貝嶺油煙機的維修售后(海爾油煙機維修點查詢電話)

前沿拓展：

---

鄭重聲明：

本文內容基于公開信息資料、產業科普資料、官方網站信息，以及文中所涉及的上市公司2020年年報和2021年半年報。僅為基于客觀數據和信息的行業研究學習性分享，不構成任何直接投資建議。

國內十大MCU產業鏈公司簡介（部分）：

兆易創新（603986.SH）：公司是國內存儲龍頭，是A股中技術最為先進的存儲廠商；NORFlash、NAND Flash及MCU為主要產品的業務板塊。公司是中國第一個推出ARM Cortex系列CPU處理器的廠商，連續5年在中國本土的32位MCU市場排名第一；公司工藝從110納米持續進化至22納米，明年推出的M7內核超高性能MCU將會采用22納米制程；2020年公司NOR Flash市場排名全球第三；在中國Arm CortexM MCU市場，公司2018年銷售額排名為第三位，市場占有率9.4%；公司已成功量產28個通用MCU系列，也在全球首個推出基于RISC-V內核的32位通用MCU產品；2018年公司傳感器業務（思立微）中，觸控芯片全球市場份額為11.40%，排名第四；指紋芯片全球市場份額為 9.40%，排名第三。

復旦微電（688385.SH）：公司從安謀科技等獲取IP核授權并從Synopsys等獲取EDA授權；晶圓代工廠主要包括GLOBAL FOUNDRIES、上海華虹、中芯國際等，合作的封裝測試企業主要包括長電科技、華天科技等；公司的產品性能受到三星、LG、VIVO、海爾、海信、聯想等國內外知名廠商的認可；公司是國內RFID芯片產品較齊全、出貨量較大的集成電路設計公司之一；公司在智能卡與安全芯片方向推出了通過CC EAL5+/EMV、國密二級、銀聯安全芯片等檢測的多款安全芯片；公司在RFID和讀寫器芯片領域也推出了多款支持SM7等輕量級安全算法的芯片產品；公司同時擁有EEPROM，NOR Flash及SLC NAND Flash產品的設計與量產能力；公司在0.13μmEEPROM工藝平臺實現了業界最小1.0μm2 cell 產品并量產；在ETOX NOR Flash 55nm平臺實現了128Mb~8Mb系列寬電壓NOR Flash產品量產；公司目前主力智能電表MCU產品，存儲容量更大，主頻更高、待機功耗顯著降低，且芯片面積大幅小于競爭對手；公司的智能電表MCU在國家電網單相智能電表MCU市場份額占比排名第一。

北京君正（603986.SH）：全球領先的32位嵌入式CPU技術和低功耗技術；產品業務范圍全球化，超30%的海外銷售收入占比；公司的AI算力芯片發展迅速；并購北京矽成，擁有了高集成密度、高性能品質、高經濟價值的集成電路存儲芯片、模擬芯片和互聯芯片產品線；公司的存儲器芯片系列產品位列全球市場Top10；矽成(ISSI)是國內稀缺的車規級存儲芯片fabless廠商，SRAM和DRAM市占率居世界前列；基于MIPS架構開發“高性能+低功耗”處理器芯片，精準定位AIOT硬件市場，智能視頻、物聯和穿戴三大系列，形成梯隊化布局。

上海貝嶺（600171.SH）：公司控股股東華大半導體是中國電子信息產業集團有限公司（CEC）整合旗下集成電路業務而組建的專業子集團。

2021年上半年，公司不斷推出新的工業級產品和車規級產品，涵蓋了IGBT、MOSFET、EEPROM、LDO、DCDC、電壓檢測、電壓基準等多個產品系列。并將研發成功的IR46計量芯片+計量MCU一體集成的計量芯SoC物聯表解決方案實現批量出貨。公司開發的高壓40V/1A、40V/3A同步整流降壓DC-DC，以及應用于PD電源市場輸出功率達到60W以上的AC-DC等產品不斷落地生產。公司的汽車電子電源管理IC目前已經實現車規級LDO產品量產銷售，另有多款DC-DC/LDO汽車電子產品接到意向需求，預計下半年可以陸續實現銷售。

