MCU是機(jī)器人核心控制芯片特斯拉有望開(kāi)啟仿生機(jī)器人藍(lán)海市場(chǎng)

1、1、 機(jī)器人蓬勃發(fā)展，特斯拉有望開(kāi)啟仿生機(jī)器新時(shí)代、 機(jī)器人行業(yè)快速發(fā)展，下游應(yīng)用多點(diǎn)開(kāi)花機(jī)器人的用途廣泛，分類眾多。行業(yè)不同，機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景不一樣；要求不同，機(jī)器人的控制方式也會(huì)有差異。根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)研究，2021年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到335.8億美元，2016-2021年的平均增長(zhǎng)率約為11.5。其中工業(yè)機(jī)器人144.9億元，服務(wù)型機(jī)器人125.2億美元，特種機(jī)器人65.7億美元。工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動(dòng)性，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。圖表

2、1：庫(kù)卡工業(yè)機(jī)器人資料來(lái)源：庫(kù)卡官網(wǎng)，華鑫證券研究全球疫情的持續(xù)蔓延一定程度限制了下游應(yīng)用市場(chǎng)需求，我們預(yù)計(jì)隨著疫情得到控制，全球經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇趨勢(shì)，制造業(yè)自動(dòng)化改造的推動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)IFR發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)等主要國(guó)家工業(yè)機(jī)器人年裝機(jī)數(shù)量合計(jì)超過(guò)全球72.9.此外，全球制造業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人使用密度已達(dá)到113臺(tái)/萬(wàn)人，機(jī)器換人趨勢(shì)特征日益明顯。圖表 2：2016-2023 年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)20018016014012010080604020025%176.120%18% 154154.817.60%158.5140.514

3、4.9131137.911.10%15%9.40%10%5.10%5%0.50%0%-1.80%-5%-9.20%-10%-15%2016201720182019202020212022E2023E銷(xiāo)售額（億美元）年增長(zhǎng)率資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華鑫證券研究國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2021年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量創(chuàng)新高，達(dá)到48.68萬(wàn)臺(tái)，比前一年增長(zhǎng)27。主要受益于疫情后經(jīng)濟(jì)有所恢復(fù)，疊加新能源等市場(chǎng)需求快速上升帶來(lái)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量快速增加。圖表 3：2016-2021 年全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售量48.6842.2338.1337.3238.3529.4360.0050.004

4、0.0030.0020.0010.000.00201620172018201920202021全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售數(shù)量(萬(wàn)臺(tái))資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華鑫證券研究服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類的服務(wù)工作，但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。根據(jù)IFR數(shù)據(jù)研究，2016年以來(lái)，全球服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模年均增速達(dá)23.8，2021年預(yù)計(jì)達(dá)到125.2億美元，其中家用服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)82億美元、13億美元和31億美元，其中家用機(jī)器人占比最高約為65。到2023年全球服務(wù)機(jī)器人有望突破201億美元，上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也將同步增長(zhǎng)。圖表

5、 4：2016-2023 年全球服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)售額及增長(zhǎng)25020029.2%28.6%32.3%201.827.7%35.0%30.0%15010023.0%94.622.6%125.2159.926.2%25.0%20.0%15.0%504355.36877.213.5%10.0%5.0%02016201720182019202020212022E2023E0.0%銷(xiāo)售額（億美元）年增長(zhǎng)率資料來(lái)源：IFR，中國(guó)電子學(xué)會(huì)，華鑫證券研究隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)升級(jí)、成本下降，專業(yè)服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展，銷(xiāo)量也有大幅提升。2010-2019年，全球?qū)Ｓ梅?wù)機(jī)器人銷(xiāo)量逐年增

6、長(zhǎng)，2010年為1.5萬(wàn)臺(tái)，2020年上升至24萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)非常迅速。從專用服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，2019年物流機(jī)器人、公共環(huán)境機(jī)器人和軍用機(jī)器人是前三大應(yīng)用類型，其中物流機(jī)器人一直都是行業(yè)類的增長(zhǎng)引擎，2019年物流機(jī)器人銷(xiāo)量達(dá)到7.5萬(wàn)臺(tái)，占全球?qū)Ｓ梅?wù)機(jī)器人銷(xiāo)量的43.35。從未來(lái)四年的發(fā)展增速來(lái)看，物流機(jī)器人、公共 環(huán)境機(jī)器人、專業(yè)清潔機(jī)器人的增速分別達(dá)到36、40和43。圖表 5：2014-2020 年全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)售量66.70%24.017.345.5%13.138.70%10.032.10%25.0%31.00%4.86.03.3300.80.7250.6200.515

