電子行業(yè)市場前景及投資研究報告：MCU汽車工控驅動成長本土廠商高端突破

證券研究報告

行業(yè)深度報告MCU：汽車工控驅動成長，本土廠商高端突破發(fā)布日期：2023年1月1日8摘

要

核心觀點：MCU屬于“進入門檻低，發(fā)展門檻高”的行業(yè)，低端MCU市場進入門檻低，追求性價比，但是產(chǎn)品同質化，廠商缺乏定價權；中高端MCU追求可靠性和性能表現(xiàn)，有穩(wěn)定的盈利能力和客戶資源。國內(nèi)MCU廠商正逐步跨過高低端的界線，獲得長足的發(fā)展。我們認為，中長期看，國內(nèi)MCU行業(yè)將逐步出清部分玩家，優(yōu)化格局，看好平臺型MCU廠商以及專用領域龍頭。

MCU：主打控制功能的單片機。MCU是簡化后的CPU，集成存儲、接口等形成的單片機，專注于控制功能。對于MCU而言，核心頻率/核數(shù)量、存儲器容量、接口豐富度等是重要性能指標。目前，消費、通信、工業(yè)等市場以ARM內(nèi)核為主，而汽車上以TriCore、PowerPC、瑞薩自研三種內(nèi)核為主，未來ARM架構將在汽車市場獲得更高份額。從技術趨勢看，MCU將往高算力、低延遲、低功耗、集成化發(fā)展。

MCU市場200億美元廣闊空間，汽車工控驅動行業(yè)成長。根據(jù)

IC

Insights，2021年全球MCU銷售額達到196億美元的新高，同比增長23%，未來復合增速有望達到高個位數(shù)。分下游看，汽車為第一大下游，占比33%，其次為工控25%、計算機網(wǎng)絡23%、消費電子11%。未來，汽車智能化、電動化將帶來MCU需求量提升和產(chǎn)品技術迭代，而風光儲、自動化產(chǎn)線、安防、醫(yī)療、家電等將推動工控市場持續(xù)增長，汽車、工控將成為MCU市場的重要增長極。

國際廠商主導市場，國內(nèi)廠商份額提升、高端突破。目前MCU市場主要有恩智浦、英飛凌、瑞薩、ST等廠商主導，我們復盤國際MCU龍頭的發(fā)展史，發(fā)現(xiàn)MCU廠商的成長往往需要技術研發(fā)投入、產(chǎn)品線豐富度、優(yōu)勢產(chǎn)品/優(yōu)勢賽道、生態(tài)及客戶積累等核心競爭力。目前國內(nèi)MCU廠商處于起步階段，經(jīng)歷本輪缺芯和國產(chǎn)化，平臺型公司兆易創(chuàng)新憑借消費+工業(yè)市場的擴展，全球份額達到3%，另外中穎電子、國芯科技、芯海科技等公司也獲得長足發(fā)展。本土廠商正逐步向工業(yè)、汽車等中高端市場突破。2摘

要

行業(yè)庫存有望于23Q2-Q3回歸正常水平，行業(yè)周期即將反轉。從21Q4開始，MCU需求出現(xiàn)了結構性分化，消費類、工業(yè)MCU的渠道價格出現(xiàn)下滑，供給緊缺狀況松動。22Q4高端汽車MCU仍然緊缺，渠道端MCU交期進一步拉長，預計2023年汽車MCU緊缺有望緩解。我們判斷23H1

MCU行業(yè)整體周期繼續(xù)下行，并將在23Q2-Q3觸底反彈，其中汽車MCU有望維持高景氣。

投資建議：MCU屬于“進入門檻低，發(fā)展門檻高”的行業(yè)，低端MCU市場進入門檻低，追求性價比，但是產(chǎn)品同質化，廠商缺乏定價權；中高端MCU追求可靠性和性能，有穩(wěn)定的盈利能力和客戶資源。2020-2021年，由于產(chǎn)能緊缺，MCU缺貨漲價，疊加國產(chǎn)化浪潮，國內(nèi)涌現(xiàn)出一批MCU廠商。我們認為，中長期看，國內(nèi)MCU行業(yè)將逐步出清部分玩家，優(yōu)化格局，看好平臺型MCU廠商以及專用領域龍頭。建議關注：（1）平臺型廠商：兆易創(chuàng)新、華大（未上市）；（2）專用領域龍頭：①汽車：國芯科技、芯馳（未上市）、芯旺微（未上市）；②工控：中穎電子、中微半導、峰岹科技；③電表：鉅泉光電；④IOT：芯海科技、樂鑫科技、國民技術。

風險提示：存貨減值風險、需求不及預期風險、地緣政治風險、技術研發(fā)不及預期。3目

錄12345MCU：主打控制功能的單片機200億美元廣闊市場，汽車工控驅動行業(yè)成長馬太效應顯著，龍頭成長各有特色本土廠商逐步崛起，向汽車等高端市場突破投資建議及風險提示4MCU：簡化的處理器，主打控制功能

MCU定義：全稱Micro

Control

Unit，微控制器單元，亦稱單片機。MCU是通過適當縮減CPU的頻率與規(guī)格、集成內(nèi)存、計時器、A/D轉換等接口而形成的芯片級計算機。MCU的組成結構主要包括CPU內(nèi)核、存儲器、外設和總線四部分。CPU內(nèi)核通過存儲器的程序控制外設，外設通過中斷系統(tǒng)聯(lián)系CPU內(nèi)核，二者通過總線傳輸信號、數(shù)據(jù)以及地址等信息。存儲器一般包括ROM和RAM。外設部分一般包括串口控制模塊、SPI模塊、I2C模塊、A/D模塊等。

MCU運作過程：信號鏈上，傳感器接收真實世界的模擬信號，通過信號放大器和ADC（模數(shù)轉換器）轉化為計算機能夠識別的電信號輸入到MCU，MCU根據(jù)預先設定的程序進行運算，生成控制信號，控制信號經(jīng)過DAC（數(shù)模轉換器）與功率驅動器傳輸?shù)酵饨?，控制諸如汽車電子、工業(yè)機械臂、手機手表等設備的內(nèi)置元件，輸出功率、聲音、電源、電壓、亮度等信息。圖表：MCU組成結構示意圖圖表：MCU在信號鏈中發(fā)揮控制作用資料：電子發(fā)燒友，中信建投資料：芯?？萍颊泄蓵?，中信建投5MCU分類：通用型、32位MCU占主導地位

MCU的主要分類依據(jù)為應用類型、總線位數(shù)、指令集和存儲器結構。根據(jù)應用領域，MCU可以分為專用型和通用型，專用型MCU的硬件和指令是面向特定用途設計的，而通用型MCU則是將可開發(fā)的資源（如ROM、RAM、I/O等）全部提供給用戶，性能較為全面。根據(jù)IHS，通用型MCU在全球市場占據(jù)73%的份額。根據(jù)總線位數(shù)，MCU可以分為4位、8位、16位、32位、64位，位數(shù)越高，運算能力越強，提供的功能越高級。32位和8位的MCU是目前市場的主流，根據(jù)IC

Insights，MCU整體市場中，32位占據(jù)44%的市場份額，8位占據(jù)38%，4位份額不足1%。圖表：不同應用MCU，通用型占主導圖表：不同位數(shù)MCU占比，32位占主導2%0%5%8%38%44%12%73%18%通用MCU

專用MCU

超低功耗MCU

電機控制MCU

其他32位16位8位4位資料：IHS，中信建投資料：IC

Insights，中信建投6MCU分類：RISC、哈佛結構與ARM內(nèi)核占主導地位

根據(jù)指令集，MCU可以分為CISC（復雜指令集）和RISC（精簡指令集）。早期MCU都采用CISC，內(nèi)置龐大的指令集，可以減少編程的負擔，但執(zhí)行效率較低，而RISC指令集RICS指令集下的處理器更廉價、運行速度更快，芯片制造更簡單，但軟件開發(fā)更復雜。

