汽車是國(guó)內(nèi)MCU行業(yè)中占比最大且最具潛力的應(yīng)用場(chǎng)景，MCU是汽車控制的核心芯片。隨著智能汽車的發(fā)展，用戶對(duì)汽車的安全性、穩(wěn)定性、智能性不斷提出更新的要求，每一個(gè)車載功能的實(shí)現(xiàn)都需要復(fù)雜的芯片組和算法的穩(wěn)定支撐，MCU將會(huì)發(fā)揮更大的作用。這一發(fā)展趨勢(shì)對(duì)本土車規(guī)級(jí)MCU行業(yè)來講，既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。

國(guó)內(nèi)MCU產(chǎn)業(yè)有百億的市場(chǎng)空間，但競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，前八大廠商占據(jù)了近9成市場(chǎng)份額，且均為國(guó)外廠商。在汽車應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)仍由國(guó)外品牌壟斷。無論是從市場(chǎng)占有率還是技術(shù)先進(jìn)性上，海外的龍頭企業(yè)在現(xiàn)階段都占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。雖然，國(guó)產(chǎn)MCU企業(yè)數(shù)量并不占少數(shù)，但是大多聚焦在消費(fèi)級(jí)的賽道內(nèi)，真正能在工業(yè)控制、汽車電子這些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有效國(guó)產(chǎn)替代的鳳毛麟角。因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)亟待突破技術(shù)壁壘，打通產(chǎn)業(yè)生態(tài)，逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

在政策支持、供需推動(dòng)、技術(shù)迭代、資金扶植的共同作用下，車規(guī)級(jí)MCU的國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)主要存在于海外龍頭企業(yè)和本土企業(yè)之間，部分本土企業(yè)已推出車規(guī)級(jí)32位MCU并逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)有望繼續(xù)打破技術(shù)壁壘、看齊國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、打通產(chǎn)業(yè)生態(tài)，改變海外龍頭企業(yè)長(zhǎng)期壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。

我們認(rèn)為，雖然目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在車規(guī)級(jí)MCU領(lǐng)域所占據(jù)的市場(chǎng)份額較小，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間以及國(guó)產(chǎn)替代需求均較大，能夠更好發(fā)揮本土企業(yè)地緣優(yōu)勢(shì)并能提供可靠、定制化產(chǎn)品的公司有望持續(xù)突圍，并獲得更大的市場(chǎng)份額，建議關(guān)注比亞迪半導(dǎo)體、芯旺微電子、Chipways、極海半導(dǎo)體、航順芯片等公司的一級(jí)市場(chǎng)投資機(jī)會(huì)。

一、MCU是智能汽車的核心零部件

1.1

MCU廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)

微控制器（Micro-controller Unit，簡(jiǎn)稱MCU）是指把中央處理器的規(guī)格與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D轉(zhuǎn)換）、異步收發(fā)傳輸器（UART）、可編程邏輯控制器（PLC）以及各種輸入輸出結(jié)構(gòu)等整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，被廣泛地應(yīng)用在消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)和通信、工業(yè)、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)應(yīng)用的升級(jí)以及新興應(yīng)用的帶動(dòng)，仍在不斷觸發(fā)MCU潛力。 圖1 MCU產(chǎn)品示意圖

資料來源：MIKROE官網(wǎng) 常用的車用半導(dǎo)體芯片主要分為控制類半導(dǎo)體、功率類半導(dǎo)體和傳感器，MCU一般是用于汽車控制的核心芯片。IC Insight數(shù)據(jù)顯示，2019年車規(guī)級(jí)MCU銷售額占MCU總銷售額的39%，預(yù)計(jì)車規(guī)級(jí)MCU的需求和用量也將進(jìn)一步提升。對(duì)于智能汽車來講，車規(guī)級(jí)MCU的應(yīng)用范圍將更為廣泛，無論是簡(jiǎn)單的駕車操作，比如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、雨刷器、車窗控制、電動(dòng)座椅、空調(diào)等控制單元，還是到復(fù)雜且智能的車載功能，比如車身動(dòng)力、行車控制、信息娛樂、輔助駕駛等，每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都需要復(fù)雜的芯片組和穩(wěn)定的算法作為支撐。iSuppli報(bào)告稱，一輛汽車內(nèi)的半導(dǎo)體器件數(shù)量中，MCU芯片約占30%，平均每輛汽車大約需要70顆MCU，而一輛新能源汽車大約需要300多顆。 圖2 汽車MCU分布廣泛

