2024年1月14日

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

作者 admin

1、我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、保障国家安全的战略性、基础性、先导产业。 集成电路产业链的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环节之一。 这个领域的利润是比较高的。 目前,国内仅有少数企业在集成电路设计领域取得突破。 近年来,随着存储器、通信芯片、各类传感器等高端领域的发展,以及5G、云计算、新能源汽车、物联网、AI、VR等新领域应用的落地国内集成电路产品需求逐年增长。 上升,整体行业处于繁荣增长期。 受疫情影响,2020年全球经济出现下滑。根据IMF(国际货币基金组织)发布的报告,2020年全球GDP萎缩4.9%,但全球半导体市场却逆势增长。 IC Insights发布的中报显示,预计2021年全球芯片销售额将同比增长24%,达到5020亿美元。 预计2023年全球芯片销售额也将达到6402亿美元; 2019年IC出货量下降6%,到2020年,在年均增长8%之后,今年IC出货量将激增21%。 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8848亿元,同比增长17%。 其中,设计业同比增长23.3%,销售额3778亿元; 2021年1月至6月我国集成电路产业销售额4102.9亿元,同比增长15.9%,其中设计业同比增长18.5%,销售额1766.4亿元。

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图:2015-2020年中国集成电路行业销售额

我国正处于集成电路产业发展的重要战略机遇期。 正在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,与国际同类大公司存在较大差距。 大量集成电路产品的需求仍需通过进口来满足,进口替代的市场空间巨大。 我国信息技术产业规模连续多年位居世界第一。 以整机制造为主,使我国继续成为全球最大、增长最快的集成电路市场,市场需求超过2万亿元。 但以集成电路和软件为中心的价值链核心环节缺失。 2020年,我国进口集成电路总值达3500亿美元,同比增长约14%。 国家“十四五”规划再次将集成电路产业列为国家重点发展产业。 国家规划集成电路自给率到2020年达到40%,2025年达到70%。

2、MCU芯片市场空间广阔,国内应用集中在家电领域。

MCU(Microcontroller Unit)——微控制器,又称单片机,是从CPU发展演变而来的三大分支之一。 MCU芯片通过适当降低CPU的频率和规格,并将存储器、计数器等外围接口集成在单个芯片上,形成芯片级计算机。 与传统桌面CPU相比,MCU强调成本节约和独立运行能力。 它们的特点是减小系统尺寸和设备成本。 它们满足了对计算能力和存储容量要求不高、可用于网络通信的部件的需求。 、计算机、汽车电子、工业控制等领域。 在MCU应用中,现实世界中的各种物理量通过传感器、信号调理、放大器放大转换为电信号,然后通过ADC将模拟信号转换为数字信号。 经过MCU或CPU或DSP等处理后,再通过DAC还原为模拟信号,最后通过电源驱动器输出。

根据处理器的数据位数,MCU可分为4位、8位、16位、32位和64位。 处理器的位数越高,运算速度越快,支持的存储空间也越大。 随着下游应用的升级,生态良好、扩展性优异的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的工作频率大多在100-350MHz之间。 它们的处理能力和执行性能比8/16位的更好,应用也更广泛。 8位MCU凭借超低成本、设计简单等优势在国内市场尤为活跃。 据2020年中国通用微控制器市场简报显示:在中国市场,32位MCU占比54%,8位MCU占比43%。 MCU按照应用领域可分为通用型和专用型。 专用MCU的硬件和指令是根据特定用途而设计的,例如用于温度计的单片机、用于洗衣机的单片机等。通用MCU提供了所有可开发的资源(ROM、RAM、I/O、EPROM)对用户来说,其功能相对来说更全面。

在MCU产业链中,上游是原材料供应和代工厂商,中游是芯片设计,下游是终端应用。 原材料是ARM等公司的晶圆和核心授权; 铸造行业集中度较高。 2020年,台积电、格罗方德、联电、中芯国际等领先厂商占据90%以上的市场份额。 其中,台积电的份额高达58.6%。 由于原材料的不可替代性和代工厂集中度较高,上游产业链的议价能力较强。 中游MCU厂商中,有瑞萨电子(日本)、NXP(荷兰)、英飞凌(德国)、Microchip Technology(美国)、意法半导体等巨头。低端市场。 竞争力强。

