自動(dòng)駕駛行業(yè)分析報(bào)告-產(chǎn)業(yè)鏈、商業(yè)模式、市場(chǎng)規(guī)模及相關(guān)公司
隨著消費(fèi)者需求層次的不斷提高,汽車(chē)不再是簡(jiǎn)單的出行工具,而是不斷向智能化發(fā)展。智能汽車(chē)已成為不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)。
百度百科的定義:智能汽車(chē)是搭載先進(jìn)傳感系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng),運(yùn)用信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù),具有部分或完全自動(dòng)駕駛功能,由單純交通運(yùn)輸工具逐步向智能移動(dòng)空間轉(zhuǎn)變的新一代汽車(chē)。
自動(dòng)駕駛發(fā)展到什么水平了?國(guó)家的政策環(huán)境如何?智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈上有哪些關(guān)鍵部件和相關(guān)公司?我國(guó)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力如何?汽車(chē)的智能化發(fā)展會(huì)對(duì)整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)造成什么影響?未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何?

01
自動(dòng)駕駛的現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2、場(chǎng)景落地進(jìn)度
(1)2G場(chǎng)景:環(huán)衛(wèi)車(chē)初步規(guī)?;?/strong>
2G無(wú)人駕駛主要用于公共服務(wù)領(lǐng)域,以滿(mǎn)足清潔環(huán)衛(wèi),路政安防等人力替代。環(huán)衛(wèi)車(chē)初步規(guī)模化,安放車(chē)還有待完善。

(2)2B場(chǎng)景:礦區(qū)商業(yè)化進(jìn)程最快
礦區(qū)、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)、園區(qū)等區(qū)域,因?yàn)閳?chǎng)景封閉、道路情況簡(jiǎn)單,2B無(wú)人駕駛市場(chǎng)空間較大。礦區(qū)商業(yè)化進(jìn)程最快。

(3)2C場(chǎng)景:市場(chǎng)龐大,目前落地困難
無(wú)人駕駛2C市場(chǎng)滿(mǎn)足載客出行需求,可以提升出行效率并降低交通事故發(fā)生率,市場(chǎng)空間廣闊。但綜合來(lái)看,2C車(chē)速快、道路開(kāi)放、駕駛環(huán)境復(fù)雜導(dǎo)致其商業(yè)化落地難度最高,目前Robotaxi和Robobus尚處于運(yùn)營(yíng)測(cè)試階段。


國(guó)內(nèi)路測(cè)城市及運(yùn)營(yíng)公司:

3、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):?jiǎn)诬?chē)智能向車(chē)路協(xié)同演進(jìn)
單車(chē)智能主要是通過(guò)硬件(各種雷達(dá)、攝像頭等傳感器以及智能駕駛和座艙芯片等)和軟件(自動(dòng)駕駛算法、高精度地圖等)提升車(chē)輛自身的智能化水平,以達(dá)到行車(chē)決策和智能化體驗(yàn)功能。
車(chē)路協(xié)同則是通過(guò)提升車(chē)輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、云計(jì)算平臺(tái)等的智能化水平,實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與行人、車(chē)與云計(jì)算平臺(tái)的全方位信息交互以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。
要實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同,就需要建設(shè)包括5G基站、地磁、雷達(dá)、AI相機(jī)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、信號(hào)機(jī)和路側(cè)單元等的基礎(chǔ)設(shè)施。車(chē)路協(xié)同方案相對(duì)而言,一方面可以通過(guò)降低單車(chē)智能搭載設(shè)備從而降低成本,另一方面可以彌補(bǔ)目前單車(chē)智能的ADAS功能存在特定場(chǎng)景下應(yīng)對(duì)能力不足和失效的風(fēng)險(xiǎn)。
相較單車(chē)智能而言,車(chē)路協(xié)同方案包含更多關(guān)于城市基礎(chǔ)設(shè)施改造的內(nèi)容,方案資金投入要求較高,但同時(shí)也帶來(lái)了很多新的投資機(jī)會(huì)。

02
政策環(huán)境
1、深圳L3級(jí)自動(dòng)駕駛政策出臺(tái)
2022年7月,深圳發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)管理?xiàng)l理》,首次明晰了L3級(jí)自動(dòng)駕駛事故責(zé)任認(rèn)定,為未來(lái)L3級(jí)別自動(dòng)駕駛上路奠定了地方法規(guī)基礎(chǔ),推動(dòng)政策向L3跨越。
7省24市出臺(tái)智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)政策法規(guī),由一線(xiàn)向二三線(xiàn)城市鋪開(kāi)。

2、2022年全國(guó)主要城市智能車(chē)相關(guān)政策

03
產(chǎn)業(yè)鏈分析
1、概述
智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括智能座艙、智能駕駛、車(chē)載通信三大領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在多數(shù)領(lǐng)域已占據(jù)主導(dǎo)或具備國(guó)產(chǎn)替代能力,但芯片、操作系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)ν赓Y企業(yè)依賴(lài)較嚴(yán)重。
智能駕駛按自動(dòng)可以劃分為ADAS(輔助駕駛系統(tǒng))和高級(jí)別自動(dòng)駕駛,主要由感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)組成。在智能駕駛系統(tǒng)中,汽車(chē)通過(guò)車(chē)載攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器來(lái)感知周邊環(huán)境,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)境變化,將感知信息傳輸給決策系統(tǒng);決策系統(tǒng)依據(jù)所獲取的信息進(jìn)行決策判斷,形成安全合理的路徑規(guī)劃;在路徑規(guī)劃完成后,執(zhí)行系統(tǒng)會(huì)控制車(chē)輛沿著規(guī)劃好的路徑完成駕駛?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)已基本具備感知系統(tǒng)各部件配套能力,但部分傳感器關(guān)鍵部件仍然由外資掌控;決策系統(tǒng)領(lǐng)域由Mobileye、英偉達(dá)等廠(chǎng)商占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì),但國(guó)內(nèi)追趕步伐很快,自主芯片及智能駕駛域控制器和計(jì)算平臺(tái)逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段;執(zhí)行系統(tǒng)國(guó)內(nèi)起步較慢,博世、大陸等外資大型Tier1占據(jù)國(guó)內(nèi)大多數(shù)市場(chǎng)份額。
智能座艙主要由底層架構(gòu)、應(yīng)用軟件、座艙電子三部分組成,座艙芯片、操作系統(tǒng)、中間件等構(gòu)成座艙的底層架構(gòu),決定整個(gè)座艙系統(tǒng)的性能及結(jié)構(gòu);座艙具體功能則由車(chē)載地圖、語(yǔ)音交互以及終端APP等應(yīng)用軟件以及信息娛樂(lè)系統(tǒng)、液晶儀表、HUD、流媒體后視鏡、座艙域控制器等座艙電子硬件共同實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)在應(yīng)用軟件及座艙電子領(lǐng)域具備較強(qiáng)的自主配套能力,但外資企業(yè)在座艙芯片及操作系統(tǒng)等底層架構(gòu)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。
車(chē)載通信是裝載在汽車(chē)上的移動(dòng)通訊系統(tǒng),主要包括車(chē)載通信模組及車(chē)外的網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)設(shè)備,通過(guò)車(chē)上零部件與車(chē)載通信模組連接,能夠?qū)⑿盘?hào)傳輸至網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行遠(yuǎn)程管控。目前車(chē)載通信模組及終端領(lǐng)域由國(guó)內(nèi)主導(dǎo),但通信芯片端仍主要依賴(lài)外資供應(yīng)商,國(guó)內(nèi)份額較低。

