《電子行業:MCU汽車工控驅動成長本土廠商高端突破-230118(71頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《電子行業:MCU汽車工控驅動成長本土廠商高端突破-230118(71頁).pdf(71頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、MCU:汽車工控驅動成長,本土廠商高端突破:汽車工控驅動成長,本土廠商高端突破證券研究證券研究報告報告行業深度行業深度報告報告分析分析師:劉雙鋒師:劉雙鋒15013629685SAC編號:S1440520070002發布日期:2023年1月18日分析師:章合坤分析師:章合坤18616557409SAC編號:S1440522050001本報告由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報告目的,不包括香港、澳門、臺灣)提供。在遵守適用的法律法規情況下,本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限公司在香港提供。同時請參閱最后一頁的重要聲明。摘摘 要要2核心觀點:核心觀點:MCU屬于“進入門檻低,
2、發展門檻高”的行業,低端MCU市場進入門檻低,追求性價比,但是產品同質化,廠商缺乏定價權;中高端MCU追求可靠性和性能表現,有穩定的盈利能力和客戶資源。國內MCU廠商正逐步跨過高低端的界線,獲得長足的發展。我們認為,中長期看,國內MCU行業將逐步出清部分玩家,優化格局,看好平臺型平臺型MCU廠商廠商以及專用領域龍頭專用領域龍頭。MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機。MCU是簡化后的CPU,集成存儲、接口等形成的單片機,專注于控制功能。對于MCU而言,核心頻率/核數量、存儲器容量、接口豐富度等是重要性能指標。目前,消費、通信、工業等市場以ARM內核為主,而汽車上以TriCore、P
3、owerPC、瑞薩自研三種內核為主,未來ARM架構將在汽車市場獲得更高份額。從技術趨勢看,MCU將往高算力、低延遲、低功耗、集成化發展。MCU市場市場200億美元廣闊空間億美元廣闊空間,汽車工控驅動行業成長汽車工控驅動行業成長。根據 IC Insights,2021年全球MCU銷售額達到196億美元的新高,同比增長23%,未來復合增速有望達到高個位數。分下游看,汽車為第一大下游,占比33%,其次為工控25%、計算機網絡23%、消費電子11%。未來,汽車智能化、電動化將帶來MCU需求量提升和產品技術迭代,而風光儲、自動化產線、安防、醫療、家電等將推動工控市場持續增長,汽車、工控將成為MCU市場的
4、重要增長極。國際廠商主導市場國際廠商主導市場,國內廠商份額提升國內廠商份額提升、高端突破高端突破。目前MCU市場主要有恩智浦、英飛凌、瑞薩、ST等廠商主導,我們復盤國際MCU龍頭的發展史,發現MCU廠商的成長往往需要技術研發投入、產品線豐富度、優勢產品/優勢賽道、生態及客戶積累等核心競爭力。目前國內MCU廠商處于起步階段,經歷本輪缺芯和國產化,平臺型公司兆易創新憑借消費+工業市場的擴展,全球份額達到3%,另外中穎電子、國芯科技、芯??萍嫉裙疽搏@得長足發展。本土廠商正逐步向工業、汽車等中高端市場突破。0VpX8WhUaZqRwOtRaQaObRtRmMtRmPeRoOmNlOmOqQ9PrQn
5、RMYmOpRNZnPpO摘摘 要要3行業庫存有望于行業庫存有望于23Q2-Q3回歸正常水平回歸正常水平,行業周期即將反轉行業周期即將反轉。從21Q4開始,MCU需求出現了結構性分化,消費類、工業MCU的渠道價格出現下滑,供給緊缺狀況松動。22Q4高端汽車MCU仍然緊缺,渠道端MCU交期進一步拉長,預計2023年汽車MCU緊缺有望緩解。我們判斷23H1 MCU行業整體周期繼續下行,并將在23Q2-Q3觸底反彈,其中汽車MCU有望維持高景氣。投資建議:投資建議:MCU屬于“進入門檻低,發展門檻高”的行業,低端MCU市場進入門檻低,追求性價比,但是產品同質化,廠商缺乏定價權;中高端MCU追求可靠性
6、和性能,有穩定的盈利能力和客戶資源。2020-2021年,由于產能緊缺,MCU缺貨漲價,疊加國產化浪潮,國內涌現出一批MCU廠商。我們認為,中長期看,國內MCU行業將逐步出清部分玩家,優化格局,看好平臺型看好平臺型MCU廠商以及專用領域廠商以及專用領域龍頭龍頭。建議關注:建議關注:(1)平臺型廠商:兆易創新平臺型廠商:兆易創新、華大華大(未上市未上市);(2)專用領域龍頭:專用領域龍頭:汽車:汽車:國芯科技國芯科技、芯馳芯馳(未上市未上市)、芯旺微芯旺微(未上市未上市);工控:中穎電子工控:中穎電子、中微半導中微半導、峰岹科技;峰岹科技;電電表:鉅泉光電;表:鉅泉光電;IOT:芯??萍迹盒竞??/p>
7、技、樂鑫科技樂鑫科技、國民技術國民技術。風險提示:風險提示:存貨減值風險、需求不及預期風險、地緣政治風險、技術研發不及預期。目目 錄錄4MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機1200億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長2馬太效應顯著,龍頭成長各有特色馬太效應顯著,龍頭成長各有特色3本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破4投資建議及風險提示投資建議及風險提示5 MCU:簡化的簡化的處理器,主打控制功能處理器,主打控制功能5MCU定義:全稱定義:全稱Micro Control Unit,微控制器單元微控制器單元,
8、亦稱單片機亦稱單片機。MCU是通過適當縮減CPU的頻率與規格、集成內存、計時器、A/D轉換等接口而形成的芯片級計算機。MCU的組成結構主要包括CPU內核、存儲器、外設和總線四部分。CPU內核通過存儲器的程序控制外設,外設通過中斷系統聯系CPU內核,二者通過總線傳輸信號、數據以及地址等信息。存儲器一般包括ROM和RAM。外設部分一般包括串口控制模塊、SPI模塊、I2C模塊、A/D模塊等。MCU運作過程:運作過程:信號鏈上,傳感器接收真實世界的模擬信號,通過信號放大器和ADC(模數轉換器)轉化為計算機能夠識別的電信號輸入到MCU,MCU根據預先設定的程序進行運算,生成控制信號,控制信號經過DAC(
9、數模轉換器)與功率驅動器傳輸到外界,控制諸如汽車電子、工業機械臂、手機手表等設備的內置元件,輸出功率、聲音、電源、電壓、亮度等信息。資料來源:電子發燒友,中信建投圖表:圖表:MCU組成結構示意圖組成結構示意圖圖表:圖表:MCU在信號鏈中發揮控制作用在信號鏈中發揮控制作用資料來源:芯??萍颊泄蓵?,中信建投 MCU分類:通用型、分類:通用型、32位位MCU占占主導地位主導地位6MCU的主要分類依據為應用的主要分類依據為應用類型類型、總線位數總線位數、指令集和存儲器結構指令集和存儲器結構。根據應用領域,MCU可以分為專用型和通用型,專用型MCU的硬件和指令是面向特定用途設計的,而通用型MCU則是將可
10、開發的資源(如ROM、RAM、I/O等)全部提供給用戶,性能較為全面。根據IHS,通用型MCU在全球市場占據73%的份額。根據總線位數,MCU可以分為4位、8位、16位、32位、64位,位數越高,運算能力越強,提供的功能越高級。32位和8位的MCU是目前市場的主流,根據IC Insights,MCU整體市場中,32位占據44%的市場份額,8位占據38%,4位份額不足1%。圖表:不同位數圖表:不同位數MCU占比,占比,32位占主導位占主導73%12%8%5%2%通用MCU專用MCU超低功耗MCU電機控制MCU其他圖表:不同應用圖表:不同應用MCU,通用型占主導,通用型占主導資料來源:IHS,中信
11、建投資料來源:ICInsights,中信建投44%18%38%0%32位16位8位4位 52%22%2%24%ARM8051RISC-V其他MCU分類:分類:RISC、哈佛結構與、哈佛結構與ARM內核占主導地位內核占主導地位7根據指令集根據指令集,MCU可以分為可以分為CISC(復雜指令集復雜指令集)和和RISC(精簡指令集精簡指令集)。早期MCU都采用CISC,內置龐大的指令集,可以減少編程的負擔,但執行效率較低,而RISC指令集RICS指令集下的處理器更廉價、運行速度更快,芯片制造更簡單,但軟件開發更復雜。根據存儲器結構根據存儲器結構,MCU可以分為哈佛結構和馮可以分為哈佛結構和馮 諾依曼
12、結構諾依曼結構。哈佛結構為當前主流結構,其將指令和數據分別存放于兩個不同的存儲器中,使用兩條獨立的總線作為CPU和存儲器之間的專用通信路徑,其成本雖較高,但提高了數據讀取速度、穩定性與可靠性。開發者基于不同指令集和存儲器結構可以開發出內核開發者基于不同指令集和存儲器結構可以開發出內核,常見內核包括常見內核包括8051、ARM、RISC-V、自研內核自研內核等等。ARM Cortex-M作為主流內核,具備低功耗、高能效、生態完善等特點,可以分為低端(M0/M0+/M1/M23)、中端(M3/M4)、中高端(M33/M35)和高端(M7/M55)等定位。RISC-V內核相比Cortex-M,具備完
13、全開源、模塊化設計、易于修改、方便客戶定制、無需授權費等優勢,但其發展時間較短,編譯器、開發工具等生態要素還不成熟。自研內核更為自主靈活,節省授權費用。資料來源:Electrical technology,中信建投圖表:哈佛結構在數據讀取和穩定性上勝過馮諾伊曼結構圖表:哈佛結構在數據讀取和穩定性上勝過馮諾伊曼結構圖表:不同圖表:不同MCU內核,內核,ARM占主導占主導資料來源:半導體行業觀察,中信建投 MCU技術演進:位數技術演進:位數提高、提高、內核演進、內部內核演進、內部模塊升級模塊升級8改進路徑改進路徑改進方式改進方式目的目的改變CPU結構采用雙CPU或多CPU結構(多核、異構)提高MC
14、U處理能力擴展總線寬度開發串行結構總線結構,簡化MCU外部結構電路連接制程工藝采用CHMOS工藝降低功耗改善存儲結構存儲容量擴大提升存儲器性能編程在線化,片內程序存儲器,從EPROM、EPPROM改為Flash存儲器改進I/O接口增強并行I/0接口的驅動和邏輯控制功能,增加特殊串行接口功能減少外部驅動芯片,提高I/O接口線的控制能力片內ROM固化軟件將一些應用軟件和系統軟件固化于片內ROM中簡化用戶應用程序開發工作圖表:圖表:MCU模塊升級路徑及方式模塊升級路徑及方式資料來源:半導體行業觀察,中信建投注:CHMOS是CMOS和HMOS工藝的結合,兼具CMOS低功耗和HMOS高頻高速的特點圖表:
15、圖表:MCU在發展過程中不斷提升位數、迭代內核在發展過程中不斷提升位數、迭代內核資料來源:電子發燒友,中信建投 MCU發展趨勢:發展趨勢:8位與位與32位位MCU主導主導市場,性能不斷市場,性能不斷提升提升98位位MCU與與32位位MCU逐步成為逐步成為市場主流市場主流。根據IHS,8位和32位MCU的市場份額逐年提升,蠶食4位和16位的市場空間,成為市場主流。隨著下游應用的升級,具有強大數據處理能力、極佳可拓展性和良好生態的32位MCU將成為下游產品的核心。但8位MCU亦不可被完全取代,相比32位MCU,8位MCU成本較低,功耗較低,設計簡單,在架構上較可以節省程序運行占用內存空間與降低中斷
16、延遲,工程師在選擇MCU時不只是考慮位數,而是按照最優的成本效益比在兩種方案中進行選擇。長遠來看,32位MCU持續擴大占有率是不變的趨勢,而8位MCU也隨著市場應用不斷的改革出新,預計在未來幾年時間仍會是8位MCU與32位MCU并存的格局。終端應用需求持續升級終端應用需求持續升級,驅動驅動MCU往安全往安全、低功耗低功耗、高性能高性能、高可靠性高可靠性、高集成度等方向迭代高集成度等方向迭代。資料來源:CSDN,中信建投圖表:圖表:8位位MCU與與32位位MCU各具優勢各具優勢圖表:圖表:8位和位和32位位MCU成為市場主流成為市場主流38%41%40%40%40%40%43%39%38%25%
17、22%22%22%21%20%20%19%18%36%36%37%38%38%39%36%42%44%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2012201320142015201620172018201920204 bit8 bit16 bit32 bit資料來源:IHS,中信建投8位位MCU32位位MCU低功耗簡單編程低成本系統規模小簡潔代碼空間效率最小物理尺寸安全高性能大量數據處理系統規模大更多I/O更多存儲 決定決定MCU競爭力的硬件參數競爭力的硬件參數10資料來源:CSDN,中信建投作用作用參數范圍參數范圍重要性重要性主頻MCU工作頻率的上限,主頻越高,MC
18、U運算速度越快32MHz-1GHz,一般超過200MHz算高主頻存儲Flash掉電不易失,存儲代碼或者常量數據小容量:1-32KB中容量:64-128KB大容量:256KB以上SRAM掉電易失,存儲程序運行中的數據變量64KB以上為大容量總線位數MCU一次處理的數據長度,位數越長,處理速度越快4、8、16、32、64位內核CPU模塊內負責數據運算和處理的核心,決定MCU的架構、兼容性與可拓展性8051、ARM Cortex-M、RISC-V、自研內核等功耗MCU工作時損耗的功率,電阻不變的情況下,電流越大,單位時間內功耗越高0.01-400A計時器用于MCU內部計數、定時、控制中斷延時,提升M
19、CU的穩定性和可靠性16、24、32位圖表:決定圖表:決定MCU競爭力的核心因素競爭力的核心因素決定決定MCU產品競爭力的硬件參數包括:主頻產品競爭力的硬件參數包括:主頻、存儲存儲、內核內核、總線位數總線位數、功耗功耗、計時器等計時器等。主頻主頻、存儲最為存儲最為重要重要。主頻是MCU工作頻率的上限,反映其運算速度,國內主流廠商MCU產品的主頻相比國外廠商有一定差距,如兆易創新的GD32F450系列最高主頻為200MHz,中穎電子的SH32F系列最高主頻為120MHz,而國外廠商如微芯科技的SAM V7x產品主頻為300MHz,恩智浦的i.MXRT1170主頻可達1GHz。存儲主要包括Flas
