2021年中国TPMS芯片产业现状,后端渗透率仍较低,高集成化有望提升产业价值「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年中国TPMS芯片产业现状,后端渗透率仍较低,高集成化有望提升产业价值「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、TPMS产业地位及概述

TPMS又称胎压监测系统(Tire pressure monitoring system),能够实时检测轮胎的气压、温度,及时发现轮胎气压不足、过高、漏气等情况,防止出现爆胎事故,过去TPMS由多块传感器、处理器和芯片等组成,随着技术成熟,单芯片集成出现,是TPMS系统的计算核心,也是主要成本占比。

1、分类状况

TPMS产品按根据销售方式可分为前装和后装;根据检测胎压方式可分为直接式和间接式两大类,早期间接式成本较低占比较高,但产品整体可靠性和准确率较低,随着直接式成本下降,反应更快、准确率更高的直接式目前已成为主流技术路线,TPMS芯片也主要用于直接式TPMS系统。

直接式和间接式TPMS对比

2021年中国TPMS芯片产业现状,后端渗透率仍较低,高集成化有望提升产业价值「图」

资料来源:公开资料整理

2、工作流程

TPMS由发射器、控制器以及显示界面三部分构成监测模块、计算模块以及执行模块以共同完成安全保护。检测模块主要为各类传感器,温度传感器、加速度传感器、转速传感器等;处理计算模块集成了低频和射频通信技术的MCU、三维发射天线以及RF发射单元;接收模块由天线、MCU和显示器等器件构成。

TPMS芯片工作流程

2021年中国TPMS芯片产业现状,后端渗透率仍较低,高集成化有望提升产业价值「图」

资料来源:公开资料整理

二、TPMS发展背景

美国自2007年9月起要求所有出厂的轻型车必须安装TPMS,是世界上最早强制安装TPMS的国家。欧盟已立法规定从2014年11月起对于未装配TPMS的乘用车不允许销售和注册。韩国于2010年7月起规定所有乘用车和总重小于3.5吨的车辆,必须按节点安装TPMS。我国于2017年10月正式发布TPMS强制性国家标准,2020年1月1日起,国内所有在产乘用车开始实施胎压监测系统强制安装要求,并且国内TPMS强制标准要求高于国际主流。

我国TPMS相关法规梳理

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资料来源:华经产业研究院整理

三、TPMS芯片产业链

1、产业链

TPMS产业链相对较长,上游主要分为各类传感器、MCU、射频模块等材料商及芯片整体集成商和电池等,是TPMS产品的核心,电池决定了TPMS产品的使用寿命,目前市场芯片、电池环节主要由国外巨头占据市场,议价能力较强,中游主要为TPMS系统集成商,整体技术要求较上游低,国产化水平较高,下游主要分为前端和后端,前端渗透率较高,后端水平仍较低。

TPMS系统产业链简图

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资料来源:公开资料整理

2、汽车MCU

汽车MCU主要应用于动力总成、安全和控制、资讯娱乐系统等,需要符合车规级芯片的AEC-Q100测试标准,整体稳定性要求较消费级、工业级更高,导致头部厂商用户壁垒深厚,目前全球汽车MCU主要为国际企业占据,议价能力极强,导致国产TPMS芯片成本较高,相较国际恩智浦和英飞凌等本身具备生产MCU企业成本压力较大。

2021年全球汽车MCU市场竞争格局占比

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资料来源:IHS,华经产业研究院整理

3、需求端

就我国TPMS系统整体现状而言,政策背景下带动我国TPMS前端渗透率持续走高,截止2020年我国TPMS行业市场规模达29.9亿元,同比2019年增长32.5%。政策推动新能源汽车市场持续扩张背景下叠加汽车智能化趋势驱动,TPMS系统产品价值有望提升带动我国TPMS市场规模持续扩张。

2016-2020年中国TPMS行业市场规模及增长率

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资料来源:信通院,华经产业研究院整理

TPMS芯片作为TPMS技术壁垒最深厚的领域,数据显示占比我国TPMS系统成本约46%,电池和气门嘴分别占比13%和20%。整体TPMS市场规模持续扩张将带动上游TPMS芯片需求持续增长,带动TPMS产业持续向好。

中国TPMS系统成本结构占比

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资料来源:公开资料整理

四、TPMS芯片现状

1、市场规模

中国TPMS芯片占比整体TPMS成本四成以上,2020年我国胎压芯片前后端市场规模约为17.8亿元,目前TPMS产业仍有部分渗透空间,2021年随着汽车电子需求大增,整体规模增长至23.8亿元。预计随着汽车智能化趋势持续推进,我国TPMS芯片市场规模尤其是在后装市场仍存在较大增长空间。

