汽车电子、汽车芯片及车规级 MCU 的发展情况
思瀚产业研究院 芯旺微    2023-09-28

（1）汽车电子的基本概念及发展情况

①汽车电子简介

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。

车体汽车电子控制装置是“机电结合”的电子装置，一般与车上机械装置配合使用，直接影响汽车的整车性能和行车安全，包括车身电子系统、发动机电子系统、底盘电子系统和自动驾驶系统。

车载汽车电子控制装置主要指在汽车环境中可独立使用的电子装置，不对汽车的运行性能产生直接影响，通过提高智能化、信息化和娱乐化程度，来增加汽车的附加值，主要包括汽车安全舒适系统、信息娱乐与网联系统等。

②汽车电子产业链

汽车电子产业链的上游为电子元器件商，为汽车电子提供相关核心芯片及其他分立器件；中游为汽车零部件厂商（Tier1、Tier2 等），主要针对上游的电子元器件进行整合，并进行模块化功能的研发、设计、生产和销售；下游则是整车厂商和维修厂商。

③汽车电子运行原理

汽车电子控制系统是汽车电子的核心，决定了汽车电子的有效运行。汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制元（ECU）、执行器和其他电子元器件组成。汽车在运行时，各传感器不断检测汽车运行的工况信息，并将这些信息转换为数字或模拟信号通过接口传送给 ECU。ECU 根据预先内部编写好的程序，对接收到的信息进行相应的决策和处理后，通过接口将控制信号输出给相应的执行器，由执行器负责执行相应的操作。汽车电子控制系统中运用了多种汽车芯片，而其中的 ECU 通常会包含至少一个 MCU，起到执行运算和控制的关键作用。

④汽车电子的发展情况

随着碳达峰、碳中和战略的执行以及居民“节能减排、绿色出行”意识的普及，近年来，我国新能源汽车的渗透率持续提升。新能源汽车以电池、电驱、电控系统（即“三电”系统）为核心，其中电池为电驱提供动力，电驱中的电机驱动汽车前行，而电控系统控制电驱工作。“三电”系统的应用进一步提升了汽车电子化水平，根据智研咨询数据，燃油车的汽车电子成本占整车成本的比例约为 15%-28%，而纯电动车这一比例约 65%。

在新能源汽车销量增长、汽车电子成本占比提高的背景下，汽车电子行业迎来良好的发展机遇。根据中国汽车工业协会数据，2022 年全球汽车电子市场规模有望达到 21,399 亿元，而国内汽车电子市场规模有望达到 9,783 亿元，约占全球市场的 40%；在市场增速上，2017-2022年全球汽车电子市场规模的复合增长率约为 7.99%，国内汽车电子市场规模的复合增长率约为 12.62%，国内汽车电子市场增速显著高于全球市场增速。

（2）汽车芯片的基本概念、类别及发展情况

汽车芯片或者车规级芯片，是泛指在汽车电子系统中的各类芯片。按照通用分类标准，汽车芯片可分为主控芯片、存储芯片、功率芯片、模拟芯片和传感器芯片等五大类，其中 MCU 为主控芯片的一种。

随着汽车向电动化、智能化、网联化快速发展，汽车芯片在汽车电子控制系统的应用场景愈发丰富，带动了汽车芯片的应用需求。根据德勤统计数据，近十年来整车所用芯片平均数量不断上升，其中，传统燃油车单车从 2012 年平均使用 438 颗汽车芯片增长至 2022 年平均使用 934 颗，新能源车单车从 2012年平均使用 567 颗汽车芯片增长至 2022年平均使用 1,459 颗。在新能源汽车渗透率不断提高以及单车芯片使用量不断上升的背景下，全球及我国汽车芯片市场规模有望保持持续较快增长。

根据 Omdia 数据，2019 年全球车规级半导体市场规模约为 412 亿美元，预计 2025 年将达到 804 亿美元；2019 年中国车规级半导体市场规模约为 112 亿美元，占全球市场比例约 27.2%，预计 2025 年将达到 216亿美元。

（3）车规级 MCU 的发展情况

①MCU 在汽车上的用量可观且价值占比较高

MCU 在汽车上的用量可观。汽车的车身控制系统、安全舒适系统、信息娱乐与网联系统、动力与底盘系统和辅助驾驶系统等汽车电子系统包含数个 ECU，而每个 ECU 中至少需要一颗 MCU 执行运算和控制功能，因此，每辆汽车的MCU 用量随 ECU 数量的变化而变化。燃油车单车 MCU 使用量一般在数十颗左右，智能汽车 MCU 使用量更高，可达百颗以上。

MCU 在汽车芯片上的价值占比较高。根据 Strategy Analytics 数据，传统燃油车中，MCU 占汽车芯片的价值占比最高，约为 23%，在纯电动车型中，MCU 占汽车芯片的价值占比约为 11%，仅次于功率半导体。

②车规级 MCU 市场规模持续增长

受益于全球汽车市场的庞大规模以及汽车向电动化、智能化、网联化发展，全球车规级 MCU 市场规模持续增长。根据 IC Insights 数据，2021 年全球车规级 MCU 市场规模为 76 亿美元，预计到 2025 年全球车规级 MCU 市场规模超过110亿美元。

我国是全球汽车产业链的重要组成部分，在汽车产销量上位居世界前列，车规级 MCU 市场空间广阔。根据 Omdia 数据，2022年中国 MCU 市场规模约为 82亿美元，车用 MCU 占中国 MCU 市场规模的比例为 31.6%，比例将会逐年增长，到 2026 年预计达到 35.5%。