2、上游
(1)智能座艙
智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈中,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在車(chē)機(jī)、液晶儀表、HUD 座艙電子以及座艙應(yīng)用軟件領(lǐng)域已較成熟,華陽(yáng)集團(tuán)、德賽西威等自主廠(chǎng)商的座艙域控制器也已進(jìn)入量產(chǎn)階段,但座艙底層架構(gòu)領(lǐng)域(芯片、操作系統(tǒng)等)仍然由外資廠(chǎng)商掌控,國(guó)內(nèi)自主替代還需加速。

1)SoC芯片
傳統(tǒng)汽車(chē)座艙,功能相對(duì)簡(jiǎn)單,傳統(tǒng)的MCU芯片即可滿(mǎn)足運(yùn)算需求。隨著智能座艙的來(lái)臨,各種復(fù)雜功能及數(shù)據(jù)處理要求算力提升,傳統(tǒng)的MCU無(wú)法滿(mǎn)足需求了,運(yùn)算能力更強(qiáng)的SoC芯片就成了必然選擇。
SoC即系統(tǒng)級(jí)芯片,通常集成CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元)等多個(gè)處理單元,能夠支持高性能計(jì)算、圖形計(jì)算、AI計(jì)算、音頻處理等多項(xiàng)功能,具備強(qiáng)大的計(jì)算性能,也是座艙域控制器實(shí)現(xiàn)多硬件融合控制的關(guān)鍵核心。
汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性和對(duì)行駛安全的剛性需求,造就了車(chē)規(guī)級(jí)芯片較高的行業(yè)壁壘。

國(guó)內(nèi)座艙SoC芯片2022年進(jìn)入量產(chǎn)周期,或?qū)槠?chē)芯片國(guó)產(chǎn)替代打開(kāi)突破口。國(guó)內(nèi)以華為、芯馳科技、芯擎科技為代表的芯片廠(chǎng)商積極布局座艙SoC領(lǐng)域,芯片產(chǎn)品將于2022年進(jìn)入量產(chǎn)周期。

2)操作系統(tǒng)
車(chē)載操作系統(tǒng)(OS)是管理和控制智能汽車(chē)硬件與軟件資源的底層系統(tǒng)。隨著智能座艙和自動(dòng)駕駛在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)智能汽車(chē)軟件產(chǎn)業(yè)鏈已逐漸建立,但操作系統(tǒng)仍未實(shí)現(xiàn)自主可控,尤其是基礎(chǔ)操作系統(tǒng)幾乎被外國(guó)企業(yè)壟斷,面臨著和高端芯片一樣被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。
按照對(duì)底層系統(tǒng)改動(dòng)程度劃分,汽車(chē)操作系統(tǒng)可以劃分為基礎(chǔ)型OS、定制型OS、ROM型OS三大層次。

QNX由加拿大公司QSSL開(kāi)發(fā),目前由黑莓公司掌控。QNX使用微內(nèi)核架構(gòu),驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序等均在微內(nèi)核之外空間運(yùn)行,能夠?qū)崿F(xiàn)組件間相互獨(dú)立,避免因單個(gè)組件錯(cuò)誤造成內(nèi)核故障、系統(tǒng)崩潰。由于QNX內(nèi)核精巧,因此其具備高安全性、高穩(wěn)定性的特點(diǎn),也是全球第一款通過(guò)ISO 26262 ASIL-D安全認(rèn)證的智能座艙操作系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用于安全穩(wěn)定性要求較高的座艙儀表系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中。另一方面,QNX的非開(kāi)源性、高昂的授權(quán)費(fèi)用以及匱乏的應(yīng)用生態(tài)也成為了其在智能座艙信息娛樂(lè)領(lǐng)域應(yīng)用的桎梏。
Linux是一款開(kāi)源、無(wú)授權(quán)費(fèi)用的基礎(chǔ)操作系統(tǒng),開(kāi)源特性使得Linux具備極高的開(kāi)發(fā)靈活度,能夠適配更多的應(yīng)用場(chǎng)景,并具備更多的軟件庫(kù)可供選擇;開(kāi)源特性也使Linux系統(tǒng)的復(fù)雜度遠(yuǎn)高于QNX,具備更高的開(kāi)發(fā)門(mén)檻。其次,Linux使用宏內(nèi)核,將驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等包含于內(nèi)核中,內(nèi)核結(jié)構(gòu)更為緊湊,能夠充分發(fā)揮硬件性能,但宏內(nèi)核的結(jié)構(gòu)也使得Linux安全性、穩(wěn)定性不如QNX,無(wú)法滿(mǎn)足儀表系統(tǒng)的車(chē)規(guī)級(jí)安全要求,因此通常用于座艙信息娛樂(lè)系統(tǒng)中。
Android是由Google公司和開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟基于Linux開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng),已在手機(jī)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,因此具備最豐富的應(yīng)用生態(tài)。Android應(yīng)用無(wú)須大幅修改即可移植至汽車(chē)上,有利于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商快速建立車(chē)載軟件生態(tài),因此國(guó)內(nèi)各大自主車(chē)企、新勢(shì)力、互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商大多以Android為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)自己的操作系統(tǒng),如吉利GKUI、蔚來(lái)NIOOS、比亞迪DiLink等。
目前基礎(chǔ)型操作系統(tǒng)市場(chǎng)份額中QNX約占43%,Linux+Android約占35%。隨著智能座艙滲透率持續(xù)提升,預(yù)計(jì)Linux(Android)將憑借高開(kāi)發(fā)靈活度及更豐富的功能性逐漸主導(dǎo)座艙信息娛樂(lè)系統(tǒng),而QNX則憑借高安全性、穩(wěn)定性在座艙儀表系統(tǒng)中維持領(lǐng)先地位。