公司于2017年收購銳能微，成為國家電網和南方電網單相計量芯片的最大供應商。銳能微的國內智能電表三巨頭之一（銳能微、上海貝嶺、鉅泉光電），通過合并，公司占據了全國50%以上的智能電表計量芯片市場份額。銳能微面向國家電網及南方電網下一代基于OIML R46電能表國際建議，雙芯智能表市場，研發IR46計量芯片+計量MCU解決方案。公司EEPROM存儲器產品銷售主要集中在工業控制、智能電表和移動終端領域。已經進入以匯川為代表的工控領域。

中微公司（688012.SH）：公司是國內一流、國際知名的半導體微觀加工設備公司。核心產品包括：1）用于集成電路領域等等離子體刻蝕設備（CCP、ICP）、深硅刻蝕設備（TSV）；2）用于LED芯片領域的MOCVD設備。中微公司開發出與美國設備公司具有同等質量和相當數量的等離子體刻蝕設備并實現量產，MOCVD（LED制造核心設備）產品占據了全球新增氮化鎵LED MOCVD設備市場的60%以上，占據市場領先地位，打破了國外壟斷。

公司CCP刻蝕設備已達國際先進水平，并積極進行ICP刻蝕設備技術研發，已在國際主要芯片制造和封測廠商的生產線上廣泛應用于45nm到7nm及更先進的加工工藝和最先進的封裝工藝，特別是介質刻蝕設備領域，市占率僅次于東京電子和泛林半導體。公司的電感性等離子刻蝕設備已經在多個邏輯芯片和存儲芯片廠商的生產線上量產，根據客戶的技術發展需求，正在進行下一代產品的技術研發，以滿足5nm以下的邏輯芯片、1X納米的DRAM芯片和128層以上的3D NAND芯片等產品的ICP刻蝕需求，并進行高產出的ICP刻蝕設備的研發。目前公司刻蝕產品已進入中芯國際、長江存儲、臺積電、海力士、聯華電子、格羅方德等國內外知名企業供應鏈。2020年公司推出第三代MOCVD設備Prismo HiT3。目前中微公司的藍光LED制造設備Prismo D-Blue和Prismo A7 MOCVD設備在氮化鎵LED國際通用照明領域已占據領先地位，主要客戶包括三安光電、晶元光電、華燦光電、三星、乾照光電、兆馳等。

中穎電子（300327.SZ）：中穎電子是本土MCU老牌大廠，下游以家電為主，50%收入來自家電類MCU。公司電子在小家電 MCU 市場目前已穩居行業前列，下游終端客戶涵蓋九陽、蘇泊爾等頭部大廠。目前國內家電 MCU 迎來出口需求向好+變頻化推動 ASP 提升+家電供應鏈國產替代三重利好。公司針對變頻空調主控芯片開發出32位MCU，已有客戶新增設計導入。2018年白電MCU市場中中穎電子份額不足10%，次于Cypress、Renesas和TI，但在本土廠商中位居第一。全球8寸晶圓代工產能緊張，公司于2021年1月開始順勢提價以轉嫁上游成本上行壓力。

公司布局的鋰電池管理芯片是鋰電池與終端的重要紐帶，也是終端能量供給系統的控制中樞，可實現計量（監控電池狀態）和保護（管理電池監控狀態）等功能。公司2020 年已順利切入手機及筆電品牌客戶，2021年有望放量。其中，對于動力電池領域，公司已在電動自行車市場取得突破，并與電機控制MCU搭配銷售，目前已成功導入電動自行車領域的頭部控制器大廠。在3C鋰電池領域，公司前期主打維修市場，已占據一定份額，芯片在二級市場已有了合理的占比。當前推廣的重心在大品牌手機及大品牌筆電客戶的導入及上量，目前已取得突破性進展。公司提早布局 OLED 驅動芯片，2021~22年芯穎科技有望扭虧。公司目前AMOLED 驅動芯片在手訂單飽滿，2020 年上游晶圓產能不足限制公司芯片出貨，2021 年已提前準備好相應產能。公司AMOLED芯片業務正計劃進軍品牌市場。

2021年2月23日，公司發布公告，引入華登國際作為戰投，助力中長期成長。華芯晨楓系由華登國際中國投資管理團隊設立及管理，管理成長性企業投資，而華登國際是一家專注于全球半導體及電子信息產業鏈的投資管理機構，自 1987 年創辦以來已投資于全球 500 余家公司，其中半導體企業超過 120 家，涵蓋芯片設計、封裝、制造、裝備等半導體全產業鏈。

