最新國內外頭部車規MCU芯片廠商“大比武”
當前，國內車規級MCU廠商正從車身域為切入點，逐步實現動力域、底盤域、座艙域及智駕域等中高端應用替代。
車規MCU芯片行業現狀及競爭格局分析
1、發展現狀：智能汽車高速增長下MCU“量價齊升”
MCU 是汽車電子控制單元（ECU）的核心組成。車規級MCU是汽車主控芯片的一種，也稱車載MCU或汽車MCU，是汽車芯片的重要組成部分。 車規級MCU在汽車領域主要應用場景一覽 資料來源：芯旺微招股書、芯八哥整理 車規級MCU行業進入門檻高。相對消費級和工業級MCU而言，車規級MCU對產品的使用環境（溫度、濕度、電磁兼容性等）、可靠性、安全性、一致性、使用壽命、長期供貨能力等要求更高。 資料來源：芯旺微招股書、中信證券 芯八哥整理 車規級MCU市場需求潛力巨大。根據中信證券整理信息顯示，隨著新能源汽車尤其是智能汽車發展，單車搭載的MCU數量呈現倍數增長態勢。 智能汽車MCU需求量快速增長（單位：個） 資料來源：中信證券、芯八哥整理 車規級MCU產品附加值較高。伴隨汽車電子電控功能日趨復雜，疊加電子電氣架構集中化的趨勢，車規級MCU中 32 位占比提高，帶動整體ASP（平均售價）提升。 資料來源：中信證券、芯八哥整理 2、市場規模：全球超百億美元，中國成關鍵市場 近幾年，受益于全球新能源汽車滲透率提升，車規級MCU需求量高速增長。根據芯八哥結合第三方數據梳理，截至2023年底，全球車規級MCU市場規模超過100億美元，同比增長16.1%。中國市場方面，2023年車規級MCU市場規模約41億美元，同比增長17.1%，占全球市場比重達41%。長遠來看，中國作為全球最主要的新能源汽車增長市場，未來國產廠商將持續受益。 2020-2025年全球及中國車規級MCU市場規模情況 資料來源：IC insights、方正證券、中泰證券、芯八哥整理 3、競爭格局：市場集中度較高，國產廠商快速崛起 海外大廠壟斷全球車規MCU市場。由于車規級MCU認證難，周期長，標準嚴苛，疊加MCU的更新迭代速度較慢，因此Tier 1和整車廠傾向于能提供穩定解決方案的供應商，較少更換供應商。這在很大程度上決定了全球車規級MCU市場長期穩定的格局，以瑞薩、英飛凌及恩智浦為代表三大廠商占比超過63%，ST、微芯及TI等緊隨其后。 全球汽車芯片及車規級MCU競爭格局 資料來源：英飛凌財報、芯八哥整理 同時，從頭部MCU廠商商業模式看，包括瑞薩、英飛凌、恩智浦、ST、微芯及TI等均以 IDM 模式為主，通過特色制造工藝與技術相結合，構筑產品競爭壁壘，基本壟斷全球中高端車規級 MCU 芯片市場。 資料來源：各公司財報、芯八哥整理 國產廠商中低端市場切入，高端市場持續突破。2018年以來，以杰發科技為代表的廠商通過從與安全性能相關性較低的低端車規 MCU 芯片領域切入，實現了穩定的量產突破。中高端市場方面，目前國產廠商技術實力尚比較薄弱，但以國芯科技、芯旺微等為代表廠商已逐漸實現了技術突破，具備了初步國產替代的能力。以國芯科技為例，其最早于2014年實現車規級MCU量產，2018年搭載國芯CCFC2002BC芯片產品的國產乘用車成功下線，實現了國產汽車電子車身控制32位MCU上車應用國內“零”突破，后續不斷在車身與網關控制、安全氣囊、線控底盤、域控制器、車聯網安全、動力總成、儀表等中高端車規級MCU領域實現量產，填補國內高車規級MCU市場空白。 資料來源：各公司財報、Wind、芯八哥整理 中國車規級MCU可分為3個競爭梯隊。從中國市場車規級MCU營收和技術水平為標準，第一梯隊為以ST、英飛凌、瑞薩及恩智浦為代表的國外龍頭廠商，以及以國芯科技、芯馳科技和杰發科技為代表的具備中高端產品線布局及自研內核的中國頭部廠商；第二梯隊為以芯旺微、比亞迪半導體及芯海科技等為代表初具量產規模的領先廠商；第三梯隊為以兆易創新、中穎電子等為代表的消費、家電領域跨界廠商，主要處于量產早期階段。