為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)操作系統(tǒng)的空白,阿里巴巴、華為等國(guó)內(nèi)企業(yè)積極研發(fā)車(chē)載操作系統(tǒng),率先開(kāi)發(fā)基于Linux的定制型操作系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上推出獨(dú)立自研的車(chē)載OS內(nèi)核,有望打破基礎(chǔ)操作系統(tǒng)領(lǐng)域長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面。
AliOS是阿里巴巴基于LinuxKernel自主研發(fā)的面向多端的操作系統(tǒng),能夠應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、電視、車(chē)載系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)等。斑馬智行基于A(yíng)liOS開(kāi)發(fā)了新一代智能座艙操作系統(tǒng),采用了多核分布融合結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)滿(mǎn)足車(chē)內(nèi)不同域的功能隔離和功能安全要求。目前AliOS已在上汽榮威、上汽名爵、上汽大通、東風(fēng)雪鐵龍、斯柯達(dá)明銳、長(zhǎng)安福特翼虎等多款車(chē)型上搭載,累計(jì)裝車(chē)量超過(guò)150萬(wàn)輛。2021年10月,阿里巴巴正式發(fā)布AliOS智能駕駛系統(tǒng)內(nèi)核,采用微內(nèi)核架構(gòu)并融入SOA跨域融合理念,符合ISO26262ASIL-D高等級(jí)功能安全產(chǎn)品認(rèn)證,預(yù)計(jì)將于2022年正式上市并向國(guó)內(nèi)車(chē)企免費(fèi)開(kāi)放。
鴻蒙OS是華為研發(fā)的基于微內(nèi)核的面向全場(chǎng)景的分布式操作系統(tǒng),采用了Linux內(nèi)核、鴻蒙微內(nèi)核和LiteOS的混合內(nèi)核設(shè)計(jì),具備分布架構(gòu)、低延遲、高安全及生態(tài)互享等優(yōu)勢(shì),是首個(gè)擁有Security(CCEAL5+)和Safety(ASIL-D)雙安全認(rèn)證的開(kāi)源操作系統(tǒng)。華為基于鴻蒙OS發(fā)布了鴻蒙座艙操作系統(tǒng)HOS、智能駕駛操作系統(tǒng)AOS以及智能車(chē)控操作系統(tǒng)VOS三大車(chē)載操作系統(tǒng),其中鴻蒙座艙系統(tǒng)HOS針對(duì)智能座艙多外設(shè)、多用戶(hù)、多應(yīng)用、多并發(fā)、快速啟動(dòng)等場(chǎng)景化需求,增量開(kāi)發(fā)了12個(gè)車(chē)機(jī)子系統(tǒng)和一芯多屏、車(chē)規(guī)高可靠、多業(yè)務(wù)并發(fā)、窗口自適應(yīng)、基礎(chǔ)能力組件5大業(yè)務(wù)增強(qiáng)能力,能夠大幅減少定制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作量和成本,提高智能座艙開(kāi)發(fā)效率。目前搭載鴻蒙OS系統(tǒng)的車(chē)型包括北汽極狐阿爾法S華為HI版、問(wèn)界M5、北汽魔方等。
與智能座艙中常用的QNX+Android+Hypervisor相比,AliOS及鴻蒙OS等多核異構(gòu)式操作系統(tǒng)能夠在底層操作系統(tǒng)級(jí)別實(shí)現(xiàn)融合,使得座艙儀表、信息娛樂(lè)等車(chē)內(nèi)系統(tǒng)能夠真正融為一體,實(shí)現(xiàn)更流暢的人機(jī)交互。在國(guó)內(nèi)汽車(chē)智能化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中,AliOS及鴻蒙OS等將為國(guó)內(nèi)車(chē)企提供更可靠、低成本、強(qiáng)生態(tài)的車(chē)載操作系統(tǒng)選擇。

(2)智能駕駛
智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈主要由感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成,感知系統(tǒng)負(fù)責(zé)感知車(chē)輛及環(huán)境信息,主要涉及攝像頭、雷達(dá)、車(chē)內(nèi)傳感器等,同時(shí)需要高精地圖及衛(wèi)星定位系統(tǒng)協(xié)助獲取路況信息;決策系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)處理感知系統(tǒng)傳達(dá)的信息,實(shí)現(xiàn)行動(dòng)和路徑的規(guī)劃。決策系統(tǒng)需要智能駕駛計(jì)算平臺(tái)及V2X技術(shù)的配合,核心是智能駕駛芯片和算法;執(zhí)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行決策系統(tǒng)傳達(dá)的指令,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等的控制,在高級(jí)別自動(dòng)駕駛中線(xiàn)控技術(shù)將成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中,激光雷達(dá)、智能駕駛芯片以及線(xiàn)控執(zhí)行系統(tǒng)等環(huán)節(jié)的技術(shù)壁壘較高,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由外資主導(dǎo)。

1)感知系統(tǒng)
感知系統(tǒng)主要包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝像頭等零部件,攝像頭及毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)在車(chē)上已經(jīng)有較廣泛應(yīng)用,激光雷達(dá)目前滲透率較低,小鵬P5等新勢(shì)力開(kāi)始搭載應(yīng)用,滲透率有望較快提升。在汽車(chē)感知層系統(tǒng)中,如激光雷達(dá)等較大程度上依賴(lài)國(guó)外供應(yīng)商,俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)背景下全球汽車(chē)供應(yīng)鏈相對(duì)不穩(wěn)定,對(duì)感知相關(guān)零部件產(chǎn)生一定影響和限制,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商會(huì)提前進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)儲(chǔ)備,部分關(guān)鍵零部件也可能迎來(lái)國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)。
a.激光雷達(dá)
在激光雷達(dá)產(chǎn)品中,核心零部件包括芯片、激光器、光電探測(cè)器等以及其他光學(xué)零部件,其中芯片、激光器、光電探測(cè)器等關(guān)鍵零部件上國(guó)內(nèi)外企業(yè)存在差距,部分產(chǎn)品依賴(lài)國(guó)外企業(yè);其他光學(xué)零部件方面,國(guó)內(nèi)外企業(yè)的技術(shù)水平差距較小,例如永新光學(xué)與禾賽科技、Innoviz等國(guó)內(nèi)外多家激光雷達(dá)方案商建立合作,并進(jìn)入麥格納的指定產(chǎn)品供應(yīng)商名單,國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)現(xiàn)為國(guó)外企業(yè)配套供貨。
激光雷達(dá)芯片主要包括FPGA芯片及模擬芯片兩類(lèi),F(xiàn)PGA芯片是激光雷達(dá)的主控芯片,模擬芯片是激光雷達(dá)中光電信號(hào)相關(guān)的處理芯片,由于國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)間短,上下游產(chǎn)業(yè)鏈相較發(fā)達(dá)國(guó)家仍然不夠完備,激光雷達(dá)芯片要滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)交付要求難度較大,國(guó)內(nèi)企業(yè)在制程等關(guān)鍵指標(biāo)、原材料供應(yīng)等方面距離發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距,國(guó)外企業(yè)激光雷達(dá)芯片出貨量大,也能夠產(chǎn)生規(guī)模優(yōu)勢(shì)降低成本,國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)零部件企業(yè)從境外采購(gòu)激光雷達(dá)芯片。
激光雷達(dá)芯片的相關(guān)參與者包括賽靈思、英特爾、德州儀器等,以外國(guó)芯片企業(yè)為主,國(guó)內(nèi)紫光同創(chuàng)、復(fù)旦微電子、國(guó)微電子等企業(yè)在加大力度研發(fā)尋求突破口。

在激光器、光電探測(cè)器等零部件領(lǐng)域,國(guó)外企業(yè)發(fā)展相對(duì)較早,具備一定領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)加大追趕力度,國(guó)產(chǎn)零部件通過(guò)車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證并量產(chǎn),縮小與外國(guó)企業(yè)在技術(shù)上的差距,同時(shí)憑借成本優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代,出貨量有望提升。激光器、探測(cè)器領(lǐng)域的國(guó)外參與者包括濱松、安美森半導(dǎo)體、索尼、Osram、AMS、Lumentum等,國(guó)內(nèi)參與者包括海創(chuàng)光電、靈明光子、縱慧激光等。

