原標題：方正證券：特斯拉拐點已至，半導體重新定義汽車 來源：半導體風向標
作者：方正科技團隊
特斯拉：半導體重新定義汽車
特斯拉是高速行駛的“智能手機”，是插電行走的“服務器”。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，單車用的半導體成本是手機的幾十倍以上。從功率半導體，CIS，存儲器到半導體設備材料，整個產(chǎn)業(yè)鏈都會受益。
1、功率IGBT是特斯拉的“大腦”。汽車動力系統(tǒng)=電池+電驅(qū)（電機+電控），電控接收整車控制器的指令，以控制整車的運動。電控中主要是逆變器，逆變器主要是IGBT模塊，所以IGBT模塊相當于汽車動力系統(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寬動態(tài)對像素也提出要求，純800萬像素的攝像頭就需要5顆。
3、存儲器Flash是特斯拉的“記憶”。特斯拉自研FSD芯片存儲單元的數(shù)量與性能大幅提升，是無人駕駛邁向更高層次重要保障。電動汽車整體含硅量提升，利好產(chǎn)業(yè)支撐環(huán)節(jié)半導體設備，5G+AIOT+汽車電子驅(qū)動全球半導體設備進入新一輪上行周期。
4、顯示器面板是特斯拉的“觸覺”。中控顯示屏平均達17寸，高于燃油車8寸的平均尺寸，為市場平均應用尺寸面積的4倍以上。汽車的電子化應用趨勢將帶動LCD車載屏的面積增長需求。
5、FPGA芯片是特斯拉的“心臟”。FPGA和ASIC未來在ADAS系統(tǒng)、馬達控制、激光雷達、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)均有較多應用。FPGA市場為9.5億美元，占比整個半導體僅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），斯達半導（603290）,華潤微（688396）;
2、CIS芯片：韋爾股份（603501），晶方科技（603005），長電科技（600584）；
3、顯示器：京東方（000725），TCL（000100）,長信科技（300088），藍思科技（300433），安潔科技（002635），三安光電（600703）；
4、ASIC芯片：中芯國際（0981.HK），華虹半導體（01347.HK）；
5、存儲芯片：兆易創(chuàng)新（603986），北京君正（300223）；
6、半導體設備：北方華創(chuàng)（002371），中微公司（688012）。
風險提示
1）特斯拉銷量不及預期；
2）特斯拉上海超級工廠產(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)動機等機械部件，汽車的結構將變得非常的簡單，汽車結構主要由電池，電機和電控組成。新能源汽車電子系統(tǒng)主要包括電池管理系統(tǒng)，電機控制器，車載充電機，變換器，逆變器，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，繼電器以及被動元器件。
在實際應用場景中，由于汽車各個模塊都使用交流電，鋰電池的輸入電流是直流電，以及各種電氣設備電壓不同，這樣就需要相應的電力轉(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，從成本結構來看，對于中高端汽車、電動汽車等其重要性更高。
從傳統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)變到新能源汽車，價值量增長最大的就是功率半導體。傳統(tǒng)燃油汽車中，功率半導體主要用在啟動、停止和安全等領域，占比只有20%，按照傳統(tǒng)汽車中半導體單車價值350美元，功率器件價值在70美元。新能源汽車電池動力模塊要用大量的電力設備，電力設備中都含有有功率半導體，混合動力汽車的功率器件占比40%，純電動汽車的功率器件占比55%，按照純電動汽車半導體單車價值750美元計算，功率半導體單車價值量在413美元。新能源汽車用功率半導體是傳統(tǒng)汽車的7倍。
在汽車應用中，IGBT主要用在高電壓環(huán)境的電力驅(qū)動系統(tǒng)，電源系統(tǒng)和充電樁。應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)動電機220V的交流（AC）電，是電機驅(qū)動的核心。電機控制系統(tǒng)需要用到幾十個IGBT，比如特斯拉的三相交流異步電機，每相用28個IGBT，累計84個，其他電機12個IGBT，特斯拉總共用到96個IGBT。
電源系統(tǒng)：主要用在車載充電器（AC-DC）和變換器（DC-DC）中，實現(xiàn)鋰電池充電和所需電壓等級的電源變換。
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市場容量18.4億美元，我們預計2020年汽車IGBT市場容量20.8億美元。
全球IGBT市場中英飛凌，三菱和富士電機處于領先位置，安森美（仙童）主要集中在低壓的消費電子行業(yè)，電壓在600V以下，而中高壓1700V以上領域，主要應用在高鐵，汽車，智能電網(wǎng)等，基本被英飛凌，ABB和三菱壟斷。
視覺系ADAS利用攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)路標、行人以及車輛識別、車道線感應等多種功能。高端汽車的各種輔助設備配備的攝像頭可多達8個，用于輔助駕駛員泊車或觸發(fā)緊急剎車。Mcnex公司預測，如果攝像頭未來取代側(cè)視鏡時，汽車上的攝像頭將可能達到12個。而隨著智能汽車技術和無人駕駛技術的發(fā)展，L3以上智能駕駛車型對攝像頭的需求將增加。
車載領域的CIS應用包括：后視攝像(RVC)，全方位視圖系統(tǒng)(SVS)，攝像機監(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)定增長趨勢，2016年全球銷量為5100萬臺，2018年為6000萬臺，2019年預計達到6500萬臺。