MCU芯片基本面（正文）：

MCU（Micro Controller Unit），全稱是微控制單元，又稱單片微型計算機（簡稱：單片機）。單片機和CPU的不同之處，是在于其可被認為是CPU的縮減版本：即將CPU的頻率與規格做適當縮減，并包含 RAM、ROM、時鐘、定時/計數器等外設，甚至將LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機。

信息資料來源：IT之家

此外，還有MPU和SoC的概念。

MPU（Micro Processor Unit）：微處理器單元，通常代表功能強大的CPU（可理解為增強型的CPU），這種芯片往往是計算機和高端系統的核心。把所有組件小型化到一塊或多塊集成電路里，MCU集成了片上外圍器件而MPU沒有集成片上外圍器件。

SoC（System on Chip）：片上系統，是指將多個電子系統集成到單一芯片上，其可以處理數字信號、模擬信號甚至混合信號，常應用在嵌入式系統中。SoC是系統級芯片，同時具有MCU高度集成化和MPU超強計算能力的特點，即擁有內置RAM和ROM的同時又像MPU那樣強大。SoC可以存放并運行系統級別的代碼，即可以運行操作系統（以Linux OS為主）。

MCU產品系列等相關情況；信息資料來源：華大半導體，招商證券研究所

根據MCU位數（即MCU每次處理數據的寬度，或者總線及數據暫存器的寬度），不同位數的MCU被應用在不同的工商業場景之中。其中8位MCU市場地位穩固，32位MCU解決復雜場景問題。

MCU的四個分類標準

MCU的廣泛應用源自8位時代，8位MCU具有功耗低、成本低、使用便捷等優點，廣泛應用于消費、工業控制、家電和汽車等領域。16位產品性能不及32位，性價比不如8位MCU，市場份額有被擠壓的趨勢。32位MCU相比16位具有更強的運算能力，可以滿足當下大多數嵌入式場景的需求，且目前32位MCU的成本逐漸接近8位 MCU，導致32位MCU的市場占比最大。

MCU應用場景；信息資料來源：半導體行業觀察

2020年中國通用型MCU市場規模占比中，32位占比54%，8位占比43%，4位占比2%，16位占比1%。32位和8位占據市場主流，且未來 32 位產品占比預計仍將不斷提高。

按照程序指令和數據是否位于相同的存儲地址，可將MCU分為馮諾依曼結構和哈佛結構。馮諾依曼結構又稱為普林斯頓結構，將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起，同時存儲器與中央處理器分開。哈佛結構將程序指令和數據分開存儲，中央處理器首先讀取指令存儲器中的指令，再讀取數據存儲器中相應的數據，程序指令和數據指令可以有不同的數據寬度，通常具有較高的執行效率。

MCU的兩種存儲器結構分類；信息資料來源：《單片機原理與應用》

MCU的指令系統分類；信息資料來源：《單片機原理與應用》

CISC和RISC指令集系統是目前主要的兩種MCU指令系統。CISC指令能力強，但CPU復雜度較高，RISC指令較為固定，優化了編譯流程。CISC（復雜指令集）的指令格式和指令大小不固定，每條指令按照規范設計為最合適的格式和大小，每條指令執行的時間不一樣，以此來追求更強的處理能力。RISC（精簡指令集）的指令長度是固定的，并且采取流水線的概念，將處理過程劃分為多個階段，每個時鐘周期可以執行一條指令，執行部分并行處理。

按照自身產品應用領域可以分為通用型MCU和專用型MCU公司。通用型MCU是不針對特定應用的，用戶可根據自身需求進行相應開發來滿足特殊需求。專用型MCU秉承“MCU+特定組件”的形式，旨在滿足特定場景提出的專有需求。

通用型MCU是指具有MCU的基本組成，但是將MCU中可利用的資源（包括RAM、ROM、串并行接口等）全部提供給用戶，不是為了某種專門用途設計的。專用型MCU是指按照具體用途而專門設計的MCU，通常會在MCU內集成具有特定功能的硬件單元，比如數字信號處理單元、藍牙協議棧等。