資料來源：電子迷

1.2

MCU將是“汽車大腦”的重要組成

MCU作為汽車智能大腦，扮演核心的“思考、運(yùn)算、控制”的功能，隨著汽車的電子電器架構(gòu)向集中式演進(jìn)，MCU不僅需要繼續(xù)承擔(dān)色彩信息、空間信息等高維數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換和傳送功能，還需要承擔(dān)智能決策控制的核心角色，隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的逐步提高，MCU市場(chǎng)有望加速增長(zhǎng)。 以自動(dòng)駕駛車輛的電子控制系統(tǒng)為例。在駕駛過程中，各類傳感器會(huì)將采集的數(shù)據(jù)傳送給底盤系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和駕駛系統(tǒng)的MCU中，由MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換，并傳遞給中央系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算和駕駛決策制定，中央系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)將決策指令傳回到MCU中，由MCU傳達(dá)到底盤系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和駕駛系統(tǒng)中的執(zhí)行對(duì)象來進(jìn)行指令的執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)MCU對(duì)各個(gè)執(zhí)行對(duì)象的智能控制。 圖3 MCU成PC端與信息采集的核心樞紐

資料來源：電子迷-汽車電子版塊 以新能源汽車的車輛控制系統(tǒng)為例。整車控制器（Vehicle Controller Unit，簡(jiǎn)稱VCU）是實(shí)現(xiàn)整車控制決策的核心電子控制單元，是新能源汽車的中央控制單元。VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號(hào)來判斷駕駛員的駕駛意圖，并通過監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)（車速、溫度等）信息，由VCU判斷處理后，通過MCU向動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和車載電力系統(tǒng)工作模式的控制。 圖4 新能源汽車整車控制器示意圖

資料來源：經(jīng)緯恒潤(rùn)官網(wǎng)

二、行業(yè)整體處于導(dǎo)入期末期

根據(jù)IC Insight數(shù)據(jù)，2019年全球MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到204億美元，預(yù)估2022年MCU全球市場(chǎng)規(guī)模有望接近240億美元。 圖5 2015-2022全球MCU市場(chǎng)規(guī)模

資料來源：IC Insights，國(guó)泰君安證券研究 MCU應(yīng)用主要集中在汽車電子、工控、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)電子等領(lǐng)域，2019年市場(chǎng)占比分別33%、25%、23%和10%。 圖6 全球市場(chǎng)和中國(guó)市場(chǎng)的MCU應(yīng)用領(lǐng)域形成對(duì)比

資料來源：IHS，ASPENCORE，國(guó)泰君安證券研究 中國(guó)制造業(yè)的扎實(shí)基礎(chǔ)為MCU企業(yè)創(chuàng)造了廣闊的市場(chǎng)空間和優(yōu)越的成長(zhǎng)環(huán)境。2019年，國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)已達(dá)256億元，同比增長(zhǎng)達(dá)14%。其中，消費(fèi)電子的MCU市場(chǎng)占比最大；汽車電子排在第二位，占比16.2%。參照全球MCU市場(chǎng)格局，國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU發(fā)展廣闊且占比有望進(jìn)一步提升。據(jù)IC Insights預(yù)測(cè)，車規(guī)級(jí)MCU芯片銷售額將在2020年接近65億美元，隨后在2021-2023年漲幅逐步加大，2023年銷售額將達(dá)到81億美元。 圖7 2015-2022中國(guó)MCU市場(chǎng)預(yù)計(jì)呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)