根據(jù)存儲器結構，MCU可以分為哈佛結構和馮·諾依曼結構。哈佛結構為當前主流結構，其將指令和數(shù)據(jù)分別存放于兩個不同的存儲器中，使用兩條獨立的總線作為CPU和存儲器之間的專用通信路徑，其成本雖較高，但提高了數(shù)據(jù)讀取速度、穩(wěn)定性與可靠性。

開發(fā)者基于不同指令集和存儲器結構可以開發(fā)出內(nèi)核，常見內(nèi)核包括8051、ARM、RISC-V、自研內(nèi)核等。ARM

Cortex-M作為主流內(nèi)核，具備低功耗、高能效、生態(tài)完善等特點，可以分為低端(M0/M0+/M1/M23)、中端(M3/M4)、中高端(M33/M35)和高端(M7/M55)等定位。RISC-V內(nèi)核相比Cortex-M，具備完全開源、模塊化設計、易于修改、方便客戶定制、無需授權費等優(yōu)勢，但其發(fā)展時間較短，編譯器、開發(fā)工具等生態(tài)要素還不成熟。自研內(nèi)核更為自主靈活，節(jié)省授權費用。圖表：哈佛結構在數(shù)據(jù)讀取和穩(wěn)定性上勝過馮諾伊曼結構圖表：不同MCU內(nèi)核，ARM占主導24%2%22%52%ARM8051RISC-V其他資料：Electrical

technology，中信建投資料：半導體行業(yè)觀察，中信建投7MCU技術演進：位數(shù)提高、內(nèi)核演進、內(nèi)部模塊升級圖表：MCU在發(fā)展過程中不斷提升位數(shù)、迭代內(nèi)核資料：電子發(fā)燒友，中信建投圖表：MCU模塊升級路徑及方式改進路徑改進方式采用雙CPU或多CPU結構（多核、異構）擴展總線寬度目的改變CPU結構提高MCU處理能力開發(fā)串行結構總線結構，簡化MCU外部結構電路連接采用CHMOS工藝制程工藝降低功耗存儲容量擴大改善存儲結構提升存儲器性能編程在線化，片內(nèi)程序存儲器，從EPROM、EPPROM改為Flash存儲器增強并行I/0接口的驅動和邏輯控制功能，增加特殊串行接口功能將一些應用軟件和系統(tǒng)軟件固化于片內(nèi)ROM中減少外部驅動芯片，提高I/O接口線改進I/O接口的控制能力片內(nèi)ROM固化軟件簡化用戶應用程序開發(fā)工作注：CHMOS是CMOS和HMOS工藝的結合，兼具CMOS低功耗和HMOS高頻高速的特點8資料：半導體行業(yè)觀察，中信建投MCU發(fā)展趨勢：8位與32位MCU主導市場，性能不斷提升

8位MCU與32位MCU逐步成為市場主流。根據(jù)IHS，8位和32位MCU的市場份額逐年提升，蠶食4位和16位的市場空間，成為市場主流。隨著下游應用的升級，具有強大數(shù)據(jù)處理能力、極佳可拓展性和良好生態(tài)的32位MCU將成為下游產(chǎn)品的核心。但8位MCU亦不可被完全取代，相比32位MCU，8位MCU成本較低，功耗較低，設計簡單，在架構上較可以節(jié)省程序運行占用內(nèi)存空間與降低中斷延遲，工程師在選擇MCU時不只是考慮位數(shù)，而是按照最優(yōu)的成本效益比在兩種方案中進行選擇。長遠來看，32位MCU持續(xù)擴大占有率是不變的趨勢，而8位MCU也隨著市場應用不斷的改革出新，預計在未來幾年時間仍會是8位MCU與32位MCU并存的格局。

終端應用需求持續(xù)升級，驅動MCU往安全、低功耗、高性能、高可靠性、高集成度等方向迭代。圖表：8位和32位MCU成為市場主流圖表：8位MCU與32位MCU各具優(yōu)勢8位MCU32位MCU4bit8bit38%16bit32bit36%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%36%25%38%36%37%22%38%低功耗高性能系統(tǒng)規(guī)模大39%20%40%42%44%系統(tǒng)規(guī)模小簡單編程低成本安全22%41%22%40%20%43%21%40%19%39%18%38%最小物理尺寸大量數(shù)據(jù)處理更多I/O代碼空間效率40%簡潔更多存儲2012

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2020資料：IHS，中信建投資料：CSDN，中信建投9決定MCU競爭力的硬件參數(shù)

決定MCU產(chǎn)品競爭力的硬件參數(shù)包括：主頻、存儲、內(nèi)核、總線位數(shù)、功耗、計時器等。

主頻、存儲最為重要。①主頻是MCU工作頻率的上限，反映其運算速度，國內(nèi)主流廠商MCU產(chǎn)品的主頻相比國外廠商有一定差距，如兆易創(chuàng)新的GD32F450系列最高主頻為200MHz，中穎電子的SH32F系列最高主頻為120MHz，而國外廠商如微芯科技的SAM

V7x產(chǎn)品主頻為300MHz，恩智浦的i.MXRT1170主頻可達1GHz。②存儲主要包括Flash和SRAM，兩者共同決定MCU的數(shù)據(jù)吞吐能力。

內(nèi)核、總線位數(shù)也是評價MCU性能的重要指標。①內(nèi)核定義MCU的存儲器結構、指令集以及可以拓展的I/O接口數(shù)量，8051內(nèi)核常用于8位MCU，ARM

Cortex-M與RISC-V內(nèi)核常用于32位MCU，部分廠商針對8位和32位MCU提出自研內(nèi)核。②總線位數(shù)是MCU一次處理的數(shù)據(jù)長度，反映MCU數(shù)據(jù)處理能力。較低功耗和精準計時是MCU芯片的保障性特征。圖表：決定MCU競爭力的核心因素作用參數(shù)范圍重要性主頻FlashMCU工作頻率的上限，主頻越高，MCU運算速度越快32MHz-1GHz，一般超過200MHz算高主頻※※※小容量：1-32KB中容量：64-128KB大容量：256KB以上掉電不易失，存儲代碼或者常量數(shù)據(jù)存儲※※※SRAM總線位數(shù)掉電易失，存儲程序運行中的數(shù)據(jù)變量MCU一次處理的數(shù)據(jù)長度，位數(shù)越長，處理速度越快CPU模塊內(nèi)負責數(shù)據(jù)運算和處理的核心，決定MCU的架構、兼容性與可拓展性64KB以上為大容量4、8、16、32、64位※※※※內(nèi)核功耗8051、ARM

Cortex-M、RISC-V、自研內(nèi)核等0.01-400μAMCU工作時損耗的功率，電阻不變的情況下，※※電流越大，單位時間內(nèi)功耗越高用于MCU內(nèi)部計數(shù)、定時、控制中斷延時，提升MCU的穩(wěn)定性和可靠性計時器16、24、32位資料：CSDN，中信建投10目

錄12345MCU：主打控制功能的單片機200億美元廣闊市場，汽車工控驅動行業(yè)成長馬太效應顯著，龍頭成長各有特色本土廠商逐步崛起，向汽車等高端市場突破投資建議及風險提示11MCU近200億美元廣闊空間，中國市場占近30%

全球：根據(jù)

IC

Insights，全球MCU銷售隨著2021年經(jīng)濟復蘇的強勁增長而回升，MCU市場在疫情危機爆發(fā)的2020年下跌2%后攀升23%，達到196億美元的新高，2015-2021年復合增速為3.5%，預計至2026年達272億美元，2021-2026年復合增速達6.7%。（注：IC

Insights數(shù)據(jù)取自22H1，隨著22H2終端需求超預期下滑，MCU降價去庫存，我們預期2022-2023年MCU市場規(guī)模和增速低于IC

