半导体行业深度报告（四）：MCU：汽车+工控+新消费IoT三大驱动力助推，国产替代前景广阔
- 2023-10-30 12:40:44上传人：光倾**温暖
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亚太科技(002540)核心观点2023Q3归母净利润同比增长49%。2023Q3公司实现营收18.7亿元（同比+11.5%，环比+22.3%），归母净利润1.68亿元（同比+48.7%，环比34.6%），扣非归母净利润1.42亿元（同比+17.1%，环比+17.3%），经营性净现金流-3.09亿元。2023Q1-Q3公司实现营收48.9亿元（同比+1.4%），归母净利润3.97亿元（同比+33.5
- 1. MCU 行业概览：数字时代不可或缺的运算中枢
- 1.1. 定义：何为 MCU ？
- 1.2. MCU 的工作原理：衔接物理世界和数字世界
- 1.3. MCU 发展历程：性能不断攀升，指令集架构百花齐放
- 1.4. MCU 分类： 32 位占比 62% ， 超过 50% 为 ARM 架构
- 2. MCU 产业链解析：涉及环节众多，产业高度全球分工化
- 2.1. 上游：寡头垄断市场，整体议价能力较强
- 2.2. 中游：美欧日芯片巨头主导，国产替代空间广阔
- 2.3. 下游：汽车电子为最大下游市场，国内集中在消费电子
- 2.4. 市场规模：三大驱动力支撑， 300 亿美元广阔赛道
- 3. 汽车电子：汽车 “三化 ”驱动，国产替代前途广阔
- 3.1. 车规 MCU 是汽车电子的核心部件
- 3.2. 新能源汽车是全球 MCU 市场主要驱动力
- 3.3. 车规 MCU 认证标准严苛，进入壁垒较高
- 3.4. 车规 MCU 自主率不足 5% ，国产替代空间广阔
- 4. 消费电子： IoT 和智能家居驱动 MCU 高速增长
- 4.1. 消费电子为我国 MCU 市场第一大下游应用
- 4.2. 万物互联时代， MCU 是 IoT 实现智能化操作的核心
- 4.3. 智能家居增长空间广阔，为 MCU 产业注入新动能
- 5. 工业控制： MCU 第二大下游应用领域
- 5.1. 工业 4.0 时代，工业控制和自动化市场前景广阔
- 5.2. MCU 是实现工业自动化的核心部件
- 6. MCU 行业代表企业简介
- 6.1. 国芯科技：车规 MCU 12 条产品线系列化布局
- 6.1.1. 公司发展历程：耕耘汽车芯片 14 年， 12 条车规产品线全面布局
- 6.1.2. 营收量价：定制业务量价齐增，汽车电子芯片高速增长
- 6.1.3. 利润三费：费用管控优异，高强度研发铸就长久竞争力
- 6.1.4. 公司关注要素总结： CPU 自主可控，车规 MCU 领域全面对标恩智浦
- 6.2. 兆易创新： NOR Flash+MCU 双龙头
- 6.2.1. 公司 MCU 业务发展历程： 前瞻布局 MCU 市场，高端领域有望破局
- 6.2.2. 营收量价：存储芯片保持较高营收占比， MCU 业务持续高速增长
- 6.2.3. 利润三费： 费用端管控稳健，研发力度增大保证公司长久竞争力
- 6.2.4. 公司关注要素总结： 多元化布局， MCU 有望实现国产替代
- 6.3. 中微半导：深耕家电及消费类 MCU ， 8位和 32 位双驱动
- 6.3.1. 公司 MCU 业务发展历程： 老牌 8位 MCU 厂商，逐步向 32 位扩张
- 6.3.2. 营收量价： 业绩短期承压，加码布局汽车 +工控领域
- 6.3.3. 利润三费： 毛利率短期承压，逆周期研发静待行业复苏
- 6.3.4. 公司关注要素总结：以 MCU 为核心的平台型芯片设计企业
- 6.4. 乐鑫科技：物联网 Wi -Fi MCU 龙头， AIoT 潜力可期
- 6.4.1. 公司 MCU 业务发展历程：专注物联网 MCU ，前瞻布局 RISC -V
- 6.4.2. 营收量价： 营收短期承压，综合毛利率维持稳定
- 6.4.3. 利润三费： 管理、销售费用稳步降低，研发投入逐年加强
- 6.4.4. 公司关注要素总结：不断拓展产品边界，稳固物联网领域市场地位
- 6.5. 中颖电子：国内家电 MCU 龙头，布局车规创造第二曲线
- 6.5.1. 公司 MCU 业务发展历程：专注家电 MCU ，车规 MCU 放量在即
- 6.5.2. 营收量价：公司整体营收和毛利较为稳健， 1H23 短期承压
- 6.5.3. 利润三费： 高研发投入持续推进，利润有望回升
- 6.5.4. 公司关注要素总结：国内家电 MCU 和锂电池管理芯片龙头
