汽車電子專題報告汽車MCU：電動智能提升用量，功能升級抬高均價MCU（微控制器）為一類輕量化的計算芯片，在單芯片上實現(xiàn)基礎(chǔ)的計算機(jī)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于汽車電子電控。MCU（MicrocontrollerUnit）即微控制器，又稱微控制單元或單片機(jī)，是把微處理器的頻率和規(guī)格適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、閃存、計數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換、串口等集成到單一芯片上，形成的芯片級計算機(jī)。MCU是許多電子設(shè)備的控制核心，因其高性能、低功耗、可編程、靈活性，在消費電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、汽車電子和通信等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。汽車所有電子電控均需用到電子控制單元（ECU），而每個ECU均需要至少一顆MCU作為核心控制芯片。我們認(rèn)為汽車MCU將在智能電動化趨勢下迎來量價齊升機(jī)遇，下面從量和價兩個角度分析。量的維度：單車MCU用量從幾十到幾百顆不等，后續(xù)將受益于智能化、電動化。根據(jù)中國市場學(xué)會汽車營銷專家委員會研究部的數(shù)據(jù)，普通傳統(tǒng)燃油汽車平均單車搭載ECU70個；豪華傳統(tǒng)燃油汽車平均單車搭載ECU150個，新增的MCU主要用于提升乘駕體驗（座椅按摩、中控娛樂）、車身穩(wěn)定性與安全性等；智能汽車平均單車搭載ECU300個，新增的MCU主要用于自動駕駛相關(guān)硬件控制。汽車MCU用量提升的推動因素：智能化及電動化。智能化：當(dāng)前汽車行業(yè)仍處于中低等級自動駕駛滲透率快速提升階段，ECU及MCU用量均持續(xù)提高；我們預(yù)計2025年以后，行業(yè)將進(jìn)入高等級自動駕駛發(fā)展階段，集中式架構(gòu)及域控制器的應(yīng)用將顯著減少ECU用量，但MCU用量或?qū)⑾鄬ζ椒€(wěn)。目前L2及以下ADAS硬件方案仍采用分布式架構(gòu)，即便在中高級別自動駕駛中，寶馬、奧迪等傳統(tǒng)大廠仍以分布處理器“疊羅漢”方式實現(xiàn)L3級ADAS功能，因此自動駕駛應(yīng)用會提升MCU應(yīng)用數(shù)量。而集中式架構(gòu)也不會導(dǎo)致MCU數(shù)量需求的顯著下降，如特斯拉的底盤控制系統(tǒng)，ECU數(shù)量由14個簡化為3個，但每個ECU中包含3-4個MCU，除極個別基礎(chǔ)功能MCU（如車門車窗）有望在集中式架構(gòu)下發(fā)生融合，出于安全冗余的考慮，ECU融合并不會帶來車身及底盤相關(guān)MCU數(shù)量的降低，但部分MCU功能會被弱化，僅保留執(zhí)行功能，運算統(tǒng)一由集中式域控制器負(fù)責(zé)。2）電動化：三電系統(tǒng)的電控需求增加。電動車對MCU需求的提升主要體現(xiàn)在：

i）電池管理系統(tǒng)（BMS）需要對充放電、溫度控制、電池間均衡進(jìn)行控制，其中主控面板需要一顆MCU，每個從控面板也需要一顆MCU，因此MCU數(shù)量會顯著增加。ii）整車控制器（VCU），電動車的動力系統(tǒng)相較燃油車更為復(fù)雜，能量管理必須增加一個整車控制器，同時需要配備32位高階MCU芯片，數(shù)量依據(jù)車廠方案不同而各異。iii）引擎控制器/變速箱控制器（存量替換），電動車的逆變器控制MCU會替代燃油車的引擎控制器，由于電動機(jī)轉(zhuǎn)速較高，需要經(jīng)過減速器減速，其配備的MCU控制芯片替換了燃油車的變速箱控制器。