车载MCU的市场规模扩张,本质上受制于供给能力而非需求意愿。 需求端,智能电动汽车单车MCU用量可达300颗,而普通传统燃油车约70颗、豪华传统燃油车约150颗;供给端,瑞萨、恩智浦等IDM厂商在保留自有晶圆厂的同时,将大量产品外包给台积电、中芯、华虹等代工厂。这种"IDM自有产能+外部代工"的混合供给模式,决定了市场可扩张的边界与增速节奏:需求天花板清晰可见,但产能弹性才是真正的约束变量。
需求侧:单车用量提升是核心驱动
车载MCU的需求增长有明确的结构性来源。传统燃油车一个ECU至少配备一颗MCU,部分场景出于安全冗余会配备两颗。电动车在此基础上新增了电池管理系统、动力控制系统等需求,且大电池包内多个小包各自需要MCU控制。进入智能化阶段后,摄像头、雷达、座椅舒适控制等模块进一步推高用量,使智能汽车单车MCU需求达到300颗量级(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)。
从市场规模看,汽车MCU占MCU总市场约37%,是最大的细分领域。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;同期中国车用MCU规模从6.4亿美元增至8.5亿美元,占全球比例不足10%(数据来源:IC Insights,电子工程专辑,天风证券研究所)。
供给侧:混合模式决定扩产节奏
MCU普遍采用28-65nm成熟制程,通常由8英寸产线生产。由于成熟制程长期面临被迭代替代的预期,晶圆厂此前扩产意愿不强,面对汽车需求复苏时出现严重短缺。厂商的应对措施包括购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能,但整体扩产积极性有限。
混合供给模式的具体形态如下:
| 厂商 | 外包安排 |
|---|---|
| 瑞萨 | 40/45nm从2012年起外包台积电;110/130nm从2005年起外包台积电 |
| 恩智浦 | 28nm从2016年起外包台积电;16nm(车用处理器)外包台积电 |
| 英飞凌 | 40/45nm外包台积电;16nm从2017年起外包台积电 |
| 德州仪器 | 40/45nm外包台积电和联华电子 |
资料来源:IHS,招商证券
这一模式意味着,IDM自有产能提供基础保障,但增量弹性主要依赖代工厂的成熟制程产能分配。台积电作为最大产能来源,在成熟制程方面近期没有新增投资,产能短期难以大幅增长。
供需格局与国产替代窗口
行业共识认为,智能化带来的MCU用量边界变化仍在提升,缺货状况会有所缓解但不会彻底解决。2022年四季度车用MCU价格环比涨幅在2%-5%之间(数据来源:群智咨询)。2025年之后,若域集中式架构渗透率快速提升,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,整车主控芯片价值量不会明显下降。
竞争格局方面,2020年全球车载MCU前三甲为瑞萨、恩智浦和英飞凌,合计占据接近80%份额;加上德州仪器、微芯、意法半导体,六家合计达98%(数据来源:观研天下,国泰君安证券研究)。持续的缺芯和本土主机厂崛起为国产厂商打开窗口,国芯科技的车规级MCU已通过认证并投放市场,兆易创新在通用型MCU市场具备较强竞争力,本土车载MCU企业预计最快在2023年真正实现放量。
常见问题
车载MCU市场规模的增长主要靠什么驱动?
核心驱动来自智能化和电动化带来的单车用量提升。普通传统燃油车单车MCU需求约70颗,豪华燃油车约150颗,而智能汽车可达300颗。电动车新增的电池管理系统、动力控制系统,以及智能硬件中的摄像头、雷达控制模块,都在持续拉高单车MCU搭载量。
IDM与代工混合供给模式能支撑多大的市场扩张?
混合供给模式的上限取决于代工厂成熟制程产能的分配意愿。IDM自有晶圆厂提供基础产能保障,但瑞萨、恩智浦等厂商的多个制程节点均依赖台积电等代工厂。由于成熟制程扩产意愿普遍不强,供给弹性有限,市场规模扩张的节奏更多受制于产能而非需求。
域集中式架构会减少MCU用量吗?
域集中式架构渗透率提升后,单车MCU用量可能减少,但域控制器内使用的MCU或SoC性能更强,单颗芯片价值量更高。对于整车主控芯片的整体价值量而言,并不会有明显向下的变化。