Insights預測值）

中國：根據(jù)IHS，2021年國內(nèi)MCU市場有望大幅成長36%至365億人民幣（56億美元，占全球的29%），2015-2021年復合增速為12.5%，預計至2026年達到513億人民幣，2021-2026年復合增速達7.0%。圖表：全球MCU市場規(guī)模及增速圖表：中國MCU市場規(guī)模及增速市場規(guī)模（億美元）YoY市場規(guī)模（億人民幣）YoY30025%20%15%10%5%60040%35%30%25%20%15%10%5%2502001501005050040030020010000%-5%-10%-15%00%資料：IC

Insights，中信建投資料：IHS，中信建投12下游涉及多個領域，汽車成長性最優(yōu)

國內(nèi)外MCU應用存在差異，海外偏汽車工業(yè)，國內(nèi)偏消費。從下游結構看,

全球MCU市場主要是汽車電子占據(jù)主體，2020年汽車電子和工業(yè)控制分別占全球市場的33%和25%，計算機和消費電子占比較少，分別為23%和11%，海外主流MCU廠商下游營收結構同樣以汽車和工業(yè)為主。相比之下，中國MCU市場消費電子占比較高，2020年消費電子、計算機與網(wǎng)絡、汽車電子、工業(yè)控制，分別占比26%、19%、15%、15%。中國MCU應用主要集中于IC卡、智能家電、消費電子等應用領域，在車規(guī)和工控領域的占比較低。

汽車為MCU主要下游，未來成長性最優(yōu)。根據(jù)IC

Insights，2021年全球MCU下游應用中，46%為通用嵌入式應用（包括手機、計算機和外圍設備、工業(yè)、消費電子），40%+為汽車，14%為智能卡（銀行卡、信用卡、公交卡、身份證等）。未來五年，汽車MCU將以7.7%的復合增速成長，而通用MCU復合增速為7.3%，智能卡MCU復合增速為1.4%。圖表：2021年主流MCU廠商收入結構對比圖表：2020年國內(nèi)外MCU應用結構比較汽車工業(yè)&通信&物聯(lián)網(wǎng)消費其他全球市場國內(nèi)市場33%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%35%30%25%20%15%10%5%26%25%23%19%16%8%15%15%11%10%0%汽車電子

工業(yè)控制

計算機網(wǎng)絡

消費電子IC卡其他德州儀器英飛凌恩智浦瑞薩電子微芯科技注：數(shù)據(jù)時間口徑方面，微芯科技為2021年4月1日-2022年3月31日，英飛凌為2020年10月1日-2021年9月30日，其余公司為2021年1月1日-2021年12月31日，此處統(tǒng)計的營業(yè)收入不局限于MCU產(chǎn)品資料：行行查，中信建投13

的收入資料：公司公告，中信建投汽車：電子/電氣架構重構，域控制架構下MCU迭代升級

傳統(tǒng)車：傳統(tǒng)分布式ECU（汽車端電子控制系統(tǒng)）架構中，MCU是ECU的控制核心。MCU作為ECU的核心參與汽車各個系統(tǒng)的控制之中。根據(jù)iSuppli，一輛汽車內(nèi)的IC數(shù)量中，MCU占比達30%。

智能車：汽車智能化程度持續(xù)提升，在增加汽車功能時，分布式ECU架構面臨線束排布、維護升級、模塊溝通等方面的困難，為此Tier1廠商提出“域控制”架構，只需升級主MCU即可更新整車系統(tǒng)，MCU的集成度和單顆價值量逐漸提升，由原先單顆1-3美金提升至7-8美金。

“域控制”架構下，低性能MCU或被集成。汽車域架構分為ADAS域、動力域、底盤域、車身域和信息娛樂域。在ADAS域、信息娛樂域，車用MCU將可能被集成度更高的SoC替代。在動力域，電動汽車依賴三電系統(tǒng)（電驅、電池和電控）作為整車驅動力，所需MCU數(shù)量和單顆價值量均比傳統(tǒng)汽車有所提升，而出于安全冗余的考慮，底盤域、車身域的MCU在數(shù)量、功能上均有提升。目前汽車廠商均采用“域控制器架構”作為過渡，未來車身架構會進一步向“中央計算架構”，車規(guī)MCU將會進一步迭代。圖表：汽車ECU分布圖表：汽車電子電氣架構演變趨勢資料：IHS，中信建投資料：Tesla，中信建投14汽車：車規(guī)級MCU市場空間超70億美元，準入門檻高

汽車MCU市場空間廣闊：新能源車滲透率提升，MCU搭載量增加。每輛傳統(tǒng)燃油汽車需要20-30顆MCU，每輛豪華燃油車要70-80顆MCU，普通汽車單車價值量不足100美元。而每輛新能源汽車大約要80-100顆（特斯拉Model

S約80顆，Model

X約60顆），單車價值量有望達250美元以上。根據(jù)IC

Insights，2021年汽車MCU市場同比增長23%，產(chǎn)值達76億美元，創(chuàng)歷史新高，汽車MCU迎來新增長。預計2023年全球汽車MCU

市場規(guī)模將達88

美元，2020-2023年CAGR為8%，到2025年有望達到116億美元。

汽車MCU準入門檻高：1）技術壁壘高。汽車MCU壁壘較高，在工作環(huán)境、交付良率和使用壽命等方面，都要嚴苛于消費類與工業(yè)級MCU，大部分國內(nèi)廠商在生產(chǎn)工藝、良品率、認證標準等處于追趕階段。2）車規(guī)認證難。需要滿足AEC-Q100和ISO

26262標準，一般需要2-3年時間，對供應商短期內(nèi)的業(yè)績沒有較大的加持。3）格局固化，行業(yè)壁壘高。全球整車供應鏈基本固化，新廠商切入較為困難。因此，目前國內(nèi)外市場中，汽車MCU以海外廠商為主，行業(yè)集中度高，2021年CR6達到

98%。圖表：奧迪Q7、本田雅閣MCU應用數(shù)量圖表：全球汽車MCU市場規(guī)模與同比增速Q(mào)7汽車模塊底盤及安全性車身及便利性信息娛樂系統(tǒng)ADAS奧迪本田雅閣全球車規(guī)MCU市場規(guī)模（億美元）YoY116121083581314030%25%20%15%10%5%1206210699其他合計10080604020086382076：IHS，中信建投64資料61圖表：車規(guī)級MCU壁壘較高應用領域

工作溫度(℃)交付良率(DPPM)壽命（年）3~50%消費級工業(yè)級車規(guī)級軍工級0~70-40~85-40~125+-55~150+≤200-5%-10%≤10≤105~10≥15≥15201920202021

2022F

2023F

2024F

2025F資料15：與非網(wǎng)，中信建投資料：IC

Insights，中信建投汽車：新能源車推動MCU市場成長，中國市場潛力巨大

新能源車滲透加快，對MCU的需求增長迅猛。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2022年汽車產(chǎn)銷分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛，同比分別增長3.4%和2.1%。其中，新能源車持續(xù)爆發(fā)式增長，產(chǎn)銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%，市場占有率達到25.6%。預計2023年國內(nèi)新能源車銷量將超過900萬，同比增長31%以上。

車用MCU對于數(shù)量和性能的需求越來越高，單車MCU價值量攀升。以ADAS為例，ADAS的單車半導體價值量在未來幾年將隨技術升級而增加。Level

2的車型搭載了自適應巡航、車道保持、緊急制動剎車等功能，其中大量使用的車載傳感器和車載攝像頭需要高性能的MCU來做模擬數(shù)據(jù)的處理與驅動控制，單車價值量低于100美元，而Level