價的維度：32位高階MCU占比提高，帶動整體ASP提升。汽車MCU主要包含8/16/32位三種。1）8位MCU，主要應(yīng)用于車體的各個次系統(tǒng)，包括風(fēng)扇控制、空調(diào)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。一般價格小于1美元。2）16位MCU，主要應(yīng)用為動力傳動系統(tǒng)，如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)等；也適合用于底盤機(jī)構(gòu)上，如懸吊系統(tǒng)、電子式動力方向盤、扭力分散控制和電子幫輔、電子剎車等。一般價格在1~5美元之間。3）32位MCU，主要應(yīng)用包括儀表板控制、車身控制、多媒體信息系統(tǒng)（TelemaTIcs）、引擎控制以及新興的智能性和實時性的安全系統(tǒng)及動力系統(tǒng)，如預(yù)碰撞（Pre-crash）、自適應(yīng)巡航控制（ACC）、駕駛輔助系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序等安全功能以及復(fù)雜的X-by-wire等傳動功能。一般價格在5~10美元之間，部分高端產(chǎn)品在10美元以上。伴隨汽車電子電控功能日趨復(fù)雜，疊加電子電氣架構(gòu)集中化的趨勢，車載MCU中32位占比提高，帶動整體ASP提升。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：海外巨頭引領(lǐng)，國內(nèi)初步滲透全球MCU市場規(guī)模平穩(wěn)增長，汽車MCU增速快于行業(yè)。根據(jù)ICinsights數(shù)據(jù)，2021年全球MCU銷售額達(dá)到196億美元，同比增加23%，未來5年CAGR預(yù)計為6.7%，2026年銷售額將達(dá)到272億美元。2021年MCU總出貨量為309億顆，同比增長12%，未來五年CAGR預(yù)計為3.0%，2026年將達(dá)到358億顆。2021年全球MCU市場ASP逆轉(zhuǎn)了20年來的下行趨勢，上漲10%至0.64美元，主要因為供貨緊張，32位等高階MCU需求的提升將為ASP增長提供長期動力，未來五年，ASP預(yù)計以3.5%的復(fù)合年增長率增長至0.76美元。全球MCU市場中，汽車MCU銷售額為76億美元，約占39%，另外46%來自通用嵌入式應(yīng)用MCU（包括智能手機(jī)、計算機(jī)和外圍設(shè)備、工業(yè)用途和消費產(chǎn)品），其余來自智能卡市場（銀行卡、公交卡、身份證等）及其他用途。未來五年，汽車MCU銷售額預(yù)計將以7.7%的復(fù)合年增長率增長，稍快于MCU行業(yè)增速，至2026年銷售額將增長至110億美元。中國MCU市場規(guī)模尚小，汽車MCU占比較低。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2021年中國MCU銷售額（本文中如未作特殊說明，中國MCU銷售額指國內(nèi)生產(chǎn)的MCU銷售額）達(dá)到46億美元，同比增加8.3%，全球占比23.3%，未來5年CAGR預(yù)計為8.5%，2026年銷售額將達(dá)到69億美元，全球占比提升至24.8%。中國MCU市場中，汽車MCU銷售額為6.8億美元，約占15%。未來五年，汽車MCU銷售額預(yù)計將以5.3%的復(fù)合年增長率增長，至2026年銷售額將增長至8.8億美元。全球MCU市場以汽車、工控應(yīng)用為主，國內(nèi)MCU集中于消費電子市場。需求端，據(jù)ASPENCORE，2019年全球MCU市場下游消費以汽車電子、工控為主，分別占比為33%、25%；國內(nèi)MCU消費以消費電子為主（26%），其次是計算機(jī)（18%）及汽車領(lǐng)域

