作者：Joey

汽車電動化、智能化、網聯化加速重塑汽車電子電氣架構。隨著國內汽車品牌廠商特別是新能源汽車品牌廠商的逐步崛起，將為國內車規級 MCU 廠商帶來長遠的發展支撐。

MCU是汽車電子控制單元（ECU）的核心組成，起到執行運算和控制的關鍵作用，在汽車電子中應用廣泛。

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汽車MCU由國外大廠壟斷，國內出貨超千萬顆的企業越來越多

市場規模方面，受益于全球汽車市場的龐大規模以及汽車向電動化、智能化、網聯化發展，全球車規級 MCU 市場規模持續增長。

根據IC Insights的數據，2021年車用MCU市場規模達76億美元，創歷史新高。據其預測未來4年將保持11%的年復合增長率，到2025年市場規模有望達到116億美元；從中國市場來看，隨著近年來我國汽車“三化”進程加速，帶動我國汽車MCU 市場規模也在持續增長。據Omdia的數據，2022年中國 MCU市場規模約為 82 億美元，其中車用MCU占比為 31.6%，金額約為25.91億美元。

作為被廣泛使用的控制芯片，MCU可以應用于動力總成、ADAS、網絡互連、底盤安全、信息娛樂以及車身電子六大功能域。根據Strategy Analytics數據，傳統燃油車中MCU 占汽車芯片的價值占比最高，約為23%。而在純電動車型中，MCU 占汽車芯片的價值占比約為11%，僅次于功率半導體。

不過，由于汽車時常暴露高溫、高濕、高壓環境中，要求MCU最高可承受溫度區間達-40℃-150℃且產品壽命需達15年及以上，特別是在動力、剎車燈等高安全需求領域MCU都需嚴格符合AEC-Q100、ISO26262、IAFT16949相應車規標準，對MCU設計、制造、封測全流程提出了嚴苛要求。因此高技術和進入壁壘造成汽車MCU市場被來自半導體和汽車工業發達的美日歐企業高度壟斷。

根據Omdia的數據，全球汽車MCU市場目前主要由恩智浦、微芯、瑞薩、意法、英飛凌等所主導。其中，瑞薩電子在發展過程中與日本知名車企本田、豐田等形成密切合作，目前市場份額最高，達到了30%；恩智浦在2015年收購飛思卡爾之后強化汽車領域，車用MCU實力大幅提升，目前占比為26%，排名第二；英飛凌在收購賽普拉斯后，完善了汽車電子MCU產品線，目前市場份額為19%，排名第三。

資料來源：Omdia

具體來看，瑞薩于2003 年成立，其MCU產品主要RX、RL78、RH850家族內核，產品可以廣泛應用于ADAS 和自動駕駛、汽車車身、底盤和安全性、信息娛樂系統等領域；恩智浦在ADAS、下一代電動汽車以及跨物聯網、移動設備和汽車生態系統的安全連接等關鍵領域具有市場領導地位，主要客戶包括博世、大陸奔馳、寶馬、大眾、特斯拉、福特、蔚來等；英飛凌的MCU產品主要基于ARM Cortex和TriCore內核開發，應用領域主要為汽車安全、動力控制、ADAS、底盤控制等領域，主要客戶包含博世、大陸、現代、比亞迪等；意法半導體MCU產品線豐富，主打產品STM32產品家族不斷迭代豐富，至今其具備18條產品線，產品型號已達1201種，主要客戶有博世、mobileye、大陸、特斯拉等；微芯MCU以8 位為主，2016年收購阿特梅爾（Atmel）后拓寬32 位MCU產品線。目前公司MCU產品型號超1000種，其32位MCU采用了ARM Cortex-MO+/M4/M4F/M23/M7和MIPS內核，能為工業、消費和汽車等全球12萬多家客戶提供服務。

資料來源：芯八哥整理

盡管中國汽車產銷總量已經連續14年穩居全球第一，并且新能源汽車的產銷量已經連續8年位居全球第一，但在車規級 MCU領域，根據 IC Insights的數據，目前我國國產化率依然很低，在2021年自給率不足 5%。不過，隨著國家產業政策的大力扶持以及汽車芯片國產化的逐步推進，國內已經有兆易創新、中穎電子、中微半導、芯海科技、國芯科技、杰發科技、比亞迪半導體、芯旺微等廠商在車規級 MCU領域進行積極布局。

