量
>30个
>50个
/
/
资料来源:CSIA，前瞻产业研究院，平安证券研究所
从传感器的感知原理，车辆状态传感器可分为磁传感器、MEMS传感器、化学类传感器和温度传感
器，其中磁传感器和MEMS传感器的应用最为广泛。
在新能源汽车中，传统动力传动系统的传感器数量减少，新增的主要为电流和温度两大类传感器。
1）磁传感器：发动机、变速器中的位移/转速类传感器基本不再需要，BEV新增电流传感器；
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
16/24
需，而加速度、角速度等惯性传感器不受影响；
汽车·行业深度报告
2）MEMS：发动机、变速器中压力MEMS不再需要，底盘系统中真空助力泵压力传感器BEV也不
3）化学类：汽油发动机中氧传感器、爆震传感器、空气/燃料流量传感器等高价值量的化学类传感
器不再需要；
4）温度：发动机、变速器中NTC会转变为电池管理系统和电机中的NTC，而高温铂电阻传感器不
再需要。
智能化和自动驾驶对车辆类传感器的影响不大。
环境感知类传感器近些年发展迅猛，其中毫米波雷达、摄像头和超声波雷达均已发展成熟，激光雷
达处于大规模应用的前期，2022年将在量产车型上搭载。
毫米波雷达从24GHz发展到77GHz，目前已具有4D成像的高性能产品，其优势包括：实施障碍检
测、远距离探测、路径规划、可形成4D点云等。2021年华为发布了4D成像雷达，具有高分辨率、
大视场、和10X密度的点云。
图表26 华为4D毫米波雷达
资料来源:公司公开资料，平安证券研究所
激光雷达在汽车的应用分为两个领域：直接面向无人驾驶出租车的领域，主要使用机械式激光雷达，
对探测性能要求高，价格敏感性相对较低；另一个是面向乘用车的，从L3向L4过渡的领域，主要
使用固态或半固态激光雷达，对稳定性要求高，价格敏感度较高。我们认为，随着技术的快速更迭、
产品性能的突破、整车厂搭载意愿的提升，激光雷达的成本有望进一步降低，将带动行业的快速发
展。从2021年开始，很多车企，如长城、蔚来、小鹏、上汽都发布并将量产带有固态或半固态激光
雷达的车型，我们认为2021年是车载激光雷达的元年。
目前激光雷达行业处于发展初期，参与者主要分为两类：第一类是早期生产机械式激光雷达，为
robotaxi供货，可获得现金流收入，之后布局固态激光雷达，面向满足车规级的前装量产车型，主
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
17/24
汽车·行业深度报告
要企业包括禾赛科技、速腾聚创、Velodyne等；第二类企业是直接瞄准ADAS车规级固态和半固态
激光雷达，这类企业是研发能力和资金实力较强的新进入者，如华为和大疆等。
总体而言，行业在全球范围充分竞争，由于处于技术迭代初期，同时各个技术路线之间的技术同源
性低，目前尚没有出现具备绝对领先优势的龙头企业，国内企业存在较大的机遇。
三、 主机厂加大布局汽车半导体
3.1特斯拉：芯片从采购到自研，感知器件或尝试激光雷达
特斯拉2013年启动Autopilot项目，2014年发布AP HW1.0，使用了1颗Mobileye的芯片和1颗
英伟达Tegra芯片、1个EQ3摄像头、1个博世的毫米波雷达和12个中程超声波雷达。2016年与
Mobileye结束合作，开始与英伟达展开合作，基于英伟达Drive PX2进行开发，搭载了1颗Tegra
Parker芯片，于2016年底推出了AP HW2.0，使用了8个摄像头、1个毫米波雷达和12个远程超
声波雷达。2017年推出了AP HW2.5，搭载了2颗Tegra Parker芯片，毫米波雷达供应商从博世变
成了大陆。2019年推出了AP HW3.0，搭载了2颗自研的FSD芯片。目前正在开发的AP HW4.0
有望于2022年发布。
图表27 特斯拉自动驾驶计算平台演进
特斯拉计算平台
发布日期
处理平台
HW1
2014-10
Mobileye EyeQ3
HW2
2016-10
HW2.5
2017-07
HW3
2019-04
