从传统燃油车到智能汽车,单车MCU用量经历了两次关键跃迁:普通燃油车约70颗、豪华燃油车约150颗,进入智能电动汽车阶段,单车ECU与MCU数量可达300颗。驱动这一变化的,是电动化带来的电池管理与动力控制系统新增需求,以及智能化带来的摄像头、雷达等智能硬件控制需求。自2020年9月之后,车载MCU进入持续缺货周期,供需失衡进一步凸显了这颗“汽车控制核心”的战略地位。
两轮跃迁:从70颗到300颗
MCU是传统的汽车控制核心。通常一个ECU至少配备一颗MCU,出于安全性考虑,有时一个ECU会配备两颗,因此单车需求量本身就不低。
在传统燃油车阶段,普通车型单车MCU需求约70颗,豪华燃油车可达150颗。这是需求的第一级台阶。
电动化带来第一次明显跃迁。电动车需要电池管理系统和与燃油车不同的动力控制系统,其中电池管理系统是完全新增的MCU需求;此外,一个大的电池包内包含多个小包,每个小包也需要MCU进行控制。相比燃油车,电动车对MCU的需求有显著提升。
智能化则带来第二次跃迁。进入智能电动汽车阶段,单车ECU数量与MCU数量有可能达到300颗之多——智能汽车新增大量功能,摄像头后面、雷达后面都需要MCU进行控制,座椅舒适性等功能同样依赖MCU。
| 类别 | 单车MCU需求 |
|---|---|
| 普通传统燃油车 | 约70颗 |
| 豪华传统燃油车 | 约150颗 |
| 智能汽车 | 可达300颗 |
数据来源:中国市场学会汽车营销专家委员会研究部,国融证券研究与战略发展部
缺芯周期:拐点的另一面
需求的快速抬升,撞上了供给端的刚性。MCU普遍采用28-65nm成熟制程,一般由8英寸产线生产。随着制程迭代,这些成熟产线长期面临被逐步取代的预期,晶圆厂此前扩产意愿并不强。当汽车需求复苏时,MCU等成熟制程芯片出现严重短缺。
自2020年9月之后的持续缺货,将半导体行业推上风口浪尖,MCU作为核心汽车芯片之一,正是缺货重灾区。厂商随后采取购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能等方式应对,但整体扩产并不积极。据群智咨询数据,2022年四季度车用MCU价格涨幅环比三季度有所提升,不同型号因缺料程度不同,涨幅在2%-5%之间。
需求边界仍在抬升
行业共识是,智能化给MCU用量的边界变化仍在提升。汽车智能化尚处起步阶段,叠加电动化率提升,都会继续抬高MCU用量。
供给端,作为最大产能来源,台积电在成熟制程方面近期没有新增投资,产能难以大幅增长。车载MCU缺货状况虽会有所缓解,但不太可能彻底解决。
更长期看,若域集中式架构渗透率提升较快,可能导致单车MCU用量减少;但域控制器内的MCU或SoC性能更强,芯片价值量反而更高,对整车主控芯片价值量并不会有明显向下的变化。
常见问题
智能汽车单车MCU数量为什么能达到300颗?
因为智能汽车需要增加大量功能,摄像头、雷达等智能硬件背后都需要MCU进行控制,座椅舒适性等功能同样依赖MCU,叠加电动化带来的电池管理与动力控制新增需求,单车ECU与MCU数量有可能达到300颗。
电动车比燃油车多出哪些MCU需求?
主要是电池管理系统,这是一块完全新增的MCU需求;同时电车的动力控制系统与燃油车不同。此外,一个大电池包内的多个小包,每个小包也需要MCU控制。
车载MCU缺货会彻底解决吗?
未来几年可能有所缓解,但不会缓解太多,也不太可能彻底解决。汽车智能化仍处起步阶段,电动化率提升也会抬高MCU用量;供给端成熟制程扩产意愿有限,价格预计持续坚挺。