2022年MCU芯片行业市场现状及未来趋势分析 中颖电子家电控制芯片领跑大中华区厂商

1、 中国半导体产业快速增长，IC 设计发展刻不容缓

集成电路产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。集成电路产业链上游 主要是集成电路设计。集成电路设计是集成电路产业链中最重要的部分之一，在这一领域利润较高，目前国内 仅有少数公司在集成电路设计领域取得的了突破。近年来，随着存储器、通讯芯片、各类传感器等高端领域的 发展，和 5G、云端算力、新能源汽车、物联网、AI 和 VR 等新领域应用落地，国内对集成电路产品的需求逐年 上升，整体产业处于繁荣成长期。受到疫情影响，2020 年全球经济出现下降，根据 IMF（国际货币基金组织） 发布的报告显示，2020 年全球 GDP 收缩 4.9%，全球半导体市场却逆势增长。根据 IC Insights 公布的年中报告， 预计 2021 年全球芯片销售同比增长 24%，达到 5,020 亿美元，同时预计全球芯片销售在 2023 年达到 6,402 亿美 元；在 2019 年 IC 出货量下降 6%、2020 年增长 8%之后，今年 IC 出货量将大幅增长 21%。根据中国半导体行 业协会统计，2020 年中国集成电路产业销售额 8,848 亿元，同比增长 17%，其中，设计业同比增长 23.3%，销 售额为 3,778 亿元；2021 年 1-6 月中国集成电路产业销售额为 4,102.9 亿元，同比增长 15.9%，其中设计业同比 增长 18.5%，销售额为 1,766.4 亿元。

图：2015-2020 年中国集成电路产业销售额

我国正处于集成电路产业发展的重要战略机遇期，正全力追赶世界先进水平，也正处于快速发展阶段。我 国集成电路产业起步较晚，与国际大型同类公司有较大差距，大量集成电路产品需求仍然要通过进口解决，进 口替代的市场空间巨大。我国信息技术产业规模多年位居世界第一，主要以整机制造为主，使得我国继续成为 全球规模最大、增速最快的集成电路市场，市场需求超过 2 万亿元。但在以集成电路和软件为核心的价值链核 心环节缺失。2020 全年，中国进口集成电路总金额高达 3500 亿美元，同比增长 14%左右。国家十四五规划再 次将集成电路产业列为国家重点发展的产业，国家规划集成电路自给率在 2020 年达到 40%，2025 年达到 70%。

2、 MCU芯片市场空间广阔，国内应用集中于家电领域

MCU（Microcontroller Unit）—即微控制器，又名单片机，是 CPU 发展进化过程中衍生出的三个分支之一。 MCU 芯片通过将 CPU 的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器等周边接口，整合在单一芯片上，形成的 芯片级计算机。与传统的桌面 CPU 相比，MCU 更强调节约成本和独立运行能力，以减小系统尺寸，降低设备 成本为特点，满足对运算能力和存储容量要求不高的零件的需求，可应用于网络通信、计算机、汽车电子、工 业控制等领域。在 MCU 应用中，真实世界的各种物理量，通过传感器转换为电信号，经信号调理，再通过放 大器进行放大，然后通过 ADC 把模拟信号转化为数字信号，在 MCU 或 CPU 或 DSP 等处理后，再经由 DAC 还 原为模拟信号，最后通过功率驱动器实现输出。

MCU 按照处理器的数据位数,可以分为 4 位、8 位、16 位、32 位和 64 位，处理器的位数越高，运算速度 快，支持的存储空间越大。随着下游应用的升级，具有良好的生态以及极佳可拓展性的 32 位 MCU，逐渐成为 全球消费电子和工业电子产品的核心。32 位 MCU 工作频率大多在 100-350MHz 之间，处理能力和执行效能比 8/16 位更好，其应用也更为宽泛。而 8 位 MCU 凭借超低成本、设计简单等优势，特别活跃于国内市场。据 2020 中国通用微控制器市场简报：中国市场上 MCU，32 位占比 54%、8 位占比 43%。MCU 按照应用领域可分为通 用型和专用型。专用型 MCU 其硬件和指令是按照某种特定用途设计的，例如用于体温计的单片机、用于洗衣 机的单片机等。通用型 MCU 将可开发的资源（ROM、RAM、I/O、EPROM）等全部提供给用户，功能相对更 全面。