特斯拉FSD 英伟达Drive PX2 英伟达Drive PX2+
特斯拉在前三代产品中
芯片规划 积累了对自动驾驶算法
和软件的深度理解
遭遇瓶颈，供应商的芯片无法满足特斯
拉对于成本功耗算力平衡目标的要求
按需定制，从软件需
求倒推芯片需求，实
现差异化竞争
资料来源:公司网站，平安证券研究所
特斯拉是第一家自研自制芯片的整车厂，选择自研的原因是供应商无法满足特斯拉对芯片的需求：1）
自研可以降低成本，可更好地实现大规模销售的目标；2）采购外部供应商的芯片具有一定的局限性，
如供应商要满足不同主机厂的开发要求，不会对单一客户进行太多了服务；3）特斯拉将自动驾驶算
法和芯片全部掌握在自己手里，可以实现更好的软硬件融合；4）特斯拉对功耗要求较高，当时的芯
片难以满足。这一策略与苹果公司做法类似，苹果公司自研的IOS操作系统和芯片，使得其具有更
好的用户体验。我们认为未来研发实力强的整车厂也会选择自研芯片，以获得更好的自动驾驶技术。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
18/24
图表28 特斯拉FSD
汽车·行业深度报告
资料来源: 公司网站，平安证券研究所
在传感器方面，特斯拉一直使用的视觉解决方案，没有选择激光雷达，一方面是激光雷达成本较高，
另一方面激光雷达需要与高精地图配合，而高精地图的绘制需要在全球各地实时更新，较为复杂。
目前除了特斯拉之外，其他主流整车厂几乎全部使用了激光雷达的感知方案，而近日有媒体报道特
斯拉在ModelY车型上测试luminar的激光雷达，未来不排除特斯拉使用激光雷达的可能性，也有可
能是用来测试现有视觉方案的可靠性。
3.2比亚迪：自研自制MCU和IGBT
截至2021年5月底，比亚迪半导体车规级MCU量产装车突破1000万颗。2007年，比亚迪半导体
进入工业MCU领域；2018年推出第一代8位车规级MCU芯片；2019年推出第一代32位车规级
MCU芯片，并批量搭载在比亚迪全系列车型上。比亚迪半导体MCU拥有300余人研发团队，掌握
8051/32位ARM处理器设计与应用、电容传感器技术、数字/模拟信号处理技术，严格遵循IATF16949
标准生产管控流程。MCU产品现已申请328件国内外专利、201件发明专利。未来，比亚迪半导体
预计将推出车规级8位超低功耗系列MCU，及高端32位M4F内核MCU等产品。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
19/24
图表29 比亚迪MCU历程
汽车·行业深度报告
资料来源:比亚迪半导体，平安证券研究所
2018年，比亚迪发布了IGBT4.0，比亚迪是中国第一家实现车规级IGBT大规模量产、也是唯一一
家拥有IGBT完整产业链的车企，通过精细化平面栅设计，在同等工况下，综合损耗较市场主流的
IGBT降低了约20%。截至2020年底，以IGBT为主的车规级功率器件累计装车超过100万辆，单
车行驶里程超过100万公里。2021年，比亚迪已打磨出一款IGBT6.0，并计划于比亚迪半导体西安
研发中心发布。
2018年，比亚迪宣布已经成功研发了SiC MOSFET（汽车功率半导体包括基于硅或碳化硅等材料
打造的IGBT或MOSFET等），预计到2023年，比亚迪将在旗下的电动车中，实现SiC基车用功
率半导体对硅基IGBT的全面替代，将整车性能提升10%。
3.3大众汽车：力求掌握芯片技术和专利
大众集团计划自主设计和开发高性能芯片及所需的软件，生产芯片则寻求供应商代工。大众2019
年筹建5000人团队开始打造操作系统，然而遇到较多的困难，在第八代高尔夫和ID3上出现了较
多的bug。我们认为在芯片和操作系统领域，传统主机厂的优势并不明显，短期内很难补足，需要
长期大量的投入，同时汽车行业的开发和管理流程也应该及时转变，以应对软硬件技术融合的需求。
3.4吉利汽车：SEA架构核心技术逐步自研
吉利汽车2020年发布SEA浩瀚架构，该架构是吉利最新的智能网联电动平台，首款车型极氪001
