汽车电动化智能化浪潮到来 汽车存储芯片需求大幅提升

随着移动互联网和物联网的发展，数据存储需求猛增，对相关的数据存储公司形成中长期利好。

一、数据存储类别

按照存储介质的不同，现代数字存储主要分为光学存储、磁性存储和半导体存储三类。

2019年各类存储市场规模及占比

光学存储包括CD、DVD等常见形式。

磁性存储包含磁带、软盘、硬盘等。

半导体存储是存储领域应用最广、市场规模最大的存储器件。

半导体存储又可以分为易失性存储芯片和非易失性存储芯片。

易失性存储芯片在所在电路断电后，将无法保存数据，代表性产品有DRAM和SRAM。

非易失性存储芯片在所在电路断电后，仍保有数据，代表性产品为NAND Flash和NOR Flash。

1.DRAM简介

DRAM和Flash是目前市场上最为重要的存储器芯片。

DRAM是一种动态随机存取存储器，通常以一个电容和晶体管为一个单元排成二维矩阵。

由于晶体管电路会有漏电电流，导致电容上所存储的电荷数量并不足以正确地识别。因此DRAM需要周期性地充电，因此被称为"动态"存储器。

具有高容量、大带宽、低功耗、短延时、低成本等特征，主要应用于智能手机（43%）、服务器（30%）、PC（13%）等领域。

它是半导体行业最大的单一产品类别，2019年市场规模为620亿美元，在半导体存储市场占比56%。

2.闪存(Flash)简介

闪存(Flash)在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘。

Flash具有寿命长、体积小、功耗低、非易失性等特点和优势，主要用于代码存储和数据存储等，下游应用为消费电子、移动通信、网络通信、个人电脑、服务器等领域。

Flash主要有NAND和NOR两种，2019年二者市场规模分别为460亿和22亿美元，占比为42%和2%。

Flash器件在写入 *** 作前必须先执行擦除，NAND擦除 *** 作简便，因此NAND写入速度比NOR快很多。

尽管NOR Flash写入和擦除速度较慢，但读取速度较快。初期电脑、笔记本以及功能手机等主要需求在于系统底层程序读取，因此在功能手机时代，NOR Flash风靡一时。

3.各类存储芯片性能对比

对比DRAM和SRAM来看：SRAM单个存储单元所需晶体管数量较多、读写速度较快，但整体价格较贵且容量较小，因此只在要求比较苛刻的地方使用。

而DRAM容量较大、在价格上存在显著优势，应用领域广泛。

对比NAND和NOR来看：NOR的特点是可在芯片内执行，也即应用程序可直接在 FLASH之上运行，因而读取的效率很高，但仅在小容量时（1~16MB）具备较高的性价比。

NAND的特点是存储容量较大、改写速度优于NOR，广泛应用于手机、固态硬盘（SSD）等领域。

二、 汽车 存储芯片的市场空间

随着 汽车 电动化与智能化迅猛发展， 汽车 中配置的电子零组件占比越来越高。

根据麦肯锡统计数据，纯电动 汽车 的半导体成本为704美元，比传统 汽车 350美元高出近1倍。

据测算平均每辆车搭载半导体平均为1600个。

汽车 芯片市场规模从2016年的321亿美元增至2020年的450亿美元，复合增速为8.81%。

2016-2025年全球 汽车 芯片市场规模及预测

搜狐 汽车 预测，全球 汽车 芯片市场规模在2025年或达630亿美元，2016-2025年复合增速为7.78%。

Trendforce预计2021年每辆车的DRAM用量约为4GB，未来三年车载DRAM用量CAGR增速将超过30%。

1.自动驾驶对存储芯片的需求带动

自动驾驶系统的引入能够有效降低人为因素造成的交通事故，自动驾驶系统有望成为未来 汽车 的标配。

自动驾驶系统各阶段示意图

无人驾驶 汽车 将配备大量的传感系统，需要存储数据为自动驾驶 汽车 提供基础数据作为参数，催生对大容量存储需求提升。

L2/L3级的自动驾驶 汽车 对DRAM和NAND FLASH的平均容量需求约为8GB和25GB左右。

而未来L4/L5级的全自动驾驶 汽车 则对DRAM和NAND FLASH的平均容量需求约为30GB和200GB左右,需求分别提升3倍和7倍。

根据ifineon数据统计，从L2级向L4/L5级升级时，其单车半导体成本将从160美元左右大幅提升至970美元，即提升5倍。

2.电动化对存储芯片的需求带动

而除了 汽车 智能化以外，电动化的发展趋势也会对车载存储芯片性能有着更高的要求。

电动 汽车 的核心部件BMS（电池管理系统）需要实时记录和存储数据，包括 汽车 电池电流、电压、温度、电机转速等。并且这些数据需要以极高的频率进行实时且连续地擦写。