（16%），與全球情況略有不同。其中，消費電子包括洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、吸塵器、電冰箱、家用影音娛樂系統(tǒng)、智能音箱、AR/VR等，工業(yè)領(lǐng)域包括工業(yè)傳感、電機(jī)控制、步進(jìn)馬達(dá)、儀器儀表等，汽車領(lǐng)域包括汽車動力總成和安全控制系統(tǒng)等。歐美龍頭遙遙領(lǐng)先，國內(nèi)廠商正從通用型市場追趕，車載市場初步開始滲透。根據(jù)IHS，2020年MCU全球行業(yè)CR8=83%，行業(yè)集中度較高。在MCU芯片技術(shù)領(lǐng)域，低端MCU產(chǎn)品如4位、8位、16位國內(nèi)自給率較高，中高端MCU市場則主要被微芯科技（Microchip）、意法半導(dǎo)體（ST）、瑞薩（Renesas）、恩智浦（NXP）、英飛凌（Infineon）等國外大廠壟斷。根據(jù)CSIA，2019年中國MCU市場份額排名前列的包括瑞薩電子（17.1%）、NXP

（14.5%）、意法半導(dǎo)體（8.5%）、微芯科技（7.7%）等公司，合計份額接近50%，而國內(nèi)廠商尚未進(jìn)入前列，具有較大的替代空間。產(chǎn)業(yè)變化：供需緊缺持續(xù)，國產(chǎn)替代推進(jìn)我們詳細(xì)梳理了MCU原廠端及渠道端的價格及交期以及供需兩端的制造擴(kuò)產(chǎn)和整車需求，整體來看，全球汽車MCU供貨緊缺持續(xù)，國內(nèi)廠商有望借機(jī)導(dǎo)入整車廠供應(yīng)鏈并逐步提升份額。從MCU產(chǎn)業(yè)鏈來看，原廠位于中游位置，上游主要有原材料廠商、設(shè)備廠商等，F(xiàn)abless型相比IDM型額外需要晶圓代工廠商支持，下游通過經(jīng)銷商向終端應(yīng)用分散，包括汽車、工控、消費、通信等不同領(lǐng)域。MCU原廠端：2021年以來，海外主流MCU廠商多次漲價，2021H1主要因為供需緊張，2021H2至2022Q1疊加上游原料、加工、物流等成本上行。2020年初，全球新冠疫情爆發(fā)，各個領(lǐng)域供需均受到嚴(yán)重沖擊；2020H2后疫情恐慌趨緩，需求端受經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、居家辦公催生的宅經(jīng)濟(jì)以及新能源汽車等新型應(yīng)用驅(qū)動回歸景氣，且部分終端廠商積極備貨導(dǎo)致訂單激增，然供給端由于8英寸晶圓產(chǎn)能緊缺、物流發(fā)貨受限等導(dǎo)致產(chǎn)品供應(yīng)有限，MCU行業(yè)嚴(yán)重供不應(yīng)求，原廠產(chǎn)品價格上漲成為主旋律。意法半導(dǎo)體、英飛凌、瑞薩、微芯、恩智浦等國際MCU巨頭2021年初起多次發(fā)布漲價公告，主要因需求強(qiáng)勁造成供應(yīng)鏈短缺，原料、晶圓、封測、物流等成本持續(xù)上行，且部分IDM型MCU原廠亦有制造端擴(kuò)產(chǎn)投資，漲價范圍基本覆蓋全產(chǎn)品線。根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，原廠MCU產(chǎn)品價格整體平均每季度提價10%左右。MCU原廠端對比：汽車占比高的廠商業(yè)績景氣度更高，消費占比高的廠商景氣度已有所回落。