2022年MCU行業(yè)長期展望及市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)研究

1、2022年MCU行業(yè)長期展望及市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)研究1.從汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈到車規(guī)MCU芯片1.1.汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈隨著ADAS功能滲透率不斷提升，帶動(dòng)車載電子價(jià)值量占比從1970s的5%快速增長至2010年的35%，未來車載電子占比有望達(dá)到50%。所有的電子零部件都需要半導(dǎo)體，隨著電動(dòng)化，智能化，網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，芯片在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，半導(dǎo)體含量越來越高。1.2.汽車半導(dǎo)體總覽為了實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的汽車功能，需要域控制器技術(shù)(DCU)，域控制器SoC芯片地位愈發(fā)凸顯。1.3.MCU概述MCU（MicrocontrollerUnit）名為微控制單元或者單片機(jī)，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、

2、計(jì)數(shù)器、周邊接口等內(nèi)容都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。1.4.車規(guī)MCU分類及應(yīng)用8位MCU：提供低端控制功能：風(fēng)扇控制、空調(diào)控制、雨刷、天窗、車窗升降、低端儀表盤、集線盒、座椅控制、門控模塊。16位MCU：提供中端控制功能：用于動(dòng)力系統(tǒng)，如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)等；用于底盤，如懸吊系統(tǒng)、電子式動(dòng)力方向盤、扭力分散控制和電子泵、電子剎車等。32位MCU：提供高端控制功能：在實(shí)現(xiàn)L1和L2的自動(dòng)駕駛功能中扮演重要角色，如儀表盤控制、車身控制、多媒體信息系統(tǒng)、引擎控制，以及新興的智能性和實(shí)時(shí)性的安全系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)。2

3、.事件：汽車零部件缺芯潮車規(guī)MCU短期供需2.1.事件：汽車缺芯潮通常，MCU完成內(nèi)部生產(chǎn)需要12-16周。與22Q1相比，MCU的短缺更加明顯，大多數(shù)MCU都處于短缺狀態(tài)，尤其是意法半導(dǎo)體和恩智浦。車載MCU目前只有瑞薩和賽普拉斯提供，貨期為32-45周，其他品牌處于短缺狀態(tài)。2022年，汽車MCU訂單幾乎滿員，價(jià)格持續(xù)上漲。其中，意法半導(dǎo)體3月24日宣布，將在第二季度上調(diào)所有產(chǎn)品線的價(jià)格。如今，對(duì)MCU的需求不僅是數(shù)量上的。隨著新興產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，對(duì)低功耗、高算力、定制化、專用外設(shè)的新要求逐漸增加。目前，MCU根據(jù)不同指標(biāo)分為消費(fèi)級(jí)MCU、工業(yè)級(jí)MCU和汽車級(jí)MCU，不同MCU的良品率要求各異

4、其中消費(fèi)級(jí)MCU注重功耗和成本，工業(yè)級(jí)MCU注重平衡新能、功耗、成本和可靠性，汽車級(jí)MCU則注重安全和可靠從消費(fèi)到工業(yè)再到汽車的領(lǐng)域，對(duì)MCU自身的要求愈發(fā)嚴(yán)格，產(chǎn)線也越來越高端，這是汽車MCU最難造的重要原因。2.2.總結(jié)：市場(chǎng)短期供需情況汽車板塊將保持領(lǐng)先地位：汽車應(yīng)用領(lǐng)域在2020年占據(jù)了超過35%的市場(chǎng)份額，并預(yù)計(jì)到2027年將以10%左右的速度增長。汽車芯片廠，晶圓代工廠原料成本上升疫情影響供應(yīng)鏈因素，整體生產(chǎn)周期變長需要低于40納米的先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)，依賴代工廠技術(shù)極高的產(chǎn)品一致性要求，無法隨意更換產(chǎn)線、供應(yīng)商車規(guī)級(jí)芯片門檻高，短時(shí)間內(nèi)其他廠商無法快速通過認(rèn)證從擴(kuò)產(chǎn)能投資到產(chǎn)能增長實(shí)現(xiàn)

