訂單持續飽滿，車規級MCU市場大爆發，誰能率先突圍而出？

消費電子、工業、汽車以及通訊這幾大板塊共同撐起了半導體產業的一大片天，但受到經濟周期的影響，如今在半導體的終端市場中幾乎就只剩下新能源市場，尤其是新能源汽車產業一枝獨秀。過去兩年多的爆發式增長之后，元器件庫存增加，下游需求開始減弱，消費電子進入蟄伏期。而備受矚目的MCU，也遇到了一些新變化。

半導體設備黃金發展期來臨

隨著汽車功能逐漸增加，特別是汽車“三化”后，傳統分布式架構通過增加ECU來增加汽車功能存在算力浪費，車內線路繁雜、汽車空間使用效率低、系統升級困難、新增ECU邊際成本遞增等弊端，用域控制器合理集成ECU功能是大勢所趨。

ECU（Electronic Control Unit）即電子控制單元，是控制汽車功能的“電腦”，其內部包括MCU、存儲器，輸入/輸出接口，模數轉換器（A/D）及其他集成電路。分布式下，單個ECU控制汽車的某一功能，增加汽車功能就要增加ECU，而ECU增加會帶來MCU的增加。

DCU（Domain Control Unit）域控制單元，是指集中控制汽車某些功能的控制器，其芯片主要是SoC芯片，內部包括高算力微處理器、存儲器，輸入/輸出接口等。域控制下，汽車某些功能被整合起來由DCU一并控制，ECU數量減少引致MCU的用量下降。

汽車功能眾多，有些功能自汽車誕生之日就已經存在，有些則是隨著汽車工業的發展在某一時刻運用并保留在汽車上。智能化的趨勢下，各類新興功能加速增添運用并持續更新迭代。博世按汽車功能拆分整車為動力域，底盤域，車身域，座艙域，自動駕駛域。基于博世的構想，將集成了傳統功能的動力域，底盤域和車身域歸為一組，座艙域和自動駕駛域歸為新興功能組。

傳統燃油車的動力系統主要包括發動機和變速箱，這兩個部件中的控制芯片合計布局2塊：一塊發動機主控MCU和一塊變速器主控MCU。

純電動汽車動力系統包括整車控制模塊，電機控制器模塊，電池管理模塊三個部分。域控構造下，動力域控制器集中控制上述三個部分，和傳統燃油車不同的動力系統帶來了MCU的增量，預計用量將超過5塊。

智能座艙實現的功能繁多，包括信息娛樂，人機交互，為了滿足實現這些先進功能的需要，更高性能車載芯片作用愈發凸顯，MCU地位有下降趨勢。

我國標準將0-2級自動化稱為駕駛輔助，要實現駕駛輔助，必須為汽車添加輔助功能，而這些功能的添加在目前的車型中仍是分布式，這些功能仍有對應ECU。3-5級是自動駕駛，域控制下ADAS功能整合，這需要高性能，專業化的SoC主控芯片解決方案，到了這個階段MCU主要起一些“輔助”功能。

高級駕駛輔助系統ADAS（Advanced Driving AssistanceSystem）是指通過車載傳感器獲取車身、環境、人體等信息實現駕駛輔助，并將進一步實現自動駕駛的汽車功能系統。ADAS主要包括主動安全，駕駛舒適性，泊車輔助等功能。目前中國汽車市場還處于L2等級高速滲透的階段，整車廠商綜合考慮成本和性能，新增ADAS功能仍沿用分布式的構架。

自動駕駛域控制器中MCU的一大作用是作為安全芯片（safety core），添加安全芯片是為了預防硬件的意外失靈，診斷異常狀態或者發生單處故障時有安全備份處理方案。前文所述車規ISO 26262功能安全標準，是汽車行業的安全標準，合格的車規SoC的設計都必須遵循該標準。

以NVIDIA DRIVE Orin? SoC 產品為例：其內部集成新一代GPU架構和Arm Cortex-A78AE CPU內核，這些都是高算力處理器，SoC芯片控制多個自動駕駛傳感器。控制諸多傳感器不再需要多個MCU，而是由域主控芯片統一控制。該方案中MCU的功能主要和周邊驅動有關。


車規級賽道是新機會

目前，國內MCU公司有上百家，其中以兆易創新、華大半導體為代表的企業布局高端MCU的賽道較早，已經形成了一定的影響力和發展勢頭，未來將在汽車和工控市場取得一定的份額。兆易創新更是保持著連續7年在中國32位MCU市場本土排名第一位的記錄，迄今為止，累計出貨逾10億顆，并廣泛應用于各類市場，例如工業自動化、電機控制、變頻器、消費電子、物聯網、移動產品、通信網絡、便攜醫療、汽車周邊等。

