“ ICinsights预测今年汽车MCU的销售额会增长23%
Q3过去了，车厂的日子不太好过。在Q2公布的下一季度预期中，各个美国车厂普遍预测销量将会下降：通用汽车预计Q3在美国的销量为47万台，同比下降28.9%；福特汽车则预计销量下降37.3%，stellantis和丰田分别预计下降22.6%和8.5%。
即使已经有着销量下滑的心理准备，汽车厂商面临的情况似乎也比自己想的更严峻。通用汽车的实际销量不到45万，比上一年同期减少33%；丰田Q3实际销量不足35万辆，同比下降11%。
福特汽车表示销量的大幅度下滑与半导体库存的严重不足有关。而丰田成为唯一一家Q3在美实现销量增长的传统车厂（不包含特斯拉，特斯拉没有公布其在不同地区的交货数量）。丰田在Q3销量超56万，同比增长1.4%。2011年3月丰田的主要工厂曾因日本东北区域地震导致的供应链断裂停工三个月，丰田自此开始将储备2～6个月的库存。然而今年9月丰田也发出警告宣布因芯片短缺而减产。
虽然Q3整体销量增长，但丰田九月的销量大幅下滑达22%，并表示其10月份汽车和卡车全球市场的销量将减少约40%。
在本就供不应求的情况下，产业链上游的车规级芯片厂还面临着各种外界因素导致的停工的困境。今年8月，由于马来西亚工厂受到疫情影响，占据40%汽车MCU芯片市场的英飞凌不得不停工。英飞凌CEO Reinhard Ploss表示英飞凌的库存已经达到了历史最低点，而整个行业的供给可能要到2022年才能达到平衡。另一家车用芯片大厂瑞萨电子，在今年3月的那珂工厂突发大火导致停产，日产汽车表示该次停产可能会导致日产2021财年减产25万辆汽车；而在10月7日，日本千叶县西北部的6.1级地震再次导致瑞萨的部分设备受影响。
除了产量不足，随着汽车越来越智能化，新生产的汽车对以MCU为代表的汽车芯片需求越来越大。汽车诊断系统要根据车辆类别进行维护和真题管理并实现成本优化，在为驾驶者提供维护计划和系统状态提醒的同时，还会将报告发给汽车厂商。车辆的ADAS（高级辅助驾驶系统）也是汽车芯片增长的一个驱动因素，ADAS可以提供车辆偏离预警，在事故时发送求助信息以及报告驾驶员坐标，自动变道系统等等。从安全气囊到发动机，现代汽车的运行需要依赖一千块以上的芯片。因此汽车芯片的缺货问题不解决，汽车市场的正常运行将很难恢复。
大厂纷纷扩产
汽车MCU市场前景良好
MCU是把中央处理器、存储、定时器、输入输出接口集成在同一个芯片上的微控制单元。MCU主要用于自动控制的产品和设备，可应用于工业、汽车、通讯与计算机、消费类电子领域。2020年，全球MCU市场规模约为181.8亿美元，出货近235亿颗。据IC insights数据汽车电子占MCU总销售额的40%，是MCU应用最广的领域。
全球汽车MCU市场的主要参与者有恩智浦半导体（欧洲）、德州仪器（美国）、英飞凌（德国）、意法半导体（意大利、法国）、微芯科技（美国）和瑞萨电子（日本），主要被欧美巨头和日本厂商垄断。
即使供不应求，又有各种意外导致的停工停产，但汽车MCU市场依旧有着前进的增长前景。ICinsights预测今年汽车MCU的销售额会增长23%，同时在2022年和2023年也将保持14%和16%的强劲增长。
为了满足汽车芯片的需求的增长，汽车芯片的生产商们都在提高产能以缓解供给的极度不平衡。台积电总裁魏哲家在7月的线上会议上称，为了满足客户需求，台积电上半年已经调配产能，车载MCU产量同比增长了30%；并预计今年全年MCU产量将增加60%。更有消息称，台积电甚至采用了超级急件的形式，让车用芯片订单“插队”。