資料來源：電子工程專輯，國(guó)泰君安證券研究 從技術(shù)成熟度角度來看，國(guó)內(nèi)MCU企業(yè)面對(duì)較高的技術(shù)門檻和嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，很難突破技術(shù)壁壘，所以技術(shù)成熟度較低。目前的產(chǎn)品多聚焦在8位/16位產(chǎn)品，32位高端產(chǎn)品仍有較大的鴻溝要跨過，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品僅有部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，相比國(guó)際巨頭仍有一定的技術(shù)代差。 從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情況來看，車規(guī)級(jí)芯片被國(guó)外芯片廠商壟斷多年，主要是恩智浦、英飛凌、TI等國(guó)際一流電子廠商。而國(guó)內(nèi)企業(yè)僅有比亞迪、兆易創(chuàng)新、芯旺微電子等企業(yè)能夠突破車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)并正在逐步提升量產(chǎn)。但是，國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU行業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)并未構(gòu)建完整，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力并不夠強(qiáng)，短時(shí)間較難取得市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)，目前仍處于跟跑階段。 綜上對(duì)市場(chǎng)規(guī)模、市場(chǎng)份額、技術(shù)成熟度、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情況等分析，我們判斷，車規(guī)級(jí)MCU行業(yè)仍處于導(dǎo)入期末期向成長(zhǎng)期過渡的階段，國(guó)產(chǎn)替代市場(chǎng)空間廣闊。 圖8 我國(guó)車規(guī)級(jí)MCU行業(yè)處于導(dǎo)入期末期

資料來源：國(guó)泰君安證券研究

三、多方驅(qū)動(dòng)國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU步入成長(zhǎng)階段

3.1

相關(guān)政策利好集成電路和車規(guī)級(jí)MCU行業(yè)

2020年10月，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035）》提到，以市場(chǎng)主導(dǎo)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、協(xié)調(diào)推進(jìn)、開放發(fā)展為基本原則，力爭(zhēng)經(jīng)過15年持續(xù)努力，使我國(guó)新能源汽車核心技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，我國(guó)進(jìn)入世界汽車強(qiáng)國(guó)行列。汽車電子作為新能源汽車的核心零部件，將成為半導(dǎo)體行業(yè)中極具發(fā)展活力與潛力的市場(chǎng)方向，強(qiáng)大的政策支持和產(chǎn)業(yè)的打通融合將推動(dòng)車規(guī)級(jí)MCU的成長(zhǎng)、發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 表1 相關(guān)政策大力支持MCU、智能汽車、新能源汽車及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展

資料來源：政府網(wǎng)站，國(guó)泰君安證券研究

3.2

國(guó)產(chǎn)替代需求推動(dòng)突破車規(guī)級(jí)MCU瓶頸

從目前國(guó)內(nèi)汽車的保有量來看，車規(guī)級(jí)MCU的需求將提升。同時(shí)，隨著汽車智能化程度的提高，車規(guī)級(jí)MCU的需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大，車規(guī)級(jí)MCU的數(shù)量和價(jià)值有望得到大幅提升，其中32位MCU用量的提升速度將會(huì)更快。但是，國(guó)內(nèi)MCU廠商在車規(guī)級(jí)MCU領(lǐng)域所占據(jù)的市場(chǎng)份額仍較小，考慮到中國(guó)半導(dǎo)體進(jìn)口受限的現(xiàn)狀，國(guó)產(chǎn)替代的需求日益增加。 表2 車規(guī)級(jí)MCU的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子類芯片