3車型的單車價值量預計可達到400美元。

新能源車領域，中國具備結構完整、自主可控的內(nèi)循環(huán)產(chǎn)業(yè)體系，有望孕育出本土的汽車MCU頂尖供應商。圖表：中國新能源汽車銷量及滲透率現(xiàn)狀和預測（2010-2023E）2009-2012培養(yǎng)階段2013-2015發(fā)展階段2016-20202021-全國范圍推廣加強扶優(yōu)扶強保持良好發(fā)展勢頭發(fā)展階段小規(guī)模試點規(guī)?；茝V幼稚期成長初期成長期快速成長期100035%30%25%20%15%10%5%31%新能源汽車銷量新能源汽車市場滲透率800600400200026%68990013%3521%332%513%5%126

121

1375%5%01128780%2010

2011

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2022

2023E16資料：中國汽車流通協(xié)會，中信建投工業(yè)：涵蓋范圍廣，MCU是工業(yè)控制的核心部件

在工業(yè)領域，MCU應用廣泛，是工業(yè)控制的核心元件。工業(yè)領域的MCU主要發(fā)揮環(huán)境感知、精準控制、無線連接、電源管理、人機交互等功能，應用場景包括工業(yè)控制（電機控制、智能表計、變頻器等）、新能源發(fā)電（光伏、儲能、充電樁等）、智慧城市、大型家電、醫(yī)療等。隨著工業(yè)應用市場對于控制系統(tǒng)提出更多新需求（可靠性、低延遲、高算力、聯(lián)網(wǎng)等），MCU作為基礎元器件，需求穩(wěn)步增長。

工業(yè)自動化和智能化將顯著提升工業(yè)MCU需求。中國工控和自動化市場規(guī)模持續(xù)擴大，根據(jù)《2021年中國自動化市場白皮書》，中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模從2016年的1428億元增長至2020年的2063億元，CAGR為9.6%，預計2022年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模將達到2360億元。工業(yè)自動化升級使得自動化生產(chǎn)流水線和智能設備大量出現(xiàn)，有效帶動工控元件（如MCU等）的需求增長。圖表：NXP工業(yè)控制系統(tǒng)中MCU的應用圖表：2016-2022年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模及同比工業(yè)自動化市場規(guī)模（單位：億元）yoy2360250020001500100050020%18%16%14%12%10%8%220020631880183716631428MPUMCU6%4%2%00%2016

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2021E

2022E資料：NXP，中信建投資料：《2021年中國自動化市場白皮書》，中商研究院，中信建投17工業(yè)：核心應用場景——電機、電表、變頻器、逆變器

MCU在工業(yè)控制場景中的應用主要包括電機、電表、變頻器、逆變器等產(chǎn)品。以電機為例，其主要可分為無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）兩類。作為工業(yè)控制領域常見的構成部分，電機可以實現(xiàn)高精度控制機械的位置、方向、速度和扭矩，常見的直流電機需要1個MCU以支持控制所需的復雜、高速運算。圖表：MCU在工業(yè)控制領域的主要應用場景MCU在其中的功能功能典型工業(yè)應用領域驅動需求增長的因素1實現(xiàn)三相直流無刷電機的

工業(yè)機器人、紡織化纖、冶

（

）電機系統(tǒng)數(shù)字化提升電機效率；2閉環(huán)速度控制和動態(tài)電機

金、印刷、自動化生產(chǎn)流水

（

）電機系統(tǒng)輕量化和集成化以減小控制電機實現(xiàn)對機械運作的精準控制電流限制線、數(shù)控機床等系統(tǒng)體積，降低能耗損失1（

）國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等開展新一代電表樣機驗證和招標工作；測量電能的儀表，智能電表還通過對用戶的供電電壓和/能實現(xiàn)雙向計量、遠程

本地通2電流的實時采樣，完成計

智能水表、燃氣表、智能電

（

）舊電表持續(xù)規(guī)?；?、新一代單三表計類應用

信、實時數(shù)據(jù)交互、多種電價計費、遠程斷供電、電能質量監(jiān)測等功能量、顯示、信息保存、交

表等換和控制等功能相物聯(lián)網(wǎng)智能電表逐步替換；3（

）新標準電表采用多芯模組化設計理念，應用前景廣闊變頻節(jié)能：恒壓供水、中央空調和各類風機等；工業(yè)自動化：電梯自動控制、玻璃

（

）傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能改造；窯攪拌、汽車生產(chǎn)線等；機

（

）新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展械設備控制領域：傳送、起重、擠壓和機床等作為主控芯片，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，同時還有過流、過壓、過載保護等功能應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設備12變頻器逆變器1（

）國內(nèi)光伏逆變器產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)能規(guī)模擴大、成本持續(xù)下降、效率不斷提升；把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成定頻定壓或調頻調壓交光伏發(fā)電、空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、洗衣機、抽油煙機、冰箱、風扇等控制電壓變化220V流電（比如換器交流電）的轉2（

）光伏裝機容量持續(xù)增長；3（

）政策支持資料：兆易創(chuàng)新，上海貝嶺，頭豹研究院，中信建投18工業(yè)：BLDC市場規(guī)模增長，MCU需求量與性能提升

直流無刷電機市場逐年增長，MCU驅動控制芯片需求持續(xù)增長。近年來，全球智能化制造和發(fā)展成為主要趨勢之一，在智能化產(chǎn)品迅猛發(fā)展的背景下，無刷電機價值被逐漸認知，并廣泛運用在智能化相關產(chǎn)品中。據(jù)Grand

View

Research預測，全球BLDC電機市場規(guī)模將從2020年的173億美元增長至2027年的272億美元，2020-2027年CAGR為6.7%。據(jù)Frost

&

Sulivan預測，2018-2023年中國BLDC電機市場規(guī)模CAGR為15%，中國市場超過全球市場的增長速度。

電機系統(tǒng)數(shù)字化、集成化（輕量化）升級，拉動高性能、高集成MCU需求。①數(shù)字化：電驅動控制系統(tǒng)在高性能高速處理器的基礎上，增加復雜多變的控制算法可以進一步提升電機效率。②輕量化和集成化：為使有限的外圍器件實現(xiàn)優(yōu)異的控制效果，主控芯片需集成多種功能，減小控制系統(tǒng)體積，提高電機系統(tǒng)效率，降低能耗損失。圖表：2018-2023E全球BLDC電機市場規(guī)模及同比圖表：兆易創(chuàng)新用于PMSM電機的GD32

MCU與GD30驅動IC市場規(guī)模（單位：億美元）yoy250200150100508.0%7.0%6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%0.0%210197184173163154020182019202020212022E

2023E：Grand

View

Research，中信建投資料：兆易創(chuàng)新，中信建投資料19工業(yè)：新能源高歌猛進，對應MCU需求高漲

光伏：光伏逆變器“新增放量+存量替代”趨勢下，MCU需求高漲。在光伏控制逆變器中，MCU主要用于對蓄電池的充放電進行管理，收集蓄電池電壓、開關信號及輸出電流等信息，根據(jù)事先寫入的程序運算處理后輸出電池管理及電路保護等控制信號。同時，MCU也提供過載、短路保護。在多國“碳中和”目標、清潔能源轉型及綠色復蘇的推動下，各國光伏裝機目標顯著提升，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會，預計2022-2025年全球光伏年均新增裝機將達到232-286GW，而中國年均新增光伏裝機將達到83-99GW。此外，本世紀初布局光伏產(chǎn)業(yè)的西方國家陸續(xù)面臨設備更新和技術迭代，逆變器存量替代市場將不斷擴大。

儲能：儲能需求放量，MCU作為BMS系統(tǒng)的關鍵部分，逐步打開市場空間。BMS電池管理系統(tǒng)的主要芯片有AFE、MCU、ADC、數(shù)字隔離器等，MCU用于對前端AFE采集的信息進行運算處理，從而實現(xiàn)對儲能電池的監(jiān)控與保護。據(jù)EV

tank測算，2021年全球儲能鋰電池出貨量達到66.3GWh，同比增長133%，預計2025年將迅速拉升至243.7GWh，CAGR超38%。圖表：歷年中國光伏新增裝機量（單位：GW）圖表：2014-2030E全球儲能鋰離子電池（ESS