7、0.40.3100.250.1002014201520162017201820192020銷(xiāo)量（萬(wàn)臺(tái)）同比增速（）資料來(lái)源：IFR，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華鑫證券研究隨著個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人在全球范圍內(nèi)的大幅普及，銷(xiāo)量也出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)，2019年全球個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)量約為2320萬(wàn)臺(tái)，同比增加34，初步估算 2020年個(gè)人/家用機(jī)器人的銷(xiāo)量將進(jìn)一步上升到2670萬(wàn)臺(tái)。圖表 6：2014-2020 年全球?qū)I(yè)服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)售量3000250068.9% 232026700.80.70.6200053.0% 17310.515001000500465540 16.1%670 24.1%1

8、02534.0%0.40.30.215.1%0.1002014201520162017 201820192020銷(xiāo)量（萬(wàn)臺(tái)）同比增速（)資料來(lái)源：IFR，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華鑫證券研究、 MCU芯片機(jī)器人核心芯片，特斯拉機(jī)器人有望帶來(lái)人型機(jī)器人蓬勃發(fā)展機(jī)器人方面，不管是工業(yè)機(jī)器人還是服務(wù)機(jī)器人，它們被賦予的任務(wù)流程上看，無(wú) 非就是從感知到?jīng)Q策到執(zhí)行。對(duì)于機(jī)器人本身而言，執(zhí)行層的運(yùn)動(dòng)控制是最基本也最核 心的動(dòng)力。感知可以通過(guò)集成激光、機(jī)器視覺(jué)等傳感器來(lái)豐富機(jī)器的信息獲取，如何決 策則取決于各產(chǎn)商的上層軟件和智能算法的能力。最終落實(shí)到執(zhí)行層層的運(yùn)控，還是依 賴于機(jī)器人本身內(nèi)部控制元件的所賦予他的能動(dòng)

9、性。MCU芯片是工控領(lǐng)域的核心零部件，應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)械手臂、工業(yè)電機(jī)等。目前看來(lái)，工業(yè)控制的MCU仍然是機(jī)器人廠商最優(yōu)先考慮的選擇。圖表 7：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈資料來(lái)源：，華鑫證券研究工業(yè)機(jī)器人行業(yè)按產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看。上游為減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等核心零部件生產(chǎn);中游為工業(yè)機(jī)器人本體生產(chǎn);下游是基于終端行業(yè)特定需求的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成，主要用于實(shí)現(xiàn)焊接、裝配、檢測(cè)、搬運(yùn)、噴涂等工藝或功能。根據(jù)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，上游三大核心零部件的成本占工業(yè)機(jī)器人總體成本的60,其中減速器成本占比最高達(dá)40,其次是伺服系統(tǒng)35和控制器25。伺服電機(jī)作為整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的執(zhí)行單元，通過(guò)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，

10、完成速度和位置的精確控制。與普通電機(jī)不同的是，伺服電機(jī)需要將整個(gè)系統(tǒng)的位置、速度等信息，通過(guò)編碼器反饋給控制器，從而使得控制器更加準(zhǔn)確的對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制。伺服驅(qū)動(dòng)主要成本為材料費(fèi)用，其中IGBT、MCU等芯片占總材料成本的50以上。圖表 8：伺服電機(jī)成本拆分10%30%7%10%10%12%21%IGBTMCUFPGAPCB顯示面板接口接口其他資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華鑫證券研究隨著伺服系統(tǒng)技術(shù)水平的不斷提升以及下游市場(chǎng)的不斷滲透，全球伺服電機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模在穩(wěn)步增大。全球伺服電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模從2017年的305億元增長(zhǎng)至2020年的 367億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)6.36，預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)

