车载MCU的国产替代正在从设计端向制造端延伸,中芯国际、华虹等本土代工厂承接车规成熟制程产能,是降低对海外IDM及台积电外包依赖的关键路径。车载MCU普遍采用28-65nm成熟制程、多以8英寸产线生产,而瑞萨、恩智浦等海外大厂长期将40/45nm、28nm等节点外包给台积电,本土代工切入这一环节,意味着供应链自主可控多了一条可选通道。不过,车规认证壁垒与客户黏性决定了这一替代是渐进过程,国产MCU整体仍处于放量起步阶段。
为什么车载MCU高度依赖海外供给
全球车用MCU市场竞争格局非常集中。以IDM模式为主的海外厂商成立时间均超过15年,在制造和封测工艺上积累深厚,且进入汽车MCU领域较早。据观研天下数据,2020年全球车载MCU行业前三甲为瑞萨、恩智浦和英飞凌,合计占据接近80%的市场份额;加上德州仪器、微芯、意法半导体,六家合计份额高达98%。
这些厂商的部分产品由自有晶圆厂生产,但大部分仍需代工厂支持,其中最主要的是台积电。从外包节奏看,瑞萨自2012年起将40/45nm外包给台积电,2005年起将110/130nm外包给台积电;恩智浦自2016年起将28nm外包给台积电;英飞凌则从2017年起将16nm(车用处理器,非MCU)外包给台积电。这意味着海外IDM的车载MCU供给,相当程度上系于台积电的成熟制程产能。
本土代工承接的切入点与意义
车载MCU芯片普遍采用28-65nm成熟制程,一般用8英寸产线生产。从长期看,随着制程迭代,这些成熟产线会被逐步取代,晶圆厂此前扩产意愿不强,面对汽车需求复苏时,MCU等成熟制程芯片出现严重短缺。供给端的另一部分正来自晶圆代工厂,除台积电外,也有中芯和华虹这样的厂商。
本土代工承接MCU产能的意义在于:当进口芯片供给不足时,下游客户开始寻求替代,为本土企业打开窗口;本土主机厂尤其是造车新势力体量相对较小,与国内芯片企业可以互相扶持、战略合作,若出现政治风险,国内供应商也更占优势。设计端与制造端的本土协同,是提升自主可控水平的现实抓手。
国产替代的进展与差距
持续的缺芯和本土主机厂崛起,已为国产MCU厂商提供崛起机会。代表性厂商中,国芯科技的车规级MCU适用于车身控制、车辆网关及发动机控制等应用领域,已通过认证并开始投放市场;老牌MCU厂商兆易创新是通用型MCU市场的重要厂商,车规市场起步较晚但后劲较足,国内部分重点车企此前已导入其MCU。此外,BYD半导体、杰发科技、芯旺微等一批国内厂商也已实现汽车MCU的设计生产,应用覆盖车灯控制、电池管理、车身控制、仪表盘等领域。
差距同样明确:国内MCU主要用于消费电子产品,车用MCU市场规模还不到全球规模的10%;2020年全球车载MCU市场规模约62亿美元,预计2025年增长至102亿美元,而中国车用MCU同期从6.4亿美元增至8.5亿美元。汽车MCU占MCU总市场约37%,是最大的细分市场,国产份额提升空间大,但认证壁垒高、供应商一旦通过整车厂或Tier1认证后基本不会被轻易更换,替代必然是渐进过程。
| 维度 | 现状 |
|---|---|
| 全球格局 | 前三家合计近80%,六家合计98%(2020年) |
| 制程特征 | 普遍28-65nm成熟制程,多用8英寸产线 |
| 海外外包 | 瑞萨、恩智浦等将40/45nm、28nm外包台积电 |
| 本土代工 | 中芯、华虹等可承接MCU代工 |
| 国内规模 | 车用MCU不足全球10% |
常见问题
中芯、华虹承接车载MCU代工,能完全替代台积电吗?
短期内难以完全替代。车载MCU制程集中在28-65nm成熟节点,本土代工具备承接基础,但车规认证周期长、客户切换成本高,海外IDM的外包格局是长期形成的。本土代工更多是提供一条降低依赖的可选路径,实际替代进度需以各厂商公开产能与客户导入情况为准。
国产车载MCU目前主要用在哪些领域?
从已实现设计生产的国内厂商看,应用覆盖发动机控制、车身控制、网关控制、电池管理、仪表盘、车灯控制、空调控制、智能座舱等。国芯科技的车规级MCU适用于车身控制、车辆网关和发动机控制等领域,杰发科技覆盖ABS、BMS等核心功能,BYD半导体覆盖车灯控制、电机控制、电池管理等。
车载MCU缺货会彻底解决吗?
行业判断是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,电动化率提升也会增加MCU用量;供给端台积电在成熟制程方面近期没有新增投资,产能增长有限。域集中式架构若加速渗透,单车MCU用量可能减少,但域控制器内MCU或SoC性能更强,芯片价值量反而更高。