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汽车电子行业之德赛西威深度研究

  • 作者:acm1899
  • 2022-01-24 15:19:23
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(报告出品方申港证券)

1. 国际领先的汽车电子企业

1.1 未来出行变革的创领者聚焦三大领域

德赛西威是国际领先的汽车电子企业之一,致力于成为未来出行变革的创领者。聚 焦智能座舱、智能驾驶和网联服务三大领域的整合,提供以人为本、万物互联、智 能高效的整体出行方案,以智能汽车为中心,参与构建未来智慧交通和智慧城市大 生态圈。

智能座舱公司的智能座舱产品融合了车载息娱乐系统、驾驶息显示系统、 显示终端、车身息与控制系统等系统,打造以人为中心的智能出行空间,提供 基于自动驾驶等级的智能关怀、高效安全的解决方案。

智能驾驶从低速泊车场景到高速自动驾驶场景,从低级别的智能驾驶辅助逐步 到实现完全自动驾驶,从解放脚到解放眼,提供智能、安全、高效的解决方案, 最终将人从驾驶中完全解放出来。

网联服务提供安全、有温度的智联汽车产品与增值服务,构建万物互联、高效 协同、高度定制化的服务体系。

1.2 客户群体多样合作关系稳定

成立 35 年来,德赛西威在开发设计、质量管理和智能制造领域的专业能力,确保 公司能够满足汽车制造厂商的多元需求,为客户提供卓越的产品和服务。作为国内 智能汽车 Tier1 的领军企业,目前公司客户群体主要包括欧美系车厂、日系车厂和 国内自主品牌车厂,并与众多主流车企形成稳定的合作关系。

欧美系车厂主要包括一汽-大众、上汽大众、大众集团、江淮大众、SCANIA、MAN、 沃尔沃、上汽通用汽车、长安福特、DAF 达夫卡车等。

日系客户主要包括广汽丰田、一汽丰田、丰田(印度尼西亚)、雷克萨斯、日本马 自达、长安马自达、一汽马自达、东风日产等。

国内自主品牌车厂主要包括吉利汽车、长城汽车、广汽乘用车、长安汽车、上汽 乘用车、一汽红旗、奇瑞汽车、比亚迪、理想汽车、小鹏汽车、蔚来汽车等。

1.3 践行“本土国际化”战略

德赛西威持续践行“本土国际化”的战略,高度重视自主研发和创新能力,以惠州 为中心,在南京、成都、上海、深圳、中国台湾以及新加坡、欧洲、日本、美国分别设 立研发分部和分支机构。

公司以开放兼容的态度进行技术合作,与英伟达、恩智浦、瑞萨、德州仪器、英飞 凌等长期密切合作;与 Momenta、纽劢、Ficha 等在智能驾驶领域进行合作;与新 加坡南洋理工大学、中山大学、华南理工大学、桂林电子科技大学、吉林大学和湖 南大学等进行产学研合作。

德赛西威一直专注于汽车电子,紧跟时代变化不断调整公司战略,在外资控股阶段, 通过与飞利浦、曼内斯曼、西门子的合作,使得德赛西威的经营管理体系、研发能 力、产品生产体系等核心竞争力始于高起点,从一开始便对接国际一流生产商,这 为德赛西威的后续发展奠定了坚实的基础;而后国资注入,更是紧跟时代潮流,开 启新篇章。

1.4 核心管理层稳定股权激励充分

公司核心管理团队稳定,深耕汽车电子行业多年,经验丰富,稳定的组织架构保证 了公司政策的连贯性,确保公司未来发展战略和经营目标的实现。

2020 年公司进行了股权分立重组,分立完成后,公司控股股东由德赛集团变更为 惠创投,公司实际控制人不变,仍为惠州市人民政府国有资产监督管理委员会,但 非国资股东的表决权提升了,有利于德赛西威后续的股权激励计划,焕发企业的创 新活力。

