智能汽车单车MCU用量可达300颗,较普通燃油车的70颗大幅提升,但产业链价值高度集中于海外IDM厂商。据行业数据,2020年全球车载MCU市场前三甲瑞萨、恩智浦、英飞凌合计占据接近80%份额,前六家海外厂商合计份额高达98%,本土厂商目前规模尚小,主要从车身控制等中低端应用切入,价值量有待提升。汽车芯片产业链的价值分配,本质上是IDM模式与代工模式的分工格局,而国产替代正处在从“能用”走向“放量”的关键窗口期。
需求端:单车用量从70颗到300颗的跃升
车载MCU的需求增长主要来自两条主线:
- 电动化:电动车新增电池管理系统(BMS)需求,一个大的电池包内含多个小包,每个小包都需要MCU控制,相比燃油车MCU需求显著提升。
- 智能化:智能汽车需要增加摄像头、雷达等智能硬件,其后端控制均需MCU,叠加座椅舒适性等功能,单车ECU及MCU数量可达300颗。
值得注意的是,2025年之后若域集中式架构渗透率提升,可能导致单车MCU用量减少,但域控制器内MCU或SoC性能更强,芯片价值量更高,整车主控芯片价值量并不会明显向下。
供给端:IDM巨头主导,代工厂分食成熟制程
全球车用MCU竞争格局高度集中,核心原因在于汽车芯片行业存在较高的认证壁垒和客户认证壁垒,MCU供应商一旦通过整车厂或Tier1认证后基本不会被轻易更换。
IDM模式厂商掌握全环节价值。瑞萨、恩智浦、英飞凌等海外厂商成立时间均超过15年,在制造和封测工艺上有深厚积累,以IDM模式(设计+制造+封测一体化)为主,部分产品由自有晶圆厂生产,同时将部分成熟制程产品外包给代工厂。例如,瑞萨自2005年起将110/130nm产品外包给台积电,恩智浦自2016年起将28nm产品外包给台积电,英飞凌自2017年起将16nm产品外包给台积电。
代工厂获取成熟制程代工价值。车载MCU普遍采用28-65nm成熟制程,以8英寸产线生产为主,主要代工方为台积电,中芯国际、华虹等厂商亦有参与。由于晶圆厂此前扩产意愿不足,面对汽车需求复苏,MCU等成熟制程芯片出现持续短缺,车用MCU价格持续上涨。
国产替代:从小规模切入到放量窗口
海外厂商的垄断地位为国产替代提供了清晰的空间。据行业数据,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;而国内车用MCU市场规模2020年仅约6.4亿美元,不到全球规模的10%。
持续缺芯与本土主机厂崛起为国产厂商提供了双重机遇:
- 供给缺口倒逼替代:持续的缺芯和疫情对全球供应链的冲击,使进口芯片供给严重不足,下游客户开始寻求替代方案。
- 本土产业链协同:本土主机厂尤其是造车新势力销量规模相对较小,国内芯片企业规模也不大,双方可以互相扶持、战略合作。
从落地进展看,国芯科技的车规级MCU已通过认证并投放市场,覆盖车身控制、车辆网关、发动机控制等领域;兆易创新作为通用型MCU龙头,在车规市场起步较晚但后劲较足,已有国内重点车企导入其MCU产品。预计本土车载MCU企业将在2023年真正实现放量。
常见问题
为什么汽车MCU市场集中度如此之高?
主要因为汽车芯片的认证壁垒和客户认证壁垒较高,MCU供应商一旦通过整车厂或Tier1厂商认证后基本不会被轻易更换。海外IDM厂商在制造和封测工艺上有深厚积累,且发展较早,形成了先发优势。
国产MCU厂商主要从哪些领域切入?
目前国产厂商主要从车身控制、车灯控制、车窗控制、空调面板等中低端应用领域切入,部分厂商已进入发动机控制、电池管理系统等核心功能领域。相比海外厂商在动力总成、安全气囊等高安全等级领域的布局,国产厂商的价值量仍有较大提升空间。
缺芯问题会彻底解决吗?
行业共识认为,至少在2025年之前,智能化对MCU用量的边际变化都在提升,而台积电等主要产能来源在成熟制程方面近期没有新增投资,车载MCU缺货状况会有所缓解,但不会彻底解决,车用MCU价格预计将持续坚挺。