11、模將達(dá)382億元。MCU芯片約占伺服電機(jī)成本的20，預(yù)計(jì)2022年伺服電機(jī)MCU市場(chǎng)將達(dá)到76億美元。2021年8月，馬斯克就在特斯拉人工智能日上發(fā)布了特斯拉機(jī)器人。據(jù)馬斯克介紹，擎天柱是高約172厘米、體重約56公斤、負(fù)載20kg的人形機(jī)器人，身體由輕量材料覆蓋，頭部為掃描外界信息的屏幕，雙手功能已達(dá)到“人類水平”。在軟件層面，該機(jī)器人采用特斯拉Dojo（道場(chǎng)）機(jī)器學(xué)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)，芯片為自研AI訓(xùn)練芯片D1。特斯拉機(jī)器人整體預(yù)計(jì)使用了40個(gè)電機(jī)推桿，胳膊上有12個(gè)電機(jī)，手上12個(gè)，腿上12個(gè)，咽喉2個(gè)，膝蓋2個(gè)，電機(jī)數(shù)量較傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械人和服務(wù)機(jī)器人有大幅提升。馬斯克表示，特斯拉今年最重要的產(chǎn)品

12、就是機(jī)器人，甚至地位高于特斯拉汽車(chē)。假若得以完成研發(fā)生產(chǎn)，便有可能“徹底解決勞動(dòng)力短缺，顛覆現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)模式”。圖表 9：特斯拉人型仿生機(jī)器人資料來(lái)源：特斯拉，華鑫證券研究其中MCU數(shù)量與伺服驅(qū)動(dòng)器數(shù)量匹配，特斯拉機(jī)器人有40個(gè)伺服電機(jī)相對(duì)應(yīng)一臺(tái)特斯 拉機(jī)器人擁有80個(gè)MCU芯片。伺服電機(jī)中解碼器中會(huì)有一個(gè)較為低端用來(lái)定位的MCU芯片，以及一個(gè)伺服控制或運(yùn)動(dòng)控制的高端MCU，大概會(huì)選擇一個(gè)價(jià)格約為3美金的M7產(chǎn)品，我們推算出一個(gè)特斯拉機(jī)器人MCU的價(jià)值量大約為200美金。預(yù)計(jì)至2025年特斯拉機(jī)器人的出貨量將達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)以上，對(duì)應(yīng)的MCU增量市場(chǎng)約為2億美金。2022年8月11日晚間的小米新品發(fā)

13、布會(huì)上，小米首款人形仿生機(jī)器人CyberOne正式亮相。其身高177cm、體重52kg，無(wú)論是身高還是體重均是標(biāo)準(zhǔn)的人形載體。并且在AI的加持下，它具有高情商、能夠感知人類情緒；具有敏銳的視覺(jué)、可三維虛擬顯示世界；可實(shí)現(xiàn)雙足運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡；四肢強(qiáng)健、動(dòng)力峰值扭矩高達(dá)300nm；支持多達(dá)21個(gè)自由度，能實(shí)現(xiàn)各自由度0.5ms級(jí)別的實(shí)時(shí)響應(yīng)，可充分模擬人的各項(xiàng)動(dòng)作。全球科技公司紛紛參與人型機(jī)器人開(kāi)發(fā)，有望帶動(dòng)人型仿生機(jī)器人市場(chǎng)快速爆發(fā)。圖表 10：小米人型仿生機(jī)器人資料來(lái)源：小米，華鑫證券研究隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和制造業(yè)升級(jí)，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)還會(huì)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，考慮新能源，光伏等下游產(chǎn)業(yè)還在快速增長(zhǎng)，結(jié)合過(guò)

14、去的復(fù)合增長(zhǎng)率，我們預(yù)計(jì)未來(lái)幾年全球工業(yè)機(jī)器人將保持10的復(fù)合增速。專業(yè)服務(wù)機(jī)器人隨著智能物流，智能倉(cāng)儲(chǔ)的發(fā)展預(yù)計(jì)還將保持30的復(fù)合增速，個(gè)人或家用服務(wù)機(jī)器人隨著產(chǎn)品越來(lái)越人性化和價(jià)格降低，消費(fèi)量還會(huì)逐步提升，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年保持15的復(fù)合增速。特斯拉和小米集團(tuán)紛紛推出人型仿生機(jī)器人，有望帶來(lái)仿生機(jī)器人的蓬勃發(fā)展，參考特斯拉汽車(chē)的成長(zhǎng)軌跡，我們預(yù)計(jì)出貨量未來(lái)三年將保持高速成長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025年將突破100萬(wàn)臺(tái)。根據(jù)以上假設(shè)，我們對(duì)未來(lái)幾年機(jī)器人MCU的價(jià)值量做了測(cè)算，預(yù)計(jì)2025年機(jī)器人MCU價(jià)值量將上升為6.55億美元。圖表 11：特斯拉人型仿生機(jī)器人機(jī)器人分類201920202021202220