資料來源：電子產(chǎn)品世界，國(guó)泰君安證券研究 目前，車規(guī)級(jí)MCU的瓶頸較為明顯。一般而言，汽車電子產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比商業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)更加苛刻，對(duì)工作溫度、交付良率、工作壽命等方面的要求僅次于軍工級(jí)。例如，車規(guī)級(jí)MCU需要符合零失效的ISO-16949質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、AEC-Q100可靠性標(biāo)準(zhǔn)、ISO26262功能安全保證級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)等，使用周期15到20年，技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子類芯片。另外，生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)較為復(fù)雜，車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包含了從芯片設(shè)計(jì)、流片工藝、封裝測(cè)試到產(chǎn)品測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈的要求，只有具備豐富芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、全面產(chǎn)品質(zhì)量管控、充足人力物力的公司，才有可能研發(fā)出滿足汽車正常運(yùn)行需求的MCU芯片。 車規(guī)級(jí)MCU芯片研發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)門檻高、資金投入大，目前國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)仍然是瑞薩、恩智浦、德州儀器、英飛凌、賽普拉斯、意法半導(dǎo)體等國(guó)外半導(dǎo)體廠商的天下，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU企業(yè)也處于奮力追趕的階段。考慮到車規(guī)級(jí)MCU對(duì)穩(wěn)定性要求極高，產(chǎn)品一旦被車廠使用，就很難被替代；而且，由于車企的切換成本較高，一般不會(huì)輕易去更換其零部件產(chǎn)品，所以率先卡位十分重要。一旦初創(chuàng)企業(yè)可以突破車規(guī)級(jí)技術(shù)瓶頸、成功進(jìn)入市場(chǎng)，便可建立起極高的護(hù)城河，并進(jìn)入10-15年的穩(wěn)定供貨階段，很難被替換。這一特點(diǎn)使得國(guó)產(chǎn)MCU企業(yè)，有極大的機(jī)會(huì)通過突破車規(guī)級(jí)技術(shù)瓶頸來逐步滲透國(guó)內(nèi)廣闊的汽車電子市場(chǎng)。 表3 車規(guī)級(jí)MCU瓶頸較高

資料來源：電子產(chǎn)品世界，國(guó)泰君安證券研究

3.3

智能網(wǎng)聯(lián)推動(dòng)車規(guī)級(jí)MCU升級(jí)，32位已成主流發(fā)展方向

在ADAS以及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中，MCU主要配合負(fù)責(zé)感知的高算力MPU或SoC，根據(jù)當(dāng)前車輛的運(yùn)動(dòng)狀況和感知目標(biāo)進(jìn)行控制變量的計(jì)算。在汽車向智能化系統(tǒng)演變的過程中，行業(yè)和政策對(duì)于智能汽車安全性、環(huán)保性的規(guī)定越來越高，所以對(duì)MCU的控制運(yùn)算能力有了更高的要求。尤其是域控制器和眾多ECU的執(zhí)行架構(gòu)成為了汽車電子控制的主流架構(gòu)，其對(duì)算力、網(wǎng)絡(luò)接口的功能有了更高的需求，同時(shí)需要降低功耗，這對(duì)MCU芯片提出了更高的要求，也直接推動(dòng)了車規(guī)級(jí)MCU的升級(jí)。 從總線寬度方面，車規(guī)級(jí)MCU逐漸由8/16位升級(jí)到32位，32位MCU工作頻率大多在100-350MHz之間，處理能力和執(zhí)行效能比8/16位更好，其應(yīng)用也更為寬泛。此外，隨著先進(jìn)制程工藝的采用，32位MCU的成本逐年降低，價(jià)格上將更有競(jìng)爭(zhēng)力。未來，隨著汽車智能化程度的不斷增加，車規(guī)級(jí)MCU將向多功能集成及超低功耗方向發(fā)展，且使用數(shù)量將不斷增加；同時(shí)，大量使用的車載傳感器、車載攝像頭，也需要高性能的MCU來做模擬數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理與驅(qū)動(dòng)控制。因此，在未來更高階自動(dòng)駕駛等級(jí)的汽車中，加以多傳感器融合的大趨勢(shì)下，32位車規(guī)級(jí)MCU將成為主流產(chǎn)品。 表4 車規(guī)級(jí)MCU的應(yīng)用領(lǐng)域

