半导体行业深度报告（四）：MCU：汽车+工控+新消费IoT三大驱动力助推，国产替代前景广阔

超配 蔡望颋cwt@longone.com.cn 投资要点： ➢MCU是现代数字经济中不可或缺的运算中枢，近300亿美元宽阔赛道增长潜力巨大。MCU本质是CPU适度缩减规格与频率，且集成了存储器、计时器、I/O等模块的一个微型的芯片级计算机，其既是衔接物理世界和数字世界进行交互的运算中枢，也是电子产品智能化、智慧化的核心。MCU广泛应用于汽车电子（39%）、工业控制（25%）、消费电子（14%）、计算与存储（14%）、网络通信（8%）六大下游市场。根据PrecedenceResearch，2022年全球MCU市场约为282亿美元，预计2030年有望达582亿美元，未来8年CAGR为9.48%；根据IHS和IC Insights，2022年中国MCU市场规模约为390亿元，同比增长7.7%，预计2026年将有望突破500亿元，未来增长潜力巨大。 ➢MCU市场由美欧日芯片巨头主导，2022年CR6高达83.4%，国产替代空间广阔。2022年全球MCU市场主要由美欧日芯片巨头主导，Omdia数据显示2022年全球前六大MCU厂商（意法半导体、瑞萨电子、恩智浦、微芯科技、英飞凌、德州仪器）市场占有率高达83.4%。与之相对，2021年国内MCU（含消费级）市场约85%被外资把持（2019年为94%），MCU总国产化率尚不足15%，且多集中于消费级产品；而作为最大下游市场的车规级MCU国产化率则不足5%，仍有极大国产替代空间。 [table_product]相关研究 1.东芯股份（688110.SH）：利基存储冉冉新星，创芯动能穿越周期——公司深度报告2.美升级对华半导体出口限制加速供应链国产化，智能手机或将步入复 苏 轨 道— —电 子 行 业 周 报（20231016-202331022）3.中船特气（688146）：擎船驰电气驭科峰，电子特气龙头增产拓品加速国产化——公司深度报告 ➢汽车、工控和新消费IoT是MCU三大主要驱动力。1）汽车电子：汽车“三化”驱动汽车电子量价齐升，智能汽车所搭载的ECU（电子控制单元）数量约为300个，是传统燃油车的4.3倍，预计到2030年，汽车电子将占到整车成本的50%；电车时代国产新能源品牌迅速崛起，2023年7月，我国自主品牌销量占比达53.2%，首次超越合资品牌，油车时代的汽车电子被外资垄断的格局有望重塑，国产车规MCU厂商迎来千载难逢的供应链导入时机。2）工控：工业控制是全球MCU第二大下游应用，2021年市场占比约为25%。MCU是实现工业自动化的核心部件，广泛应用于PLC控制器、电机、仪表、工业机器人等关键场景，随着本土工业设备企业的市场份额不断升高，工控级MCU的导入有望加速。3）新消费IoT：消费电子仍为国内MCU第一大下游领域，2020年市场占比约26%。随着5G的普及、AIoT的赋能以及万物互联需求的催化，以智能家居为代表的各类新兴消费电子产品蓬勃涌现，为消费级MCU开拓了成长空间，而当前国内智能家居渗透率尚不足20%，较欧美国家30%-45%的水平仍有较大追赶空间。 ➢RISC-V引领指令集开源趋势，MCU领域有望率先实现独立自主。RISC-V是一种精简计算机指令集架构，其采用BSD开源协议，任何人都可基于开源代码进行芯片的开发和销售 ， 且 无 需 支 付 任 何IP授 权 费 和 版 税 。RISC-V近 年在 嵌 入 式领 域高 速 发 展，截 止2023H1，全球RISC-V芯片出货量已超100亿颗，中国企业占据半壁江山。RISC-V不仅具有开源免费、低功耗、模块化等优势，还有望助力我国绕开ARM和X86的高昂收费以及潜在的卡脖子风险，为我国芯片产业链自主可控提供可贵的历史机遇。 ➢建议关注MCU芯片赛道优质标的。展望2023H2，消费电子回暖态势显现，新能源汽车渗透率和自主品牌市占率持续创新高，下游MCU库存去化逐渐接近尾声，国内MCU领域标杆企业有望迎来行业周期拐点、供应链导入拐点、估值修复拐点三重机遇。建议关注：NOR Flash&MCU双龙头厂商兆易创新、深耕车规MCU的国芯科技、WiFi-MCU龙头乐鑫科技、家电MCU龙头中颖电子、中微半导，ADC和MCU双驱动的芯海科技等。 ➢风险提示：市场竞争加剧风险；技术研发不及预期风险；地缘政治风险。 正文目录 1. MCU行业概览：数字时代不可或缺的运算中枢............................7 1.1.定义：何为MCU？......................................................................................71.2. MCU的工作原理：衔接物理世界和数字世界...............................................71.3. MCU发展历程：性能不断攀升，指令集架构百花齐放................................81.4. MCU分类：32位占比62%，超过50%为ARM架构.................................8 2. MCU产业链解析：涉及环节众多，产业高度全球分工化...........13 2.1.上游：寡头垄断市场，整体议价能力较强..................................................132.2.中游：美欧日芯片巨头主导，国产替代空间广阔.......................................152.3.下游：汽车电子为最大下游市场，国内集中在消费电子.............................162.4.市场规模：三大驱动力支撑，300亿美元广阔赛道....................................17 3.