從汽車行業(yè)背景看，新能源汽車銷量高增，汽車半導(dǎo)體景氣度持續(xù)：汽車“三化”進(jìn)程不斷加速，各類汽車半導(dǎo)體需求量均有不同程度地提高， 車規(guī)級MCU是一類具有廣泛運用場景的車載芯片，車規(guī)級MCU市場前景廣闊。從短期重大事件看：車規(guī)級MCU正是本輪“缺芯”事件的“主角”之一，多重因素促成了一次嚴(yán)重的汽車產(chǎn)業(yè)鏈“缺芯”危機，這導(dǎo)致了汽車生產(chǎn)遭遇巨大困難，現(xiàn)階段車規(guī)級MCU仍是眾多汽車芯片中尤為緊缺的種類之一。

從中長期發(fā)展趨勢看：疫情終將過去，發(fā)展大勢不可阻擋。汽車電子電氣（E/E）架構(gòu)正在發(fā)生變化，車規(guī)MCU需求量將隨之發(fā)生變化。我們對“十四五”時期車規(guī)MCU市場規(guī)模進(jìn)行了預(yù)測：在基于新能源汽車滲透率超預(yù)期提升的背景給出的樂觀預(yù)期下，中國2022年-2025年 車規(guī)級MCU市場規(guī)模分別為33.63，37.53，41.66，45.93億美元；2021-2025年CAGR為11.22%。當(dāng)前國內(nèi)汽車芯片進(jìn)口率高達(dá)95%，而 中國汽車是車規(guī)級芯片需求最大的市場。非常時期催生歷史機遇，國內(nèi)廠商有望異軍突起，在半導(dǎo)體國產(chǎn)替代主線的又一黃金賽道躍馬揚鞭。

01.從汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈到車規(guī)MCU芯片

1.1.汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈

隨著ADAS功能滲透率不斷提升，帶動車載電子價值量占 比從1970s的5%快速增長至2010年的35%，未來車載電 子占比有望達(dá)到50%。所有的電子零部件都需要半導(dǎo)體，隨著電動化，智能化， 網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，芯片在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，半導(dǎo) 體含量越來越高。

1.2.汽車半導(dǎo)體總覽

為了實現(xiàn)更復(fù)雜的汽車功能， 需要域控制器技術(shù)(DCU)， 域控制器SoC芯片地位愈發(fā) 凸顯。（報告來源：未來智庫）

1.3.MCU概述

MCU（Microcontroller Unit）名為微控 制單元或者單片機，是把中央處理器的頻 率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計數(shù)器、 周邊接口等內(nèi)容都整合在單一芯片上，形 成芯片級的計算機。廣泛應(yīng)用于消費電子、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、 工業(yè)控制等領(lǐng)域。

1.4.車規(guī)MCU分類及應(yīng)用

8位MCU：提供低端控制功能：風(fēng)扇控制、空調(diào)控制、雨刷、天窗、 車窗升降、低端儀表盤、集線盒、座椅控制、門控模塊。16位MCU：提供中端控制功能：用于動力系統(tǒng)，如引擎控制、齒輪與離 合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)等；用于底盤 ，如懸吊系統(tǒng)、 電子式動力方向盤、扭力分散控制和電子泵、電子剎車等。32位MCU：提供控制功能：在實現(xiàn)L1和L2的自動駕駛功能中扮演 重要角色，如儀表盤控制、車身控制、多媒體信息系統(tǒng)、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)。

02.事件：汽車零部件缺芯潮——車規(guī)MCU短期供需

2.1.事件：汽車缺芯潮

通常，MCU完成內(nèi)部生產(chǎn)需要12-16周。與22Q1相比，MCU的短缺更加明顯，大多數(shù) MCU都處于短缺狀態(tài)，尤其是意法半導(dǎo)體和恩智 浦。車載MCU目前只有瑞薩和賽普拉斯提供，貨 期為32-45周，其他品牌處于短缺狀態(tài)。2022年，汽車MCU訂單幾乎滿員，價格持續(xù)上漲。其中，意法半導(dǎo)體3月24日宣布，將在第二季度 上調(diào)所有產(chǎn)品線的價格。如今，對MCU的需求不僅是數(shù)量上的。隨著新興 產(chǎn)業(yè)的推動，對低功耗、高算力、定制化、專用 外設(shè)的新要求逐漸增加。

目前，MCU根據(jù)不同指標(biāo)分為消費級MCU、工業(yè)級MCU和汽車級MCU，不同MCU的良品率要求各異 其中消費級MCU注重功耗和成本，工業(yè)級MCU注重平衡新能、功耗、成本和可靠性，汽車級MCU則注重安全和可靠 從消費到工業(yè)再到汽車的領(lǐng)域，對MCU自身的要求愈發(fā)嚴(yán)格，產(chǎn)線也越來越高，這是汽車MCU最難造的重要原因。

2.2.總結(jié)：市場短期供需情況

汽車板塊將保持地位：汽車應(yīng)用領(lǐng)域在2020年占據(jù)了超過 35%的市場，并預(yù)計到2027年將以10%左右的速度增長。

汽車芯片廠，晶圓代工廠原料成本上升 疫情影響供應(yīng)鏈因素，整體生產(chǎn)周期變長 需要低于40納米的先進(jìn)工藝節(jié)點，依賴代工廠技術(shù) 高的產(chǎn)品一致性要求，無法隨意更換產(chǎn)線、供應(yīng)商 車規(guī)級芯片門檻高，短時間內(nèi)其他廠商無法快速通過認(rèn)證 從擴產(chǎn)能投資到產(chǎn)能增長實現(xiàn)仍需要較長的周期。（報告來源：未來智庫）

