2022年中國新能源汽車產業系列研究報告車規半導體之車規MCU發展之道：建造完整生態去提供的住何內容(指限于數據、文字二圖去提供的住何內容(指限于數據、文字二圖圖像等)均頭豹研究院獨有的高度件(在報告中另行機明出處者除外車規MCU生態圈賦能圈內各方推動行業整體發展需求的產品與解決方案，同時與合作伙伴一同提升行業影響力；整車廠則能得到芯片研發與應用經驗，從而打造差異化競爭優勢；整車廠與Tier1的工程師的開發難度將得到降低，從而提升開發效率，能更專注地對車規應用進行研發。生態圈各方互惠互利，將推動行業整體發展車規MCU生態圈助力公司打破同質化困局、提高生產供應能力>在需求顯著提升的環境下，芯片設計廠商數量也顯著提高，潛在同質化、低質競爭的困局，而車規MCU的產能集中度高、產線技術與經驗需求強，本土生產供應能與穩定供應能力擁有完整車規MCU生態圈的公司將能更好地把握發展機遇>車規MCU公司短期的發展重點是取得訂單或與客戶合作進行上車驗證，而長期發展則在于構造生態圈，從而提高整體競爭力。通過不同的生態圈布局方式，芯馳科技、芯旺微、比亞迪半導體三家國內車規MCU廠商皆取得了不錯進展的廠商，其中，芯馳科技從生態圈聯盟中獲得發展推動力，實現迅速發展提高建造車規MCU生態圈是滿足汽車領域發展新需求的關鍵兩大主要因素顯著加強建造車規MCU生態圈的必要性：一、國內車規MCU行業整體發力時間晚，仍待完善，集群力能夠更快地推動行業發展；二、汽車行業發展趨勢帶來新的終端需求與產業鏈結構改變。一方面，車規MCU市場份額高度集中在海外龍頭手上，國內行業各環節通過緊密合作能夠加快提高車規技術與產品或解決方案的影響力，從而加強行業整體競爭力。其中，芯片設計與產線生產技術進展也需齊頭并進，從而滿足量產需求，這需要廠商與代工、封測環節深度配合。另一方面，汽車發展的“新四化”趨勢與“軟件定義汽車”趨勢帶來需求量提升、芯片集成程度提高等需求，產業鏈結構則也因為整車廠的新發展需求而改變。擁有生態圈的車規MCU廠商能夠更好地滿足整車廠的需求。·EDA(電子設計自動化):指利用計算機輔助設計(CAD)軟件，來完成超大規模集成電路(VLSI)芯片的功能設計、綜合、驗證、物理設計(包括布局、布線、版圖、設計規則檢查等)等流程的設計方式IP(知識產權)核：IP核將一些在數字電路中常用，但比較復雜的功能塊，如FIR濾波器、SDRAM控制器、PCI接口等設計成可修改參數的模塊·Tier1:一級供應商。與整車廠直接簽訂供應合同的供應商，為整車廠供應零部件，產品并不一定全部來自自身的產線生產制造MCU:微控制單元，又稱單片微型計算機或者單片機，是把中央處理器(CPU)的頻率與規格做適當縮減，并將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制頭豹ISO26262:ISO26262《道路車輛功能安全》國際標準是針對總重不超過3.5噸八座乘用車，以安全相關電子電氣系統的特點所制定的功能安全標準AEC-Q100:AEC是汽車電子協會(AutomotiveElectronicsCouncil)的簡稱，AEC-Q認證為其建立的質量控制標準，其中AEC-Q100是針對于集成電路應力測試認證的失效機理3目錄◆車規MCU發展新需求目錄··新能源車功能豐富與汽車產業鏈格局改變帶來發展新需求07·加強高端應用能力與把握替代切入期是發展重點08◆車規MCU生態圈解析·建造完整車規MCU生態圈是MCU廠商發展的關鍵10·車規MCU生態圈潛在發展方向12·車規MCU生態圈模版可復制至其他計算及控制芯片的車規生態構建14◆國內生態圈布局較好的MCU廠商·擁有車規MCU生態圈的公司能夠更好地把握車規領域發展機遇16◆方法論頭豹20◆法律聲明21企業介紹224圖表目錄圖表目錄圖表1:圖表1:MCU在新能源車中的作用07圖表2:汽車產業鏈格局發生改變07圖表3:海外