15、2320242025全球工業(yè)機(jī)器人安裝量(萬(wàn)輛)37384954596571國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量(萬(wàn)輛)19243741465158全球工業(yè)機(jī)器人 MCU 單機(jī)用量(顆)4-64-64-64-84-84-84-8全球工業(yè)機(jī)器人單顆 MCU 平均價(jià)值量(美元)5-305-305-305-305-305-305-30全球工業(yè)機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)美金)474861808897107全球服務(wù)機(jī)器人銷(xiāo)量(萬(wàn)臺(tái))17243141536989全球服務(wù)機(jī)器人 MCU 單機(jī)用量(顆)2-42-42-42-42-42-42-4全球服務(wù)機(jī)器人單顆 MCU 平均價(jià)值量(美元)2-102-102-102-102

16、-102-102-10全球服務(wù)機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)美金)346791216全球個(gè)人/家用機(jī)器人銷(xiāo)量(萬(wàn)臺(tái))2320267030713531406146705370全球個(gè)人/家用機(jī)器人 MCU 單機(jī)用量(顆)1-31-31-31-31-31-31-3全球個(gè)人/家用機(jī)器人單顆 MCU 平均價(jià)值量(美元)1-51-51-51-51-51-51-5全球個(gè)人/家用機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)美金)139160184212244280322全球人型機(jī)器人銷(xiāo)量(萬(wàn)臺(tái))105080120全球人型機(jī)器人 MCU 單機(jī)用量(顆)30-4030-4030-4030-40全球人型機(jī)器人單顆 MCU 平均價(jià)

17、值量(美元)2-82-82-82-8全球人型機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)美金)17.587.5140210全球主流機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)美金)189212251317429530655全球主流機(jī)器人 MCU 市場(chǎng)規(guī)模 YoY12%18%26%35%23%24%資料來(lái)源：華鑫證券研究整理2、 機(jī)器人MCU壁壘較高，技術(shù)持續(xù)迭代、MCU技術(shù)不斷更新迭代，AI加速器單元注入新動(dòng)力作為工業(yè)機(jī)器人核心控制器件，MCU等控制芯片受惠于工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。機(jī)器人在位置、速度、動(dòng)作順序等控制方式上更加復(fù)雜、精細(xì)和智能化，這對(duì)機(jī)器人控 制器的功能、性能和接口提出了新的挑戰(zhàn)，高性能和高集成度的MC

18、U成為機(jī)器人主控制器芯片的主流方案。目前40nm已成為MCU的成熟工藝，未來(lái)在更先進(jìn)工藝下設(shè)計(jì)的MCU，采用更高性能的內(nèi)核，其性能將得到大幅度提升，同時(shí)將部分核心控制算法進(jìn)行硬件化加速，內(nèi)置更高精度的ADC等，在提升機(jī)器人控制響應(yīng)速度和精度的同時(shí)，還可降低系統(tǒng)成本。海外領(lǐng)先MCU廠商已經(jīng)在機(jī)器人領(lǐng)域布局較早，形成了系統(tǒng)性的解決方案。主要領(lǐng)先廠商為瑞薩，NXP，意法半導(dǎo)體等海外公司。圖表 12：瑞薩機(jī)器手臂控制解決方案資料來(lái)源：瑞薩官網(wǎng)，華鑫證券研究2017年開(kāi)始智能MCU逐步成為主流趨勢(shì)。2017年意法發(fā)布了ProjectOrlando作為實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的MCU超低功耗AI加速器單元，而瑞薩也在20

19、18年發(fā)布了針對(duì)MCU的可編程可重構(gòu)協(xié)處理器DRP。在經(jīng)過(guò)了三年發(fā)展之后，認(rèn)為在MCU中加入AI加速器正在變得越來(lái)越主流，而且在需要AI相關(guān)算力的應(yīng)用中，使用專用AI加速器的收益往往大于加強(qiáng)處理器性能。 從應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，AI加速器搭配MCU更加主流的主要原因是需要AI的場(chǎng)景越來(lái)越普遍，而且從具體的算法和模型來(lái)看正在收斂到少數(shù)幾個(gè)模型，例如機(jī)器視覺(jué)(人臉識(shí)別，物體識(shí)別)和語(yǔ)音喚醒詞中需要的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以及在一些較為先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別中需要的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)。AI加速器已經(jīng)成為較為明確的選擇了，因?yàn)橐环矫媸褂脤Ｓ没腁I加速器可以提供最佳的性能和能效比，而且另一方面在芯片設(shè)計(jì)門(mén)檻上事實(shí)上也并