STM32系列是典型的通用型MCU代表，STM32的17個子系列，上千款產品可以滿足各個層級的開發者需求，針對高性能、主流、超低功耗和無線4大領域，既可用于先進的智能神經網絡處理、語音音頻識別、無線互連等高級場景，也可用于圖像用戶接口、電機控制、安全芯片以及USB Type-C快充等常見生活場景。廣泛應用場景催生了眾多型號的MCU產品，通用型MCU的出現降低了產品研發和產品選型的難度，有利于快速研制出符合需求的終端產品類型。

針對電機類MCU，是專用型MCU典型之一。電機類MCU，需要增加數字信號處理單元，將傳感器搜集到的外界信號進行梳理，進而輸入相應的指令。

此外，如對于有無線連接需求的MCU，會在MCU內集成Wi-Fi以及藍牙模塊來滿足無線通信需求；對于溫度傳感裝置，通常會在MCU內增加對于溫度信號處理的數模轉換器等。隨著物聯網的發展，基于場景化的應用層出不窮，需要MCU針對特定應用有更強的應對能力，催生更多專用型MCU需求。樂鑫科技的ESP32 MCU集成Wi-Fi和藍牙功能，與外部DSP結合使用，功能豐富且極具成本效益。

內程序構架方面，MCU的芯片架構經歷4代變遷，ARM為目前主流架構，已形成完整的生態系統。

ARM架構實現了標準化，為設計平臺提供了代碼兼容性和軟件兼容性，促使主要廠商紛紛遷移到32位MCU產品開發，成熟的架構迅速替代各家自定義架構，成為目前主流架構，全球前十大MCU廠商32位產品均有導入ARM架構。據軟銀數據，ARM處理器逐步占領全球手機市場，市占率高達90%以上。

ARM公司將Cortex系列細分為三大類，包括A系列、R系列和M系列。在不同應用領域具體內核不同，A系列主要用于復雜的電腦應用，比如手機、服務器等；R系列主要用于實時系統；最早集成到芯片級的是Cortex-M系列，主要面向各類嵌入式應用的MCU。

ARM Cortex-M各系列介紹；信息資料來源：電子創新網

下游客戶MCU產品開發流程；信息資料來源：《半導體情報》

MCU芯片需要通過硬件設計和軟件設計，最終實現商用化產品開發。下游廠商需要根據自身產品特點，進行系統設計，包括硬件和軟件設計。硬件設計指的是選擇滿足系統要求的 MCU 芯片和其它電子元器件，并進行電路設計等。

對于軟件設計：1）輸入源代碼，通常是借助 IDE（集成開發環境），用編程語言編寫代碼；2）進行代碼編譯，確保代碼符合語法規則；3）利用仿真系統調試程序，在生成實際電路板之前，用仿真軟件進行系統仿真，避免資源浪費。在軟硬件設計完成后，根據電路原理圖生產PCB板，將MCU芯片及其它電子器件焊接在電路板上，進行系統聯調，直到最后功能無誤。

MCU的生態環境；信息資料來源：環球表計

2021年8月26日，在由全球電子技術領域知名媒體Aspencore主辦的“全球MCU生態發展大會”中，國內MCU頭部企業，如安謀科技、兆易創新、極海、國民技術、華大半導體和靈動微等均出席，并表達了自己對IoT設備未來發展趨勢、ARM Cortex-M架構、產品系列以及發展方向的觀點，并作詳細的主題演講。

綜合我國頭部企業的觀點，全球及中國MCU市場的規模將穩步增長，并且國產MCU替代將迎來發展的黃金時代。

《電子工程專輯》主分析師Steve Gu在大會中演講嘉賓，并發表國產 MCU 廠商及市場趨勢分析報告主題演講。

根據Steve Gu的觀點，目前全球MCU市場規模約為150至200億美元，且在2021至2024年間，將以6.08%的CAGR（年復合增長率）增長至185億美元，平均價格（ASP，Average Selling Price）在0.63至0.64美元。中國市場是其中最重要的組成部分，目前市場規模在250至300億元（約合38至46億美元，202年市場規模為268.8億人民幣）之間。在2020至2022年間，將以8.99%的CAGR增長。

從發展動力以及發展方向上，全球市場未來MCU設計的6個發展方向為：更加智能、更強算力、更低功耗、更加安全、無線連接、更小尺寸。

據IC Insights數據顯示，全球MCU市場中，傳統半導體廠商占據MCU市場大頭。據英飛凌官網數據，2020年全球MCU廠商市場份額占比前三位分別是瑞薩電子、恩智浦和英飛凌，歐美及日韓系廠商在全球MCU市場份額占據絕對優勢。