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole披露,目前全球至少成立超過(guò)80家主打激光雷達(dá)的公司,2021年激光雷達(dá)供應(yīng)商市場(chǎng)份額中排名全球第一的企業(yè)是法雷奧,市占率達(dá)28%,遠(yuǎn)超其他企業(yè);速騰聚創(chuàng)市場(chǎng)份額10%排名全球第二位,僅次于法雷奧;其他市場(chǎng)份額較高的企業(yè)包括Luminar、大疆、電裝、大陸等,市占率不足10%。
速騰聚創(chuàng)、大疆、華為、圖達(dá)通等在中國(guó)企業(yè)中市場(chǎng)份額領(lǐng)先,汽車(chē)激光雷達(dá)領(lǐng)域擁有技術(shù)及訂單儲(chǔ)備,其中速騰聚創(chuàng)獲得包括L3重卡方案科技企業(yè)、中國(guó)新勢(shì)力、傳統(tǒng)主機(jī)廠(chǎng)等眾多車(chē)企定點(diǎn)車(chē)型訂單,覆蓋從乘用車(chē)到商用車(chē)的多種車(chē)型,在手訂單豐富,隨著產(chǎn)品配套落地,國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)份額有望提升。

b.攝像頭
車(chē)載攝像頭的核心組成部分包括圖像傳感器、模組封裝、光學(xué)鏡頭等,其中圖像傳感器能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),是車(chē)載攝像頭中最關(guān)鍵的零部件,圖像傳感器的成本構(gòu)成占比最高,達(dá)到50%,其次是模組封裝成本占比達(dá)25%,光學(xué)鏡頭成本占比14%,其他單個(gè)零部件的成本占比不足10%,相對(duì)較低。

車(chē)載圖像傳感器行業(yè)集中度很高,安森美、豪威科技占據(jù)絕大部分份額。全球車(chē)載圖像傳感器行業(yè)中,安森美、豪威科技兩家企業(yè)占據(jù)了超過(guò)70%的市場(chǎng)份額,安森美2019年全球市占率60%,至2021年下滑至45%,豪威科技市占率始終在29%左右,索尼市場(chǎng)份額排名第三,但是份額已不足5%,距離頭部的兩家企業(yè)差距明顯。

中國(guó)企業(yè)憑借收購(gòu)成功切入全球車(chē)載圖像傳感器行業(yè),具備與國(guó)外龍頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。豪威科技成立于1995年,總部位于美國(guó)硅谷,是全球規(guī)模較大的圖像傳感器公司之一,2019年韋爾股份成功實(shí)現(xiàn)對(duì)豪威科技的收購(gòu),豪威科技布局汽車(chē)行業(yè)多年,具備給整車(chē)制造商及一級(jí)供應(yīng)商提供圖像信號(hào)處理的能力,韋爾股份通過(guò)收購(gòu)極大提升在車(chē)載圖像傳感器行業(yè)的綜合實(shí)力,具備在全球領(lǐng)域和安森美等外國(guó)企業(yè)直接競(jìng)爭(zhēng)的能力。
豪威科技原本主要面對(duì)歐美系客戶(hù),已經(jīng)獲得一定認(rèn)可度,具有較強(qiáng)的客戶(hù)粘性,在2019年被韋爾股份收購(gòu)后,逐步導(dǎo)入國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)汽車(chē)品牌及造車(chē)新勢(shì)力的方案,同時(shí)在日韓車(chē)企的方案導(dǎo)入上也獲得突破,有望獲得更多客戶(hù)認(rèn)可。
2)決策系統(tǒng)
決策系統(tǒng)是智能駕駛的中間層,相當(dāng)于智能駕駛系統(tǒng)的“大腦”,在一定程度上將逐步替代駕駛員做出駕駛決策,向執(zhí)行層下達(dá)相應(yīng)的任務(wù)。決策系統(tǒng)主要包括芯片、算法、操作系統(tǒng)以及基于以上組件搭建的智能駕駛解決方案或平臺(tái)等,其中高算力智能駕駛芯片是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的核心,也是智能駕駛領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。

整車(chē)廠(chǎng)商對(duì)高算力智能駕駛芯片的熱衷也使得芯片廠(chǎng)商間的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化,近年來(lái)高算力智能駕駛芯片迭代速度顯著加快,Mobileye、英偉達(dá)、高通等主流外資廠(chǎng)商相繼推出能夠滿(mǎn)足L4級(jí)自動(dòng)駕駛的芯片產(chǎn)品,特斯拉則成為汽車(chē)廠(chǎng)商自研芯片的先驅(qū)。
Mobileye是輔助駕駛視覺(jué)感知的領(lǐng)先企業(yè),2018年量產(chǎn)的EyeQ4芯片憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)國(guó)內(nèi)L2級(jí)以下ADAS市場(chǎng)。據(jù)高工智能研究院數(shù)據(jù),2021年Mobileye在國(guó)內(nèi)前裝ADAS視覺(jué)感知芯片的市場(chǎng)份額達(dá)36.3%,位居首位。另一方面,Mobileye緩慢的技術(shù)迭代、黑盒模式以及Tier1綁定策略難以滿(mǎn)足部分追求高算力及全棧自研的車(chē)企需求,如理想在2020年底停止與Mobileye的合作,改用地平線(xiàn)征程3開(kāi)展智能駕駛自主研發(fā)。
英偉達(dá)、高通等則在高端市場(chǎng)發(fā)力,以高算力芯片搶占高級(jí)別自動(dòng)駕駛賽道。英偉達(dá)2019年發(fā)布的旗艦產(chǎn)品Orin具備254TOPS的高AI算力,與Mobileye下一代智駕芯片Ultra對(duì)比仍具備算力優(yōu)勢(shì)。憑借領(lǐng)先的AI算力,Orin取代Mobileye芯片成為國(guó)內(nèi)新勢(shì)力車(chē)企下一代旗艦車(chē)型的主流選擇,2022年蔚來(lái)、小鵬、理想、威馬、飛凡汽車(chē)等均將推出基于Orin的量產(chǎn)車(chē)型。
高通于2020年發(fā)布Snapdragon Ride平臺(tái),包含SoC芯片、加速器以及自動(dòng)駕駛軟件棧,能夠匹配從L1/L2級(jí)輔助駕駛至L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景需求,提供高能效、性?xún)r(jià)比出眾的系統(tǒng)級(jí)解決方案。長(zhǎng)城、寶馬等車(chē)企已宣布與高通合作,預(yù)計(jì)2023年進(jìn)入量產(chǎn)階段。
特斯拉作為全球自動(dòng)駕駛領(lǐng)軍車(chē)企,采取了自研芯片的路徑以滿(mǎn)足其對(duì)于自動(dòng)駕駛的高性能需求,2019年4月正式發(fā)布FSD自研芯片及計(jì)算平臺(tái),單顆芯片算力達(dá)72TOPS,成為當(dāng)時(shí)算力最高的量產(chǎn)芯片,為特斯拉全系車(chē)型的自動(dòng)駕駛功能提供算力支持。

