凸轮轴传感器芯片行业发展趋势

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1、凸轮轴传感器芯片行业发展趋势一、 集成电路行业未来发展趋势延续十三五时期的总体趋势,十四五时期我国集成电路产业发展的外部环境依然严峻,但在一系列政策技术和市场利好环境下将会继续保持快速发展态势,并表现出更为集聚和激烈的竞争态势。新一轮技术革命不断深化,5G、物联网、大数据、云计算、人工智能新基建等步入快速发展阶段,巨大的市场需求为集成电路产业发展带来巨大机会,未来保持高速增长的总体趋势不会发生变化。我国作为全球集成电路产业的重要消费国,2019年我国半导体消费量占全球的53%,我国在全球集成电路产业的消费比重将进一步提高。在总量进一步增长的同时,随着我国经济进入中高速的高质量发展阶段推动战略性

2、新兴产业发展成为未来促进我国高质量发展的根本,我国在集成电路产业尤其是产品应用方面具有显著优势。可以预见,未来我国集成电路产业的高速成长趋势依然不减并成为促进我国经济高质量发展的重要支撑。不可忽视的是,尽管我国集成电路产业市场规模大,但在关键领域和环节的自我保障能力较弱,尤其制造环节以及支撑半导体发展的设备和材料领域短板突出。随着产业界和政府对我国集成电路产业现实认识的不断深化,进一步补足短板成为十四五时期提升我国集成电路国产供应水平的关键。在此背景下,加大对相关领域的支持和社会投资成为发展的必然。未来我国在集成电路材料例如大尺寸硅片光刻胶掩膜版电子气体湿化学品溅射靶材化学机械抛光材料等,制造

3、设备光刻机刻蚀机镀膜设备、量测设备清洗设备离子注入设备化学机械研磨设备、快速退火设备等,制造环节制造高端逻辑和存储芯片的大型制造企业以及制造特殊设备的中小制造企业)等领域将涌现一大批企业它们将成为未来支撑我国集成电路产业发展的重要载体其中一大批将在利基市场中具有领先地位一部分问题将会得到明显缓解。集成电路产业是高度全球化产业,十四五时期我国集成电路产业要更加主动融入全球供应链和价值链之中,但是我国集成电路产业将面临更加复杂的全球竞争环境。一方面,美国以国家安全保护知识产权平衡贸易赤字等缘由发起贸易战,试图遏制我国在集成电路等高科技产业领域的发展。另一方面,在中美贸易摩擦趋于常态化的基本假设下,

4、集成电路产业全球化分工模式将面临巨大挑战,安全将成为产业链和供应链布局的重要考量因素,主要经济体寻求更广泛的全球布局和回流成为未来一段时期的重要选择。随着一系列支持和促进集成电路产业发展政策的出台加之高质量发展对产业升级的压力,十四五时期集成电路产业的社会投资将快速增长,尤其是将迎来大量新资本和新企业进入的新机遇。截至2020年7月20日,我国共有芯片相关企业453万家,仅2020年二季度就新注册企业046万家,同比增长207%,环比增长130%,这一趋势预期在十四五时期将会继续保持。大量资本进入集成电路产业,必然导致产业竞争更加激烈,行业内和跨行业并购将成为十四五时期集成电路产业发展的常态。

5、然而,由于集成电路产业高风险高投资长周期等特征,在大量进入者之后必然面临市场的重新洗牌,表现为企业数量快速增加行业竞争更加激烈企业分化市场出清领先企业出现行业集中度上升的趋势,产业集中度将在十四五时期表现出先分散后集中的基本态势。二、 集成电路行业发展趋势集成电路产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。中国是全球重要的集成电路市场。2020年,出台了新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策,为促进要素资源自由流动、加强知识产权保护、营造公平公正的市场环境、推动集成电路产业实现高质量发展、构建全球合作共赢发展的产业体系奠定了坚实的基础。在国内全方位、多角度的产