Lib）出貨量yoy出貨量（GWh）中國光伏新增裝機量保守估計中國光伏新增裝機量樂觀估計10008006004002000914

200%150%100%50%120100806040200244177132986618

21

292

6

8

110%資料：CPIA，中信建投資料：EV

Tank，中信建投20工業(yè)：MCU是智能城市監(jiān)控系統(tǒng)的核心

在智慧城市領域，MCU是監(jiān)控系統(tǒng)的核心元件之一。MCU在街道照明、建筑安全和資產(chǎn)追蹤、可擴展的智慧城市和樓宇解決方案等應用中發(fā)揮通信、監(jiān)控和控制功能。

傳統(tǒng)安防向智能安防轉型，拉動MCU需求持續(xù)增長。智能安防系統(tǒng)包括防盜報警、視頻監(jiān)控、樓宇對講、防爆安檢、門禁控制等子系統(tǒng)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2013-2020年中國智能安防市場規(guī)模的CAGR達26%，預計2026年將達到2045億元。近年來中國安防攝像頭出貨量穩(wěn)定增長，2020年出貨量約4.1億顆，預計2025年將突破8億顆。隨著傳統(tǒng)安防系統(tǒng)布局完成，安防智能化升級成為主旋律。隨著智慧城市的發(fā)展以及新基建的推進，對于安防視頻監(jiān)控的需求不斷提高，需求將進一步增長。圖表：2013-2026E中國智能安防行業(yè)市場規(guī)模（億元）圖表：海康威視智能產(chǎn)品矩陣，助力智慧城市數(shù)字化轉型250020452000150010005000162312881022811644511455359258221179137101資料：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中信建投資料：?？低暷陥?，中信建投21工業(yè)：家電智能化和變頻化，提升MCU需求

白色家電（冰箱、洗衣機、空調）：智能化和變頻化趨勢提升高性能、多功能MCU的需求。根據(jù)Wind，2020年中國冰箱銷量為8847萬臺，2015-2020年CAGR為3.0%；2020年中國洗衣機銷量為6324萬臺，2015-2020年CAGR為2.4%；2020年中國空調銷量為1.4億臺，2015-2020年CAGR為5.9%。隨著節(jié)能環(huán)保的大力推行，具有變頻功能的白色家電將逐漸替代傳統(tǒng)家電，2020年中國變頻空調產(chǎn)量占比超50%，變頻冰箱和洗衣機占比逐年增大，變頻化趨勢下高性能、多功能MCU需求隨之上升。

智能化、變頻化：以東軟載波的風冷無霜家用雙開門云冰箱方案為例，MCU用于溫控器系統(tǒng)，實現(xiàn)對于冰箱三相電機的變頻調速和控制，根據(jù)用戶輸入以控制風扇?？梢酝ㄟ^ADC接收來自水位、濕度、冷卻、冷卻選擇區(qū)、門開和CT電流傳感器的模擬信號，實現(xiàn)諸如供水故障、冰冷故障、帶內(nèi)存?zhèn)浞莸淖詣又貑?、兒童鎖、溢出保護和門打開等自我診斷功能，也可根據(jù)用戶設定的理想溫度值來控制電機和壓縮機，以控制和調節(jié)熱流。圖表：2012-2020中國變頻空調產(chǎn)量及占比呈上升趨勢圖表：東軟載波風冷無霜家用雙開門云冰箱方案（萬臺）160001400012000100008000變頻空調家用空調變頻空調%60%50%40%30%20%10%0%60004000200002012

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2020資料：Wind，中信建投資料：東軟載波，中信建投22消費電子：終端數(shù)量龐大，MCU應用規(guī)模可觀

消費電子品類豐富，MCU可以廣泛搭載于智能手機、可穿戴設備、IOT設備、電子煙、玩具等產(chǎn)品。據(jù)Global

Market

Insights數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年全球消費電子市場規(guī)模超過1萬億美元，預計2021-2027年CAGR將超過8%。消費電子終端由于體積限制，一般單機需要不到5顆MCU，但終端數(shù)量龐大，對應MCU應用規(guī)?？捎^。

以智能小家電的電飯煲為例，MCU控制著電飯煲用戶界面的顯示與聲音提示，控制加熱的時間與溫度，實現(xiàn)煮飯流程自動控制、專家菜單記憶存儲等功能。在可穿戴設備中，MCU可以滿足智能手環(huán)的查看時間、記錄步數(shù)、統(tǒng)計熱量消耗等功能。圖表：中微半導體智能電飯煲解決方案圖表：華米AMAZFIT智能手表拆解賽普拉斯：WiFi

MCU鎂光：512MB內(nèi)存+4GB閃存北京君正：雙核處理器博世：六軸（陀螺儀+加速度）傳感器意法半導體：MCUNXP：NFC芯片資料：中微半導體官網(wǎng)，中信建投資料：愛集微，中信建投23消費電子：可穿戴產(chǎn)品出貨量高速增長

可穿戴產(chǎn)品出貨量高速增長，帶動MCU需求增長和升級。可穿戴設備主要包括TWS耳機、手表、手環(huán)及其他，MCU憑借低功耗的特點在可穿戴設備上發(fā)揮音樂控制、通信、定位、無線充電、血氧檢測等多元功能。根據(jù)Gartner，可穿戴設備整體市場規(guī)模將從2019年462億美元增長至2022年的939億美元，復合增速達27%。隨著可穿戴產(chǎn)品逐步引入新功能（如TWS耳機加入OTA、降噪等功能，智能手表/手環(huán)等不斷引入生物識別、健康檢測等新功能）以及IoT終端數(shù)不斷增長，MCU的需求量、容量、配置將持續(xù)提升。

近年來TWS耳機市場爆發(fā)式增長。2016年蘋果推出AirPods，隨后SONY、B&O、三星、品牌相繼入局。一部TWS耳機一般搭載一顆MCU，根據(jù)拆機結果，

FreeBuds

Pro耳機充電盒的核、小米等心芯片采用了1顆國民技術N32G4FR系列MCU，其采用40nm工藝，32位ARM

Cortex-M4內(nèi)核，每秒執(zhí)行指令可達180M條，具備優(yōu)異運算能力與低功耗特點。根據(jù)Canalys統(tǒng)計，2021年全球TWS耳機出貨量約2.9億副，同比增長13%，預計2022年出貨量有望達到3.5億副，同比增長20%。隨著TWS耳機音質、功能持續(xù)改善（降噪、AI、OTA等），未來TWS耳機的滲透率有望繼續(xù)提升，帶動MCU市場需求。圖表：可穿戴設備市場規(guī)模圖表：全球TWS耳機出貨量及預測YoY手表

手環(huán)及其他耳機出貨量10008006004002000400500%400%300%200%100%0%3482903002001000256442392327160184313146131164258891452185711185201920202021E2022E2016

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2022E資料24：Gartner，中信建投資料：Canalys，中信建投消費電子：物聯(lián)網(wǎng)設備搭載MCU的數(shù)量增加，算力提升

物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模大且增速快，是未來MCU用量增長的重要領域。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是指通過在傳統(tǒng)設備上加入傳感器+執(zhí)行器+通信模組，以持續(xù)收集相關設備的數(shù)據(jù)并進行分析，從而提供增強的服務和運營的產(chǎn)品，幾乎所有物聯(lián)網(wǎng)設備內(nèi)部的控制系統(tǒng)都會采用MCU，物聯(lián)網(wǎng)設備的不斷增多將會為MCU市場帶來增量因素。根據(jù)GSMA統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接數(shù)量約53億，預計2025年將達到約246億個，CAGR為16.6%。物聯(lián)網(wǎng)MCU市場滲透率不斷提升，根據(jù)IC

