2021年12月23日,AITO问界M5正式发布。该车型搭载华为智能驾驶辅助系统、HarmonyOS智能座舱系统、DriveONE纯电驱增程平台,集中体现了华为在智能驾驶、智能座舱、三电系统等领域的综合硬实力。
作为首款搭载华为HarmonyOS智能座舱的车型,AITO问界M5的问世再次引发了市场对汽车智能化的关注。智能化的推动下,当前汽车行业正由传统制造向科技制造转型,不断升级的智能驾驶与不断丰富的座舱体验,逐步将汽车发展为人们的“第三生活空间”。我们认为,汽车产业链在智能化趋势下面临重塑,而国产厂商在产业链的各个环节均存在扩大市场占有率的契机,我们建议投资者持续关注智能汽车产业链。
摘要
“智能网联”是汽车科技转型的长期主线。在汽车转型趋势中,“电动化”受政策、环保的推动趋势已然确立;我们认为值此之际,技术越发成熟、政策越发明朗的“智能化、网联化”有望接续电动化趋势开启汽车转型“下半场”。
智能网联在汽车上具体体现为智能驾驶与智能座舱。1)智能驾驶目前现状是“水平较低、增速较快”。根据高工智能汽车,2021年1-11月,L2级别自动驾驶累计渗透率仅18.61%,但增速高达78.33%。我们认为随着智能驾驶算法不断完善、汽车环境感知能力不断提升,商用化进程有望快速推进;2)智能座舱与智能手机路线类似,搭载率率先提升。根据高工智能汽车,截至1H21智能座舱新车搭载量同比增长97.88%,呈现高速增长态势。3)智能化水平在新能源汽车与传统燃油车间呈现较大差异,新能源汽车智能化进程更快。以数字座舱为例,2021年1-11月,纯电、插混数字座舱前装搭载率分别超过40%、60%,而燃油车仅约为10%。我们认为,智能网联在燃油车上的渗透空间仍然较大,在长期仍有发展潜力。
汽车智能化转型涉及产业链广泛,蕴藏着丰富的产业链机会。智能化趋势开辟了车载激光雷达、域控制器、车载以太网、高速连接器、HUD抬头显示等多个新兴市场,同时也赋予了摄像头、毫米波雷达、汽车芯片、显示屏等传统行业焕发新的生机。每个细分行业中,整车架构集中化趋势推动软硬件解耦,产业链格局被打破、重塑。这一契机中,我们认为中国背靠广阔的汽车市场,凭借优秀的成本管控与就近服务,不断提升技术水平,有望成为智能汽车时代整车制造及零部件的“世界工厂”。
风险
汽车智能化渗透率不及预期,自动驾驶相关政策风险。
正文
汽车变革:科技属性增强,向智能网联方向演进
变局:智能化、网联化进程已经开启
汽车科技属性增强,向智能网联方向演进。1)智能驾驶的商用化进程快速推进,自动驾驶远景可期。当前,随着智能驾驶算法不断完善、汽车环境感知能力不断提升,车载算力亦进一步满足系统复杂性的要求,整车朝着自动驾驶的演进已正式开始,我们预计L3+高级别自动驾驶有望“上车”落地。2)智能座舱是人车交互的关键,直接影响用户的驾乘体验,已成为汽车智能化转型进程中优先“上车”的选择。我们预计,随着AI等技术在车内的落地,座舱将成为人们生活的“第三生活空间”,具备感知、理解和表达能力。
产业:硬件标准化、软件专业化,汽车价值链迎来重塑
迎合汽车智能化、轻量化、可升级的诉求,传统的电子电气架构(E/E架构)面临挑战。随着汽车科技的深度演进,我们预计ECU数量将不断增加,传统的分布式E/E架构将面临车身重量过载、ECU算力相互冗余、维护复杂度提升等问题。
为解决分布式架构问题,“域(Domain)”的概念随之诞生。当前以博世为代表的观点将汽车E/E架构分为五个部分:动力域、底盘域、车身域、信息娱乐域和智能驾驶域。在每个域中,将不同控制器上的功能集成在一个“域控制器”上,从而轻量化控制器和线束,并更好地使算力协同。我们认为长远来看,E/E架构或将沿着跨域融合、中央计算式方向演进,最终统一受中央计算机调配。
图表:整车电子电气架构向集中化方向演进
资料来源:博世官网,中金公司研究部
E/E架构集中化过程中,软硬件解耦成为未来趋势。我们认为所谓的“软硬件解耦”,在物理上体现为“软件与硬件的解绑”,但价值上体现为“硬件标准化、软件专业化”。我们认为这一变革趋势将深化产业链价值分配变革。
图表:汽车产业链价值分布重塑
资料来源:罗兰贝格,中金公司研究部
机遇:国产化替代有望扭转产业链区域分布
伴随开发周期缩短,主机厂对于就近的密切配合及快速迭代能力需求提升。我们预计经过2020年疫情压力测试,国产汽车电子供应商有望共同赢得更多份额,长期有望合力突破更多合资、外资主机厂。
图表:中国企业在汽车产业链全面布局
资料来源:公司官网,中金公司研究部;注:此图为不完全列举,截至2021年
智能驾驶:市场格局未定,产业链仍存变数
智能驾驶,我们现在站在哪里?