6、业支持下,国内半导体国产化水平不断提升,特别是2018年以来美国缩紧对华半导体产业制裁,持续加速。在制造端和设备端,国产化率均得到快速提升,自主化产业链初具雏形,近5年来IC设计、晶圆制造、封装测试、设备材料等各环节中均有部分细分赛道的国产化率实现快速提升,不过也需要注意到,在关键芯片及设备领域,如芯片端的CPU、GPU、AI芯片、DRAM、DFlash,设备端的光刻机、离子注入设备、过程控制设备等国产化率仍处于较低水平,且是外部制裁所针对重点,有必要对产业进行顶层设计、组织协调,期待相关政策加速产业发展。如今大陆集成电路产业链逐步成熟,成电路设计、制造和封测三个子行业的格局也在发生改变,包括

7、设备的自给水平也在不断上升,这为集成电路的发展提供了一定的产能保障以及技术支持,促使国产芯片自给率不断上升。中国集成电路产业虽起步较晚,但凭借巨大的市场需求、经济的稳定发展和有利的政策环境等众多优势条件,已成为全球集成电路行业增长的主要驱动力。近年来,随着消费电子、移动互联网、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升,以及国家支持政策的不断提出,中国集成电路行业发展快速。未来,随着国家产业政策扶持、供给侧改革等宏观政策贯彻落实,国内集成电路产业将逐步发展壮大,此外,车联网、物联网、人工智能等市场的发展,国产芯片的市场发展空间也将进一步扩大。三、 集成电路行业面临的机遇和挑战(一)集成电

8、路行业发展面临的机遇1、国家大力扶植集成电路产业发展发展自主可控的芯片产业链,是保证我国包括信息技术产业、汽车产业等在内的各重点产业持续健康发展的重要关键核心。为此国家出台了一系列政策支持集成电路产业的发展,并成立国家集成电路产业基金直接参与行业重点领域和优势企业的发展,集成电路产业的进口替代上升至国家战略高度,十四五期间的政府工作重点将聚焦于发展集成电路产业。2020年8月新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策指出,从财税、投融资、研究开支、进出口、人才、知识产权、市场应用及国际合作等八个方面支持集成电路产业和软件产业发展。2021年5月中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五

9、年规划和2035年远景目标纲要提出,要推动集成电路等九个先进制造业的创新发展。在汽车芯片领域,在国家政策大力支持和下游终端市场技术破局与产品重构的机遇下,国内汽车芯片厂商将获得更多的验证和导入机会,有望打破欧美寡头的垄断,推动汽车芯片领域的进程。2、集成电路下游产业快速发展智能电动汽车的快速普及和迭代、5G通信技术的商用落地以及人工智能等信息技术的快速发展,带动了汽车电子产业快速发展,在汽车智能感知、车联网、自动驾驶领域为集成电路产业引入了新的应用市场增量。根据IDC预测,2025年中国新能源汽车市场销量将达到542万辆,2020-2025年复合增速高达3610%;根据赛迪预测,中国5G通信市

10、场规模将在2025年达到380万亿,2020年-2025年复合增速达3656%;根据艾瑞咨询预测,中国人工智能产业2026年有望实现核心市场规模和带动相关产业规模分别达到6,050亿元和21,077亿元,2021年-2026年复合增速分别达到2480%和2233%。随着现代信息技术、通信技术不断迭代和升级,智能电动汽车、人工智能、云计算、5G网络、物联网等新兴技术都会在汽车电子产业持续发展、加速落地,集成电路下游产业空间广阔,正逐步迈入发展的快车道。(二)集成电路行业发展面临的挑战1、集成电路高端技术人才尚缺集成电路是技术密集型行业,对高技能型人才需求较大。我国芯片行业起步较晚,高端技术人才短

11、缺成为制约我国芯片行业发展的重要因素。近年来国内集成电路快速发展,对人才引进和培养的力度逐渐加大,但高端技术人才仍相对匮乏。中国集成电路产业人才白皮书(2019-2020)的数据显示,到2022年,我国芯片专业人才仍将有25万左右缺口。除人才总量不足外,能够负责产品规划和顶层架构制定的人才同样严重缺乏。2、国产汽车芯片获得市场认可的周期较长国外头部汽车芯片企业凭借先发优势垄断汽车芯片国际市场,并与汽车系统集成商形成深度绑定,而国产汽车芯片企业在品牌知名度和技术先进性方面与国外头部企业存在较大差距。此外,汽车电子领域的终端厂商出于对产品质量的稳定性和可靠性、交货周期的即时性和可控性等方面考虑,会