因而当电动车的续航能力、充电速度等不断提升时，对存储芯片的循环寿命、擦写速度以及功耗等亦存在较大的升级需求。

未来车载存储市场有望迎来量价齐升的高速增长阶段。根据IHS数据统计，2019年，车载存储芯片全球市场规模已达到33.6亿美元，占 汽车 半导体行业规模比例约为8%左右。

预计车载存储2021-2025年CAGR将超过17%

预计2025年该占比将提升至12%，2021-2025年CAGR将超过17%，成为未来 汽车 半导体行业中增速最快的品类之一。

存储芯片将成为 汽车 半导体中增长最快品类之一

三、海外企业主导 汽车 存储芯片市场

汽车 存储芯片产品在具备较高的运算性能的同时更注重产品品质和可靠性。存储使用寿命要求达到5-10年，能容忍的温差在100 以上，还要具有防震、抗摔等特性。

汽车 电子行业内认证程序较为复杂，一般一款芯片需要至少1.5年的认证周期后，方可进入整车厂供应链。

高企的壁垒也使得 汽车 半导体行业整体具备较高的市场集中度。根据ICVTank数据统计，2019年全球 汽车 半导体行业CR8已达到63%。

2019年全球 汽车 芯片企业市场份额

外资厂商目前占据完全主导地位。头部厂商为恩智浦、英飞凌、瑞萨电子、意法半导体、德州仪器、博世、安森美、微芯 科技 等。

我国企业在设计、生产等环节技术实力与海外大厂有差距，国内厂商在 汽车 芯片领域的市场份额较低。

存储芯片总体呈垄断趋势，市场集中度高。韩国三星（38%）、海力士（21%）和美国美光 科技 （17%）三大厂商共占全球存储芯片市场份额的76%。

其中，DRAM CR3超95%，NAND Flash CR3为68.8%。NOR Flash CR3达69.5%。

具体到 汽车 存储领域，主要玩家是三星、海力士、美光、微芯等海外企业，我国企业参与的公司较少，份额也较低，但随着国产替代的浪潮到来以及技术的提升，未来，我国 汽车 存储芯片厂商市占率有望快速提升。

本号主要记载产业研究相关资料，关注产业基础和发展动态，着力打造招商热门产业资料库，建设产业招商交流平台。相关资料搜集自各平台，产权归原作者所有。文中观点仅代表个人看法，不具备其他任何意义。

总的观点：市场足够大，机遇与挑战并存

曾有过一篇《2020年汽车芯片行业现状及重点企业》本文算是更全面的梳理，及观念更新

01

基本情况

半导体产品根据应用领域可分为汽车、消费电子、通讯互联、工业物联网、航空航天等，这些领域对环境条件、可靠性、耐久性等指标的标准不同，按照从低到高的排列，大致是民用（消费）级、工业级、汽车级、军工级、航空航天级。

汽车是半导体的重要应用领域，目前汽车半导体的用量占到半导体总量的15%以上，是仅次于通信、计算机、消费电子后的第四大领域。汽车半导体从车载收音机、电子喇叭开始，到防抱死系统，电动助力、胎压监测、导航等一直提升到现在的智能驾驶、车联网等等。随着汽车智能化水平的不断提升，半导体的应用也越来越广泛。

汽车级半导体从性能角度看，要求高于工业级和消费级半导体。汽车半导体除了汽车行业通用的规范外，还有更严苛的车规级认证标准。比如故障率的要求是百万分之一，而消费级只要千分之一。从市场角度看，需求量高于军工级和航空航天级半导体。所以汽车半导体具有技术壁垒高与需求旺盛的特点。

02

分类及公司

汽车半导体的种类比较多，按用途可以分为功能芯片（MCU）、传感器芯片、功率半导体、其他小类别半导体等，其中MCU、功率半导体和传感器三者的价值占单车半导体总价值的55%以上，是汽车中价值比重最大的三类半导体。相对于传统燃油车，新能源车的半导体成本增加明显，主要是在功率半导体、传感器半导体上，而与发动机相关的半导体成本则在不断降低。