不惧缺芯影响,L2等级智能驾驶搭载率保持向上态势。根据高工智能汽车数据,2021年前11月前装L2级别ADAS新车上险量累计为338.51万辆,较去年同期增长78.33%;L2级别ADAS渗透率累计达到18.61%,6-11月L2当月渗透率均超过20%。
我们站在了L2向L3+级别智能驾驶升级的档口。2020年6月联合国通过了“UN-R157法规”,是全球首个针对L3级别智能驾驶、具有约束力的国际法规。2021年12月德国KBA落地该法规,奔驰成为欧洲首家被允许量产L3级别自动驾驶的车企,其旗下S级、EQS两款车型将率先搭载L3级别自动驾驶上市[1]。我们认为,政策意义上L3自动驾驶量产车型的出现,意味着我们真正站在了向L3级别自动驾驶升级的档口。
图表:2021年L2级别ADAS当月渗透率不断上升
资料来源:高工智能汽车,中金公司研究部
感知层:需求伴智能化水涨船高,各环节均有望国产突破
智能驾驶首先需要通过各类传感器捕捉行车周身信息,为后续计算处理提供原始数据。我们认为,各类车载传感器之间尚不存在“孰更完美、谁替代谁”的方案,它们在成本、环境、探测距离、精度等不同维度相互补充。
图表:不同环境监测传感器特性对比
资料来源:OFweek,中金公司研究部
图表:部分车型车载传感器配置(截至2021年)
资料来源:亿欧智库,中金公司研究部;注:不包括车内摄像头,多目摄像头算作多个摄像头
车载摄像头:自动驾驶之眼,部署迎来量速齐升
车载摄像头是ADAS系统中最为常见的传感器之一。我们认为,伴随汽车智能化渗透率提升以及整车架构集中化演进,车载摄像头市场将呈现两个特征:
单车搭载量逐步提升
汽车智能化驱动单车搭载的摄像头数量逐步提升。以北汽极狐阿尔法S华为HI版为例,基于华为MDC 810智能驾驶计算平台,全车共搭载了13颗摄像头、6颗毫米波雷达、3颗激光雷达和12个超声传感器,其中13颗摄像头包括9颗ADS摄像头以及4颗环视摄像头,可实现高速公路、城市道路、代客泊车等L3-L4高等级自动驾驶功能。
采集单元与计算单元逐步剥离
传统摄像头方案需实现图像采集与视觉处理两大功能。以BMW X5采用的采孚S-Cam4三目摄像头为例,该款摄像头基于豪威的CMOS图像传感器实现图像采集功能,视觉处理功能则通过Mobileye的EyeQ4处理器实现;此外,摄像头主板上还配置了一个32位的MCU和2个存储器。
而特斯拉的摄像头方案剥离了计算功能、只做图像采集,并未配置处理SoC、MCU等计算功能模块——图像处理功能则交给Autopilot控制器完成。根据SystemPlus数据,基于传统方案的采孚S-Cam4三目摄像头的总成本约为165美元,而特斯拉的三目摄像头总成本约为65美元,相比传统方案减少了约60%。
图表:特斯拉三目前视摄像头与采孚三目前视摄像头的对比
资料来源:SystemPlus,中金公司研究部;注:成本估测采用SystemPlus数据,时间为2020年底
毫米波雷达:自动驾驶之耳,4D雷达蓄势待发
毫米波雷达是使用天线发射毫米波(波长1-10mm),通过处理回波测得汽车与探测目标的相对距离、速度、角度及运动方向等信息的传感器。
因具有全天候全天时、精确度较高、体积小、性价比高等特性,毫米波雷达在ADAS系统中应用较为成熟;且伴随多颗雷达配置方案(如3R、5R)的渗透,其搭载量仍处于高速增长态势。根据高工智能汽车,2021年1-8月国内新车前装标配毫米波雷达中,前向雷达与角雷达搭载量分别达到432.7万颗(同比增长42.3%)与379.57万颗(同比增长66.38%),渗透率分别达到32.8%(同比提升5 ppt)与28.82%(同比提升19 ppt)。