12、优先选择有长期合作基础的供应商。因此,国产汽车芯片面临着市场认可周期较长的挑战。3、芯片设计行业竞争激烈一方面,为实现国内集成电路产业链的自主可控,我国加大了对国内集成电路产业的支持力度,国内集成电路产业步入发展的快车道。2021年我国芯片设计企业达到2,810家,同比增长2669%,国内芯片设计企业数量迅速增加。另一方面,芯片设计行业的高毛利也吸引潜在进入者不断涌入市场。虽然部分国内厂商在高端产品方面取得了一定的突破,逐步打破了国外厂商垄断,但大部分企业仍以中低端芯片为主。随着市场参与者的不断增加,未来中低端领域发展空间有限,竞争将更加激烈。四、 集成电路行业下游需求持续增长随着下游产品功能

13、的日益复杂和应用领域的持续拓展,其性能要求持续提升,为集成电路行业带来新的市场需求。同时,5G技术发展将为电源管理芯片带来广阔的市场空间。此外,以智能手环、TWS耳机为代表的智能可穿戴设备等新兴消费电子产品呈现快速增长,为市场带来了新热点,催生新的市场需求。五、 集成电路行业概况(一)集成电路产业链分析集成电路产业链主要包括上游EDA软件、IP授权、材料和设备等支撑环节,下游汽车、工业、消费等终端应用领域以及集成电路设计、晶圆制造、封装测试三大核心环环节。集成电路设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程,也是一个把产品从抽象过程具体化、直至最终物理实现的过程。集成电路设计行

14、业属于技术密集型产业,对技术研发实力要求极高,具有技术门槛高、细分门类多等特点。我国集成电路设计行业呈高速发展态势,产业结构也逐步从附加值相对较低的封装测试领域向附加价值更高的设计领域转型。根据中国半导体行业协会数据,我国集成电路设计行业的销售额从2015年的1,325亿元增长至2021年的4,519亿元,复合增速为2269%,在产业链各环节中增速最快。同时,集成电路设计行业在产业链中的占比从2015年的3670%到2021年的4320%,比重也在不断提升。集成电路制造环节工艺复杂、技术含量高,在产业链中起到关键的支撑性作用。该环节根据电路设计版图,通过光刻、刻蚀、离子注入、退火、扩散、化学气

15、相沉积、物理气相沉积、化学机械研磨、晶圆检测等工艺流程,在半导体硅片上生成电路图形,产出可以实现预期功能的晶圆片。受益于新能源汽车、智能终端制造、新一代移动通信、物联网等下游市场需求强势驱动,我国的集成电路制造业发展速度较快。根据中国半导体行业协会数据,我国集成电路制造业的销售额从2015年的90080亿元增长至2021年的3,17630亿元,复合增速为2337%,产业规模迅速扩大。集成电路封装测试过程包括封装、测试等环节,是集成电路进入终端系统前的最后一道工序,对于保障集成电路工作性能良好、终端设备稳定运行具有重大意义。其中,封装是通过切割、焊线、塑封等工艺,为制造环节产出的晶圆提供物理保护

16、,并使之与外部器件实现电气连接;测试是在晶圆封装后,利用专业设备和工具,对其功能和性能进行测试。国内封测行业起步较早,受益于高速增长的下游市场需求强势带动,集成电路全产业链快速发展,我国封测行业不断突破技术壁垒,国内领先的封测厂商进入国际一流水平。根据中国半导体行业协会数据,我国集成电路封测行业的销售额从2015年的1,384亿元增长至2021年的2,763亿元,复合增速为1221%,市场规模呈现逐年增长态势。(二)集成电路行业市场规模在汽车电子,消费电子,5G,物联网,人工智能等产业的拉动下,全球半导体销售市场规模稳步上升。根据WSTS数据,全球集成电路产业市场规模由2016年的2,7669