20、h和SRAM,兩者共同決定MCU的數據吞吐能力。內核內核、總線位數總線位數也是評價也是評價MCU性能的重要指標性能的重要指標。內核定義MCU的存儲器結構、指令集以及可以拓展的I/O接口數量,8051內核常用于8位MCU,ARM Cortex-M與RISC-V內核常用于32位MCU,部分廠商針對8位和32位MCU提出自研內核??偩€位數是MCU一次處理的數據長度,反映MCU數據處理能力。較低功耗和精準計時是MCU芯片的保障性特征。目目 錄錄11MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機1200億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長2馬太效應顯著,龍頭成長各
21、有特色馬太效應顯著,龍頭成長各有特色3本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破4投資建議及風險提示投資建議及風險提示5 MCU近近200億美元廣闊空間,中國市場占近億美元廣闊空間,中國市場占近30%12全球:全球:根據 IC Insights,全球MCU銷售隨著2021年經濟復蘇的強勁增長而回升,MCU市場在疫情危機爆發的2020年下跌2%后攀升23%,達到196億美元的新高,2015-2021年復合增速為3.5%,預計至2026年達272億美元,2021-2026年復合增速達6.7%。(注:注:IC Insights數據取自數據取自22H1,隨著隨著22H
22、2終端需求終端需求超預期下滑超預期下滑,MCU降價去庫存降價去庫存,我們預期我們預期2022-2023年年MCU市場規模和增速低于市場規模和增速低于ICInsights預測值預測值)中國:中國:根據IHS,2021年國內MCU市場有望大幅成長36%至365億人民幣(56億美元,占全球的29%),2015-2021年復合增速為12.5%,預計至2026年達到513億人民幣,2021-2026年復合增速達7.0%。資料來源:IC Insights,中信建投圖表:全球圖表:全球MCU市場規模及增速市場規模及增速圖表:中國圖表:中國MCU市場規模及增速市場規模及增速-15%-10%-5%0%5%10%
23、15%20%25%050100150200250300市場規模(億美元)YoY0%5%10%15%20%25%30%35%40%0100200300400500600市場規模(億人民幣)YoY資料來源:IHS,中信建投 下游涉及多個領域下游涉及多個領域,汽車成長性最優,汽車成長性最優13國內外國內外MCU應用存在差異應用存在差異,海外偏汽車工業海外偏汽車工業,國內偏消費國內偏消費。從下游結構看,全球MCU市場主要是汽車電子占據主體,2020年汽車電子和工業控制分別占全球市場的33%和25%,計算機和消費電子占比較少,分別為23%和11%,海外主流MCU廠商下游營收結構同樣以汽車和工業為主。相比
24、之下,中國MCU市場消費電子占比較高,2020年消費電子、計算機與網絡、汽車電子、工業控制,分別占比26%、19%、15%、15%。中國MCU應用主要集中于IC卡、智能家電、消費電子等應用領域,在車規和工控領域的占比較低。汽車為汽車為MCU主要下游主要下游,未來成長性最優未來成長性最優。根據IC Insights,2021年全球MCU下游應用中,46%為通用嵌入式應用(包括手機、計算機和外圍設備、工業、消費電子),40%+為汽車,14%為智能卡(銀行卡、信用卡、公交卡、身份證等)。未來五年,汽車MCU將以7.7%的復合增速成長,而通用MCU復合增速為7.3%,智能卡MCU復合增速為1.4%。圖
25、表:圖表:2021年主流年主流MCU廠商收入結構廠商收入結構對比對比注:數據時間口徑方面,微芯科技為2021年4月1日-2022年3月31日,英飛凌為2020年10月1日-2021年9月30日,其余公司為2021年1月1日-2021年12月31日,此處統計的營業收入不局限于MCU產品的收入資料來源:公司公告,中信建投資料來源:行行查,中信建投圖表圖表:2020年年國內外國內外MCU應用結構比較應用結構比較33%25%23%11%8%15%10%19%26%15%16%0%5%10%15%20%25%30%35%汽車電子工業控制 計算機網絡 消費電子IC卡其他全球市場國內市場0%10%20%30
26、%40%50%60%70%80%90%100%德州儀器英飛凌恩智浦瑞薩電子微芯科技汽車工業&通信&物聯網消費其他 汽車:電子汽車:電子/電氣架構重構,域控制架構下電氣架構重構,域控制架構下MCU迭代升級迭代升級14資料來源:Tesla,中信建投圖表:汽車電子電氣架構演變趨勢圖表:汽車電子電氣架構演變趨勢資料來源:IHS,中信建投圖表:汽車圖表:汽車ECU分布分布傳統車:傳統車:傳統分布式ECU(汽車端電子控制系統)架構中,MCU是ECU的控制核心。MCU作為ECU的核心參與汽車各個系統的控制之中。根據iSuppli,一輛汽車內的IC數量中,MCU占比達30%。智能車:智能車:汽車智能化程度持續
27、提升,在增加汽車功能時,分布式ECU架構面臨線束排布、維護升級、模塊溝通等方面的困難,為此Tier1廠商提出“域控制”架構,只需升級主MCU即可更新整車系統,MCU的集成度和單顆價值量逐漸提升,由原先單顆1-3美金提升至7-8美金?!坝蚩刂朴蚩刂啤奔軜嫾軜嬒孪?,低性能低性能MCU或被集成或被集成。汽車域架構分為ADAS域、動力域、底盤域、車身域和信息娛樂域。在ADAS域、信息娛樂域,車用MCU將可能被集成度更高的SoC替代。在動力域,電動汽車依賴三電系統(電驅、電池和電控)作為整車驅動力,所需MCU數量和單顆價值量均比傳統汽車有所提升,而出于安全冗余的考慮,底盤域、車身域的MCU在數量、功能上
28、均有提升。目前汽車廠商均采用“域控制器架構”作為過渡,未來車身架構會進一步向“中央計算架構”,車規MCU將會進一步迭代。汽車:車規級汽車:車規級MCU市場空間超市場空間超70億美元,準入門檻高億美元,準入門檻高15汽車汽車MCU市場空間廣闊:新能源車滲透率提升市場空間廣闊:新能源車滲透率提升,MCU搭載量增加搭載量增加。每輛傳統燃油汽車需要20-30顆MCU,每輛豪華燃油車要70-80顆MCU,普通汽車單車價值量不足100美元。而每輛新能源汽車大約要80-100顆(特斯拉Model S約80顆,Model X約60顆),單車價值量有望達250美元以上。根據IC Insights,2021年汽車
29、MCU市場同比增長23%,產值達76億美元,創歷史新高,汽車MCU迎來新增長。預計2023年全球汽車MCU市場規模將達88美元,2020-2023年CAGR為8%,到2025年有望達到116億美元。汽車汽車MCU準入門檻高:準入門檻高:1)技術壁壘高技術壁壘高。汽車MCU壁壘較高,在工作環境、交付良率和使用壽命等方面,都要嚴苛于消費類與工業級MCU,大部分國內廠商在生產工藝、良品率、認證標準等處于追趕階段。2)車規認證難車規認證難。需要滿足AEC-Q100和ISO 26262標準,一般需要2-3年時間,對供應商短期內的業績沒有較大的加持。3)格局固化格局固化,行業壁壘高行業壁壘高。全球整車供應
30、鏈基本固化,新廠商切入較為困難。因此,目前國內外市場中,汽車MCU以海外廠商為主,行業集中度高,2021年CR6達到98%。資料來源:IC Insights,中信建投圖表:全球汽車圖表:全球汽車MCU市場規模與同比增速市場規模與同比增速應用領域應用領域 工作溫度工作溫度()交付交付良率良率(DPPM)壽命壽命(年)(年)消費級07020035工業級-408510510車規級-40125+115軍工級-55150+015圖表:車規級圖表:車規級MCU壁壘較高壁壘較高資料來源:與非網,中信建投圖表:奧迪圖表:奧迪Q7、本田雅閣、本田雅閣MCU應用數量應用數量汽車模塊汽車模塊奧迪奧迪Q7本田雅閣本田
31、雅閣底盤及安全性123車身及便利性105信息娛樂系統88ADAS61其他23合計合計3820資料來源:IHS,中信建投6461768699106116-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0204060801001201402019202020212022F2023F2024F2025F全球車規MCU市場規模(億美元)YoY 汽車:汽車:新能源車推動新能源車推動MCU市場成長,中國市場潛力巨大市場成長,中國市場潛力巨大16新能源車滲透加快新能源車滲透加快,對對MCU的需求增長的需求增長迅猛迅猛。中汽協數據顯示,2022年汽車產銷分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛,同比分別
32、增長3.4%和2.1%。其中,新能源車持續爆發式增長,產銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛,同比分別增長96.9%和93.4%,市場占有率達到25.6%。預計2023年國內新能源車銷量將超過900萬,同比增長31%以上。車車用用MCU對于數量和性能的需求越來越高對于數量和性能的需求越來越高,單車單車MCU價值量攀升價值量攀升。以ADAS為例,ADAS的單車半導體價值量在未來幾年將隨技術升級而增加。Level 2的車型搭載了自適應巡航、車道保持、緊急制動剎車等功能,其中大量使用的車載傳感器和車載攝像頭需要高性能的MCU來做模擬數據的處理與驅動控制,單車價值量低于100美元,而Level 3
33、車型的單車價值量預計可達到400美元。新能源車領域新能源車領域,中國具備結構完整中國具備結構完整、自主可控的內循環產業體系自主可控的內循環產業體系,有望孕育出本土的汽車有望孕育出本土的汽車MCU頂尖供應商頂尖供應商。資料來源:中國汽車流通協會,中信建投圖表:中國新能源汽車銷量及滲透率現狀和預測圖表:中國新能源汽車銷量及滲透率現狀和預測(2010-2023E)0 1 1 2 8 33 51 78 126 121 137 352 689 900 1%2%3%5%5%5%13%26%31%0%5%10%15%20%25%30%35%0200400600800100020102011201220132
34、01420152016201720182019202020212022 2023E新能源汽車銷量新能源汽車市場滲透率2009-2012培養階段小規模試點2013-2015發展階段規?;茝V2016-2020全國范圍推廣加強扶優扶強2021-保持良好發展勢頭發展階段發展階段幼稚期快速成長期成長初期成長期 工業:涵蓋范圍廣,工業:涵蓋范圍廣,MCU是是工業控制的核心部件工業控制的核心部件17在工業領域在工業領域,MCU應用廣泛應用廣泛,是工業控制的核心元件是工業控制的核心元件。工業領域的MCU主要發揮環境感知、精準控制、無線連接、電源管理、人機交互等功能,應用場景包括工業控制(電機控制、智能表計、
35、變頻器等)、新能源發電(光伏、儲能、充電樁等)、智慧城市、大型家電、醫療等。隨著工業應用市場對于控制系統提出更多新需求(可靠性、低延遲、高算力、聯網等),MCU作為基礎元器件,需求穩步增長。工業自動化和智能化將顯著提升工業工業自動化和智能化將顯著提升工業MCU需求需求。中國工控和自動化市場規模持續擴大,根據2021年中國自動化市場白皮書,中國工業自動化控制市場規模從2016年的1428億元增長至2020年的2063億元,CAGR為9.6%,預計2022年中國工業自動化控制市場規模將達到2360億元。工業自動化升級使得自動化生產流水線和智能設備大量出現,有效帶動工控元件(如MCU等)的需求增長。
36、資料來源:NXP,中信建投圖表:圖表:NXP工業控制系統中工業控制系統中MCU的應用的應用MPUMCU1428 1663 1837 1880 2063 2200 2360 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%05001000150020002500201620172018201920202021E2022E工業自動化市場規模(單位:億元)yoy圖表:圖表:2016-2022年中國工業自動化控制市場規模及同比年中國工業自動化控制市場規模及同比資料來源:2021年中國自動化市場白皮書,中商研究院,中信建投 功能功能MCU在其中的功能在其中的功能典型工業應用領域典型工業應用領域驅
37、動需求增長的因素驅動需求增長的因素電機電機實現對機械運作的精準控制實現三相直流無刷電機的閉環速度控制和動態電機電流限制工業機器人、紡織化纖、冶金、印刷、自動化生產流水線、數控機床等(1)電機系統數字化提升電機效率;(2)電機系統輕量化和集成化以減小控制系統體積,降低能耗損失表計類應用表計類應用測量電能的儀表,智能電表還能實現雙向計量、遠程/本地通信、實時數據交互、多種電價計費、遠程斷供電、電能質量監測等功能通過對用戶的供電電壓和電流的實時采樣,完成計量、顯示、信息保存、交換和控制等功能智能水表、燃氣表、智能電表等(1)國家電網、南方電網等開展新一代電表樣機驗證和招標工作;(2)舊電表持續規?;?/p>
38、更新、新一代單三相物聯網智能電表逐步替換;(3)新標準電表采用多芯模組化設計理念,應用前景廣闊變頻器變頻器應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設備作為主控芯片,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,同時還有過流、過壓、過載保護等功能變頻節能:恒壓供水、中央空調和各類風機等;工業自動化:電梯自動控制、玻璃窯攪拌、汽車生產線等;機械設備控制領域:傳送、起重、擠壓和機床等(1)傳統產業的節能改造;(2)新興產業的快速發展逆變器逆變器把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電(比如220V 交流電)的轉換器控制電壓變化光伏發電、空調、家