20、不太高，事實(shí)上更考驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的反而是編譯器和相關(guān)的軟件/模型優(yōu)化。因此，未來(lái)提供更多智能MCU相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案的廠商更有競(jìng)爭(zhēng)力。圖表 13：microNPU Ethos U55 系列圖表 14：microNPU Ethos U65資料來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，華鑫證券研究資料來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察，華鑫證券研究、工業(yè)級(jí)MCU市場(chǎng)海外廠商大幅領(lǐng)先，本土亟待突破全球MCU行業(yè)龍頭企業(yè)主要為IDM廠商，其中，意法半導(dǎo)體、瑞薩電子、NXP、德州儀器、英飛凌等MCU產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。三星電子、東芝等產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力位居其次，其中，三星電子、東芝MCU業(yè)務(wù)占比較小。兆易創(chuàng)新、中穎電子、樂(lè)鑫科技等國(guó)內(nèi)MCU龍頭廠商構(gòu)

21、成行業(yè)的第三梯隊(duì)，其中，兆易創(chuàng)新布局32位通用型MCU市場(chǎng)，目前已經(jīng)形成近27個(gè)系列、360多款芯片的產(chǎn)品矩陣。其中，工業(yè)級(jí)MCU芯片仍被國(guó)外大廠占據(jù)主導(dǎo)地位。圖表 15：2020 年 MCU 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局16%17%13%17%7%16%15%薩瑞電子NXP英飛凌意法半導(dǎo)體TIMicrochip其他資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究，華鑫證券研究全球MCU行業(yè)企業(yè)通過(guò)收購(gòu)兼并方式提升市場(chǎng)份額。對(duì)行業(yè)主要收購(gòu)兼并事件進(jìn)行匯總，2008年，微芯科技收購(gòu)觸摸屏控制器龍頭公司Hampshire;2012年收購(gòu)收購(gòu)單片機(jī)、模擬器件和閃存專利解決方案供應(yīng)商SMSC;2016年收購(gòu)擁有觸控傳感器IP、MEMS傳感器接

22、口與安全技術(shù)的Atmel;收購(gòu)Atmel之后，微芯科技全球市場(chǎng)份額大幅提升。同時(shí)，恩智浦、賽普拉斯、德州儀器、英飛凌相繼通過(guò)收購(gòu)方式完善MCU產(chǎn)品布局。圖表 16：MCU 企業(yè)收購(gòu)進(jìn)程公司時(shí)間事件NXP2015 年收購(gòu)飛思卡爾，完善在汽車(chē)領(lǐng)域的布局微芯科技2018 年收購(gòu)觸摸屏控制器龍頭Hampshire2012 年收購(gòu)單片機(jī)、模擬器件和閃存專利解決方案供應(yīng)商 SMSC2016 年收購(gòu)擁有觸屏傳感器 IP，MEMS 傳感器接口與安全技術(shù)的ATMEL賽普拉斯2015 年收購(gòu) Spansion，完善模擬和微控制器布局德州儀器2016 年收購(gòu) 32 位 MCU 供應(yīng)商 Luminary Micro英

23、飛凌2019 年收購(gòu)塞普拉斯，完善車(chē)載 MCU 和存儲(chǔ)器領(lǐng)域的布局資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究，華鑫證券研究3、 下游需求旺盛，國(guó)產(chǎn)替代推動(dòng)本土MCU公司快速崛起、國(guó)內(nèi)MCU廠商技術(shù)升級(jí)，有望開(kāi)拓全球市場(chǎng)在市場(chǎng)前景廣闊的情況下，根據(jù)研究機(jī)構(gòu) Omdia 的數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，在中國(guó)工業(yè) MCU應(yīng)用市場(chǎng)中，國(guó)外廠商占據(jù) 90的市場(chǎng)份額。目前國(guó)內(nèi) MCU 廠商主要在消費(fèi)電子、智能卡等中低端應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，在市場(chǎng)潛力大且利潤(rùn)高的工業(yè)控制、汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，基本都被國(guó)外 MCU 廠商壟斷，國(guó)內(nèi)廠商份額較低。工規(guī)和車(chē)規(guī)級(jí) MCU 由于供需失衡，交貨周期被不斷拉長(zhǎng)。在缺貨行情持續(xù)的情況下，原本使用國(guó)外芯片的許多下游