从应用领域来看,汽车电子在全球占比最高,而中国则集中在家电领域。 国外厂商产品种类齐全,涵盖消费电子、汽车电子、工业控制等领域,产能分布相对均衡。 国内厂商的产能主要集中在消费电子领域,尤其是家电领域。 只有新网微、比亚迪等公司拥有汽车级MCU产品。 其他制造商仍处于研发或认证阶段。

全球智能家居市场正在快速发展。 咨询机构Strategy Analytic的数据显示,2021年全球消费者在智能家居产品和服务上的支出将超过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,全球智能家居产品和服务支出将超过1000亿美元。国内市场将增长至 1730 亿美元。 2020年,中国智能家居产品总出货量达到2.8亿台。 到2025年,总出货量将增至8.1亿台,年复合增长率达23.7%。 家庭视频设备(电视、机顶盒)和智能安防产品(摄像头、门锁)占比最高,分别达到39.2%和19.6%; 智能白色家电(冰箱、空调、洗衣机)占比近20%,达到17.1%

家电主控MCU是一个发展比较稳定、需要长期努力的行业。 过去几年,MCU升级幅度并不大,主流芯片制造工艺多为8英寸晶圆的0.11um工艺。 未来,整体家电市场将向智能化、高端化发展。 中盈电子积极应对市场变化,积极投入55nm/40nm、12英寸晶圆工艺产品的研发,从而打通8英寸晶圆产能限制。 。 首款55nm产品已在客户端推广。 目前电动自行车控制器的主流技术正在从双模控制向三模控制转变,这对芯片的Flash ROM容量提出了更高的要求。 中盈电子主流产品正在升级,全面兼容上一代产品。 电脑外设键盘和鼠标应用在电子竞技市场中持续蓬勃发展。 新推出的无线游戏键鼠系列解决方案获得了市场良好的反响。

MCU供应紧张,影响普通家电产能。 由于晶圆制造商更愿意将产能分配给高利润产品,低利润家电芯片的生产被推到了最后。 一般情况下,MCU的交货时间基本在14-20周左右。 但受疫情影响以及8英寸晶圆厂产能紧张,2021年上半年全球芯片缺货形势严重,MCU成为全球“缺芯”浪潮中最严重的。 是供不应求的产品之一。 MCU从2020年Q2到2021年Q2连续四个季度成为最抢手的零部件。海外主要厂商的MCU价格上涨,供应周期从2020年Q2开始拉长,进一步退出2021年Q1控制。海外主要MCU厂商瑞萨、恩智浦、意法半导体、英飞凌的交付时间均大幅延长,最长交付周期可达52周。

在全球半导体产业高度景气的背景下,上游供应链产能紧张。 中盈电子主要产品线正处于成长期,市场份额逐步提升。 公司对未来长期产能需求增长高度确定。 为进一步保障长期产能供应,公司采取了以下主要措施:1)实施长期产能保障战略,与晶圆代工合作伙伴保持长期稳定的合作; 2)自购部分测试机台并外包代工; 3)公司目前使用8英寸晶圆生产更多产品。 由于8英寸晶圆厂的扩建,生产难度加大。 公司新产品尝试采用12英寸晶圆工艺; 4)为了争取合理产能,稳定产品供应服务客户,也及时提高产品价格,以应对上游涨价带来的成本上涨。

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。

随着物联网的逐步落地以及新能源汽车的发展,MCU微控制器的市场需求预计将长期增长。 IC Insights数据显示,2020年,受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影响,全球MCU市场增速放缓,达到208亿美元,同比仅增长2%; 2021年全球MCU市场规模将达到223亿美元,同比增长约7%。 预计2022年将继续增长,市场规模达到240.8亿美元。 国内市场方面,据IHS统计,2008年至2018年,中国MCU市场年均复合增长率(CAGR)为7.2%,是同期全球MCU市场增速的4倍。 2020年中国MCU市场规模达到269.8亿元,随着中国物联网和新能源汽车产业增速领先全球,预计2021年中国MCU市场规模将达到290.3亿元,市场增速将仍然领先世界。