FV/MV全球銷量增長迅速，2016年為1000萬臺，2018年為3000萬臺，此后，預計FV/MV將依舊保持迅速增長趨勢，預計2019年銷量可達4000萬臺，2021可達7500萬臺，直逼RVC全球銷量。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預測，全球車載攝像頭出貨量預計會從2014年的2800萬顆增加到2020年的8270萬顆。如今多數(shù)國家都在制定相應法規(guī)，強制新車使用一些特殊的ADAS技術，而車載攝像頭在汽車智能化中應用廣泛，未來將會成為使用最多的汽車傳感器。
Tesla公布的搭載兩顆FSD芯片的自動駕駛線路板中，圖中藍色區(qū)域為用于存儲操作系統(tǒng)的內(nèi)存顆粒。考慮到未來邁向更高層次的自動駕駛技術，承載深度學習模型未來可不斷升級的內(nèi)存顆粒向大容量方向趨勢明顯。
處理器模塊兩旁綠色是各自 4 片，一共 8 片 LPDDR4 運行內(nèi)存顆粒，F(xiàn)SD線路板內(nèi)建LPDDR4 RAM存儲器模塊以每秒4,266Gb速度運行，峰值頻寬達68GB/s，使整合的影像信號處理器每秒可執(zhí)行高達10億級像素的操作。
特斯拉有望帶動新能源汽車車內(nèi)電子組件應用化趨勢，包括中控大屏（京東方A、TCL集團），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17寸，高于普通燃油車7-8寸的平均尺寸，約為市場平均應用尺寸面積的4倍以上。汽車的電子化應用趨勢將帶動LCD車載屏的面積增長需求。
其次，車載屏有較強的定制化特點，通常配備觸控功能，相較于普通LCD標準化產(chǎn)品，營收及利潤彈性更高。目前車載屏應用仍以a-Si LCD產(chǎn)品為主，預計占比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，新能源/互聯(lián)網(wǎng)車企對LTPS使用意愿更強。隨著LTPS行業(yè)產(chǎn)能逐步由手機市場向IT及車載市場的轉(zhuǎn)移，未來車載市場份額有望進一步提升。
根據(jù)TCL華星統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年全球車載屏出貨量約1.7億片，按平均尺寸7寸計算，對應6代線月產(chǎn)能需求約100K。而車載屏，平均尺寸及單車應用數(shù)量的提升，將進一步快速帶動LCD產(chǎn)能需求。目前來看，在車載屏市場出貨最為領先的是日本公司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年通過收購新加坡適新集團，進入到了汽車電子金屬件市場，2016年成功開發(fā)新能源汽車業(yè)務，并進入特斯拉供應鏈，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產(chǎn)化率的提升，以及Model Y等新車型出貨，其營收規(guī)模及供應材料類型有望進一步提升。
長信科技觸控顯示模組業(yè)務覆蓋全球優(yōu)質(zhì)客戶，目前已形成在汽車電子、消費電子、可穿戴設備領域觸控模組的龍頭地位。新能源汽車領域，目前已提供Model X/S車型中控屏產(chǎn)品，同時Model3等車型中控產(chǎn)品正處于產(chǎn)品認證過程中。
藍思科技與特斯拉合作已超過一年，是全球一級供應商。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，及新能源汽車整體應用趨勢。
特斯拉作為新能源汽車旗艦品牌，全系標配LED大燈，包括遠光燈、近光燈等，有望帶動LED燈具向新能源車型的持續(xù)滲透，利好國內(nèi)LED龍頭廠商三安光電。
汽車半導體389億市場規(guī)模，F(xiàn)PGA目前僅占2.4%，自動駕駛發(fā)展將提高FPGA和ASIC價值占比。汽車主控芯片包括GPU、FPGA、ASIC等，F(xiàn)PGA目前在相機和傳感器中的應用已經(jīng)相對成熟，未來在ADAS/AD系統(tǒng)、馬達控制、激光雷達、車載信息娛樂系統(tǒng)和駕駛員信息系統(tǒng)均有較多應用。根據(jù)Bloomberg數(shù)據(jù)，汽車半導體市場規(guī)模2017年達到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，推薦中芯國際、華虹半導體。根據(jù)公司公告，中芯國際和華虹半導體2019年3季度汽車及工業(yè)市場收入占比分別為4.8%/25%，下游FPGA和ASIC若因為新能源車拉貨，將有助于代工廠業(yè)績增長，建議關注。
汽車尤其是電動汽車正逐漸從一個機械產(chǎn)品演變成電子產(chǎn)品，其核心能力不再是發(fā)動機，底盤和動力傳輸系統(tǒng)，而是芯片和軟件。電動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)半導體設備。
5G+AIOT+汽車電子驅(qū)動全球半導體設備進入新一輪上行周期。中國大陸承接半導體制造產(chǎn)能重心，中國大陸設備市場的全球占比持續(xù)提升，2021年有望達到世界之首。2019年Q2起大陸自主晶圓廠進入投產(chǎn)高峰期，未來三年半導體設備需求迎來爆發(fā)式增長。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，測算未來19-22年半導體設備累計總投資在700億美元左右，同比2018年120億美元有很大增長空間，晶圓廠本身擴產(chǎn)有降本的采購需求，有利于國產(chǎn)化率的提升，2018年國產(chǎn)化率不到15%，提升空間巨大。建議關注國內(nèi)半導體設備龍頭：北方華創(chuàng)（002371.SZ）、中微公司(688012.SH)等標的。