摩根士丹利（Morgan Stanley）的亞太大中華區半導體產業研究團隊觀點認為，2021年將成為中國MCU市場的一個轉折點。該團隊認為，中國的MCU本土化企業生產需求增長率將大幅提升：從2017至2020年的年均5%，加速以20-25%的年均增長率至2025年。綜合來看，中國MCU企業的總體有效市場（Total Available Market，TAM）將從2020年的3億美元增長至2025年的20億美元（CAGR=44%）。

在經歷前期發展后，中國MCU企業在技術、生態系統和產量上在不斷走向國際成熟水平。在2020年爆發的全球性新冠疫情，反而給中國MCU企業提供了機會。

由于中國在新冠疫情中率先控制疫情并開始復蘇經濟，在其他主要芯片生產國停產的同時，中國MCU企業有足夠的時間窗口去填補中低至部分中高端全球市場份額。

下面2個表格為上圖出現的這些公司的英文對照：

目前全球MCU主要的應用市場是汽車電子、工控/醫療、計算機和消費電子四大領域。根據IC Insights數據，2019年汽車電子占比總市場規模高達33%，是MCU的第一大應用市場，同時，工控、計算機和消費電子占比分別為 25%、23%、11%。

車規級MCU在新能源汽車中的應用

車規級應用之所以會成為全球MCU的第一大需求來源，最主要的還是新能源汽車的快速發展。

雖然在傳統燃油車的半導體器件中，MCU價值量占比最高，約為1/3。但是新能源汽車中半導體器件價值量更大，半導體用量遠超過傳統燃油車，MCU價值量僅次于功率半導體。

汽車中所使用到的 MCU；信息資料來源：瑞薩電子

根據市場調研數據顯示，數據顯示，傳統燃油車的MCU應用占比例最高，比重達23%；純電動車的MCU應用率僅次于功率半導體，比重達11%。相比于傳統燃油車，新能源車載整車熱管理系統、照明系統、電機驅動系統、充電逆變系統、電池管理系統、車身控制和車載娛樂系統中都需要用到MCU。

從目前的全球“缺芯”潮來看，盡管目前MCU（功能芯片）、MLCC（片式多層陶瓷電容器）、電阻、閃存、加速計、轉換器、調節器等這些汽車相關元器件，均受到了半導體供應短缺的影響，但相對而言，MCU短缺對汽車生產的影響最大，也是造成大多數車輛和零部件停產的主要原因。

就目前的市場規模而言，全球車規級MCU的頭部效應非常集中：2020年全球車用MCU市場份額占比前五名分別為瑞薩、恩智浦、英飛凌、德州儀器和微芯，CR5占比合計達86.6%。車用MCU主要使用8位和32位產品。

座椅調節、車窗升降和反光鏡控制等各種低階控制需要用到MCU。在MCU 運用到汽車電子控制系統后，座椅調節可借助MCU實現更為精準便捷的多方向控制，主駕駛亦可控制前后四個位置的車窗，同時由于不同駕駛者的身姿體態區別，可借助主駕駛位的按鈕實現對于雙側反光鏡的精準調節。

電子助力方向盤和自動駐車等動力傳動系統需要MCU。將MCU運用到汽車電子控制裝置，將有效的實現“機電結合”，實現對發動機、底盤、車身的電子控制。具體應用包括電子動力轉向、電子手剎、電子燃油噴射系統、電子控制懸架和電子控制自動變速器等。

高級駕駛輔助系統（ADAS）及先進娛樂影音設備等需要處理能力更強的高階MCU。ADAS包括前車防撞預警系統、環視泊車輔助系統、車道偏離警告等功能，汽車先進功能的增多加大了高階MCU的使用量。以特斯拉為代表的新造車廠商顛覆傳統，將傳統包括眾多按鍵和旋鈕的中控臺融合到一塊大屏幕上，以及融合車內空調控制等功能，同時為車內人員提供更為暢快的影音視覺體驗，液晶儀表盤也逐漸代替傳統指針式儀表盤，這些改進將提升32位MCU的使用量。

