变频器是应用广泛的电力控制设备，常用 MCU 作为主控芯片。变频器是应用变频技术 与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。 变频器通常会使用 MCU 作为主控芯片，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电 压，同时还有过流、过压、过载保护等功能。变频器的应用包括：

1）变频节能，比如 恒压供水、中央空调和各类风机等；

2）工业自动化，比如电梯的自动控制、玻璃窑搅 拌、汽车生产线等；

3）机械设备控制领域，比如传送、起重、挤压和机床等。

逆变器是把直流转换成交流的变压器，也需要 MCU 作为主控芯片。逆变器是把直流电 能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电（比如 220V 交流电）的转换器。 逆变器内的 MCU 控制电压变化，广泛应用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、 缝纫机、洗衣机、抽油烟机、冰箱、风扇等。

工控 MCU 市场需求较为稳定，工业控制市场规模稳步增长。工业控制是指利用电子电 气、机械、软件等组合实现工厂自动化控制，主要是利用计算机技术、微电子器件以及 电气设备，力图使工业生产制造更加自动化、效率化和精确化，并具有可控性和可视性。 据 Prismark 预计，2019-2023 年全球工业控制市场规模将从 2310 亿美元增长至 2599 亿美元，CAGR 为 2.99%。随着工业应用市场对于控制系统提出更多新需求，MCU 等 微电子器件作为智能工控的基础，将得到稳步发展。

3、家电：智能化和变频化带来 MCU 增量市场

家电市场主要分为大家电和小家电，大家电是指以空调、冰箱和洗衣机为主的白色家电， 小家电主要是指以家居和厨卫等应用为目的的家用电器，包括豆浆机、破壁机、电磁炉、 电风扇、电吹风等日用电器。大家电出货量未来增长相对有限，但智能化和变频化趋势 有望提升 MCU 需求；新兴小家电在出货量和智能化方面均有不错的增长空间。

智慧家居带动家电 MCU 升级，32 位 MCU 控制系统助力设备联网及高阶功能。以传统 冰箱为例，过去冰箱大都仅区分为上下两个空间，即冷藏室和冷冻室，MCU 需要完成 的功能仅仅是控制两个储物空间达到预先设定的温度即可。随着人们对生活品质追求的提高以及家电行业制造技术的进步，当下的冰箱已经迈向智能化发展时代，开辟多个储 物空间，并可通过设置实现速冻、保鲜等特殊功能。在家用双开门云冰箱中，运用 32 位 MCU 作为控制主体，通过外接模块或按键，实现温度调节、Wi-Fi 连接、智能显示 等功能。家电应用场景的智能化，以及需求多样化，对家电 MCU 提出更高的要求，也 进一步促进了各类 MCU 在家电领域的应用。

小家电智能化成为标配，功能多样性提升单台设备 MCU 使用量。传统电磁炉 MCU 主 要是需要满足按键控制的功能，锅灶联动式电磁炉具有电磁炉主控 MCU 和锅盖主控 MCU，锅盖 MCU 可借助温度检测和泡沫检测进行智能检测和调整，达到无需看管的目 的。对于空气净化器，可用一个 8 位 MCU 控制出风系统，同时加一个 32 位 MCU 达 到检测外界光线、湿度、粉尘以及机身倾斜等功能。小家电逐步迈向智能化阶段，感知 能力和控制处理能力升级有望带动单台设备 MCU 使用量提升。

家电内置运算性能更强的高阶 MCU，结合多种外设带领家电紧随 IoT 趋势。以意法半 导体的 STM32H7X3 系列为例，该系列为 ARM Cortex-M7 内核，在智能家电显示控制 板的系统架构中，ITCM 和 DTCM 主要放置常用代码；实时控制部分通过 SDMMC 和 传统通讯接口，进行传感器以及马达驱动控制，在执行上实现了真正的零等待过程，同 时外接一个 RGB 显示屏将电饭煲的实时处理过程可视化。

大家电 MCU 市场规模较为稳定，变频化趋势带来 MCU 产品结构升级。据国家统计局 和产业在线数据，2019 年中国空调产量为 2.19 亿台，其中变频空调产量 0.69 亿台， 占比 32%，2013-2019 年中国空调产量 CAGR 为 7.4%。2019 年冰箱和洗衣机销量合 计为 1.44 亿台，其中变频冰箱和洗衣机合计销量 0.46 亿台，占比 32%，2012-2019 年冰箱和洗衣机销量 CAGR 为 1.36%，增速较缓。从变频占比来看，2017-2019 年中 国变频空调产量占比迈上 30%的台阶，变频冰箱和洗衣机占比逐年增大，变频化趋势 下大家电变频 MCU 比例也随之上升。