而以中穎微電子、芯海科技和復旦微電子為代表的MCU企業將依托中國家電產業和消費電子終端的發展逐步搶占全球家電、消費電子市場的MCU份額，這一領域，門檻低最終是價格決定市場。此外國內還有很多新興的MCU企業，如雅特力、澎湃微電子等近年來都取得了很好的發展，國內MCU廠商的市場份額將快速提升，未來也將加劇國內乃至全球MCU市場的競爭。

但是，與頭部企業、國際巨頭相比，目前國內MCU企業依然存在相當的差距。

芯謀研究高級分析師張彬磊指出，國內頭部企業想在高端MCU市場與國際巨頭競爭，首先技術水平要追趕上，設計能力、代工工藝和產品性能要相當，其次要把握高端MCU市場的變化，可以在特定的環境下直接與需求終端（如車企）合作，開發由產業變化帶來的新需求，從一個追趕者變成市場引領者。當下，中國車企和消費電子終端在全球的市場份額逐漸上漲，引領創新也是他們順應時代發展的需求，終端與芯片企業合作可謂各取所需。

兆易創新產品市場總監金光一指出，缺貨的現實讓國內用戶意識到單純依賴海外品牌是行不通的，這給本土MCU企業帶來了發展機遇。各大國內廠商不斷提升產能與保障供應，使得不少國內用戶開始優先選擇國內芯片進行設計開發。

國內的MCU企業都是從消費級和工業級開始做的，近年來車規級MCU緊缺，國際巨頭的MCU芯片供不應求，給國內MCU企業提供了發展機會，國內不少頭部企業也是抓住這個機會紛紛開發車規級MCU。

張彬磊向記者表示，進入車規級賽道，將為企業打開一個全新的高端市場，這里沒有激烈的價格競爭，并且背靠國內偌大的汽車市場，企業發展將取得質的飛躍。


因素交織，短期需盡力，長期有壓力

長期來看，新能源汽車具有巨大的發展空間，目前全球各國都在積極推動新能源汽車，車企也在紛紛轉型。將目光從長期拉回至當下的2023年，新能源汽車的增速也許將會放緩。

過去兩年，新能源汽車進入爆發式增長，根據中國汽車工業協會的數據，2022年中國新能源乘用車的銷量是688.7萬輛，比2021年的352.1萬輛增加了336.6萬輛，幾乎翻了一番。但爆發式增長必然只是短暫的，之后增速會放緩。

最近中汽協對于2023年的新能源乘用車的銷量預計是900萬輛，與2022年相比增加了210萬輛，增量低于2022年。

終端市場增量的放緩，也意味著上游半導體的需求也會放緩，供需失衡的問題也許將會得以解決。對于國產車用MCU的短期發展來說，2023年將會十分關鍵，因為黃金窗口期正在關上，能夠順利量產，并通過認證進入車企的供應鏈，就意味著跨入了車用MCU市場的大門，如果沒有量產或者沒有進入車企的供應鏈，未來的難度會比如今更大。

再從車用MCU的短期與長期來，短期內從傳統燃油車到新能源汽車的過渡，智能化的提升使得單車MCU用量提升。此外，用戶對舒適度的要求也會提升MCU用量。

從長期來看，新能源汽車的電子電氣架構也正在發生的變化，域和域控制器推動汽車電子電氣架構由分布式到集中式發展，主機廠正在加速布局集中式電子電氣架構，這種趨勢之下，汽車中的多個功能進行集成，從而縮減MCU的用量。另一方面，對于MCU的性能有了更高的要求，目前包括Infineon、NXP等一眾國際MCU大廠正在將MCU從此前的40nm制程提升到28nm及以下。


狂沙吹盡，猶在場中才是金

2021年前后是國產半導體的黃金時代，更是初創企業的黃金時代。產能緊缺，半導體國產化，新能源汽車爆發，幾大因素引爆資本市場，同時也為半導體帶來了大量熱錢，許多初創半導體企業先后獲得投資人的青睞。

但對于MCU產業來說，這并不是一個想象力巨大的千億賽道，經過半個多世紀的發展，產業本身已經十分成熟，市場格局固定，最終能突圍而出者必定寥寥。

如今，產能緊缺的潮水褪去，消費市場需求萎靡，終端廠商在努力去庫存。2023年MCU市場正式進入大浪淘沙的時代，對于那些還沒有批量出貨能力以及穩定客戶的企業來說，也許最后就成為了時代的泥沙。最終能留下來的企業，依然要繼續面對激烈競爭，沒有盡頭。