龍頭汽車MCU/芯片產品交貨周期情況08圖表4:國內車規MCU情況及中低高端應用含義08圖表5:車規MCU生態圈的組成部分10圖表6:車規MCU生態圈促進行業整體發展11圖表7:國內與海外廠商建造生態圈的區別11圖表8:2010-2021年國內芯片設計企業數量增長情況12圖表9:潛在同質化困局12圖表10:車規MCU生態圈助廠商打破困局12圖表11:全球車規MCU產能分配現狀13圖表12:利用車規MCU生態圈加強本土生產與供應能力13圖表13:構建車規MCU生態圈的意義14圖表14:車規芯片生態圈與汽車發展趨勢的關系14圖表15:車規MCU公司發展能力關鍵考量因素16圖表16:車規MCU廠商的客戶合作與生態布局情況16圖表17:芯馳科技的發展歷程17圖表18:芯馳科技的生態圈布局17圖表19:芯旺微車規MCU的發展歷程18圖表20:芯旺微的生態布局18圖表21:比亞迪半導體MCU的發展歷程19圖表22:比亞迪半導體與比亞迪汽車的封閉生態圈與成果195第一章節：車規MCU發展新需求發展需求生態圈解析相關企業介紹新能源車功能豐富與汽車產業鏈格局改變為車規MCU發展帶來新的需求·新能源車功能豐富程度提升，提高了車規MCU高端應用的需求；而在全新汽車產業鏈格局下，通過汽車芯片研發打造差異化是整車廠競爭的關鍵。車規MCU廠商需要建造生態圈，從而更好地滿足整車廠需求MCU為關鍵汽車芯片，新能源車將推動高端應用需求進一步提高MCU在新能源車中的作用對終端部件或系統發出控制執行控制指令L1-L2ADAS號、電池能源管理信號等其他信號，執行控制所對應的終端應用，是實現不同新能源車功能不可或缺的汽車芯片進入智能化階段，車規領域關注MCU高端應用發展：相比于傳統燃油車，新能源車功是整車廠打造差異化的關鍵，對于MCU高端應用的需求進一步提高汽車產業鏈格局改變帶來車規MCU廠商建設生態圈的需求汽車產業鏈格局發生改變傳統鏈式結構新式多線并行結構整車廠整車廠以提高供應穩定性，并形成差異化產品，從而提高整車廠競爭力全新汽車行業發展方向與缺芯行情推動汽車產業鏈格局改變：“軟件定義汽車”成為未來汽車行業發展方向，汽車芯片則是推動發展的核心。新的產業鏈格局下，整車廠與芯片廠商合作，研發汽車芯片，有助于整車廠在未來提高競爭力；芯片廠商到整車廠的環節減少，有利于信息傳導時間減少、信息損耗降低，因此，芯片廠商能更直接地獲取整車廠所需產能、產品功能等需求信息，從而提高供應穩定性廠商能夠更好地滿足整車廠的差異化產品研發等需求，從而增強客戶粘性7國內車規MCU情況及中低高端應用含義國內車規MCU情況及中低高端應用含義技術規格、可靠性要求較低：中低端應用領域對MCU性能、安全性要求較低，使用8、16位MCU;應用于中低端領域的MCU損壞后替換較為容易技術規格、可靠性要求高：高端應用領域對MCU性能、安全性要求高，主要為32位MCU;應用于高端領域的MCU損壞后替換較為困難·國內車規MCU廠商有望把握國產替代機遇進入整車廠供應鏈，實現短期發展；長期發展則需要廠商通過與客戶密切合作、建造生態圈提高產品技術規格、可靠性，滿足客戶的高端應用需求海外龍頭汽車海外龍頭汽車MCU/芯片產品交貨周期情況廠商45周30周頭32-45周豹20-45周32-45周海外龍頭交貨周期上升或處于配貨狀態，為國產替代提供機遇窗口：海外龍頭交貨周期上升或處于配貨狀態，為國產替代提供機遇窗口：在缺貨環境下，海外龍頭優先供貨海外客戶，國內車規MCU廠商獲得進入國內整車廠供應鏈的機遇導入整車廠供應鏈為短期發展關鍵，長期發展關鍵在于高端應用布局：MCU技術規格、可靠性是客戶重點考量因素，兩者缺一不可，海外龍頭的先行優勢助其形成技術積累與獲得長期可靠性認證，掌握了大部分車規MCU的市場份額。