瑞薩電子是全球領(lǐng)先的MCU廠商，產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)控制、基礎(chǔ)設(shè)施、消費等，2021年營收中汽車電子占比高達(dá)46.48%；應(yīng)廣科技是中國臺灣專業(yè)微控制器IC設(shè)計的領(lǐng)先廠商，2020年營收近乎100%來自消費電子市場。從兩者季度營收環(huán)比數(shù)據(jù)來看：1）2021H1，兩家企業(yè)營收均環(huán)比增長且應(yīng)廣科技增幅更大，反映消費供需更為緊張：由于MCU上游供給與下游需求嚴(yán)重不匹配，推動原廠產(chǎn)品量價齊升，瑞薩電子、應(yīng)廣科技月度營收均呈環(huán)比增長，瑞薩電子2021Q1/Q2營收分別環(huán)比+6%/+7%，應(yīng)廣科技2021Q1/Q2營收分別環(huán)比+9%/+18%，反映下游快速復(fù)蘇且消費電子市場增速高于汽車、工控等市場。2）2021H2，瑞薩電子營收持續(xù)環(huán)比大幅提升，應(yīng)廣科技營收出現(xiàn)環(huán)比下滑，反映汽車供需緊張仍持續(xù)：瑞薩電子2021Q3/Q4營收分別環(huán)比+19%/+22%，應(yīng)廣科技2021Q3/Q4營收分別環(huán)比+7%/-6%，說明下游應(yīng)用中消費電子需求表現(xiàn)疲軟，導(dǎo)致應(yīng)廣科技營收環(huán)比下行；汽車電子、工控等領(lǐng)域需求持續(xù)上行，瑞薩電子業(yè)績環(huán)比快速提升。渠道端：渠道價格是實際供需錯配的放大器，2022Q1再漲價表明下游需求提升。MCU渠道價格、交期指由經(jīng)銷商向終端廠商出貨時的價格、交期，是跟蹤MCU行業(yè)景氣度的核心指標(biāo)之一，其由下游終端需求強(qiáng)度以及發(fā)貨物流情況決定，同時也受到上游MCU原廠供給情況影響。我們以意法半導(dǎo)體（如STM32F103RCT6、STM32F103RET6等）、兆易創(chuàng)新（如GD32F103VCT6、GD32F103RBT6等）主流MCU產(chǎn)品月度價格、海外MCU原廠季度交期的波動情況追蹤MCU渠道的整體趨勢，縱向分析不同時期MCU渠道價格、交期的變動：20H2：供不應(yīng)求，渠道價格環(huán)比+10%~100%，交期環(huán)比略有延長。從下游終端需求來看，整體疫情恐慌趨緩，各個市場需求由降轉(zhuǎn)升、穩(wěn)步復(fù)蘇，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。從物流情況來看，疫情好轉(zhuǎn)緩解交運壓力，港口通航逐步開放。從上游原廠供給來看，由于疫情后復(fù)工復(fù)產(chǎn)需要調(diào)整時間，疊加全球8吋晶圓（MCU主要代工產(chǎn)線）產(chǎn)能本身較為吃緊，擴(kuò)產(chǎn)需要建設(shè)時間且意愿有限，8吋晶圓ASP逐季環(huán)比提升，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。基于以上影響，海外MCU產(chǎn)品20H2渠道價格較20H1普遍提升約50~100%，而國內(nèi)產(chǎn)品價格提升約10%~40%；NXP、瑞薩MCU產(chǎn)品交期基本持平，微芯、意法MCU產(chǎn)品交期環(huán)比略有延長。21H1：供需缺口加大，渠道價格環(huán)比+300~800%，交期環(huán)比嚴(yán)重拉長。從下游終端需求來看，伴隨疫情步入常態(tài)化、居家辦公催生宅經(jīng)濟(jì)以及新能源汽車等創(chuàng)新應(yīng)用興起，各個市場需求進(jìn)一步復(fù)蘇，終端廠商亦加大訂單需求彌補(bǔ)庫存以應(yīng)對未來需求，且經(jīng)銷商受“牛鞭效應(yīng)”影響亦有囤貨意向，整體需求情況遠(yuǎn)超預(yù)期，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。