已经上市。在该架构中，吉利计划逐步掌控核心技术，如在汽车大脑核心方面，公司要在中央计算
平台&芯片、L4自动驾驶软件、ADDIS数据平台和车联网平台&运营构建核心技术实力。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
20/24
汽车·行业深度报告
在芯片领域，吉利的规划是从座舱芯片入手，再拓展到自动驾驶芯片：2019年和2020年，公司量
推出的E01和E02芯片是高集成和高性能的信息娱乐SOC芯片，计划2021年推出全栈AI语音芯
片V01；2022年计划推出全功能高性能数字座舱SOC芯片SE1000，可满足ISO 26262 ASIL-D安
全标准；2023年计划推出256TOPS的自动驾驶SOC芯片AD1000。
图表30 吉利汽车芯片产品路线图
资料来源: 公司网站，平安证券研究所
3.5上汽集团：合作共建IGBT芯片能力
2018年上汽集团与英飞凌成立合资公司——上汽英飞凌功率半导体（上海）有限公司，持股比例分
别为51%和49%，一期项目投资超过1亿欧元，预计可实现100万套的年产能。该合资公司主要产
品为英飞凌2006年推出的Hybrid PACK家族中的第一代汽车框架式IGBT模块。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
21/24
图表31 上汽英飞凌主要产品
汽车·行业深度报告
资料来源:第一电动，平安证券研究所
在自动驾驶芯片方面，上汽通过入股地平线提升自主研发能力：2017年，上汽与地平线展开合作，
在2019年对地平线进行了B轮融资，2020年双方组建了“上汽集团与地平线人工智能联合实验室”。
四、 投资建议
电动智能化带动汽车半导体需求提升。汽车从最初的机械产品逐渐转变为电子产品，自动驾驶对车
辆的感知精度、控制精度和响应速度提出了更高的要求，这就需要更多的传感器（激光雷达、摄像
头、毫米波雷达等）、更强大的处理器（自动驾驶主控芯片）、更精确的执行机构（线控系统）；智能
座舱满足了人机交互的需求，需要底层强有力的软硬件支持（主控芯片、操作系统、中间件等）；三
电系统控制要求较高，新增了功率控制器件IGBT。
自动驾驶主控芯片：英伟达暂时领先，自主企业崭露头角。在智能化快速发展之前，没有专门的自
动驾驶芯片，相关的功能由ABS、ESP的ECU负责，或者由整车VCU进行决策。目前第三方自动
驾驶芯片主要以英伟达、mobileye为主，国内华为和地平线已崭露头角。
智能座舱主控芯片：高通领先，新老玩家共存。高通是目前智能座舱芯片的主力军，已与主要的整
车厂建立了合作，同时与博世、大陆、电装等tier1厂商成为合作伙伴。除高通外，华为和英伟达在
过去几年快速崛起。
功率半导体IGBT：电动车的掌上明珠，跟随行业快速增长。功率半导体主要用于控制电路中电流的
开闭、流向和大小，对新能源汽车尤为重要。目前英飞凌在IGBT芯片和模组的市占率最高，国内
企业也具有一定的机遇。MCU：汽车配置更丰富，MCU需求量更大，但难度可能降低。汽车电子
控制器ECU是汽车各功能得以实现的重要控制器件。未来汽车配置更加丰富，会增加对MCU的需
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
22/24
汽车·行业深度报告
求，MCU将聚焦执行相关的控制，壁垒有所降低。传感器：车辆状态传感器有替换和减少，环境感
知类传感器将爆发。汽车传感器可分为车辆状态传感器和环境感知类传感器，环境感知类传感器是
自动驾驶新增的传感器，具有较大的增长空间。
车企加大汽车半导体的投入。特斯拉：芯片从采购到自研，感知器件或尝试激光雷达；比亚迪：自
研自制MCU和IGBT；大众汽车：力求掌握芯片技术和专利。理想汽车、长城汽车等主机厂也加大
了自研的力度，如理想汽车通过与地平线合作，深入自动驾驶的研发，长城汽车设立子公司进行市
场化竞争。
投资建议：汽车已逐渐成为电子和电气化产品，汽车电子的占比将快速的提高，产业链存在极大的