資料來源：芯八哥整理

具體來看，杰發科技杰發科技芯片已覆蓋全球500多款車型，累計出貨量超2.5億顆，其中SoC出貨量超8000萬套片，MCU出貨量超3000萬顆，廣泛應用于智能車身控制、底盤控制和智能座艙控制等領域；芯旺微車規級 MCU 已進入安波福、華域汽車、拓普集團、華陽集團、等多家知名汽車零部件廠商（Tier1、Tier2 等）的供應鏈體系，產品批量應用于上汽集團、一汽集團、長安汽車、廣汽集團、比亞迪、理想汽車、小鵬汽車等眾多國內知名汽車品牌廠商，截止目前公司車規級 MCU 產品出貨量超 5,000 萬顆；比亞迪半導體于2018年率先推出第一代8位車規級MCU芯片，2019年推出第一代32位車規級MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車型，實現汽車整體智能化。在2021年，比亞迪車規級MCU量產裝車已超1000萬顆。

資料來源：芯八哥整理

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國際廠商業績增速開始放緩，國內廠商業績承壓較大

從財務情況來看，不同于上半年汽車MCU的緊缺，在2023Q3季度，受消費電子、工業、物聯網等市場的拖累，全球前五大MCU廠商業績增速開始放緩，部分廠商已經出現業績同比/環比下滑的情況。

國際車規MCU廠商2023Q3及前三季度業績情況

資料來源：芯八哥整理

具體來看，瑞薩電子在Q3的營收為25.57億美元，同比下降2%，環比增長2.89%。凈利潤為5.08億美元，同比增長0.83%，環比下滑16.85%。汽車業務方面，公司的銷售額同比增長11.7%，達到1,763億日元，營業利潤增加了102億日元，達到599億日元，營業利潤率增長了2.5個百分點，達到34.0%。公司Q3的前端產能利用率略低于60％。瑞薩電子表示，歐洲地區Tier 1制造商客戶在Q4可能會大幅減少庫存，公司預計歐洲市場將受到相當大的影響，而對于日本和中國等地區，瑞薩表示預計會有一些增長。整體而言，公司預測第四季度銷售額預計為3,580億日元，同比下降8.5%，較前四分之一季度下降5.6%。2023財年全年業績預計銷售額為1.4658萬億日元，同比下降2.5%，銷售毛利率下降0.6個百分點，為56.9%。

恩智浦財報顯示，2023年Q3公司營收34.34億美元，同比下滑0.32%，環比增長4.09%，毛利率58.53%，同比增長0.51%，環比增長0.15%。分下游市場來看，汽車業務在Q3營收為18.9億美元，同比增長5%，符合指引中值；工業和物聯網領域Q3營收為6.07億美元，同比下降15%；移動設備業務Q3營收為3.77億美元，同比下降8%，但環比大幅增長33%，說明智能手機業務有所恢復。據恩智浦數據，預計2023全年營收與2022年持平，并預計2024年營收將恢復同比增長。分下游市場來看，23Q4汽車業務同比預計將出現中個位數百分比增長，環比持平。預計Q4內部工廠稼動率在70%低至中的范圍，在內部庫存正常化之前將保持這一水平。

英飛凌在2023Q3實現營收44.58億美元，同比增長13.02%，環比下滑0.75%。凈利潤為9.06億美元，同比增長60.74%，環比增長0.73%。2023前三季度公司實現營收為132.5 6億美元，同比增長20.69%。實現凈利潤為29.99億美元，同比增長65.10%。公司指出，2023財年第四季度展望預計營收約為40億歐元，在此基礎上，利潤率預計將達到25%左右。2023財年全年預計全年營收當162億歐元，預計利潤率約27%。英飛凌在第三季度業績表現強勁，基于Q2公司擁有320億歐元的訂單積壓，依然不變的是超過一半是汽車訂單，大約三分之二的訂單在未來12個月內交付。總而言之，MCU和高壓半導體等幾個產品類別仍然相當緊張，而傳統汽車業務的已經恢復到正常化狀態。另一方面，對于微控制器，英飛凌預計緊張將持續整年。