MCU 产业链中，上游为原材料供应和代工厂商，中游为芯片设计，下游为终端应用。原材料为圆晶以及 来自于 ARM 等的内核授权；代工厂行业集中度较高，2020 年头部的台积电、格罗方德、联电、中芯国际等厂 商市占率超过 90%，其中台积电市占率高达 58.6%。由于原材料的不可替代性和代工厂的高度集中性，产业链 上游的议价能力较强。中游的 MCU 厂商中，有瑞萨电子（日本）、恩智浦（荷兰）、英飞凌（德国）、微芯科技（美国）、意法半导体等巨头，国内 MCU 厂商在中低端市场具有较强竞争力。

在应用领域上，全球汽车电子占比最高，中国集中在家电领域。国外厂商产品种类齐全，覆盖消费电子、 汽车电子、工业控制领域，且产能分布较为均衡，国内厂商产能主要集中消费电子特别是家电领域，仅芯旺微、 比亚迪等企业拥有车规级 MCU 产品，其他厂商尚处在研发或认证阶段。

全球智能家居市场快速发展。根据咨询机构 Strategy Analytic 数据，全球消费者在智能家居产品和服务上的 支出将在 2021 年突破 1000 亿美元，2021 年将新增 3000 万家庭购买智能家居产品，预计 2025 年，全球智能家 居市场将增长至 1730 亿美元。2020 年，中国智慧家庭产品出货总量达到 2.8 亿台，到 2025 年出货总量将增长 至 8.1 亿台，年复合增长率可达 23.7%。家庭视频视讯设备（电视机、机顶盒）和智慧安防产品（摄像头、门锁） 占比最高，分别达到 39.2%和 19.6%；智能白电（冰箱、空调、洗衣机）占比接近两成，达到 17.1%

家电主控 MCU 是一个发展比较平稳的行业，需要长时间的耕耘，过去几年来 MCU 的升级换代不大，主流 芯片制程较多为 8 寸晶圆的 0.11um 制程。未来整体家电市场有向智能化，高端化发展的趋势，中颖电子积极响 应市场的变化，积极投入 55nm/40nm，12 英寸晶圆制程产品的研发工作，并藉以打开 8 寸晶圆的产能限制。55nm第一颗产品已经在客户端进行推广工作。电动自行车控制器主流技术目前在从双模控制向三模控制转换，对芯 片的 flash ROM 容量提出更高需求，中颖电子的主流产品在升级换代，和前代产品完全兼容。电脑周边的键鼠 应用，在电竞市场则处于持续蓬勃发展的态势，新推出的无线游戏键鼠系列方案，得到了市场较好的反响。

MCU 供应紧张，影响普通的家用电器产能。由于晶圆制造商更加偏向于将产能分配给高利润产品，因此用 于低利润家电的芯片的生产被排到最后。MCU 在正常情况下的交期基本在 14-20 周左右，但因为疫情影响叠加 8 寸晶圆厂产能紧张，2021 年上半年全球芯片缺货情况严重，MCU 成为全球“缺芯”浪潮中最紧缺的产品之一。 MCU 从 2020 年 Q2 到 2021 年 Q2 连续四个季度成为最紧缺元器件。海外大厂的 MCU 价格上涨，供货周期自 2020 年 Q2 开始拉长，在 2021Q1 进一步失控，海外 MCU 大厂瑞萨、NXP、ST、英飞凌交期均大幅拉长，最长交期可 达 52 周。

在全球半导体行业正处于高景气度的背景下，上游供应链的产能吃紧。中颖电子的主要产品线正处于市占 率逐步提高的成长期，公司对于未来长期产能需求增长的确定性高，为了更进一步保障长期的产能供给，公司 采取了以下主要措施：1)落实长期产能保障策略，与晶圆代工伙伴维持长期稳定的合作；2)自购部分测试机台委 托代工；3)公司目前较多的产品使用 8 寸晶圆生产，由于 8 寸晶圆厂扩产较难。公司新产品尽量采用 12 寸晶圆 制程；4)为了能争取合理产能，稳定产品供应以服务客户，也适时提高产品售价，以因应上游涨价导致的成本 上升。

3、 MCU芯片海外龙头占据绝对优势，白色家电市场引领国产化进程

伴随物联网的逐步落地和新能源汽车的发展，MCU 微控制器的市场需求长期增长可期。根据 IC Insights 的 数据显示，2020 年，受到全球电子供应链整体疲软、汽车销售放缓以及国际贸易环境的影响，全球 MCU 市场 规模增速放缓，达到 208 亿美元，同比仅增加 2%；全球 MCU 市场规模在 2021 年可达 223 亿美元，同比增长约 7%，预计 2022 年将持续增长劲头，市场规模达 240.8 亿美元。国内市场方面，据 IHS 数据统计，2008-2018 年 间，中国 MCU 市场年平均复合增长率(CAGR)为 7.2%，是同期全球 MCU 市场增长率的 4 倍，2020 年中国 MCU 市场规模达到了 269.8 亿元，由于中国物联网和新能源车行业的增长领先全球，预计 2021 年中国 MCU 市场规 模可达 290.3 亿元，市场增长速度仍将领先全球。