17、8亿美元增长至2021年为4,63002亿美元,年均复合增长率1084%,预计2022年全球半导体市场规模将达到5,34010亿美元。根据中国半导体行业协会数据,中国集成电路市场规模由2016年的4,33550亿元提升至2021年的10,45830亿元,年均复合增长率高达1926%,是全球规模最大、增速最快的集成电路市场,未来仍有广阔的市场增量。从集成电路下游细分领域来看,伴随着技术的进步,汽车、工业等领域将迎来产业变革,进而带动集成电路市场规模增长,其中在汽车电动化、智能化和网联化的趋势下,汽车的单车使用芯片数量更大,汽车领域将成为芯片增长的主要驱动力。(三)集成电路行业未来发展趋势集成电路

18、产业的发展体现了国家的综合科技实力,也奠定了国家信息化建设和数字经济发展的基础。我国集成电路产业起步较晚,在高端芯片领域国内厂商在国际竞争中仍处于劣势。近年来,国家陆续推出国家集成电路产业发展推进纲要中国制造2025新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策等多项政策,鼓励和支持集成电路产业发展。其中,在新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策中,将集成电路产业国产化提升到国家战略高度,提出在2025年中国芯片自给率要达到70%,同时该政策从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面推动我国集成电路产业和软件产业实现高质量发展。在国家从顶

19、层设计助力我国前沿领域发展的同时,5G通信、云计算、新能源汽车、智能制造等新兴领域,从下游市场的应用需求自发地为国内集成电路市场带来巨大的增量,为集成电路行业实现进口替代和国产破局带来机遇。中国是最大的电子产品消费和生产市场,下游市场需求旺盛。受益于汽车电子、消费电子、5G、物联网以及人工智能等新技术和新产品的应用,国内集成电路市场规模快速稳定增长。从垂直应用领域来看,伴随着技术的进步,汽车、工业及消费电子领域将迎来行业转型,进而扩大对芯片的总需求量。其中在汽车电动化、智能化、网联化的变革趋势下,汽车将成为拉动芯片行业市场的主要驱动力,为半导体行业带来新的巨大增量空间。根据数据显示,未来四年汽

20、车芯片复合增长率约为837%,增速位居第一。六、 汽车电子领域芯片行业概况(一)汽车电子行业概况1、汽车电子概况汽车电子是车身电子控制系统和车载电子系统的总称,主要由传感器、控制器、执行器三大部分构成,应用于车辆感知、计算、执行等层面,以实现相应的系统功能。其中,车身电子控制系统是汽车的核心功能,主要包括动力及传动系统、底盘及安全系统和车身及舒适系统;车载电子系统是汽车的辅助功能,用于增强用户在车内的体验感,主要包括安全舒适系统及信息娱乐与网联系统等。前者需要与车上的机械系统进行配合使用,即所谓机电结合的汽车电子装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统等;后者是在汽车环境下能够

21、独立使用的电子装置,与汽车本身的性能并无直接关系,包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。从汽车电子产业链来看,上游为电子元器件,包括汽车电子的相关核心芯片及其他分立器件;中游是汽车系统集成商,主要对汽车电子模块化功能进行设计、生产及销售;下游则是整车制造商和维修厂。2、汽车电子发展现状在资源与环境双重压力下,汽车产业逐渐向电动化方向变革,加之碳达峰、碳中和政策的驱动,新能源汽车逐渐成为未来汽车工业发展的方向。与传统燃油车依靠燃料能源提供动力不同,新能源汽车的动力系统主要是驱动电机、动力电池与控制器,整体对电子化水平要求较高。燃油车的汽车电子成

22、本占整车成本的比例约为15%-28%,而纯电动车这一比例达到65%。在新能源汽车销量增长叠加高成本占比的汽车电子背景下,汽车电子行业由此迎来成长机遇期。根据中国汽车工业协会数据,2022年全球/国内汽车电子市场规模有望达到21,399/9,783亿元,国内汽车电子市场约占全球四成;2017-2022年全球/国内汽车电子市场规模的年均复合增长率分别为799%/1262%,国内市场增速显著高于全球增速。3、汽车电子发展趋势汽车电动化,智能化和网联化的发展,提升了汽车对信息感知、接收、处理的要求,也为汽车电子行业带来全方位机会。首先,在汽车电动化趋势下,新能源车三电系统(动力电池、电机和电控系统)成