39、庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、洗衣機、抽油煙機、冰箱、風扇等(1)國內光伏逆變器產業鏈逐步完善,產業鏈各環節產能規模擴大、成本持續下降、效率不斷提升;(2)光伏裝機容量持續增長;(3)政策支持工業:核心應用場景工業:核心應用場景電機、電表、變頻器、逆變器電機、電表、變頻器、逆變器18MCU在工業控制場景中的應用主要包括電機在工業控制場景中的應用主要包括電機、電表電表、變頻器變頻器、逆變器等產品逆變器等產品。以電機為例,其主要可分為無刷直流電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM)兩類。作為工業控制領域常見的構成部分,電機可以實現高精度控制機械的位置、方向、速度和扭矩,常見的直流電機需要1
40、個MCU以支持控制所需的復雜、高速運算。資料來源:兆易創新,上海貝嶺,頭豹研究院,中信建投圖表:圖表:MCU在工業控制領域的主要應用場景在工業控制領域的主要應用場景 工業:工業:BLDC市場規模增長,市場規模增長,MCU需求量與性能提升需求量與性能提升19直流無刷直流無刷電機市場逐年電機市場逐年增長增長,MCU驅動控制驅動控制芯片需求持續增長芯片需求持續增長。近年來,全球智能化制造和發展成為主要趨勢之一,在智能化產品迅猛發展的背景下,無刷電機價值被逐漸認知,并廣泛運用在智能化相關產品中。據Grand View Research預測,全球BLDC電機市場規模將從2020年的173億美元增長至20
41、27年的272億美元,2020-2027年CAGR為6.7%。據Frost&Sulivan預測,2018-2023年中國BLDC電機市場規模CAGR為15%,中國市場超過全球市場的增長速度。電機系統數字化電機系統數字化、集成化集成化(輕量化輕量化)升級升級,拉動高性能拉動高性能、高集成高集成MCU需求需求。數字化:數字化:電驅動控制系統在高性能高速處理器的基礎上,增加復雜多變的控制算法可以進一步提升電機效率。輕量化和集成化:為使有限的外圍器件實現優異的控制效果,主控芯片需集成多種功能,減小控制系統體積,提高電機系統效率,降低能耗損失。資料來源:Grand View Research,中信建投圖
42、表:圖表:2018-2023E全球全球BLDC電機市場規模及同比電機市場規模及同比資料來源:兆易創新,中信建投圖表:兆圖表:兆易創新用于易創新用于PMSM電機的電機的GD32 MCU與與GD30驅動驅動IC154 163 173 184 197 210 0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%6.0%7.0%8.0%05010015020025020182019202020212022E2023E市場規模(單位:億美元)yoy 工業:新能源高歌猛進,對應工業:新能源高歌猛進,對應MCU需求高漲需求高漲20光伏:光伏逆變器光伏:光伏逆變器“新增放量新增放量+存量替代存量替代”趨勢下趨勢下
43、,MCU需求高漲需求高漲。在光伏控制逆變器中,MCU主要用于對蓄電池的充放電進行管理,收集蓄電池電壓、開關信號及輸出電流等信息,根據事先寫入的程序運算處理后輸出電池管理及電路保護等控制信號。同時,MCU也提供過載、短路保護。在多國“碳中和”目標、清潔能源轉型及綠色復蘇的推動下,各國光伏裝機目標顯著提升,根據中國光伏行業協會,預計2022-2025年全球光伏年均新增裝機將達到232-286GW,而中國年均新增光伏裝機將達到83-99GW。此外,本世紀初布局光伏產業的西方國家陸續面臨設備更新和技術迭代,逆變器存量替代市場將不斷擴大。儲能:儲能需求儲能:儲能需求放量放量,MCU作為作為BMS系統的關
44、鍵部分系統的關鍵部分,逐步打開逐步打開市場空間市場空間。BMS電池管理系統的主要芯片有AFE、MCU、ADC、數字隔離器等,MCU用于對前端AFE采集的信息進行運算處理,從而實現對儲能電池的監控與保護。據EV tank測算,2021年全球儲能鋰電池出貨量達到66.3GWh,同比增長133%,預計2025年將迅速拉升至243.7GWh,CAGR超38%。資料來源:EVTank,中信建投圖表:歷年中國光伏新增裝機量(單位:圖表:歷年中國光伏新增裝機量(單位:GW)資料來源:CPIA,中信建投2 6 8 11 18 21 29 66 98 132 177 244 914 0%50%100%150%2
45、00%02004006008001000201420152016201720182019202020212022E2023E2024E2025E2030E出貨量(GWh)yoy圖表:圖表:2014-2030E全球儲能鋰離子電池(全球儲能鋰離子電池(ESS Lib)出貨量)出貨量020406080100120中國光伏新增裝機量保守估計中國光伏新增裝機量樂觀估計 工業:工業:MCU是智能城市監控系統的核心是智能城市監控系統的核心21在智慧城市領域在智慧城市領域,MCU是監控系統的核心元件之一是監控系統的核心元件之一。MCU在街道照明、建筑安全和資產追蹤、可擴展的智慧城市和樓宇解決方案等應用中發揮通
46、信、監控和控制功能。傳統安防向傳統安防向智能安防智能安防轉型轉型,拉動拉動MCU需求持續增長需求持續增長。智能安防系統包括防盜報警、視頻監控、樓宇對講、防爆安檢、門禁控制等子系統。根據前瞻產業研究院,2013-2020年中國智能安防市場規模的CAGR達26%,預計2026年將達到2045億元。近年來中國安防攝像頭出貨量穩定增長,2020年出貨量約4.1億顆,預計2025年將突破8億顆。隨著傳統安防系統布局完成,安防智能化升級成為主旋律。隨著智慧城市的發展以及新基建的推進,對于安防視頻監控的需求不斷提高,需求將進一步增長。圖表:??低曋悄墚a品矩陣,助力智慧城市數字化轉型圖表:??低曋悄墚a品矩
47、陣,助力智慧城市數字化轉型資料來源:??低暷陥?,中信建投101 137 179 221 258 359 455 511 644 811 1022 1288 1623 2045 05001000150020002500圖表:圖表:2013-2026E中國智能安防行業市場規模(億元)中國智能安防行業市場規模(億元)資料來源:前瞻產業研究院,中信建投 工業:家電智能化工業:家電智能化和和變頻化,提升變頻化,提升MCU需求需求22白色家電白色家電(冰箱冰箱、洗衣機洗衣機、空調空調):智能化:智能化和變頻和變頻化趨勢提升高性能化趨勢提升高性能、多功能多功能MCU的需求的需求。根據Wind,2020年中
48、國冰箱銷量為8847萬臺,2015-2020年CAGR為3.0%;2020年中國洗衣機銷量為6324萬臺,2015-2020年CAGR為2.4%;2020年中國空調銷量為1.4億臺,2015-2020年CAGR為5.9%。隨著節能環保的大力推行,具有變頻功能的白色家電將逐漸替代傳統家電,2020年中國變頻空調產量占比超50%,變頻冰箱和洗衣機占比逐年增大,變頻化趨勢下高性能、多功能MCU需求隨之上升。智能化智能化、變頻化:變頻化:以東軟載波的風冷無霜家用雙開門云冰箱方案為例,MCU用于溫控器系統,實現對于冰箱三相電機的變頻調速和控制,根據用戶輸入以控制風扇??梢酝ㄟ^ADC接收來自水位、濕度、冷
49、卻、冷卻選擇區、門開和CT電流傳感器的模擬信號,實現諸如供水故障、冰冷故障、帶內存備份的自動重啟、兒童鎖、溢出保護和門打開等自我診斷功能,也可根據用戶設定的理想溫度值來控制電機和壓縮機,以控制和調節熱流。0%10%20%30%40%50%60%02000400060008000100001200014000160002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020(萬臺)變頻空調家用空調變頻空調%圖表:圖表:2012-2020中國變頻空調產量及中國變頻空調產量及占比呈上升趨勢占比呈上升趨勢資料來源:Wind,中信建投圖表:東軟載波風冷無霜家用雙開門云冰箱
50、方案圖表:東軟載波風冷無霜家用雙開門云冰箱方案資料來源:東軟載波,中信建投 消費消費電子:終端數量龐大,電子:終端數量龐大,MCU應用規??捎^應用規??捎^消費電子品類豐富,MCU可以廣泛搭載于智能手機、可穿戴設備、IOT設備、電子煙、玩具等產品。據Global Market Insights數據統計,2021年全球消費電子市場規模超過1萬億美元,預計2021-2027年CAGR將超過8%。消費電子終端由于體積限制,一般單機需要不到5顆MCU,但終端數量龐大,對應MCU應用規??捎^。以智能小家電的電飯煲為例,MCU控制著電飯煲用戶界面的顯示與聲音提示,控制加熱的時間與溫度,實現煮飯流程自動控制、
51、專家菜單記憶存儲等功能。在可穿戴設備中,MCU可以滿足智能手環的查看時間、記錄步數、統計熱量消耗等功能。資料來源:愛集微,中信建投賽普拉斯:賽普拉斯:WiFi MCUNXP:NFC芯片鎂光:512MB內存+4GB閃存北京君正:雙核處理器博世:六軸(陀螺儀+加速度)傳感器意法半導體:意法半導體:MCU圖表:華米圖表:華米AMAZFIT智能手表拆解智能手表拆解資料來源:中微半導體官網,中信建投圖表:中微半導體智能電飯煲解決方案圖表:中微半導體智能電飯煲解決方案23 消費電子:可穿戴產品出貨量高速增長消費電子:可穿戴產品出貨量高速增長24可穿戴產品出貨量高速增長可穿戴產品出貨量高速增長,帶動帶動MC
52、U需求增長和升級需求增長和升級??纱┐髟O備主要包括TWS耳機、手表、手環及其他,MCU憑借低功耗的特點在可穿戴設備上發揮音樂控制、通信、定位、無線充電、血氧檢測等多元功能。根據Gartner,可穿戴設備整體市場規模將從2019年462億美元增長至2022年的939億美元,復合增速達27%。隨著可穿戴產品逐步引入新功能(如TWS耳機加入OTA、降噪等功能,智能手表/手環等不斷引入生物識別、健康檢測等新功能)以及IoT終端數不斷增長,MCU的需求量、容量、配置將持續提升。近年來近年來TWS耳機市場爆發式增長耳機市場爆發式增長。2016年蘋果推出AirPods,隨后SONY、B&O、三星、華為、小米
53、等品牌相繼入局。一部TWS耳機一般搭載一顆MCU,根據拆機結果,華為FreeBuds Pro耳機充電盒的核心芯片采用了1顆國民技術N32G4FR系列MCU,其采用40nm工藝,32位ARM Cortex-M4內核,每秒執行指令可達180M條,具備優異運算能力與低功耗特點。根據Canalys統計,2021年全球TWS耳機出貨量約2.9億副,同比增長13%,預計2022年出貨量有望達到3.5億副,同比增長20%。隨著TWS耳機音質、功能持續改善(降噪、AI、OTA等),未來TWS耳機的滲透率有望繼續提升,帶動MCU市場需求。圖表:可穿戴設備市場規模圖表:可穿戴設備市場規模資料來源:Gartner,
54、中信建投18521825831313114516418414632739244202004006008001000201920202021E2022E手表手環及其他耳機資料來源:Canalys,中信建投圖表:全球圖表:全球TWS耳機出貨量及預測耳機出貨量及預測1157891602562903480%100%200%300%400%500%0100200300400201620172018201920202021 2022E出貨量YoY 消費電子:物聯網設備搭載消費電子:物聯網設備搭載MCU的數量增加,算力提升的數量增加,算力提升25物聯網市場規模大且增速快物聯網市場規模大且增速快,是未來是未來
55、MCU用量增長的重要領域用量增長的重要領域。物聯網(IoT)是指通過在傳統設備上加入傳感器+執行器+通信模組,以持續收集相關設備的數據并進行分析,從而提供增強的服務和運營的產品,幾乎所有物聯網設備內部的控制系統都會采用MCU,物聯網設備的不斷增多將會為MCU市場帶來增量因素。根據GSMA統計數據顯示,2015年全球物聯網設備連接數量約53億,預計2025年將達到約246億個,CAGR為16.6%。物聯網MCU市場滲透率不斷提升,根據IC Insight研究報告,到2022年MCU在IoT設備中應用將高達40億顆。物聯網計算物聯網計算“邊緣化邊緣化”趨勢將更多趨勢將更多AI和計算能力賦予邊緣設備
56、和計算能力賦予邊緣設備,要求物聯網芯片具備更優的性能要求物聯網芯片具備更優的性能、功耗功耗、尺寸方面特征尺寸方面特征。根據樂鑫科技,未來,傳統通用性MCU/MPU/CPU難以滿足不同應用場景和性能要求,需進一步結合邊緣計算領域的技術才能釋放AI和算力的潛能,意味其價值量進一步提升,物聯網MCU亦可能進化為具備更高性能、更低功耗和占用面積的SoC芯片。資料來源:GSMA,中信建投圖表:圖表:2015-2025年全球物聯網設備連接數量情況年全球物聯網設備連接數量情況0%5%10%15%20%25%050100150200250300全球物聯網設備連接數量(億個)yoy圖表:圖表:2015-2025
57、E全球物聯網全球物聯網MCU市場滲透率市場滲透率資料來源:IoT-Analytics,中信建投11.9%13.3%15.1%17.0%17.7%19.0%19.4%21.7%25.3%27.6%29.3%0%5%10%15%20%25%30%35%目目 錄錄26MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機1200億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長2馬太效應顯著,龍頭成長各有特色馬太效應顯著,龍頭成長各有特色3本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破4投資建議及風險提示投資建議及風險提示5 競爭格局:并購整合不斷,馬