華為、地平線(xiàn)、黑芝麻等國(guó)內(nèi)芯片廠(chǎng)商自研高算力智能駕駛芯片。智能駕駛芯片是汽車(chē)行業(yè)的增量領(lǐng)域,量產(chǎn)上車(chē)時(shí)長(zhǎng)僅2-3年,先發(fā)優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)小于其它汽車(chē)芯片。國(guó)內(nèi)華為、地平線(xiàn)、黑芝麻等芯片廠(chǎng)商緊抓智能駕駛發(fā)展機(jī)遇,自主研發(fā)高算力智能駕駛芯片,部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車(chē)。
華為在智能駕駛領(lǐng)域的芯片系列為昇騰系列。2019年,華為發(fā)布最新AI芯片昇騰910,具備640TOPS的超高AI算力,在已發(fā)布的智能駕駛芯片中處于領(lǐng)先地位,但昇騰910受制于美國(guó)對(duì)先進(jìn)制程芯片的封鎖,現(xiàn)階段難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前華為主要的智能駕駛芯片是2020年發(fā)布的昇騰610,昇騰610算力達(dá)200TOPS,搭載于華為智能駕駛計(jì)算平臺(tái)MDC610/MDC810中,2022年內(nèi)將于A(yíng)IONLXPlus、極狐阿爾法S華為HI版、阿維塔11、哪吒S等車(chē)型中配套使用。
地平線(xiàn)成立于2015年,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車(chē)智能芯片企業(yè),其首款智能駕駛芯片征程2于2019年發(fā)布,2020年率先在長(zhǎng)安UNI-T量產(chǎn),成為國(guó)內(nèi)首款量產(chǎn)上車(chē)的自主智能駕駛芯片。目前地平線(xiàn)已與德賽西威、華陽(yáng)集團(tuán)、東軟睿馳等國(guó)內(nèi)Tier1以及上汽、長(zhǎng)城、比亞迪、理想、哪吒等車(chē)企達(dá)成合作,征程系列芯片累計(jì)出貨量超過(guò)100萬(wàn)片,獲得了超過(guò)40個(gè)車(chē)型前裝項(xiàng)目。2021年地平線(xiàn)推出專(zhuān)門(mén)為高級(jí)別自動(dòng)駕駛打造的智能駕駛芯片征程5,其具備128TOPS的高算力及30W的低功耗,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的計(jì)算效率,首款量產(chǎn)車(chē)型新一代榮威RX5預(yù)計(jì)將于2022年上市。
黑芝麻智能成立于2016年,是一家專(zhuān)注于車(chē)規(guī)級(jí)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片和平臺(tái)研發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)。針對(duì)不同等級(jí)自動(dòng)駕駛需求,黑芝麻智能推出了華山一號(hào)A500自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片、華山二號(hào)A1000/A1000L高性能車(chē)規(guī)級(jí)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片、華山二號(hào)A1000Pro自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片三大產(chǎn)品線(xiàn),完成了從L2+到L4級(jí)自動(dòng)駕駛芯片產(chǎn)品的布局。黑芝麻智能已與一汽、上汽、比亞迪等國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商達(dá)成合作,將于2022年內(nèi)推出量產(chǎn)車(chē)型。

國(guó)內(nèi)積極布局智能駕駛域控制器領(lǐng)域?,F(xiàn)階段,汽車(chē)“新四化”正推動(dòng)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)由傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)向跨域集中式架構(gòu)轉(zhuǎn)變,域控制器成為產(chǎn)業(yè)變革中被廣泛認(rèn)同的核心競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。在博世經(jīng)典的“五域”劃分中,智能駕駛域控制器是汽車(chē)智能化計(jì)算中樞,具有較高的技術(shù)門(mén)檻和市場(chǎng)前景,根據(jù)蓋世汽車(chē)的預(yù)測(cè),2025年智能駕駛域控制器出貨量有望達(dá)到400萬(wàn)套。
國(guó)內(nèi)各大廠(chǎng)商緊跟產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì),德賽西威、東軟集團(tuán)、經(jīng)緯恒潤(rùn)等國(guó)內(nèi)Tier1上市公司,華為、百度等科技公司以及宏景智駕、創(chuàng)時(shí)智駕等初創(chuàng)企業(yè)均在智能駕駛域控制器領(lǐng)域展開(kāi)布局,產(chǎn)品普遍于2020-2022年進(jìn)入量產(chǎn)階段,涵蓋上汽、廣汽、紅旗、理想、小鵬、哪吒等各大國(guó)內(nèi)車(chē)企及新勢(shì)力。隨著智能駕駛市場(chǎng)持續(xù)下沉,成本及本地化優(yōu)勢(shì)有望助力國(guó)內(nèi)自主智能駕駛芯片及域控制器滲透率持續(xù)提升,逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

3)執(zhí)行系統(tǒng)
a.線(xiàn)控轉(zhuǎn)向
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了機(jī)械轉(zhuǎn)向(MS)、機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向(HPS)、電子液壓助力轉(zhuǎn)向(EHPS)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)四個(gè)發(fā)展階段,現(xiàn)階段MS基本已經(jīng)被淘汰,HPS和EHPS主要應(yīng)用于商用車(chē)領(lǐng)域。EPS與此前的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,以電動(dòng)機(jī)取代液壓助力泵,結(jié)構(gòu)更為精簡(jiǎn),能耗更低,同時(shí)解決了液壓泵的泄漏問(wèn)題,成為乘用車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展主流。對(duì)于新能源汽車(chē),體積小、能耗低、輕便靈活的EPS競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)則更為顯著。據(jù)佐思汽研統(tǒng)計(jì),2020年EPS在國(guó)內(nèi)乘用車(chē)的滲透率達(dá)96.4%,新能源乘用車(chē)已接近100%。
隨著自動(dòng)駕駛的興起,L3及以上級(jí)自動(dòng)駕駛要求駕駛員部分或全程脫離駕駛操控,而EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向信號(hào)始終來(lái)自于人,因此線(xiàn)控轉(zhuǎn)向(SBW)將成為實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵。SBW與EPS最大的區(qū)別是取消了方向盤(pán)與車(chē)輪間的機(jī)械連接,轉(zhuǎn)向力輸出的方向和大小完全由算法控制,既可以依靠傳感器獲得方向盤(pán)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)后計(jì)算所需轉(zhuǎn)向助力,也可以脫離方向盤(pán)根據(jù)自動(dòng)駕駛的要求實(shí)現(xiàn)車(chē)輛獨(dú)立控制轉(zhuǎn)向,具有結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、反應(yīng)速度快、占據(jù)空間小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。在取消機(jī)械連接后,駕駛者無(wú)法通過(guò)方向盤(pán)感知路面?zhèn)鱽?lái)的阻力和顛簸等路況,對(duì)駕駛者造成不便,因此通常需要在方向盤(pán)上施加獨(dú)立的力回饋系統(tǒng)以反映路況信息。
線(xiàn)控轉(zhuǎn)向目前有兩種冗余設(shè)計(jì)方式,用以應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向部件失靈后的緊急狀況。第一種保留了機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),當(dāng)某個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題后,機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將會(huì)激活以確保駕駛員能夠掌控車(chē)輛,率先在英菲尼迪Q50上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)DAS即采用此類(lèi)冗余方式;第二種是采用多個(gè)電機(jī)、傳感器等實(shí)現(xiàn)冗余,能夠完全取消轉(zhuǎn)向管柱等機(jī)械結(jié)構(gòu),甚至能夠取消方向盤(pán),完全由自動(dòng)駕駛算法控制轉(zhuǎn)向。采用多電機(jī)控制冗余的SBW將成為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展方向,也是實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一。

