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芯海科技国产替代 芯海单片机官网

更新时间: 2023-10-20 11:44:25
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1.国内mcu 芯海科技

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2.芯海单片机官网

核心观点—本报告从芯片价格、渠道交期、制造端扩产、车厂需求反馈等多方面分析当前汽车MCU芯片紧缺状况缺芯大背景下,国内厂商有望借机加速导入整车厂供应链并逐步提升份额,建议关注车规认证相对领先的国内MCU芯片厂商。

3.国产32位m代理芯海cu芯片厂排名

汽车MCU:电动智能提升用量,功能升级抬高均价未来车载MCU量价提升动能主要在于汽车智能化及电动化趋势汽车电子电控均需用到电子控制单元(ECU),每个ECU均需至少一颗MCU作为核心控制芯片普通燃油汽车、豪华燃油车、智能电动车平均单车搭载ECU分别约 70/150  /300个,智能化代理芯海趋势下车载传感器等硬件用量增加,对MCU需求提高;中短期(2025年之前)看智能硬件堆叠带来的MCU用量提升,中长期(2025年之后)看集中式电子电气架构带来的MCU高端化和集成化。

4.芯海 芯片

此外,电动化趋势下,新增电池管理系统、整车控制器等对应MCU的用量亦有明显提升产业现状:海外巨头引领市场代理芯海,国内车规初步渗透根据IC insights数据,2021年全球MCU市场规模196亿美元,未来5年CAGR预计为6.7%;其中汽车MCU销售额为76亿美元,约占39%,未来五年CAGR预计为7.7%。

5.国产芯片mcu

从结构来看,全球MCU市场下游以汽车电子为主,全球车载MCU份额集中于意法(22代理芯海%)、恩智浦(22%)、微芯(15%)、英飞凌(14%)、TI(9%)、瑞萨(7%)等海外龙头;国内MCU下游以消费电子为主(26%),汽车领域占比较低(16%),国内厂商从通用MCU市场起步追赶,车载市场初步渗透。

6.芯海科技国产替代

通过车规情况来看,兆易创新、芯海科技、杰发科技、极海半导体、航顺代理芯海芯片、芯旺微、华大半导体等相对领先产业变化:供需紧缺持续,国产替代推进1)从价格和交期来看,海外龙头再涨价,交期仍长达50周:❶MCU原厂端,2021H1由于汽车需求快速复苏导致供需紧张,海外MCU大厂多轮涨价,国内厂商部分跟随;2021H2供需略有缓解,MCU原厂价格相对平稳;2022Q1整车厂加代理芯海大预订量,叠加上游原材料成本上升,部分海外MCU龙头再次涨价;❷MCU渠道端,20H2供不应求,渠道价格环比+10%~100%,交期从10周延长至20周;21H1供需缺口加大,渠道价格环比+300~800%,交期拉长至30~50周;21H2供需紧张略有缓解,渠道价格相对平稳,然贸易物流受阻,交期进一代理芯海步拉长,部分产品紧缺;22Q1部分产品继续涨价,交期环比维持高位,普遍在50周水平。

7.芯海单片机例程

2)从生产和需求来看,制造端扩产有限,下游整车厂面临减产或减配交付:❶生产制造端,车用MCU主要基于8英寸晶圆制造,产能主要集中于海外MCU IDM厂商以及台积电(占据汽车MCU委外代工的70%份额代理芯海)、中芯国际、华虹半导体等,其中台积电通过扩产和重新分配产能的方式应对汽车芯片供给缺口,而主要IDM厂商扩产计划集中于12英寸,8英寸扩产较少,推测原因是8英寸投入产出比低于12英寸,二手设备采购困难;❷整车厂端,大众、福特、丰田、通用、宝马等均于近期表示仍存在芯片短缺情况,导致汽车减产或减配交付。代理芯海