目前公司实际控制人为惠州市国资委,占比 29.73%。同时设立威立德、威立杰、恒惠威、威立昌、威立盛五大员工持股平台,占比 14.57%,充分调动公司核心管 理团队以及业务骨干的主动性和创造性,提升公司凝聚力,并为稳定优秀人才提供 一个良好的激励平台,增强公司竞争力,稳固公司的行业领军地位。

2021 年 12 月 24 日,公司完成股权激励计划,共计向 848 人授予股份 527.4 万股, 占总股本 0.96%,授予价格 48.03 元。该计划深化了公司经营层的激励体系,建立 了股东与管理人员、业务骨干之间的利益共享、风险共担机制,实现股东、公司和 激励对象各方利益的一致,为股东带来更为持久、丰厚的回报,同时该激励的业绩 考核目标也印证了公司业绩成长的确定性。

1.5 经营优秀未来可期

1.5.1 纵向比较业绩重回高增长

整体上看,公司业绩与我国乘用车市场的景气度高度相关,未来随着新能源汽车渗 透率的提升、智能座舱的普及和高级别自动驾驶的推广,公司业绩有望迎来爆发。

2013-2017 年,随着我国乘用车市场快速发展,车载息娱乐系统、驾驶息显 示系统、车载空调控制器等汽车电子产品大规模普及,公司业绩飞速增长,营业 收入从 2013 年的 17.8 亿元增长到 2017 年的 60.1 亿元。

2018-2019 年,乘用车市场出现负增长,行业整体低迷,汽车零部件企业普遍业 绩承压,公司营业收入和净利润出现连续下滑。

2020 年至今,乘用车市场恢复正增长,汽车产业进入升级与变革的关键期,我国 正在从汽车大国迈入汽车强国,国产化替代进程加速,汽车智能化、网联化和电 动化转型加快,国内高性能座舱产品、智能驾驶辅助产品、智能网联产品的新车 配置率快速提升,公司业绩恢复高增长,座舱业务企稳回升,ADAS 产品出货量 增加,单车 ASP 显著提升。

收入构成方面,智能座舱业务为公司主要收入来源,但占比逐年下降到目前的 82%。 2021 年公司调整营收类别口径,将原来的“车载息娱乐系统”、“车身息与控制 系统”和“驾驶息显示系统”三个产品类别合并为“智能座舱”产品类别,收入 划分为智能座舱、智能驾驶、网联服务及其他三大类,智能驾驶业务快速提升,有 望开启第二增长曲线,网联业务稳步推进。分地区看,公司 90%收入来自中国大陆。

公司主要盈利指标走出低谷,全面转好。未来随着产品结构的优化,智能化附加值 的增加,单车价值量持续提升,盈利能力将持续攀升。

分产品看,智能座舱产品毛利率处于稳定状态,同比增长 2.7%,而智能驾驶产品 随着规模的扩大毛利率同比大幅增长 15.61%。

销售费率和管理费率表现优异,研发费率保持 10%左右高位。公司持续提升研发人 员质量、优化人才结构,研发团队的硕博人员占比持续提升。截至 2020 年底,共 有研发人员 1748 人,占公司总人数 40.69%,拥有超过 800 项专利,参与近 30 项 国家和行业标准的建设,包括参与首个汽车多媒体国际标准、《智能网联汽车自动泊 车系统性能要求及试验方法》国家标准、《息安全技术汽车电子系统网络安全指 南》国家标准、《汽车用液晶仪表》行业标准等,引领行业发展方向。公司已获得新 加坡 M1 自动驾驶牌照,通过了 ASPICE CL2(汽车行业软件过程改进和能力评估 模型二级)国际认证,汽车领域的软件开发能力达到国际先进水平。

1.5.2 横向比较行业领军地位稳固

在汽车智能细分行业,我们选取中科创达、华阳集团和经纬恒润(即将科创板 IPO) 与德赛西威进行对比。

中科创达立足智能终端操作系统,围绕操作系统核心技术,聚焦人工智能关键技 术,为智能手机、智能物联网、智能网联汽车、智能行业等领域的客户提供智能 操作系统产品、技术及解决方案。主要产品及服务包括智能手机解决方案、 智能 物联网 Turbox 智能大脑平台、智能网联汽车解决方案、智能视觉解决方案等, 核心技术涵盖了通协议栈、深度学习、图形图像算法、操作系统优化和安全技 术等多个方面。