从市场竞争格局来看，全球市场供应商仍以国外厂家为主，海外龙头占据绝对优势。全球 MCU 厂商主要为 瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、微芯科技、三星电子、意法半导体、赛普拉斯等。中颖电子是国内较具规模的工 控单芯片厂家，在全球 MCU 的销售占比约为 0.5%。超过 74%的中国 MCU 市场被意法半导体、恩智浦、微芯科 技、瑞萨电子、英飞凌等海外厂商占据，本土 MCU 厂商市场占有率仅为 10%左右。国外大厂如意法半导体、瑞 萨电子、德州仪器、微芯、英飞凌采用 IDM 模式，集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节 于一身；国外个别厂商如恩智浦以及大部分大陆厂商采用 Fabless 模式，只负责芯片的电路设计与销售；中国台 湾企业盛群、松翰、新唐以及大陆厂商士兰微、华大半导体等采用 IDM 模式。

（1）瑞萨电子（Renesas）：创立于 2002 年，由日本两家知名科技公司日立和三菱的半导体部门合并成为 瑞萨科技，2010 年又与日本芯片巨头 NEC 电子合并成为瑞萨电子。瑞萨电子主要有四大块业务：（a）汽车： 是全球领先的汽车 MCU 供应商，将最先进的几何形状与 MONOS 技术结合，提供高度可靠的车辆控制，可应 用于自动驾驶及电动车；（b）工业：通过提供安全可靠的传感器、驱动器、网络和控制，实现了易于实施的实 时应用解决方案，有丰富而广泛的技术产品，例如多协议连接、时间敏感网络、实时处理等；（c）基础设施： 是第一大内存接口供应商，与超大规模厂商和内存供应商紧密合作；（d）物联网。

成立至今，瑞萨电子已经发展成为全球第一的 MCU 供应商，其 MCU 设备在工业设备市场占比 24%，在家用电器和家用空调设备占比达 29%。瑞萨电子的 MCU 产品以低功耗，提供了具有很强扩展性的丰富功能模 块，采用超前逆变器控制。围绕中高低不同性能的 MCU 开发处理丰富的产品类别。随着电动汽车、自动驾驶 等技术风靡全球，瑞萨电子逐年加大在汽车 MCU 市场的投入，在产能不足的背景下，优先满足汽车市场的需 求。

（2）恩智浦（NXP）：创立于 2006 年，于 2010 年在美国纳斯达克上市，恩智浦半导体公司前身为为荷 兰飞利浦公司于 1953 年成立的半导体事业部，总部位于荷兰埃因霍温，于 2015 年购了由摩托罗拉创立 的飞思卡尔半导体，成为全球前十大非存储类半导体公司。利用我们在密码安全、高速接口、射频、混合信 号模拟数字、电源管理、数字信号处理与嵌入式系统设计技术，提供了先进的解决方案，应用于广泛的终端市 场应用，包括：汽车、工业、物联网（IoT）、移动和通信基础设施。2019 年实现收入 88.77 亿美元，2020 年 实现收入 86.12 亿美元。

恩智浦提供 MCU 的解决方案已有 40 多年的历史。是许多客户信赖的 MCU 长期供应商，尤其是在汽车、 智能卡和工业市场。MCU 产品系列从 8 位产品到更高性能的带板载闪存的 16 位和 32 位产品，具有高度的可 扩展性，并与软件和设计工具相结合，使客户能够利用一致的软件开发环境，在 MCU 系列产品中进行设计和 部署。对于汽车应用，恩智浦的微控制器提供了所需的可靠性、安全性和功能安全性，以应对当前和未来汽车 市场的需求。同时在日益互联和网络化的社会中，恩智浦的 MCU 系列配备了各种安全功能（如远程身份验证、 系统/数据完整性、安全通信和异常检测），以应对不同类型的安全风险。

（3）英飞凌（Infineon）：英飞凌科技公司于 1999 年 4 月 1 日在德国慕尼黑正式成立，其前身是西门子 集团的半导体部门，于 2000 年上市。自成立以来，英飞凌以每年 10%以上的速度增长，是全球领先的半导体 公司之一。产品业务坚定地专注于未来十年的两大趋势：电气化和数字化，这两种趋势以及它们之间的相互作 用将加速结构性半导体的增长。英飞凌有：四大事业部：汽车电子、工业功率控制、电源管理及多元化市场、 数字安全解决方案。英飞凌提供了广泛的面向解决方案的 AURIX，TRAVEO，PSoC 微控制器系列产品。

