2022年MCU芯片行业发展现状及未来趋势分析 纳思达打印机耗材芯片具有独特性

1. “全兼容+安全技术”耗材芯片，占据市场龙头地位

耗材芯片具有独特性，旗下艾派克微电子专业从事通用耗材芯片业务。打印机耗材芯片是打 印机耗材的“身份证”，具有解密及检测功能，既防止用户自行灌粉又防止其他厂家生产盗 版。硒鼓芯片可以识别机器，监测碳粉余量；墨盒芯片不仅能够检测墨盒使用次数，让使用 完的墨盒自动作废，无法通过重新注墨来工作，还能通过电感控制出口墨滴的大小和分布。 纳思达旗下珠海艾派克微电子成立于 2004 年，是一家从事集成电路芯片设计的国家认定高 新技术企业，拥有 CPU 设计技术、多核 SoC 专用芯片设计技术、安全芯片设计技术、通用 耗材芯片设计技术等核心技术。是国内专业的从打印机主控 SoC 芯片到耗材加密芯片全系 列打印机芯片设计公司，也是打印机通用耗材芯片的全球供应商。

公司打印机通用耗材芯片两大产品兼具多项优势。打印机通用耗材芯片主要产品包括 ASIC 芯片、SoC 芯片，主要应用于墨盒、硒鼓等打印耗材，其产品主要功能为喷墨打印机及激 光打印机耗材产品的识别与控制、激光打印机系统功能控制。公司的 ASIC 芯片产品是行业 领先的耗材可替代芯片，具有运算速度更快、附带加密模块和算法设计、市场推出速度更迅 速等优势。SoC 芯片是业内拥有自主专利设计技术的产品，使用国产 32 位嵌入式 CPU， 具有灵活集成硬件加密模块和软件程序、超高运算速度、低功耗等优势。

国内兼容耗材芯片市场规模超 13 亿元，纳思达是绝对龙头。据灼识咨询，2019 年国内兼容 耗材芯片市场规模为 13.6 亿元。纳思达目前针对大多数激光及喷墨打印机都有对应的兼容 耗材芯片产品，根据公司 2021 年半年报，上半年艾派克微电子（含极海半导体）芯片出货 总量约 2.15 亿颗，是国内打印耗材芯片行业龙头。

“全兼容+安全技术”助力纳思达享有长时间行业定价权。打印机耗材芯片售价通常有价格 周期，具有先发优势的兼容耗材芯片拥有定价权，毛利率高达 40-70%，待市场上其他厂商 破解芯片加入竞争，芯片价格又会回落至低价，约为先发价格的 10%。纳思达依靠自身研发 优势，拥有积累了 20 年的加密安防技术和兼容设计技术经验，不断推出兼容耗材芯片新产 品。产品从一两款领先到全部领先，领先时间从短到长，定价权越高，纳思达利润空间越大， 和竞争对手差距越来越大。除此之外，纳思达通用耗材业务呈年均上涨趋势，兼容芯片也将 随着兼容耗材销量的增长而增长。

行业整合期公司表现优异，维持行业龙头地位。目前通用耗材芯片正处于行业整合时期，行 业竞争加剧，芯片价格下跌，但公司整体销量和业绩在行业内表现优异，继续保持行业龙头地位。根据赛迪顾问预测，2021-2025 年全球打印机市场回暖，特别是激光打印机市场将持 续正增长，各打印机厂商也会加快推出新机的速度，届时对应兼容耗材芯片的需求也将增 长。

图：2017-2023 年 SCC 公司耗材芯片营业收入情况及预测（亿元）

2. 高水平研发团队护航打印机主控 SoC 芯片

打印机主控 SoC 芯片是打印机的核心部件，也是打印机信息安全的最大风险点。打印机主 控 SoC 芯片关键技术掌握在美日等国外厂商中，为了突破技术壁垒和提高信息安全度，公 司自主研发打印机主控 SoC 芯片，并实现量产与销售。