23、为核心部件。新能源汽车以电能作为动力来源,需要更精确地对电机、电机控制器和电源管理系统等设备进行电流控制和监测,同时新能源车普遍采用高压电路,需要频繁进行电压变化,增加了对高压线束、连接器等的需求,为IGBT、MOSFET、电流传感器芯片等带来增量空间。其次,汽车智能化和网联化的发展趋势,增强了汽车对于信息的感知、处理与交互需求,汽车需要更多的传感器进行外部环境感知和内部人机交互,使汽车传感器的需求增加。尤其在自动驾驶进入到相对高阶的L4/L5级别后,超声波传感器、雷达模组以及车身感知传感器的需求大为增长,促进了汽车电子行业的发展。在汽车电动化,智能化,网联化的产业变革趋势下,汽车主机厂的核心

24、能力将从机械硬件转向电子硬件和软件,汽车电子的设计架构随之发生改变,逐渐从传统分布式ECU架构向分布式网络+高度集中的域控制器架构演进。集中式的汽车电子架构,一方面能够简化布线,减轻装配难度,降低车重;另一方面,集中式系统减少了计算冗余,有利于算力的提升,为未来多种传感器检测数据相互联动融合提供支撑,为自动驾驶提供了更高的可靠性、冗余性以及最终的安全性。汽车电子架构的演变进程将带动各组件市场快速发展,其中对多功能、高性能的汽车传感器的需求日益增加,传感器及其他电子器件市场将进一步发展为更加成熟和独立的市场。(二)汽车电子控制系统及构成汽车电子控制系统作为汽车电子的核心,是决定汽车电子发挥功能作

25、用的关键。从构成来看,汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三部分组成。汽车在运行时,各传感器不断检测汽车运行的工况信息,并将这些信息实时地通过接口传送给ECU。ECU对接收到的信息进行相应的决策和处理后,通过接口将控制信号输出给相应的执行器,由执行器负责执行相应的动作。其中,传感器在汽车电子控制系统中发挥着重要作用,决定了系统控制的稳定性。传感器工作时,能够将采集的汽车外界环境信息输入并转换为电信号,传输给电控单元,进而实现电子控制。传感器的精度、响应性、可靠性、耐久性及输出的电压信号等性能指标,是影响汽车动力性、操控性、安全性等的关键因素。(三)汽车电子控制系统中的芯

26、片汽车向电动化、智能化、网联化快速发展,拓宽了芯片在汽车电子控制系统的应用场景,带动了汽车芯片的应用需求。按照通用分类标准,汽车芯片可分为主控芯片、存储芯片、功率芯片、信号与接口芯片、传感器芯片等五大类。近十年来整车所用芯片平均数量不断攀升,从2012年传统燃油车单车平均使用438个、新能源车单车平均使用567个,迅速上升到2022年预计传统燃油车单车平均使用934个、新能源车单车平均使用1,459个。新能源汽车作为汽车芯片需求量的主要驱动力,在碳达峰、碳中和的政策背景下,新能源汽车销量和渗透率不断提高,进而对汽车芯片的需求量将大幅提升。在单车芯片使用量不断上升和新能源汽车市场规模不断扩大的双

27、因素驱动下,汽车芯片市场规模在乘数效应下快速爆发。2021年全球汽车芯片市场规模约49849亿美元,预计2026年将达到66963亿美元;中国汽车芯片市场规模约15010亿美元,占全球市场比重约3011%,预计2026年将达到18489亿美元。从全球竞争格局来看,国外厂商在汽车芯片市场占据主要份额。根据Gartner统计,2020年全球前十大车规级半导体厂商均为国外厂商。由于车规级芯片技术壁垒较高,我国国产汽车芯片难以进入汽车产业链中,根据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据统计,2020年我国汽车芯片主要依赖于境外供应商,自主汽车电子芯片产业规模仅占450%。目前,我国汽车芯片国产化率较低,其主

