电子元器件行业深度报告.docx

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电子元器件行业深度报告

电子元器件行业深度报告

1.MCU行业概况：

广泛应用的基础电子元件，数字化推动需求不停扩展

微控制单元（MCU），又称单片机，是把CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。

MCU的应用范围广泛，从工业到民用，工厂中的工业控制系统、自适应控制系统和数据采集系统以及家庭中的智能家居、游戏机、电子秤和厨房设备都会大规模的应用MCU。

从MCU上下游产业链来看，上游主要为MCU设计厂商，中游主要为晶圆代工、封装测试和内核授权，下游包括家用电器、汽车电子、工业控制等应用领域。

根据总线或数据暂存器的宽度，MCU又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。

各位数的MCU都不同的特点。

8位MCU工作频率在16~50MHz之间，强调简单效能、低成本应用；16位MCU，则以16位运算、频率在24~100MHz，由于32位出现并持续降价及8位简单耐用又便宜的低价优势下，夹在中间的16位MCU市场不断被挤压，成为出货比例较低的产品。

32位MCU是MCU市场主流，单颗报价在1.5~4美元之间，工作频率大多在100~350MHz之间，执行效能更佳，应用类型多元化。

MCU根据指令结构又可分为CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机微控制器）。

CISC方法试图最小化每个程序的指令数量，从而牺牲每个指令的周期数量。

基于CISC体系结构的计算机旨在降低内存成本。

RISC（精简指令集计算机）由于其能效高而用于便携式设备，是一种使用高度优化的指令集的微处理器架构，以每个程序的指令数为代价减少了每个指令的周期，流水线化是RISC的独特功能之一。

MCU按应用广度可分为通用型和专用型。

通用型将可开发的资源（ROM、RAM、I/O、EPROM）等全部提供给用户。

专用型是指其硬件及指令是按照某种特定用途而设计，例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。

2.行业需求端：

5G提供万物互联新引擎，汽车电子提供蓝海赛道

2.1MCU市场概况

从MCU下游需求情况来看，汽车、工控/医疗、计算机是主要的下游应用，分别占据33%、25%、23%的份额，消费电子占据8%的份额。

随着嵌入式系统广泛应用以及物联网的快速发展，设备接入量大幅提高，MCU需求持续增长。

根据ICInsights预测，2019年全球MCU市场规模204亿美元，预计2022年可达239亿美元。

2.2智能汽车为MCU市场注入新成长动能

MCU是运动控制的核心芯片，在汽车电子的有着非常广泛的应用，从电机控制到信息娱乐系统和车身控制等均发挥着重要作用。

在ADAS以及自动驾驶领域中，MCU也发挥着重要作用，主要配合负责感知的高算力MPU或SoC，根据当前车辆的运动状况和感知目标进行控制变量的计算，如输出给底盘域的角度、扭矩信号或告警逻辑的判断。

根据市场研究公司iSuppli的报告的数据，在一辆车装备的所有半导体器件中，MCU大概占三成。

一辆汽车需要用到数量众多的MCU，以奥迪Q7为例，该车用了7个供应商的38个MCU，其中动力域采用2枚英飞凌MCU；底盘和安全域使用4个瑞萨MCU、4个NXPMCU，2个Microchip、以及TI和英飞凌各1个；ADAS和娱乐域这块，也用了多颗MCU。

随着汽车集成的摄像头、雷达和激光雷达等传感器数量的大幅提升，为了保证应用和通信的安全，汽车MCU的需求以及性能都将大幅提高。

另外，随着新能源汽车的发展，车载MCU还需要为车载充电机、电池管理，整车控制器和马达主驱等应用提供支持。

在车联网方面，联网汽车产生的海量数据和云之间的通信也需要MCU提供强大的实时计算能力和资源，随着车联网的普及，对汽车MCU的需求也将大幅提高。

在车用MCU市场规模方面，根据ICInsights的数据，2020年市场规模65亿美元，同比上升1%，预计到2023年将达到81亿美元，2020-2023年CAGR为7.7%。

2.35G赋能物联网有望带动MCU市场快速成长

MCU是物联网的核心,是各种互连设备的中央处理元件，目前已经被大量应用在物联网的三个领域——智能家居和城市、智慧工业、智能万物，每一种应用都有处理和安全需求。

单个MCU芯片上集成了多种功能模块和接口,包括存储器、I/O端口、时钟、A/D转换、PWM等,以及SPI、I2C、ISP等数据传输接口，并且现在32位MCU已经成为主流。

物联网的应用生态基本遵循云-管-端的架构，其中云端是线上的负责处理大量的数据的服务器，管指的是连接通信的管道，端是设备终端或传感终端，大部分物联网都是将传感终端连接到云端，MCU的应用一般是在“管”和“端”。

随着5G的加快部署，以及LoRa与NB-IoT等低功耗广域网铺开应用,全球物联网设备连接数据激增，从智能汽车、智能家居到企业资产管理设备再到工业设备,广泛的连接推动信息科技由移动互联迈向万物互联。

根据IDC的数据,2020年全球物联网连接规模达到300亿,预计到2024年全球物联网的连接量将接近650亿，CAGR高达21%。

物联网的快速发展将带来相关芯片需求的大增，根据BISResearch的数据，2019年至2029年全球物联网芯片市场规模年复合增速可达15.18％，到2029年，全球物联网芯片的市场规模将超过386.1亿美元。