4D成像毫米波雷达相对传统雷达增加高度信息,是毫米波雷达发展的新方向。4D雷达仍是蓝海市场,初创企业层出不穷,如Oculii、Arbe、Vayyar等。国内厂商也逐步加入与国际企业的竞争中,在4D雷达领域实现量产突破。2021年4月华为在上海车展前夕发布了高分辨率4D成像雷达,采用12T24R超大天线阵列;森思泰克已推出STA77-6、STA77-8两款高分辨远程4D成像雷达,并取得了头部车企的项目定点。我们认为,目前部分4D成像雷达已进入小批量样品阶段,大陆、采埃孚、Oculii等厂商已实现4D雷达量产,2021年是4D雷达市场化量产元年。
图表:Autoroad毫米波雷达360°感知方案
资料来源:Autoroad行易道官网,中金公司研究部
图表:4D雷达可探测物体水平及高度信息
资料来源:NXP官网,中金公司研究部
激光雷达:自动驾驶最后一块拼图
激光雷达精度优势显著,L3+高等级自动驾驶标配激光雷达成为业内共识。伴随智能驾驶等级的提升,搭载激光雷达的量产车型将于2021至2023年密集上市。
图表:部分搭载激光雷达车型上市时间表
资料来源:佐思汽研,盖世汽研,半导体行业观察,中金公司研究部
从上表的梳理不难看出,搭载激光雷达的车型售价普遍在20万元以上,这揭示了激光雷达当前的核心痛点——“贵”。激光雷达由发射模块、接收模块、扫描模块以及处理模块构成,依赖精密制造和高端元器件,前期研发投入较大、生产制造成本高昂;目前L3+高级别自动驾驶处于导入初期,尚不具备规模量产条件,成本无法被摊薄,导致激光雷达价格仍高于其他传感器。结合我们的草根调研,我们预计当前可量产激光雷达的平均价格约1,000美元;而根据盖世汽研调查显示,如果激光雷达要大规模装车,64%的车企接受的价格在1,000元人民币以下,当前激光雷达价格离规模量产仍有一定距离。高端车型的消费者更强调“科技感”的体验,对价格敏感度较低,我们认为这是激光雷达首先在高端车型落地的主要原因。
但我们同样看到了激光雷达市场两点喜人的趋势:
新厂商入局,推动价格向下。2020年8月,第十二届汽车蓝皮书论坛上,时任华为智能汽车BU总裁王军表示,未来计划将激光雷达成本降至200美元,甚至100美元[2]。2021年9月,索尼发布首款激光雷达传感器芯片IMX459,价格约合人民币835元,有望推动激光雷达成本下降[3]。我们认为,行业竞争促使厂商通过技术进步探寻更低成本方案,同时叠加高级别自动驾驶渗透率提升、规模量产条件逐渐成熟,未来激光雷达成本下探仍有空间。
新产品推出,打开市场空间。2020年,Velodyne推出Velabit LiDAR,该款激光雷达虽性能上较千美元或万美元产品有所简化,但主打小型化、轻量化,可用于多种场景,售价低至100美元。我们认为新型产品在售价与性能之间找到了新的平衡,有望在价格敏感的中低档车型中落地,向L2及更低等级自动驾驶市场渗透,打开新的市场增长点。
图表:部分激光雷达型号销售价格(截至2021年)
资料来源:半导体行业观察,中金公司研究部
我国车载激光雷达厂商具备全球竞争力,速腾聚创、大疆等本土厂商所占份额全球领先。根据Yole Developpement统计,2021年1-11月,全球车载激光雷达领域法雷奥市场占有率名列第一(达28%),而速腾聚创、大疆、图达通、华为、禾赛科技等5家本土厂商合计市场份额约26%,在全球范围内占据较大市场份额。我们认为,中国激光雷达厂商背靠中国广阔的汽车市场,有望直接受益于国内高涨的智能化热情。
图表:全球车载激光雷达领域厂商市场份额(2021年1-11月)
资料来源:Yole,中金公司研究部
决策层:硬件预埋、软件预研,提前布局高等级自动驾驶
智能化的直观体现在于汽车功能的增加。1)传统分布式架构下,由于ECU之间协调性较差,功能的增加需要依靠ECU与相关线束“叠罗汉式”堆叠而实现,汽车重量将难以避免地上升,驱动整车架构向集中化方向演进,集成度更高的SoC芯片与基于SoC芯片所构建的域控制器成为这一阶段的新增需求。2)而功能不断迭代所要求的可扩展性、可升级性,促使软硬件开始解耦,推动电子电气架构由面向信号的架构向面向服务的架构转变(SOA,Service-oriented architecture),软件的重要性大大提升。