从市场竞争来看,全球市场供应商仍以国外厂商为主,海外龙头占据绝对优势。 全球MCU厂商主要包括瑞萨电子、NXP、英飞凌、Microchip Technology、三星电子、意法半导体、Cypress等。中盈电子是国内规模较大的工控单芯片厂商,约占全球MCU销量的0.5% 。 中国MCU市场74%以上被意法半导体、NXP、Microchip Technology、瑞萨电子、英飞凌等海外厂商占据。 本土MCU厂商的市场份额仅为10%左右。 国外主要厂商如意法半导体、瑞萨电子、德州仪器、Microchip、英飞凌等均采用IDM模式,整合芯片设计、芯片制造、芯片封装测试等多个产业链环节; 个别国外厂商如NXP和大陆厂商大多采用Fabless模式,只负责芯片的电路设计和销售; 台湾企业盛群、松瀚、新唐,以及大陆厂商士兰微、华大半导体等均采用IDM模式。

(1)瑞萨电子:成立于2002年,合并了日立和三菱两家日本知名科技公司的半导体部门,组建了瑞萨科技。 2010年,与日本芯片巨头NEC电子合并,成立瑞萨电子。 瑞萨电子有四项主要业务: (a) 汽车:是全球领先的汽车 MCU 供应商。 它将最先进的几何结构与MONOS技术相结合,提供高度可靠的车辆控制,可应用于自动驾驶和电动汽车。 ; (b) 工业:通过提供安全可靠的传感器、执行器、网络和控制,实现易于实施的实时应用解决方案,拥有丰富广泛的技术产品,如多协议连接、时域互联等。敏感网络、实时处理等; (c) 基础设施:它是最大的存储器接口供应商,并与超大规模制造商和存储器供应商密切合作; (d) 物联网。

自成立以来,瑞萨电子已发展成为全球第一的MCU供应商。 其MCU设备占工业设备市场24%,家用电器及家用空调设备市场29%。 瑞萨电子的MCU产品提供丰富的功能模块,具有强大的可扩展性和低功耗,并采用先进的逆变器控制。 我们围绕中、高性能和低性能的 MCU 开发和经营各种产品类别。 随着电动汽车、自动驾驶等技术席卷全球,瑞萨电子逐年加大对汽车MCU市场的投入,在产能不足的情况下优先满足汽车市场的需求。

(2)恩智浦(NXP):成立于2006年,2010年在美国纳斯达克上市,恩智浦半导体前身是荷兰飞利浦公司1953年成立的半导体部门,总部位于荷兰埃因霍温。 2015年,温家宝收购了摩托罗拉创立的飞思卡尔半导体,成为全球十大非存储半导体公司之一。 凭借我们在加密安全、高速接口、射频、混合信号模数、电源管理、数字信号处理和嵌入式系统设计方面的专业知识,我们为各种终端市场应用提供先进的解决方案,包括: 、工业、物联网 (IoT)、移动和通信基础设施。 2019年收入为88.77亿美元,2020年收入为86.12亿美元。

NXP 提供 MCU 解决方案已有 40 多年的历史。 我们是深受众多客户信赖的长期MCU供应商,特别是在汽车、智能卡和工业市场。 MCU 产品系列涵盖从 8 位产品到具有板载闪存的更高性能 16 位和 32 位产品,具有高度可扩展性并与软件和设计工具集成,使客户能够利用一致的软件开发环境,跨 MCU 系列产品进行设计和部署。 对于汽车应用,恩智浦的微控制器提供所需的可靠性、安全性和功能安全性,以满足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,NXP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:英飞凌科技有限公司于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半导体部门,于2000年上市。自成立以来,英飞凌以每年增长率超过10%,是全球领先的半导体公司之一。 产品业务坚定地关注未来十年的两大趋势:电气化和数字化,它们及其相互作用将加速结构半导体的增长。 英飞凌拥有四大业务部门:汽车电子、工业电源控制、电源管理及多元化市场、数字安全解决方案。 英飞凌提供各种面向解决方案的 AURIX、TRAVEO、PSoC 微控制器产品系列。