國內車規MCU競爭梯隊圖 資料來源：各公司財報、Wind、芯八哥整理
4、中國市場：車規級MCU自給率不足5%，行業進入快速導入期
目前，中國汽車芯片國產化率約8%，其中以車規級MCU為代表的核心芯片自給率不到5%，尤其在動力系統、底盤控制和ADAS等功能領域MCU芯片均被國外巨頭壟斷。從需求端看，中國作為全球最大的汽車及新能源汽車增長市場，車規級芯片需求潛力巨大。
中國主要汽車芯片產品國產化率情況 資料來源：中金公司、中信證券、芯八哥整理
近年來，國內已有國芯科技、杰發科技、芯海科技、比亞迪半導體及兆易創新等廠商積極布局車規級MCU，通過相對成熟的消費級和工業級MCU技術基礎上，如杰發科技等雨刷、車窗、遙控器、環境光控制、動態流水燈等相對低端的車身控制模塊實現快速量產。部分專注于高端應用領域的如國芯科技、芯海科技、比亞迪半導體等均規模量產通過車規驗證的MCU產品。 從政策端看，國內政策引導加速國產車規芯片發展。2017年《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄（2016 版）》首次將微控制器（MCU）列入戰略性新興產業重點發展產品；2019年國務院《交通強國建設綱要》提出加強智能網聯汽車研發， 形成自主可控完整的產業鏈，對于MCU等汽車核心芯片利好明顯；2021年《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》提出加強MCU等智能網聯汽車關鍵零部件開發；2023年《國家車聯網產業標準體系建設指南（智能網聯汽車）（2023版）》出臺，進一步解決了困擾國內車規級MCU認證和測試上的空缺，為國產車規級MCU發展奠定基礎。 供給側方面，國內代工工藝基本滿足車規級MCU生產要求。主流車規MCU目前主要以40nm-90nm制程為主，僅少部分豪華車型采用28nm及以下制程工藝，以中芯國際及華宏為代表代工端不受芯片制裁影響。總的來看，中國在新能源車領域具備結構完整、自主可控的內循環產業體系，有望孕育出本土領先的車規級MCU供應商。 需求側來看，國內新能源汽車銷量提升，對于國產車規芯片供應鏈提振明顯。頭部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。隨著近年來中國新能源汽車尤其是智能汽車廠商崛起，為國內車規級MCU廠商帶來長遠的發展支撐。 中國新能源汽車銷量快速增長利好國產車規級芯片供應鏈 資料來源：EVTank、中汽協、芯八哥整理 綜上，隨著政策利好、供給助推及需求牽引下，本土汽車電子供應鏈迎來快速發展期，國產車規級MCU廠商獲得更多市場導入機會，通過與下游Tier1及整車廠通力協作，以中低端車規 MCU 為切入口，加速中高端車規MCU布局，最終逐步實現國產替代。
車規級MCU最新市場行情走勢分析
交期持續縮短，整體價格趨穩。從車規級MCU常規的交貨周期看，相較于正常年份（14-20周左右），整體交期仍然維持較高水平，但縮短趨勢明顯；現貨市場需求維持較高熱度，但價格逐漸穩定，部分產品價格有小幅度倒掛。預計2024Q2車規級MCU整體交期和價格雖有波動，但下降趨勢明顯。 全球頭部車規級MCU廠商交期及價格走勢 資料來源：各公司財報、富昌電子、艾睿、芯八哥整理