自动驾驶域控制器与SoC芯片
自动驾驶域控制器接入各传感器收集的数据,依靠强大的算力平台对其进行分析处理,是域集中式架构下实现智能驾驶功能的直接载体,其核心算力源自一颗或多颗SoC芯片。以华为MDC智能驾驶计算平台为例,该平台通过标准化的传感器接口,实现摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多种传感器接入;且为匹配不同传感器对算力需求的差异,如摄像头数据需要AI算力而激光雷达点云数据依赖CPU算力,MDC平台集成了华为自研的鲲鹏SoC芯片与昇腾SoC芯片,以满足对异构计算能力的需求。伴随智能驾驶等级升级,域控制器所提供的算力也被不断推升。2021年4月,华为发布MDC 810计算平台,算力达400TOPS,可为L4-L5级别自动驾驶提供算力支持。
图表:华为MDC智能驾驶计算平台迭代路线
资料来源:2020年10月《华为MDC智能驾驶计算平台白皮书》,中金公司研究部
图表:主流自动驾驶域控制器平台算力比较(截至2021年)
资料来源:Vehicle,华为官网,中金公司研究部
从算力水平看,英伟达实力水平领先行业;而我国本土厂商,如地平线、黑芝麻、华为已开始向Mobileye、甚至Nvidia发起算力挑战。2021年7月,地平线发布征程5,算力达128TOPS;同月,黑芝麻成功流片华山二号A1000 Pro,算力达106TOPS,可见我国本土厂商在算力层面已逐渐缩小了与国际厂商之间的差距。我们认为,中国本土AI芯片厂商能够就近服务客户、灵活响应需求,且技术水平不断追赶国际头部企业,虽较英伟达仍有较大差距,但在国产替代的背景下有望迎来发展机会。
图表:主流自动驾驶芯片算力比较(截至2021年)
资料来源:Vehicle,中金公司研究部
从落地情况看,随着ADAS等级提升,车企逐渐从传统汽车芯片厂商、Mobileye芯片方案转移,英伟达、高通、华为成为高级自动驾驶的首选方案。在L0-L2级别自动驾驶中,Mobileye仍占有领先份额。根据高工智能汽车数据显示,2021年1-10月视觉方案中Mobileye市占率达37.0%名列第一。而伴随智能化程度提升,对芯片算力要求也随之提高,不少车企开始切换自动驾驶芯片供应商。例如蔚来ET7、ET5以及理想X01将会采用英伟达Orin芯片平台,宝马以及长城WEY切换为高通Snapdragon Ride平台,而奥迪部分车型将与华为展开合作。
图表:部分车企计划切换自动驾驶芯片方案
资料来源:各公司官网,中金公司研究部
自动驾驶软件
算力是“舞台”,算法是“舞功”,消费者最终的体验由“算力×算效×算法”这一公式决定。特斯拉FSD芯片仅72TOPS,走纯视觉路线,但凭借优秀的软件算法能力,仍能实现高等级自动驾驶,足见软件算法在一定程度上可弥补硬件算力的不足。
整体来看,我们认为自动驾驶软件市场商业模式主要有两种,分别对应着不同的市场主体:
纯软件科技企业入局,直接发力L4级别,向下降维布局低等级自动驾驶
百度Apollo是百度旗下自动驾驶领域软件平台,主要面向L4级别的Robotaxi场景。截至2021年9月,百度无人车数量超过500辆,测试里程已超过1600万公里,居全球领先。11月25日“萝卜快跑”(百度Robotaxi服务入口)完成国内首单付费订单,开启Robotaxi业务商业化进程。
L4级别Robotaxi业务与L2级别ASD智驾方案相互促进,持续优化软件能力。我们认为随着萝卜快跑付费模式落地,百度Robotaxi业务变现的商业模式将得以走通。而在L4级别自动驾驶中积累下来的ADAS技术、高精度地图数据可直接复用至L2+级别自动驾驶产品ASD,降低智驾方案开发成本;L2+级别智驾方案的量产装车又能反哺大规模驾驶数据,进一步优化企业整体自动驾驶软件水平。