資料來源：工研院，國(guó)泰君安證券研究 從工藝制程方面，目前主流為55nm工藝制程，未來40nm和22nm制程有望得到推廣。相對(duì)于目前集成電路5nm、3nm的先進(jìn)制程，40nm和22nm并不是前沿的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，但對(duì)于車規(guī)級(jí)MCU已經(jīng)足夠，這對(duì)中國(guó)相對(duì)滯后的半導(dǎo)體技術(shù)而言壓力較小。工藝越先進(jìn)的MCU動(dòng)態(tài)功耗越好，但靜態(tài)功耗反而會(huì)因此變差，市場(chǎng)普遍認(rèn)為40nm和22nm是非常適合MCU的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，在這兩個(gè)尺寸上面的MCU可以實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)。

3.4

資本市場(chǎng)逐漸入局，支持車規(guī)MCU產(chǎn)業(yè)發(fā)展

汽車電子是典型的高投入、長(zhǎng)周期的行業(yè)，近年來受到資本的持續(xù)關(guān)注。隨著車規(guī)級(jí)MCU國(guó)產(chǎn)替代需求的提升，以及未來自動(dòng)駕駛和新能源汽車的需求擴(kuò)張，資本主要關(guān)注具有較強(qiáng)研發(fā)能力、能夠研發(fā)車規(guī)級(jí)32位MCU的本土企業(yè)，其中Chipways、芯旺、比亞迪半導(dǎo)體等于近些年獲得較多融資，普遍被資本看好。 Chipways現(xiàn)已掌握32位車身MCU、域控制器MCU、新能源汽車電池組監(jiān)控傳感芯片BMSAFE、以及車聯(lián)網(wǎng)V2X通訊芯片等一系列汽車智能控制和傳感芯片及套片方案的關(guān)鍵核心技術(shù)，已經(jīng)完成A輪融資。芯旺已實(shí)現(xiàn)從8位到32位車規(guī)級(jí)MCU的全覆蓋，一躍成為國(guó)內(nèi)最全面的汽車級(jí)MCU供應(yīng)商，覆蓋智能座艙、車身控制、汽車電源與電機(jī)和汽車照明領(lǐng)域，已完成億元A輪融資。2020年5月和6月，比亞迪半導(dǎo)體完成了A輪和A+輪融資，吸引了紅杉資本中國(guó)基金、中金資本、國(guó)投創(chuàng)新等30家知名投資機(jī)構(gòu)共44名投資主體，總?cè)谫Y金額高達(dá)27億人民幣。兩輪融資后，比亞迪半導(dǎo)體的估值從75億漲到300億。

四、車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍待完善

MCU產(chǎn)業(yè)鏈包括晶圓、封裝測(cè)試、微處理器、控制器硬件等環(huán)節(jié)。在國(guó)家大力提升自主可控的要求下，已經(jīng)有蘇州國(guó)芯等公司進(jìn)入汽車微處理器領(lǐng)域，配套部分軍品項(xiàng)目。目前，國(guó)際MCU產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)非常成熟，但是國(guó)內(nèi)MCU產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍不夠完善，必須要實(shí)現(xiàn)包括IP、芯片設(shè)計(jì)、晶圓廠、封測(cè)廠等產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源協(xié)同，才能提高車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。根據(jù)ittbank數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)MCU廠商數(shù)量越來越多，但產(chǎn)品多集中在低端電子產(chǎn)品，中高端市場(chǎng)還在外企手里。對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言，目前國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品占據(jù)的主流市場(chǎng)還停留在8位MCU，占比50%左右，16/32位MCU占比分別為20%左右。 圖9 晶圓廠、封裝廠為MCU制造產(chǎn)業(yè)鏈上游主要供應(yīng)商