庫存有所上升，關注需求影響。自2023Q1以來，頭部車規級MCU廠商庫存有上升趨勢明顯，結合瑞薩、英飛凌、ST及TI等最新財報信息匯總可知，雖然目前汽車需求維持穩定，但2024H1汽車領域持續的庫存去化或將影響頭部廠商營收及利潤增長。 2021Q1-2023Q4全球頭部車規級MCU廠商平均庫存走勢 資料來源：各公司財報、富昌電子、艾睿、芯八哥整理 訂單維持穩定，全年預期樂觀。就當前頭部MCU原廠的訂單及未來預期看，2024Q1汽車芯片訂單需求維持穩定，但展望全年汽車需求維持樂觀預期。 從龍頭廠商發展預期看，包括英飛凌、恩智浦及ST等均看好下半年MCU等為代表的車規級芯片需求增長，TI更是表態持續加大對于汽車市場投資力度。 國內領先車規級MCU廠商國芯科技3月披露的信息顯示，目前汽車電子MCU芯片去庫存正在加速進行，市場需求正在回暖，汽車電子MCU芯片的需求正在逐步提升。其認為國產替代仍將是我國汽車電子芯片的市場趨勢之一。此外，國產消費類MCU龍頭兆易創新表示MCU整體價格已逐步趨穩，看好汽車市場需求。 資料來源：各公司財報、芯八哥整理 頭部車規級MCU芯片廠商“大比武” 1、經營對比：“強者恒強”格局持續，國產芯未來可期 營收規模頭部大廠“強者恒強”。根據對全球16多家涉及車規級應用的頭部MCU廠商經營情況進行梳理，以TI、英飛凌、ST及恩智浦等為代表的頭部廠商營收規模均超過或接近千億元，瑞薩、微芯科技等營收也在500-900億元區間，穩居第一梯隊水平。國內廠商包括兆易創新、比亞迪半導體、杰發科技及國芯科技等營收均在百億元以內，大部分廠商營收體量低于15億元，與TI、英飛凌等一線大廠差距明顯。明顯看出，行業“強者恒強”趨勢明顯。 資料來源：各公司財報、芯八哥整理
車規級應用廠商經營維持高增長。從主要車規級MCU營收及凈利潤增速看， 2023年受終端需求疲軟及庫存去化影響，主要車規級MCU廠商營收及凈利潤均受到不同程度影響。具體看，英飛凌、恩智浦及ST為代表的車規類應用為主廠商受汽車需求高景氣度影響，2023年凈利潤及營收保持中高速增長，TI、微芯等為代表廠商主要受工業類需求疲軟拖累，2023年業績存在一定下調。 國內廠商方面，包括兆易創新、中穎電子、中微半導、芯海科技及復旦微電等MCU廠商主要以消費類、家電應用為主，營收不可避免受消費類需求低迷影響。總的來看，2023年從頭部MCU營收增長質量看，車規級應用仍維持高景氣度，工業、消費及家電等需求相對低迷。 資料來源：各公司財報/業績快報（具體數據以各公司正式公布的定期報告為準）、芯八哥整理 國產廠商在研發投入上后者居上。研發作為衡量各廠商長遠發展的核心指標之一，從近幾年車規級MCU廠商研發占比看，以英飛凌、恩智浦為代表的車規MCU頭部廠商研發支出占比集中在10%-20%區間，已經屬于較高的支持比例。國內廠商作為后起者，如國芯科技（2023Q3）、芯海科技等2023年研發支出超過40%，其他國產廠商也在15%-30%區間。值得關注的是，國芯科技2023Q3數據高達47.47%，研發投入接近營收的一半，這或許是該廠商近年來在中高端車規級MCU取得較大突破的“根源”。 資料來源：各公司財報、芯八哥整理 綜上，從車規級MCU廠商營收及利潤來看，以TI、英飛凌、ST、恩智浦、瑞薩及微芯科技等大廠穩居第一梯隊，國產廠商仍處于早期階段，雖然營收差距 ，但隨著國內終端汽車需求及國產替代推進，未來增長潛力巨大。 同時，值得關注的是，以國芯科技、芯海科技、復旦微等為代表的后起廠商，在研發支出上保持高位，長遠來看其將在車規級芯片國產替代浪潮中占據一定優勢。 2、國產替代：重點國產車規MCU芯片廠商發展分析 車規級MCU自研內核成大趨勢。從國內外車規級MCU廠商主要采用的MCU內核情況來看，ARM Cortex-M系列授權內核應用較廣。國外MCU廠商多采用自研內核，并且在對汽車功能安全需求較高的領域，如意法半導體和恩智浦基于PowerPC指令集架構的e200系列內核、英飛凌自研的TriCore內核、瑞薩自研的RH850內核、德州儀器自研的C28x內核等占據了主導地位。 