Insight研究報告，到2022年MCU在IoT設備中應用將高達40億顆。

物聯(lián)網(wǎng)計算“邊緣化”趨勢將更多AI和計算能力賦予邊緣設備，要求物聯(lián)網(wǎng)芯片具備更優(yōu)的性能、功耗、尺寸方面特征。根據(jù)樂鑫科技，未來，傳統(tǒng)通用性MCU/MPU/CPU難以滿足不同應用場景和性能要求，需進一步結合邊緣計算領域的技術才能釋放AI和算力的潛能，意味其價值量進一步提升，物聯(lián)網(wǎng)MCU亦可能進化為具備更高性能、更低功耗和占用面積的SoC芯片。圖表：2015-2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接數(shù)量情況圖表：2015-2025E全球物聯(lián)網(wǎng)MCU市場滲透率yoy全球物聯(lián)網(wǎng)設備連接數(shù)量（億個）35%29.3%27.6%30025%20%15%10%5%30%25%20%15%10%5%25.3%21.7%19.0%19.4%2502001501005017.0%17.7%15.1%13.3%11.9%00%0%資料：GSMA，中信建投資料：IoT-Analytics，中信建投25目

錄12345MCU：主打控制功能的單片機200億美元廣闊市場，汽車工控驅動行業(yè)成長馬太效應顯著，龍頭成長各有特色本土廠商逐步崛起，向汽車等高端市場突破投資建議及風險提示26競爭格局：并購整合不斷，馬太效應明顯

并購重組加速MCU市場朝著壟斷競爭的方向演進。在過去十余年通用型MCU的市場競爭中，海外主流MCU廠商的市場地位不斷更替，并且逐漸形成具備壟斷競爭地位的廠商，主要有六家，分別為：微芯科技、意法半導體、瑞薩電子、德州儀器、恩智浦和英飛凌。這些廠商在崛起過程中都發(fā)起過MCU行業(yè)的兼并重組，例如2010年瑞薩科技與NEC合并為瑞薩電子，2015年恩智浦收購飛思卡爾，同年賽普拉斯收購Spansion，2016年微芯科技收購Atmel，同年德州儀器收購32位MCU供應商Luminary

Micro，2020年英飛凌收購賽普拉斯。

壟斷競爭格局和市場集中程度趨于穩(wěn)定。2019-2021年MCU市場中，第一梯隊為英飛凌、恩智浦和瑞薩電子，第二梯隊為意法半導體、微芯科技和德州儀器，主流廠商之間市場排名雖有波動，但領先地位穩(wěn)定。MCU行業(yè)集中度趨于穩(wěn)定，2019-2021年，CR10分別為90.3%/89.2%/88.7%，CR5分別為83.9%/83.5%/82.9%。圖表：全球通用型MCU市場排名變化圖表：2019-2021年MCU市場競爭格局20192020202140%35%30%25%20%15%10%5%0%資料：意法半導體官網(wǎng)，中信建投資料：英飛凌，中信建投2732位MCU：兵家必爭之地，ST憑借中低端市場崛起

32位MCU市場為兵家必爭之地，ST憑借中低端市場崛起。瑞薩電子的市場份額下滑嚴重，恩智浦保持平穩(wěn)，意法半導體的份額則是不斷提升。意法半導體在2007年先于市場采用ARM

Cortex-M系列內(nèi)核，開發(fā)出STM32系列MCU，并不斷完善產(chǎn)品型號，開發(fā)出F0-F7細分系列，全面覆蓋32位MCU的高中低端市場，通過更為完善的生態(tài)建設，搶占32位市場份額，市占率由2007年的6%提升至2020年的21%，目前與瑞薩、恩智浦共同成為32位MCU市場的第一梯隊，英飛凌收購賽普拉斯，躋身第一梯隊，而微芯科技和德州儀器同樣具備不俗的競爭力，32位MCU市場集中度較高，接近90%。圖表：32位MCU市場競爭格局意法半導體恩智浦瑞薩電子英飛凌微芯科技德州儀器賽普拉斯總和（右軸）50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%0%2005

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2020注：賽普拉斯于2020年被英飛凌收購，2020年數(shù)據(jù)并入英飛凌的市占率28資料：Gartner，中信建投下游領域：主流廠商競爭各有側重

MCU主要下游應用市場為汽車電子、工業(yè)與消費電子，各大廠商競爭各有側重。

在汽車電子領域，瑞薩電子、恩智浦和英飛凌處于領先地位，瑞薩電子在發(fā)展過程中與日本知名車企（本田、豐田）形成密切合作，通過穩(wěn)定供應和迭代提升汽車電子MCU產(chǎn)品競爭力；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；英飛凌深耕汽車電子、工業(yè)控制、通信、醫(yī)療等領域，在收購賽普拉斯后，完善了汽車電子MCU產(chǎn)品線。

在工業(yè)領域，微芯科技、德州儀器、意法半導體較有優(yōu)勢。微芯2016年通過收購Atmel，在工業(yè)控制領域形成了全面覆蓋產(chǎn)品線。德州儀器專注于模擬芯片和嵌入式處理芯片，全信號鏈設計能力在需要動態(tài)監(jiān)測生產(chǎn)信號并及時做出調整的工業(yè)市場得以充分發(fā)揮，并且在低功耗產(chǎn)品上有絕對的技術優(yōu)勢。

在消費電子領域，微芯科技的8位MCU憑借較好的性能占據(jù)較大的市場份額，意法半導體在物聯(lián)網(wǎng)和消費電子領域全面布局，包括了工業(yè)網(wǎng)關、電信設備、家庭自動化等產(chǎn)品。圖表：2021年汽車電子MCU競爭格局圖表：2020年工業(yè)MCU競爭格局圖表：2020年消費電子MCU競爭格局2.2%7.5%7.7%14%21%21%29.7%7%10%7.8%46%17%17%18.6%14%26.5%12%17%4%瑞薩電子德州儀器29恩智浦微芯科技英飛凌其他意法半導體微芯科技瑞薩電子德州儀器英飛凌意法半導體

恩智浦其他微芯科技

意法半導體

瑞薩電子

恩智浦

其他資料：Omdia，中信建投資料：Gartner，中信建投資料：Gartner，中信建投結合海外廠商復盤（見附錄），總結出以下競爭要素

豐富的產(chǎn)品線。主流廠商的MCU產(chǎn)品料號眾多，如意法半導體的MCU型號超1000種，可廣泛應用于低中高端市場。此外，并購重組也有助于完善產(chǎn)品組合，8位MCU龍頭微芯科技收購Atmel布局32位MCU，恩智浦收購飛思卡爾強化車用半導體，完善產(chǎn)品鏈條，瑞薩電子收購Intersil、IDT、Dialog，在產(chǎn)品組合、客戶資源充分發(fā)揮協(xié)同效應。

產(chǎn)能保障和高輕度研發(fā)投入。海外主流MCU廠商均采用IDM模式，工藝自研和高強度研發(fā)保證了產(chǎn)能自給和產(chǎn)品技術迭代。

生態(tài)支持和大客戶積累。在硬件開發(fā)、軟件開發(fā)和學習資料方面建立完善生態(tài)有助于客戶導入，形成銷售閉環(huán)，與大客戶持續(xù)合作有助于提升產(chǎn)品和服務質量。

獨特的優(yōu)勢產(chǎn)品。如意法半導體的MEMS傳感器和通用型MCU

STM32、恩智浦的車用微控制器和微處理器、瑞薩電子自研內(nèi)核打造的車規(guī)級MCU、微芯科技的8位MCU、英飛凌的車用功率半導體、德州儀器的模擬IC等。圖表：海外MCU廠商對比生態(tài)支持硬件開

軟件開發(fā)工具

發(fā)工具MCU型號數(shù)量近三年資本

近三年研發(fā)支出占比

投入占比廠商優(yōu)勢領域汽車學習資料主要客戶博世、大陸、DELTA、DENSO、現(xiàn)代、三星、西門子、Vitesco

Technologies、ZFApple、Aptiv、Bosch、Continental、Denso、Harman

AutoLGE、Samsung、Visteon、Vitesco、Dell、Erisson、Flextronics、Foxconn、Nokia、Philips、Siemens、SonyRyosan