24、整機(jī)廠商積極尋找國(guó)內(nèi)供應(yīng)商，本土 MCU 企業(yè)順勢(shì)切入高端市場(chǎng)，產(chǎn)品迭代和出貨量持續(xù)上升。MCU 缺芯直接導(dǎo)致汽車(chē)廠停產(chǎn)，工業(yè)缺芯同樣導(dǎo)致制造業(yè)受阻，尤其制造業(yè)升級(jí)離不開(kāi) MCU 的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)作為工業(yè)大國(guó)和新能源汽車(chē)制造大國(guó)如果 MCU 被卡脖子對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響巨大。我們?nèi)丝诖髧?guó)，醫(yī)療領(lǐng)域 MCU 同樣重要,國(guó)產(chǎn)替代各刻不容緩。圖表 17：MCU 交貨日期18Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q2NXP4020-2420-2413-1613-1613-1613-1613-1616-1812-1416-

25、2616-2616-2626-52緊缺緊缺緊缺Microchip12-1612-1612-1612-1610-1210-1210-1210-1216-2216-2616-2616-3840-5540-5552+52+52+Renesas24-2624-2624-2614-1614-1620202020202012-16302635-4040-4552ST3014-3014-301212128-128-121220-2424-36緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺資料來(lái)源：富昌電子，華鑫證券研究近年來(lái)，以傳統(tǒng)制造業(yè)為中心，各行各業(yè)都掀起了一股“人機(jī)協(xié)作”狂潮?！皺C(jī)器人革命”在全世界范圍內(nèi)掀起熱潮，同時(shí)也正

26、在成為“第四次工業(yè)革命”的切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn)。目前機(jī)器人零部件仍由國(guó)外幾大廠商處于壟斷地位，國(guó)產(chǎn)化率仍占比很小，空間廣闊。中國(guó)對(duì)機(jī)器人及相關(guān)產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出高度重視，2012 年我國(guó)“十三五”便明確提出要攻克核心部件共性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人核心部件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。到 2015 年，中國(guó)制造 2025明確提出任務(wù)指標(biāo)：2020 年自主品品牌工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)占有率達(dá)到 50，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率 50，2025 年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到 70，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率 80。機(jī)器人零部件的國(guó)產(chǎn)化的替代，也會(huì)帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片市占率的不斷提高，給與國(guó)內(nèi) MCU 產(chǎn)商巨大的機(jī)遇。圖表 18：2020 年國(guó)產(chǎn)機(jī)器人市場(chǎng)份額8

27、.6%8.06.2%14.5%43.3%3.4%6.1%10.2%發(fā)那科ABB安川機(jī)電庫(kù)卡愛(ài)普生雅馬哈埃斯頓其他資料來(lái)源：，華鑫證券研究、兆易創(chuàng)新工業(yè)級(jí)MCU成長(zhǎng)迅速，進(jìn)軍全球市場(chǎng)兆易創(chuàng)新作為本土 MCU 龍頭技術(shù)領(lǐng)先，品類豐富，是 MCU 行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代最合適的廠 商，2019 年 HW 被制裁疊加新冠疫情，導(dǎo)致缺芯愈演愈烈，公司在缺貨潮中 MCU 加速搶 占市場(chǎng)和替代國(guó)際廠商。公司 MCU 型號(hào)逐年增長(zhǎng)，尤其高端產(chǎn)品品類提升快速，公司更 高端的 M33 和 M4 型號(hào)數(shù)量 2022 年分別同比增加 30和 39。公司擁有 1）優(yōu)秀產(chǎn)品線： MCU 產(chǎn)品對(duì)標(biāo) ST，NOR 產(chǎn)品對(duì)標(biāo) Micro