8.芯海科技芯片地位

整体来看,全球汽车MCU供货紧缺持续,国内厂商有望借机导入整车厂供应链并逐步提升份额风险因素:汽车销量低于预期,国产替代进度低于预期,宏观环境及各国政策变化,新品研发及新客户拓展低于预期,芯片产品价格波动,行业竞争加剧,产能获取不及预期等。

9.芯海3216

投资策略:全球汽车MCU代理芯海供需紧缺持续,国内龙头厂商加速切入整车厂前装供应链,建议关注:1)供应整车前装进度较快的上市公司;2)受益的代工厂商;3)配套MCU的车载存储公司—正文—▌汽车MCU:电动智能提升用量,功能升级抬高均价。

10.芯海科技adc

MCU(微控制器)为一类轻量化的计算芯片,在单芯片上实现基础的计算机系统,广代理芯海泛应用于汽车电子电控MCU(Microcontroller Unit)即微控制器,又称微控制单元或单片机,是把微处理器的频率和规格适当缩减,并将内存、闪存、计数器、A/D转换、串口等集成到单一芯片上,形成的芯片级计算机。

MCU是许多电子设备的控制核心,因其高性能、低功耗、可编程、灵活性,在消费电子、代理芯海医疗电子、工业控制、汽车电子和通信等领域广泛应用汽车所有电子电控均需用到电子控制单元(ECU),而每个ECU均需要至少一颗MCU作为核心控制芯片。

我们认为汽车MCU将在智能电动化趋势下迎来量价齐升机遇,下面从量和价两个角度分析量的维度:单车MCU用量从几十到几百颗不等,后续将受益于智能化、电动化根据代理芯海中国市场学会汽车营销专家委员会研究部的数据,普通传统燃油汽车平均单车搭载ECU 70个;豪华传统燃油汽车平均单车搭载ECU 150个,新增的MCU主要用于提升乘驾体验(座椅按摩、中控娱乐)、车身稳定性与安全性等;智能汽车平均单车搭载ECU 300个,新增的MCU主要用于自动驾驶相关硬件控制。

汽车MC代理芯海U用量提升的推动因素:智能化及电动化1)智能化:当前汽车行业仍处于中低等级自动驾驶渗透率快速提升阶段,ECU及MCU用量均持续提高;我们预计2025年以后,行业将进入高等级自动驾驶发展阶段,集中式架构及域控制器的应用将显著减少ECU用量,但MCU用量或将相对平稳。

目前L2及以下ADAS硬件方案仍采用代理芯海分布式架构,即便在中高级别自动驾驶中,宝马、奥迪等传统大厂仍以分布处理器“叠罗汉”方式实现L3级ADAS功能,因此自动驾驶应用会提升MCU应用数量而集中式架构也不会导致MCU数量需求的显著下降,如特斯拉的底盘控制系统,ECU数量由14个简化为3个,但每个ECU中包含3-4个MCU,除极个别基础功能M代理芯海CU(如车门车窗)有望在集中式架构下发生融合,出于安全冗余的考虑,ECU融合并不会带来车身及底盘相关MCU数量的降低,但部分MCU功能会被弱化,仅保留执行功能,运算统一由集中式域控制器负责。

2)电动化:三电系统的电控需求增加电动车对MCU需求的提升主要体现在:i)电池管理系统(BMS)需要对充放电、代理芯海温度控制、电池间均衡进行控制,其中主控面板需要一颗MCU,每个从控面板也需要一颗MCU,因此MCU数量会显著增加。

ii)整车控制器(VCU),电动车的动力系统相较燃油车更为复杂,能量管理必须增加一个整车控制器,同时需要配备32位高阶MCU芯片,数量依据车厂方案不同而各异iii)引擎控制器/变速箱控制代理芯海器(存量替换),电动车的逆变器控制MCU会替代燃油车的引擎控制器,由于电动机转速较高,需要经过减速器减速,其配备的MCU控制芯片替换了燃油车的变速箱控制器。