新能源車新增電池管理和電機驅動等系統，對單車MCU帶來增量需求。在電動汽車應用中，主要由電池為電機提供動力，為了滿足交流電機負載的嚴苛要求，內部電池組電壓不低于800V，一種常見的設計方法是采用分布式電池組系統，通過在不同的PCB上連接多個高精度電池監控器，支持包含多節電池的電池組，該部分的MCU需求量會隨著使用電池模組數目的增多而提升。

工業控制市場規模穩步增長，對應的工控MCU市場需求較為穩定。工控是MCU僅次于汽車類的第二大應用市場，產品主要用于電機控制，儀器儀表，低壓配電，電動工具，工業機器人等應用場景，主要用于電機控制運算，數據采集控制等功能。工業控制是指利用電子電氣、機械、軟件等組合實現工廠自動化控制，主要是利用計算機技術、微電子器件以及電氣設備，力圖使工業生產制造更加自動化、效率化和精確化，并具有可控性和可視性。

工業自動化有眾多控制需求產生，MCU是工控系統的重要部分。MCU 所支持的整合數字信號處理功能、更強大的I/O控制、網絡通信以及觸控功能都可以促進生產過程智能化。

2009-2023年我國工業自動化市場規模及增速情況；信息資料來源：中國工控網預測

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出發展戰略性新興產業，加快壯大新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環保以及航空航天、海洋裝備等產業。智能電機及驅控系統領域的高端產品及技術被外企壟斷，屬于國內工業4.0“卡脖子”領域，相關瓶頸亟待突破，進口替代前景巨大。

據中國工控網數據，2020年，我國工業自動化產品+服務市場規模達到2,057億元，同比增長9.9%。伴隨供給側改革進入后周期，我國相關機構預計，2021年之后市場需求將逐步回調企穩， 2023年市場規模將達到2,532億元。國內工業機器人產量從2018年的14.77萬套增長至2020年的23.71萬套，復合增長率為26.70%。

另據根據市場調查機構Reportlinker的數據，全球工業控制與工廠自動化市場規模預計將從2018年的1,600億美元增長至2024年的2,695億美元，年均復合增長率將達到9.08%。據Prismark預計，2019-2023年全球工業控制市場規模將從2,310億美元增長至2,599億美元，CAGR為2.99%。全球范圍內工業自動化趨勢將大幅提升各行業對工業機器人的需求。

工業上常見的直流電機需要1個MCU進行控制。電機是工業控制領域常見的構成部分，很多機械的運作都需要借助電機實現精準控制。直流電機，包括有刷電機BLDC、無刷電機BLDC、步進電機三類（BLDC，Brushless Direct Current Motor）。直流無刷電機轉矩密度高，適用于無人機、機器人吸塵器等眾多產品。

據恩智浦官網資料，1個三相直流無刷電機需要1個KV1xMCU進行控制，可以實現閉環速度控制和動態電機電流限制。據GrandView Research預測，全球BLDC電機市場規模將從2020年的173億美元增長至2027年的272億美元，2020-2027年CAGR為6.7%，據Frost&Sulivan預測，2018-2023年中國BLDC電機市場規模CAGR為15%，中國市場超過全球市場的增長速度。

有刷直流電機和無刷直流電機的區別在于有無電刷和換向器。

有刷電機繞組和換向器旋轉，主磁極（定子）和電刷固定，直流電源經電刷加到轉子繞組上，固定電刷和旋轉換向器的作用就是每旋轉180度是電流改變方向，形成繞組電流方向的交替性變化。

無刷直流電動機的轉子由永久磁鋼構成，圓周設有多對磁極，繞組繞制在定子上，當接通直流電源時，電源為定子繞組供電，磁鋼受到定子磁場的作用而產生轉矩并旋轉。而在直流電和沒有換向器的情況下如何實現轉子的旋轉，這就需要磁感應傳感器，通常采用霍爾元件。霍爾元件通過檢測磁場變化傳遞信號，從而改變電流方向，使轉子持續旋轉。

同步電機：交流電機中所分的同步和異步就是指定子繞組產生的旋轉磁場和轉子自身旋轉的同步性和異步性，而這個旋轉磁場只能由交流電產生，因此交流電機分為同步電機和異步電機，兩者的工作原理是不同的。

同步電機的工作原理是，定子是對稱的三相繞組（也稱電樞繞組），接到三相交流電源上，便有三相對稱電流流過而在空間形成旋轉磁場。轉子是永磁體，或者是電勵磁繞組，勵磁繞組接入直流電源后，就有電流流過并產生大小和極性不變的恒定磁場。從而形成定子磁場和轉子同方向、同轉速旋轉。