資料來源：蓋世汽車

五、國(guó)產(chǎn)替代加速導(dǎo)致行業(yè)格局持續(xù)變化

5.1

外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境持續(xù)變化

（1）供應(yīng)商議價(jià)能力 在MCU制造產(chǎn)業(yè)鏈條中，晶圓制造商和封裝廠作為MCU制造商的上游，議價(jià)能力呈現(xiàn)提升趨勢(shì)。2020年10月，上證報(bào)報(bào)道，晶圓廠、封裝廠訂單已經(jīng)排到2021年下半年。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能吃緊的情況下，半導(dǎo)體晶圓制造、封裝、元器件等多個(gè)環(huán)節(jié)紛紛開始漲價(jià)。議價(jià)能力和價(jià)格提高主要是由以下原因造成：①智能手機(jī)、安防、汽車等多個(gè)領(lǐng)域的各類芯片需求不斷增長(zhǎng)；②疫情的不確定性使得全產(chǎn)業(yè)鏈提升了備貨周期和庫存需求，繼而增加了產(chǎn)能的需求；③海外疫情爆發(fā)導(dǎo)致海外的晶圓廠、封裝廠產(chǎn)能暴跌，國(guó)內(nèi)芯片廠商紛紛尋求國(guó)產(chǎn)替代，進(jìn)一步加劇了國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的緊張程度。綜上，車規(guī)級(jí)MCU的供應(yīng)商議價(jià)能力將進(jìn)一步得到提升。

（2）購(gòu)買者議價(jià)能力 汽車電子模塊更新速度快于車型更新速度，且汽車電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代依賴于設(shè)備更新，因此設(shè)備更新頻率也較快。在設(shè)備更新過程中，下游廠商一般會(huì)直接把汽車電子設(shè)備換掉，而不會(huì)改造舊設(shè)備，因此每年汽車電子自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)保持著較快增速。同時(shí)，由于汽車半導(dǎo)體的高技術(shù)壁壘，汽車電子市場(chǎng)往往供小于需，所以具有核心技術(shù)的車規(guī)級(jí)MCU企業(yè)的話語權(quán)較高，議價(jià)能力較強(qiáng)。

（3）新進(jìn)入者的威脅 車規(guī)級(jí)MCU的技術(shù)門檻非常高，不僅需要具有強(qiáng)大的研發(fā)能力、制造能力，能夠制造出符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體芯片；同時(shí)還需要企業(yè)能夠有效地整合產(chǎn)業(yè)資源，打通產(chǎn)業(yè)生態(tài)，才能夠?qū)崿F(xiàn)市場(chǎng)份額的提升。更為重要的是，汽車半導(dǎo)體行業(yè)作為典型的高投入、長(zhǎng)周期的科技行業(yè)，在短期內(nèi)很難有黑馬公司迅速地做出突破來沖擊市場(chǎng)。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被海外龍頭企業(yè)壟斷，包括恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體等；國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)僅有比亞迪、兆易創(chuàng)新等上市公司和Chipways、芯旺微電子等初創(chuàng)企業(yè)參與該賽道，所占比重非常小。所以，就目前來講，國(guó)內(nèi)新進(jìn)入者的威脅并不大。

（4）競(jìng)爭(zhēng)者的競(jìng)爭(zhēng)程度 目前，國(guó)內(nèi)汽車電子和車規(guī)MCU的競(jìng)爭(zhēng)主要存在于海外龍頭企業(yè)和本土企業(yè)之間，海外龍頭企業(yè)占據(jù)壟斷地位，競(jìng)爭(zhēng)程度較為激烈。但是，考慮到一方面是美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品不斷施加限制，另一方面國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)對(duì)MCU的需求不斷提升，國(guó)產(chǎn)替代的需求持續(xù)升溫。我們預(yù)計(jì)，本土企業(yè)將繼續(xù)突破技術(shù)重圍，憑靠與國(guó)內(nèi)車企的緊密合作奪得主導(dǎo)權(quán)，競(jìng)爭(zhēng)格局有望被重塑。

