近幾年來，汽車產業(yè)“新四化”變革趨勢加速，電動化和智能化成為汽車產業(yè)競爭的焦點已是業(yè)內共識。

在這個進程中，MCU作為汽車向電動化和智能化發(fā)展的關鍵芯片，應用領域也越來越豐富，正迎來量價齊升的快速發(fā)展期。

據(jù)華經產業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2023全球車規(guī)級MCU市場規(guī)模預計達86.46億美元，同比增長4.34%，隨著未來新能源及自動駕駛汽車滲透率持續(xù)增長，車規(guī)級MCU有望成為MCU市場增速最快的細分領域之一。

可見，在行業(yè)變革和市場需求的雙重驅動下，車規(guī)級MCU成為了行業(yè)競爭的新焦點。


新能源汽車是MCU芯片市場強勁的驅動力

具體從汽車電子方面分析，根據(jù)相關資料可知，傳統(tǒng)普通燃油車攜帶ECU（由MCU、存儲器、輸入/輸出接口等等大規(guī)模集成電路組成）約70個，豪華燃油車約150個，而智能汽車由于智能座艙和自動駕駛的高算力需求，ECU數(shù)量會激增至約300個，為普通燃油車4.3倍，而每個ECU單元里至少需要使用一顆MCU芯片。

根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022年我國新能源汽車產銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比增長96.9%和93.4%，滲透率達到25.6%，高于上年12.1個百分點。由此可見，隨著汽車智能化程度加深，MCU芯片需求不斷增加，并且新能源汽車成為市場強勁的驅動力。

汽車電子中所使用的半導體即車規(guī)級芯片，主要有主控芯片(MCU/SoC)，功率芯片(IGBT)，傳感器芯片(CIS)和存儲芯片(Flash)四大類，車規(guī)級芯片廣泛應用于汽車的動力系統(tǒng)、智能座艙及自動駕駛系統(tǒng)，是汽車電子核心元器件。依規(guī)格種類不同，MCU有8位、16位、32位等類型，在車窗、座椅調節(jié)、動力總成、車身控制、電池電機控制、整車熱管理系統(tǒng)等方面都有MCU的參與。

近年來，汽車電動化和智能化帶動單車MCU用量呈增加趨勢，我國車規(guī)級MCU行業(yè)市場規(guī)模也在持續(xù)提升。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國車規(guī)級MCU行業(yè)的市場規(guī)模達26.87億美元，同比增長25.85%，預計2024年市場規(guī)模將達37.85億美元。


“新四化”大潮下，汽車急需“中國芯”

在智能汽車時代，“得車‘芯’者得天下”這句話一直廣為流傳。工信部裝備工業(yè)一司副司長郭守剛更是以“汽車芯片成為全球汽車產業(yè)競爭的角力點”，來概括芯片在當前汽車電動化、智能化這一百年之大變革中，所發(fā)揮的關鍵引領作用。

通過數(shù)據(jù)來看，燃油車時代，單車芯片需求約為300-500顆，而當下的智能電動車單車芯片搭載量則超過了1000顆，未來L4級別車輛的單車芯片需求更將超過3000顆。以中國汽車行業(yè)為例，2022年整車銷售規(guī)模達4.58萬億元，汽車芯片銷售規(guī)模為1219億元，其重要性不言而喻；2030年，中國汽車芯片市場規(guī)模預計將達到290億美元，年需求量將超過450億顆。

盡管我國汽車芯片需求領跑全球，但對外依賴程度卻很高，目前國產供給率僅為10%左右，換言之，就是每一輛汽車90%以上的芯片都依賴進口，“缺芯少核”的痛點持續(xù)暴露。

以最為重要、技術含量也最高的汽車芯片之一——MCU為例。MCU（Mcrocontroller Unit，微型控制單元）俗稱單片機，凡是在需要計算機程序控制的地方，都可以見到它的身影，汽車端是全球 MCU 最大的市場，占比約為33%。

MCU在汽車中的角色類似于人體的神經細胞，一輛汽車平均有50至100個MCU，在一輛車所使用的半導體器件數(shù)量中占比約為30%，主要作用于核心的安全與駕駛方面，包括智能駕駛輔助系統(tǒng)的控制、底盤安全、車身控制、動力控制、信息娛樂等。一旦缺了其中關鍵的一枚，汽車就面臨無法生產的風險。

雖然MCU的重要性眾所周知，但由于車規(guī)級MCU相較通用MCU芯片，在使用環(huán)境、可靠性、安全性、一致性、使用壽命、長期供貨能力等方面都有著更為嚴苛的要求，并且通常會面臨產品研發(fā)難度大、周期長（一般在34—48個月），車規(guī)認證體系復雜、流程長、客戶導入門檻高等多重障礙，所以盡管國內做MCU的公司有上百家，其中不乏年出貨量上億顆的企業(yè)，但大多活躍在工業(yè)和消費電子領域，對車規(guī)級MCU尤為謹慎。

因此，長期以來車規(guī)級MCU基本被國外廠商壟斷，根據(jù)公開信息，2021年全球近98%份額的MCU市場被前七大供應商占據(jù)，分別為瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器、微芯、意法半導體等，無一中國廠商。