意法半導體第三季度凈營收44.3億美元，同比增長2.55%，環比增長2.31%。而凈利潤為10.9億美元，環比增長8.89%，同比下滑0.82%。公司收入表現主要受到汽車業務持續增長的推動，但部分被個人電子產品收入下降抵消。23Q3季度末庫存為28.7億美元，相比去年同期庫存金額增長20.6%，23Q3庫存周轉天數為114天，環比下降12天，同比增加18天。展望第四季度業務，從中位數看，凈營收預計43.0億美元，同比和環比下降約3%；按照四季度展望的中位數測算，2023年全年營收約173億美元，同比增長7.3%，毛利率約48.1%。意法半導體在23Q4中國工業市場的MCU需求不及預期，MCU的交貨周期和產能利用率已恢復正常，工業市場的訂單能見度較低。預計2024年汽車行業的前景非常樂觀，每個季度都將有同比增長，擁有較為明確的訂單可見度，預計到2025年公司汽車領域的訂單覆蓋率將達到80%。

國內市場方面，整體來看，由于我國兆易創新、中穎電子、四維圖新、國芯科技、芯海科技、中微半導等MCU廠商目前主要以家電、消費電子、物聯網等市場為主，車規MCU芯片暫時出貨占比較小，因此在Q3季度受行情不景氣的影響較大，普遍業績表現都不是很好，尤其是2023前三季度利潤和去年同期相比下滑幅度都在60%以上，而四維圖新、國芯科技、芯海科技、中微半導四家企業凈利潤已經出現虧損。

國內車規MCU廠商2023Q3及前三季度業績情況

資料來源：芯八哥整理

具體來看，芯海科技3Q23實現營收為1.26億元，環比增長31.15%，同比下滑14.80%；前三季度凈虧損8810.68萬元。公司表示，Q3業績下滑主要系宏觀經濟及半導體周期下行、行業客戶去庫存壓力、終端市場需求疲軟所致；中穎電子公司3Q23實現2.94億元，同比下滑 16.95%，環比下滑13.46%。歸母凈利潤0.14億元，統計下滑74.76%，環比下滑72.90%。公司表示，由于三季度家電MCU需求較弱，公司存貨仍有所增加，預計四季度庫存仍處于較高水平；中微半導Q3實現營收為1.76億元，同比增長87.35%，環比增長12.08%。凈虧損為3,246.81萬元，同比下滑226.59%，環比下滑97.84%。公司表示，在Q3公司出貨量延續增長態勢，單季度出貨量突破 4.7 億顆，實現了進一步增加。本年度累計出貨約 12 億顆，已經超過上年度全年約 11 億顆的出貨量，但由于庫存成本較高和去庫存、占市場的銷售策略影響，產品單價下降致毛利率大幅下降，營業收入總額仍不及歷史同期。

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“三化”趨勢下，車規MCU未來有望迎來量價齊升

汽車電動化、智能化、網聯化加速重塑汽車電子電氣架構。“三電”系統、眾多ADAS傳感器及信號鏈路、網聯系統、信息安全功能系統和ECU的引入帶來汽車MCU量價齊升。

按照總線位數的不同，汽車 MCU 主要可以又分為8、16、32 位三種。

其中8 位 MCU主要應用于車體的各個次系統，包括風扇控制、空調控制、雨刷、天窗、車窗升降、低階儀表板、集線盒、座椅控制、門控模塊等較低階的控制功能；16 位MCU主要應用為動力傳動系統，如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統、扭力分散控制和電子幫輔、電子剎車等；而32位 MCU主要應用包括儀表板控制、車身控制、多媒體信息系、駕駛輔助系統、電子穩定程序等安全功能等領域。