价的维度:32位高阶MCU占比提高,带动整体ASP提升汽车MCU主要包含8/16/32位三种1)8位MCU,主要应用于车体的各个次系统,包括风扇代理芯海控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅控制、门控模块等较低阶的控制功能。

一般价格小于1美元2)16位MCU,主要应用为动力传动系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制和电子式涡轮系统等;也适合用于底盘机构上,如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控制和电子帮辅、电子刹车等一般价格在代理芯海1~5美元之间。

3)32位MCU,主要应用包括仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统(TelemaTIcs)、引擎控制以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统,如预碰撞(Pre- crash)、自适应巡航控制(ACC)、驾驶辅助系统、电子稳定程序等安全功能以及复杂的X-by-wire等传动功能。

代理芯海般价格在5~10美元之间,部分高端产品在10美元以上伴随汽车电子电控功能日趋复杂,叠加电子电气架构集中化的趋势,车载MCU中32位占比提高,带动整体ASP提升

▌产业现状:海外巨头引领,国内初步渗透全球MCU市场规模平稳增长,汽车MCU增速快于行业根据IC insights数据,2021年全球MCU销代理芯海售额达到196亿美元,同比增加23%,未来5年CAGR预计为6.7%,2026年销售额将达到272亿美元。

2021年MCU总出货量为309亿颗,同比增长12%,未来五年CAGR预计为3.0%,2026年将达到358亿颗2021年全球MCU市场ASP逆转了20年来的下行趋势,上涨10%至0.64美元,代理芯海主要因为供货紧张,32位等高阶MCU需求的提升将为ASP增长提供长期动力,未来五年,ASP预计以3.5%的复合年增长率增长至0.76美元。

全球MCU市场中,汽车MCU销售额为76亿美元,约占39%,另外46%来自通用嵌入式应用MCU(包括智能手机、计算机和外围设备、工业用途和消费产品),其余来自智能代理芯海卡市场(银行卡、公交卡、身份证等)及其他用途。

未来五年,汽车MCU销售额预计将以7.7%的复合年增长率增长,稍快于MCU行业增速,至2026年销售额将增长至110亿美元

中国MCU市场规模尚小,汽车MCU占比较低根据前瞻产业研究院,2021年中国MCU销售额(本文中如未作特殊说明,中国MCU销售额指国代理芯海内生产的MCU销售额)达到46亿美元,同比增加8.3%,全球占比23.3%,未来5年CAGR预计为8.5%,2026年销售额将达到69亿美元,全球占比提升至24.8%。

中国MCU市场中,汽车MCU销售额为6.8亿美元,约占15%未来五年,汽车MCU销售额预计将以5.3%的复合年增长率增长,至2026代理芯海年销售额将增长至8.8亿美元

全球MCU市场以汽车、工控应用为主,国内MCU集中于消费电子市场需求端,据ASPENCORE,2019年全球MCU市场下游消费以汽车电子、工控为主,分别占比为33%、25%;国内MCU消费以消费电子为主(26%),其次是计算机(18%)及汽车领域(16%),与全球情况略有代理芯海不同。

其中,消费电子包括洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电冰箱、家用影音娱乐系统、智能音箱、AR/VR等,工业领域包括工业传感、电机控制、步进马达、仪器仪表等,汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等

欧美龙头遥遥领先,国内厂商正从通用型市场追赶,车载市场初步开始渗透根据IHS,2020年MCU全球行业代理芯海CR8=83%,行业集中度较高在MCU芯片技术领域,低端MCU产品如4位、8位、16位国内自给率较高,中高端MCU市场则主要被微芯科技(Microchip)、意法半导体(ST)、瑞萨(Renesas)、恩智浦(NXP)、英飞凌(Infineon)等国外大厂垄断。

根据CSIA,2019年中国MCU市场代理芯海份额排名前列的包括瑞萨电子(17.1%)、NXP(14.5%)、意法半导体(8.5%)、微芯科技(7.7%)等公司,合计份额接近50%,而国内厂商尚未进入前列,具有较大的替代空间。