微控制器(简称MCU)，广泛应用于车用仪表、车用防盗装置、充电器、胎压计、温湿度计、传感器等诸多汽车半导体领域。目前单车平均搭载数量超过20个，主要分为以下三类：8位MCU。主要应用于空调、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅、门控模块等较低阶的系统控制。16位MCU。主要应用于引擎、齿轮与离合器、电子式涡轮系统、动力传动系统、悬架系统、方向盘、扭力、电子刹车等底盘系统控制。32位MCU。主要应用于仪表板、车身、多媒体信息系统、引擎、智能实时性安全系统、动力系统以及X-by-wire系统等的控制。

全球车载MCU市场占有率前

比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片

比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片，地平线是一家起源于中国，布局全球的边缘人工智能芯片科技公司，旗下具备人工智能芯片设计、自动驾驶解决方案等能力。比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片。

比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片1

比亚迪与地平线正式宣布达成定点合作，比亚迪将在其部分车型上搭载地平线高性能、大算力自动驾驶芯片征程5，打造更具竞争力的行泊一体方案，实现高等级自动驾驶功能。比亚迪车搭载地平线征程5芯片，国产百TOPS级别大算力芯片量产上车的大幕正式拉开。

在汽车智能化时代，汽车将成为价值量最大的智能终端，汽车半导体单车价值量逐渐上涨。高级辅助驾驶、自动驾驶、智能座舱等智能化需求，需要性能强劲的半导体芯片算力“基建设施”。

作为中国最先推出车规级AI芯片并实现量产的科技公司，地平线在高效能的汽车智能芯片和感知算法领域具有优势能力，始终坚持以“芯片+算法+工具链”为基础平台进行底层技术开放赋能，如今已经迈过百万芯片前装出货的大关。

地平线的第三代车规级产品征程5兼具大算力和高性能，单颗芯片AI算力最高可达128 TOPS，支持16路摄像头感知计算，能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。

此外，征程5还是中国首颗基于ISO 26262功能安全流程开发的车规级AI芯片。2020年9月，地平线通过ISO 26262:2018 功能安全流程认证，时隔9个月，地平线征程5芯片产品的功能安全架构和具体设计成功通过ISO 26262 ASIL-B Ready产品认证。

在功能安全管理认证体系的护航下，地平线征程5系列芯片严格按照ISO 26262 功能安全开发流程设计研发，单芯片达到ASIL-B级别要求，系统应用满足汽车行业最高安全级别ASIL-D要求，将助力智能驾驶产业更安全地驶入快车道。目前，地平线征程5芯片已经斩获多家车企的车型定点合作。

作为首家正式宣布停产燃油车、全面拥抱新能源的车企，比亚迪是全球唯一拥有“三电”核心技术的'车企。2021年比亚迪实现了新能源乘用车近 60 万的全球销量，第九次问鼎中国新能源乘用车销冠，新能源累计产销超过 150 万台。

在智能化领域，比亚迪持续深耕、全面布局，拥有深厚的智能化技术积淀和深度的垂直整合能力，打造了行业领先的比亚迪e平台、DiLink智能网联系统、DiPilot智能驾驶辅助系统。

按照计划，搭载地平线征程5的比亚迪车型最早将于2023年中上市。此次合作，是继比亚迪投资地平线、与地平线达成战略合作后，双方在实际业务合作上的突破性进展，比亚迪也成为首家官宣搭载地平线征程5芯片的车企。未来，双方将继续加深合作，地平线征程系列芯片将搭载在更广泛的比亚迪车型上。

中国汽车产业正在从传统工业向数字化、智能化加速变革，新能源汽车产业快速发展正在成为重塑中国汽车产业格局的重要推手。比亚迪与地平线的强强联合，对数字化、智能化转型中的中国汽车产业合作有重要示范作用，将助力构建更加稳健、高质量的智能汽车产业生态，推动中国汽车行业智能化发展走上快车道。

比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片2

日前，地平线官方宣布，比亚迪与地平线正式达成定点合作。此后，比亚迪将在其部分车型上搭载地平线自动驾驶芯片征程 5，打造行泊一体方案，实现高等级自动驾驶功能。

事实上，地平线是一家起源于中国，布局全球的边缘人工智能芯片科技公司，旗下具备人工智能芯片设计、自动驾驶解决方案等能力。

产品方面，2021年7月，地平线征程5芯片正式发布，该芯片是继征程2和征程3中国车规级芯片量产之后的第三代车规级产品，具备大算力和高性能的属性。性能上，征程 5 单颗芯片 AI 算力最高可达 128 TOPS，支持 16 路摄像头感知计算，能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。