28、要原因:1)我国芯片产业起步较晚,而芯片行业具有整体研发周期长、投资规模大等特点,企业需要较长时间的技术积累和经验沉淀实现技术突破,形成了较高的行业壁垒;2)汽车电子行业对产品的安全性和稳定性要求较高,企业进入汽车电子供应链体系的准入门槛相对较高且验证周期较长,从而导致市场参与者较少;3)通常整车厂在认证新供应商时,会要求其产品拥有一定规模的上车数据,因此车企与芯片厂商在形成稳定的合作关系后,在原有车型上替换供应商的动力不足。国产厂商缺乏测试及应用数据,其车规级芯片在正常供给的状态下较难寻得突破。在国际贸易争端以及新冠疫情的影响下,缺芯潮席卷汽车芯片市场,加之当前全球汽车芯片主要产能相对集中,

29、我国汽车芯片对外依赖度高,芯片短缺已经成为阻碍我国汽车产业保供和转型升级的关键问题,汽车芯片的自主可控受到了国家、汽车厂商及汽车芯片企业的高度重视。1、汽车传感器芯片概况传感器是汽车电子控制系统必不可少的一部分,用以测量位置、压力、电流、力矩、温度、角度、距离、加速度、流量等信息,并将这些信息转换成电信号输入给汽车电子控制器,进而实现汽车电子控制。汽车传感器按被测物理量可分为:位置传感器、压力传感器、电流传感器、扭矩角度传感器、温度传感器、速度传感器、流量传感器等。传感器的精确性、可靠性将直接影响汽车电子控制系统的控制效果。平均每个传感器中的芯片价值量占比为60%以上。随着新能源车逐步替代燃油

30、车,汽车电动化对执行层中动力、制动、转向、变速系统以及电机、电机控制器、电池管理系统等方面的影响更为直接,对传感器需求随之显著增长。根据GlobalMarketInsights,预计到2030年,全球汽车传感器市场规模将超过550亿美元。中国汽车传感器市场规模从2017年的1573亿元增长至2021年的2639亿元,年均复合增长率为138%。在国家政策和智能汽车快速发展下,中国汽车传感器市场规模将持续增长,预计2025年中国汽车传感器市场将突破400亿元。2、汽车磁传感器芯片发展现状及趋势由于汽车工作环境复杂,对汽车器件的一致性和稳定性具有较高的要求,磁传感器以其高性能优势,在汽车领域得到广泛

31、应用,并已成为最大的磁传感器应用市场。在磁传感器芯片中,霍尔传感器芯片的测量精度能够满足绝大部分使用场景,同时具备大量程、高可靠性和抗干扰能力,与其他磁传感器的解决方案相比具有很好的成本优势,因此霍尔传感器芯片是车规级磁传感器芯片中的主流技术。霍尔传感器芯片在汽车中主要被用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测以及导航、定位,比如车速测量、踏板位置、变速箱位置、电机旋转、助力扭矩测量、曲轴位置、倾角测量、电子导航、防抱死检测、泊车定位、安全气囊与太阳能板中的缺陷检测、座椅位置记忆、改善导航系统的航向分辨率等。近年来新能源汽车的渗透率不断提升。在新能源汽车中,三电系统(动力电池、电机和电

32、控系统)决定了汽车的主要性能,并随着电机的功率提升以及大功率快速充电的需求增加,新能源汽车对电流测量的需求大幅增加。尽管燃油车中的发动机+变速箱被三电系统取代,但底盘、车身和车载电子系统与传统燃油车基本相同,相应的传感器需求仍然存在。因此相比传统燃油车,新能源汽车对磁传感器的总体需求进一步增加。随着汽车智能化和功能安全需求的提升,为提高安全冗余,汽车电子配置不断提升,电动助力转向系统、ABS防抱死系统、电子油门踏板以及电动座椅、天窗、尾门等部件中磁传感器数量成倍增加,并采取多路、多芯片的方案设计,使得每辆车上的磁传感器芯片数量不断增加。结合以上趋势,汽车磁传感器芯片的总体需求和价值量将持续提升

