一、概述
1、定义及分类
MCU（微控制单元）又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。而汽车MCU，顾名思义就是使用在汽车上的MCU，其根据处理的数据位数主要分为8位、16位、32位。
汽车MCU的分类及应用
资料来源：公开资料整理
2、参数对比
汽车MCU在功能安全、数据安全、可靠性等方面要求远超工业类和消费类MCU。首先在设计层面，汽车MCU需要耐低温、耐高温，适应恶劣工作环境，需要增加车规专用模块的电路设计，此外在制造层面，汽车MCU晶圆和封装需要专用的生产线和符合汽车电子要求的工艺；同时，量产阶段市销率也必须满足0ppm要求。因此汽车MCU在设计和工艺实现上均存在较高壁垒。
汽车MCU工业及消费MCU相关参数对比情况
资料来源：公开资料整理
二、相关政策
MCU作为我国半导体产业的重要组成部分，其发展备受国家的关注，近年来，有关部门陆续出台一系列相关政策支持行业的发展，汽车MCU作为MCU产业的主要分支，相关政策的出台为行业的发展提供了良好的政策环境。
中国MCU行业部分相关政策一览表
资料来源：公开资料整理
三、产业链分析
1、产业链
汽车MCU行业产业链上游主要为各类半导体原材料、生产设备及相关设计工具；中游为汽车MCU生产供应环节，按生产模式主要可分为IDM模式和Fabless模式；下游应用于汽车各类零部件及整车制造。
汽车MCU行业产业链示意图
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2、上游端分析
硅片是汽车MCU最主要的原材料之一，随着近年来我国半导体产业的快速发展，我国硅片产量也随之不断增长，为行业的发展提供了充足的原料来源。据资料显示，2021年我国硅片产量达227GW，同比增长40.7%。
2015-2021年中国硅片产量及增速情况
资料来源：中国光伏行业协会，华经产业研究院整理
3、下游端分析
汽车是汽车MCU唯一终端下游需求领域，因此汽车产业的发展一定程度上决定了汽车芯片产业的发展。近年来，受行业景气度和贸易摩擦影响，汽车产量逐渐下滑，随着新能源汽车的崛起及汽车行业的回暖，汽车产量开始回升。据资料显示2021年我国汽车产量为2608.2万辆，同比增长3.4%。
2015-2021年中国汽车产量及增速情况
资料来源：中国汽车工业协会，华经产业研究院整理
四、行业现状
1、全球规模
随着全球汽车产业的不断发展，新能源汽车渗透率的提升，促进了汽车MCU需求的增长，推动了行业市场规模的增长。据资料显示，2021年全球汽车MCU市场规模达76亿美元，同比增长22.6%。预计到2025年市场规模将增长至111.12亿美元。
2019-2025年全球汽车MCU行业市场规模情况
资料来源：公开资料整理
2、中国规模
受益于汽车智能化、电动化、网联化和共享化的迅猛发展，MCU在汽车电子领域的应用规模正在逐步扩大，带来需求量的快速增长。在2020年疫情期间，我国汽车MCU市场规模仍保持增长趋势。据资料显示，2021年我国汽车MCU行业市场规模达30.01亿美元，同比增长13.6%。预计到2025年市场规模将增长至42.74亿美元。预计到2025年，市场规模将增长至42.74亿美元。
2019-2025年中国汽车MCU行业市场规模情况
资料来源：公开资料整理
3、市场结构
从我国MCU应用结构情况来看，随着近年来我国汽车智能化、电动化、网联化的发展，MCU在汽车电子领域的应用规模正在逐步扩大。据资料显示，2020年MCU下游应用结构中，汽车电子占比第一，达35%，其次为工业电子和消费电子，占比分别为24%和18%。
2020年MCU应用结构分布情况
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国汽车MCU行业市场调研及未来发展趋势预测报告》；
4、价值量占比
商品的价值量是指商品价值用货币计量的数量，我国汽车单车搭载MCU芯片价值量整体保持在20%左右。在新能源汽车高速普及阶段，汽车单车芯片价值量与新能源汽车渗透率呈一定程度的同向相关性。价值量占比高,意味着上市公司未来净利增值空间大。在传统燃油车中，MCU价值占比最高，达到23%；而在纯电动车型中，MCU占比排名第二，达到11%。