（5）替代品的威脅 MCU的替代來自于內(nèi)部產(chǎn)品的升級(jí)。從結(jié)構(gòu)形式來講，MCU的芯片結(jié)構(gòu)形式將由通用型向SoC型方向發(fā)展。通用型MCU可視為簡(jiǎn)化版本的CPU，將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、IO接口、I/D轉(zhuǎn)換等結(jié)構(gòu)都整合到單一芯片，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，主要進(jìn)行控制指令運(yùn)算；SoC是一顆系統(tǒng)級(jí)芯片，常由CPU+GPU+DSP+NPU+各種外設(shè)接口、存儲(chǔ)類型等電子元件組成，現(xiàn)階段主要應(yīng)用于座艙IVI、域控制等較復(fù)雜的領(lǐng)域。SoC較MCU集成程度更高，常集成AI處理單元，功能更復(fù)雜，可以集成規(guī)模更為龐大的硬件系統(tǒng)，提升資源利用率和處理效率。隨著汽車電子電器架構(gòu)向集中型過度，市場(chǎng)需要更多的專用型芯片，SoC型MCU的種類會(huì)更多一些，廠家也會(huì)更多一些。但是，通用型MCU用途比較廣泛，當(dāng)然也會(huì)在市場(chǎng)中繼續(xù)存在。 表5 通用型與SoC結(jié)構(gòu)的性能對(duì)比

資料來源：維基百科，國(guó)泰君安證券研究

5.2

國(guó)內(nèi)企業(yè)在車規(guī)級(jí)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)突圍

自我國(guó)大力倡導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展之后，本土的車規(guī)級(jí)MCU企業(yè)也取得了技術(shù)突破，加之中美貿(mào)易趨勢(shì)的影響，本土企業(yè)正在逐步搶奪國(guó)內(nèi)汽車電子車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)。本土企業(yè)正在跳出8位MCU、低端產(chǎn)品和解決方案的困境，積極研發(fā)32位MCU，進(jìn)軍中端產(chǎn)品和發(fā)展通用性芯片及其解決方案。比如，比亞迪半導(dǎo)體在2018年成功推出第一代8位車規(guī)級(jí)MCU芯片，2019年推出第一代32位車規(guī)級(jí)MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車型上，車規(guī)級(jí)MCU已經(jīng)裝車突破500萬顆，MCU累計(jì)出貨超20億顆，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)MCU在市場(chǎng)上的重大突破。芯旺微電子用自主KungFu內(nèi)核的穩(wěn)定表現(xiàn)，成功通過嚴(yán)格車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而打破了國(guó)外巨頭多年的壟斷，其車規(guī)級(jí)MCU已經(jīng)在車身控制和汽車照明系統(tǒng)領(lǐng)域全面開始量產(chǎn)，針對(duì)智能座艙的大量項(xiàng)目也正在研發(fā)，憑借十多年的汽車電子市場(chǎng)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和出色的市場(chǎng)表現(xiàn)，KungFu MCU已成功應(yīng)用于包括上汽大眾、通用、長(zhǎng)安、吉利、東風(fēng)、鐵將軍在內(nèi)的多家知名車企。 圖10 海外龍頭企業(yè)已占據(jù)中國(guó)MCU主要市場(chǎng)

