2022年MCU行业发展现状及市场份额分析.docx

2022年MCU行业发展现状及市场份额分析1.MCU：车载MCU是汽车ECU核心，一辆车平均有50-100个MCU车载MCU是汽车ECU的运算大脑。MCU（MicrocontrollerUnit）即微控制器，也被称为单片机，是将计算机所包含的CPU、存储器、I/O端口、串行口、定时器、中断系统、特殊功能寄存器等集成在一颗芯片上，将其应用在不同产品里，从而实现对产品的运算和控制。车载MCU是汽车电子控制单元（ECU）的核心部件，负责各种信息的运算处理，主要用于车身控制、驾驶控制、信息娱乐和驾驶辅助系统，具有提高车辆的动力性、安全性和经济性等作用。车规级MCU相较通用MCU芯片有更多技术要求。根据芯海科技公告，车规MCU相比通用型多了如下技术要求：（1）集成数据加密模块，并具有全局存储器保护功能；（2）专用的PWM，比较捕获单元及定时器；（3）灵活的端口功能配置；（4）时钟控制电路的备份和鲁棒性，严谨的时序约束；（5）模拟模块的宽温度范围的指标控制，自校准技术指标的控制等。一个汽车ECU中至少包含一颗MCU。通常汽车中一个ECU负责一个单独的功能，配备一颗MCU，如恩智浦的S12PMCU在一个点火控制的ECU中；也会出现一个ECU配备两颗MCU的情况，如博世MG7.9.8ECU，可能是基于安全性考虑的全冗余设计，当主MCU故障时另一颗可以用作故障诊断与纠错，或是早期的一个ECU为实现多功能如点火、变速配备多颗MCU。车载MCU可分为8位、16位及32位。车载MCU位数越多对应结构越复杂,处理能力越强，可实现的功能越多。8位MCU主要用于简单车身控制，如空调、雨刷、门窗、座椅、低端仪表盘等；16位MCU主要用于中端的底盘和低端发动机控制，如制动、转向、悬架、剎车等；32位MCU主要用于高端的发动机和车身控制，如高端仪表盘、高端发动机、多媒体信息系统、安全系统等。一辆车平均有50-100个MCU。现代的新车由于功能增加，平均包含50-100个ECU/MCU，而且汽车中没有孤立的ECU，不同位置的ECU需要长达一公里的电线将它们连接到多个不同的网络，才能实现ECU之间的通信。主要的汽车网络通信协议包括CAN、LIN、FlexRay、MOST和以太网AVB。汽车端是全球MCU最大的市场，而国内消费电子应用占比最大。全球MCU主要应用在附加值较高的汽车电子和工控/医疗领域，两者占比分别为33%/25%；反观国内，消费电子为MCU的主要市场，汽车电子、工业控制领域占比较低，根据ASPENCORE/NETSOL，三者占比分别为26%/16%/11%。全球车载MCU规模高速增长，32位MCU占据主要份额。2021年车载MCU销售额同比飙升23%，创76亿美元记录，之后依旧保持高增长，2022年同比增长14%，2023年同比增长16%。车载32位MCU市场表现强劲，2021年规模预计达58亿美元，占比超3/4，平均售价也上涨13%至0.72美元。高算力与安全等级较高的车规MCU单价更高，电动车MCU平均单价高于燃油车。根据芯海科技公告，恩智浦、英飞凌几款用于车身控制或安全等级较低的动力系统领域的MCU单价较低，而瑞萨、德州仪器用于安全等级较高的BMS、EPS、车身稳定等领域的MCU单价较高，最高达到35.6美元。由于电动车架构升级，新增的BMS、EPS、电机控制等系统对安全等级要求较高，且电动车的智能化程度普遍更高，其MCU平均算力更高，因此我们估计电动车MCU平均单价要高于燃油车。受益于新能源汽车带动，全球车载MCU将成为增量市场。由于传统燃油车功能变化较少，搭载MCU数量较稳定；新能源汽车受益于电动化和智能化，叠加汽车架构转变进程缓慢，新能源汽车MCU数量高速增长。由于2021年汽车MCU缺货严重，价格飙升，预计23年之后会趋于稳定。基于以上假设，我们预测到2025年，全球车载MCU市场规模达到112.57亿美元，5年CAGR为11.34%；中国车载MCU市场规模达到44.02亿美元，5年CAGR为15.46%。2.MCU壁垒较高，市场份额集中于几大龙头厂商相较于消费级和工业级MCU，车规级MCU要求更高。与消费级和工业级芯片相比，车规级半导体对产品的环境要求、可靠性要求和供货周期要求较高，主要体现在：（1）环境要求。汽车芯片的工作环境更复杂，有高振动、多粉尘、多电磁干扰、温度范围宽（-40~155℃）等特点；（2）可靠性要求。汽车设计寿命一般在15年或20万公里，整车厂对车规级MCU的要求通常是零失效；（3）供货周期要求。车规级MCU的供应周期需要覆盖整车的全生命周期，供货周期一般为15~20年；（4）重新认证要求。在工业MCU上执行很多微小的工艺变化都不需要客户或对MCU进行重新认证，但对于汽车MCU来说需要进行重新认证。车规级MCU具有三