深度报告-20221231-华创证券-半导体行业深度研究报告_国产替代进阶_国内MCU厂商砥砺前行_41页_3mb
报告摘要
半导体行业深度研究报告总结
核心内容概述
本报告主要分析了MCU(微控制器)行业的现状、发展趋势及市场前景,指出国内MCU厂商在国产替代进程中取得了一定成果,但在高端领域仍面临挑战。同时,报告强调了汽车、工业控制和新兴消费电子作为MCU市场的主要驱动力,推动行业进入高质量发展阶段。
主要观点
- MCU的重要性:MCU是电路系统的核心控制芯片,具有高性能、低功耗和易扩展等特点,广泛应用于消费电子、工业控制、通信、医疗和汽车等领域。
- 国产替代进展:2021年全球MCU销售额前十中首次出现中国大陆公司兆易创新,显示国产替代取得进展。但高端领域如车规和工业控制仍由海外厂商主导。
- 市场增长趋势:全球MCU市场规模预计从2021年的196亿美元增长至2026年的272亿美元,年复合增长率6.7%。中国MCU市场增速高于全球,预计2026年将达到513亿元。
- 技术演进:MCU技术持续向低功耗、大内存、先进工艺发展。32位MCU逐渐成为市场主流,其在处理能力和应用场景上均优于8位和16位MCU。
- 行业格局:行业竞争格局相对稳定,强者恒强。ARM架构占据主导地位,RISC-V作为挑战者逐渐兴起。
- 汽车领域:MCU是汽车电动化和智能化的重要组成部分,单车MCU数量不断增加,预计未来5年复合增速超过20%。
- 工业控制:工业设备复杂度提升,MCU需求长期量价双升。工厂自动化、电机控制、电源能源是主要驱动力。
- 消费电子:新兴应用如物联网推动MCU市场增长,MCU在消费电子中保持重要地位。
- 供需改善:MCU市场已进入筑底期,价格跌幅收窄,库存逐步消化,毛利率有望回升。
- 投资建议:建议关注兆易创新、中颖电子、国民技术、中微半导、芯海科技、峰昭科技、乐鑫科技、钜泉科技、国芯科技等公司。
关键信息
市场规模与增长
- 全球MCU市场:2021年市场规模约196亿美元,同比增长23.4%;预计2026年达到272亿美元,年复合增长率6.7%。
- 中国MCU市场:2021年市场规模约365亿元,同比增长36%;预计2026年达到513亿元,年复合增长率7%。
- MCU ASP(平均售价):2021年全球MCU ASP达到0.64美元,预计2026年将突破0.75美元。
技术架构与演进
- MCU架构:主要包括ARM和RISC-V两大体系,其中ARM占据主导地位,RISC-V作为开放架构逐渐崛起。
- ARM架构特点:采用RISC指令集,性能优异,兼容性好,占据全球32位MCU市场的75%。
- RISC-V架构:模块化、可扩展性强,适合定制化设计,有助于降低开发门槛。
应用领域分析
- 消费电子:仍是MCU最大下游,MCU凭借低功耗、高性价比广泛应用于各类智能终端。
- 汽车电子:随着电动化和智能化发展,MCU在汽车中应用广泛,2021年汽车MCU销售额达76亿美元,预计未来5年保持20%以上增速。
- 工业控制:工厂自动化、电机控制、电源能源等推动MCU需求增长,工业级MCU市场稳步向好。
产业链与竞争格局
- 行业格局:强者恒强,行业集中度较高,国际厂商占据主导地位。
- 国产厂商:在消费电子和中低端工控领域已实现一定国产替代,但高端领域仍有较大提升空间。
- 销售模式:MCU行业以经销为主,但直销模式逐渐受到重视,有助于提升客户粘性和市场竞争力。
投资逻辑与标的
- 投资建议:关注兆易创新、中颖电子、国民技术、中微半导、芯海科技、峰昭科技、乐鑫科技、钜泉科技、国芯科技等国内MCU厂商。
- 风险提示:下游需求不及预期、新冠疫情反复、行业技术迭代不及预期。
相关图表与数据
- 图表1:MCU芯片架构图(ARM和RISC-V)
- 图表2:信号链中MCU核心运算功能