我們認為，短期國內車規MCU廠商可利用中低端應用產品進入供應鏈；長期發展則需要廠商與客戶密切合作、建造生態圈提高車規領域高端應用的能力來源：富昌電子，IHSMarkit,各公司官88第二章節：車規MCU生態圈解析生態圈解析相關企業介紹建造完整車規MCU生態圈是MCU廠商發展的關鍵生態、穩定產能等優勢，并實現車規應用技術水平快速提高，是長期發展的關鍵車規MCU生態圈聚焦車規應用領域，通過生態圈內部聯動，創造MCU在車規領域上的價值，同時實現整體發展車規MCU車規MCU生態圈的組成部分車規MCU生態圈定義：以MCU為生態中心，聚焦車規領域，與產業鏈上下游、其他車載半導體以及行業外部利益相關者緊密聯系、互相促進所形成的生態圈。生態圈內部通過聯動，能夠創造MCU在車規領域上的價值，同時內部各方也能從中獲益，實現整體發展來源：頭豹研究院 終端客戶求，并能提高MCU在特定汽車功能上的性能--Z2二二含義：MCU行業的上游組成部分與車規應用軟件供應商，上游包括EDA、IP核、代工、車規級驗證等建造車規MCU生態圈助力提高國內MCU廠商競爭力·國內MCU廠商在車規領域的規模、影響力較小，經驗積累時間短。各方聯合發展是建造完整生態圈最佳的方法，在各方協同發展的同時，車規MCU廠商能夠更好地滿足終端客戶的需求車規車規MCU生態圈促進行業整體發展理解，提高實際中應用所能達到的效能整車廠整車廠定提高供應穩定性，從而合理安排汽車生產計劃對于在職工程師：使用開發生態可減少設計開發時間，專注拓展車規新應用工程師工程師與產品的認知，做好就職準備車載半導體、上游、軟件供應商合作伙伴：受MCU在車規應用領域發展影響，合作伙伴獲得的需求將提升，各方的技術與影響力也將受帶動提高合作伙伴規模、技術等現狀的差異決定了國內廠商建設生態圈的最佳方法國內與海外廠商建造生態圈的區別現狀：國內MCU廠商在車規領域發展時間尚短，技術仍待積累；在可靠性與性能方面，尤其在高端應用上仍待發展，整體上，影響力較小情況對開發生態、產品生態進行布局，并自發地與生態圈各環節的參與者合作。在協同發展之下，生態圈各參與者的能夠實現競爭力、影響力提高現狀：海外MCU廠商先行優勢形成深厚車規領域技術與深刻理解，并占據了市場絕大部分的份額模與資本進行并購，或憑借自身在全球影響力吸引本土的企業加入生態圈，從而進一步加強自身的影響力與競爭力各方聯合發展是國內MCU廠商建造完整生態圈的最佳方法：國內MCU廠商車規領域導入時間晚、規模與影響力較小，自發地與車規MCU生態圈各環節的參與者形成合作關系，能夠更快地提升自身能力，進而與海外廠商競爭車規MCU生態圈滿足可持續發展基本要求，對關鍵角色進入生態圈具有吸引力：只有各方協同發展，推動車規MCU行業持續發展：各方協同發展可加速新技術、新產品的導入，促進產品迭代更新；穩定供應將保證新能源車行業持續發展，進一步推動車規MCU行業發展車規MCU行業來源：頭豹研究院互惠互利才能形成可持續發展的生態圈，而生態圈中潛在關鍵角色皆能從中獲益，滿足可持續發展的的基本要求，同時也為關鍵角色參與生態圈提供了動力更好地滿足終端需求是車規MCU生態圈為車規MCU廠商帶來的優勢：車規MCU發展的重點在于滿足汽車應用需求。通過生態圈各方的聯動，車規MCU廠商能夠更好地滿足整車廠的需求，如縮短研發時間、提供穩定供應、提供定制化解決方案等頭豹車規MCU生態圈潛在發展方向：通過產品聯合降低同質化·在芯片設計企業數量大幅增加的環境下，車規MCU廠商面臨進入產品高度同質化、低端競爭的困局，無法實現長期發展，而車規MCU生態圈能夠打造出廠商產品的差異化、提高客戶粘性，從而打破困局2010-2021年國內芯片設計企業數量增長情況201020112012201320142015201620172018201920■數量——同比(%)潛在困局車規MCU生態圈助廠商打破困局潛在困局自主布局自主布局建造車規MCU生態圈差異化產品、車規解決方案、高粘性客戶車規MCU生態圈潛在發展方向：生產線各方深度合作，加強車規MCU生產與供應能力·供應能力是本土車規MCU廠商實現良好發展的要素之一，而當前產能大部分掌握在海外龍頭手上，本土代工廠生產技術則仍待提高，構建生態圈能夠加強車規MCU的生產與供應能力，有助于本土廠商整體發展車規MCU產能基本源于海外龍頭內部，外部產能則主要由臺積電掌握全球車規MCU產能分配現狀~10%羅~10%羅~5%~5%sMus擁有產能是本土廠商突圍的關鍵，生態圈的構建可加強生產與供應能力利用車規MCU生態圈加強本土生產與供應能力加強生產與供應能力MCU芯片設計廠商等封測廠力車規MCU產能極度緊張，海外龍頭外包比例上升將進一步搶占代工廠產能：全球大部分車規MCU產能掌握在具有IDM能力的海外龍頭手上，而這些龍頭都有提升外包比例的計劃。對于本土代工廠而言，本就有限的對外開放產能或會被蠶食本土代廠商開始擴充車規芯片產線，但車規MCU制造能力的客戶認可度相對較低：中芯國際、華虹集團兩大本土代工廠皆有擴產車規芯片的布局，但是車規MCU產線技術與臺積電相比仍有較大差距。為了加快流程，車規MCU芯片廠商流片與制造訂單都傾向交到臺積電手上。提高車規芯片制造能力與客戶認可度成為這兩大代工廠在車規MCU領域發展的關鍵訂單確定性與穩定性是本土訂單確定性與穩定性是本土MCU廠商獲取產能的決定因素，供應能力則是決定本土產商能否突圍的關鍵：大部分產能被海外龍頭掌握，本土MCU廠商突圍關鍵是有能力搶占一定的產能。在本土代工廠優先照顧本土廠商的環境下，本土廠商可利用生態圈形成的產品生態、技術生態與客戶粘性更好地把握獲取產能的機遇，從而提高自身供應能力代工廠、封測廠可通過與車規MCU廠商深度合作提高車規生產線能力：車規MCU產線要滿足車規認證的零失效率與生產中的成品率等需求，而測試環節的覆蓋率也非常講求經驗，這都離不開代工廠、封測廠、芯片廠商的深度配合。在生態圈當中，各方能夠互惠互利，合作的緊密程度也將能夠更好地提高車規MCU生態圈模版可復制至其他計算及控制芯片的車規生態構建·構建車規芯片生態圈能夠更好地滿足汽車發展趨勢所帶來的需求，同時實現行業整體發展，而車規MCU與其他計算及控制芯片所要滿足的行業需求基本一致，因此，兩者可共用模版進行生態圈構建或拓寬構建生態圈的意義在于更好地滿足客戶需求、提高生態圈各方技術能力與影響力；通過生態圈內部聯動，可以更好地滿足汽車發展趨勢帶來的需求構建車規MCU生態圈的意義車規芯片生態圈與汽車發展趨勢的關系汽車“新四化?共同滿足需求車規MCU生態圈的意義在于以MCU為核心，聯動各利益相關環節，協同發展，共同創造車規領域的價值：通過各方協同，整車廠對芯片的質量、功能、產能、成本控制等需求可以被滿足，如產品生態可降低整車廠尋找適配MCU的其他半導體所帶來的成本；MCU為執行汽車功能的關鍵芯片，要高效地實現不同汽車功能則需要芯片廠商對車規領域經驗、技術的積累，各方通過深度合作，可更有效率地加強經驗與技術的積累；車規芯片可靠性、安全性要求高，由于起步較晚，行業的認可度相比于海外龍頭仍有一定差距，各方通過相互配合，可共同提高車規領域影響力。整體上，通過構建生態圈，各方加強合作與協同發展，能夠共同創造出車規領域的價值其他計算及控制芯片與MCU所要滿足的行業需求基本一致，可復制MCU車規生態圈模版進行生態圈構造或拓寬：構造車規MCU生態圈的本質是為了讓車規MCU行業能夠更好地迎合汽車“新四化”趨勢以及該趨勢推動的軟件定義汽車趨勢所帶來的需求與變化，以實現良好的長期發展，而同樣作為實現汽車不同功能的核心芯片，其他計算及控制芯片將面對基本一致的行業變化與需求。