机遇。在产业链方面，国内优秀的自主品牌已逐渐登上历史舞台，国产替代将加速到来。推荐伯特
利、中科创达（计算机组覆盖），关注耐世特、科博达、保隆科技、地平线（未上市）、华为（未上
市）。整车方面，推荐具有较强技术研发实力的企业，如长城汽车，关注吉利汽车。
五、 风险提示
1）汽车电动化和智能化进度不及预期。如果受技术、成本、安全、法规和消费者接受度等因素影响，
智能电动化发展较慢，则将直接影响汽车半导体的应用规模；
2）国内自主企业技术落地进度不及预期。华为和地平线等自主优秀企业面临英伟达和高通等外资巨
头的竞争，如果技术研发进度较慢，则可能会处于被动的局面；
3）整车厂技术进度不及预期。在智能电动化大背景下，整车厂是各项技术落地的载体，但如果多项
新技术进展较慢，则会阻碍电动智能的进程。
请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。
23/24
平安证券研究所投资评级：
股票投资评级:
强烈推荐（预计6个月内，股价表现强于沪深300指数20%以上）
推荐（预计6个月内，股价表现强于沪深300指数10%至20%之间）
中性（预计6个月内，股价表现相对沪深300指数在±10%之间）
回避（预计6个月内，股价表现弱于沪深300指数10%以上）
行业投资评级:
强于大市（预计6个月内，行业指数表现强于沪深300指数5%以上）
中性（预计6个月内，行业指数表现相对沪深300指数在±5%之间）
弱于大市（预计6个月内，行业指数表现弱于沪深300指数5%以上）
公司声明及风险提示：
负责撰写此报告的分析师（一人或多人）就本研究报告确认：本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格。
平安证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格。本公司研究报告是针对与公司签署服务协议的签约客户的专属研
究产品，为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考，双方对权利与义务均有严格约定。本公司研究报告仅提供给上
述特定客户，并不面向公众发布。未经书面授权刊载或者转发的，本公司将采取维权措施追究其侵权责任。
证券市场是一个风险无时不在的市场。您在进行证券交易时存在赢利的可能，也存在亏损的风险。请您务必对此有清
醒的认识，认真考虑是否进行证券交易。
市场有风险，投资需谨慎。
免责条款：
此报告旨为发给平安证券股份有限公司（以下简称“平安证券”）的特定客户及其他专业人士。未经平安证券事先书面
明文批准，不得更改或以任何方式传送、复印或派发此报告的材料、内容及其复印本予任何其他人。
此报告所载资料的来源及观点的出处皆被平安证券认为可靠，但平安证券不能担保其准确性或完整性，报告中的信息
或所表达观点不构成所述证券买卖的出价或询价，报告内容仅供参考。平安证券不对因使用此报告的材料而引致的损
失而负上任何责任，除非法律法规有明确规定。客户并不能仅依靠此报告而取代行使独立判断。
平安证券可发出其它与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告。本报告及该等报告反映编写分析员的不同设想、
见解及分析方法。报告所载资料、意见及推测仅反映分析员于发出此报告日期当日的判断，可随时更改。此报告所指
的证券价格、价值及收入可跌可升。为免生疑问，此报告所载观点并不代表平安证券的立场。
平安证券在法律许可的情况下可能参与此报告所提及的发行商的投资银行业务或投资其发行的证券。
平安证券股份有限公司2021版权所有。保留一切权利。
平安证券研究所
深圳
深圳市福田区福田街道益田路5023
号平安金融中心B座25层
邮编：518033
上海
上海市陆家嘴环路1333号平安金融
大厦26楼
邮编：200120
传真：（021）33830395
北京
电话：4008866338
北京市西城区金融大街甲9号金融街
中心北楼15层
邮编：100033
更多推荐
芯片,汽车,报告,传感器
发布评论