图：2016-2021 年英飞凌终端市场利润

（4）兆易创新：成立于 2005，总部设于中国北京，并于 2016 年 8 月在上海证券交易所成功上市，是一家致力于开发先进的存储器技术、MCU 和传感器解决方案的领先无晶圆厂半导体公司。公司的核心产品线为存 储器、32 位通用型 MCU 及智能人机交互传感器芯片及整体解决方案，公司产品以“高性能、低功耗”著称，为 工业、汽车、计算、消费类电子、物联网、移动应用以及网络和电信行业的客户提供全方位服务。兆易创新 2020 年营业收入 44.97 亿元，增加约 12.94 亿元，较上年度增幅 40.40%，实现大幅增长，主要是由于消费类、计算 机等市场需求的同比增加以及新产品的量产销售。

公司的 MCU 已经发展成为中国 32 位通用 MCU 市场的主流之选，并以累计超过 6 亿颗的出货数量，超过 2 万家客户数量，28 个系列 370 余款产品选择所提供的广阔应用覆盖率稳居中国本土首位、积极布局 32 位通 用型芯片市场，形成多样化产品矩阵。主要为基于 ARM Cortex-M 系列 32 位通用 MCU 产品，产品覆盖全面包 含车规、工规和消费等不同应用领域产品，公司持续增加三个应用领域的投入，有望成为公司接下来几年的重 点增长领域。

（5）乐鑫科技：成立于 2008 年，2019 年 7 月，乐鑫科技在上海证券交易所科创板挂牌上市。多年来深 耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计，专注于研发高集成、低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的无线通 信 MCU，现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S、ESP32-C 和 ESP32-H 系列芯片、模组和开发板，成为物联网应用的理想选择。致力于提供安全、稳定、节能的 AIoT 解决方案。同时坚持技术开源，助力开发者们用 乐鑫的方案开发智能产品，打造万物互联的智能世界。根据乐鑫科技公布的年报，2020 年，乐鑫科技实现营业 收入 8.3 亿元，同比增长 9.75%，21 年 1-6 月实现营业收入 6.3 亿元，同比增长 192.23%。

目前国内 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，比如工业控制、汽车电子和物联网市场，都被国外的 MCU 厂商垄断。美国对中国的芯片出口 限制虽然对华为等 OEM 厂商有负面影响，但却间接带动了“国产替代”热，为国内 MCU 厂商创造了大好商机。 预计到 2023 年国内 MCU 厂商的出货量将增长到 256 亿元，其中在消费电子 MCU 市场的占比将达到 86%。

2021 上半年全球 MCU 缺货情况严重，国内白色家电生产厂家着重引进国产 MCU 作为辅配方案。中颖电子 成为白色家电生产厂家国产 MCU 的主要选择。在未来的一段时间内，公司在白色家电 MCU 的市占率可望持续 提高，提供业绩的成长动能。生活电器及厨房家电行业健康运行，受限于供应链产能瓶颈，公司无法满足客户 订单需求，销售增长有限，更多的国产 MCU 厂家也进入品牌供应链。未来生活电器及厨房家电行业有向智能化， 高端化发展的趋势，必然会带来 MCU 的升级换代，该领域的市场空间也可望进一步扩大。

针对家电市场，中颖电子的 MCU 产品以高性价比，高可靠性，低不良率，高直通率为核心竞争力。契合 家电市场对于 MCU 的需求，公司产品的竞争力，已经由过往几年不断增长的业绩中取得市场验证。相对于外商 竞争者，公司可以提供性能相当，价格更优的产品；面对国内竞争者，公司可以在价格稍高的情况下，提供高可靠性和极低返修率的产品。在电动自行车控制器市场 ，公司主要专注于细分市场，开发行业订制的 ASSP 产 品，和 欧、美、日竞争者采用通用型产品做法不同；和国内新兴崛起的竞争者相比，公司产品在可靠性、品牌 认可、供货能力等方面具有优势。电脑周边及物联网应用，搭配高精度 ADC 及演算法，公司已推出性能更好、 集成度更高、资源更适用的新产品，已被国内一线大厂采用。

中颖电子的 MCU 产品，多属于工控级别的产品。与消费电子相比，有可靠度高、认证周期长及产品生命周 期长等特性。公司在国内的家电 MCU 及国内锂电池管理芯片领域处于国内领先地位。目前，公司各主要产品的 应用市场上，国产芯片的渗透率依然偏低，给公司提供了长周期的可持续发展空间。公司坚持自主研发核心技 术，充分发挥贴近国内客户的优势，在技术创新、产品质量、客户服务及性价比等方面赢得了市场综合竞争优 势。

（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。）