線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括方向盤(pán)總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成、基本控制器ECU等零部件,當(dāng)人控制方向盤(pán)時(shí),方向盤(pán)總成通過(guò)扭矩傳感器將人的轉(zhuǎn)向行為轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),傳送給基本控制器,基本控制器結(jié)合汽車(chē)速度、加速度及角速度傳感器等得到的車(chē)輪狀態(tài)信息,綜合分析后一方面產(chǎn)生信號(hào)傳送至方向盤(pán)總成,模擬出轉(zhuǎn)向的路感,以便更好進(jìn)行方向操控,另一方面將產(chǎn)生控制車(chē)輪轉(zhuǎn)向的信號(hào),并將信號(hào)傳導(dǎo)至轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成,轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成包括轉(zhuǎn)向執(zhí)行馬達(dá)、轉(zhuǎn)向器等,能夠讓車(chē)輪按照信號(hào)的內(nèi)容轉(zhuǎn)向。
線(xiàn)控轉(zhuǎn)向的基本控制器ECU中需要用到MCU芯片,目前全球汽車(chē)電子MCU行業(yè)被少數(shù)歐美及日系企業(yè)壟斷,頭部企業(yè)占據(jù)較高市場(chǎng)份額。2020年汽車(chē)電子MCU占比前三分別是瑞薩電子、恩智浦、英飛凌,前三家企業(yè)合計(jì)市場(chǎng)份額達(dá)79%,其次是德州儀器、微芯科技、意法半導(dǎo)體等,其他企業(yè)的市場(chǎng)份額加總占2%。中國(guó)企業(yè)在全球市場(chǎng)上的份額很低,目前在技術(shù)成熟度方面不及全球頭部企業(yè),尚不具備和瑞薩電子、恩智浦等領(lǐng)先企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

MEMS傳感器是集成微傳感器、微執(zhí)行器及信號(hào)處理、控制電路等于一體形成的元器件,具有體積小、重量輕、精度高等特點(diǎn),能夠?qū)ζ?chē)的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、加速度等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋。線(xiàn)控轉(zhuǎn)向的核心在于保證安全性、可靠性,控制效果的好壞依賴(lài)于傳感器的反饋精度、信息采集程度、反饋時(shí)間等,構(gòu)成線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的MEMS傳感器包括角位移傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、車(chē)速傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器等。
全球MEMS傳感器的市場(chǎng)份額主要被外資企業(yè)占據(jù),我國(guó)高端MEMS傳感器依賴(lài)進(jìn)口。MEMS傳感器的精度要求高,研發(fā)難度較大,小型供應(yīng)商的出貨量相對(duì)不足,排名靠前的供應(yīng)商憑借較大的出貨量占據(jù)穩(wěn)定的份額,市場(chǎng)集中度較高,2018年全球MEMS傳感器領(lǐng)域位居前列的企業(yè)包括博通、博世、意法半導(dǎo)體、德州儀器等外國(guó)供應(yīng)商,我國(guó)高端MEMS傳感器更加依賴(lài)進(jìn)口,國(guó)內(nèi)企業(yè)往往在中低端領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的MEMS傳感器企業(yè)包括華工科技、保隆科技、東風(fēng)科技等。

線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大面積推廣仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面,線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)冗余系統(tǒng)及路面信息反饋系統(tǒng),加大了線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度及成本,阻礙了線(xiàn)控轉(zhuǎn)向的大規(guī)模應(yīng)用。另一方面,現(xiàn)階段EPS系統(tǒng)成熟可靠、成本較低,且已能夠滿(mǎn)足自動(dòng)泊車(chē)APA、車(chē)道保持LKA等一系列ADAS功能的需求,而更高級(jí)別自動(dòng)駕駛在乘用車(chē)領(lǐng)域的商業(yè)化落地仍需時(shí)日,導(dǎo)致各大整車(chē)廠(chǎng)商及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)供應(yīng)商對(duì)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向快速量產(chǎn)的積極性不強(qiáng)。因此,線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)短期內(nèi)仍難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),預(yù)計(jì)線(xiàn)控轉(zhuǎn)向?qū)殡SL3+級(jí)自動(dòng)駕駛的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)入普及階段。
目前博世、捷太格特、舍弗勒、萬(wàn)都等外資轉(zhuǎn)向系統(tǒng)巨頭在線(xiàn)控轉(zhuǎn)向領(lǐng)域均有布局,已展示多款SBW概念車(chē),但真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的僅有英菲尼迪旗下的4款車(chē)型,該線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)DAS由Koyoba開(kāi)發(fā),保留了機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的冗余。2022年即將量產(chǎn)的豐田新電動(dòng)車(chē)型bZ4X宣布搭載線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),有望成為第一款新能源線(xiàn)控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)車(chē)型。
國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商中,中航集團(tuán)旗下的耐世特作為全球領(lǐng)先的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)廠(chǎng)商之一,2018年發(fā)布了SBW技術(shù)并推出靜默方向盤(pán)系統(tǒng)及隨需轉(zhuǎn)向系統(tǒng),支持L3+級(jí)自動(dòng)駕駛。長(zhǎng)城汽車(chē)于2021年6月推出了咖啡智能2.0智慧線(xiàn)控底盤(pán),整合線(xiàn)控轉(zhuǎn)向、線(xiàn)控制動(dòng)、線(xiàn)控?fù)Q擋、線(xiàn)控油門(mén)、線(xiàn)控懸掛5個(gè)核心底盤(pán)系統(tǒng),成為國(guó)內(nèi)首個(gè)支持L4+級(jí)自動(dòng)駕駛的線(xiàn)控轉(zhuǎn)向底盤(pán)系統(tǒng),預(yù)計(jì)2023年將投入商業(yè)應(yīng)用。
與被外資廠(chǎng)商主導(dǎo)的EPS相比,線(xiàn)控轉(zhuǎn)向的量產(chǎn)滲透率極低,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商有望憑借成本與供應(yīng)鏈等優(yōu)勢(shì)在未來(lái)?yè)屨紘?guó)內(nèi)市場(chǎng)。
b.線(xiàn)控制動(dòng)
汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)歷了機(jī)械制動(dòng)、壓力制動(dòng)(液壓或氣壓)、線(xiàn)控制動(dòng)三個(gè)發(fā)展階段。傳統(tǒng)乘用車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)以液壓制動(dòng)為主,需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管產(chǎn)生的負(fù)壓支持真空助力泵,為剎車(chē)提供助力。由于電動(dòng)汽車(chē)無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī),早期的電動(dòng)車(chē)制動(dòng)方案中以電子真空泵取代傳統(tǒng)燃油車(chē)的真空助力泵,然而電子真空泵存在噪音較大、壽命較短、高原地區(qū)效果差等缺陷,線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)取消了制動(dòng)踏板與制動(dòng)系統(tǒng)間的剛性連接,制動(dòng)踏板僅提供輸入信號(hào),ECU根據(jù)駕駛員踩下的位移推斷駕駛員的制動(dòng)意圖,計(jì)算出目標(biāo)助力大小。線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)助力基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生,不再使用電子真空泵。與傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)相比,線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)體積和重量較小、能夠擺脫電子真空泵的各項(xiàng)缺陷,成為汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
線(xiàn)控制動(dòng)在自動(dòng)駕駛及新能源汽車(chē)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)更為顯著:線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)以電子結(jié)構(gòu)取代機(jī)械結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)更高的響應(yīng)速度,對(duì)于自動(dòng)駕駛尤為重要;線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)信號(hào)既可以來(lái)自制動(dòng)踏板,也能夠由ECU自行根據(jù)車(chē)況及路面場(chǎng)景主動(dòng)產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)制動(dòng),滿(mǎn)足高級(jí)別自動(dòng)駕駛需求。對(duì)于新能源車(chē)而言,線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)體積更小、重量更輕,并能夠與制動(dòng)能量回收系統(tǒng)結(jié)合,顯著提高能量回收效率,從而大幅提升續(xù)航里程。