MCU作为物联网设备的核心芯片之一，有望充分受益于物联网市场的快速发展。

3.行业供给端：

供应呈现海外垄断局面，芯片缺货潮提供国产化加速窗口

3.1头部厂商集中度提升，海外垄断程度高

随着MCU技术的发展，从4位发展至64位，整体性能逐步优化。

目前应用最为广泛的是32位和8位MCU，32位在性价比上远高于16位并可应用于大部分场景，8位在功耗和价格上具有明显优势。

据ICInsights数据，2020年32位MCU占比约62%，预计到2024年，32位MCU占比将达71%，4/8/16位MCU占比将逐年下降。

MCU头部厂商在技术迭代过程中布局较为完整，从4/8位至64位的产品种类较全，在软硬件定义上具备较强竞争力。

全球MCU市场前8大厂商均为欧美日系厂商，Microchip、ST、Renesas、TI、NXP市占率分别为20%、17%、14%、12%与9%，CR5高达72%，CR10高达87%，MCU市场头部厂商份额相对集中。

在海外龙头发展过程中，MCU厂商或子业务经历多次大规模收并购。

NXP在2015年以118亿美金收购飞思卡尔。

Microchip在2016年收购Atmel。

Cypress在2015年以40亿美金收购Spansion；Cypress在2019年被英飞凌以101亿美元收购。

Skyworks在2021年以27.5亿美金收购SiliconLabs。

在多轮收并购浪潮中，MCU头部厂商集中度进一步提升。

在全球MCU市场中，中国厂商的市场份额仍较低。

在中国MCU市场，头部厂商份额与全球市场存在一定差异，前五大厂商Renesas、NXP、ST、Microchip、Toshiba市场份额分别为17%、14%、8%、8%和7%，CR5约为54%，CR9约为76%。

国内MCU市场头部集中度仍较高，但集中度低于全球市场，主要由于国内MCU厂商众多，但国内主要厂商收入规模仍较低。

3.2受益芯片缺货潮，国产厂商迎历史发展窗口

国内MCU厂商数量上较多，但收入规模相对较小。

上市公司兆易创新2020年整体收入规模44.97亿元，其中MCU业务收入7.55亿元，占比约16.8%，MCU毛利率47.61%。

中颖电子2020年收入10.12亿元，毛利率40.55%。

乐鑫科技2020年收入8.31亿元，毛利率41.29%。

国产MCU龙头企业营收规模相比海外龙头规模仍较低，具有较大国产化替代空间。

全球MCU厂商毛利率水平相对较高，Microchip和TI整体毛利率高达60%以上，MCU业务未单独拆分，预计毛利率水平行业领先。

国内产商兆易创新、中颖电子、乐鑫科技毛利率水平约40%~50%。

其中兆易创新今年MCU快速发展，2020年MCU业务收入增速达70%，毛利率提升至47.61%，具备一定国际竞争力，有望加速实现国产化。

在通用型MCU细分赛道中，Cortex-MMCU领军企业为ST和NXP，分别深耕于消费/工业以及汽车领域。

2018年，中国Cortex-M市场中，ST占比约47%，NXP占比约25%，国内厂商兆易创新占比约9%。

兆易创新MCU产品主要为基于ARMCortex-M系列32位通用MCU产品，以及于2019年8月推出的全球首颗基于RISC-V内核的32位通用MCU产品。

GD32作为中国32位通用MCU领域的主流产品，以28个系列360余款产品供市场选择，广泛应用于工业和消费类嵌入式市场。

兆易创新MCU产品累计出货数量已超过5亿颗，客户数量超过2万家，随着其产品系列日趋丰富，生态链逐渐完善，逐步建立起产品品牌，在32位通用型MCU领域，公司有望加速实现国产化替代。

此外，目前晶圆代工产能紧缺，海外头部MCU厂商主要以IDM模式为主，产能扩张进度慢于纯晶圆代工厂，并在疫情等影响下出现严重缺货现象。

国内MCU公司主要以Fabless模式为主，受益于台湾以及大陆地区成熟制程产能扩张加速，国内MCU头部企业有望拿到更多增量代工产能，加速抢占市场，国内厂商有望在此轮芯片缺货潮中缩小与海外龙头的差距。

4.推荐标的

4.1兆易创新（603986）：

深耕MCU市场，打开长期成长空间

公司成立于2005年，始终致力于各类存储器、控制器及周边产品的设计研发，并在韩国、美国、日本等地通过产品分销商为客户提供优质便捷的本地化服务。

公司产品为NORFlash、NANDFlash及MCU，广泛应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等各个领域。

受益于5G技术的快速发展以及集成电路产业国产替代进程的不断深化，叠加人工智能、物联网和虚拟现实的出现，集成电路产品的市场需求不断扩大。

公司主要产品闪存芯片、微控制器和传感器销售额不断上升。

自2019第三季度公司NorFlash市场份额提升到18.3%，排名全球第三后，公司陆续推出NANDFlash和MCU。

目前公司产品已形成“存储（NOR/NANDFlash、DRAM）+控制（MCU）+传感（思立微）”的战略布局。

公司2019年收入为32.03亿元，其中存储芯片销售收入25.56亿元，收入占比79.79%，微控制器产品4.44亿元，收入占比13.85%，传感器产品2.03亿元，收入占比6.34%，其他业务收入0.01亿元，收入占比0.02%。

公司2019年公司实现营收32.03亿元，同比增长32.02%；归母净利润6.07亿元，同比增长49.88%。

2019年毛利率40.51%，同比下降2.26pct。

2019