MCU分类、增长动力及竞争格局分析

智能化带动 MCU 需求，海外厂商为主要玩家。

1. MCU 简介：智能化浪潮重要推手，32 位产品为行业主流

MCU 在产品智能化中有广泛运用。MCU（MicrocontrollerUnit）又称为单片微型计算机， 是大规模集成电路产业发展下将 CPU 的频率与规格做适当缩减，并将内存、定时计数器、 各类 I/O 接口集成在一片芯片上而形成的芯片级计算机，结构系统更为简单、方便实现模块 化，并且工作稳定性强。从下游应用看，MCU 产品主要应用于家电的智能化控制，汽车电 子、物联网、手机等产品中，进而实现产品的智能化。

产品分类上看，MCU 主流可按位数或应用类型进行分类：按位数分类：主流 MCU 可分为 4位、8位、16位、32位。位数指 MCU 中 CPU 处理数据宽度，即参与运算的寄存器数据长度。根据处理能力不同，MCU 产品类 别可分为 4/8 位、16 位、32 位，低位 MCU 拥有成本与功耗优势，高位 MCU 在 大量数据处理上具备速度优势，并且高位 MCU 功能拓展性更强。早期 MCU 产品 以 8 位 MCU 居多，但随物联网、汽车电子需求带动，32 位产品需求正快速放量。

按应用类型分类：MCU 可分为专用型和通用性产品。专用型单片机主要针对特定 产品生产设计，芯片内通常会集成部分特殊功能接口或模块以满足特定需求。通用 型 MCU 则是将可开发的资源提供给客户，由客户根据需求进行编程设计，拓展性 和灵活性更强。从市场端来看，目前行业中通用型 MCU 占下游主要需求。

全球 32位 MCU 快速增长，中国 8位与 32位产品平分秋色。根据 IC Insights 数据显示， 全球 MCU 市场产品结构中 32 位 MCU 产品快速增长，占比由 2011 年的 39.9%快速提升至 2020 年的 62.0%，成为市场中的主流需求，4/8 位产品市场空间则下滑较大。从国内市场看， 通用型 MCU 市场需求中以低功耗、低成本的 8 位 MCU 和高能耗比、高算力的 32 位 MCU 产品为主，分别占 44%/53%。相较于全球市场的产品结构而言，国内市场产品结构仍有进 一步向高端化发展的空间，未来 32 位产品占比有望进一步提升。 32位 MCU产品为行业未来主流发展趋势。我们认为行业会逐步从 8位转向 32位产品， 低功耗、高集成度、高算力是行业主流趋势。目前我国 8 位 MCU 主要优势在于低成本以及 整体生态较完整，随行业未来的开发环境、软硬件生态资源进一步拓展完善，32 位产品成本 有望进一步下探，这将加速 32 位产品对 8 位 MCU 的替代。

2021 年全球 MCU 市场规模约 194.9 亿美元，未来五年 CAGR 有望达 6.9%。根据 IC Insights 数据，2021 年全球 MCU 市场规模约 194.9 亿美元左右，同比增长约 24.0%，出货 量达约 310 亿颗，同比增长约 13.0% ；行业未来空间上，2026 年全球 MCU 市场规模有望 达到 272.7亿美元左右，2021-2026年期间 CAGR约 6.9%。从量价拆分上看，根据 IC Insights 数据，2021-2026 年期间 MCU 产品 ASP 年复合增长率约 4.0%，出货量年复合增长率约为 2.9%，整体上看产品结构升级拉动的价值量提升将为主要增长驱动力。 2021 年中国 MCU 市场约 365 亿元，2025 年占全球比重有望提升至 30%。根据 IHS 数据预测，2021 年中国 MCU 市场规模预约 365 亿元，同比大幅增长 35.8%，2021-2025 年期间年复合增长率有望达到 6.2%，中国市场 2025 年占全球市场有望突破 30%。