华阳集团主营业务为汽车电子产品及其零部件,业务范围涵盖汽车电子、精密压 铸、精密电子部件以及 LED 照明四大板块。汽车电子产品包括智能座舱、智能驾 驶和智能网联等产品线;精密压铸产品包括汽车关键零部件(汽车底盘系统、汽 车转向系统、汽车发动机及变速箱等)、精密 3C 电子部件及工业控制部件产品 线;精密电子部件主要生产机芯、激光头及组件等与光盘应用相关的产品;LED 照明产品包括智能照明灯具、商业和工业照明灯具、封装产品、LED 驱动电源等。

经纬恒润主营业务围绕电子系统展开,专注于为汽车、高端装备、无人运输等领 域的客户提供电子产品、研发服务及解决方案和高级别智能驾驶整体解决方案。 电子产品业务包括汽车电子产品、高端装备电子产品和汽车电子产品开发服务, 其中汽车电子产品为客户提供前装电子配套产品,主要包括智能驾驶电子产品、 智能网联电子产品及车身和舒适域电子产品等;研发服务及解决方案业务包括汽 车电子系统研发服务与高端装备电子系统研发服务;高级别智能驾驶整体解决方案包括单车智能解决方案、智能车队运营管理解决方案和车-云数据中心解决方案。

营业收入和净利润方面,德赛西威均为最高,始终保持行业龙头地位。

毛利率和研发费率方面,中科创达和经纬恒润较高,主要是其商业模式以软件为主。管理费率和销售费率方面,德赛西威表现优异,费用管控能力较强。(报告来源未来智库)

2. 智能座舱公司业绩基本盘

2.1 智能座舱重新定义人车关系

智能座舱是指搭载了智能化、网联化的车载设备和服务,能够实现人、车、路、云 全方位智能交互的汽车座舱,是重新定义人车关系的智能车载产品。

智能座舱是对传统座舱全方位的升级。在硬件方面,将传统机械式仪表升级为数字 液晶仪表,为驾驶息提供极富科技感的画面展示;增加了流媒体后视镜、HUD 及 后排显示屏,为消费者提供完善的导航息、周围环境息以及娱乐息。在软件 方面,融入了多模态交互、智能场景、个性化服务,满足多样化人机交互需求,提 升消费者驾驶体验。安全度、集成度与智能化程度明显提升。

智能座舱的发展大致可分为三个阶段电子座舱、智能驾驶助理和智能移动空间。 目前智能座舱产品正处于智能助理初级阶段,以大尺寸中控液晶屏为代表率先替代 传统中控,全液晶仪表开始逐步替代传统仪表,中控屏与仪表盘一体化设计的方案 开始出现,少数车型新增 HUD 抬头显示、流媒体后视镜等,人机交互方式多样化、 智能化程度明显提升,未来,随着高度自动驾驶技术的应用,座舱将进一步智能化 升级,融合集成自动驾驶能力。

2.2 智能座舱渗透率快速提升

根据 ICVTank 测算,全球智能座舱市场规模预计将从 2020 年的 231 亿美元增长到 2026 年的 440 亿美元,CAGR 为 11.3%,我国智能座舱市场规模预计将从 2020 年 83 亿美元增长到 2026 年的 183 亿美元,CAGR 为 14.2%,增幅高于全球市场。

智能座舱市场现阶段主要有 6 大产品车载息娱乐系统、驾驶息显示系统、 HUD 抬头显示系统、流媒体后视镜、行车记录仪、后排液晶显示。

根据 ICVTank 测算,2026 年,车载息娱乐渗透率有望达到 98.6%,实现乘用车 应用全覆盖。2020年驾驶息显示系统渗透率为26.9%,预计2026年将达到65.8%, 覆盖乘用车半数以上。2020 年,抬头显示系统、流媒体后视镜、行车记录仪和后视 液晶显示器的渗透率分别为 8.6%、7.5%、12.9%和 1.1%。2026 年,渗透率有望 达到 34.1%、29.5%、49.7%和 8.1%。