图表:百度L4级别Robotaxi业务同L2级别智驾业务相互协同
资料来源:IHS Markit,中金公司研究部
主机厂积极弥补软件能力短板,软件持续迭代渐近高级别自动驾驶
软件成为车企除整车销售外新的收入增长点,且目前由“一次性付费”向“分期付费”的趋势已然明显,我们认为这有利于降低车主消费负担,帮助车企吸引更多用户、扩大软件收入。2021年7月,特斯拉推出FSD月度订阅套餐,单月费用为199美元;12月蔚来发布ET5,标配NAD自动驾驶功能,采用“按月开通、按月付费”模式,单月费用为680元。
但根据海外Troy Teslike对特斯拉FSD选装率的跟踪数据,截至2Q21车主为FSD功能付费的意愿低至11.1%,这是否意味着主机厂推出自动驾驶软件包失去意义?我们认为,主机厂除创收外,销售软件的另一重要目的在于积累驾驶数据、加速软件迭代,掌握软件话语权。我们认为可以先通过阶段性的产品快速上量将降成本解决现金流问题,然后依靠数据的积累逐步实现向高级别自动驾驶系统演进,等高等级自动驾驶落地之后,再回头来回收高昂的投资。
不光是新势力,传统车企也已意识到软件的重要性,积极通过设立子公司、建立软件部门以及产业链合作等方式,弥补软件能力短板。
图表:传统车企积极弥补软件短板
资料来源:亿欧智库,赛迪智库,中金公司研究部
智能座舱:感受汽车科技感的第一空间
从华为HarmonyOS看智能座舱
2021年12月23日,由华为“操刀”的AITO问界M5在华为冬季旗舰新品发布会上亮相。AITO问界M5从项目规划、美学设计、智能驾驶、智能座舱、三电系统到后期销售,全环节均由华为主导推进,搭载了华为智能驾驶辅助系统、HarmonyOS智能座舱系统、DriveONE纯电驱增程平台,集中体现了华为在智能驾驶、智能网联、三电系统等领域的综合硬实力。
AITO问界M5是首款搭载华为HarmonyOS智能座舱系统的车型,是华为在汽车领域的里程碑作品。我们通过对华为HarmonyOS智能座舱的介绍,引入对座舱智能化趋势的观察——
图表:AITO问界M5搭载华为HarmonyOS智能座舱系统
资料来源:华为冬季旗舰新品发布会,中金公司研究部
综合来看,华为HarmonyOS智能座舱系统呈现出“功能丰富、人机交互、万物互联”的特点,折射了当前智能座舱的发展脉络。
功能丰富。华为座舱搭载10.4英寸曲面全液晶仪表盘以及15.6英寸智能中控大屏,配合3D渲染能力,实现精细度、丰富度更高的内容呈现;HUD抬头显示、HUAWEI SOUND环绕立体音响系统、Petal Maps高精度地图等,从视、音、行多维度打造座舱科技感;
人机交互。华为语音交互可接受1分钟连续对话、中途插话以及多命令句段,具备分音区识别能力,交互体验触达各位置乘客。汽车A柱配置一颗车内摄像头,可实现3D人脸识别、驾驶员状态监控功能,提示驾驶员安全驾驶;
万物互联。华为手机端、手表端、车端之间可以多端互联,例如导航信息可由车端向移动端转移、音视娱乐由手机端向车端映射。这受益于华为基于微内核的分布式架构,是鸿蒙OS在车端的应用,属于华为座舱独有的体验。
呈现层:科技感的直接展现,AR-HUD有望加速渗透
显示屏:智能化时代下“人机交互”的重要接口
人机交互是智能座舱区别传统座舱的重要差异之一,车载显示屏充当人机交互的接口,我们认为有望率先迎来升级需求。智能座舱将雷达、传感器等装置收集到的信息实时投射于车载显示屏,同时乘员可通过触控、手势或语音等方式与汽车实现交互,车载显示屏在其间扮演交互媒介的角色。为满足副驾、后座对信息娱乐的需求,充分体现座舱时尚与科技感,车载显示屏向多屏化、大屏化、高清化方向,现已成为各大车型宣传座舱智能化的主要卖点之一。
图表:中国车载显示屏尺寸趋势:向大屏化方向发展
资料来源:Omdia,中金公司研究部
图表:车载显示屏分辨率趋势:向高清化方向发展
资料来源:IHS Markit,中金公司研究部;注:数据为IHS Markit预测