這一“軟肋”在芯片領域逆全球化的當下，將對我國汽車產業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展構成巨大潛在風險。尤其是近期，美國白宮發(fā)布最新聲明稱，針對中國電動汽車的關稅稅率將從25%提升至100%，外部環(huán)境日益復雜的背景下，如何打造自主可控的汽車芯片供應鏈體系，已然成為我國汽車產業(yè)的當務之急。


國產替代挺過認證期

在此契機下，國內MCU企業(yè)快速成長，技術實力不斷取得突破。其中，以曦華科技為代表的本土芯片廠商，正在抓住這一時代機遇。

曦華科技認為，國產車規(guī)級MCU發(fā)展有三個階段：第一個階段是缺貨階段，這是國產車規(guī)級MCU發(fā)展的歷史性機遇；第二階段是車企重新調整供應商名單，希望單一供應商能夠提供更豐富的料號；第三階段是當前的資本市場遇冷，整車廠需要國產MCU廠商能夠證明自己長久供貨的能力。

基于上述行業(yè)背景和發(fā)展現(xiàn)狀，曦華科技憑借已經取得的技術積累和市場成績，積極投身車規(guī)MCU市場，聚焦差異化優(yōu)勢布局，圍繞“MCU+”戰(zhàn)略打造車規(guī)級MCU產品，從特色應用場景上為客戶帶來降本增效的體驗。

2022年，曦華科技正式量產了首款自研車規(guī)級MCU——藍鯨CVM014x系列，并通過了ISO26262 ASIL-B產品認證，并且支持信息安全加密；在2023年Q1季度正式推出基于ARM Cortex M0+內核的車規(guī)級MCU新品CVM011x系列。曦華科技公司全系產品均通過AEC-Q100車規(guī)可靠性測試標準，并內嵌信息安全模塊及加密引擎。

曦華科技的“MCU+”產品升級方式就是針對特定的場景，在MCU內部集成相應的資源，比如觸控、車燈、電機、無線充電等特定應用。

“與國際巨頭相比，曦華科技在基礎能力方面和國際大廠沒有明顯差距，后者的優(yōu)勢在于規(guī)模和縱向整合”，同時，曦華科技強調道，包括曦華科技在內的國產MCU廠商，與整車廠、Tier 1之間的溝通是非常直接和快速的，因此可以清晰地了解到客戶的需求，幫助我們在產品定義和產品規(guī)劃方面做創(chuàng)新、高效的決定，我們的反應比國際大廠要快得多。

而作為國內較早布局汽車市場的本土MCU企業(yè)之一，芯旺微電子于成立第三年，也就是2015年便啟動車規(guī)級MCU的技術及產品研發(fā)。憑借豐富的車規(guī)級技術積累及產品儲備，先后于2019年、2020年量產8位及32位車規(guī)級 MCU 產品，到2024年芯旺微電子已有超60款車規(guī)MCU產品，可應用于底盤系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、智駕系統(tǒng)和座艙系統(tǒng)等場景中，覆蓋超過95%車身控制應用需求。

如今，芯旺微電子KungFu內核車規(guī)級MCU一騎絕塵。3月18日，芯旺微電子官宣其旗下KungFu內核車規(guī)級MCU累計交貨突破1億顆，這一成績不僅創(chuàng)下了我國該行業(yè)內的新記錄，為汽車芯片本土化的發(fā)展注入了一劑強心針，更是標志著車規(guī)級芯片供應鏈和處理器獨立生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了里程碑式的突破，國內車規(guī)級芯片廠商在超高安全標準與國外頭部廠商的“雙重夾擊”下正加速突圍。

基于差異化競爭、技術自主可控、可持續(xù)發(fā)展的考慮，芯旺微電子在技術上選擇了一條自主創(chuàng)新之路——以KungFu架構為基礎，創(chuàng)新構建了含KungFu配套開發(fā)工具，包括集成開發(fā)環(huán)境、C編譯器和仿真器于一體、可持續(xù)發(fā)展的KungFu大生態(tài)，真正意義上實現(xiàn)了從芯片到工具鏈的全自主，意味著不再受制于第三方內核IP 授權體系的限制，保證MCU 核心技術的自主、安全、可控。

隨著汽車成為近年半導體需求增速最快的領域，“上車”也成為國內芯片廠商追逐的增長新動力。據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計，目前國內共有23家芯片公司布局車規(guī)級MCU。


結語

新一輪智能汽車的競爭熱潮已經掀開，展望2024年，電動化和智能化將成為新能源汽車行業(yè)決定比賽的勝負手。

而中國作為全球最主要的新能源汽車市場，無論是汽車行業(yè)的演進速度，還是廠商和消費者對新技術的適應速度和接受意愿，在全球各大市場中都是獨一無二。尤其是隨著華為、小米等科技巨頭加入“戰(zhàn)局”，中國新能源汽車開始加速從電動化駛向智能化的新高地。

在此趨勢下，車規(guī)級MCU需求量高速增長，國產芯片廠商發(fā)展即將步入“深水區(qū)”。