2019-2021年中国TPMS芯片市场规模及增长率

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资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国TPMS芯片市场竞争态势及行业投资前景预测报告》;

2、渗透率

就我国TPMS渗透率变动而言,政策助推2019-2020年国内TPMS市场渗透率大幅提升。细分来看,目前前端市场渗透率已基本完成,后端整体仍存在较大渗透空间,未来随着TPMS国产化持续推进,成本有望持续降低,届时将带动后端渗透率持续上升。

2018-2021年中国TPMS前后端渗透率走势及预测

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资料来源:公开资料整理

3、国产化进程

英飞凌SP37是早期全球TPMS最早一颗单芯片方案胎压芯片集成,同时也是应用最广泛的TPMS,目前已停产,由SP40替代,恩智浦旗下飞思卡尔FXTH87E是2014年推出的芯片,其基本性能都是针对SP37的特性做了一些提升。目前英飞凌产品已更新至SP40+,支持两个压力测量范围,100~500kPa和100~900kPa,该芯片仅需要非常少的外设器件,SP40+的平均静态电流是245nA左右,飞思卡尔也已更新至NTM88,与英飞凌SP40性能差距较小,价格优势不明显。国产化四维图形旗下产品杰发第二代产品AC5121对标国际先进水平,目前供货单价较贵。

全球和中国主要TPMS芯片对比

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资料来源:企业官网等公开资料,华经产业研究院整理

五、TPMS芯片竞争格局

1、市场集中度

在全球TPMS芯片领域市场内,英飞凌、恩智浦和GE等国际半导体厂商占据市场主要地位,数据显示全球TPMS芯片CR3占比达81%,其中英飞凌和恩智浦占比最高,分别达45%和23%,这两家企业作为全球汽车芯片企业龙头企业,在TPMS领域英飞凌占据优势。GE位列第三占比13%左右,此外还有Melexis、Sensata瑞萨电子等企业。

2019年全球汽车TPMS芯片竞争格局

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资料来源:公开资料整理

当前国内的TPMS芯片厂商主要包括广东合微、琻捷电子、四维图新旗下的杰发科技等,皆已具备芯片量产能力,其中广东合微占比国内4%左右市场份额。广东合微TPMS芯片产品HIWAY800为国内首款专为胎压监测系统设计的芯片,尺寸全球最小,片可对轮胎的气压、温度进行实时、准确地测量。

2019年中国TPMS芯片市场格局占比

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资料来源:公开资料整理

2、四维图新

四维图新2016年开始研发TPMS芯片,2018年推出国内首颗自主研发的车规级TPMS芯片AC5111,打破英飞凌等国际巨头垄断,2019年11月实现正式量产出货,客户群体稳固拓展。2020年第二代完成流片,2021年第二代全集成胎压监测专用芯片AC5121处于导入并开始量产阶段。2021年受益于汽车销量回暖以及缺芯潮,四维图新通过与台积电TSMC、联电UMC等10余家晶圆代工厂合作,保证了芯片的稳定出货,芯片业务恢复增长,实现收入3.52亿元,同时在芯片供应紧张以及原材料价格上涨影响,芯片毛利率下降至51.79%。

2017-2021年四维图新芯片业务营收及毛利率

2021年中国TPMS芯片产业现状,后端渗透率仍较低,高集成化有望提升产业价值「图」

资料来源:企业公报,华经产业研究院整理

六、TPMS芯片发展趋势

1、上游成本限制商业化

目前国产企业广东合微、琻捷电子、四维图新产品在性能方面已可与国际先进水平相较,但整体受限于上游关键半导体原材料无法自主生产,导致产品成本较高,市场竞争力较低,尤其是在汽车MCU领域和传感器领域等,英飞凌、恩智浦同时兼顾MCU原材料生产和TPMS芯片集成,整体成本更低,利润水平更高,相较而言国产企业则过度依赖进口,成本高同时定价也高,要形成市场竞争力仍需时间。

2、低功耗、集成化

国内汽车电动化加速推进,TMPS属于汽车电子板块一部分,为保持在复杂环境中稳定工作,同时降低成本,主要TPMS芯片低功率趋势持续推进。

TPMS由最初的间接式胎压监测发展到直接式胎压监测,由内置单一压力传感器发展到多传感器集成(压力、温度、加速度、电压传感器),如飞思卡尔芯片NTM88集成8块MPU,预计未来TPMS监测可靠度更高,功能也更加丰富,带动产业价值提升。

华经产业研究院对中国TPMS芯片行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国芯片行业发展概况及行业投资潜力预测报告》。

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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