異步電機：區別于同步電機，異步電機中磁場和轉子的旋轉不是同步的，而是轉子由磁場旋轉切割磁感線帶動旋轉的，因此轉子的轉動滯后于磁場的轉動，正是由于轉子旋轉是來自于感應磁場的變化，因此異步電機也稱作感應電機。

異步電機的定子與同步電機相同，都是接上三相交流電源的繞組，可以產生旋轉磁場，當然也可以是對稱的單相電源，但轉子與同步電機不同，是閉合線圈，工作原理就是磁場的旋轉使得閉合線圈切割磁感線產生電流，進而受到磁場力發生旋轉。為了保證轉速的穩定，一般閉合線圈采用鼠籠式結構。

智能電表的核心是MCU，該MCU通過對用戶的供電電壓和電流的實時采樣，完成計量、顯示、信息保存、交換和控制等功能。智能水表及燃氣表也需要MCU完成實時計量，但水表和氣表內芯片對功耗要求較高，通常使用低功耗MCU。

智能電表內部MCU工作原理

智能表類產品存在更換周期，表計類MCU年均消耗可望達上億顆。中國國家電網的智能電表在2019年開始集中照標，2014-2015年逐步達到招標量高點，但是智能電表的使用壽命一般在10年左右，早期投入的智能電表陸續進入更換周期，2018年開始國網的招標量出現回升。據國家電網數據，2020年，國網招標量達到5,221.7萬只。考慮到全球范圍內的智能電表、水表和氣表的安裝更換，表計類產品每年消耗MCU有望達到上億顆。

2017-2020年國家電網智能電表招標量及同比

變頻器是應用廣泛的電力控制設備，常用MCU作為主控芯片。變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器通常會使用MCU作為主控芯片，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，同時還有過流、過壓、過載保護等功能。變頻器的應用包括：1）變頻節能，比如恒壓供水、中央空調和各類風機等；2）工業自動化，比如電梯的自動控制、玻璃窯攪拌、汽車生產線等；3）機械設備控制領域，比如傳送、起重、擠壓和機床等。

逆變器是把直流轉換成交流的變壓器，也需要MCU作為主控芯片。逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電（比如220V交流電）的轉換器。逆變器內的MCU控制電壓變化，廣泛應用于空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、洗衣機、抽油煙機、冰箱、風扇等。

市場認為家電領域的智能化和變頻化，將為MCU提供一個更大的增量市場。智慧家居帶動家電MCU升級，32位MCU控制系統助力設備聯網及高階功能。

根據產業數據顯示，2019年中國家電的產能占全球的近60%，僅內銷白電的MCU需求就達到4.5億顆。2020年國內疫情控制水平和產能開工率領先全球，結合自主品牌出口逐步受到認可，家電出口迎來高景氣。根據中國家用電器協會統計，2020年中國家電行業出口額達837億美金，同比+18%。市場機構展望2021年認為，以美國為代表的海外仍有補庫存需求，家電出口高景氣有望延續。

大家電中MCU主要包括主控MCU、變頻MCU和其他MCU（顯示、觸控等），其中主控MCU占比一半以上，變頻和其他MCU則分別在20%左右；主控MCU市場主要由Renesas和Cypress主導，兩家廠商即占據70%以上份額；而變頻MCU則是Renesas、Cypress和TI三家市占率超過70%。

大家電出貨量未來增長相對有限，但智能化和變頻化趨勢有望提升MCU需求。小家電智能化成為標配，功能多樣性提升單臺設備MCU使用量，新興小家電在出貨量和智能化方面均有不錯的增長空間。

全球MCU部分應用領域出貨量拆分及市場情況概述

家電內置運算性能更強的高階MCU，結合多種外設帶領家電緊隨IoT趨勢。以意法半導體的STM32H7X3系列為例，該系列為ARM Cortex-M7內核，在智能家電顯示控制板的系統架構中，ITCM和DTCM主要放置常用代碼；實時控制部分通過SDMMC和傳統通訊接口，進行傳感器以及馬達驅動控制，在執行上實現了真正的零等待過程，同時外接一個RGB顯示屏將電飯煲的實時處理過程可視化。

拓展知識：