Company,

Limited、WT英飛凌2209205513%11%√√√恩智浦汽車、通信、工業(yè)13%15%√√√瑞薩汽車、工業(yè)、消費工業(yè)、消費198713404%18%15%√√√√√√Microelectronics蘋果、、博世、英特爾mobileye、大陸、三星、DELTA、希捷、惠普、特斯拉意法半導體13%微芯科技德州儀器工業(yè)、消費工業(yè)7623433%8%16%10%√√√√√√-全球10萬家客戶30資料：各公司公告，各公司官網(wǎng)，中信建投目

錄12345MCU：主打控制功能的單片機200億美元廣闊市場，汽車工控驅動行業(yè)成長馬太效應顯著，龍頭成長各有特色本土廠商逐步崛起，向汽車等高端市場突破投資建議及風險提示31MCU市場具有成長+周期特征

全球半導體市場具有成長+周期特征，MCU類似。2016年至2022年11月，全球半導體銷售額總體呈現(xiàn)增長，其增速呈現(xiàn)周期性波動，周期長度在4年上下。MCU下游應用領域廣泛，包括消費電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、醫(yī)療、航空航天等場景，與半導體應用場景高度重疊，兩者面臨的供需格局相近，亦呈現(xiàn)周期性波動。

MCU市場周期長度在4年上下。2019-2020年全球新冠疫情爆發(fā)，市場對MCU產(chǎn)品的需求下降，全球銷售額在2019年下降約13%。2021年在下游家電、汽車電子、工業(yè)控制、能源管理等需求帶動下，MCU供需緊張，市場大幅反彈23%，量價齊升，出貨量增長13%至312億顆，平均售價增長12%，實現(xiàn)歷史最高漲幅。自21Q4以來，因消費電子、工業(yè)需求陸續(xù)有強勁轉為萎靡，MCU價格自22Q4以來持續(xù)下跌，市場低迷。圖表：全球半導體銷售額同比增速呈現(xiàn)周期性圖表：MCU市場規(guī)模同比增速呈現(xiàn)周期性全球MCU市場銷售額（億美元）yoy（右軸）25040%30%20%10%0%20015010050-10%-20%-30%02009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021資料：Databeans，IC

Insights，中信建投資料：Wind，中信建投322020-2021年MCU緊缺行情復盤

2021年MCU供應緊張，經(jīng)歷缺貨漲價行情，主要原因是：

1）制造外包：MCU通常采用65-15nm工藝制造，資本支出高，僅極少數(shù)FAB擁有這些工藝。多數(shù)芯片廠商外包給臺積電等代工廠。高度集中的制造格局對MCU尤其是車用MCU影響更為顯著，大約70%的車用MCU生產(chǎn)都依賴于臺積電，這給整個行業(yè)造成了生產(chǎn)瓶頸。

2）供需矛盾：諸多消費電子元件（RF、PMIC、Display

Driver等）仍采用8英寸晶圓，導致對8英寸晶圓的需求實際上有所增加，但是FAB不愿投資于成熟制程，加上缺乏生產(chǎn)8英寸晶圓的新設備和二手設備，產(chǎn)能提升受到了很大阻礙。

3）黑天鵝事件：新冠造成供應鏈混亂、日本地震、德州暴風雪、中國臺灣島內(nèi)缺水。圖表：國內(nèi)主要的MCU供應商MCU供應商瑞薩電子恩智浦16nm28nm40/45nm65nm110/130nmMCU2016年外包給

MCU2012年外包給MCU2005年外包給臺積電臺積電臺積電MCU外包給臺積電MCU2017年外包給臺積電32位MCU2013年外

MCU2011年外包給臺英飛凌MCU外包給臺積電包給臺積電積電賽普勒斯（英飛凌收購）MCU2016年外包給聯(lián)華電子MCU年外包給臺積電德州儀器微芯科技DSP自己生產(chǎn)和聯(lián)華電子多家代工廠多家代工廠大部分內(nèi)部生產(chǎn)，小

大部分內(nèi)部生產(chǎn)，小部分外包

部分外包意法半導體資料：IHS，中信建投33MCU行情結構性分化，高端汽車MCU仍高景氣

從21Q4開始，MCU出現(xiàn)了結構性分化，消費類、工業(yè)MCU的渠道價格出現(xiàn)下滑，供給緊缺狀況松動。22Q4高端汽車MCU仍然緊缺，渠道端MCU交期進一步拉長，2023年汽車MCU缺貨有望緩解。

我們判斷23H1

MCU行業(yè)整體周期繼續(xù)下行，并將在23年中觸底反彈，其中汽車MCU有望維持高景氣。圖表：32位MCU交期走勢（highend）圖表：2021年至今STM部分型號MCU渠道價格走勢（貿(mào)易商）恩智浦13-1616-1812-1416-2616-2616-2626-52緊缺瑞薩20英飛凌STM

微芯科技20Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q48-121210-1216-2216-2216-2216-3840-5540-5552+202020-2424-35緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺緊缺2012-16302635-4040-4545緊缺32-4532-4532-4532-4552+緊缺52+緊缺4552+緊缺4552+34資料：富昌電子，中信建投資料：正能量電子網(wǎng)，中信建投下游應用領域布局，本土廠商各有側重

目前，國內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)眾多MCU供應商，專注的領域各有不同。兆易創(chuàng)新、華大等的MCU較為通用，覆蓋領域廣，已形成MCU平臺；中穎電子、中微半導體偏重家電；樂鑫科技、國民技術、芯?？萍?、納思達等偏重消費電子和IoT；復旦微電、上海貝嶺偏重電表、工控；東軟載波偏重電力通訊；芯馳、北京君正、國芯科技、杰發(fā)科技、比亞迪半導體、芯旺微、賽騰微等偏重汽車。圖表：國內(nèi)主要MCU廠商客戶情況上

消

工

汽市

費

業(yè)

車上

消

工

汽市

費

業(yè)

車企業(yè)名稱主要客戶企業(yè)名稱峰岹科技主要客戶?？怠⒋笕A、宇視、諾瓦、大疆、小米、科沃斯、石頭科技、、蘋果、科通國際訊飛、新北洋、Intel、三星、佳能、美的、小米、大洋電機、海爾、方太、華帝、九陽、艾美特、松下、飛利浦、日本電產(chǎn)兆易創(chuàng)新√

√

√

√√

√

√

√（香港）有限公司、聯(lián)發(fā)科、RDA

Technologies、紫光集團、南基國際、展訊通信、時毅電子、淇諾國際、普立晶電子匯川技術、通力電梯、長虹集團、美的集團、上汽五菱、小鵬汽車、長城汽車、佳博、芯燁、頂尖、斯菲爾極海半導體（納思達旗下）√

√

√

√√

√

√上海靈動微凌鷗創(chuàng)芯鉅泉光電---√

√-、大疆、寧德時代、柯斯軟件、東信和平、天地融、握康訊、文鼎創(chuàng)國民技術樂鑫科技√

√

√

-昊輝電子、宇曄科技、億萊科技、利爾達、前景無憂、安銳實業(yè)奇、√

√

√IoT設備廠商√杰發(fā)科技（四維圖新旗下）國芯科技中國科學院、濰柴動力、美的、聯(lián)想、浪潮、匯頂科技、海信、?？低?、海爾、√

√

長城、長安、一汽、吉利、上汽、小米、長虹、康佳、海信、TCL、創(chuàng)維、友訊達、上海√√√

主要包括國內(nèi)整車廠及汽車電子零部件供應商致象爾微電子

-

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√

√√

濰柴動力、科世達、埃泰克威勝集團，林洋，三川智慧，杭州三星，正泰，蚌埠依愛，金盾電子，威星，新奧，安居寶，凱迪仕，金卡，安吉爾美的、格力、萬和、蘇泊爾、小米、一加、TTI、Nidec、小