58、太效應明顯競爭格局:并購整合不斷,馬太效應明顯27資料來源:意法半導體官網,中信建投圖表:全球通用型圖表:全球通用型MCU市場排名變化市場排名變化圖表:圖表:2019-2021年年MCU市場競爭格局市場競爭格局并購重組加速并購重組加速MCU市場朝著壟斷競爭的方向演進市場朝著壟斷競爭的方向演進。在過去十余年通用型MCU的市場競爭中,海外主流MCU廠商的市場地位不斷更替,并且逐漸形成具備壟斷競爭地位的廠商,主要有六家,分別為:微芯科技、意法半導體、瑞薩電子、德州儀器、恩智浦和英飛凌。這些廠商在崛起過程中都發起過MCU行業的兼并重組,例如2010年瑞薩科技與NEC合并為瑞薩電子,2015年恩智浦收購
59、飛思卡爾,同年賽普拉斯收購Spansion,2016年微芯科技收購Atmel,同年德州儀器收購32位MCU供應商Luminary Micro,2020年英飛凌收購賽普拉斯。壟斷競爭格局和市場集中程度趨于穩定壟斷競爭格局和市場集中程度趨于穩定。2019-2021年MCU市場中,第一梯隊為英飛凌、恩智浦和瑞薩電子,第二梯隊為意法半導體、微芯科技和德州儀器,主流廠商之間市場排名雖有波動,但領先地位穩定。MCU行業集中度趨于穩定,2019-2021年,CR10分別為90.3%/89.2%/88.7%,CR5分別為83.9%/83.5%/82.9%。資料來源:英飛凌,中信建投0%5%10%15%20%2
60、5%30%35%40%201920202021 32位位MCU:兵家必爭之地,:兵家必爭之地,ST憑借中低端市場崛起憑借中低端市場崛起2832位位MCU市場為兵家市場為兵家必爭之地必爭之地,ST憑借中低端市場崛起憑借中低端市場崛起。瑞薩電子的市場份額下滑嚴重,恩智浦保持平穩,意法半導體的份額則是不斷提升。意法半導體在2007年先于市場采用ARM Cortex-M系列內核,開發出STM32系列MCU,并不斷完善產品型號,開發出F0-F7細分系列,全面覆蓋32位MCU的高中低端市場,通過更為完善的生態建設,搶占32位市場份額,市占率由2007年的6%提升至2020年的21%,目前與瑞薩、恩智浦共同
61、成為32位MCU市場的第一梯隊,英飛凌收購賽普拉斯,躋身第一梯隊,而微芯科技和德州儀器同樣具備不俗的競爭力,32位MCU市場集中度較高,接近90%。圖表:圖表:32位位MCU市場競爭格局市場競爭格局資料來源:Gartner,中信建投注:賽普拉斯于2020年被英飛凌收購,2020年數據并入英飛凌的市占率0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020意法半導體恩智浦瑞薩電子英飛凌微芯科技德州
62、儀器賽普拉斯總和(右軸)下游領域:主流廠商競爭各有側重下游領域:主流廠商競爭各有側重29MCU主要下游應用市場為汽車電子主要下游應用市場為汽車電子、工業與消費電子工業與消費電子,各大廠商競爭各有各大廠商競爭各有側重側重。在在汽車電子領域汽車電子領域,瑞薩電子、恩智浦和英飛凌處于領先地位,瑞薩電子在發展過程中與日本知名車企(本田、豐田)形成密切合作,通過穩定供應和迭代提升汽車電子MCU產品競爭力;恩智浦在2015年收購飛思卡爾之后強化汽車領域,車用MCU實力大幅提升;英飛凌深耕汽車電子、工業控制、通信、醫療等領域,在收購賽普拉斯后,完善了汽車電子MCU產品線。在工業領域在工業領域,微芯科技、德州
63、儀器、意法半導體較有優勢。微芯2016年通過收購Atmel,在工業控制領域形成了全面覆蓋產品線。德州儀器專注于模擬芯片和嵌入式處理芯片,全信號鏈設計能力在需要動態監測生產信號并及時做出調整的工業市場得以充分發揮,并且在低功耗產品上有絕對的技術優勢。在消費電子領域在消費電子領域,微芯科技的8位MCU憑借較好的性能占據較大的市場份額,意法半導體在物聯網和消費電子領域全面布局,包括了工業網關、電信設備、家庭自動化等產品。資料來源:Gartner,中信建投29.7%26.5%18.6%7.8%7.7%7.5%2.2%瑞薩電子恩智浦英飛凌意法半導體德州儀器微芯科技其他資料來源:Omdia,中信建投21%
64、17%17%14%10%7%14%微芯科技德州儀器意法半導體恩智浦瑞薩電子英飛凌其他21%17%12%4%46%微芯科技意法半導體瑞薩電子恩智浦其他資料來源:Gartner,中信建投圖表:圖表:2021年汽車電子年汽車電子MCU競爭格局競爭格局圖表:圖表:2020年工業年工業MCU競爭格局競爭格局圖表:圖表:2020年消費電子年消費電子MCU競爭格局競爭格局 結合海外廠商復盤(見附錄),總結出以下競爭要素結合海外廠商復盤(見附錄),總結出以下競爭要素30豐富的產品線豐富的產品線。主流廠商的MCU產品料號眾多,如意法半導體的MCU型號超1000種,可廣泛應用于低中高端市場。此外,并購重組也有助于
65、完善產品組合,8位MCU龍頭微芯科技收購Atmel布局32位MCU,恩智浦收購飛思卡爾強化車用半導體,完善產品鏈條,瑞薩電子收購Intersil、IDT、Dialog,在產品組合、客戶資源充分發揮協同效應。產能保障和高輕度研發投入產能保障和高輕度研發投入。海外主流MCU廠商均采用IDM模式,工藝自研和高強度研發保證了產能自給和產品技術迭代。生態生態支持和支持和大客戶積累大客戶積累。在硬件開發、軟件開發和學習資料方面建立完善生態有助于客戶導入,形成銷售閉環,與大客戶持續合作有助于提升產品和服務質量。獨特的優勢產品獨特的優勢產品。如意法半導體的MEMS傳感器和通用型MCU STM32、恩智浦的車用
66、微控制器和微處理器、瑞薩電子自研內核打造的車規級MCU、微芯科技的8位MCU、英飛凌的車用功率半導體、德州儀器的模擬IC等。圖表:海外圖表:海外MCU廠商對比廠商對比廠商廠商優勢優勢領域領域MCU型號數量型號數量近三年資本近三年資本支出占比支出占比近三年研發近三年研發投入占比投入占比生態支持生態支持主要主要客戶客戶硬件開硬件開發工具發工具軟件開軟件開發工具發工具學習學習資料資料英飛凌汽車220913%11%博世、大陸、DELTA、DENSO、現代、三星、西門子、Vitesco Technologies、ZF恩智浦汽車、通信、工業205513%15%Apple、Aptiv、Bosch、Conti
67、nental、Denso、Harman AutoLGE、Samsung、Visteon、Vitesco、Dell、Erisson、Flextronics、Foxconn、Nokia、Philips、Siemens、Sony瑞薩汽車、工業、消費19874%18%Ryosan Company,Limited、WT Microelectronics意法半導體工業、消費134013%15%蘋果、華為、博世、英特爾mobileye、大陸、三星、DELTA、希捷、惠普、特斯拉微芯科技工業、消費7623%16%-德州儀器工業3438%10%全球10萬家客戶資料來源:各公司公告,各公司官網,中信建投 目目 錄
68、錄31MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機1200億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長2馬太效應顯著,龍頭成長各有特色馬太效應顯著,龍頭成長各有特色3本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破4投資建議及風險提示投資建議及風險提示5 -30%-20%-10%0%10%20%30%40%0501001502002502009201020112012201320142015201620172018201920202021全球MCU市場銷售額(億美元)yoy(右軸)MCU市場具有成長市場具有成長+周期特征周期特征32
69、全球全球半導體市場具有成長半導體市場具有成長+周期特征周期特征,MCU類似類似。2016年至2022年11月,全球半導體銷售額總體呈現增長,其增速呈現周期性波動,周期長度在4年上下。MCU下游應用領域廣泛,包括消費電子、工業控制、物聯網、汽車電子、醫療、航空航天等場景,與半導體應用場景高度重疊,兩者面臨的供需格局相近,亦呈現周期性波動。MCU市場市場周期長度在周期長度在4年上下年上下。2019-2020年全球新冠疫情爆發,市場對MCU產品的需求下降,全球銷售額在2019年下降約13%。2021年在下游家電、汽車電子、工業控制、能源管理等需求帶動下,MCU供需緊張,市場大幅反彈23%,量價齊升,
70、出貨量增長13%至312億顆,平均售價增長12%,實現歷史最高漲幅。自21Q4以來,因消費電子、工業需求陸續有強勁轉為萎靡,MCU價格自22Q4以來持續下跌,市場低迷。資料來源:Databeans,IC Insights,中信建投圖表:全球半導體銷售額同比增速呈現周期性圖表:全球半導體銷售額同比增速呈現周期性圖表:圖表:MCU市場規模同比增速呈現周期性市場規模同比增速呈現周期性資料來源:Wind,中信建投 2020-2021年年MCU緊缺行情復盤緊缺行情復盤332021年年MCU供應緊張供應緊張,經歷缺貨漲價行情經歷缺貨漲價行情,主要原因是:主要原因是:1)制造外包:制造外包:MCU通常采用6
71、5-15nm工藝制造,資本支出高,僅極少數FAB擁有這些工藝。多數芯片廠商外包給臺積電等代工廠。高度集中的制造格局對MCU尤其是車用MCU影響更為顯著,大約70%的車用MCU生產都依賴于臺積電,這給整個行業造成了生產瓶頸。2)供需矛盾:供需矛盾:諸多消費電子元件(RF、PMIC、Display Driver等)仍采用8英寸晶圓,導致對8英寸晶圓的需求實際上有所增加,但是FAB不愿投資于成熟制程,加上缺乏生產8英寸晶圓的新設備和二手設備,產能提升受到了很大阻礙。3)黑天鵝事件:黑天鵝事件:新冠造成供應鏈混亂、日本地震、德州暴風雪、中國臺灣島內缺水。資料來源:IHS,中信建投MCU供應商供應商16
72、nm28nm40/45nm65nm110/130nm瑞薩電子MCU 2016年外包給臺積電MCU 2012年外包給臺積電MCU 2005年外包給臺積電恩智浦MCU外包給臺積電英飛凌MCU 2017年外包給臺積電MCU外包給臺積電32位MCU 2013年外包給臺積電MCU 2011年外包給臺積電賽普勒斯(英飛凌收購)MCU 2016年外包給聯華電子德州儀器MCU年外包給臺積電和聯華電子DSP自己生產微芯科技多家代工廠多家代工廠意法半導體大部分內部生產,小部分外包大部分內部生產,小部分外包圖表:國內主要的圖表:國內主要的MCU供應商供應商 MCU行情結構性分化,高端汽車行情結構性分化,高端汽車MC
73、U仍高景氣仍高景氣34從21Q4開始,MCU出現了結構性分化,消費類消費類、工業工業MCU的渠道價格出現下滑,供給緊缺狀況松動。22Q4高端汽車MCU仍然緊缺,渠道端MCU交期進一步拉長,2023年汽車MCU缺貨有望緩解。我們判斷我們判斷23H1 MCU行業整體周期繼續下行行業整體周期繼續下行,并將在并將在23年中觸底反彈年中觸底反彈,其中汽車其中汽車MCU有望維持高景氣有望維持高景氣。資料來源:正能量電子網,中信建投圖表圖表:2021年年至今至今STM部分型號部分型號MCU渠道價格走勢(貿易商)渠道價格走勢(貿易商)圖表:圖表:32位位MCU交交期走勢(期走勢(high end)資料來源:富
74、昌電子,中信建投恩智浦恩智浦瑞薩瑞薩英飛凌英飛凌STM微芯科技微芯科技20Q113-16208-1210-1220Q216-18201216-2220Q312-142020-2416-2220Q416-262024-3516-2221Q116-2612-16緊缺16-3821Q216-2630緊缺40-5521Q326-5226緊缺40-5521Q4緊缺35-40緊缺52+22Q1緊缺40-4532-45緊缺52+22Q2緊缺4532-45緊缺52+22Q3緊缺4532-45緊缺52+22Q4緊缺4532-45緊缺52+下游應用領域布局,本土廠商各有側重下游應用領域布局,本土廠商各有側重35目
75、前目前,國內已經涌現眾多國內已經涌現眾多MCU供應商供應商,專注的領域各有不同專注的領域各有不同。兆易創新、華大等的MCU較為通用,覆蓋領域廣,已形成MCU平臺;中穎電子、中微半導體偏重家電;樂鑫科技、國民技術、芯??萍?、納思達等偏重消費電子和IoT;復旦微電、上海貝嶺偏重電表、工控;東軟載波偏重電力通訊;芯馳、北京君正、國芯科技、杰發科技、比亞迪半導體、芯旺微、賽騰微等偏重汽車。企業名稱企業名稱上上市市消消費費工工業業汽汽車車主要客戶主要客戶企業名稱企業名稱上上市市消消費費工工業業汽汽車車主要客戶主要客戶兆易創新 ???、大華、宇視、諾瓦、大疆、小米、科沃斯、石頭科技、訊飛、新北洋、Intel
76、、三星、佳能、華為、蘋果、科通國際(香港)有限公司、聯發科、RDA Technologies、紫光集團、南基國際、展訊通信、時毅電子、淇諾國際、普立晶電子峰岹科技 美的、小米、大洋電機、海爾、方太、華帝、九陽、艾美特、松下、飛利浦、日本電產極海半導體(納思達旗下)匯川技術、通力電梯、長虹集團、美的集團、上汽五菱、小鵬汽車、長城汽車、佳博、芯燁、頂尖、斯菲爾上海靈動微-國民技術 華為、大疆、寧德時代、柯斯軟件、東信和平、天地融、握奇、中興康訊、文鼎創凌鷗創芯-樂鑫科技 IoT設備廠商鉅泉光電-昊輝電子、宇曄科技、億萊科技、利爾達、前景無憂、安銳實業杰發科技(四維圖新旗下)主要包括國內整車廠及汽車
77、電子零部件供應商致象爾微電子-中國科學院、濰柴動力、美的、聯想、浪潮、匯頂科技、海信、??低?、海爾、國電南瑞國芯科技 濰柴動力、科世達、埃泰克芯馳科技-長城、長安、一汽、吉利、上汽復旦微電 威勝集團,林洋,三川智慧,杭州三星,正泰,蚌埠依愛,金盾電子,威星,新奧,安居寶,凱迪仕,金卡,安吉爾深圳航順-華為、小米、長虹、康佳、海信、TCL、創維、友訊達、上海滬工、眾辰、大眾斯柯達、東南汽車、中興汽車、江鈴汽車中微半導 美的、格力、萬和、蘇泊爾、小米、一加、TTI、Nidec、小米、ATL、小牛、雅迪、比亞迪、廣汽、吉利華大半導體(除上海貝嶺)-東軟載波 國家電網公司、海爾集團、小米、蘇泊爾、A