從物流情況來看，由于貿(mào)易往來激增，運輸成本持續(xù)環(huán)比攀升，21H1貨柜平均運價約為20H2的2倍以上，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。從上游原廠供給來看，意法半導(dǎo)體法國工廠疫情期間縮產(chǎn)50%且出現(xiàn)工人罷工事件，日本AKM晶圓廠失火、瑞薩NAKA工廠遭受地震影響，美國得州暴雪大規(guī)模停電影響NXP、英飛凌等廠商產(chǎn)能，IDM及代工廠生產(chǎn)進(jìn)度受到嚴(yán)重沖擊，上游晶圓產(chǎn)能雪上加霜，8吋晶圓ASP環(huán)比提升幅度擴(kuò)大，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。基于以上影響，海外MCU產(chǎn)品21H1渠道價格較20H2普遍提升約300%~800%，而國內(nèi)MCU產(chǎn)品價格提升約300%~500%；海外MCU巨頭產(chǎn)品交期嚴(yán)重拉長，其中意法半導(dǎo)體產(chǎn)品進(jìn)入緊缺，而微芯產(chǎn)品最長交期達(dá)55周。21H2：需求出現(xiàn)分化，渠道價格相對平穩(wěn)，然貿(mào)易物流受阻，交期環(huán)比進(jìn)一步拉長。從下游終端需求來看，宅經(jīng)濟(jì)紅利縮窄，手機(jī)、IoT等消費電子市場需求增速放緩，但汽車電子、工控等維持較高景氣，市場需求出現(xiàn)分化但整體仍較旺盛。從物流情況來看，海運價格延續(xù)環(huán)比翻番式增長，自2021年7月以來亞馬遜大規(guī)模查封店鋪（涉及較多中國賣家），貿(mào)易嚴(yán)重受阻，經(jīng)銷商開始拋售積貨，導(dǎo)致MCU渠道價格下降。從上游原廠供給來看，晶圓產(chǎn)能仍維持緊缺，8吋晶圓ASP維持環(huán)比提升趨勢?；谝陨嫌绊懀琈CU渠道價格在21Q3維持上升趨勢，但21Q4因需求分化及貿(mào)易受挫而快速下降；海外MCU巨頭產(chǎn)品交期進(jìn)一步拉長，NXP產(chǎn)品進(jìn)入緊缺。22Q1：終端需求分化，渠道價格漲跌不一，交期環(huán)比維持高位。從下游終端需求來看，消費電子等需求相對疲軟，汽車電子、工控醫(yī)療維持景氣，市場整體增速放緩且持續(xù)分化，導(dǎo)致汽車電子、工控醫(yī)療相關(guān)MCU渠道價格提升、交期延長。從物流情況來看，海運價格環(huán)比略有下降，物流壓力減輕。從上游原廠供給來看，意法半導(dǎo)體、微芯等多家廠商因原料、加工成本上升而持續(xù)漲價，反映晶圓產(chǎn)能仍維持緊缺，導(dǎo)致MCU渠道價格提升、交期延長。基于以上影響，部分MCU價格出現(xiàn)回升，但增速不如21H1；交期環(huán)比維持高位，NXP、ST產(chǎn)品處于緊缺，微芯、瑞薩產(chǎn)品最長交期達(dá)52/45周。渠道端拆分：中高端產(chǎn)品價格更為堅挺，國內(nèi)廠商跟隨海外漲價但幅度有限。我們根據(jù)內(nèi)核規(guī)格（ARMCortex-M0/M0+為低端，M23/M3為中端，M4/M4F/ARM7為高端）、提供廠商（海外/國內(nèi)）將MCU進(jìn)行分類，進(jìn)一步分析渠道價格波動特點：對比低/中/高端MCU：中高端產(chǎn)品價格更為堅挺。20H2-21H2期間，MCU市場嚴(yán)重供不應(yīng)求，各產(chǎn)品價格持續(xù)提升，隨后受需求波動和物流影響又出現(xiàn)回落。21H1相對20H1漲幅，低端產(chǎn)品漲價幅度普遍在100%~500%之間，而中高端產(chǎn)品漲價幅度普遍在300%~1000%之間，反映中高端產(chǎn)品較低端產(chǎn)品更為緊缺；