從國內廠商看，國芯科技是國內少數在中高端32位MCU領域均擁有自研內核廠商。雖然自研內核需要前期大量的研發投入，但長期看自研內核有利于產品的優化升級和提升自身產品附加值。同時，在當前國內核心IP技術受制于國外廠商的背景下，以國芯科技等為代表的公司開發的CPU IP 儲備對我國MCU產業實現核心內核IP技術的自主、安全、可控，具有重要的戰略意義和產業價值。 資料來源：各公司財報/官網、芯八哥整理 部分國產廠商實現規模量產。一直以來，全球車規級MCU生產主要由瑞薩、英飛凌及恩智浦等頭部MCU廠商壟斷，其2023年車規級MCU出貨量超過14億顆以上。受終端需求帶動及“缺芯”影響，2022年以來國產車規級MCU新品迎來爆發，包括國芯科技、杰發科技、芯旺微、比亞迪半導體、芯馳科技等均實現了百萬顆以上的規模出貨量，包括兆易創新、中穎電子等消費電子/工業/家電領域頭部廠商2023年也逐步實現了小批量生產。 資料來源：芯八哥整理 高端應用方面，近年來主要由國芯科技、芯馳科技等在ADAS、動力總成、底盤控制器及域控制器等中高端應用實現突破。另外在車規安全芯片方面，早在2022年國芯科技披露信息顯示，其CCM3310S-T、CCM3310S-H車規級芯片滿足ACS-EAL5+等級要求，達到目前國內安全芯片在汽車行業專業安全認證方面的最高等級。 資料來源：芯八哥整理 3、未來前景：最具潛力車規級MCU品類及典型國產廠商 按應用領域劃分，汽車MCU又可以分為車身域、動力域、底盤域、座艙域和智駕域。從單車MCU附加值看，座艙域和智駕域對MCU有較高的運算能力及高速通信需求，單芯片ASP（平均售價）最高，目前主要量產國產廠商有國芯科技、芯馳科技等；動力域及底盤域涉及駕駛安全，對于MCU的工作溫度和功能安全等級要求非常高，因此單芯片ASP（平均售價）集中在3-20美元/顆區間，附加值較高，主要國產廠商國芯科技及芯旺微等；車身域MCU是目前進入門檻相對較低的領域，利潤相對微薄，也是杰發科技、比亞迪半導體及芯旺微等出貨量較大的國產廠商目前主要的發力市場，單芯片ASP（平均售價）最低。 資料來源：芯八哥整理 目前在車身域MCU為代表的入門級品類中，以國芯科技、比亞迪半導體、杰發科技及芯旺微為代表的國產廠商基本達到瑞薩等為代表的頭部行業平均水平，在產品性價比方面優勢明顯，也是目前國產車規級MCU主要應用市場。如杰發科技AC7840x系列出貨量增長較快，國芯科技在CCFC2012BC系列等部分指標優于恩智浦、瑞薩等標桿廠商產品，出貨量也持續增長。 資料來源：同行業可比產品的公開數據手冊、芯八哥整理 在動力總成等中高端應用領域，國內主要有國芯科技及比亞迪半導體等廠商實現了部分規模量產，但比亞迪半導體主要以自用為主，公開市場上國芯科技為代表廠商近年來發展較快。此外，包括杰發科技、中微半導體及兆易創新等也在積極布局該細分應用市場。其中，以國芯科技已公布的CCFC2003PT、CCFC2007PT、CCFC2013PT、CCFC3008PT等數據看，其多數指標與同行業可比產品處于同一水平，部分指標優于英飛凌等同行業可比產品。 資料來源：同行業可比產品的公開數據手冊、芯八哥整理
從線控底盤等為代表的底盤域應用看，根據芯八哥不完全統計梳理，目前國內主要實現規模量產的廠商有國芯科技和芯旺微等，如國芯科技CCFC3007PT、CCFC3008PT、CCFC2017BC、CCFC2016BC等料號主要對標S32K312、S32K322、S32K324（恩智浦）及TC23X 、 TC32X（英飛凌）等頭部廠商標桿產品，其在部分參數水平上達到了主流標準，目前已逐步導入國內頭部主機廠及Tier1。
資料來源：同行業可比產品的公開數據手冊、芯八哥整理