78、UPU、OPPLE芯圣電子-小米系,華為,飛利浦,蘇泊爾,飛科,科沃斯,網易嚴選,品勝中穎電子 美的,格蘭仕,九陽,蘇泊爾,老板,志高,博世,欣旺達,聯想,OPPO,奧克斯,小天鵝,海爾,魚躍,九安、時捷電子、時曄科技、尚億芯科技、鑫匯科電子、鑫匯科股份、鉅盛電子、彭思電子、經典電子、OPPO、vivo、華為、小米、榮耀芯旺微-中國一汽、長安汽車、東風汽車、上汽集團、上汽通用五菱、長城汽車、吉利汽車、奇瑞汽車、廣汽集團、比亞迪、小鵬、理想、大眾、現代芯??萍?華為、榮耀、vivo、OPPO、小米、華米、紫米、麥克韋爾、飛科、匯川、漢威、四方光電、南方電網、德朔、美的、香山衡器、樂心醫療比亞迪半
79、導體-比亞迪圖表:國內主要圖表:國內主要MCU廠商客戶情況廠商客戶情況資料來源:各公司公告,各公司官網,中信建投 國產替代背景下,本土廠商向高端市場滲透國產替代背景下,本土廠商向高端市場滲透36根據IHS數據,2021年中國MCU行業市場規模約為365億元,其中國外MCU廠商占據了約80%的市場份額,本土廠商以兆易創新和中穎電子為龍頭,在中國市場中占據近10%的市場份額。國內廠商從中低端市場切入國內廠商從中低端市場切入,逐步逐步向高端市場向高端市場滲透滲透。從內核看,國內廠商較多從成本角度考慮,大多使用中低端Cortex-M0/M3和RISC-V,部分廠商如兆易創新、極海半導體(納思達旗下)、
80、國民技術、鉅泉光電、華大半導體、復旦微電采用了中端M4內核,兆易創新使用了中高端的M33內核,國民技術正研發高端M7內核的產品,國內廠商目前在高端M5/7/33/35P/55內核MCU的布局有限,未來仍有較大進步空間。從應用看,目前頭部廠商如兆易創新、中穎電子、中微半導、華大半導體等,均以消費和工業為主,高端工業和汽車布局尚處于起步階段,近兩年面向市場快速推出高端產品。圖表:國內主要圖表:國內主要MCU廠商產品情況廠商產品情況企業名稱企業名稱上市上市MCU內核內核位數位數系列系列 型號型號企業名稱企業名稱上市上市MCU內核內核位數位數系列系列 型號型號兆易創新Cortex-M3/M4/M33、
81、RISC-V32位14425峰岹科技自研ME內核8位421極海半導體(納思達旗下)Cortex-M0/M0+/M3/M432位16143上海靈動微-Cortex-M0/M0+/M3、STAR-MC132位19102國民技術Cortex-M0/M4/M4F、805132位1991凌鷗創芯-Cortex M0、RISC32位645樂鑫科技Xtensa、RISC-V32位740鉅泉光電-Cortex-M0/M3/M432位3-杰發科技(四維圖新旗下)Cortex-M0+/M332位238致象爾微電子-Cortex-M4、RISC-V32位1-國芯科技PowerPC32位211芯馳科技-Cortex-
82、A、R系列32位5-復旦微電Cortex-M0、M316、32位767深圳航順-Cortex-M0/M3、RISC-V8、32位14124中微半導8051、RISC、RISC-V、Cortex M0/M0+8、32位46153 華大半導體(除上海貝嶺)-Cortex-M0+/M48、32位3100東軟載波Cortex-M0/M3、自研內核8、32位10114芯圣電子-8051、Cortex-M0/M3/M48、32位845中穎電子8051、Cortex-M38、32位15103芯旺微-自研KungFu8、KungFu328、32位834芯??萍?051、Cortex-M0、RISC8、32位1
83、849比亞迪半導體-8051、Cortex-M0+8、32位626資料來源:各公司公告,各公司官網,中信建投 國產車規級國產車規級MCU基本覆蓋中低端應用基本覆蓋中低端應用,逐漸向高端應用滲透逐漸向高端應用滲透。車車規認證規認證方面:方面:得益于2020-2021年的缺芯,國內大部分汽車MCU廠商通過AEC-Q100可靠性認證,順利上車。后續主要公司將繼續研發車內的中高端MCU,角逐ISO26262功能安全認證。車內應用方面:車內應用方面:車規級MCU的低端應用場景包括車窗、空調、燈光等車身控制,中端場景包括中控、通訊、信息娛樂系統等,高端場景包括智能座艙、動力系統和ADAS。目前國產目前國產
84、車規車規MCU只有國芯科只有國芯科技技、芯芯馳馳科技科技、芯旺微等的量產產品涉及芯旺微等的量產產品涉及中中高端應用高端應用,兆易創新等的兆易創新等的Roadmap里也有多核鎖步里也有多核鎖步、M7內核內核、功能安全認證的高端功能安全認證的高端MCU在研在研。國產汽車國產汽車MCU角逐功能安全認證與高端應用角逐功能安全認證與高端應用37圖表:域控制架構下,不同應用的汽車圖表:域控制架構下,不同應用的汽車MCU的性能及認證要求的性能及認證要求類型類型芯片性能芯片性能運算能力運算能力操作系統操作系統功能安全等級功能安全等級動力域控制器32位MCU15kDMIPS符合CP AutoSAR標準ASIL-
85、C/D底盤城控制器32位MCU15kDMIPS符合CP AutoSAR標準ASIL-D車身域控制器32位MCU10kDMIPS符合CP AutoSAR標準ASIL-B/C座艙域控制器高性能MCU/SoC40-200kDMIPSAndroid或QNX或WindowsASIL-B/C智能駕駛域控制器高性能SoC20-1000TopsQNX或LinuxASL-D資料來源:蓋世汽車研究院,ARM,中信建投注:車身控制、座艙等領域也可使用通過AEC-Q100認證的MCU,不一定采用功能安全等級的MCU 國內廠商車規級國內廠商車規級MCU布局情況布局情況38廠商廠商上市上市芯片系列芯片系列AEC-Q100
86、ISO 26262 應用場景應用場景進展進展杰發科技(四維圖新旗下)AC7840 xASIL-B車身控制、IVI管理、虛擬儀表管理、T-BOX、LED車燈控制、電池管理系統、整車控制器2022年推出,8月份客戶驗證AC7801x車身控制、T-BOX2020年量產AC781x車身控制、T-BOX2018年量產國芯科技CCM:3310S-T/3310S-H/3320ST-BOX、OBD、車聯網C-V2X2022年CCM3310S-T/CCM3310S-H批量供貨,CCM3320S客戶驗證CCFC:2011/2012/2016BCASIL-B認證中汽車電子車身及網關控制,2016BC可用于域控202
87、2年上半年CCFC2012BC訂單超200萬顆CCFC:2006/2007PTCCFC:3007/3008/3009ASIL-D汽車動力總成控制動力總成控制、BMS、域控制預計2023年量產兆易創新GD32A車身控制2022年三季度量產芯??萍糃SA3762-LQFP48車身控制、車燈、座椅2022年客戶驗證極海半導體(納思達旗下)APM32F103RCT7車載影音系統、車載導航、中控、BMS電源管理、智能座艙等 2022年上半年批量供貨APM32F072RBT7盲區檢測、報警器、汽車中控、BMS電源管理、行車記錄儀2022年上半年批量供貨復旦微電FM33LG0 xxA系列ETC、開關面板、尾
88、門控制、防盜器、OBC、車窗控制、車燈、電動座椅、激光雷達2022年下半年量產中微半導BAT32A系列車身控制、T-Box、雷達BAT32A237于2022年上半年量產,BAT32A239、BAT32A279于2022年3季度推出國民技術N32G435電動尾門、電動座椅、電動門窗、自動大燈、氛圍燈2022年批量導入中穎電子未命名車身控制2022年4季度市場推廣芯馳科技-E3ASIL-D電池管理、線控底盤、制動控制、輔助駕駛、液晶儀表、HUD、CMS、車身控制、T-Box 等2022年三季度量產芯旺微電子-KF32AASIL-B車身控制、T-Box、BCM、信息化模塊、充電管理OBC2022年第
89、三代量產KF8A車身控制、儀表盤2019年量產比亞迪半導體-BF711x/BF7106ASIL-B車燈、BLDC電機控制、傳感器檢測、充電槍、控制面板2021年量產超1000萬顆琪埔維半導體-XL6600ASIL-B車身控制、BMS2018年量產云途半導體-YTM32B1MEASIL-B車身控制、車載娛樂信息系統、輔助駕駛2022年4月量產YTM32B1L傳感器、車燈、車窗、座椅、電動尾門2021年7月量產泰矽微-TCAExx-QDA2汽車智能觸控2022年3月量產航順芯片-HK32OBD、中控顯示屏、智能關窗2019年量產賽騰微電子-ASM87/ASM30LED燈、無線充電器、車窗2018年
90、量產資料來源:各公司公告,各公司官網,蓋世汽車,電子工程專輯,中信建投圖表:國內廠商車規圖表:國內廠商車規級級MCU布局情況布局情況 國內主流國內主流MCU廠商廠商已有比較已有比較完善的生態建設完善的生態建設39資料來源:各公司官網,中信建投硬件硬件方面方面,大陸主流廠商與海外龍頭無明顯差距大陸主流廠商與海外龍頭無明顯差距。硬件主要指開發板及輔助開發硬件,開發板是用來進行嵌入式系統開發的電路板,國內主流MCU廠商均有官方提供,附帶豐富的官方或第三方調試器、仿真器。軟件方面軟件方面,大陸廠商主要采用第三方公司大陸廠商主要采用第三方公司Keil、IAR開發工具開發工具,部分公司提供自研平臺部分公司
91、提供自研平臺。國內廠商大多采用第三方開發工具,如Keil、IAR等,樂鑫科技另外建立了物聯網開發框架,開發平臺針對本公司產品設計,且內容豐富、支持主流三方IDE。學習資料方面學習資料方面,大陸廠商具備語言優勢大陸廠商具備語言優勢。海外大廠的文獻資料以英文為主,而大陸企業提供了閱讀便捷的中文資料和培訓視頻,是搶占本土市場的一大優勢。在高校合作、社區建設上,大陸廠商學習海外廠商,通過大學計劃、大學生競賽、開發者社群等方式,宣傳品牌并培養有潛質的研發人員。圖表:圖表:MCU廠商生態建設對比廠商生態建設對比廠商廠商硬件硬件軟件軟件學習資料學習資料開發板開發板開發硬件開發硬件操作系統操作系統IDE&構建
92、工具構建工具云平臺云平臺聯合高校聯合高校/實驗室實驗室論壇論壇培訓培訓意法半導體(對標)兆易創新中穎電子中微半導芯??萍紘窦夹g樂鑫科技 目目 錄錄40MCU:主打控制功能的單片機:主打控制功能的單片機1200億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長億美元廣闊市場,汽車工控驅動行業成長2馬太效應顯著,龍頭成長各有特色馬太效應顯著,龍頭成長各有特色3本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破本土廠商逐步崛起,向汽車等高端市場突破4投資建議及風險提示投資建議及風險提示5 投資建議及相關標的投資建議及相關標的41MCU屬于“進入門檻低,發展門檻高”的行業,低端MCU市場進入門檻低,追求性價比,但是產品同質化
93、,缺乏定價權;中高端MCU追求可靠性和性能,有穩定的盈利能力和客戶資源,可以擁有長久的生命力。國內廠商正逐步跨過高低端的界線,逐步開拓工控、計算機、汽車等中高端市場,獲得長足的發展。我們認為,過去3年MCU廠商不斷涌現,國內已有超200家MCU廠商,然而市場并不足以容納如此多的玩家,未來行業出清在所難免。隨著2022-2023年行業周期回落與競爭加劇,國內MCU行業將逐步出清部分玩家,優化格局,看好平臺型看好平臺型MCU廠商以及專用領域龍頭廠商以及專用領域龍頭。建議關注:建議關注:(1)平臺型廠商:兆易創新平臺型廠商:兆易創新、華大華大(未上市未上市);(2)專用領域龍頭:專用領域龍頭:汽車:
94、國芯科技汽車:國芯科技、芯馳芯馳(未上市未上市)、芯旺微芯旺微(未上市未上市);工控:中穎電子工控:中穎電子、中微半導中微半導、峰岹科技;峰岹科技;電表:鉅泉光電;電表:鉅泉光電;IOT:芯??萍迹盒竞?萍?、樂鑫科技樂鑫科技、國民技術國民技術。兆易創新:本土兆易創新:本土MCU和利基型存儲龍頭和利基型存儲龍頭42簡介:簡介:本土MCU和存儲芯片領導者,從2020年依賴NOR Flash成長,發展至2021年MCU+NOR雙輪驅動,2022年自研DRAM放量,三大主力產品MCU+NOR+DRAM全面發力,對應3個未來十億美金以上體量的業務,成長空間打開。成成長驅動力及主要看點:長驅動力及主要看點
95、:MCU:工業占比提升,車規產品量產,產品結構持續高端化,產品線向模擬芯片延伸;DRAM:17nm DDR3即將量產,依托工藝制程優勢和長鑫產能保障,打開利基DRAM百億美元廣闊市場;Flash:NOR+NAND龍頭地位穩固,持續向工業、汽車、高端消費布局。圖表:兆易創新近十年營收圖表:兆易創新近十年營收CAGR為為39%,近三年加速,近三年加速圖表:兆易創新各業務發展邏輯圖表:兆易創新各業務發展邏輯資料來源:公司公告,中信建投資料來源:公司公告,中信建投3.22 8.35 7.89 9.47 11.89 14.89 20.30 22.46 32.03 44.97 85.10-50%0%50%
96、100%150%200%0102030405060708090總收入(億元)YoY 010020030040050020172018201920202021自主芯片及模組芯片定制服務IP授權其他業務國芯國芯科技:汽車科技:汽車MCU及安全芯片領導者及安全芯片領導者43簡介:簡介:2001年公司成立并引進M*Core指令集,2008年推出自研內核C200和C300系列與SoC設計平臺,2010年和2017年分別引進PowerPC指令集和RISC-V指令集,依托三大指令集,不斷豐富自主可控嵌入式CPU,形成“IP授權+芯片定制服務+自主芯片及模組“三大業務,充分發揮公司研發設計能力。成長驅動力及主
97、要看成長驅動力及主要看點:點:安全芯片:安全芯片:主要客戶為央企、國企與行業龍頭,國產替代需求強勁;汽車汽車MCU:22H1收入同比+339%,中高端車身/網關控制MCU訂單翻倍式增長,車規級安全MCU實現批量供貨,動力總成控制芯片、域控制器芯片、新能源電池BMS控制芯片研發進展順利。圖表:國芯科技圖表:國芯科技2017-2021營收營收CAGR為為33%(百萬(百萬元)元)圖表:國芯科技各業務發展邏輯圖表:國芯科技各業務發展邏輯資料來源:公司公告,中信建投資料來源:公司公告,中信建投M*Core、PowerPC和和RISC-V三大指令集三大指令集嵌入式嵌入式CPU內核與內核與SoC設計平臺(