▌产业变化:供需紧缺持续,国产替代推进我们详细梳理了MCU原厂端及渠道端的价格及交期以及供需两端的制造扩产和整车需求,整代理芯海体来看,全球汽车MCU供货紧缺持续,国内厂商有望借机导入整车厂供应链并逐步提升份额。

从MCU产业链来看,原厂位于中游位置,上游主要有原材料厂商、设备厂商等,Fabless型相比IDM型额外需要晶圆代工厂商支持,下游通过经销商向终端应用分散,包括汽车、工控、消费、通信等不同领域。

MCU原厂端:2021代理芯海年以来,海外主流MCU厂商多次涨价,2021H1主要因为供需紧张,2021H2至2022Q1叠加上游原料、加工、物流等成本上行2020年初,全球新冠疫情爆发,各个领域供需均受到严重冲击;2020H2后疫情恐慌趋缓,需求端受经济复苏、居家办公催生的宅经济以及新能源汽车等新型应用驱动回归景气,且部分终端代理芯海厂商积极备货导致订单激增,然供给端由于8英寸晶圆产能紧缺、物流发货受限等导致产品供应有限,MCU行业严重供不应求,原厂产品价格上涨成为主旋律。

意法半导体、英飞凌、瑞萨、微芯、恩智浦等国际MCU巨头2021年初起多次发布涨价公告,主要因需求强劲造成供应链短缺,原料、晶圆、封测、物流等成本持续上行,且部代理芯海分IDM型MCU原厂亦有制造端扩产投资,涨价范围基本覆盖全产品线。

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根据产业调研,原厂MCU产品价格整体平均每季度提价10%左右

MCU原厂端对比:汽车占比高的厂商业绩景气度更高,消费占比高的厂商景气度已有所回落瑞萨代理芯海电子是全球领先的MCU厂商,产品主要应用于汽车电子、工业控制、基础设施、消费等,2021年营收中汽车电子占比高达46.48%;应广科技是中国台湾专业微控制器IC设计的领先厂商,2020年营收近乎100%来自消费电子市场。

从两者季度营收环比数据来看:1)2021H1,两家企业营收均环比增长且应广科技增代理芯海幅更大,反映消费供需更为紧张:由于MCU上游供给与下游需求严重不匹配,推动原厂产品量价齐升,瑞萨电子、应广科技月度营收均呈环比增长,瑞萨电子2021Q1/Q2营收分别环比+6%/+7%,应广科技2021Q1/Q2营收分别环比+9%/+18%,反映下游快速复苏且消费电子市场增速高于汽车、工控等市场。

2代理芯海)2021H2,瑞萨电子营收持续环比大幅提升,应广科技营收出现环比下滑,反映汽车供需紧张仍持续:瑞萨电子2021Q3/Q4营收分别环比+19%/+22%,应广科技2021Q3/Q4营收分别环比+7%/-6%,说明下游应用中消费电子需求表现疲软,导致应广科技营收环比下行;汽车电子、工控等领域需求持续上代理芯海行,瑞萨电子业绩环比快速提升。

渠道端:渠道价格是实际供需错配的放大器,2022Q1再涨价表明下游需求提升MCU渠道价格、交期指由经销商向终端厂商出货时的价格、交期,是跟踪MCU行业景气度的核心指标之一,其由下游终端需求强度以及发货物流情况决定,同时也受到上游MCU原厂供给情况影响。

我们以意法半导体(代理芯海如STM32F103RCT6、STM32F103RET6等)、兆易创新(如GD32F103VCT6、GD32F103RBT6等)主流MCU产品月度价格、海外MCU原厂季度交期的波动情况追踪MCU渠道的整体趋势,纵向分析不同时期MCU渠道价格、交期的变动:。