資料來源：芯八哥整理

從使用量來看，目前單車MCU用量從傳統燃油車70顆左右用量到現在新能源車MCU用量已經上升到300顆左右不等，并且隨著車輛智能化的水平的發展數量不斷增長。而從價格來看，隨著汽車電子電控功能日趨復雜，32位高階MCU占比不斷提升，帶動了MCU的平均售價和銷售額也在不斷上漲。

根據Omdia數據，2021年8位、16位、32位MCU在汽車MCU領域銷量占比分別為19%、36%和45%，銷售額占比分別為7%、22%和71%。由于汽車MCU性能和車規穩定性、安全性要求高于其他MCU，因此8位、16位、32位MCU單價分別為0.9、1.4和3.5美元，顯著高于全球MCU均價0.64美元。隨著未來新能源汽車的發展，預計2021-2026年32位MCU市場規模CAGR將保持12%，遠高于同期8位MCU的2%以及16位MCU10%的增速。

從具體應用來看，MCU廣泛應用于汽車的信息娛樂、輔助駕駛、動力總成、底盤與安全、車身與舒適、混合/純電動力系統等領域。根據Omdia預測，至2026年混合動力/純電動力電驅系統MCU和ADAS系統MCU市場復合增長率分別為22.2%和19.5%，遠超其他主要應用。其中電驅系統MCU占比將從2021年的15.5%增長至25%，超過車身成為第一大汽車MCU應用領域；而ADAS系統超過底盤和安全，成為第三大汽車MCU應用領域。

未來，在汽車電動化、智能化、網聯化滲透率不斷提升的背景下，預計未來MCU將迎來非常好的發展機遇。

MCU 在汽車中的應用

資料來源:芯旺微

在智能化領域，智能座艙的多數電子設備需要配置 MCU 實現相應的運算和控制功能，其廣闊的前景將帶動 MCU 需求增長。此外，MCU 在 L1 至 L2 級的高級輔助駕駛中應用廣泛。當前我國正處于 L2 至 L3 級的過渡階段，隨著自動駕駛等級的提升， MCU面臨的數據更加復雜，未來集成 AI 模 塊和具備高處理能力的高階 MCU 將會在高級自動駕駛中得到應用；在電動化領域，新能源 汽車的“三電”系統將帶動 MCU 的增量需求，如在新能源汽車的電池系統中，MCU 用于電池模組的分布式管理。在電驅系統中，MCU 用于逆變器實現直流電向交流電轉換。在電控系統中，MCU 用于電池管理系統（BMS）進行溫度控 制和充放電管理，用于整車控制器（VCU）中實現命令傳輸、任務調度、和能 量管理。因此，MCU 在汽車電動化趨勢下的應用前景可觀；在網聯化領域，車聯網系統一般由主機、T-BOX、手機 APP 和后臺系統四部分組成。以T-BOX 為例，其內部集成 GPS、外部通信接口、MCU、移動通信單元、存儲器等功 能模塊，而車聯網的快速發展將有利于 MCU 的需求提升。

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國外 MCU 廠商在車規級 MCU 領域市場占有率較高與其背后日系、歐系、美系汽車品牌廠商在全球汽車產業鏈中的重要地位密切相關。隨著國內汽車品牌廠商特別是新能源汽車品牌廠商的逐步崛起，將為國內車規級 MCU 廠商帶來長遠的發展支撐。

不過，需要注意的是，車規級MCU進入汽車前裝市場的門檻較高，需要通過AEC-Q100、ISO 26262、IATF16949等一系列要求較為嚴格的安全驗證才有資格供給下游整車廠商供貨。即使通過后，整車廠商通常還需要對汽車MCU廠商進行數月甚至一年以上時間的路測，才能批量裝車。因此，這對車規級 MCU廠商的技術、資金及供應鏈的整合能力提出了非常高的要求。

好消息是，一旦這些車規級 MCU產品獲得下游整車廠商的認可，在供貨穩定的情況下，將會形成較強的合作粘性。此外，由于整車廠商更換產品的成本高、風險大，因此車規級 MCU 領域的先進入者將形成一定的先發優勢，從而對車規級 MCU 領域的后來者形成較強的客戶壁壘。

編輯：黃飛