98、設計平臺(IP授權)授權)驅動邏輯:驅動邏輯:國家重大需求聚焦領域:聚焦領域:云安全、端安全驅動邏輯:驅動邏輯:國產化、應用拓展、產品高端化聚焦領域:聚焦領域:汽車電子與工控、信息安全、邊緣計算與網絡通信芯片定制服務芯片定制服務自主芯片及模組自主芯片及模組 02468101214162012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021工業控制消費電子集成電路產品家用電器類節能應用類電腦數碼類其他業務中穎電子:家電中穎電子:家電MCU龍頭,龍頭,BMIC和和AMOLED DDIC放量增長放量增長44簡介:簡介:公司成立于1994年,2012年上市,是
99、國內家電MCU龍頭,近年來BMIC和AMOLED DDIC取得突破,放量增長,成為公司的第二增長曲線。成成長驅動力及主要看長驅動力及主要看點:點:MCU:小家電市場份額50-60%,大白電市場份額10%+,未來持續受益于家電的智能化、變頻化、國產化;車規MCU驗證中;BMS:主要做保護芯片+計量AFE,2023年主要下游手機、PC、電動工具需求有望修復,同時汽車BMS相關芯片預計2024年推出;AMOLEDDDIC:目前集中應用在維修屏市場,2022年獲得較大增長,2023年有望突破手機品牌客戶,從千元機開始逐步向上滲透。圖表:中穎電子近三年營收圖表:中穎電子近三年營收CAGR為為25%(億元
100、)(億元)圖表:中穎各圖表:中穎各業務發展邏輯業務發展邏輯資料來源:公司公告,中信建投資料來源:公司公告,中信建投產品產品主要主要應用應用收入收入占比占比對手對手發展發展邏輯邏輯電機MCU小家電大家電45%瑞薩CypressNXP等家電智能化、變頻化、國產化BMIC手機PC動力電池等30%TI等手機品牌客戶份額提升手機、PC、電動工具需求修復顯示驅動手機可穿戴等15%聯詠、奇景光電、瑞鼎、云英谷、艾為等從維修屏向品牌手機廠突破 中微半中微半導:家電導:家電MCU起家,布局汽車打開第二增長曲線起家,布局汽車打開第二增長曲線45簡介:簡介:公司于2001年成立,專注家電領域,2013年和2014年
101、分別進入消費電子和傳感器信號處理領域,2019年研發出電機與電池芯片,形成四大支柱。核心MCU開發平臺具備高可靠MCU技術,結合高性能觸摸、模擬技術、電機驅動技術、低功耗技術等開發高集成SoC,滿足下游客戶的定制化需求。成長驅動力及主要看點:成長驅動力及主要看點:高性能MCU突破白電和工業控制,流片成功并進入市場推廣;通過AEC-Q100認證的車規級MCU BAT32系列2021年導入汽車前裝市場并銷售起量。2022年發布新一代BAT32A系列,22Q3推向汽車及高端工業市場;功率器件初步系列化,SGT MOS、IGBT和CSP MOS量產出貨。圖表:中微半導近三年營收圖表:中微半導近三年營收
102、CAGR為為85%(百萬元)(百萬元)圖表:中微半導各業務發展邏輯圖表:中微半導各業務發展邏輯資料來源:公司公告,中信建投資料來源:公司公告,GIR,Statista,前瞻產業研究院,QYResearch,賽迪顧問,IC Insights,Yole,中信建投02004006008001,0001,2002018201920202021家電控制消費電子電機與電池控制傳感與信號處理其他業務產品產品應用領域應用領域主要客戶主要客戶全球市場全球市場CAGR以MCU為核心的SoC小家電白電、工控美的、格力、萬和、蘇泊爾家電:21-28年4.1%消費電子小米、一加消費電子:20-23年4.1%直流無刷電機
103、TTI、Nidec、東成機電、小米、美的、艾美特BLDC:20-27年6.7%動力電池BMSATL、小牛、雅迪汽車BMS:21-27年26.4%傳感器信號處理血氧儀、霧化、體溫計等廠商傳感器:20-23年8.2%車規級MCU汽車電子比亞迪、廣汽、吉利汽車MCU:21-25年11.2%功率器件工控、消費新能源、智能電網、白電-IGBT:20-26年7.6%風險提示風險提示46存貨減值風險存貨減值風險。2020-2021年,由于需求端新冠疫情后消費、工業、汽車等下游高景氣,而供給端MCU產能擴充較慢,疊加各類黑天鵝事件頻出,導致MCU缺貨漲價。因此,主要的MCU廠商在2021-2022年備有較高高
104、價庫存,進入2022年尤其是22H2,下游需求急轉直下,MCU降價較多。目前MCU廠商庫存較高,產品持續降價,存在存貨跌價準備計提風險。需求不及預期需求不及預期。MCU下游需求主要驅動力為汽車智能化、工業自動化、家電智能化、消費電子技術創新,展望2023年,宏觀經濟面臨一定的不確定性,工業、消費需求復蘇力度有待確認。若下游需求復蘇不及預期,則MCU市場修復乏力。地緣政治風險地緣政治風險。近年來,美國持續對中國半導體產業實施制裁,國內MCU廠商代工資源多分布在中國臺灣、全球主要供應商多分布在海外、國內廠商技術授權依賴ARM等海外公司、國內廠商收入結構中美國客戶占有一定比重,若美國超預期加大制裁力
105、度,將對國內MCU公司的產品研發、生產、銷售造成影響。技術研發不及預期技術研發不及預期。當前MCU朝著高性能、低功耗、低延遲、集成化等趨勢發展,國內廠商處于追趕階段。若技術研發不及預期,技術代差可能進一步拉大,市場份額提升不及預期。47附錄:海外附錄:海外MCU龍頭復盤龍頭復盤 海外廠商復盤:意法半導體海外廠商復盤:意法半導體48資料來源:意法半導體,彭博,中信建投圖表:意法半導體股價復盤圖表:意法半導體股價復盤1987年,意大利SGS微電子和法國Thomson半導體合并為SGS-THOMSON Microelectronics,1994年,在美國、法國和意大利三地上市,于1998年更名為意法
106、半導體。在20余年的發展過程中,意法半導體打造IDM經營模式,注重前沿半導體材料與技術工藝的開發,依托其MEMS傳感器和通用型STM32MCU等拳頭產品積極開拓下游市場。意法半導體:意法半導體:1996-2010年與年與2016-2021年為兩大增長期年為兩大增長期49意法半導體營業收入在1996-2010年持續增長,2011-2015年間低迷衰退,2016-2021年重新發力增長。資本支出和研發支出為公司增長動力來源,公司偏向打造IDM模式,擴建晶圓廠產能,并持續投入研發Bi-CMOS、BCD、SiC、GaN等領先技術和MEMS、STM32等明星產品,公司兩項支出強度較高,合計占營業收入比重
107、持續保持在30%以上。資料來源:公司公告,彭博,中信建投圖表:意法半導體圖表:意法半導體1996-2021年營業收入、研發年營業收入、研發&資本支出占比與毛利率資本支出占比與毛利率0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%0204060801001201401601996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021營業收入(億美元)研發支出占比資本支出占比毛利率 意法半導
108、體:產品品類齊全,各階段驅動力不同意法半導體:產品品類齊全,各階段驅動力不同50意法半導體產品線全面意法半導體產品線全面,各階段驅動力有所側重各階段驅動力有所側重。公司的產品組合包括標準的分立、通用器件,以及ASIC,其中ASIC包括全定制、半定制器件和用于模擬、數字和混合信號應用的ASSP,但公司產品部門每6-8年就會根據主導業務進行一次大幅調整。在公司的增長期1996-2010年,公司主要以其差異化定制的產品為主要收入來源,在1996-2004年,公司在通信(個人&基礎設備)、外圍設備(醫療&打印機&功率轉換)、汽車(音頻)等領域收入不斷增長,該差異化業務在2005-2010年主要被整合為
109、ASG、ACCI部門,同期Flash、無線通信業務(收購NXP無線業務獲得)曾占據較大的比重,在衰退期2011-2015年,公司模擬、MEMS、傳感器和數字成像部門產品銷售走弱,而在新一輪增長期,模擬IC、MEMS、傳感器與MCU產品市場需求旺盛,帶動公司收入增長。資料來源:公司公告,彭博,中信建投圖表:意法半導體圖表:意法半導體1996-2021年收入結構(百萬美元)年收入結構(百萬美元)02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,0001996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
110、 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021TPADSGMPGCMGASGIMSFMGACCIWPSAPGIPDAMSDPGMMSADGMDGothers通信、外圍設備與汽車業務主導專用業務(ASG、ACCI)主導,閃存、無線通信曇花一現模擬、MEMS、傳感器、數碼需求萎縮模擬、MEMS、傳感器、MCU發力 意法半導體:模擬、傳感器和意法半導體:模擬、傳感器和MCU為近五年增長源為近五年增長源51AMS和和MDG部門為近五年公司營業收入增長主要驅動力部門為近五年公司營業收入增長主要驅動力。2016年至2021
111、年,公司營業收入CAGR達12.9%,AMG和MDG部門的CAGR分別為23.9%和10.5%。AMS產品主要包括模擬、MEMS和傳感器,公司在MEMS市場處于領先地位,據公司官網文件介紹,2006年公司率先在200mm晶圓量產MEMS傳感器,開啟了消費級MEMS技術革命,2019年,公司在運動傳感器市場以39%的市場占有率排名第一,在氣壓類傳感器市場以28%的市場占有率排名第二,僅次于博世。截至2020年,公司傳感器產品(包括MEMS傳感器+影像傳感器)累計出貨量超過190億顆。MDG部門營業收入構成以部門營業收入構成以MCU為主為主。公司在MCU產品的銷售成就與2007年率先擁抱ARM架構
112、開發STM32 MCU息息相關,ARM 32位MCU大大促進了公司在消費、工業市場份額的提升。截至2020年,公司STM32 MCU累計出貨超60億顆,2021年,公司已成為世界前五大汽車電子廠商之一,在汽車、工業與消費領域MCU具備強勁競爭力。資料來源:公司公告,彭博,中信建投圖表:圖表:2016-2021年年AMS和和MDG部門帶動公司營業收入增長部門帶動公司營業收入增長05101520253035404550AMSADGMDG201620172018201920202021CAGR:23.9%CAGR:9.1%CAGR:10.5%注:AMS部門負責模擬、智能電源、低功率射頻、MEMS傳感
113、器和執行器、傳感解決方案等產品,ADG部門負責車用IC、分立器件、功率器件等產品,MDG部門負責MCU、存儲器和射頻通訊等產品 意法半導體:意法半導體:MCU產品線豐富,產品線豐富,STM32歷史悠久歷史悠久52公司公司MCU產品線豐富產品線豐富,主打產品主打產品STM32歷史悠久歷史悠久。公司通用型MCU產品主要有8位的STM8與32位的STM32兩大家族,STM8有138種產品型號,主要分四大系列,STM8S為主流MCU,面向工業、消費電子和其他通用市場,STM8L主要特點是低功耗,STM8AF和STM8AL則屬于車規級MCU。2007年,在下游客戶對MCU低功耗、高性能的需求提升時,公司
114、率先使用了ARM Cortex-M架構開發32位MCU的STM32產品家族,主導32位MCU市場走向,STM32家族集高性能、實時功能、數字信號處理、低功耗/低電壓操作、連接性等特性于一身,同時保持集成度高和易于開發的特點,是公司的主打產品。STM32家族多次拿下全球32位MCU細分產品的第一名,STM32F1是全球第一款基于ARM Cortex-M架構的MCU,STM32L1是全球第一款超低功耗MCU,STM32F2是全球第一款高性能MCU。經過十余年的發展,STM32產品家族不斷迭代豐富,至今其具備18條產品線,產品型號已達1201種,品種齊全,廣泛應用于汽車電子、工業控制、消費電子、物聯
115、網、醫療服務、安防監控等應用領域。資料來源:意法半導體,中信建投圖表:意法半導體通用型圖表:意法半導體通用型MCU產品家族產品家族圖表:圖表:STM32發展之路發展之路 意法半導體:建立完善意法半導體:建立完善MCU生態,形成銷售閉環生態,形成銷售閉環53良好的開發生態是良好的開發生態是MCU廠商構建自身競爭優勢廠商構建自身競爭優勢,導入下游客戶的重要因素導入下游客戶的重要因素。生態環境具體包括硬件開發工具、軟件開發工具、學習資料等,良好的開發生態能夠賦能MCU廠商與客戶進行協同發展。一方面,針對通用型產品,下游客戶要根據自身使用需求進行定制化開發,因此將要求供應商合作構建良好的產品生態環境;
116、另一方面,MCU廠商在構建的生態環境中,能夠與客戶打磨技術能力,形成貼合客戶需求的產品和解決方案,有利于各廠商打破同質化困局,提升生產供應能力。ST構建了成熟的構建了成熟的STM32 MCU生態生態,不僅形成了完整的芯片開發路線,而且還為客戶和開發者提供了完善的學習、開發、測試和評估環境,如STM32 Cube,此外還匯聚了第三方開發工具及合作伙伴,包括全球主要的云接入平臺、支持中國市場的主流RTOS、硬件開發工具有各種開發板和調試及燒錄工具、軟件開發工具有RT-Thread Studio等。意法半導體在進入MCU市場之際,就開始提供免費的開發板和開發軟件,并配置易于閱讀的學習資料,建立了非常
117、完備的生態圈,在EE Times組織的消費者偏好投票中,意法半導體的產品多年穩居32位MCU領域第一。資料來源:意法半導體,中信建投圖表:圖表:STM32生態系統生態系統資料來源:半導體情報,中信建投圖表:下游客戶圖表:下游客戶MCU產品開發流程產品開發流程 海外廠商復盤:恩智浦海外廠商復盤:恩智浦54資料來源:恩智浦,彭博,中信建投圖表:恩智浦股價復盤圖表:恩智浦股價復盤恩智浦于2006年成立,前身為飛利浦半導體業務部門,繼承了飛利浦半導體在汽車音頻芯片、近場通信NFC芯片等領域的技術沉淀。上市之后,公司通過多筆并購交易完善汽車電子領域的實力,對Conhda Wireless、Marvell