图表:部分车型车载显示屏尺寸与分辨率情况(截至2021年)
资料来源:佐思汽研,中金公司研究部
HUD抬头显示:市场拐点已至,国内供应商有望应份额扩张
HUD(Head Up Display,抬头显示)的工作原理是将行车相关信息投射到驾驶员前方的透明介质上,如此可以帮助驾驶员在不低头的情况下同时兼顾路况、仪表盘、导航等重要信息。根据透明介质以及投射信息的不同,HUD可分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD三类。
图表:三类HUD的异同
资料来源:佐思汽研,中金公司研究部
国内HUD前装搭载率仍然较低,但是搭载量持续保持高速增长。据高工智能汽车,1H21我国新车前装标配HUD搭载率仅有5%,仍处于较低水平,我们认为主要原因在于需求尚未被完全发掘,且成本高昂(据佐思汽研,2020年W-HUD均价为250美元左右)。随着座舱智能化不断普及、技术攻关带来成本下降,以及长城、吉利等率先搭载HUD的车企发挥“头雁效应”,我们认为消费者对HUD的接受度与兴趣度有望不断提高,推动HUD加速上车。据高工智能汽车,2020年国内新车HUD搭载量为58.01万台,相较2019年28.51万台同比增长103%。2021年以来,HUD市场延续2020年高增长态势,1H21国内前装标配搭载HUD数量已达74.02万台,进一步实现59%的同比增长。
图表: 新车前装标配HUD搭载率
资料来源:高工智能汽车,中金公司研究部
图表:新车标配搭载HUD上险量情况
资料来源:高工智能汽车,中金公司研究部
当前市场以W-HUD为主;我们认为AR-HUD较W-HUD,信息量、可读性、交互性都更具优势,未来放量可期,虽尚未占据主流,但1H21实现销量突破,国内搭载量5727辆;据盖世汽研预测,至2025年AR-HUD前装市场渗透率有望提升至15%。值得关注的是,长城、吉利、红旗等销量领先的自主品牌,也在稳步推进AR-HUD的部署计划。2021年1月初,长城WEY摩卡发布,成为自主品牌首个前装量产AR-HUD的车型。
图表:2020-25年乘用车HUD前装市场渗透率预测
资料来源:盖世汽研,中金公司研究部
图表:发布AR-HUD的车型
资料来源:智能汽车俱乐部,中金公司研究部
我国HUD市场格局以国外厂商为主导,近年来我国本土厂商市场份额提升,释放国产化积极信号。至1H21,日本电装、日本精机和大陆集团在中国市场的份额已下降至68.05%。同时,华阳集团、怡利电子、江苏泽景三家国产HUD供应商的总份额较2020年提升了15.45ppt,市场规模呈现出加速扩张的趋势。
图表:2020年乘用车HUD上险搭载量市场份额
资料来源:高工智能汽车,中金公司研究部
图表:1H21新车前装标配W-HUD搭载量市场份额
资料来源:高工智能汽车,中金公司研究部
处理层:一芯多屏成趋势,未来与智驾芯片融合发展
分布式架构下,不同座舱电子设备由不同控制器控制,表现为“单芯单屏”。但伴随电子设备之间数据交互频次增多,单芯单屏跨芯片信号传输延迟问题日益明显;仪表盘、娱乐屏所承载的数据量不断增大,我们认为单颗芯片算力需求提升,成本将不可避免地上升。
“一芯多屏”成为顺应集中化架构的主流方案,用一个座舱SoC芯片完成对多个座舱电子设备信号的处理和控制。随着智能化程度加深,座舱对主控SoC芯片算力的要求也越来越高。根据IHS Markit测算,2021年智能座舱对座舱芯片CPU的算力需求在25kDMIPS,并将在2024年上升至89kDMIPS,算力需求增长3倍以上。
图表:座舱芯片NPU算力需求
资料来源:IHS Markit,中金公司研究部
图表:座舱芯片CPU算力需求
资料来源:IHS Markit,中金公司研究部;注:logo反映公司目前算力所处水平
