本文全文共 3371 字，阅读全文约需 8 分钟
01 MCU：智能化大增量，本土厂商迎机遇
汽车是 MCU 第一大市场，单颗价值量最高。
1）市场规模占比：汽车是 MCU 第一大市场，2020 年汽车/工业/消费/通讯/电脑在 MCU 市场的占比为 38%/30%/18%/9%/4%，2010-2020 年汽车在 MCU 占比稳定在 38%-40%，持续保持第一大应用的地位。
2）出货量占比：汽车是 MCU 第五大出货领域，2021 年，智能卡&安全/个人信息处理终端/工业/消费电子/汽车在 MCU 出货量的占比为42%/17%/15%/10%/7%。
3）ASP：汽车 MCU 的 ASP 显著高于其他应用，2021 年达 3.1 美元；自 2020 年以来，因供应链不稳定，不同应用的 MCU 价格都有不同程度地上升，2020 年汽车 MCU 价格上涨 16%，2021 年上涨 22%，在 MCU中涨价幅度最大，Yole 预计汽车 MCU 的价格未来仍将处于高位。
车规 MCU 评估指标严苛于消费类和工业级 MCU。车规 MCU 的评估指标无论从工作环境、使用寿命还是交付良率等方面，都要严苛于消费类与工业级的 MCU。比如汽车发动机舱 MCU 工作温度区间为-40℃-150℃，车身控制部分为-40℃-125℃，而消费类产品只需要达到：0℃-70℃。其它环境要求诸如湿度、发霉、粉尘、水、EMC，以及有害气体侵蚀等等也往往都高于消费电子产品要求。另外车规MCU的交付良率要求更高，供货时间、使用寿命都远高于消费、工业产品要求，验证标准多且复杂。此外，车规 MCU 还需通过 AEC-Q100 等车规认证，认证流程通常需要2 年左右时间，认证完成后通常能获得较持续的车企订单，行业进入壁垒较高。
ECU 是汽车大脑， MCU 是其核心，起控制作用。ECU（Electronic Control Unit）即电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”，用于控制汽车的一个或多个子系统。ECU 由微控制器（MCU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及驱动等组成。ECU 的作用是随时监控着各种汽车运行数据（比如刹车、换挡、速度、航向角、位臵等）和汽车运行的各种状态（加速、打滑、油耗、前车距离等），并根据预先设计的程序逻辑计算各种传感器送来的信息，处理后把各个参数发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制功能。
电动智能趋势下，传统的分布式 EE 架构 ECU 数量增多，系统庞杂，博世的五大域划分应运而生。汽车智能化和信息化发展，ECU 芯片使用量越来越多，而传统的汽车电子电气架构都是分布式的，ECU 通过 CAN和 LIN 总线连接在一起，ECU 的增加使得汽车线束排线困难、软件维护与升级困难、模块间信息沟通效率低，因此“域架构”概念随之被提出，如 Tier-1 厂商博世的经典五域：动力域（Power Train）、底盘域（Chassis）、车身域（Body/Comfort）、座舱域（Cockpit/Infotainment）、自动驾驶域（ADAS）。
有的厂家则在五域集中式架构基础上进一步融合，把原本的动力域、底盘域和车身域融合为整车控制域，从而形成了三域集中式EEA，包括整车控制（VDC，Vehicle Domain Controller）、智能驾驶（ADC，ADAS/AD Domain Controller）、智能座舱（CDC，Cockpit Domain Controller）三大部分。
短中期分布式架构仍为主流，ADAS 渗透带动 MCU 用量提升。随着汽车电动智能化的推进，分布式的 ECU（电子控制单元）逐渐向域集中，由 DCU（域控制器）集成多类 ECU 实现控制功能的集中，从而在减少整车线束连接长度并降低成本的同时，减少电子电气架构的空间、功耗和复杂性。短中期来看，L1/L2 智能车仍占较大比重，由于缺乏路径规划功能且传感器数量有限，仅靠传感器端的 MCU 便足已完成融合、决策任务，分布式架构仍为主流，因此中低阶 ADAS 加速渗透将推动 MCU用量提升；而在 L2+及更高级别智能车中，SoC 芯片将逐渐替代 MCU，但部分底盘交互高实时性任务仍需要 MCU 来完成，ADAS 域控制器仍会搭载一颗 MCU，保障系统功能安全
汽车 MCU 市场约 80 亿美元，2022-2025 年 CAGR 为 11%，高于 MCU行业平均水平，其中 32 位是主流，占比近 80%。
1）市场规模：随着汽车智能化发展，ADAS、高精度导航、车身电子等应用对 MCU 需求量大增，根据 IC Insights，2021 年全球车规 MCU 市场规模约 76 亿美元，2022 年预计达 87 亿美元，2025 年有望增长至 120亿美元，2022-25 年 CAGR 为 11.3%，高于 MCU 整体市场规模 CAGR（5%）。根据 IC Insights，2021 年汽车信息娱乐应用预计占汽车 MCU市场的 10%，较 2020 年增长 59%，其他领域占汽车 MCU 市场的 90%，较 2020 年增长增长约 20%。