20H2:供不应求,渠道价格环比+10%~1代理芯海00%,交期环比略有延长从下游终端需求来看,整体疫情恐慌趋缓,各个市场需求由降转升、稳步复苏,导致MCU渠道价格提升、交期延长从物流情况来看,疫情好转缓解交运压力,港口通航逐步开放。

从上游原厂供给来看,由于疫情后复工复产需要调整时间,叠加全球8吋晶圆(MCU主要代工产线)产能本身较为吃紧,扩产需要建代理芯海设时间且意愿有限,8吋晶圆ASP逐季环比提升,导致MCU渠道价格提升、交期延长基于以上影响,。

海外MCU产品20H2渠道价格较20H1普遍提升约50~100%,而国内产品价格提升约10%~40%;NXP、瑞萨MCU产品交期基本持平,微芯、意法MCU产品交期环比略有延长21H1:供需缺口加大,渠道价格代理芯海环比+300~800%,交期环比严重拉长。

从下游终端需求来看,伴随疫情步入常态化、居家办公催生宅经济以及新能源汽车等创新应用兴起,各个市场需求进一步复苏,终端厂商亦加大订单需求弥补库存以应对未来需求,且经销商受“牛鞭效应”影响亦有囤货意向,整体需求情况远超预期,导致MCU渠道价格提升、交期延长。

从物代理芯海流情况来看,由于贸易往来激增,运输成本持续环比攀升,21H1货柜平均运价约为20H2的2倍以上,导致MCU渠道价格提升、交期延长从上游原厂供给来看,意法半导体法国工厂疫情期间缩产50%且出现工人罢工事件,日本AKM晶圆厂失火、瑞萨NAKA工厂遭受地震影响,美国得州暴雪大规模停电影响NXP、英飞凌等厂代理芯海商产能,IDM及代工厂生产进度受到严重冲击,上游晶圆产能雪上加霜,8吋晶圆ASP环比提升幅度扩大,导致MCU渠道价格提升、交期延长。

基于以上影响,海外MCU产品21H1渠道价格较20H2普遍提升约300%~800%,而国内MCU产品价格提升约300%~500%;海外MCU巨头产品交期严重拉长,其中意代理芯海法半导体产品进入紧缺,而微芯产品最长交期达55周。

21H2:需求出现分化,渠道价格相对平稳,然贸易物流受阻,交期环比进一步拉长从下游终端需求来看,宅经济红利缩窄,手机、IoT等消费电子市场需求增速放缓,但汽车电子、工控等维持较高景气,市场需求出现分化但整体仍较旺盛。

从物流情况来看,海运价格延续环比翻代理芯海番式增长,自2021年7月以来亚马逊大规模查封店铺(涉及较多中国卖家),贸易严重受阻,经销商开始抛售积货,导致MCU渠道价格下降从上游原厂供给来看,晶圆产能仍维持紧缺,8吋晶圆ASP维持环比提升趋势。

基于以上影响,MCU渠道价格在21Q3维持上升趋势,但21Q4因需求分化及贸易受挫而快速下降;海外M代理芯海CU巨头产品交期进一步拉长,NXP产品进入紧缺22Q1:终端需求分化,渠道价格涨跌不一,交期环比维持高位。

从下游终端需求来看,消费电子等需求相对疲软,汽车电子、工控医疗维持景气,市场整体增速放缓且持续分化,导致汽车电子、工控医疗相关MCU渠道价格提升、交期延长从物流情况来看,海运价格环比略有下降,物代理芯海流压力减轻。

从上游原厂供给来看,意法半导体、微芯等多家厂商因原料、加工成本上升而持续涨价,反映晶圆产能仍维持紧缺,导致MCU渠道价格提升、交期延长基于以上影响,部分MCU价格出现回升,但增速不如21H1;交期环比维持高位,NXP、ST产品处于紧缺,微芯、瑞萨产品最长交期达52/45周。

渠道端拆分:中代理芯海高端产品价格更为坚挺,国内厂商跟随海外涨价但幅度有限我们根据内核规格(ARM Cortex-M0/M0+为低端,M23/M3为中端,M4/M4F/ARM7为高端)、提供厂商(海外/国内)将MCU进行分类,进一步分析渠道价格波动特点:。