海外座舱芯片格局已基本定型,呈现“高端选高通,低端选传统”的特点。当前海外主要供应商主要包括传统芯片厂商(如NXP、瑞萨、TI)和消费芯片厂商(如高通、三星)。根据罗兰贝格预计,未来5年内高端手机芯片的算力仍能支持下一代座舱电子算力需求,因此消费领域厂商的技术水平可直接复用至座舱领域,在性能方面具有明显优势,高通几乎垄断高端座舱芯片市场。传统汽车芯片厂商服务中低档车型,由于车型基数大,因此所占份额仍然更多。
图表:座舱芯片主要厂商新品推出时间表
资料来源:佐思汽研,各公司官网,中金公司研究部
我国座舱芯片市场仍处于初期发展阶段。以地平线发布征程2为起点计算至今亦仅两年有余,相较海外市场至少存在5年左右差距(接近一轮车载AI芯片开发周期)。国内座舱芯片竞争格局尚未定型。目前仅几款芯片有落地场景,如华为麒麟990A搭载于北汽极狐αS、地平线征程2已经在长安UNI-K中落地、芯擎科技绑定吉利汽车,整体竞争格局尚未定型。
看好国产座舱芯片厂商在未来的发展前景。1)随着华为等巨头的入场,我们认为中国本土SoC企业与海外龙头企业的技术差距正在逐步缩小;2)海外芯片企业在后期优化时与国内车厂、高精度地图提供商等产业链其他环节沟通成本高,技术改善较缓慢。综上,我们认为当下本土座舱芯片供应商有望对海外企业实现弯道超车。
图表:国内座舱芯片主要厂商
资料来源:各公司官网,中金公司研究部
当前座舱芯片与自动驾驶芯片处于独立发展阶段,我们判断当硬件算力、架构设计、软件开发能力进一步提高,汽车整车架构迈入“中央计算式”时,座舱芯片有望与自动驾驶芯片融合发展。
图表:座舱芯片与自动驾驶芯片未来将融合发展
资料来源:罗兰贝格,地平线官网,中金公司研究部
OTA:迭代升级智能化水平,由信息孤岛走向网联互通
OTA是一种远程无线升级技术,经移动通信的接口对软件进行远程管理,实现现有功能的优化。传统汽车软件升级需要车主把车辆开到4S店,通过车载诊断仪对汽车软件进行刷写。OTA可实现远程刷写,使车辆升级摆脱时、空、人的限制。
我们认为,OTA有望缩短新车型迭代周期,长期有望开启产业链新生态。1)对整车厂而言,OTA成为拓宽盈利渠道的重要方式。2)对用户而言,汽车常用常新,提升用户体验和用户粘性。
图表:OTA为主机厂拓宽盈利渠道(截至2021年)
资料来源:佐思汽研,中金公司研究部
OTA装配量和搭载率在迅速提升。根据高工智能汽车,2021年1-10月我国新车标配搭载OTA上险量达588.3万辆,同比增长77.0%,搭载率达到35.71%,同比提升12 ppt。我们认为这反映出OTA的接受度逐渐提高,在新车型中的渗透率有望持续提升。根据盖世汽车预测,至2025年OTA装配率有望提至75%以上,装机量或达1800万辆。
图表:2018-2025年我国汽车OTA装机情况预测
资料来源:盖世汽车,中金公司研究部
[1]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1719103245439640361&wfr=spider&for=pc
[2]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1674778073316738567&wfr=spider&for=pc
[3]https://www.sony.com.cn/content/sonyportal/zh-cn/cms/newscenter/techonology/2021/2021-09-06-01.html.html
文章来源
本文摘自:2022年1月2日已经发布的《华为携手AITO “问界” 汽车智能时代》
李诗雯 SAC 执业证书编号:S0080521070008SFC CE Ref:BRG963
陈 昊 SAC 执业证书编号:S0080520120009SFC CE Ref:BQS925
彭 虎 SAC 执业证书编号:S0080521020001SFC CE Ref:BRE806