汽车电子：汽车“三化”驱动，国产替代前途广阔........................19 3.1.车规MCU是汽车电子的核心部件..............................................................193.2.新能源汽车是全球MCU市场主要驱动力...................................................193.3.车规MCU认证标准严苛，进入壁垒较高...................................................213.4.车规MCU自主率不足5%，国产替代空间广阔.........................................22 4.消费电子：IoT和智能家居驱动MCU高速增长..........................25 4.1.消费电子为我国MCU市场第一大下游应用...............................................254.2.万物互联时代，MCU是IoT实现智能化操作的核心..................................264.3.智能家居增长空间广阔，为MCU产业注入新动能.....................................27 5.工业控制：MCU第二大下游应用领域........................................30 5.1.工业4.0时代，工业控制和自动化市场前景广阔........................................305.2. MCU是实现工业自动化的核心部件...........................................................30 6. MCU行业代表企业简介.............................................................33 6.1.国芯科技：车规MCU 12条产品线系列化布局..........................................33 6.1.1.公司发展历程：耕耘汽车芯片14年，12条车规产品线全面布局...............336.1.2.营收量价：定制业务量价齐增，汽车电子芯片高速增长.............................346.1.3.利润三费：费用管控优异，高强度研发铸就长久竞争力.............................356.1.4.公司关注要素总结：CPU自主可控，车规MCU领域全面对标恩智浦........36 6.2.兆易创新：NOR Flash+MCU双龙头........................................................37 6.2.1.公司MCU业务发展历程：前瞻布局MCU市场，高端领域有望破局.........376.2.2.营收量价：存储芯片保持较高营收占比，MCU业务持续高速增长.............376.2.3.利润三费：费用端管控稳健，研发力度增大保证公司长久竞争力...............386.2.4.公司关注要素总结：多元化布局，MCU有望实现国产替代.......................39 6.3.中微半导：深耕家电及消费类MCU，8位和32位双驱动.........................406.3.1.公司MCU业务发展历程：老牌8位MCU厂商，逐步向32位扩张..........406.3.2.营收量价：业绩短期承压，加码布局汽车+工控领域.................................406.3.3.利润三费：毛利率短期承压，逆周期研发静待行业复苏............................416.3.4.公司关注要素总结：以MCU为核心的平台型芯片设计企业.......................426.4.乐鑫科技：物联网Wi-Fi MCU龙头，AIoT潜力可期.................................436.4.1.公司MCU业务发展历程：专注物联网MCU，前瞻布局RISC-V...............436.4.2.营收量价：营收短期承压，综合毛利率维持稳定.......................................436.4.3.利润三费：管理、销售费用稳步降低，研发投入逐年加强.........................446.4.4.公司关注要素总结：不断拓展产品边界，稳固物联网领域市场地位............456.5.中颖电子：国内家电MCU龙头，布局车规创造第二曲线..........................466.5.1.公司MCU业务发展历程：专注家电MCU，车规MCU放量在即...............466.5.2.营收量价：公司整体营收和毛利较为稳健，1H23短期承压.......................466.5.3.利润三费：高研发投入持续推进，利润有望回升.......................................476.5.4.公司关注要素总结：国内家电MCU和锂电池管理芯片龙头.......................486.6.芯海科技：三大业务全面布局，工控车规助力长远发展.............................496.6.1.公司业务发展历程：MCU+ADC双轮驱动，车规工控齐发力.....................496.6.2.营收量价：MCU芯片保持较高占比，健康AIOT业务持续高速增长........