车用MCU长期缺货的根源,在于需求端随智能化、电动化快速抬升,而供给端所依赖的成熟制程与8英寸产线长期缺乏扩产动力,形成结构性供需错配。车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程、多用8英寸产线,随着芯片制程迭代,这类产线在晶圆厂看来属于会被逐步取代的产能,因此此前扩产意愿不强;而需求侧,普通传统燃油车单车MCU用量约70颗,豪华燃油车约150颗,智能汽车单车ECU/MCU用量可达300颗,电动车电池管理系统与动力控制系统还带来完全新增的需求。供给跟不上需求节奏,缺货便反复出现。
需求端:单车用量台阶式抬升
一个ECU中至少配备一颗MCU,出于安全性考虑还可能配备两颗,因此单车用量本就可观。从燃油车到智能电动汽车,用量呈现台阶式上升: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。电动车新增的电池管理系统是一块完全新增的MCU需求,动力控制系统也与传统燃油车不同,大电池包内每个小包同样需要MCU控制。智能汽车新增的摄像头、雷达背后,以及座椅舒适性等功能,也都需要MCU进行控制。智能化和电动化两条主线叠加,持续抬高车载MCU的用量边界。
供给端:成熟制程扩产意愿偏弱
MCU供给一部分来自瑞萨、恩智浦等IDM厂商的自有晶圆厂,大部分仍需代工厂生产,最主要的是台积电,也有中芯、华虹等厂商。由于车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程、一般用8英寸产线生产,而从长期看这些成熟制程产线会被逐步取代,晶圆厂此前都没有太强的扩产意愿。缺货发生后,厂商采取了购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能短期弥补缺口等举措,但整体看扩产并不积极。价格端仍持续上涨,根据群智咨询数据,2022年四季度车用MCU价格涨幅环比三季度有所提升,因不同型号缺料程度不同,涨幅在2%-5%之间。
为何难以彻底解决
汽车智能化仍处于起步阶段,叠加电动化率提升,行业共识是智能化给MCU用量的边界变化仍在提升。供给方面,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。因此车载MCU缺货状况虽会有所缓解,但不会缓解太多,也不太可能彻底解决。至于域集中式架构渗透率提升后,单车MCU用量可能减少,但域控制器内的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并不会有明显向下变化。
常见问题
车用MCU为什么多用8英寸产线而不是先进制程?
车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程,一般用8英寸产线生产。这类制程对算力要求不高,但对可靠性与认证要求高,成熟产线性价比更合适,也因此长期被晶圆厂视为将被逐步取代的产能。
电动车比燃油车多用多少MCU?
普通传统燃油车单车MCU需求约70颗,豪华燃油车约150颗。电动车因新增电池管理系统和动力控制系统,需求明显增加;若再叠加智能化,单车ECU/MCU用量可达300颗。
缺货会彻底解决吗?
预计会有所缓解,但不会缓解太多,也不太可能彻底解决。智能化与电动化仍在推升用量,而成熟制程产能扩张有限,价格预计将持续坚挺。