I汽车MCU :电动智能提升用量,功能升级抬高均价MCU (微控制器)为一类轻量化的计算芯片,在单芯片上实现基础的计算机系统,广 泛应用于汽车电子电控MCU (Microcontroller Unit)即微控制器,又称微控制单元或单 片机,是把微处理器的频率和规格适当缩减,并将内存、闪存、计数器、A/D转换、串口 等集成到单一芯片上,形成的芯片级计算机MCU是许多电子设备的控制核心,因其高 性能、低功耗、可编程、灵活性,在消费电子、医疗电子、工业控制、汽车电子和通信等 领域广泛应用汽车所有电子电控均需用到电子控制单元(ECU),而每个ECU均需要至 少一颗MCU作为核心控制芯片我们认为汽车MCU将在智能电动化趋势下迎来量价齐 升机遇,下面从量和价两个角度分析量的维度:单车MCU用量从几十到几百颗不等,后续将受益于智能化、电动化根 据中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据,普通传统燃油汽车平均单车搭载ECU 70个;豪华传统燃油汽车平均单车搭载ECU 150个,新增的MCU主要用于提升乘驾体 验(座椅按摩、中控娱乐)、车身稳定性与平安性等;智能汽车平均单车搭载ECU 300个, 新增的MCU主要用于自动驾驶相关硬件控制。
图1:各类汽车ECU数量(个)资料来源:中国市场学会汽车营销专家委员会研究部,汽车MCU用量提升的推动因素:智能化及电动化/ 智能化:当前汽车行业仍处于中低等级自动驾驶渗透率快速提升阶段,ECU及 MCU用量均持续提高;我们预计2025年以后,行业将进入高等级自动驾驶发 展阶段,集中式架构及域控制器的应用将显著减少ECU用量,但MCU用量或 将相对平稳目前L2及以下ADAS硬件方案仍采用分布式架构,即便在中高级 别自动驾驶中,宝马、奥迪等传统大厂仍以分布处理器“叠罗汉”方式实现L3 级ADAS功能,因此自动驾驶应用会提升MCU应用数量而集中式架构也不会 导致MCU数量需求的显著下降,如特斯拉的底盘控制系统,ECU数量由14个 简化为3个,但每个ECU中包含3-4个MCU,除极个别基础功能MCU (如车 门车窗)有望在集中式架构下发生融合,出于平安冗余的考虑,ECU融合并不图16:瑞萨电子、应广科技季度营收及环比情况(单位:十亿日元,百万台币)资料来源:各公司公告,渠道端:渠道价格是实际供需错配的放大器2022Q1再涨价说明下游需求提升°MCU 渠道价格、交期指由经销商向终端厂商出货时的价格、交期,是跟踪MCU行业景气度的 核心指标之一,其由下游终端需求强度以及发货物流情况决定,同时也受到上游MCU原 厂供给情况影响。
我们以意法半导体(如STM32F103RCT6. STM32F103RET6等)、兆 易仓新(如GD32F103VCT6、GD32F103RBT6等)主流MCU产品月度价格、海外MCU 原厂季度交期的波动情况追踪MCU渠道的整体趋势,纵向分析不同时期MCU渠道价格、 交期的变动:/ 20H2 :供不应求,渠道价格环比+10%〜100%,交期环比略有延长从下游终端需 求来看,整体疫情恐慌趋缓,各个市场需求由降转升、稳步复苏,导致MCU 渠道价格提升、交期延长从物流情况来看,疫情好转缓解交运压力,港口通航 逐步开放从上游原厂供给来看,由于疫情后复工复产需要调整时间,叠加全球 8 口寸晶圆(MCU主要代工产线)产能本身较为吃紧,扩产需要建设时间且意愿有 限,8时晶圆ASP逐季环比提升,导致MCU渠道价格提升、交期延长基于以上 影响,海外MCU产品20H2渠道价格较20H1普遍提升约50-100%,而国内产 品价格提升约10%-40%; NXP、瑞萨MCU产品交期基本持平,微芯、意法 MCU产品交期环比略有延长/ 21H1 :供需缺口加大,渠道价格环比+300~800%,交期环比严重拉长从下游 终端需求来看,伴随疫情步入常态化、居家办公催生宅经济以及新能源汽车等创 新应用兴起,各个市场需求进一步复苏,终端厂商亦加大订单需求弥补库存以应 对未来需求,且经销商受“牛鞭效应”影响亦有囤货意向,整体需求情况远超预 期,导致MCU渠道价格提升、交期延长。
从物流情况来看,由于贸易往来激增, 运输本钱持续环比攀升,21H1货柜平均运价约为20H2的2倍以上,导致MCU 渠道价格提升、交期延长从上游原厂供给来看,意法半导体法国工厂疫情期间 缩产50%且出现工人罢工事件,日本AKM晶圆厂失火、瑞萨NAKA工厂遭受地 震影响,美国得州暴雪大规模停电影响NXP、英飞凌等厂商产能,IDM及代工 厂生产进度受到严重冲击,上游晶圆产能雪上加霜,8时晶圆ASP环比提升幅度 扩大,导致MCU渠道价格提升、交期延长基于以上影响,海外MCU产品21H1渠道价格较20H2普遍提升约300%〜800%,而国内MCU产品价格提升约 300%〜500%;海外MCU巨头产品交期严重拉长,其中意法半导体产品进入紧 缺,而微芯产品最长交期达55周/ 21H2 :需求出现分化♦渠道价格相对平稳,然贸易物流受阻,交期环比进一步一 从下游终端需求来看,宅经济红利缩窄,、loT等消费电子市场需求增速放 缓,但汽车电子、工控等维持较高景气,市场需求出现分化但整体仍较旺 盛从物流情况来看,海运价格延续环比翻番式增长,自2021年7月以来亚马 逊大规模查封店铺(涉及较多中国卖家),贸易严重受阻,经销商开始抛售积货, 导致MCU渠道价格下降。