公司生产的打印机主控 SoC 芯片主要用于奔图电子的打印业务。打印机主控 SoC 芯片基于 28 与 40 纳米工艺技术，采用多颗国产嵌入式 32 位 CPU（CK810、CK802、CK803），支 持彩色打印、复印、彩色扫描等，具有完全自主的芯片安全架构，具备高性能、突出安全策 略，支持国密、商密算法和安全防护机制，支持打印机信息安全和国产打印机高端化。

打印机 SoC 芯片技术壁垒高，纳思达背靠高水平研发团队，占据行业领先地位。打印机 SoC 芯片在集成电路设计、程式编码、验证试验和量产过程中存在高度的不确定性和漫长的 研发周期，需要企业有较高的技术水平。现有的大型打印机 SoC 芯片供应商已拥有大量与 打印机系统控制、墨盒与硒鼓安全芯片相关的技术专利，这些专利使行业准入门槛大大提高。 纳思达于 2010 年开始设计打印机主控 SoC 芯片，探索出多地协同研发模式，持续进行技术 积累沉淀，在珠海、杭州、上海和美国等地均设有研发中心，截至 2020 年底，芯片设计人 员超过 300 人，主要由博士、硕士高端人才团队组成。2011 年与杭州中天微合作，背靠高 校，与浙江大学等硕博团队合作，研发具有持续性和先进性，并于 2015 年收购杭州朔天科 技有限公司（平头哥兄弟公司），专注于 SoC 芯片设计。

打印机 SoC主控芯片搭配奔图国产自主可控打印机，助力国家信息安全建设。Microsoft、Intel、 IBM等国际巨头掌握TPM（一种存在于计算机内部为计算机提供安全加密的芯片）核心技术， 为争夺我国安全体系主导权，我国目前已研制可信计算 3.0。从国家战略层面，我国自主创 新的可信计算技术已成为保卫国家网络空间安全的基础核心技术之一，具有非常广阔的市场 前景。近几年，奔图与相关企业共同完成了中国可信计算 3.0 打印机生态环境的成功搭建， 是国家信息安全体系建设中的重要成员。奔图使用的艾派克微电子所产的打印机 SoC 主控 芯片，从顶层视角出发，可嵌入可信计算 3.0 技术，相当于为信息系统培育了免疫能力，实 现打印机全生命周期的主动防御。同时可支持文档溯源、密码打印、内存清零、文印审计等 安全增强功能，提供多重信息保护，杜绝文档泄密风险，从而实现打印信息领域的自主创新 和安全可控。

根据公司 2020 年年报，公司于 2017 年承担的国家核高基重大专项项目于 2020 年 12 月高 分超额完成产业化指标，实现了国产激光打印机全系列 SoC 芯片的国产化替代。随着公司 在打印技术上的稳固提高，打印机主控 SoC 芯片功能可以媲美老牌打印机厂商。纳思达的 技术负责人表示，随着移动互联网的普及以及物联网技术的发展，打印机用户的使用环境产 生了变化，比如：移动打印、云打印、共享打印。纳思达的打印机芯片也会根据这些新的应 用场景及需求，做出对应的功能升级，有望在未来开拓新的成长空间。

3. 大基金扶持，进军通用 MCU 芯片领域

3.1. 通用 MCU 全球需求增长，国产替代趋势下诞生巨大市场空间

通用 MCU 市场广阔。全球通用 MCU 领域需求激增。据 IC insights 及前瞻产业研究院统计预测，全球 MCU 领域市场规模未来将快速上涨，由 2020 年 206.92 亿美元到 2025 年 272 亿美元。尽管这两年国产 MCU 取得了不俗的销售业绩，但从目前全球 MCU 市场竞争格局 来看，全球 75%以上的 MCU 市场份额仍被恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、微芯 科技占据，国产 MCU 的差距仍然存在。