此次官宣中地平线还透露，搭载地平线征程 5 的比亚迪车型最早将于 2023 年中上市。这意味了该车型有望在2022年中后期亮相，据此猜测，该车型可能是比亚迪此前透露的高端轿跑车型（eSEET-GT 4座纯电轿车、定价50万+、2023年H2上市）。

最后，地平线表示，此次合作，是继比亚迪投资地平线、与地平线达成战略合作后（比亚迪曾参与地平线C轮融资，22亿元），双方在实际业务合作上的突破性进展，比亚迪也成为首家官宣搭载地平线征程 5 芯片的车企。

据了解，除了比亚迪外，上汽、长城、长安、理想等多家车企也在此前与地平线达成征程5芯片首发量产合作意向，相关研发工作也在推进中，比亚迪只是更早的向外界发布了定点合作公告。

从行业来看，这也是首例中国车企官宣将搭载中国高端智能芯片（目前，高端智能驾驶芯片市场都是由国外巨头英伟达等占领），研发高等级自动驾驶产品的合作。面向未来，中国一流AI芯片科技公司与中国车企强强联合，打造世界级智能汽车产品，或成为主要趋势。

比亚迪官宣与地平线合作，将搭载征程5芯片3

比亚迪与地平线正式宣布达成定点合作，比亚迪将在其部分车型上搭载地平线高性能、大算力自动驾驶芯片征程5，打造行泊一体方案，实现高等级自动驾驶功能。按照计划，搭载地平线征程5的比亚迪车型最早将于2023年中上市。

地平线表示，此次合作是继比亚迪投资地平线、与地平线达成战略合作后，双方在实际业务合作上的新进展，比亚迪也成为首家官宣搭载地平线征程5芯片的车企。未来，地平线征程系列芯片将搭载在更广泛的比亚迪车型上。

在此之前，比亚迪已经宣布和英伟达在智能驾驶技术方面达成合作。从2023年上半年起，比亚迪将在其部分新能源汽车上搭载英伟达 DRIVE Hyperion 平台，实现车辆智能驾驶和智能泊车。可以看出，作为全球首家放弃纯燃油车业务的汽车企业，比亚迪在智能驾驶的储备上不断加码。

界面新闻了解到，征程5是地平线的第三代车规级产品，单科芯片AI算力最高可达128TOPS，是面向L4高等级自动驾驶的大算力芯片。加上2019年推出的征程2和2020年推出的征程3，地平线成为国内唯一覆盖L2到L4的全场景整车智能芯片方案提供商。

去年征程5首发时，上汽集团、长城汽车、江汽集团、理想汽车、长安汽车、比亚迪、哪吒汽车、东风岚图就在地平线首发量产的合作意向伙伴名单上，并为其站台。此次比亚迪和地平线定点合作的达成，是推动地平线征程5规模化落地量产的实质性一步，国产百TOPS级别大算力芯片量产上车的序幕也由此拉开。

目前，地平线征程芯片出货量已突破 100 万片，获得超过45个车型的前装定点，生态合作伙伴已达到100余家。地平线创始人兼CEO余凯表示，“地平线是中国唯一实现车规级AI芯片前装量产的公司。”

据统计，已公布搭载地平线征程系列芯片的有长安UNI-T、长安UNI-K、奇瑞蚂蚁、智己汽车、广汽埃安AION Y、广汽传祺GS4 Plus、东风岚图FREE、江淮汽车思皓QX、上汽大通MAXUS MIFA概念车、2021款理想ONE、新款哈弗H9等车型。

值得关注的是，长期以来，英伟达、Mobileye等国外芯片厂商把持关键技术，国内车企常年面临“卡脖子”难题。不过，这个格局正在被打破，以地平线为代表的国产芯片厂商在快速崛起，尤其在大算力芯片布局上频频发力。

黑芝麻智能CEO单记章在日前举办的电动汽车百人会上透露，2022年将是国产大算力车规芯片的量产年。该公司正计划推出A2000芯片，是国内首个超过英伟达Orin自动驾驶芯片性能的产品，采用7纳米工艺，随后流片上车。作为对标产品，英伟达Orin可实现每秒200TOPS运算性能。

寒武纪表示，将在今明两年分别推出面向L2+市场的SD5223芯片和针对L4市场的SD5226系列芯片，其中后者算力将进一步提高到超过400TOPS，预计在2023年发布。

华为同样也在布局车载芯片产业，例如极狐阿尔法S-华为HI版搭载了MDC610芯片，单片算力达到200TOPS。去年，华为正式发布MDC810智能驾驶计算平台，其算力高达400+TOPS，是已经量产的最大算力的智能驾驶计算平台。目前该计算平台已经完成全部测试，发布即量产。

---