- 6.6. 芯海科技：三大业务全面布局，工控车规助力长远发展
- 6.6.1. 公司业务发展历程： MCU+ADC 双轮驱动，车规工控齐发力
- 6.6.2. 营收量价： MCU 芯片保持较高占比，健康 AIOT 业务持续高速增长
- 6.6.3. 利润三费：费用管控结构优化，研发力度增大提高公司核心竞争力
- 6.6.4. 公司关注要素总结：三大业务布局不断完善，公司迈入高端消费市场
- 7. 风险提示
- 证券研究报告 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 4/53 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明
- 行业深度
- 图 1 MCU 芯片的基本构成单元
- 图 2 恩智浦 DEVKIT -S12 16 位车规级 MCU
- 图 3 MCU 的信号链示意图
- 图 4 汽车 ECU 单元中的 MCU 示例
- 图 5 MCU 行业的发展历程和重要里程碑
- 图 6 MCU 的分类
- 图 7 冯·诺依曼和哈佛结构对比框图
- 图 8 冯·诺依曼和哈佛结构的主要差别
- 图 9 全球 MCU 市场需求构成及趋势（按总线宽度）
- 图 10 MCU 不同内核产品占比构成
- 图 11 MCU 的内核架构和代表厂商
- 图 12 RISC -V基金会成员
- 图 13 RISC -V在嵌入式和 IoT 领域的技术和商业优势
- 图 14 2018 -2025 RISC -V市场规模预测（百万美元）
- 图 15 X86 、ARM 、 RISC -V指令集架构对比
- 图 16 MCU 产业链图
- 图 17 2022 年全球 IP 授权收入市占构成（ %）
- 图 18 2022 年全球 IP 版税收入市占构成（ %）
- 图 19 2022 年全球 MCU 市场竞争格局， CR6 雄踞 83.4%
- 图 20 IDM 模式下 MCU 厂商运作流程和优势分析
- 图 21 MCU 厂商 Fabless 模式下的采购及生产流程
- 图 22 2019 -2021 全球 MCU 下游应用市场规模构成
- 图 23 2020 全球 MCU 应用领域占比：汽车电子最高
- 图 24 2020 中国 MCU 应用领域占比：消费电子最高
- 图 25 2021 -2023E 全球 MCU 市场规模及预测
- 图 26 2018 -2026E 中国 MCU 市场规模及预测
- 图 27 车规 MCU 应用领域和示例
- 图 28 2000 -2030E 汽车电子占整车制造成本比重
- 图 29 各个国家燃油车禁售时间表
- 图 30 燃油车和电动车核心零部件对比
- 图 31 2013 -2022 年中国新能源汽车销量以及增长率
- 图 32 智能车 ECU 搭载数量是传统燃油车的 4.3 倍
- 图 33 车规芯片认证体系
- 图 34 2020 年全球车规 MCU 市场份额构成
- 图 35 2020 -2023 1 -7月中国乘用车销量市场份额变化（按国别）
- 图 36 iPhone 11 Pro Max 主板中的 ST33G1M2 MCU
- 图 37 Apple Watch 3 W2 芯片中的 ST33G1M2 MCU
- 图 38 2015 -2026E 中国消费电子 MCU 需求规模及预测 (亿元 )
- 图 39 FitBit 手环主板上的 STM32L MCU
- 图 40 360 扫地机器人主板上的兆易创新 GD32 MCU
- 图 41 2018 -2028E 全球物联网市场规模（十亿美元）
- 图 42 2019 -2030E 全球 IoT 设备连接数（十亿台）
- 图 43 智能家居设备的分类和示例
- 图 44 全球智能家居市场规模及预测（十亿美元）
- 图 45 中国智能家居市场规模及预测（十亿美元）
- 图 46 2018 -2027E 全球智能家居渗透率及预测
- 图 47 2022 年全球各国智能家居渗透率对比（ >10% ）
- 图 48 2020 -2026E 全球工控和自动化市场规模（亿美元）
- 图 49 2017 -2023E 中国工业自动化市场规模（亿元）
- 图 50 典型工业控制系统的架构组成
- 图 51 PLC 的基本构成
- 图 52 2021 年中国 PLC 市场份额构成
- 图 53 2017 -2026E 全球 PLC 市场规模及预测（亿美元）
- 图 54 2017 -2026E 中国 PLC 市场规模及预测（亿元）