對比價格波動情況，低端產(chǎn)品價格在21Q2初就由漲轉(zhuǎn)跌，而中高端產(chǎn)品價格在21Q3末才開始回落，反映中高端產(chǎn)品價格更為堅挺。對比海外/國內(nèi)MCU：產(chǎn)品價格同趨勢變動，但國內(nèi)漲價相對滯后且幅度有限。對比海外/國內(nèi)價格變動趨勢，國內(nèi)產(chǎn)品與海外產(chǎn)品價格同趨勢波動，但國內(nèi)產(chǎn)品漲價相對海外滯后1-2月且幅度低于海外產(chǎn)品，這主要由于國內(nèi)廠商普遍采取跟隨海外巨頭策略，且較緩和的漲價有利于取代海外廠商份額。聚焦高端產(chǎn)品，雖然21Q4整體MCU價格普遍下跌，海外高端產(chǎn)品價格依然維持高位，這主要因高端市場由海外少數(shù)巨頭把控，競爭壁壘較高，價格也更為堅挺。制造端：IDM及代工廠MCU擴(kuò)產(chǎn)有限，預(yù)計供給緊張持續(xù)。車用芯片的規(guī)格主要是8英寸晶圓，部分廠商開始向12英寸平臺遷移。據(jù)臺灣資策會MIC表示，車用芯片IDM制造廠委外比重約15%，委外產(chǎn)品以MCU為主，其中約70%的部分由臺積電制造代工。我們梳理了臺積電和主要MCU廠商的擴(kuò)產(chǎn)計劃，其中臺積電通過擴(kuò)產(chǎn)和重新分配產(chǎn)能的方式應(yīng)對汽車芯片供給缺口，而主要IDM廠商擴(kuò)產(chǎn)計劃集中于12英寸，8英寸擴(kuò)產(chǎn)較少。根據(jù)SUMCO2018年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，8寸晶圓需求占汽車半導(dǎo)體需求中的79%，12寸晶圓需求占比僅12%。對應(yīng)的晶圓需求方面，根據(jù)SUMCO的測算，2018年汽車半導(dǎo)體晶圓總需求約200萬片/月，其中8寸片約160萬片/月，到2022年整體需求有望增長至約315萬片/月，其中8寸片需求達(dá)到240萬片/月。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2013-2019年，全球8英寸晶圓產(chǎn)能CAGR僅約3%，2019年仍然不足每月600萬片。8英寸投入產(chǎn)出比低于12英寸，二手設(shè)備采購困難是新產(chǎn)能增量不足的主要原因。整車廠需求端：缺芯仍影響交付，部分公司公告減產(chǎn)或減配交付。復(fù)盤歷史，2020年初疫情影響全球汽車及電子產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)銷售，2020H2開始汽車需求快速復(fù)蘇，而整車廠芯片庫存不足，導(dǎo)致2021H1的缺芯問題，而缺芯也導(dǎo)致2021H1全球及國內(nèi)汽車月度銷量相對走弱；2021H2開始缺芯略有緩解，全球及國內(nèi)汽車銷量逐月向好；2022年初以來，整車廠普遍加大訂單，而上游芯片產(chǎn)能仍相對緊張。我們統(tǒng)計了國內(nèi)外主流整車廠，其中大眾、福特、豐田、通用、寶馬等均表示仍存在芯片短缺情況，導(dǎo)致汽車減產(chǎn)或減配交付。沃爾沃表示半導(dǎo)體供應(yīng)和產(chǎn)量正逐步改善，然而這一趨勢還未能解決公司當(dāng)前的困境。此外，我們關(guān)注到疫情、俄烏沖突等導(dǎo)致部分工廠停產(chǎn)，或?qū)⒂绊懼衅谛枨?，須關(guān)注后續(xù)進(jìn)展。投資分析兆易創(chuàng)新：公司為國內(nèi)高性能通用MCU領(lǐng)跑廠商，產(chǎn)品適用于工業(yè)自動化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居家