車用MCU芯片要求高、周期長、投資大、難入局

汽車電子中所使用的芯片主要為主控芯片（MCU/SoC）、功率芯片（IGBT）、圖像傳感器芯片(CIS)和存儲芯片(Flash)四大類，MCU作為運動控制的核心芯片，在汽車電子的應用范圍非常廣泛，是汽車電子不可或缺的核心元器件。

隨著汽車“新四化”的興起，MCU作為汽車從電動化向智能化發展的關鍵芯片，其應用領域也越來越豐富，比如車窗控制器、車載診斷系統、雷達應用、車燈應用、汽車中控、車輛動力及安全等等，平均一輛車上會用到100顆左右的MCU，我國車用MCU市場總量約為20億顆，市場規模高達數百億元。

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面對如此廣闊的市場，越來越多的MCU芯片廠商開始向汽車芯片轉型。但是，車規級MCU具有客戶認證壁壘高、供應周期長的特點。車用MCU下游車廠完成認證后不會輕易更換供應商，這讓很多MCU企業難以在短時間內切入車規級賽道。

另外，汽車向智能化系統演變的過程中，不僅對MCU的安全性、穩定性、一致性提出了越來越高的要求，也需要MCU具備更高的算力、更強的網絡接口、更低的功耗。這就導致車規級MCU需要更長的檢測和實驗時間，更高的投入，才能上車并走向量產。

頭部廠商加大力度增資擴產

全球汽車MCU市場長期處于龍頭企業壟斷的格局，瑞薩、恩智浦、微芯科技、英飛凌、意法半導體、德州儀器六家企業的市占率超過90%，并且均為IDM模式。因此，六大廠商的擴產成為解決車規級MCU缺芯問題的關鍵因素。

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MCU短缺在供給層面是源于8英寸線產能不足，在需求端則是因為汽車MCU的用量激增。

瑞薩表示，為應對因電動汽車的普及所帶動的車規級MCU需求急增，計劃投資約480億日元，在2025年2月之前在旗下核心據點那珂工廠內導入40納米MCU制造設備，在2025年3月之前在川尻工廠內導入130納米MCU制造設備。另外，于2014年關閉的甲府工廠也因來自電動汽車的需求增加，計劃在2024年上半年重新激活，并將在2026年8月之前導入成膜用制造設備。那珂工廠和甲府工廠新導入的制造設備月產能為1萬片（以12英寸硅芯片換算）、川尻工廠月產能為2萬9100片（以8英寸硅芯片換算），目標是在2026年年底將MCU的產能提高一成。

恩智浦表示，2022年，汽車核心市場的需求強勁，超過了公司的供應能力，預計2023年車用MCU供應仍然吃緊。恩智浦近期資本支出會維持在高點，確?？蛻臬@得足夠的產能支持。恩智浦大中華區主席李廷偉向記者指出，2023年恩智浦將不斷投資，并調配、保護研發投資，繼續促進汽車及核心工業等領域的加速成長。

英飛凌技術人員展示晶圓

英飛凌在2022財年第四季度的財報會議上表示，由于成熟制程的供應增加有限，公司汽車MCU業務有望在未來幾年增長2.5倍。因此，計劃繼續擴大其12英寸晶圓制造能力，以滿足半導體加速增長的需求。新工廠計劃落址于德國的德累斯頓，計劃總投資50億歐元，是英飛凌歷史上最大的單筆投資。此外，還與晶圓制造廠聯電就車規級MCU簽訂了長期戰略合作協議，意在提高英飛凌車用MCU的生產能力。據了解，其高性能車規級MCU產品將在聯電下屬子公司的新加坡晶圓廠生產，采用40納米工藝制造。聯電聯席總經理王石表示，英飛凌的車規級MCU產品將在聯電新加坡的FAB 12生產，相較2019年，聯電車規級產品的出貨量增長了三倍。

意法半導體總裁兼首席執行官Jean-Marc Chery表示：“意法半導體2022全年營收增長26.4%，達到161.3億美元，汽車和分立器件產品部（ADG）貢獻了總收入的30%以上。汽車業務是意法半導體實現200億美元營收目標的核心?！币夥ò雽w亞太區微控制器和數字IC產品部（MDG）物聯網/人工智能技術創新中心及數字營銷副總裁朱利安表示，意法半導體將積極擴大產能，確保安全和靈活的供應鏈。2022年意法半導體的資本支出達到35億美元。為繼續支持產能增長，預計2023年資本支出將增至40億美元。意法半導體將結合多種措施擴大產能，包括積極投資提升內部產能，加大合作力度，通過外部代工保障供應等。到2025年，晶圓產能將顯著增加。預計到2025年12英寸晶圓產能將增長1倍。

結構性短缺仍將延續

目前，車規級MCU的缺芯狀況已經有所改善，從前兩年的全面短缺轉為結構性短缺。

車規級MCU可分為8位、16位和32位，位數越高、性能越強，研發難度和單價也隨之提升。其中，8位MCU的性能可以滿足大部分場景需要，廣泛應用于基礎功能，如風扇、雨刷、天窗、座椅控制等。而32位MCU則用于汽車智能座艙、車身控制、輔助駕駛，行車安全系統等高端領域。受益于體積小、性能優的特性以及汽車智能化的趨勢，目前，全球MCU芯片產品以32位為主。根據McClean報告，2021年，超過四分之三的汽車MCU銷售額來自32位MCU。隨著汽車智能化和電動化進一步發展，32位MCU芯片的占比有望進一步提高。

因此，8位的MCU已不再短缺，真正短缺的是高端的32位MCU。納芯微電子副總裁姚迪對記者說：“這種結構性短缺主要來自于新能源汽車和泛能源行業對特定芯片需求的快速增長，短期內，汽車芯片在一些特定工藝節點上的產能擴張趕不上需求的增長速度。從半導體整個產業環節上來看，封裝測試產能已經在全面緩解。同時，晶圓產能需求也出現了分化，比如汽車芯片中用到的低壓工藝晶圓產能供應短缺現象已經全面緩解，采用高壓BCD工藝和功率器件工藝的晶圓產能仍然比較缺乏。因此，這種結構性短缺現象還會持續一段時間?！?/p>

杰發科技行銷業務部高級市場經理孟凡偉向《中國電子報》記者表示，目前高端且帶有安全功能的ASIL-D產品還有某些料號缺貨，例如英飛凌的TCxx系列以及帶安全功能的SBC產品。中低端的車規MCU已不再缺貨，OEM、一級供應商和代理商開始有庫存累積。杰發科技正在加強和車廠與一級供應商的合作，提前規劃和布局產品，邀請車企加入到產品規劃中來，避免出現產品單一化、集中化問題。此外，加強與晶圓廠的溝通合作交流，提前布局，鎖定產能，同時，加快和國內的產業鏈上下游合作，從設計、制造、封裝、測試全產業鏈化。

杰發科技的適用于MCU-AC7840平臺的通用開發板

賽迪顧問股份有限公司集成電路中心主任滕冉表示，在當前車規MCU市場，部分涉及動力、安全的料號仍處于緊平衡狀態。而擴充產能只是一個方面，還需要芯片、系統、整機廠商增加對車規級MCU產品生態的投入力度，從產品定義、應用、開發軟件、算法、工程應用、標注制定等環節綜合發力布局。