- 图 55 2022 -2032E 全球 BLDC 无刷电机市场规模及预测（十亿美元）
- 图 56 国芯科技发展历程
- 图 57 国芯科技汽车电子芯片发展技术路线图
- 图 58 2018 -2022 年国芯科技三大业务营收 （亿元）及增速
- 图 59 2018 -2022 国芯科技利润率
- 图 60 2018 -2022 国芯科技毛利率（按业务构成）
- 图 61 2018 -2023Q1 国芯科技期间费用营收占比（ %）
- 图 62 2018 -2022 国芯科技研发投入及增速（万元， %）
- 图 63 兆易创新 MCU 业务布局历程
- 图 64 2019 -2023H1 兆易创新营收结构（亿元）
- 图 65 2022 年兆易创新业务占比情况（ %）
- 图 66 2018 -2023H1 兆易创新利润率
- 图 67 2018 -2023H1 兆易创新利润端情况（亿元， %）
- 图 68 2018 -2023H1 兆易创新期间费用营收占比（ %）
- 图 69 2018 -2023H1 兆易创新研发投入及增速
- 图 70 中微半导 MCU 业务布局历程
- 图 71 2019 -2023H1 中微半导营收（亿元）及增速
- 图 72 2022 年中微半导业务占比情况（ %）
- 图 73 2018 -2023H1 中微半导利润率（ %）
- 图 74 2018 -2023H1 中微半导费用营收占比（ %）
- 图 75 2018 -2023H1 中微半导研发投入及增速（亿元）
- 图 76 乐鑫科技 MCU 业务布局历程
- 图 77 2017 -2023H1 乐鑫科技营收（亿元）及增速
- 图 78 2022 年乐鑫科技业务占比情况（ %）
- 图 79 2017 -2023H1 乐鑫科技利润率（ %）
- 图 80 2017 -2023H1 乐鑫科技期间费用营收占比（ %）
- 图 81 2018 -2023H1 乐鑫科技研发投入及增速（万元， %）
- 图 82 中颖电子 MCU 业务布局历程
- 图 83 2017 -2023H1 中颖电子营收变化（亿元）
- 图 84 2022 年中颖电子营收占比情况（ %）
- 图 85 2017 -2023H1 中颖电子利润率（ %）
- 图 86 2018 -2023H1 中颖电子研发投入及增速（亿元）
- 图 87 2017 -2023H1 中颖电子费用营收占比
- 图 88 2017 -2022 年中颖电子资产收益率（ %）
- 图 89 芯海科技 MCU 业务布局历程
- 图 90 2017 -2023H1 芯海科技营收及增速（亿元）
- 图 91 2022 年芯海科技营收占比情况（ %）
- 图 90 2017 -2023H1 芯海科技期间费用营收占比（ %）
- 图 92 2018 -2023H1 芯海科技研发投入及增速
- 表 1 不同位数 MCU 的特点，用途及市场价格
- 表 2 主流指令集架构对比
- 表 3 2023Q2 全球前十大晶圆代工厂营收和市场份额排名（百万美元）
- 表 4 2021 -2022 全球前十大半导体封测厂商营收和市场份额预估排名（百万元人民币）
- 表 5 车规芯片与消费级和工业级芯片要求对比
- 表 6 车规芯片三大认证体系
- 表 7 主要 MCU 代工厂和国内主要车规 MCU 厂商制程覆盖节点对比
- 表 8 MCU 在消费电子领域的作用示例
- 表 9 MCU 在物联网中的应用
- 表 10 MCU 在不同智能家居设备中的应用和典型产品示例
- 表 11 2019 -2022 国芯科技营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 12 2019 -2022 兆易创新营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 13 2019 -2022 中微半导营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 14 2019 -2022 乐鑫科技营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 15 2019 -2022 中颖电子营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 16 2019 -2022 芯海科技营收构成（亿元）、增速及毛利率（ %）
- 表 17 推荐标的及盈利预测表
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