因此，通過復制車規MCU生態圈模版，構造或拓寬車規芯片生態圈，其他計算及控制芯片將能夠更好地達到在車規領域長期健康發展的效果來源：頭豹研究院第三章節：國內生態圈布局較好的MCU廠商發展需求生態圈解析相關企業介紹車規MCU公司發展能力關鍵考量因素關鍵考量因素車規MCU公司發展能力關鍵考量因素關鍵考量因素·取得客戶訂單，進而進行上車驗證是車規MCU商業化落地的關鍵，是要在短期取得發展成果的關鍵；長期發展則需要公司建造生態圈，提高競爭能力，從而把握車規MCU發展機遇車規產品技術能力與產能布局是公司競爭的基礎，客戶使用意愿則是入局的關鍵；國內三家車規MCU廠商憑借生態圈的建設，皆取得較好的成果公司與客戶建立合作關系，包括小鵬、比亞迪、理想、廣汽等國內主自主布局開發生態，包括IP核、研發工具；建立社區、設計資源共享增強產品影響力與比亞迪汽車密切合作，形成一系列車規產品逐步引入外部客戶，增大外銷比例與比亞迪集團形成封閉生態圈，以此積累車規芯片技術、拓展產品線產品技術、產品產能能力則是企業競爭的關鍵，客戶使用意愿影響車規MCU公司入局進度：公司需要通過芯片設計并與產線緊密合作形成符合車規認證要求以及量產條件的MCU,其中的公司產品技術能力與產能布局能力是公司競爭的關鍵。在產品滿足車規認證要求后，仍需通過上車認證才能真正確定產品能夠進入市場，而客戶是否愿意給予公司上車認證機會，則會直接影響公司入局進度國內車規MCU公司短期發展能力需關注客戶使用意愿情況，長期發展能力則從生態圈建設情況中體現：客戶使用意愿決定短期內公司車規MCU產品能否進入市場，是起量前期的關鍵。建設生態圈能助公司持續提高各方面的競爭能力，從而把握發展機遇頭豹國內三家具有較強競爭力的車規MCU廠商通過不同的生態圈建設，皆取得較好的發展成果：芯馳科技與100多家合作伙伴合作打造生態聯盟，其綜合能力得到客戶高度認可；芯旺微通過自主布局開發生態形成差異化產品，且已與多家國內主流整車廠形成合作關系；比亞迪半導體通過封閉生態圈打磨技術能力，拆分上市將有望拓寬生態圈，進一步提高競爭力來源：公司官網，頭豹研究院豹16芯馳科技打造強力生態聯盟，助力公司快速發展·公司在5年內布局智能座艙、智能駕駛、智能網關、安全控制全系列產品，形成國內領先的優勢，且已獲得眾多客戶，而完整的生態圈建設則是其背后的一大發展推動力生態聯盟助力公司為客戶提供綜合解決方案，取得較好成效芯馳科技的生態圈布局□高可靠MCU-□□9系列芯片(SoC)順利超過200家，覆蓋國內超過70%的整車廠來源：公司官網，頭豹研究院100多家合作伙伴操作系統、基芯片設計行業其他合作伙伴unityLMCARAISPE3CH思必馳整體解決方案芯旺微車規MCU的發展歷程芯旺微車規MCU突破芯旺微的生態圈布局與客戶建立好關系利\加強車規MCU生產公司深耕汽車MCU多年，通過經驗技術累積與車規級認證完善，計劃突破高端應用領域：公司從成立起便專注工業、汽車級MCU的研發，經過技術的摸索與累積，公司產品逐步從后裝市場跨越至前裝市場，覆蓋主要的汽車低端應用領域。憑借車規MCU經驗與技術的長期積累，與車規認證的逐步完善，公司已形成較好車規MCU發展能力，并開始突破高端應用領域自主布局開發生態打造差異化，并與其他廠商及高校合作提升競爭力：公司擁有自主研發IP核及其配套的一系列開發工具，為自主研發芯片提高靈活性與質量可控性，同時也為客戶提供研發的便利性，打造出在行業內的差異化。公司還與一流水平封測廠與代工廠密切合作的提高產品的可靠性與供應能力。此外，公司發明專利的數量與質量在近幾年均有所提升上升，并與高校保持合作進行人才儲備，支撐持續研發能力的提高。在擁有一眾國內主流整車廠合作伙伴的前提下，公司將有望通過與合作伙伴合作驗證高端應用上車效果，利用反饋進一步提高技術，進而入局車規MCU來源：公司官網，頭豹研究院高端領域e400-比亞迪半導體與比亞迪汽車的封閉生態圈與成果比亞迪半導體利用封閉生態圈打磨實力，逐步開放生態圈迎接行業發展比亞迪半導體與比亞迪汽車的封閉生態圈與成果·基于工業技術積累，與車規半導體技術儲備，MCU產品發展進度良好，且憑借封閉生態圈，公司擁有取得訂單進行上車驗證與技術積累的優勢，未來通過打開生態圈以及利用自身產品協同，將能實現良好發展公司憑借封閉生態圈形成車規產品線與積累深厚的車