33、,根据ICVTank数据统计,传统燃油车使用至少30个磁传感器,在混合动力或纯电动汽车中磁传感器数量增加到50个左右,单车磁传感器价值量也由120元增长至250元,其中芯片的成本占比超过60%。近年来,由于汽车产业链缺芯、国产新能源车的快速发展以及政策推动等原因,国产汽车磁传感器芯片厂商获得了绝佳的供应链导入和客户验证机会,通过大规模放量后,国内磁传感器芯片厂商将进一步提高市场占有率,从而实现市场规模快速增长。七、 集成电路行业发展现状集成电路产业链上中下游紧密联动,EDA是产业链快速发展的撬动者。上游包括:集成电路设计于制造所需的自动化工具EDA;搭建SoC所需的核心功能模块半导体IP;集成

34、电路制造环节的核心生产设备及材料。中游包括:通过电路设计、仿真、验证、物理实现等步骤生成版图的IC设计厂商;将版图信息用于制造集成电路的制造厂商;为芯片提供与外部器件连接并提供物理机械保护的封装厂商;对芯片进行功能和性能测试的测试厂商。集成电路下游应用范围十分广阔,下游应用场景主要包括计算机领域、汽车电子领域、工业、消费电子领域、物联网、数据处理等领域。2022年,据海关总署公布的数据显示,我国货物贸易进口总值达272万亿美元。其中,集成电路进口总金额为415579亿美元,占比达1530%。虽然集成电路进口额同比下降39%,但仍然超过同期原油进口金额365512亿美元,持续成为我国第一大进口商

35、品。集成电路作为信息产业的基础和核心,是国民经济和社会发展的战略性产业,国家给予了高度重视和大力支持。为推动我国集成电路产业的发展,增强信息产业创新能力和国际竞争力,国家出台了一系列鼓励扶持政策,为集成电路产业建立了优良的政策环境。伴随着以5G、车联网和云计算为代表的新技术的推广,更多产品将会需要植入芯片、存储器等集成电路元件,因此集成电路产业将会迎来进一步发展。2020年至2025年,全球集成电路市场规模按年复合增长率60%计算,预计2025年将达到4,750亿美元。八、 工业领域芯片行业概况(一)工业自动化领域行业概况在工业自动化领域应用中,电机控制系统必不可少。电机控制系统可实现精确控制

36、和同步操作,降低功耗,并在严苛环境中延长电机的使用寿命,主要应用于各类工业电机设备、轻型电动车以及其他工业自动化设备等。1、工业电机领域行业概况电机指依靠电磁感应作用而运行的电气设备,用来进行电能生产、传输、使用和电能特性变换的机电装置。电机的分类方式多样,以工作电源为标准,可分为直流电机、交流电机;以结构和工作原理为标准,可分为无刷电机与有刷电机;步进电机与伺服电机;异步电机与同步电机等。目前,电机被广泛应用于工业机床、生产线、出行工具、电动工具、各类电器等多个市场,同时越来越多的高端电机被装配到工业自动化控制设备中。电机控制系统是驱动电机运作的核心,由控制器、电机驱动器、电机和传感器芯片组

37、成。控制器由主控芯片组成,是电机控制系统的大脑,用于控制电机的电路通电和断电,使之启动和停止;电机驱动器主要搭载驱动芯片和驱动器件,可以放大信号,产生扭矩,并使负载运动,通过控制速度、扭矩和方向,从而确定电机的马力;电机主要将电池的电能转换成机械能,驱动机械设备工作;传感器芯片主要是基于霍尔效应的磁传感器芯片,用于检测电机转子的速度、位置和方向。近年来,工业自动化趋势带动工业电机领域市场规模快速增加。工业电机控制系统应用升级是核心推动因素之一,其需求量随着电气化、自动化、智能化的演进而逐步增长。特别是以步进伺服电机为代表的工业自动化电机,是自动化生产线、智能化设备、工业机器人等不可或缺的一部分