5、仍需要較長的周期。3.車規(guī)MCU中期分析及長期展望3.1.汽車E/E（電子電氣）架構(gòu)隨著汽車功能逐漸增加，特別是汽車“三化”后，傳統(tǒng)分布式架構(gòu)通過增加ECU來增加汽車功能存在算力浪費(fèi)，車內(nèi)線路繁雜、汽車空間使用效率低、系統(tǒng)升級(jí)困難、新增ECU邊際成本遞增等弊端，用域控制器合理集成ECU功能是大勢(shì)所趨。本篇分析：“缺芯”事件結(jié)束后，車規(guī)MCU供需回歸常態(tài)，汽車“三化”和電子電氣架構(gòu)持續(xù)由分布式到域控制演進(jìn)兩大過程對(duì)車規(guī)MCU需求量有何影響，這是本篇“中期”分析的定義與前提。暫不討論更前沿的E/E架構(gòu)設(shè)想。3.2.博世五域劃分下車規(guī)MCU中期變化高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS（AdvancedDrivi

6、ngAssistanceSystem）是指通過車載傳感器獲取車身、環(huán)境、人體等信息實(shí)現(xiàn)駕駛輔助，并將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的汽車功能系統(tǒng)。ADAS主要包括主動(dòng)安全，駕駛舒適性，泊車輔助等功能。目前中國汽車市場(chǎng)還處于L2等級(jí)高速滲透的階段，整車廠商綜合考慮成本和性能，新增ADAS功能仍沿用分布式的構(gòu)架。自動(dòng)駕駛域控制器中MCU的一大作用是作為安全芯片（safetycore），添加安全芯片是為了預(yù)防硬件的意外失靈，診斷異常狀態(tài)或者發(fā)生單處故障時(shí)有安全備份處理方案。前文所述車規(guī)ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是汽車行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)，合格的車規(guī)SoC的設(shè)計(jì)都必須遵循該標(biāo)準(zhǔn)。3.3.中期總結(jié)和長期趨勢(shì)分析基于上

7、述趨勢(shì)，我們認(rèn)為MCU在傳統(tǒng)功能的控制上應(yīng)當(dāng)仍有一席之地，而在座艙和自動(dòng)駕駛方面用途式微。伴隨E/E架構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展，座艙域和自動(dòng)駕駛域也有融合趨勢(shì)，直至實(shí)現(xiàn)全車中央計(jì)算機(jī)控制架構(gòu)，未來可能還有云端中央電腦對(duì)汽車進(jìn)行控制。未來汽車高度智能化，自動(dòng)化后，車用MCU的長期需求量或?qū)⒊氏陆第厔?shì)?？偨Y(jié)：中期汽車電動(dòng)化和智能化的進(jìn)程，促使車用MCU需求量增加。4.全球市場(chǎng)競(jìng)爭格局及機(jī)會(huì)&市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)4.1.車用半導(dǎo)體行業(yè)概況中國市場(chǎng)僅占比3%（低端部分），目前我國汽車芯片自給率不足10%、國產(chǎn)化率僅為5%，供應(yīng)高度依賴國外需求側(cè)：中國汽車約占全球30%，是車規(guī)級(jí)芯片需求最大的市場(chǎng)供給側(cè)：國內(nèi)汽車芯片進(jìn)口率

8、高達(dá)95%，像用于動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制和ADAS等功能的關(guān)鍵芯片均被國外巨頭壟斷。4.2.車規(guī)MCU競(jìng)爭格局全球車規(guī)MCU市場(chǎng)集中度高，且有著輕晶圓廠戰(zhàn)略，依靠晶圓代工廠將技術(shù)轉(zhuǎn)化為芯片產(chǎn)品。從供給端來看，臺(tái)積電占所有外包車規(guī)MCU出貨量約60%-70%，但汽車芯片業(yè)務(wù)僅占其總收入3%。頭部廠商對(duì)臺(tái)積電的強(qiáng)依賴性，放大了供需錯(cuò)配的矛盾：臺(tái)積電因疫情降低車規(guī)MCU產(chǎn)能分配，在終端需求攀升后車規(guī)芯片供不應(yīng)求。4.3.趨勢(shì)及廠商產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程本土廠商在車規(guī)MCU的市場(chǎng)份額占比小，可發(fā)展空間大；宏觀市場(chǎng)影響加劇本土化替代的緊迫性，MCU持續(xù)缺貨，而海外大廠新增產(chǎn)能有限，的趨勢(shì)延續(xù)；政策加持，推動(dòng)MCU研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，維護(hù)汽車工業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。4.4.市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間范圍參考本文前述中期和“十四五規(guī)劃”時(shí)期，即根據(jù)2019-2021年歷史數(shù)據(jù)，對(duì)2022-2025年發(fā)展做出假設(shè)預(yù)期?！笆奈濉惫?jié)能減排綜合工作方案目標(biāo)是到2025年我國新能源汽車滲透率達(dá)到20%左右，另基于月度新能源汽車市場(chǎng)快速放量的現(xiàn)狀，2022年以來新能