中国集成电路产业处于快速发展阶段，车规级 MCU 芯片价值量巨大。近年来，中国集成电 路产业快速发展，市场规模和技术水平都在不断提高，以人工智能、智能制造、汽车电子、 物联网、5G 等为代表的新兴产业快速崛起，集成电路是我国信息技术发展的核心。当前是 我国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚期，正全力追赶世界先进水平，也正处于快 速发展阶段。2019 年以来，工业自动化，工业互联网是产业数字化、智能化转型的重中之 重。5G+工业互联网对感测、工控、计算、存储、通信等芯片的海量需求将进一步提升集成 电路在工业体系内的应用规模，成为中国制造未来发展的重要方向。其中，车规级 MCU 芯 片价值量巨大，随着智能化和电动化的发展，单车使用 MCU 芯片数量有望达到上百颗，带 来超额利润。

32 位芯片逐渐成为市场主流。根据 Morgan Stanley Research，2020 年全球 32 位 MCU 市 场规模约 104 亿美元、5 年 CAGR 约 11%。国内市场中，32 位 MCU 芯片占比最高，未来 占比有望进一步提高。

MCU 微控制器作为智能控制的核心广泛应用于消费电子、汽车电子、智能家电、工业控制 等领域，伴随物联网的逐步落地和汽车电子的发展，MCU 微控制器的市场需求增长显著。 而中国是全球第一大 MCU 单体市场，国内 MCU 厂商主要在消费电子、智能卡和水电煤气 仪表等中低端应用领域竞争，但在市场潜力大且利润比较高的领域国产化水平仍然较低。目 前 MCU 市场仍处于快速成长阶段，国内企业由于成本优势、服务能力等逐步完成了中低端 MCU 领域的国产化，未来高端市场竞争将是企业发展趋势。未来，随着全球信息化水平不断深入，信息安全芯片的生产将会向中国、印度等发展中国家 转移。而且，随着中国、印度等发展中国家信息安全产业不断完善，信息安全芯片产品需求 也将不断向中高端发展，并随着研发技术的提高而扩大，我国安全芯片正迎来机遇。

3.2. 分立极海半导体公司，积极布局物联网安全芯片领域

分立极海半导体公司专为研发通用 MCU 芯片。为加强公司通用 MCU 领域业务发展，2019 年纳思达旗下分立极海半导体公司，前身为艾派克物联网芯片事业部，极海半导体具有 20 年的集成电路芯片设计经验，是工业级通用微控制器、低功耗蓝牙芯片及工业物联网 SoC-eSE 大安全芯片产品和方案提供商。致力于为工业控制、消费电子、医疗设备、智能家 居以及汽车应用等领域提供产品与服务，目前已成功推出基于国产 CPU 内核的打印机安全 SoC 芯片和网络安全芯片，极海正全力布局工业物联网安全芯片领域，致力于推动国产芯片 的产业化发展。

极海半导体拥有一流的研发设计水平，全方位的软硬件设计服务以及完备的加密引擎平台。 极海半导体在珠海、上海、杭州、美国北卡罗来纳州均设有研发中心，与浙江大学、杭州中 天微系统所、中科院上海微系统所等知名高校和科研机构建有产学研合作关系；芯片设计能 力，包括 8/16/32 位 CPU 内核及 DSP 独立设计能力、高性能多核 SoC 芯片设计能力、低 功耗芯片设计能力和安全加密芯片设计能力；拥有先进实验室与仪器设备，设有检测/失效分 析/可靠性/电性/应用五大实验室，拥有聚焦离子束系统/晶圆测试设备/3D X-ray /CP 测试机、 CNAS 国家实验室认可证书；具有专利优势，建有智能专利监测预警分析系统，超过 50 人 的专利工程师和律师团队，致力于保护知识产权，维护行业有序发展。