从上游原厂供给来看,晶圆产能仍维持紧缺,8时晶 圆ASP维持环比提升趋势基于以上影响,MCU渠道价格在21Q3维持上升趋 势,但21Q4因需求分化及贸易受挫而快速下降;海外MCU巨头产品交期进一 步拉长,NXP产品进入紧缺/ 22Q1 :终端需求分化,渠道价格涨跌不一,交期环比维持高位从下游终端需 求来看,消费电子等需求相对疲软,汽车电子、工控医疗维持景气,市场整体增 速放缓且持续分化,导致汽车电子、工控医疗相关MCU渠道价格提升、交期延 长从物流情况来看,海运价格环比略有下降,物流压力减轻从上游原厂供给来 看,意法半导体、微芯等多家厂商因原料、加工本钱上升而持续涨价,反映晶 圆产能仍维持紧缺,导致MCU渠道价格提升、交期延长基于以上影响,局部 MCU价格出现回升,但增速不如21H1;交期环比维持高位,NXP、ST产品处 于紧缺,微芯、瑞萨产品最长交期达52/45周图17:意法半导体主流32位MCU月度价格情况(单位:元)STM32F103RCT6 STM32F103RET6 STM32F105RBT6STM32F100C8T6B500 -资料来源:正能量电子网,图18:兆易创新主流32位MCU月度价格情况(单位:元)GD32F103VCT6GD32F103VCT6GD32F103RBT6 GD32F103C8T6 GD32F103CBT610090 -80706050 -4030 -20资料来源:正能量电子网,资料来源:正能量电子网,类型厂商20Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1NXP14-1616-1812-1414-162626-5226-52紧缺紧缺Microchip10-12Q人12-1612-1612-1816-3830-5530-5552+52+O似Renesas2020202012-1620-242635-4040-45ST8-1012-1414-1620紧缺紧缺紧缺紧缺紧缺NXP13-1616-1812-1416-2616-2616-2626-52紧缺紧缺Microchip10-1216-2216-2616-2616-3840-5540-5552+52+Renesas2020202012-16302635-4040-45ST8-121220-2424-35紧缺紧缺紧缺紧缺紧缺资料来源:富昌电子,注:橙色代表价格环比上行,蓝色代表价格环比下行,无颜色代表环比持平表5:主要MCU厂商渠道交期情况(单位:周)图19:波罗的海货柜运价指数(FBX)12000资料来源:Wind,10 - 0图20:华虹半导体8 口寸晶圆季度ASP情况(单位:美元)资料来源:公司公告,渠道端拆分:中高端产品价格更为坚挺,国内厂商跟随海外涨价但幅度有限。
我们根 据内核规格(ARM Cortex・M0/M0+为低端,M23/M3为中端,M4/M4F/ARM7为高端)、 提供厂商(海外/国内)将MCU进行分类,进一步分析渠道价格波动特点:/ 比照低/中/高端MCU :中高端产品价格更为坚挺20H2-21H2期间,MCU市场 严重供不应求,各产品价格持续提升,随后受需求波动和物流影响又出现回落 21Hl相对20Hl涨幅,低端产品涨价幅度普遍在100%〜500%之间,而中高端 产品涨价幅度普遍在300%〜1000%之间,反映中高端产品较低端产品更为紧缺; 比照价格波动情况,低端产品价格在21Q2初就由涨转跌,而中高端产品价格在 21Q3末才开始回落,反映中高端产品价格更为坚挺/ 比照海外/国内MCU :产品价格同趋势变动,但国内涨价相对滞后且幅度有限 比照海外/国内价格变动趋势,国内产品与海外产品价格同趋势波动,但国内产品 涨价相对海外滞后1-2月且幅度低于海外产品,这主要由于国内厂商普遍采取跟 随海外巨头策略,且较缓和的涨价有利于取代海外厂商份额聚焦高端产品,虽 然21Q4整体MCU价格普遍下跌,海外高端产品价格依然维持高位,这主要因 高端市场由海外少数巨头把控,竞争壁垒较高,价格也更为坚挺。
图21:海外低端32位MCU代表性产品月度价格(单位:元)图22:国内低端32位MCU代表性产品月度价格(单位:元)HC32L136K8TA-LQFP64HC32L130J8TA-LQ48STM32F030F4P6STM32F030K6T6STM32F030R8T6LPC1114FBD48/30230 nHC32L136J8TA-LQ48NUC029LAN25201510570贯 Me、 cmlwr 'iR '6WR '8ZR 'ZWR 9WR '9WR ,寸WR COWR 'ewR 二 WH die i 'ioe 1ie iec*yvcc 「ewee 」氯 eLWR — iR i& — 6WR 8nH — ZWR 1 9WR — gwR 1寸WR ZWR — MR eie — Lie — oiCM — ie — 8工 oe资料来源:正能量电子网,图23:海外中端32位MCU代表性产品月度价格(单位:元)STM32F103C8T6 STM32F103RCT6STM32F103VET6STM32F105RBT6资料来源:正能量电子网,图24:国内中端32位MCU代表性产品月度价格(单位:元)GD32F103RBT6GD32F103RET6GD32F105RBT6GD32F103C8T6ryvcc — eZee Lzee cm'lzr ,iR iR 6Z1 9W1 gz-1 'coz— ew」工'die ioe 'ioe ie ia — zi1-V- T- T— 1-1-CMCMCMCMCMCMCMCMCMooooooooo 87654321500400300 -o20ewee LweCM 二 MR 。