2）位数：从不同位数在汽车MCU市场的收入占比看，8/16/32位分别占比 6%/18%/77% ； 从出货量占比看，8/16/32位分别占比23%/37%/40%。32位收入占比77%，出货量占比40%，由此推断32位MCU价值最高，在汽车MCU市场占比最大，市场规模达58亿美金。
32 位 MCU：主要应用于仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制及智能驾驶安全系统及动力系统。其强调智能性、实时性和多样化，除处理复杂的运算及控制功能，32 位 MCU 产品也将扮演车用电子系统中的主控处理中心角色，也就是将分散各处的中低阶电子控制单元集中管理。
16 位 MCU：主要应用于动力传动系统，如引擎控制、齿轮于离合器控制和电子式涡轮系统等，也适合用于底盘结构和电子泵、电子刹车等。
8 位 MCU：主要应用于车体的各个子系统，包括风扇控制、空调控制、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等控制功能。
MCU 市场经过数轮大规模并购后，CR7>80%。总体看，国外前七大厂商占据了全球超过 80%的市场份额，头部效应显著，其中瑞萨、恩智浦 >微芯、意法 >其他三家。我们认为集中度较高的原因包括：
1）为争夺市场份额及布局物联网应用，MCU 主要厂商之间发生了数起大规模并购，包括 NXP2015 年收购飞思卡尔，进军汽车电子领域，市占率上升至 19%；Microchip 在 2016 年收购 Atmel，市场占有率上升至 14%；Cypress 在2015 年收购 Spansion，市场占有率达到 4%；2020 年 Cypress 被Infineon 所收购，合并后市占率达到 13%，跃升为排名第三的厂商。
2）MCU 下游应用通常更新迭代较慢、使用周期较长，因此倾向于能提供稳定解决方案的供应商，较少更换供应商。
汽车 MCU：竞争格局稳定，瑞萨、恩智浦、英飞凌三足鼎立。2021 年瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯的市占率分别是 29%、25%、 22%、8%、7%，CR5 达 90%，CR3 达 76%，。2015-2020 年，三大厂商市占率稳定在 65%-70%，自 2020 年英飞凌收购赛普拉斯后，三大厂商市占率达 76%。
海外三巨头产品覆盖都较全面，但仍各有侧重。
1）英飞凌自研，主打功率，擅长底盘、动力域等领域。主打的是功率器件（IGBT、碳化硅等），包括较完整的信号链产品。底盘安全、功能安全、底盘、动力控制、新能源三件是英飞凌的的强项。
2）恩智浦拥抱 ARM 架构，打造开放平台，适合中小客户。恩智浦目前正由 Power 架构转向 ARM 架构，打造开放生态、学习成本更低，更适合中小客户使用，向 S32 平台倾斜，除了ADAS 摄像头外，应用覆盖较全面。恩智浦在连接、网络、传感器等方面优势显著。
3）瑞萨背靠日本大车厂，产品覆盖中高低端。瑞萨背靠日本大车厂，涉及区域保护、本国利益。产品的性能可以覆盖低端、中端、高端，应用覆盖车身、底盘、动力、智能座舱等。
4）ADAS 方面，瑞萨更擅长摄像头（R-CAR 系列），英飞凌擅长中央大脑的安全 MCU（Traveo，收购赛普拉斯获得），恩智浦擅长雷达（毫米波雷达是 S32R 系列，超声波雷达是 S12ZVL 系列）。
大陆厂商从中低端车规MCU切入，并考虑研发高算力产品。车规级MCU由于认证周期长、可靠性要求高，是国产替代最难突破的阵地。近年来部分大陆厂商已从与安全性能相关性较低的中低端车规 MCU 切入，如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等车身控制模块，并逐步开始研发未来汽车智能化所需的高端 MCU，如智能座舱、ADAS 等。目前，兆易创新、芯海科技、国芯科技、BYD 半导等厂商均有通过车规验证的产品，中颖电子车规 MCU 已于今年 10 月流片。
兆易创新：车规 MCU 布局清晰，第一颗 M33 内核的 GD32A5 系列产品量产在即。针对汽车 MCU 市场，公司规划清晰，采取前装/后装同步发展策略，所有产品均采用 eflash 技术。去年产品已进入后装市场，覆盖车载影音、导航、OBD、EDR、新能源车身等应用；在前装市场，第一代车规 MCU GD32A5 将使用 M33 内核，通过 AEC-Q100 认证，定位座舱、360 环视等入门的通用车身领域，该款产品预计 Q3 量产、贡献营收；第二代车规 MCU 计划使用 M7 内核，功能安全等级 ASIL-D，定位安全等级更高的安全气囊、刹车等领域，预计 2023 年推出；第三代车规 MCU 计划使用 M7 内核，功能安全等级 ASIL-D，定位双离合器自动变速器等更高级领域，计划 2025 年推出。
风险提示：本内容仅代表破卷研究的分析、推测与判断，登载于此仅出于传递信息之目的，不作为投资具体标的之依据。投资有风险，入市需谨慎！
版权声明：本内容版权归原创方或原作者所有，如转载使用，请注明来源及作者、文内保留标题原题以及文章内容完整性，并自负版权等法律责任。