現(xiàn)階段線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)主要有EHB和EMB兩條技術(shù)路線(xiàn),EHB(電子液壓制動(dòng)系統(tǒng))保留了液壓系統(tǒng),以電子助力器取代真空助力器提供制動(dòng)液壓;剎車(chē)踏板與制動(dòng)系統(tǒng)之間的剛性連接被取消,僅僅保留傳感器,ECU根據(jù)傳感器信號(hào)判斷駕駛員制動(dòng)意圖,通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)電子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),作為冗余的液壓系統(tǒng)將被激活,此時(shí)EHB系統(tǒng)將變?yōu)閭鹘y(tǒng)的液壓系統(tǒng)。
EMB(電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng))則以電子機(jī)械系統(tǒng)完全替代傳統(tǒng)液壓裝置,通過(guò)ECU感知制動(dòng)器踏板傳感器信號(hào)以及車(chē)況信息計(jì)算出所需剎車(chē)驅(qū)動(dòng)力,然后由電機(jī)直接執(zhí)行制動(dòng),是真正意義上的線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)。在取消液壓系統(tǒng)后,EMB能夠?qū)崿F(xiàn)更短的響應(yīng)時(shí)間以及更精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu),免去制動(dòng)液泄漏的風(fēng)險(xiǎn),有望成為汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的終極發(fā)展方向。然而EMB方案量產(chǎn)仍存在諸多桎梏:(1)EMB方案無(wú)機(jī)械冗余系統(tǒng),需要具備更高的可靠性,并且在高階自動(dòng)駕駛中需要解決電子系統(tǒng)失效后的安全問(wèn)題。(2)EMB方案需要配備更多傳感器、控制芯片等,增加了量產(chǎn)成本。(3)EMB制動(dòng)力受限于電機(jī)功率,導(dǎo)致制動(dòng)力不足。(4)在高溫及電磁干擾等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定性較差。目前量產(chǎn)的線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)均為EHB方案,EMB方案仍處于研究階段。

根據(jù)集成程度不同,EHB可以分為One-Box和Two-Box方案。在Two-Box方案中,互為冗余的ESP和電子助力器相互獨(dú)立;One-Box方案中,ESP被集成于電子助力器內(nèi)。與Two-Box相比,One-Box方案具備體積較小、成本較低等優(yōu)勢(shì),但One-Box方案的踏板力反饋與車(chē)輪完全解耦,無(wú)法通過(guò)踏板感知車(chē)輪狀態(tài),因此需要軟件調(diào)校踏板感;另外在L3+級(jí)自動(dòng)駕駛中,One-Box需要單獨(dú)的降級(jí)ESP作為系統(tǒng)冗余,在成本上或?qū)⒎闯琓wo-Box方案。由于高級(jí)別自動(dòng)駕駛在乘用車(chē)領(lǐng)域的落地前景仍未明朗,在體積和成本上占據(jù)優(yōu)勢(shì)的One-Box方案將成為現(xiàn)階段整車(chē)廠(chǎng)商及供應(yīng)商的首選。

線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)的主要壁壘在于:(1)決策算法。線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力大小由ECU計(jì)算所得,而行駛過(guò)程中的車(chē)上人數(shù)、車(chē)速、路況、天氣等均會(huì)對(duì)制動(dòng)情況造成影響,使用場(chǎng)景復(fù)雜度高,對(duì)于決策算法的適用性和可靠性提出了極高的要求,往往需要海量的測(cè)試數(shù)據(jù)為算法提供支持。(2)同步開(kāi)發(fā)和持續(xù)服務(wù)能力。線(xiàn)控制動(dòng)踏板與制動(dòng)系統(tǒng)解耦,踏板感覺(jué)需要從零開(kāi)始設(shè)計(jì)模擬,且各整車(chē)廠(chǎng)商往往需要開(kāi)發(fā)和更新個(gè)性化、定制化的踏板感覺(jué),這要求供應(yīng)商具備較強(qiáng)的同步開(kāi)發(fā)能力以及持續(xù)服務(wù)能力。(3)上車(chē)驗(yàn)證。線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車(chē)核心安全部件,可靠性要求相對(duì)更高,產(chǎn)品大規(guī)模量產(chǎn)前往往需要一定時(shí)間和數(shù)量的上車(chē)驗(yàn)證。

博世、大陸、采埃孚天合等作為全球汽車(chē)零部件龍頭,較早地布局線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng),占據(jù)一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì);零部件龍頭的雄厚實(shí)力及在制動(dòng)領(lǐng)域的多年技術(shù)、數(shù)據(jù)積累也為其線(xiàn)控制動(dòng)決策算法構(gòu)筑了深厚的護(hù)城河,能夠取得大多數(shù)整車(chē)廠(chǎng)商認(rèn)可,因此在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)基本占據(jù)主導(dǎo)地位。博世2013年成功研發(fā)第一代iBooster線(xiàn)控制動(dòng)產(chǎn)品,2017年研發(fā)第二代iBooster,2019年推出OneBox方案IPB,憑借強(qiáng)大的品牌實(shí)力迅速搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。據(jù)佐思汽研統(tǒng)計(jì),2020年博世線(xiàn)控制動(dòng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率超過(guò)90%,廣泛應(yīng)用于大眾、特斯拉、蔚小理等品牌的新能源乘用車(chē)。

線(xiàn)控制動(dòng)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)參與者眾多,包括伯特利、拓普集團(tuán)、華域汽車(chē)、拿森電子、同馭科技等,部分廠(chǎng)商已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),客戶(hù)以自主品牌為主。伯特利深耕制動(dòng)領(lǐng)域多年,2019年率先開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)首款One-Box線(xiàn)控制動(dòng)產(chǎn)品WCBS,打破博世、大陸等外資廠(chǎng)商對(duì)One-Box系統(tǒng)的壟斷,增壓速率、噪聲性能、能量回收效率、系統(tǒng)重量等產(chǎn)品性能與國(guó)際廠(chǎng)商基本持平。伯特利已與多家整車(chē)廠(chǎng)商簽訂同步開(kāi)發(fā)協(xié)議,2021年進(jìn)入量產(chǎn)階段,有望憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)搶占One-Box產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。伯特利第二代線(xiàn)控制動(dòng)產(chǎn)品WCBS2.0已進(jìn)入開(kāi)發(fā)階段,能夠適配L4級(jí)別以上自動(dòng)駕駛,并滿(mǎn)足大型車(chē)及外資、合資客戶(hù)的配套需求,線(xiàn)控制動(dòng)產(chǎn)品的市場(chǎng)空間有望進(jìn)一步拓展。
與線(xiàn)控轉(zhuǎn)向相比,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在線(xiàn)控制動(dòng)領(lǐng)域的追趕步伐更緊,伯特利等廠(chǎng)商已具備One-Box的量產(chǎn)配套能力。隨著新能源汽車(chē)及智能駕駛持續(xù)發(fā)展,線(xiàn)控制動(dòng)國(guó)內(nèi)滲透率有望逐漸提升,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有望憑借成本及快速響應(yīng)等優(yōu)勢(shì)取得更多整車(chē)廠(chǎng)商認(rèn)可,迎來(lái)更多配套機(jī)會(huì)。