03.車規(guī)MCU中期分析及長期展望

3.1.汽車E/E（電子電氣）架構(gòu)

隨著汽車功能逐漸增加，特別是汽車“三化”后，傳統(tǒng)分布式架構(gòu) 通過增加ECU來增加汽車功能存在算力浪費，車內(nèi)線路繁雜、汽車 空間使用效率低、系統(tǒng)升級困難、新增ECU邊際成本遞增等弊端， 用域控制器合理集成ECU功能是大勢所趨。

本篇分析：“缺芯”事件結(jié)束后，車規(guī)MCU供需回歸常態(tài)，汽車 “三化”和電子電氣架構(gòu)持續(xù)由分布式到域控制演進(jìn)兩大過程對車 規(guī)MCU需求量有何影響，這是本篇“中期”分析的定義與前提。暫 不討論更前沿的E/E架構(gòu)設(shè)想。

3.2.博世五域劃分下車規(guī)MCU中期變化

高 級 駕 駛 輔 助 系 統(tǒng) ADAS （ Advanced Driving Assistance System）是指通過車載傳感器獲取車身、環(huán)境、人體等信息實 現(xiàn)駕駛輔助，并將進(jìn)一步實現(xiàn)自動駕駛的汽車功能系統(tǒng)。ADAS主要包括主動安全，駕駛舒適性，泊車輔助等功能。目前中國汽車市場還處于L2等級高速滲透的階段，整車廠商綜合 考慮成本和性能，新增ADAS功能仍沿用分布式的構(gòu)架。

自動駕駛域控制器中MCU的一大作用是作為安全芯片 （safety core），添加安全芯片是為了預(yù)防硬件的意外 失靈，診斷異常狀態(tài)或者發(fā)生單處故障時有安全備份處理 方案。前文所述車規(guī)ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是汽車行 業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)，合格的車規(guī)SoC的設(shè)計都必須遵循該標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.中期總結(jié)和長期趨勢分析

基于上述趨勢，我們認(rèn)為MCU在傳統(tǒng)功能的控制上應(yīng)當(dāng)仍有一席 之地，而在座艙和自動駕駛方面用途式微。伴隨E/E架構(gòu)進(jìn)一步發(fā) 展，座艙域和自動駕駛域也有融合趨勢，直至實現(xiàn)全車中央計算機 控制架構(gòu)，未來可能還有云端中央電腦對汽車進(jìn)行控制。未來汽車高度智能化，自動化后，車用MCU的長期需求量或?qū)⒊氏陆第厔?。總結(jié)：中期汽車電動化和智能化的進(jìn)程，促使車用MCU需求量增加。

04.市場競爭格局及國產(chǎn)替代機會&市場規(guī)模預(yù)測

4.1.車用半導(dǎo)體行業(yè)概況

中國市場僅占比3%（低端部分），目前我國汽車芯片自給率不足10%、國產(chǎn)化率僅為5%，供應(yīng)高度依賴國外 需求側(cè)：中國汽車約占*30%，是車規(guī)級芯片需求最大的市場 供給側(cè)：國內(nèi)汽車芯片進(jìn)口率高達(dá)95%，像用于動力系統(tǒng)、底盤控制和 ADAS等功能的關(guān)鍵芯片均被國外壟斷。

4.2.車規(guī)MCU競爭格局

車規(guī)MCU市場集中度高，且有著輕晶圓廠戰(zhàn)略，依 靠晶圓代工廠將技術(shù)轉(zhuǎn)化為芯片產(chǎn)品。從供給端來看， 臺積電占所有外包車規(guī)MCU出貨量約60%-70%，但汽 車芯片業(yè)務(wù)僅占其總收入3%。頭部廠商對臺積電的強依 賴性，放大了供需錯配的矛盾：臺積電因疫情降低車規(guī) MCU產(chǎn)能分配，在終端需求攀升后車規(guī)芯片供不應(yīng)求。

4.3.國產(chǎn)替代趨勢及廠商產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

本土廠商在車規(guī)MCU的市場占比小，可發(fā)展空間大；宏觀市場影響加劇本土化替代的緊迫性，MCU持續(xù)缺貨，而海外大廠新增 產(chǎn)能有限，國產(chǎn)替代的趨勢延續(xù)；政策加持，推動MCU研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，維護(hù)汽車工業(yè)的穩(wěn)定運行。

4.4.市場規(guī)模預(yù)測

預(yù)測時間范圍參考本文前述中期和“十四五規(guī)劃”時期，即根據(jù) 2019-2021年歷史數(shù)據(jù)，對2022-2025年發(fā)展做出假設(shè)預(yù)期 。“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案目標(biāo)是到2025年我國新能源汽車 滲透率達(dá)到20%左右，另基于月度新能源汽車市場快速放量的現(xiàn)狀， 2022年以來新能源汽車滲透率分別為17%、19%、22%、25%和 24%，考慮到汽車整體銷量處于近年來低點，而滲透率是新能源汽 車銷量占汽車總銷量的比重，滲透率的快速提升并不意味著新能源 汽車的高度普及，因此我們給予2025年新能源汽車滲透率25%的審 慎預(yù)期，30%的樂觀預(yù)期。