2019-2025年中国汽车单车MCU价值量占比情况
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5、搭载数量
从不同车辆搭载MCU数量情况来看，智能汽车所需MCU数量是传统燃油车的4倍以上。具体来看，传统燃油车单车平均搭载MCU数量约为70个，豪华燃油车单车平均搭载MCU数量约为150个，智能汽车单车平均搭载MCU数量约300个，其增长部分主要用在智能座舱、车身稳定性以及安全性方面。
不同类型汽车搭载MCU数量对比情况
资料来源：公开资料整理
6、搭载金额
随着汽车的电动化、智能化发展，其搭载的MCU数量持续增多，我国汽车搭载MCU金额也随之不断增长。据资料显示，2021年我国汽车搭载MCU芯片金额达114.23美元/车，预计到2025年将增长至142.46美元/车。
2019-2025年中国汽车搭载MCU金额变化情况
资料来源：公开资料整理
五、竞争格局
1、全球格局
从全球汽车MCU市场份额情况来看，由于汽车MCU研发周期较长，认证要求较高，目前国内厂商渗透率较低，仅有几家企业能够实现中低端产品的量产。目前全球汽车MCU市场主要被瑞萨、恩智浦、英飞凌等海外厂商占据主要市场份额，国产厂商渗透率较低。具体来看，2020年全球汽车MCU市场CR7达98%，其中瑞萨电子市场占比为30%，恩智浦市场占比为26%，英飞凌市场占比为14%。
2020年全球汽车MCU市场份额分布情况
资料来源：公开资料整理
2、中国格局
由于近年来MCU特别是汽车MCU的短缺，使得整车厂开始通过更多渠道采购芯片、增加供应商备选，国产MCU厂商发展迎来窗口期。目前包括兆易创新、复旦微、芯海科技、中颖电子等厂商均在发力车规级MCU产品并已陆续通过AEC-Q100认证，其中兆易创新车规级MCU预计将在2022年中实现量产。
中国国产汽车MCU厂商及相关介绍
资料来源：公开资料整理
3、重点企业
兆易创新成立于2005，是一家致力于开发先进的存储器技术、MCU和传感器解决方案的领先无晶圆厂半导体公司，公司的核心产品线为存储器、32位通用型MCU及智能人机交互传感器芯片及整体解决方案，公司产品以“高性能、低功耗”著称，为工业、汽车、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业的客户提供全方位服务，是我国汽车MCU行业重点企业之一。据资料显示，2021年兆易创新MCU产品业务营收达24.56亿元，同比增长225.36%，毛利率达66.36%。
2016-2021年兆易创新MCU产品业务营收情况
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
六、发展趋势
1、政策利好行业发展
集成电路产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业，作为现代信息产业的基础和核心产业之一，在保障国家安全等方面发挥着重要的作用，是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。近年来，国家陆续推出多项政策鼓励和支持集成电路产业发展。多项文件的出台体现出我国大力提升集成电路产业技术，解决遏制国家经济社会建设、产业技术瓶颈问题的决心，为集成电路设计行业营造了良好的发展环境。
2、需求增长推动行业发展
目前，汽车已逐渐步入电动化、智能化、网联化的时代，相较于传统燃油车，电动车及智能车的MCU使用数量大幅增加，随着我国汽车电动化、智能化、网联化进程的不断推进，将带动汽车MCU单位价值的不断提升，整车MCU总价值量不断攀升，我国汽车MCU整体市场规模也将飞速发展。
3、国产替代进程加快为行业带来更多机遇
汽车MCU市场由于其门槛高、周期长、安全性强、国产厂商入局晚等特点，导致市场主要被国外厂商一直所占据。在近年来我国政策的大力支持下，我国汽车MCU行业的迅速发展，大量国产厂商的纷纷入局，一匹优秀头部企业也逐渐崛起，推动我国汽车MCU国产化替代进程的加快，为国内企业带来更多的发展机遇。