3、中游
(1)主要車(chē)企智能駕駛能力對(duì)比

(2)基于車(chē)企智能化研究框架對(duì)比分析:
1)組織人才:新勢(shì)力相對(duì)占優(yōu),傳統(tǒng)車(chē)企加速轉(zhuǎn)型
a.新勢(shì)力蔚來(lái)、小鵬、理想智駕團(tuán)隊(duì)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)充,現(xiàn)階段均千人左右規(guī)模,管理機(jī)制靈活、激勵(lì)措施完善,對(duì)高端人才吸引力較強(qiáng);
b.傳統(tǒng)車(chē)企長(zhǎng)城、吉利單獨(dú)成立子公司,同原有組織架構(gòu)相剝離,以便于吸引人才;
c.其他國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)車(chē)企目前仍主要以?xún)?nèi)部研發(fā)團(tuán)隊(duì)為主,未來(lái)不排除單獨(dú)成立子公司可能。
2)技術(shù)路徑:特斯拉堅(jiān)持純視覺(jué)感知;國(guó)內(nèi)車(chē)企均基于深度預(yù)埋設(shè)計(jì)思路,路徑趨同
a.全球范圍內(nèi)目前僅特斯拉堅(jiān)持純視覺(jué)感知,北美現(xiàn)已取消毫米波雷達(dá);
b.國(guó)內(nèi)新勢(shì)力+傳統(tǒng)車(chē)企針對(duì)L3及以上均采用大算力芯片及計(jì)算平臺(tái)(基于英偉達(dá)/高通/華為)+激光雷達(dá)硬件預(yù)埋設(shè)計(jì)思路,寄期通過(guò)后續(xù)軟件OTA升級(jí)拓展運(yùn)行區(qū)域,路徑趨同。
3)開(kāi)發(fā)方式:新勢(shì)力布局全棧自研,傳統(tǒng)車(chē)企自研+合作并舉
a.新勢(shì)力布局軟件全棧自研,便于軟件快速迭代,且未來(lái)不排除自研芯片可能;
b.傳統(tǒng)車(chē)企自研+合作(華為/百度/科技初創(chuàng)公司)并舉,L2(輔助駕駛ADAS)+L3及以上協(xié)同發(fā)力。
4)落地進(jìn)展:新勢(shì)力>民營(yíng)傳統(tǒng)車(chē)企>國(guó)有傳統(tǒng)車(chē)企
a.新勢(shì)力小鵬率先量產(chǎn),2020年自研算法落地小鵬P7;
b.蔚來(lái)、理想早期采用Mobileye方案,現(xiàn)逐步切換至英偉達(dá),2022年逐步量產(chǎn);
c.傳統(tǒng)車(chē)企長(zhǎng)城、吉利、上汽緊隨其后,旗下高端智能電動(dòng)車(chē)型主要于2022年落地;
d.傳統(tǒng)車(chē)企北汽、長(zhǎng)安、廣汽現(xiàn)階段均選擇同華為合作,落地時(shí)間為2022至2023年。
5)數(shù)據(jù)積累:特斯拉遙遙領(lǐng)先,國(guó)內(nèi)車(chē)企差距尚不顯著
a.特斯拉累計(jì)超40億英里(200倍于谷歌Waymo),全球領(lǐng)先;
b.新勢(shì)力數(shù)據(jù)積累量約1億公里,略領(lǐng)先于傳統(tǒng)車(chē)企,但差距尚不顯著。
6)小結(jié)
對(duì)比來(lái)看,全球范圍內(nèi)特斯拉技術(shù)實(shí)力最強(qiáng),累計(jì)行駛里程超40億英里,堅(jiān)持純視覺(jué)感知路線(xiàn);中國(guó)范圍內(nèi),新勢(shì)力態(tài)度激進(jìn)相對(duì)領(lǐng)先,長(zhǎng)城、吉利等傳統(tǒng)車(chē)企加大布局。伴隨智能駕駛技術(shù)能力提升,智駕體驗(yàn)感對(duì)消費(fèi)者購(gòu)車(chē)決策影響權(quán)重預(yù)計(jì)將逐步遞增,短期新勢(shì)力相對(duì)領(lǐng)先,但各方差異尚不顯著,車(chē)輛保有量及數(shù)據(jù)積累速度仍為未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)核心,核心關(guān)注各方布局與落地進(jìn)展。
04
智能化極有可能重構(gòu)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局
1、汽車(chē)“新四化”引發(fā)行業(yè)變革,生態(tài)格局向消費(fèi)電子轉(zhuǎn)變
未來(lái)汽車(chē)將成為最大的智能終端,具備高度電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化的特征,也將逐步打開(kāi)傳統(tǒng)汽車(chē)行業(yè)的“封閉市場(chǎng)”,生態(tài)格局向消費(fèi)電子轉(zhuǎn)變,汽車(chē)市場(chǎng)未來(lái)很可能沿著手機(jī)市場(chǎng)從功能機(jī)到智能機(jī)的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)而變革。

2、競(jìng)爭(zhēng)壁壘:產(chǎn)業(yè)入圍,多方競(jìng)合

3、供應(yīng)鏈重構(gòu):由垂直整合模式轉(zhuǎn)變?yōu)樗椒止つJ?/strong>

4、價(jià)值鏈轉(zhuǎn)移:與PC/手機(jī)趨同,軟硬件分層解耦,價(jià)值重心轉(zhuǎn)移

05
發(fā)展趨勢(shì):智能駕駛的時(shí)代正在到來(lái)
截至2021年底,我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)L1-L2級(jí)輔助駕駛功能滲透率已經(jīng)上升至30-40%區(qū)間,10類(lèi)常見(jiàn)的ADAS功能中有5類(lèi)滲透率超過(guò)了30%。據(jù)艾瑞咨詢(xún)測(cè)算,2025年我國(guó)智能駕駛輔助系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到490億元。IDC《中國(guó)自動(dòng)駕駛汽車(chē)市場(chǎng)數(shù)據(jù)追蹤報(bào)告》顯示,2022年第一季度L2級(jí)自動(dòng)駕駛在乘用車(chē)市場(chǎng)的新車(chē)滲透率達(dá)23.2%,整個(gè)市場(chǎng)處于L2向L3發(fā)展的階段,L2級(jí)的ADAS是現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛汽車(chē)商用落地的核心。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的不斷發(fā)展,中國(guó)市場(chǎng)滲透率將逐漸超過(guò)全球。