美的集团量产MCU芯片 家电企业“造芯”前景如何|创新公司评测室

科技 (56) 2个月前

《麻辣财经》(研究员 王锋,实习研究员 欧绪)讯,近日,美的集团在互动平台表示,2020年至2021年主要投产MCU芯片,并于2021年开始量产,全年量产规模约1000万颗。2024年,美的可实现汽车芯片的量产,并首先应用于新能源汽车水泵的控制。

近年来全球陷入缺芯潮,而芯片是众多电子设备的中枢,家用电器也不例外。作为家电龙头之一的美的集团,也在积极跨界布局芯片领域。

研发投入行业领先,专利布局不断加码

芯片行业的技术门槛和进入壁垒都很高,芯片业务的发展与企业的研发和技术能力密不可分。

据美的集团2021年半年报及2020年社会责任报告,截至2021年6月30日,过去5年公司研发投入近450亿元,其中2019-2020年两年研发投资均超百亿元,2021年上半年研发费用较2020年上半年同比增长20.49%。在欧盟委员会公布的“2019年全球2500家企业研发投入排行榜”中列全球129位,居我国家电行业之首。美的在全球11个国家设有28个研究中心,逐步形成“2+4+N”全球化研发网络,研发人员超过16,000人,在芯片领域核心团队拥有平均20年以上的世界级半导体公司开发和运营经验。

专利方面,根据智慧芽全球专利数据库显示,截至3月21日,美的集团(含子公司)已公开专利申请134,705件,授权专利76,474件;其中非外观专利占比达84.3%(发明占比45.37%,实用新型占比38.93%),反映了企业较高的创新程度。从专利申请趋势开看,从2014年开始,公司进入了专利申请的高速发展期。

图表1:美的集团近20年专利申请趋势(数据来源:智慧芽)

根据数据,美的集团专利主要布局在中国,占比约84.33%。同时其也在全球多个国家和地区积极申请,以世界知识产权组织、北美、欧洲专利局、日韩为主。根据智慧芽创新研究中心近期公布的《中国专利能力领先企业(2017-2021)榜单》,美的集团的PCT专利布局量,在中国企业中位于前列,体现了美的集团全球化布局的发展方向。

图表2:中国近五年PCT专利申请量企业TOP10(数据来源:智慧芽)

美的的芯片布局

白色家电的核心在于节能变频,加之近年来的智能化发展趋势,其核心部件主要包括压缩机和控制器,压缩机基本实现国产化,而包括MCU(微控制单元)和智能功率模块(IPM模块)在内的控制器长期依赖海外进口,因此成为当前家电行业的“造芯”重点。

美的集团从2010年起,先后从自研建立项目组、实验室、成立子公司,到与国内半导体公司合作,以及集团下的CVC资本进行相关领域投资,多方位对芯片领域进行了布局。下表按时间顺序梳理了美的集团近年来在芯片领域的主要布局情况。

2010年 成立IPM项目组,两年后研制出全国第一款IMS架构的IPM,并在2013年实现国产自研IPM的量产

2016年5月 广东美的制冷设备有限公司与中芯国际旗下的灿芯半导体签署战略协议,成立“美的-灿芯(中芯国际)半导体联合实验室”,在物联网芯片的开发及封测技术研究方面达成合作

2018年 美的中央研究院成立IPM技术实验室,IPM业务从空调延伸至冰箱和洗衣机

2018年12月 美的成立上海美仁半导体有限公司,专注家电领域芯片,产品包括MCU、功率、电源、IoT等相关领域的芯片

2019年4月 与三安光电达成战略合作,共同成立第三代半导体实验室,致力于研发第三代半导体功率器件芯片及其系统应用需要的智能高集成模块等高新技术产品,并将其导入白色家电

2021年1月 美的资本领投深圳芯能半导体技术有限公司,该公司是一家定位于变频家电、工业控制以及新能源汽车市场服务的功率半导体供应商

2021年1月 美的关联公司成立美垦半导体技术有限公司,注册资本2亿人民币

2022年1月 美的关联公司广东美的智能科技产业投资基金管理中心入股集成电路芯片设计服务商瑞盟科技

图表3:美的集团近年来在芯片领域的主要布局(数据来源:公开数据整理)

在美的的一系列布局中,先后成立的两家半导体子公司上海美仁半导体有限公司(以下简称“美仁半导体”)和美垦半导体技术有限公司(以下简称“美垦半导体”)倍受关注。根据智慧芽数据,截至3月21日,美仁半导体的专利总申请量为25,其中授权专利为4;专利所涉及芯片以家用电器芯片为主。美垦半导体的专利总申请量为14;专利所涉及技术偏智能功率模块、功率模块和家电。两家公司的专利都暂无引用。从专利数据来看,两家子公司在芯片技术上的涉入与传统半导体龙头公司相比并不深,且以家电模块为主,在汽车芯片领域更是鲜有体现。

图表4:美仁半导体专利关键词(数据来源:智慧芽)

图表5:美垦半导体专利关键词(数据来源:智慧芽)

MCU缺货潮加快国产替代

美的集团近日宣布实现1000万颗量产的为MCU芯片。Grtner数据显示,2020年受疫情影响,全球MCU市场规模有所下滑,为175亿美元,预计到2025年全球市场规模有望达229亿美元,2020-2025年CAGR为8%。根据IC Insights,2020年MCU各类应用中,车用电子、工业控制、消费电子、医疗健康占比分别为35%、24%、18%和14%。

以中国市场为例,根据Omdi数据显示,2020年中国MCU市场规模约为274亿元,占全球比例为23%;但80%以上的市场份额则被海外巨头公司占据,汽车端MCU海外占比更是超过95%。

与CPU、内存芯片等相比,MCU在技术上更新迭代较慢、下游产品的生命周期较长、成本较低,厂商一般不愿轻易替换供应商,通常在产品做更新时才会考虑更换供应商。而中美的贸易摩擦和从2020年开始的MCU缺货潮,给国内厂商提供了很好的入局机遇。

根据MCU领域关键词查询智慧芽数据库显示,美的集团与MCU有关的专利申请量接近800件,具备不错的专利技术储备。

但从出货量和营收来看,2020年,海外龙头公司的MCU业务营收体量每家在10-30亿美元左右,国内相关龙头公司兆易创新、中颖电子2020年MCU业务营收也超1亿美元。由于家电类MCU单价不高,大致在几块钱左右,相比之下,美的1000万颗年产量的规模在全市场只能算杯水车薪。

此外,随着物联网和家电智能化的发展,未来MCU芯片也逐渐从8位转向32位。据IC Insights数据,2019年32位MCU占比为62%,16位占比23%,4位及8位占比15%,到2024年,32位MCU占比将超过70%。更高位的MCU对企业技术的要求也更高,而目前家电企业生产的MCU芯片普遍为中低端产品,美的未来面临的“造芯“竞争也更大。

在新能源汽车领域,车规MCU需要同时保证功能与安全性,其评估指标远远高于消费电子类和工业类MCU。目前国内领先厂商也更多是从中低端车规MCU切入,如雨刷、车窗、遥控器等控制模板,高端MCU更多被国外垄断。而根据之前美的集团和两家半导体子公司的专利情况来看,其芯片产品主要应用于家用电器,目前尚未实现新能源汽车领域芯片的深度切入和量产。因此,美的的新能源汽车芯片之路还有很长的路要走。

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