对比低/中/高端MCU:中高端产品价格更为坚挺20H2-21H2期代理芯海间,MCU市场严重供不应求,各产品价格持续提升,随后受需求波动和物流影响又出现回落21H1相对20H1涨幅,低端产品涨价幅度普遍在100%~500%之间,而中高端产品涨价幅度普遍在300%~1000%之间,反映中高端产品较低端产品更为紧缺;。

对比价格波动情况,低端产品价格在21Q2初就由涨转跌,而中代理芯海高端产品价格在21Q3末才开始回落,反映中高端产品价格更为坚挺对比海外/国内MCU:产品价格同趋势变动,但国内涨价相对滞后且幅度有限对比海外/国内价格变动趋势,。

国内产品与海外产品价格同趋势波动,但国内产品涨价相对海外滞后1-2月且幅度低于海外产品,这主要由于国内厂商普遍采取跟随海外巨头策略,且较缓代理芯海和的涨价有利于取代海外厂商份额聚焦高端产品,虽然21Q4整体MCU价格普遍下跌,海外高端产品价格依然维持高位,这主要因高端市场由海外少数巨头把控,竞争壁垒较高,价格也更为坚挺。

制造端:IDM及代工厂MCU扩产有限,预计供给紧张持续车用芯片的规格主要是8英寸晶圆,部分厂商开始向12英寸平台迁移据台湾资代理芯海策会MIC表示,车用芯片IDM制造厂委外比重约15%,委外产品以MCU为主,其中约70%的部分由台积电制造代工。

我们梳理了台积电和主要MCU厂商的扩产计划,其中台积电通过扩产和重新分配产能的方式应对汽车芯片供给缺口,而主要IDM厂商扩产计划集中于12英寸,8英寸扩产较少根据SUMCO 2018年的统代理芯海计数据,8寸晶圆需求占汽车半导体需求中的79%,12寸晶圆需求占比仅12%。

对应的晶圆需求方面,根据SUMCO的测算,2018年汽车半导体晶圆总需求约200万片/月,其中8寸片约160万片/月,到2022年整体需求有望增长至约315万片/月,其中8寸片需求达到240万片/月根据SEMI数据,2013代理芯海-2019年,全球8英寸晶圆产能CAGR仅约3%,2019年仍然不足每月600万片。

8英寸投入产出比低于12英寸,二手设备采购困难是新产能增量不足的主要原因

整车厂需求端:缺芯仍影响交付,部分公司公告减产或减配交付复盘历史,2020年初疫情影响全球汽车及电子产业链的生产销售,2020H2开始汽车需求快代理芯海速复苏,而整车厂芯片库存不足,导致2021H1的缺芯问题,而缺芯也导致2021H1全球及国内汽车月度销量相对走弱;2021H2开始缺芯略有缓解,全球及国内汽车销量逐月向好;2022年初以来,整车厂普遍加大订单,而上游芯片产能仍相对紧张。

我们统计了国内外主流整车厂,其中大众、福特、丰田、通用、宝马等均代理芯海表示仍存在芯片短缺情况,导致汽车减产或减配交付沃尔沃表示半导体供应和产量正逐步改善,然而这一趋势还未能解决公司当前的困境此外,我们关注到疫情、俄乌冲突等导致部分工厂停产,或将影响中期需求,须关注后续进展。

▌风险因素汽车销量低于预期,国产替代进度低于预期,宏观环境及各国政策变化,新品研发及新客户拓展低代理芯海于预期,芯片产品价格波动,行业竞争加剧,产能获取不及预期等▌投资建议全球汽车MCU供需紧缺持续,国内龙头厂商加速切入整车厂前装供应链,建议关注:1)供应整车前装进度较快的上市公司;2)受益的代工厂商;3)配套MCU的车载存储公司。

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