2. MCU 行业驱动：汽车电子、工业控制为行业主要增长动力

汽车电子与工控医疗占全球市场半壁江山，国内消费电子需求强于海外。MCU 产品在 下游主要应用于汽车、消费电子、工业、通信、计算等领域，整体从全球与中国大陆 MCU 产品下游应用领域的市场占比来看，全球市场价值量主要集中于汽车与工控领域，而国内市 场供给侧结构以消费电子、计算机与网络等中低端领域为主，相较于全球市场成长空间巨大。 1） 国际需求市场：全球 MCU 市场中中高端的汽车电子（36%）、工控领域（34%）市 场占据绝大部分市场，消费电子、通信、计算机市场因为其用量与价值量相对更低， 市场占比分别为 19%/7%/3%。 2） 中国大陆需求市场：从市场需求结构上看，2021 年国内工业（34%）、汽车（27%）、 消费电子（25%）需求分别位列前三，通信、计算机、政府市场规模占比分别为 10%/3%/1%。相较于国外而言，国内受益于更为完整的消费电子产业链体系，消费 电子 MCU 占比较高，中高端的工业领域需求结构与全球类似，但汽车 MCU 与海外 市场需求仍存在一定差距。 3） 中国大陆供给领域：从国内供给端来看，目前国内产品应用集中在中低端 MCU 领 域，主要包括消费电子（26%）、计算机与网络（19%）、IC 卡（15%）等，产品在 中高端的汽车与工控领域市场切入较少，下游分别占比仅为 15%/10%。整体而言， 我国在消费电子的基础稳固，未来在汽车与工业领域有较大成长空间。

我们预计汽车电子、工控领域或为 MCU 行业未来主要增长驱动，消费电子中可穿戴设 备将提供稳定增长。从目前行业下游增长驱动来看，受新能源汽车电动化、智能化的趋势带 动，车规级 MCU 产品用量需求激增，未来智能化将成为 MCU 行业主要的增长动力来源； 此外，物联网的发展也将从长期维度上带动工控、可穿戴设备中 MCU 产品量价的稳定提升。 总体而言，下游各类产品智能化的大趋势将对 MCU 的稳定性、算力、复杂环境应对能力等 性能提出更高要求，我们预计未来行业技术升级叠加需求放量将推动 MCU 市场持续扩容。

3.行业竞争格局：海外龙头垄断，国内企业逐步崛起

全球 CR5 达 76%，国内亟待破局。2021 年全球 MCU 行业市场 CR5 达到 76%，行业 集中度处于较高水平，其中恩智浦（16.9%）、瑞萨电子（16.4%）、意法半导体（15.0%） 市占率分别位列前三。国内 MCU 行业领军主要是兆易创新和紫光国微，两家企业在全球市 占率均为 1.3%，与全球行业龙头仍有较大差距。

国内 MCU 企业消费电子领域布局为主，中高端领域仍待突破。从目前国内 MCU 厂商 布局来看，其产品仍在消费级产品领域居多，而在中高端的工控及车规级领域布局较少。工 控和车规级 MCU 对于稳定性、质量都有极高要求，验证周期通常在 1-3 年，对 MCU 厂商 的工艺和质量提出了极高要求。随我国供应链自主可控的需求加强，下游中高端国产化 MCU 需求正逐步释放，终端需求将协同上游厂商合作研发共同推动产品迭代优化，驱动国内 MCU 向中高端领域发展。

国内产品结构向高端化发展，兆易创新高端领域布局领先。从我国 MCU 产品行业的未 来布局来看，行业中主要厂商均开始已开始布局车规级 MCU 产品，产品结构向高端领域进 军。从下游厂商进度来看，目前车规级 MCU 中兆易创新进度较为领先，公司已于 2022 年 9 月推出 GD32A503 系列产品；国内其他厂商主要仍处于流片、验证阶段。我们预计未来 6-12 个月国产车规前装 MCU 产品后有望逐步导入市场，2023 年后国产 MCU 有望在车规级产品 领域取得一定突破。