- 图表3:冯诺依曼结构MCU
- 图表4:哈佛结构MCU
- 图表5:2020年中国MCU市场占比(用途)
- 图表6:2020年中国MCU市场占比(指令集)
- 图表7:MCU按位数分类
- 图表8:全球MCU市场结构变化(按位数)
- 图表9:2020年中国通用MCU市场结构(按位数)
- 图表10:ARM处理器架构
- 图表11:Cortex-M3内核MCU
- 图表12:ARM架构芯片下游应用领域
- 图表13:ARM产品发展路线
- 图表14:ARM Cortex-M系列MCU内核对比
- 图表15:X86/ARM/RISC-V架构指标对比
- 图表16:意法半导体超低功耗STM32系列产品演进
- 图表17:全球主要代工厂和中国大陆主力厂商MCU量产工艺节点
- 图表18:国民技术Z32HUB/N32S032系列MCU典型应用
- 图表19:瑞萨中国区销售策略
- 图表20:意法半导体MCU构建的强大生态
- 图表21:2015-2026E全球MCU市场规模
- 图表22:2015-2026E中国MCU市场规模
- 图表23:2021年全球MCU市场竞争格局
- 图表24:2019年中国MCU市场竞争格局
- 图表25:2019年全球MCU需求结构
- 图表26:2020年中国MCU需求结构
- 图表27:车用电子控制单元工作原理图
- 图表28:汽车MCU分布
- 图表29:车规级MCU技术壁垒
- 图表30:汽车MCU市场规模(32位MCU主导)
- 图表31:2021年信息娱乐系统占汽车MCU销售额10%
- 图表32:2021年全球汽车MCU市场竞争格局
- 图表33:汽车智能化、网联化、电动化对多种半导体需求旺盛
- 图表34:NXP汽车MCU产品线
- 图表35:单车平均配置约25颗MCU
- 图表36:汽车电子电气架构技术路线
- 图表37:英飞凌Aurix TC系列高性能AI MCU
- 图表38:工控系统三大支柱(仪表、电机、PLC)
- 图表39:工控MCU性能要求
- 图表40:工业自动化、电源能源、电机控制驱动工业MCU市场增长
- 图表41:MCU在工业物联网中的运用
- 图表42:中国PLC市场规模(亿美元)
- 图表43:2017-2022E年中国整体自动化市场规模
- 图表44:2017-2021年中国伺服、低压变频器、传感器市场份额变化
- 图表45:电机控制MCU主要应用场景大类
- 图表46:全球BLDC市场规模
- 图表47:通用BLDC电机驱动系统
- 图表48:集成式电机驱动控制方案性价比更高
- 图表49:MCU在表计行业的应用演进时间节点
- 图表50:我国电能表产品发展历程
- 图表51:智能物联电表招标量快速增长
- 图表52:全球光伏逆变器出货量
- 图表53:串型逆变器典型框架图
- 图表54:MCU产品在物联网中的应用
- 图表55:Matter协议支持的设备类型
- 图表56:2010-2030 IOT相关MCU市场预测
- 图表57:2010-2025全球物联网连接数
- 图表58:恩智浦i.MXRT500/600MCU
- 图表59:2020-2028E全球智能手表市场规模
- 图表60:10月MCU价格上升料号增多
- 图表61:各品牌典型MCU价格走势趋稳
- 图表62:10月MCU渠道库存有所改善
- 图表63:主要MCU厂商产品货期(周)与价格变化趋势
- 图表64:盛群单月营收同比跌幅已近历史低点
结论
MCU行业正处于快速发展和高质量增长阶段,国产替代进程不断深入。随着汽车智能化、工业自动化和新兴消费电子的推动,MCU市场前景广阔。建议关注具备技术实力和市场潜力的国内MCU厂商,以把握未来增长机遇。
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