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图:2016-2021年英飞凌终端市场利润

(4)兆易创新:成立于2005年,总部位于中国北京,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存储技术、MCU和传感器解决方案的领先无晶圆厂公司。 圆工厂半导体公司。 公司核心产品线为存储器、32位通用MCU、智能人机交互传感器芯片及整体解决方案。 该公司的产品以“高性能、低功耗”着称,服务于工业、汽车、计算、消费电子和物联网的需求。 为网络、移动应用以及网络和电信行业的客户提供全方位的服务。 兆易创新2020年营业收入为44.97亿元,增加约12.94亿元,较上年增长40.40%。 这一大幅增长主要得益于消费、电脑等市场需求同比增长以及新产品的批量生产和销售。

公司MCU已发展成为中国32位通用MCU市场的主流选择,累计出货量超过6亿颗,客户超过20,000家,28个系列、370多个产品提供广泛的应用覆盖产品选项。 公司产能位居国内第一,积极布局32位通用芯片市场,形成多元化的产品矩阵。 主要基于ARM Cortex-M系列32位通用MCU产品,产品覆盖全面涵盖汽车、工业、消费等不同应用领域的产品。 公司持续加大对三个应用领域的投入,预计将成为公司未来几年的重点。 增长领域。

(5)乐鑫科技:乐鑫科技成立于 2008 年,2019 年 7 月在上海证券交易所科创板上市。多年来,我们深耕于软硬件产品的研发和设计。 AIoT领域,重点开发高集成度、低功耗、性能优异、安全稳定、高性价比的无线通信MCU。 我们现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S 和 ESP32-C。 ESP32-H系列芯片、模块和开发板,使其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,我们坚持开源技术,帮助开发者利用乐鑫的解决方案开发智能产品,打造万物互联的智能世界。 据乐鑫系统发布的年报显示,2020年,乐鑫科技实现营业收入8.3亿元,同比增长9.75%。 1月至6月21日,实现营业收入6.3亿元,同比增长192.23%。

目前国内MCU厂商主要竞争在消费电子、智能卡、水电煤气表等中低端应用领域。 但在市场潜力较大、利润相对较高的领域,如工业控制、汽车电子、物联网市场等,均被国外MCU占据主导地位。 厂商垄断。 美国对华芯片出口限制虽然对华为等OEM厂商造成负面影响,但间接带动了“国产替代”热潮,为国内MCU厂商创造了巨大商机。 预计到2023年国内MCU厂商出货量将增至256亿元,其中消费电子MCU市场份额将达到86%。

2021年上半年,全球MCU短缺严重,国内白色家电厂商重点引入国产MCU作为补充解决方案。 中盈电子已成为白色家电厂商国产MCU的主要选择。 未来一段时间,公司在白色家电MCU市场份额有望继续提升,为业绩提供增长动力。 家电及厨房电器行业运行健康。 但由于供应链产能瓶颈,公司无法满足客户订单需求,销售增长有限。 更多国内MCU厂商也进入品牌供应链。 未来,家电及厨电行业将向智能化、高端化发展,势必带动MCU的升级换代,该领域的市场空间也有望进一步扩大。

中盈电子MCU产品瞄准家电市场,以高性价比、高可靠性、低不良率、高合格率为核心竞争力。 配合家电市场对MCU的需求,公司产品的竞争力已通过过去几年不断增长的业绩得到了市场的证明。 与国外竞争对手相比,公司可以提供性能相当、价格更优惠的产品; 面对国内竞争对手,公司可以以略高的价格提供高可靠性、极低返修率的产品。 在电动自行车控制器市场,公司主要聚焦细分市场,开发行业定制ASSP产品,区别于欧美日竞争对手采用通用型产品; 与国内新兴竞争对手相比,公司产品在可靠性、品牌知名度、供货能力等方面具有优势。 针对计算机外设和物联网应用,加上高精度ADC和算法,公司推出了性能更好、集成度更高、资源更合适的新产品,已被国内各大厂商采用。

中盈电子的MCU产品多为工控级产品。 与消费电子相比,具有可靠性高、认证周期长、产品生命周期长的特点。 公司是国产家电MCU和国产锂电池管理芯片领域的国内领先者。 目前,在公司主要产品的应用市场中,国产芯片的渗透率仍较低,为公司提供了长期持续发展的空间。 公司坚持核心技术自主研发,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、性价比等方面赢得了市场的综合竞争优势。

(本文仅供参考,不代表我们任何投资建议,相关信息请参阅报告原文。)