資料來源：蓋世汽車，國(guó)泰君安證券研究

5.3

國(guó)產(chǎn)替代依托于產(chǎn)業(yè)生態(tài)的持續(xù)完善

國(guó)內(nèi)汽車電子和車規(guī)MCU的競(jìng)爭(zhēng)主要存在于海外龍頭企業(yè)和國(guó)內(nèi)本土企業(yè)之間。一方面，海外龍頭企業(yè)已經(jīng)長(zhǎng)期保持壟斷地位，與車企保持合作關(guān)系，擁有自己的IP，占據(jù)了海內(nèi)外絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額，但國(guó)內(nèi)的同業(yè)卻大多數(shù)IP不全；第二，汽車電子技術(shù)壁壘很高，對(duì)于國(guó)內(nèi)本土企業(yè)來講，不僅需要高額研發(fā)投入，還需要整合上下游資源、打通產(chǎn)業(yè)鏈，從而占據(jù)市場(chǎng)份額。此外，國(guó)外的企業(yè)因?yàn)楦骷?xì)分行業(yè)的滲透時(shí)間較長(zhǎng)，能夠針對(duì)客戶的使用場(chǎng)景、系統(tǒng)、軟件算法等進(jìn)行開發(fā)，不斷降低開發(fā)成本。所以，目前國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)依然較為激烈。

不難看出，生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)已成為當(dāng)下國(guó)產(chǎn)MCU企業(yè)突圍的焦點(diǎn)。從海外廠商的發(fā)展歷程可以看出，頭部企業(yè)構(gòu)建的MCU產(chǎn)品系列有成百上千種，可為客戶提供所有產(chǎn)品全系列的選擇。這也為國(guó)產(chǎn)MCU揭示了突破的方向——構(gòu)建多維度的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，將互聯(lián)網(wǎng)思維納入產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，通過建設(shè)個(gè)性化定制的平臺(tái)化MCU產(chǎn)品服務(wù)為客戶提供更多選擇，爭(zhēng)取讓其選擇一家廠商就能滿足所有需求，縮短產(chǎn)業(yè)鏈并降低生產(chǎn)成本，最終實(shí)現(xiàn)突圍。隨著智能汽車在國(guó)內(nèi)的落地開花，能夠更好發(fā)揮本土企業(yè)優(yōu)勢(shì)并提供可靠、定制化產(chǎn)品的公司有望獲得更大的市場(chǎng)份額，重塑競(jìng)爭(zhēng)格局。 表6 國(guó)內(nèi)涉足車規(guī)級(jí)MCU領(lǐng)域的公司

資料來源：企名片，國(guó)泰君安證券研究

六、主要結(jié)論

主要結(jié)論一：隨著智能汽車滲透率的提升，每一個(gè)車載功能的實(shí)現(xiàn)都需要復(fù)雜的芯片組和算法的穩(wěn)定支撐，MCU將會(huì)發(fā)揮更大的作用，單車的裝載量和價(jià)值量將會(huì)同步提升。2019年，國(guó)內(nèi)MCU市場(chǎng)已達(dá)256億元，但車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)整體被海外龍頭企業(yè)占據(jù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)現(xiàn)局部突破，但在高端產(chǎn)品中仍需要投入研發(fā)、打破技術(shù)壁壘，國(guó)產(chǎn)車規(guī)MCU行業(yè)整體仍處于到導(dǎo)入期。

主要結(jié)論二：在政策端的支持、市場(chǎng)需求的推動(dòng)、技術(shù)的迭代、資金的扶植下，車規(guī)級(jí)MCU的國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)汽車電子和車規(guī)級(jí)MCU的競(jìng)爭(zhēng)主要存在于海外龍頭企業(yè)和本土企業(yè)之間，國(guó)內(nèi)企業(yè)正逐漸推出車規(guī)級(jí)32位MCU實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，并逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)有望繼續(xù)打破技術(shù)壁壘、看齊國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、打通產(chǎn)業(yè)生態(tài)，海外龍頭企業(yè)長(zhǎng)期壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局正在逐步被重塑。

主要結(jié)論三：能夠更好發(fā)揮本土市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)并提供可靠、定制化產(chǎn)品的公司有望獲得更大的市場(chǎng)份額，建議關(guān)注比亞迪半導(dǎo)體、芯旺微電子、Chipways、極海半導(dǎo)體、航順芯片等公司的一級(jí)市場(chǎng)投資機(jī)會(huì)。

編輯：黃飛