而瑞萨也计划通过外包生产，将其高端MCU业务产能提高50%；通过扩大内部设施，将低端MCU产能提高70%。扩大产能加上修补之前火灾产生的损失，瑞萨计划在2021年用于设备的投资金额将超800亿日元，2022年计划为600亿日元，而此前瑞萨在设备上的年均投入仅为200亿日元。
作为IDM的意法半导体80%的生产需求由自己的晶圆厂满足，为了应对产能满载，计划在欧洲的阿格拉特建造一座300mm晶圆厂，预计在2022年安装生产线；同时意法半导体还收购了美光科技在新加坡的8英寸晶圆厂。
国产力量正在追赶
32位MCU销售额一骑绝尘
随着车辆功能的增加，汽车MCU的主流趋势也对MCU的运算能力要求越来越高。在汽车MCU芯片市场中，32位MCU的销售额超出整个MCU市场销售额的四分之三；而16位的MCU销售额约为18%，8位MCU的销售额仅为6%。在MCU领域已经深耕很久厂商的主要产品大多为16位和32位。
不同MCU处理数的能力不同，他们的应用场景也不尽相同。8位MCU多用于汽车的次系统，如风扇控制、雨刷、天窗等；16位MCU主要应用于动力传动系统，如引擎控制、方向盘、刹车等；32位MCU则用于更高端的控制系统，包括仪表板控制、高端控制功能如L1、L2自动驾驶、以及多媒体信息系统等。
用于高端控制的32位MCU目前还在被欧美日大厂垄断的情况下，排名前七的MCU供应垄断了98%的市场份额，根据IHS Markit的报告，英飞凌等原厂的38颗MCU原材料更是几乎覆盖了整个汽车产业的产业链。目前国内MCU厂商已经能生产实现从8位到32位MCU全范围生产，但即使能生产出32位的MCU，想要通过车规级认证仍具有难度。
好在这一领域已经不再是空白。2018年比亚迪的8位MCU BF7111A实现量产，2019年比亚的32位车规级MCU批量装载在比亚迪全系列车型上，基于Arm Cortex-M4F+M0的双核设计，应用于域控制器等车身控制领域。除了比亚迪，芯旺微电子的KF8A和KF32系列也都已经满足AEC-Q100车规级认证、Grade1级工作温度范围：-40℃~125℃。其产品KF8A系列可以应用于汽车照明、汽车车窗控制、和汽车空调面板应用场景中。杰发科技的32位MCU AC7811也已经通过AEC-Q100 Grade1车规认证并实现量产。
在32位MCU中，车娱MCU的增长十分引人瞩目。ICinsights预计2021年车载信息娱乐MCU的销售额将从2020年的4.95亿美元大幅增长59%达到7.8亿美元。在汽车智能化、网联化成为趋势的背景下，构建汽车生态是一个新的战场。苹果、谷歌等巨头都在布局自己的汽车生态。2014年推出的Apple Carplay成为了苹果建立汽车生态的第一步。目前80%的汽车支持Carplay功能，根据一项调查，23%的美国新车购买者表示新车必须拥有Carplay。同时Google推出的Google Auto的下载量在2020年也已经突破一亿次。据华尔街日报消息，苹果正计划通过访问车辆的控制、传感器等信息来让用户通过iphone控制车辆的音响、座椅、仪表盘等更多组件。而这些功能的实现需要搭性能相对较高的32位MCU芯片才能实现。
可以预见未来汽车MCU的赛道将更加多元，除了控制领域与智能手机的互联功能、车载屏幕显示、触摸屏幕支持的需求将促进汽车MCU市场的新一轮增长。据了解，车载娱乐系统对MCU的认证要求相对较低，而这些已经应用于消费电子领域很久的技术，对于国内企业来说是一条可以关注的新赛道。
在国产电动汽车发展欣欣向荣的背景下，国产MCU厂商能否在32位汽车MCU市场上迎头赶上，我们拭目以待。