28、n。主要服務(wù)全球品牌客戶，客戶粘性高，成長(zhǎng)性 好，品牌力越來(lái)越強(qiáng)。2）豐富產(chǎn)品線：公司品類齊全，可以提供更多解決方案，降低客戶開(kāi)發(fā)成本?？蛻粽承赃M(jìn)一步加強(qiáng)。3）頭部效應(yīng)：半導(dǎo)體是高技術(shù)壁壘和高客戶壁壘的行業(yè)，頭部廠商的規(guī)模效應(yīng)具備更好的議價(jià)能力和盈利能力，從而獲得更強(qiáng)的研發(fā)能，良性力圖表 19：兆易創(chuàng)新 MCU 產(chǎn)品型號(hào)MCU 產(chǎn)品系列2020202120222022 增速2022 占比實(shí)M23現(xiàn)272734268M3177177161-938M332330307M41291331853944RISC-V14141403?？傆?jì)34737442413100循環(huán)資料來(lái)源：兆易創(chuàng)新產(chǎn)品手冊(cè)，華鑫證券

29、研究M7 是 MCU 技術(shù)壁壘最高，景氣度最好的細(xì)分領(lǐng)域，機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服器預(yù)計(jì)使用 M7 系列產(chǎn)品、單個(gè)機(jī)器人 M7 架構(gòu) MCU 總價(jià)值量約為 30 到 150 美金，其他光伏儲(chǔ)能等高端 且成本最不敏感的領(lǐng)域，M7 也大量使用。無(wú)論車(chē)還是機(jī)器人，M7 產(chǎn)品應(yīng)用將越來(lái)越廣 泛。國(guó)內(nèi) M7 市場(chǎng)超過(guò) 2 億美金，未來(lái)還會(huì)快速增長(zhǎng)，供給有較大缺口，目前主要供應(yīng) 商為 NXP 和 ST 等，兆易創(chuàng)新的 M7 將彌補(bǔ)國(guó)產(chǎn)高端 MCU 的空白，未來(lái)兩年將迅速擴(kuò)大份 額。公司 m7 的主頻在 800 兆，而同期 NXP 和 ST 均為 500 兆，公司在性能上有較大優(yōu)勢(shì)，我們預(yù)計(jì)公司將迅速拿下國(guó)內(nèi) M7

30、市占率的 25以上。公司汽車(chē)第一顆 MCU 預(yù)計(jì) Q3 內(nèi)推出，是國(guó)內(nèi)少有的車(chē)規(guī)MCU 產(chǎn)品供應(yīng)商，未來(lái)將持續(xù)受益于汽車(chē)智能化的發(fā)展。、中穎電子國(guó)產(chǎn)工控MCU成長(zhǎng)龍頭，產(chǎn)品持續(xù)供不應(yīng)求公司主要產(chǎn)品為工業(yè)控制級(jí)別的微控制器芯片和 OLED 顯示驅(qū)動(dòng)芯。公司微控制器系統(tǒng)主控單芯片主要用于智能家電、鋰電池管理、變頻電機(jī)控制、智能電表及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。是國(guó)內(nèi)知名的智能家電 MCU 供應(yīng)商，智能家電控制 MCU 占公司銷(xiāo)售約近四成。目前公司車(chē)規(guī)級(jí) MCU 計(jì)劃于第四季送樣客戶認(rèn)證，雖短期貢獻(xiàn)不大，卻是公司正式進(jìn)入新能源汽車(chē)芯片領(lǐng)域的里程碑。公司且計(jì)劃變頻電機(jī)控制芯片擴(kuò)大變頻智能大家電市占，進(jìn)軍工業(yè)機(jī)器人，并將持續(xù)加大 32 位元產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及推廣，積極進(jìn)軍海外市場(chǎng)。憑借公司在專用 MCU 的長(zhǎng)期積累，發(fā)揮 MCU+優(yōu)勢(shì)，把握智能家居發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步提升產(chǎn)值及市占率。2022 年上半年工業(yè)控制類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 7.22 億元，同比增長(zhǎng) 31.29。圖表 20：中穎電子 MCU 產(chǎn)品型號(hào)類別細(xì)分行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用示范工業(yè)控制芯片智能家電控制智能家電變頻電機(jī)控制電動(dòng)自行車(chē)墩號(hào)變頻電機(jī)鋰電池管理手機(jī)、筆電、動(dòng)力鋰電池資料來(lái)源：中穎電子中報(bào)，華鑫證券研究、芯海科技加碼車(chē)規(guī)級(jí)MCU投入，下游應(yīng)用