118、的收購強化了車用通信實力,收購飛思卡爾則大幅增強了車用MCU與處理器芯片的實力,促成車用半導體龍頭。恩智浦:收入與毛利率不斷增長,研發支出保持高強度恩智浦:收入與毛利率不斷增長,研發支出保持高強度55恩智浦上市后收入體量不斷增長恩智浦上市后收入體量不斷增長,保持較高強度的研發支出水平保持較高強度的研發支出水平。公司于2007-2009年經歷衰退調整期,2010年上市后專注于高性能混合信號產品,營業收入持續增長,2015年收購飛思卡爾半導體,收入體量更上一層。公司研發支出占比保持在15%以上,用于改進已有產品,為已進入市場和新市場開發新產品,恩智浦在產能建設上較為審慎,外包晶圓鑄造和封裝測試的低
119、端環節,投資能夠在關鍵性能上提供差異化競爭力的環節以提升投資回報率,資本支出占比每年平均超過5%。為客戶提供更全面的產品解決方案和注重差異化競爭,幫助公司毛利率逐年上升。資料來源:公司公告,彭博,中信建投圖表:恩智浦圖表:恩智浦2007-2021年營業收入、研發年營業收入、研發&資本支出占比與毛利率資本支出占比與毛利率0%10%20%30%40%50%60%020406080100120200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021營業收入(億美元)毛利率研發支出占比資本支出占比衰退期,業務調整2010年上市,主打高性能
120、混合信號產品2015年收購飛思卡爾半導體,成為車用半導體龍頭廠商 恩智浦:業務調整轉危為機,并購拓展業務板塊恩智浦:業務調整轉危為機,并購拓展業務板塊56公司上市前調整業務部門公司上市前調整業務部門,轉危為機轉危為機。公司于2007年舍棄利潤率較低的移動和個人業務,于2009年形成高性能混合信號、標準產品、制造和公司部門四業務部門,其中高性能混合信號部門涉及的下游領域主要包括安全認證、安全連接、無線基礎設施、工業和汽車等未來發力領域。從營業收入來看,公司所做業務調整成效顯著。四業務部門合計營業收入在2010年至2016年逐年增長,其中高性能混合信號部門的比重最大,該部門內來自汽車和安全領域的收
121、入逐年增長。上市后通過并購不斷拓展上市后通過并購不斷拓展、強化業務板塊強化業務板塊。2010年恩智浦收購Jennic,完善智能家居和能源產品線。2012年收購Catena拓展汽車電子市場,2013年1月聯合思科投資Cohda Wireless,提升車對車和車對基礎設施的通信業務實力,同年5月收購Code Red Technologies獲取其嵌入式軟件開發業務。2015年,恩智浦收購飛思卡爾半導體,兩家公司協同效應顯著,幫助恩智浦成為全球最大的車用半導體制造廠商。2019年收購美國美滿電子的無線連接業務,增強其在工業和汽車領域的無線通信實力。資料來源:彭博,中信建投圖表:高性能混合信號部門為公
122、司收入主體(億美圖表:高性能混合信號部門為公司收入主體(億美元)元)圖表:汽車和安全領域收入逐年增長(億美元)圖表:汽車和安全領域收入逐年增長(億美元)01020304050607080901002010201120122013201420152016制造部門公司部門&其他標準產品部門高性能混合信號部門資料來源:彭博,中信建投01020304050607080902010201120122013201420152016汽車安全連接安全接口&功率安全識別移動與個人計算機無線基礎設施照明&工業 恩智浦:并購飛思卡爾,成就車用半導體龍頭恩智浦:并購飛思卡爾,成就車用半導體龍頭57并購飛思卡爾是公司發
123、展過程中的重要轉折點并購飛思卡爾是公司發展過程中的重要轉折點。2015年收購飛思卡爾之后,公司來源于汽車業務的收入大幅增長,公司發展重心轉為車用半導體制造,引發了公司業務劃分的進一步演化,公司重新劃定了四個目標領域,分別為汽車、工業和物聯網、通信設施及其他、移動電話,2021年汽車業務約占公司營業收入的50%。兩家公司的協同效應主要體現在車用半導體兩家公司的協同效應主要體現在車用半導體。恩智浦的主要產品包括MCU、射頻、傳感器、近距離無線通信、模擬芯片和電源管理芯片,飛思卡爾的主要產品包括MCU、通信處理器、模擬技術與電源管理芯片、射頻、無線連接、傳感器、軟件和開發工具,恩智浦的產品優勢在于連
124、接,而飛思卡爾的產品優勢在處理和控制,兩者的互補性極強。對于MCU產品線,合并前恩智浦在全球MCU市場的份額只有飛思卡爾的五分之一,合并之后憑借17%的市場份額成為MCU市場第二大供應商,2017年,根據ICInsights,恩智浦是排名第一的MCU提供商,擁有19%的市場份額。資料來源:彭博,中信建投圖表:恩智浦圖表:恩智浦2017-2021年營業收入中,汽車業務占據主導(億美元)年營業收入中,汽車業務占據主導(億美元)010203040506020172018201920202021 Automotive Industrial&IoT Communication Infrastructur
125、e&Other Mobile 恩智浦:收購飛思卡爾,補足車用處理器與控制器恩智浦:收購飛思卡爾,補足車用處理器與控制器58收購飛思卡爾讓恩智浦車用處理器和控制器得到補強收購飛思卡爾讓恩智浦車用處理器和控制器得到補強。在汽車領域,合并之前恩智浦的主要產品是車身模擬器件,而飛思卡爾的主要產品是車規級控制器和處理器,兩家公司合并之后,恩智浦車用處理器和控制器產品線進一步完善,將能夠為各種高成長應用提供完整的汽車半導體解決方案,包括信息娛樂系統、ADAS、車用聯網、車用安全技術等,成為世界第一大汽車半導體制造廠商。資料來源:恩智浦,中信建投圖表:恩智浦現有處理器和微控制器產品家族圖表:恩智浦現有處理器
126、和微控制器產品家族產品系列產品系列內核內核工工業業消消費費汽汽車車來自飛來自飛思卡爾思卡爾產品系列產品系列內核內核工工業業消消費費汽汽車車來自飛來自飛思卡爾思卡爾i.MX應用處理器Cortex-A7/A8/A9,Arm9,Arm11QorIQ T系列-Layerscape多核處理器Cortex-A7/A9/A53/A57/A72PowerQUICC處理器Power ArchitectureS32處理平臺Cortex-A、R、MS32G汽車網絡處理器Arm Cortex-A53、Arm Cortex-M7S32V視覺處理器四核Cortex-A53S32S安全微控制器四核Arm Cortex-R5
127、2i.MX RT跨界MCUCortex-M7/M4/M33Kinetis EA微控制器Cortex-M0+通用微控制器Cortex-MMPC-LS汽車網絡處理芯片組Power Architecture e200、e300S32K微控制器Cortex-M0+/M4/M7S12 MagniV混合信號MCU-MAC57D5xx汽車微控制器Cortex-M4和Cortex-A5S12和S12X微控制器-集成主處理器Power Architecture e600S08微控制器增強型S08內核S32R雷達微控制器e200z4、e200z7數字信號控制器56800EX、56800E、56800MPC5xxx
128、微控制器e200z4、e200z1數字信號處理器-QorIQ P系列多核Power Architecture8位S08 MCU-QorIQ Qonverge平臺Power Architecture內核結合StarCoreDSP 瑞薩電子于2010年4月由瑞薩科技與NEC電子合并而成,時代背景為日本半導體行業遭受美國制裁,其誕生承載著日本半導體行業最后的希望,公司在發展過程中,得到了日本政府的注資支持,并與日系車廠形成緊密合作,在產品迭代過程中提升了車用半導體(MCU和SoC、模擬芯片和功率器件)的實力,隨后通過三筆較大型的收購(Intersil、IDT、Dialog)形成完善的產品矩陣,在汽車
129、、工業、消費等領域建立不俗實力。海外廠商復盤:瑞薩電子海外廠商復盤:瑞薩電子59資料來源:公司官網,彭博,中信建投圖表:瑞薩電子股價復盤圖表:瑞薩電子股價復盤 瑞薩電子:經歷十年下滑,收入重現增長瑞薩電子:經歷十年下滑,收入重現增長60資料來源:彭博,中信建投圖表:瑞薩電子圖表:瑞薩電子2011-2021年主營業務收入、毛利率、研發年主營業務收入、毛利率、研發&資本支出占比資本支出占比瑞薩電子由日本兩大半導體廠商合并形成瑞薩電子由日本兩大半導體廠商合并形成,整體營業收入經歷十年低迷后大幅增長整體營業收入經歷十年低迷后大幅增長。2010年4月,日本瑞薩科技與NEC電子合并成為瑞薩電子,公司除20
130、12財務年營業收入下滑較為嚴重,此后較為平穩,2021年營業收入大幅增長。公司注重研發,研發支出水平基本保持在15%以上,不斷提升產品技術含量與競爭力,毛利率不斷走高,從2011年的34%提升至2021年的50%。公司在2017年進行了較為激進的擴產,資本支出占營業收入水平約15%,其余年份均低于10%。0%10%20%30%40%50%60%02004006008001000120020112012201320142015201620172018201920202021主營業務收入(十億日元)毛利率研發支出占比資本支出占比注:2011-2016年公司財務年截止時間為每年3月31日,2017年
131、開始改為每年12月31日 瑞薩電子:產品品類齊全,應用領域聚焦瑞薩電子:產品品類齊全,應用領域聚焦61資料來源:公司公告,彭博,中信建投02004006008001,0001,2001,40020112012201320142015201620172018201920202021MCUSoCAnalog&Power Devices汽車通用工業工業基礎設施物聯網其他注:2011-2016年公司財務年截止時間為每年3月31日,2017年開始改為每年12月31日瑞薩電子以瑞薩電子以MCU、模擬和功率器件模擬和功率器件、SoC為主要產品為主要產品,明確汽車明確汽車、工業工業、基礎設施基礎設施、物聯網重
132、點發展物聯網重點發展領域領域。2011至2014年公司營業收入按照產品劃分,MCU、模擬芯片和功率器件、SoC三者合計收入占比從2011年的89%提升至2014年的96%。2012年公司整體營收下降22.9%,SoC部門下降幅度最大,為-35.5%,模擬和功率器件同比-22.9%,MCU同比-12.4%,主因下游PC、電視等消費電子產品市場需求下降,2013年也面臨同樣的情況。消費電子領域需求低迷消費電子領域需求低迷,公司逐漸轉換發展重心公司逐漸轉換發展重心。2015-2021年公司收入按照下游領域劃分,從汽車和通用業務部門轉變為2021年汽車+工業基礎設施物聯網兩個業務部門。汽車業務方面一直
133、是公司業務的重心,2021年占比約46%,主要因為瑞薩電子自成立以來就和日本主要汽車廠商(本田、豐田)有著密切合作。公司后續收購Intersil、IDT、Dialog三家公司,幫助公司在工業、無線通信等方面增進實力,形成公司營業收入的另一支柱。圖表:瑞薩電子在發展中明確主要產品與發力領域圖表:瑞薩電子在發展中明確主要產品與發力領域MCU、模擬芯片和功率器件、SoC為主扎根汽車領域,通過并購拓展工業、基礎設施和物聯網領域 瑞薩電子:瑞薩電子:MCU保持領先,產品線不斷豐富保持領先,產品線不斷豐富62瑞薩電子在瑞薩電子在MCU市場保持領先市場保持領先,產品線不斷豐富產品線不斷豐富。根據Databe
134、ans,2011年公司以17.3%的份額在MCU市場排名第一,根據英飛凌官網,2020年瑞薩電子在全球MCU和汽車MCU市場均位居第一,市占率分別為17.1%和30%,其領先地位與MCU產品線的不斷迭代豐富相關。2011年公司制定了MCU業務的發展策略:標準化MCU內部模塊,建立MCU產品開發平臺,縮短產品開發周期,改進生產效率;為客戶提供標準化的CPU內核和開發工具,提升客戶對MCU的開發效率;整合MCU產品工藝技術,構建“制造網”,使得相同產品可以在公司多個工廠進行制造,應對市場供需波動和突發災害對供應鏈的沖擊。瑞薩電子MCU產品家族中,采用瑞薩內核的主要是RX、RL78、RH850家族,
135、RX、RL78于2010年推出,2011年,瑞薩電子發布了業界首款適用于汽車實時應用的40nm eFlash技術,基于此項技術在2012年開發出車規級的MCU產品RH850家族,2014年研發業內首創的28nm MCU eFlash工藝,2018年推出世界首款28nm車規級MCU RH850/E2x系列,在汽車電子領域具備強大的競爭優勢,后續開發的產品家族,如RZ、Renesas SynergyTM平臺、RA則是采用ARM架構,以更加適應工業和物聯網各大廠商的需求。資料來源:瑞薩電子,中信建投圖表:瑞薩電子圖表:瑞薩電子MCU產品線產品線產品家族產品家族推出時間推出時間架構架構位數位數工業工業
136、汽車汽車物聯網物聯網產品舉例產品舉例RX2010年瑞薩內核32電機控制、電容式觸摸、物聯網安全、語音識別、藍牙RL782010年瑞薩內核8/16電機控制、無線連接、智能電表、車載液晶顯示RH8502012年瑞薩內核32電機驅動、電源管理、區域架構控制RZ2015年ARM32/64高分辨率人機界面、嵌入式人工智能、工業網絡和實時控制Renesas SynergyTM2016年ARM32MCU產品開發平臺RA2019年ARM32藍牙低功耗、物聯網安全、環境感知、工業自動化其他其他MCU-瑞薩內核4/8/16/32直流電機控制、汽車電子、物聯網低功耗 瑞薩電子:善于挖掘協同效應,具備強大整合能力瑞薩
137、電子:善于挖掘協同效應,具備強大整合能力63瑞薩電子善于挖掘與并購標的協同效應瑞薩電子善于挖掘與并購標的協同效應,具備強大的并購整合能力具備強大的并購整合能力。2017年瑞薩收購Intersil,瑞薩電子的產品與Intersil的電源管理和精密模擬能力結合,可以為客戶提供更加全面的嵌入式系統解決方案,利用重合度較低的客戶資源,瑞薩電子得以強化在汽車領域的競爭力,并切入工業、基礎設施、物聯網、軍用和航空航天等關鍵領域。2019年瑞薩收購美國IDT,協同效應體現在:完善瑞薩電子的模擬混合信號產品陣容;IDT的模擬混合信號、內存互聯和專用電源管理產品與瑞薩電子MCU、SoC和電源管理IC相結合,為客