隨著汽車電子化和智能化的趨勢越來越明顯，越來越多的汽車制造商將ZCU（區域控制器，Zonal Control Unit）作為其電子控制系統的核心模塊之一，市場需求保持保持高速增長的趨勢。目前，包括博世（Bosch）、德爾福（Delphi）等主流Tier1的ZCU模塊主要采用恩智浦及ST等頭部廠商方案，國內作為新能源汽車核心市場之一，近年來如國芯科技、芯馳科技等均實現了規模量產，杰發科技也逐步布局這一塊細分市場。從具體產品看，國芯科技連續推出了CCFC3007BC、CCFC3007PT等多個產品，在國產廠商量產中取得一定先發優勢。
資料來源：同行業可比產品的公開數據手冊、芯八哥整理
最后，從單車MCU附加值較高的輔助駕駛領域看，目前業內主要以恩智浦S32K3xx、英飛凌TC397、 TC297等主流方案為主，國內廠商在該領域仍處于早期布局階段，量產廠商較少，根據芯八哥不完全統計，主要量產的廠商有國芯科技的CCFC3007BC、CCFC3007PC、CCFC3007PT，以及國芯科技正在研發的CCFC3012PT、CCFC3009PT等，其他如芯馳科技初步實現小批量應用，杰發科技等仍處于量產早期階段。
資料來源：同行業可比產品的公開數據手冊、芯八哥整理
綜上，以瑞薩、英飛凌、恩智浦及ST為代表的MCU廠商主導全球車規級MCU市場，國內以國芯科技、杰發科技、比亞迪半導體及芯旺微等雖然占比仍較低，但隨著國內新能源汽車崛起，國產替代從入門級車身域逐步向動力、底盤及ADAS等中高端應用逐步推進。芯八哥建議重點關注國芯科技、芯馳科技等中高端應用實現突破的重點廠商。 未來車規級MCU芯片發展趨勢展望 近年來，汽車向電動化、智能化、網聯化快速發展，汽車以電能為基礎從傳統運載工具向智能化、網聯化移動終端升級，有望帶動車規級 MCU 持續放量，預計未來五年全球車規級MCU市場規模年復合增速超9%，中國市場將超過12%。 長遠來看，車規級MCU未來主要有以下幾大值得關注的發展趨勢： 1、汽車“三化”進程加速帶動車規級 MCU 單車用量增長 總的來看，隨著以中國市場為代表的全球汽車產業“三化”進程加速，提高了汽車電子在新能源整車制造中的成本比重，拓寬了車規MCU的成長空間。未來隨著智能駕駛級別不斷升高，智能座艙體驗不斷升級，會有愈來愈多的場景需要高性能的MCU來支持復雜的計算和實時的操作，有望推動車規級MCU量價齊升。
2、支持 AUTOSAR 標準的車規級 MCU 成為發展趨勢
汽車電子電氣架構的變革使得汽車由機械驅動的硬件向軟件驅動的電子產品演進，“軟件定義汽車”的趨勢愈發明顯。傳統的軟件架構和開發模式函待更新迭代，AUTOSAR（Automotive Open System Architecture，汽車開放系統架構）作為目前為止最符合 ISO 26262 功能安全設計要求的軟件設計架構之一，有利于汽車嵌入式系統軟硬件耦合度降低。從全球核心廠商布局看，未來支持 AUTOSAR標準的車規級 MCU 將成為業內公司保持市場競爭力的關鍵之一。國產廠商方面，目前國芯科技與經緯恒潤已經合作推出了基于CCFC2012BC系列的AUTOSAR CP解決方案，芯旺微的廠商也在布局符合AUTOSAR 標準的 MCU 底層驅動軟件。
資料來源：國芯科技
3、國際貿易摩擦頻發，車規級MCU等國產替代勢在必行
近年來，國內MCU行業發展勢頭迅猛，尤其在中高端的車規級應用領域取得較大突破。但國內作為全球最大的新能源汽車市場，以MCU為代表的車規級芯片嚴重依賴進口，在“缺芯”、貿易摩擦頻繁背景下，國內的汽車主機廠及Tier1也意識到芯片自主、安全、可控的重要性，逐步加大向國內 MCU 廠商的采購，構建更加合理的汽車芯片供應鏈體系，為國內車規級MCU廠商帶來全新的客戶導入、市場拓展機遇。