公司的物联网芯片包括通用 MCU 芯片与物联网 SoC-eSE 嵌入式安全芯片等。通用 MCU 芯片，也称为单片机，是电子产品的“大脑”，负责电子产品数据的处理和运算。公司的 32 位通用 MCU 基于 ARM CPU、国产 C-SKY CPU 和 8 位 CPU 自主设计。目前，已实现 5 款工业级通用 MCU 芯片批量生产和销售，广泛应用于消费和工业控制领域。工业级 MCU 已成功进入国内主流工控企业，主要应用于高端工业设备的控制，如高端数控机床、 高精度伺服电机、高端变频器、高端数字通信电源、PLC 控制器、工业网关、5G 通信等。

图：公司主要产品 APM32 微型控制器研发历程

物联网 SoC-eSE 嵌入式安全芯片，采用多核双子系统安全技术。其中，安全认证子系统及 客户应用子系统实现物理分隔，确保了客户信息及系统安全。凭借在安全及多核 SoC 芯片 上技术积累，公司国产 CPU 的工业物联网 SoC-eSE 嵌入式安全芯片已经量产，基于 SoC-eSE 技术的工业物联网 SoC 安全芯片 SCS235 通过国家密码管理局商用密码检测 中心安全认证，获得商用密码认证安全芯片类产品安全二级证书，在性能、安全性、可靠性、 功耗、成本等方面具备优势。工业互联网 SoC-eSE 嵌入式安全主控芯片已成功批量应用于 智能电网配网终端设备中，可以应用在对安全可靠自主可控有迫切国产替代需求的重要行业， 如铁路、航空通信、石油、工业控制等行业。

3.3. 获大基金投资，深化布局车规级 MCU 芯片

获大基金二期领投注资，工业级 MCU 芯片研制备受期待。2020 年 12 月 7 日，艾派克微电 子以增资扩股及转让股权方式吸引国家集成电路产业投资基金为领投方的战略投资者共计 32 亿元资金及 16.84%股权，显示国家大基金对公司芯片业务的肯定及信心，同时也加快了 纳思达布局工业级 MCU 的步伐。

投资 22 亿元项目用于研发高端通用 MCU 芯片。2021 年，为增强公司集成电路业务综合优势、抓住芯片产业国产替代的重大战略机遇，纳思达公布《关于控股子公司与中国（上海） 自由贸易试验区临港新片区管理委员会拟签署投资协议书的议案》，纳思达控股子公司拟总 投资 22 亿元在国际创新协同区内建设芯片研发相关项目，其中固定资产投资 2.2 亿，研发 投资 5年 20 亿，入驻时间为 2024 年一季度前。项目主要用于研发高端工业级通用 MCU/MPU 芯片项目、高端汽车级通用 MCU/MPU 芯片项目、工业级通用信号链数据处理芯片项目、基 于国产嵌入式 CPU 高端打印机主控 SoC 项目。艾派克有望利用临港区内 EDA、IP、晶圆制 造以及封装测试等优质资源，最大化形成区内产业联动。

2021 年通用 MCU 芯片业绩喜人，未来将加快推出更多车规级 MCU 芯片。根据公司 2021 年半年报，公司通用 MCU 在汽车电子、工业电子、医疗器械、高端消费电子等领域的头部 客户销售上均取得重大突破，长虹、海尔、小米、汇川、英威腾、雀巢、理邦精密、长城汽 车，别克汽车、五菱宏光等知名客户已实现批量供货。在汽车电子领域，极海半导体的产品 已经导入到国产新能源车核心的 BMS 电源管理、AGV 底盘双轴驱动器、BLIS 并线辅助系 统/倒车雷达等应用中，且已经启动 ISO 26262 汽车功能安全认证体系项目。ISO 26262 标 准主要定位于汽车控制领域的部件和系统，旨在提高汽车电子产品的功能安全性能。政府产 业扶持资金、片区优势、研发能力协同作用，公司在未来将为市场带来更多车规级 MCU 产 品选择。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）