138、戶提供綜合全面的解決方案。2021年收購英國Dialog,Dialog是高集成度和高能效混合信號IC提供商,瑞薩通過收購獲取其四大類產品:定制化混合信號產品、通用電源產品、無線連接與音頻產品和工業混合信號產品。瑞薩電子的并購整合能力體現在能夠快速整合公司的產品組合、客戶資源和人力資源,釋放協同效應,以實現收入增長、成本削減。公司產品線整合框架清晰,將已有業務和收購業務進行對比,或完善產品線,形成公司所稱的Cross Selling,或打包成Winning Combo,為客戶提供更加完善的解決方案,實現更好的銷售業績。資料來源:瑞薩電子,中信建投圖表:瑞薩電子并購圖表:瑞薩電子并購Dialog實
139、現的協同效應實現的協同效應圖表:瑞薩電子對圖表:瑞薩電子對Intersil、IDT、Dialog的產品線整合框架的產品線整合框架資料來源:EET電子工程專輯,中信建投 瑞薩電子:通過并購形成完善解決方案瑞薩電子:通過并購形成完善解決方案64瑞薩電子通過并購執行其發展戰略瑞薩電子通過并購執行其發展戰略,形成了豐富形成了豐富、標準化的產品線與產品組合標準化的產品線與產品組合。半導體的作用是通過信號鏈連接物質世界與數字世界,而瑞薩電子的大方向則是通過信號鏈上的控制器、模擬芯片、電源等不斷組合來強化整個數字世界,多次的并購交易幫助瑞薩在預設的方向上不斷發展,目前已經在汽車、工業和物聯網領域形成了眾多標
140、準化的微控制器、模擬、功率器件和片上系統產品,成為公司營業收入增長的驅動力。圖表:瑞薩電子產品線圖表:瑞薩電子產品線010020030040050060020172018201920202021 Industrial&Infrastructure&IoT Automotive Business Others圖表:瑞薩收入結構(圖表:瑞薩收入結構(十億日元)十億日元)資料來源:瑞薩電子,中信建投資料來源:彭博,中信建投 微芯科技于1989年成立,深耕8位MCU市場,憑借自研AVR和PIC內核在8位MCU市場多年占據市場第一的地位,2003年其AVR內核MCU出貨量累計達5億顆,在強勢產品的基礎上
141、,公司并購重組頻繁,縱向提升產品深度,如收購Atmel完善對32位MCU的布局,橫向拓展產品廣度,如收購Novocell布局存儲器產品,收購Microsemi強化模擬與混合信號產品線,拓展產品應用領域,為公司帶來新增長點。海外廠商復盤:微芯科技海外廠商復盤:微芯科技65資料來源:彭博,中信建投圖表:微芯科技股價復盤圖表:微芯科技股價復盤 微芯科技:保持出色財務業績,進軍高端微芯科技:保持出色財務業績,進軍高端MCU市場市場66資料來源:彭博,中信建投圖表:微芯科技以圖表:微芯科技以MCU業務為重心,拓展模擬業務為重心,拓展模擬IC業務業務微芯科技自微芯科技自1989年成立以來持續增長年成立以來
142、持續增長,高毛利率穩定保持高毛利率穩定保持。公司自成立以來營業收入不斷增長,毛利率從1996年的50%提升至2021年的62%。從歷史復盤可知,公司通過不斷并購完善其嵌入式芯片業務,將MCU業務作為發展重心,同時拓展模擬IC業務謀求增長。公司是老牌公司是老牌8位位MCU龍頭廠商龍頭廠商,收購收購Atmel進軍進軍32位位MCU市場市場。公司分別在1985年和1992年采用了代表8位MCU的領先架構PIC和AVR,在8位MCU領域積累了大量忠誠客戶,具備較強競爭力。根據Gartner,公司2002-2009年在全球8位MCU市場排名第一,2003年公司AVR MCU累計出貨量達5億顆,2016年
143、公司收購Atmel,在全球MCU市場迅速攀升至出貨量第三,僅次于瑞薩電子和恩智浦。目前,公司MCU產品型號超1000種,其32位MCU采用了ARM Cortex-M0+/M4/M4F/M23/M7和MIPS內核,覆蓋工業、消費和汽車等下游領域。0%10%20%30%40%50%60%70%01020304050607080200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021MCUAnalogMemoryOthers毛利率圖表:微芯科技圖表:微芯科技32位位MCU產品結構及下游應用產品結構及下游應用資料來
144、源:微芯科技,中信建投 英飛凌:經歷業績波動,迎來高速增長英飛凌:經歷業績波動,迎來高速增長67英飛凌發展經過一段時間的業績波動英飛凌發展經過一段時間的業績波動,后續迎來高速增長期后續迎來高速增長期。1999年西門子集團分拆旗下半導體部門,英飛凌成立并于2000年上市。從公司的營業收入和毛利率可以看出,公司自成立以來主要經歷兩大階段,1999年至2010年公司業績波動較大,2011年至2021年公司業績不斷上升。英飛凌專注于汽車和工業功率器件、安全應用等領域,提供半導體和系統解決方案,并在模擬和混合信號、射頻等領域掌握尖端技術。英飛凌目前分為ATV、PSS、IPC、CSS四個事業部,ATV為汽
145、車電子事業部,營業收入在2021年公司營業收入中占比最大,該部門主要生產車用功率半導體、傳感器和MCU等產品,PSS為電源與傳感系統事業部,2021年營收占比約30%,負責生產MOSFET、功率IC和射頻芯片等。資料來源:公司公告,彭博,中信建投圖表:英飛凌圖表:英飛凌1999-2021年營業收入與毛利率年營業收入與毛利率-60%-40%-20%0%20%40%60%02040608010012014019992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021主營業務收
146、入(億美元)yoy毛利率圖表:英飛凌圖表:英飛凌2008-2021年營業收入結構年營業收入結構0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%ATVPSSIPCCSSothers資料來源:公司公告,彭博,中信建投 英飛凌:通過并購完善產品組合,連接現實與數字世界英飛凌:通過并購完善產品組合,連接現實與數字世界68英飛凌在發展過程中通過并購重組不斷調整自身的業務布局英飛凌在發展過程中通過并購重組不斷調整自身的業務布局,形成完備的產品組合形成完備的產品組合。在2000-2010年,公司收購的重心在通訊領域,2000年收購以色列寬帶通信公司 Savan Communication,
147、2003年收購美國MorphlCs Technology的資產,拓展3G基礎設施市場的產品范圍,2007年收購 TI 的 DSL 客戶端設備業務,擴大寬帶產品組合,同年還收購了芯片商LSI 的移動產品業務。在2010-2021年,公司開始構建自身在功率半導體和車用領域的產品線,在IGBT、MOSFET、GaN、SiC冷切割技術、MEMS、MCU等領域全面開花,2014年收購國際整流器公司,獲得 IGBT、GaN、等功率半導體產線,加速提升300mm晶圓產能,穩固了公司在功率半導體全球市場上的領先地位,2016年收購荷蘭MEMS設計公司Innoluce,為高性能激光雷達系統開發芯片組件,2018
148、年收購Siltectra,獲得的冷切割技術用于切割SiC晶圓,能夠讓單片晶圓可出產的芯片數量翻番,2020年收購賽普拉斯,賽普拉斯半導體的產品包括微控制器、連接組件、軟件系統以及高性能存儲器等,與英飛凌擅長的功率半導體、汽車微控制器、傳感器以及安全解決方案形成了高度的優勢互補,合并之后,公司將在ADAS/AD、物聯網和5G移動基礎設施等高增長應用領域提供更先進的解決方案。資料來源:英飛凌,中信建投圖表:英飛凌的產品組合示意圖圖表:英飛凌的產品組合示意圖 英飛凌:英飛凌:MCU產品主要面向汽車電子領域產品主要面向汽車電子領域69英飛凌的英飛凌的MCU產品主要基于產品主要基于ARM Cortex和
149、和TriCore內核內核開發開發,應用領域主要為汽車電子領域應用領域主要為汽車電子領域,并且向并且向工業物聯網工業物聯網、消費電子等領域延伸消費電子等領域延伸。英飛凌的MCU產品主要包括TriCore AURIX、MOTIX、PSoC、Traveo、XMC等,除了TriCore AURIX采用了自研的TriCore內核,其余產品均基于ARM架構開發而成。公司MCU產品多為高端32位MCU,并且主要適用于汽車電子領域,如汽車安全、動力控制、ADAS、底盤控制等領域,具備較強的技術優勢,收購賽普拉斯則是幫助英飛凌提升在汽車和工業控制領域的競爭力。資料來源:英飛凌,中信建投圖表:英飛凌圖表:英飛凌M
150、CU產品家族產品家族產品家族產品家族內核內核位數位數工業工業汽車汽車消費消費產品舉例產品舉例TriCoreTMAURIXTMTriCore32內燃機控制、變速器控制單元、底盤域、制動系統、電動轉向系統、安全氣囊、聯網和高級駕駛輔助系統MOTIXARM32電機控制、窗戶升降器、天窗、雨刷、輔助泵、HVAC風扇和發動機冷卻風扇PSoCARM32白色家電、電動工具、可穿戴設備、視頻監控云臺控制、共享單車、溫控器、智能機器人、智慧門鎖TraveoARM32車身控制模塊、網關和信息娛樂應用XMCARM32智能手機快速充電、機器人、無人機、LED照明、電動車電機控制、太陽能逆變器傳統產品ARM8/16/3
151、2汽車安全、動力總成、工業控制、投資評級標準評級說明報告中投資建議涉及的評級標準為報告發布日后6個月內的相對市場表現,也即報告發布日后的6個月內公司股價(或行業指數)相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。A股市場以滬深300指數作為基準;新三板市場以三板成指為基準;香港市場以恒生指數作為基準;美國市場以標普 500 指數為基準。股票評級買入相對漲幅15以上增持相對漲幅5%15中性相對漲幅-5%5之間減持相對跌幅5%15賣出相對跌幅15以上行業評級強于大市相對漲幅10%以上中性相對漲幅-10-10%之間弱于大市相對跌幅10%以上評級說明評級說明分析師介紹分析師介紹劉雙鋒:劉雙鋒:電子行
152、業首席分析師,執業證書編號:S1440520070002。電子&TMT海外牽頭人及港深研究組長。3年深南電路,5年華為工作經驗,從事市場洞察、戰略規劃工作,涉及通信服務、云計算及終端領域,專注于通信服務領域,2018年加入中信建投通信團隊。2018年IAMAC最受歡迎賣方分析師通信行業第一名團隊成員,2018水晶球最佳分析師通信行業第一名團隊成員。章合坤:章合坤:電子行業分析師,SAC執證編號:S1440522050001。上海交通大學材料科學與工程碩士,2020年加入中信建投電子團隊,專注研究存儲芯片等領域。分析師聲明分析師聲明本報告署名分析師在此聲明:(i)以勤勉的職業態度、專業審慎的研究
153、方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,結論不受任何第三方的授意或影響。(ii)本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。70 法律主體說明法律主體說明本報告由中信建投證券股份有限公司及/或其附屬機構(以下合稱“中信建投”)制作,由中信建投證券股份有限公司在中華人民共和國(僅為本報告目的,不包括香港、澳門、臺灣)提供。中信建投證券股份有限公司具有中國證監會許可的投資咨詢業務資格,本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格證書編號已披露在報告首頁。在遵守適用的法律法規情況下,本報告亦可能由中信建投(國際)證券有限公司在香港
154、提供。本報告作者所持香港證監會牌照的中央編號已披露在報告首頁。一般性聲明一般性聲明本報告由中信建投制作。發送本報告不構成任何合同或承諾的基礎,不因接收者收到本報告而視其為中信建投客戶。本報告的信息均來源于中信建投認為可靠的公開資料,但中信建投對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載觀點、評估和預測僅反映本報告出具日該分析師的判斷,該等觀點、評估和預測可能在不發出通知的情況下有所變更,亦有可能因使用不同假設和標準或者采用不同分析方法而與中信建投其他部門、人員口頭或書面表達的意見不同或相反。本報告所引證券或其他金融工具的過往業績不代表其未來表現。報告中所含任何具有預測性質的內容皆基于相應
155、的假設條件,而任何假設條件都可能隨時發生變化并影響實際投資收益。中信建投不承諾、不保證本報告所含具有預測性質的內容必然得以實現。本報告內容的全部或部分均不構成投資建議。本報告所包含的觀點、建議并未考慮報告接收人在財務狀況、投資目的、風險偏好等方面的具體情況,報告接收者應當獨立評估本報告所含信息,基于自身投資目標、需求、市場機會、風險及其他因素自主做出決策并自行承擔投資風險。中信建投建議所有投資者應就任何潛在投資向其稅務、會計或法律顧問咨詢。不論報告接收者是否根據本報告做出投資決策,中信建投都不對該等投資決策提供任何形式的擔保,亦不以任何形式分享投資收益或者分擔投資損失。中信建投不對使用本報告所
156、產生的任何直接或間接損失承擔責任。在法律法規及監管規定允許的范圍內,中信建投可能持有并交易本報告中所提公司的股份或其他財產權益,也可能在過去12個月、目前或者將來為本報告中所提公司提供或者爭取為其提供投資銀行、做市交易、財務顧問或其他金融服務。本報告內容真實、準確、完整地反映了署名分析師的觀點,分析師的薪酬無論過去、現在或未來都不會直接或間接與其所撰寫報告中的具體觀點相聯系,分析師亦不會因撰寫本報告而獲取不當利益。本報告為中信建投所有。未經中信建投事先書面許可,任何機構和/或個人不得以任何形式轉發、翻版、復制、發布或引用本報告全部或部分內容,亦不得從未經中信建投書面授權的任何機構、個人或其運營的媒體平臺接收、翻版、復制或引用本報告全部或部分內容。版權所有,違者必究。中信建投證券研究發展部中信建投證券研究發展部中信建投中信建投(國際國際)北京上海深圳香港東城區朝內大街2號凱恒中心B座12層上海浦東新區浦東南路528號南塔2106室福田區益田路6003號榮超商務中心B座22層中環交易廣場2期18樓電話:(8610)8513-0588電話:(8621)6882-1600電話:(86755)8252-1369電話:(852)3465-5600聯系人:李祉瑤聯系人:翁起帆聯系人:曹瑩聯系人:劉泓麟郵箱:郵箱:郵箱:郵箱:charleneliucsci.hk71