从70颗到300颗,汽车芯片单车MCU用量翻四倍,这条跃迁曲线背后是汽车产业从传统燃油车向电动化、智能化演进的三级跳:普通传统燃油车单车MCU需求约70颗,豪华传统燃油车约150颗,而智能汽车可达300颗。这一增长并非线性爬坡,而是由电动化带来的全新电池管理需求、智能化带来的感知与控制硬件扩张,以及2020年9月以来持续缺芯暴露的供给侧结构性矛盾共同推动。

三个台阶,对应三个产业阶段

MCU(微控制单元)是汽车电子控制的核心,通常一个ECU(电子控制单元)至少配备一颗MCU,部分安全场景甚至配备两颗。因此,单车MCU用量直接反映了汽车的电子电气架构复杂度。

车型类别单车MCU用量(颗)
普通传统燃油车70
豪华传统燃油车150
智能汽车300

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70颗到150颗,是豪华燃油车在舒适性、动力控制等维度堆叠功能的阶段;而从150颗跃升至300颗,则对应智能电动汽车的质变——这不仅是数量翻倍,更是汽车从“机械产品”向“智能终端”转型的硬件缩影。

拐点一:电动化带来全新MCU需求

电动化是MCU用量提升的第一重推力。电动车与燃油车的动力系统截然不同,其中电池管理系统(BMS)是燃油车完全不存在的全新MCU需求。一个大型电池包内包含多个小包,每个小包都需要MCU进行控制,叠加电驱动力控制系统的差异,电动车对MCU的需求相比燃油车显著提升。这一结构性新增需求,是单车用量突破传统燃油车天花板的关键因素之一。

拐点二:智能化将用量推至300颗

智能化是MCU用量跃升的第二重推力。智能汽车需要增加大量感知与交互硬件:摄像头、雷达背后都需要MCU进行信号处理与控制,座椅舒适性调节、车身控制等各类功能同样依赖MCU。智能化和电动化趋势叠加,推动智能汽车单车ECU及MCU用量达到300颗量级。值得注意的是,行业共识认为,至少在2025年之前,智能化对MCU用量的拉动仍处于上升通道。

拐点三:2020年9月以来的持续缺芯

需求端爆发的同时,供给端却出现了结构性错配。车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程,通常使用8英寸产线生产。随着芯片制程迭代,这些成熟制程产线长期面临被替代的前景,晶圆厂扩产意愿普遍不足。2020年9月之后持续缺货将半导体行业推上风口浪尖,MCU作为核心汽车芯片成为缺货重灾区。尽管厂商通过购买二手8英寸设备、重新分配产能等方式应对,但整体扩产并不积极,供需失衡局面难以快速扭转。

未来展望:价值升级取代数量增长

缺芯问题未来几年可能有所缓解,但不太可能彻底解决。而更长远地看,随着域集中式架构渗透率提升,单车MCU用量可能下降,但域控制器内MCU或SoC性能更强,单芯片价值量反而更高,整车主控芯片价值量并不会明显下行。行业正从“用量驱动”转向“价值驱动”的新阶段。

常见问题

为什么MCU缺芯如此严重且难以解决?

车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程和8英寸产线,随着制程迭代,这些产线长期面临淘汰,晶圆厂扩产意愿不足。叠加电动化、智能化带来的需求爆发,供需错配在2020年9月后集中显现。由于扩产周期长且厂商态度谨慎,缺芯问题预计会长期存在。

汽车MCU市场格局如何?

全球车用MCU市场竞争格局高度集中,瑞萨、恩智浦、英飞凌三家公司合计占据接近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%。持续的缺芯和本土主机厂崛起,为国产MCU厂商打开了替代窗口,预计本土车载MCU企业将逐步实现放量。

域集中架构会减少MCU用量吗?

域集中式架构的渗透率提升,确实可能导致单车MCU用量减少。但域控制器内的MCU或SoC性能更强、价值量更高,因此整车主控芯片的整体价值量并不会出现明显下降,行业将进入价值升级的新阶段。