華大半導體米、ATL、小牛、雅迪、比亞迪、廣汽、吉利芯馳科技深圳航順--復旦微電中微半導東軟載波√

√

√

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√滬工、眾辰、大眾斯柯達、東南汽車、汽車、江鈴汽車--√

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-（除上海貝嶺）小米系，品勝，飛利浦，蘇泊爾，飛科，科沃斯，網(wǎng)易嚴選，國家電網(wǎng)公司、海爾集團、小米、蘇泊爾、AUPU、OPPLE芯圣電子√

√

√美的，格蘭仕，九陽，蘇泊爾，老板，志高，博世，欣旺達，聯(lián)想,OPPO，奧克斯，小天鵝，海爾，魚躍，九安、時捷電子、時曄科技、尚億芯科技、鑫匯科電子、鑫匯科股份、鉅中國一汽、長安汽車、東風汽車、上汽集團、上汽通用五菱、√

√

√

長城汽車、吉利汽車、奇瑞汽車、廣汽集團、比亞迪、小鵬、理想、大眾、現(xiàn)代中穎電子芯?？萍肌?/p>

√

√芯旺微-盛電子、彭思電子、經(jīng)典電子、OPPO、vivo、榮耀、小米、、榮耀、vivo、OPPO、小米、華米、紫米、麥克韋爾、√

√

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√

飛科、匯川、漢威、四方光電、南方電網(wǎng)、德朔、美的、香

比亞迪半導體

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比亞迪山衡器、樂心醫(yī)療35資料：各公司公告，各公司官網(wǎng)，中信建投背景下，本土廠商向高端市場滲透

根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，2021年中國MCU行業(yè)市場規(guī)模約為365億元，其中國外MCU廠商占據(jù)了約80%的市場份額，本土廠商以兆易創(chuàng)新和中穎電子為龍頭，在中國市場中占據(jù)近10%的市場份額。

國內(nèi)廠商從中低端市場切入，逐步向高端市場滲透。從內(nèi)核看，國內(nèi)廠商較多從成本角度考慮，大多使用中低端Cortex-M0/M3和RISC-V，部分廠商如兆易創(chuàng)新、極海半導體（納思達旗下）、國民技術、鉅泉光電、華大半導體、復旦微電采用了中端M4內(nèi)核，兆易創(chuàng)新使用了中高端的M33內(nèi)核，國民技術正研發(fā)高端M7內(nèi)核的產(chǎn)品，國內(nèi)廠商目前在高端M5/7/33/35P/55內(nèi)核MCU的布局有限，未來仍有較大進步空間。從應用看，目前頭部廠商如兆易創(chuàng)新、中穎電子、中微半導、華大半導體等，均以消費和工業(yè)為主，高端工業(yè)和汽車布局尚處于起步階段，近兩年面向市場快速推出高端產(chǎn)品。圖表：國內(nèi)主要MCU廠商產(chǎn)品情況企業(yè)名稱兆易創(chuàng)新上市√MCU內(nèi)核Cortex-M3/M4/M33、RISC-V

32位位數(shù)

系列

型號企業(yè)名稱峰岹科技上市√MCU內(nèi)核自研ME內(nèi)核Cortex-M0/M0+/M3、位數(shù)

系列

型號8位14

42516

14319

91421極海半導體（納思達旗下）√Cortex-M0/M0+/M3/M432位上海靈動微-32位19

102STAR-MC1國民技術樂鑫科技√√√√Cortex-M0/M4/M4F、8051Xtensa、RISC-VCortex-M0+/M3PowerPC32位32位32位32位凌鷗創(chuàng)芯鉅泉光電----Cortex

M0、RISCCortex-M0/M3/M4Cortex-M4、RISC-VCortex-A、R系列32位32位32位32位631545--722403811杰發(fā)科技（四維圖新旗下）國芯科技致象爾微電子芯馳科技-Cortex-M0/M3、RISC-復旦微電中微半導東軟載波√√√Cortex-M0、M316、32位767深圳航順---8、32位

14

124V8051、RISC、RISC-V、8、32位

46

153

華大半導體（除上海貝嶺）Cortex-M0+/M48、32位8、32位8、32位3810045Cortex

M0/M0+8051、Cortex-M0/M3/M4Cortex-M0/M3、自研內(nèi)核

8、32位

10

114芯圣電子自研KungFu8、KungFu328051、Cortex-M0+

8、32位中穎電子芯?？萍肌獭?051、Cortex-M38、32位

15

1038、32位

18

49芯旺微--8634268051、Cortex-M0、RISC比亞迪半導體資料：各公司公告，各公司官網(wǎng)，中信建投36國產(chǎn)汽車MCU角逐功能安全認證與高端應用

國產(chǎn)車規(guī)級MCU基本覆蓋中低端應用，逐漸向高端應用滲透。

車規(guī)認證方面：得益于2020-2021年的缺芯，國內(nèi)大部分汽車MCU廠商通過AEC-Q100可靠性認證，順利上車。后續(xù)主要公司將繼續(xù)研發(fā)車內(nèi)的中高端MCU，角逐ISO

26262功能安全認證。

車內(nèi)應用方面：車規(guī)級MCU的低端應用場景包括車窗、空調、燈光等車身控制，中端場景包括中控、通訊、信息娛樂系統(tǒng)等，高端場景包括智能座艙、動力系統(tǒng)和ADAS。目前國產(chǎn)車規(guī)MCU只有國芯科技、芯馳科技、芯旺微等的量產(chǎn)產(chǎn)品涉及中高端應用，兆易創(chuàng)新等的Roadmap里也有多核鎖步、M7內(nèi)核、功能安全認證的高端MCU在研。圖表：域控制架構下，不同應用的汽車MCU的性能及認證要求類型芯片性能運算能力操作系統(tǒng)功能安全等級動力域控制器32位MCU~15kDMIPS符合CP

AutoSAR標準ASIL-C/D底盤城控制器車身域控制器32位MCU32位MCU~15kDMIPS<10kDMIPS符合CP

AutoSAR標準符合CP

AutoSAR標準ASIL-DASIL-B/CAndroid或QNX或座艙域控制器高性能MCU/SoC高性能SoC40-200kDMIPS20-1000TopsASIL-B/CASL-DWindows智能駕駛域控制器QNX或Linux資料：蓋世汽車研究院，ARM，中信建投注：車身控制、座艙等領域也可使用通過AEC-Q100認證的MCU，不一定采用功能安全等級的MCU37國內(nèi)廠商車規(guī)級MCU布局情況圖表：國內(nèi)廠商車規(guī)級MCU布局情況廠商上市芯片系列AEC-Q100

ISO26262應用場景進展車身控制、IVI管理、虛擬儀表管理、T-BOX、LED車燈控制、電池管理系統(tǒng)、整車控制器AC7840x√ASIL-B2022年推出，8月份客戶驗證杰發(fā)科技（四維圖新旗下）國芯科技√AC7801xAC781xCCM:3310S-T/3310S-H/3320S√√車身控制、T-BOX車身控制、T-BOX2020年量產(chǎn)2018年量產(chǎn)2022年CCM3310S-T/CCM3310S-H批量供貨，CCM3320S客戶驗證√√√T-BOX、OBD、車聯(lián)網(wǎng)C-V2XASIL-B認證中2022年上半年CCFC2012BC訂單超200萬顆√CCFC:2011/2012/2016BC汽車電子車身及網(wǎng)關控制，2016BC可用于域控CCFC:2006/2007PTCCFC:3007/3008/3009汽車動力總成控制動力總成控制、BMS、域控制ASIL-D預計2023年量產(chǎn)兆易創(chuàng)新芯?？萍肌獭蘂D32A√√√√車身控制2022年三季度量