38、。2021年我国工业电机产量为330GW,存量为4,130GW,预计2025年存量将达到4,651GW;工业电机作为电能和机械能转换的关键设备,在未来几年,随着中国制造2025的提出,工业电机需求将在我国工业快速发展的带动下进一步扩大,进而促进工业传感器和工业传感器芯片市场的增长。根据MarketsAndMarkets,全球工业传感器市场规模预计将从2020年的182亿美元增长到2025年的290亿美元,年均复合增长率为977,其中,磁传感器具有高可靠性,低系统成本以及解决方案简单等特点,成为工业传感器应用中最重要的类别之一。2、轻型电动车领域行业概况轻型电动车包括电动两轮车,电动平衡,滑板车

39、,电动助力车等,其中主要为电动两轮车。以电动两轮车为例,通常一个电动两轮车的电机需要借助三个磁传感器实现换相控制以及电机自动化控制。另外,磁传感器在电动两轮车的调速转把和刹把中也得到应用:转把信号是电动车电机旋转的驱动信号,骑行者通过转动转把来调节电动两轮车的行驶速度;刹把信号是电机停止转动的制动信号,在有捏刹把动作时,开关磁传感器将刹车信号传给控制器,控制器接受到刹车信号后,立即停止对电机的供电。中国电动两轮车已经走向高质量发展的道路,并以其低碳环保、轻便经济、不易拥堵的特点发展成国内重要的短途交通工具,不断渗透到个人出行、外卖配送、共享出行等诸多领域。根据艾瑞咨询,2021年虽然部分地区受

40、到电动自行车安全技术规范(以下简称新国标)过渡期推行节奏减缓等因素影响,电动两轮电动车销量增幅不及预期,但全年中国的两轮电动车销量仍然达到4,100万辆。在节能减排、碳达峰等政策要求,庞大的人口与多样化绿色出行需求,及时配送与共享电单车增长促进以及新国标的进一步落实等因素影响下,两轮电动车市场依旧拥有较大的增长潜力和存量置换需求,预计2022年两轮电动车的销量可达4,500万辆,因此给磁传感器芯片带来了新的机遇和发展空间。(二)新能源领域行业概况在碳达峰、碳中和的战略目标下,全球各国大力推动绿色能源发展,其中,光伏发电属于绿色环保的发电方式之一,国内外光伏行业前景广阔。根据中国光伏行业协会数据

41、,预测2021-2025年期间,全球每年平均新增光伏装机量约210-260GW;预计至2030年全球年度新装机量将超过300GW。逆变器是光伏并网发电系统中的核心部件之一,随着光伏组件高度集成化,新器件的工艺提升,逆变器厂家研发技术的进步离不开集成电路技术的发展,特别是在功率器件和集成电路(IC)芯片上。典型的分布式光伏逆变器的拓扑包含了直流输入环节(组串输入汇流),直流升压环节(BoostMPPT线路),直流逆变交流环节(DC/AC线路),以及交流输出环节(漏电流检测)。电流检测在每一个环节必不可少。电流传感器是光伏并网逆变器中的核心检测元件,在要求稳定性的同时,还需兼顾高精确的电量计量工作

42、。根据测量原理不同,电流传感器可分为霍尔电流传感器、隧道磁阻效应(TMR)电流传感器、分流器、磁通门电流传感器、电子式电流互感器等。其中,霍尔电流传感器的结构小巧、检测精度高、相关的电气回路简单,对于推动检测系统的微型化、集成化有着积极的作用。霍尔电流传感器是磁传感器的分支,根据其结构可分为开环式和闭环式两种,可对各种类型的电流进行测量,从直流到几十千赫兹的交流。根据MarketsAndMarkets数据,2023年全球霍尔电流传感器市场规模将达到1474亿美元,2017-2023年复合增长率达到84%。未来,受益于光伏装机量持续提升,电流传感器及其芯片的市场空间持续扩大。九、 集成电路行业势在必行目前我国高端芯片几乎完全依赖进口,严重威胁我国国防信息安全和通信、能源、工业、汽车和消费电子等支柱行业的产业安全。而全球电子产品90%的制造能力在中国,5G、物联网和人工智能行业的最大市场也是在我国。在国家对集成电路设计行业大力扶持的政策下,高端芯片技术势在必行。

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