汽车MCU芯片：量价齐升迎机遇，龙头全梳理

全球MCU市场下游消费以汽车电子、工业控制、计算机网络为主，据ASPENCORE数据统计其占比分别为34%、27%、18%。

而在中国市场中，消费电子为MCU下游主要应用领域，占比为26%，汽车电子、工业控制等相对高端市场占比较小，分别为15%、10%。

当前，国内MCU市场由消费电子向汽车等高端领域渗透。#汽车#

在汽车领域，MCU主要作用于核心的安全与驾驶方面，包括智能驾驶辅助系统的控制、底盘安全、车身控制、动力控制、信息娱乐等，应用范围十分广泛。

MCU在车内的应用：

资料来源：芯旺微

根据IC Insights数据显示，2021年全球MCU销售额为196亿美元，同比增长23%，预计2021-2026年复合增长率为6.70%，2026年销售额将达到272亿美元。

未来随着生产瓶颈的突破，预计2021-2026年MCU总出货量在将以3.0%的复合年增长率增长，2026年MCU总出货量将达到358亿片。

MCU芯片行业概览

MCU：MicroControlUnit，即多点控制单元，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)，是指随着大规模集成电路的出现及发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

行行查数据显示，MCU由Intel率先提出，按总线或数据处理位数：4位、8位、16位、32位甚至64位MCU，性能随着位数的增加而提高，适用场景也更加丰富。

其中8位和16位MCU主要用于一般的控制领域，使用场景不涉及操作系统，而32位MCU多用于多媒体处理、网络操作等复杂场景，一般需要使用嵌入式操作系统。

目前市场上以8位和32位MCU为主，未来随着产品性能要求的不断提高，32位MCU的市场规模将进一步扩大。

从存储器结构来看，MCU可以分为Harvard结构和VonNeumann结构。

Harvard结构中程序指令和数据分别位于不同的存储器中，效率更高，成本也更高。

VonNeumann结构则是将程序指令和数据都放在同一个存储器中，成本更低，但效率也更低。

从指令体系来看，MCU可以分为CISC体系和RICS体系，即复杂指令集和精简指令集，二者相比，RICS体系的硬件成本相对更低、处理速度更快，但软件开发更为复杂。

MCU常见分类：

数据来源：IC insights

不同应用市场对MCU的规格要求不同。

根据MCU用途等级，通常可分为商业级，工业级，汽车级及军工级。

从对工作温度，交付良率、工作寿命的要求来看，主要针对消费类电子的商业级MCU相对较低，其次是针对工业电脑、器械控制的工业级MCU，而汽车电子所采用的车用MCU，则是要求和难度要远高于前两种，仅次于军工级。

在汽车电子芯片领域，MCU应用范围较广，从车身动力总成，到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶，从发动机控制单元，到雨刷、车窗、电动座椅、空调等控制单元，每一个功能的实现背后都需要复杂的芯片组支撑，其中MCU扮演最重要的角色。

在一辆汽车所装备的所有半导体器件中，MCU占比约30%，平均每辆车包含70颗以上的MCU芯片，需要实现车内各类应用场景，同时对安全性要有足够保证。

不同MCU芯片性能参数对比：

资料来源：杰发科技

汽车MCU芯片行业概览

随着国内MCU企业的快速成长，技术的不断突破，已有国内厂商完成车规级MCU流片。

车规级MCU 企业在进入整车厂的供应链体系前，一般需符合三大车规标准和规范：

在设计阶段要遵循的功能安全标准ISO26262，在流片和封装阶段要遵循的AEC-Q以及IATF16949，在认证测试阶段要遵循的AEC-Q100/Q104。

由于国产车规MCU厂商大多为Fabless模式，所以只适用于AEC-Q系列和ISO26262认证。

AEC-Q系列是针对元器件的可靠性进行的测试，包括Grade0~3四个等级，最严格的Grade0级工作温度范围达到-40~150°C。

ISO26262标准涵盖了从概念设计、产品开发、批量生产到报废全生命周期，根据可达到的功能安全等级分为ASIL-A/B/C/D四个等级，其中ASIL-D等级功能安全要求最严格。

MCU市场格局

从汽车MCU全球市场格局来看，由于较高的行业和客户认证壁垒，目前全球车用MCU芯片市场竞争格局较为集中，基本由欧美日厂商所垄断。

瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯科技、意法半导体在全球车用MCU市场份额分别为30%、26%、23%、7%、7%、5%，CR7全球市场率合计高达98%。

其中，瑞萨电子为全球车规MCU芯片龙头厂商，目前已推出了RH850、RL78等多个系列产品。其发布的世界首款28nm制程的车规级MCU芯片RH850，产品性能和技术处于全球领先地位。

MCU全球竞争格局：

国内厂商充分受益于国产化机遇低功耗通用MCU市场较为集中。

根据IHS数据，国内MCU龙头企业主要有兆易创新、中颖电子、乐鑫科技、国民技术、复旦微电、纳思达、芯海科技等。

国内主要MCU厂商：

资料来源：东北证券

全球车载MCU市场CR5超过90%，基本由欧美日厂商垄断。

国内实现车规级MCU量产企业主要集中于门窗、照明、空调面板、仪表盘、T-BOX等车身控制应用领域，逐步向在BMS、ADAS、安全气囊、防抱死系统等复杂领域拓展，目前国内国芯科技、杰发科技、芯驰科技等厂商已经具备车载MCU量产能力。

2021年以来，受旺盛的需求驱动以及芯片制造产能的紧缺，多种类型芯片出现短缺，给国内芯片企业带来了机会。

由于车规级芯片认证时间长，进入壁垒高，大部分市场为海外龙头半导体厂商占据。

汽车MCU市场主要被NXP、瑞萨、英飞凌、TI、Microchip等海外半导体厂商占据。2021以来的芯片短缺，给国产芯片厂商带来了机会，推动了中高端芯片市场的国产化进程，给国内芯片厂商带来机遇。

目前国内MCU厂商在汽车、工控以及消费电子领域有突破进展，但是在附加值更高的汽车等领域，海外厂商仍然占据主导地位。海外厂商的缺货给国内MCU公司带来替代机会，国内造车新势力厂商正积极验证国产MCU。