小家电市场规模稳定增长，叠加智能化趋势带来高性能 MCU 增量空间。据前瞻产业研 究院数据，2021 年中国小家电市场规模预计为 5127 亿元，2012-2023 年中国小家电 市场规模 CAGR 预计为 13%，市场规模稳定增长。微波炉、电饭煲和电风扇等小家电 是较为成熟的市场，传统小家电在智能化升级过程中有望采用更高级的 MCU 来实现更 复杂的功能，传统小家电的 MCU 需求较为稳定。对于榨汁机、豆浆机等新兴小家电， 受人们健康生活理念的影响，新兴小家电出货量有望增长，智能化趋势带来 MCU 增量。

4、泛消费：传统消费相对稳定，消费医疗等带来增量需求

泛消费大类包括消费电子等常见产品，其中消费电子包括手机、电脑、可穿戴设备等电 子产品，一般 MCU 会用于主控、触控和无线连接等功能。

智能手机：NFC、触控等功能需要搭配 MCU。例如，苹果 11 Pro Max 内配备 1 颗意 法半导体 MCU 用于支持 NFC 功能。据集微网信息，iPhone 11 Pro Max 内包含 1 颗意 法半导体 ST33G1M2 MCU，据意法半导体介绍，ST33G1M2 既可集成在 NFC 通用集 成电路卡模块内，处理手机支付以及 SIM 卡应用和用户数据存储任务，又可用作 NFC 智能手机的专用嵌入式安全芯片，表明智能手机内也会配备 MCU 完成一定的辅助功能。 触控和指纹等模组内也会用到 MCU。

据 IDC 统计数据，全球智能手机全年出货量较为稳定，2016-2020 年全球智能手机出 货量 CAGR 为-3.23%，受到 5G 建设的带动，全球智能手机 5G 化普及加快，全球智 能手机年均出货量维持在 13 亿左右，市场规模较为稳定。

电脑键盘鼠标和平板电脑内部也需要 MCU，年均 MCU 需求预计超过 5 亿颗。每台电 脑都会配置相应的键盘和鼠标，键盘和鼠标的控制也需要 MCU 参与。平板电脑与手机 类似，内部也需要 MCU 芯片。据 IDC 数据，2020 年由于疫情的原因，PC 和平板电脑 的出货量较正常年份增幅较大，分别出货 3.03 亿台和 1.64 亿台，按照正常年份的水平 来估计，预计全球电脑相关产品和平板电脑每年消耗的 MCU 将超过 5 亿颗。

TWS：充电盒配备 1 颗 MCU 用做主控芯片，无线耳机里面暂未配备 MCU。根据快科 技网站的拆解图来看，苹果 Airpods 型号的 TWS 耳机充电盒内配备了 1 颗 ST L072Z16D 的 MCU，用来实现管理电池信息、保证充电仓与耳机的通信、耳机配对等 功能，监控锂电池的工作状态和霍尔开关的闭合状态，还需要负责系统中其他 IC 的使 用，控制电源 IC 的输出，实现对 TWS 耳机的充电，目前多数 TWS 的耳机部分暂未配 备 MCU。根据与非网信息，华为 FreeBuds Pro 充电盒内的核心芯片是 1 颗国民技术 的 N32G4FR MCU，该 MCU 不仅可作为通用型 MCU，还支持市场主流半导体指纹和 光学传感器，同时内部集成了多种密码算法硬件加速引擎。

全球 TWS 出货量增速高于 Airpods 系列出货量增速，非苹果系 TWS 占比逐步提升。 据 DIGITIMES 数据，2020 年全球 TWS 耳机出货量为 1.84 亿副，其中 Airpods 系列出 货量为 0.87 亿副，2018-2020 年全球 TWS 耳机出货量 CAGR 为 73.47%，高于 Airpods 系列的 CAGR（47.16%），并且 Airpods 系列出货量占全球 TWS 耳机出货量的比例从 2018 年的 68.95%降为 42.10%，非苹果系 TWS 占比逐步提升。