车载息娱乐系统是智能座舱中最大的市场,约占市场的 64.3%。其次是驾驶舱显 示系统和平视显示系统,占比分别为 27.05%和 4.62%。

2.3 智能座舱产业链融合发展

智能座舱产业链可分为上游、中游、下游三个环节。上游环节可分为硬件和软件部 分,硬件部分主要包括功率半导体、显示面板、PCB 以及芯片等,软件部分包括底 层操作系统,基于操作系统能够衍生出中间软件和应用程序等。中游环节通过软硬 件结合形成完整的控制和显示系统。中游的零部件最后集成到下游的整车上,形成 完整的智能座舱系统。

芯片层一芯多屏是未来主要发展趋势,一颗芯片支持多个操作系统,解决系统 之间高成本的通开销问题,同时缩短通时间。参与厂商有面向中低端市场的 NXP、德州仪器、瑞萨电子等传统汽车芯片厂商,面向高端市场的联发科、三星、 高通等手机领域的厂商。国内参与者主要有华为、地平线等。

PCB需求快速增长,一方面由于汽车对高频率和高速传输数据需求,另一方面 新能源增加了电控领域对 PCB 的需求。汽车 PCB 主要由美资、日资和台资企业 主导。国内大陆提供商主要为沪电股份。

显示面板显示面板逐渐由 LCD 向 OLED、大尺寸方向发展。LCD 即为液晶显 示面板,主要依靠背光源发光,是目前多数座舱中控屏采用方案;OLED 是指可 以主动发光的面板,具有对比度强、色彩鲜艳,且形态可弯曲等优点,越来越多 智能座舱开始采用 OLED 方案。国内显示面板供应商包括长科技、京东方、莱 宝高科、微星科技。

功率半导体等传统电子类传统电子类产品主要由传统汽车电子厂商提供。其中 功率半导体分立器件和模块市场,供应商主要为英飞凌、安森美、意法半导体、 三菱、东芝、瑞萨电子等传统汽车电子厂商。国内提供商包括闻泰科技、华虹半 导体、捷捷微电、扬杰科技等。

底层操作系统汽车操作系统分为与安全相关的车控操作系统和与用户体验相关 的车载操作系统两大部分。车载操作系统应用于导航、息娱乐、蓝牙语音等。 底层车载操作系统形成 QNX、Linux、Android 三大阵营,各大车企在底层操作 系统基础上进行定制化开发其专属的车载操作系统。国内能提供定制专属操作系 统的上市企业包括中科创达、东软集团、诚迈科技、四维图新以及德赛西威等 Tier1。

中间件层又称系统服务层,居于操作系统之上,应用之下。中间件可提供一系 列丰富的组件和接口,应用程序借助此层提供的接口,访问操作系统提供的服务, 具体包括文件系统、图形用户界面和任务管理等。我国中间件市场主要由 IBM、 Oracle 等外资软件巨头占据。国内中间件企业包括普元息、东方通、宝兰德、 中创股份、金蝶天燕、中科创达、东软集团等。

应用程序层应用程序种类繁多,主要由众多互联网公司及相应的细分行业厂商 提供。应用程序层位于软件层次结构的最顶层,负责系统功能和业务裸机的实现。 前装车载导航地图主要有四维图新(市场占比居首)、高德地图、凯立德提供。

车载息娱乐系统也就是中控屏+车载息系统,由传统中控台发展而来,目前 发展成为一个综合平台,集成了车载 DVD、倒车影像、与智能手机互联的投影模 式、多媒体、WIFI、蓝牙、辅助泊车等功能。国内智能座舱由车载娱乐系统逐步 转型增加车载息系统。国内供应商已经上市有 5 家德赛西威、华阳集团、均 胜电子、路畅科技、索菱股份,非上市主要有 5 家航盛电子、好帮手、远特科 技、博泰车联网、车联天下。

驾驶息显示系统也就是仪表。传统的驾驶息显示系统是提供车速、转速、 水温等息。目前发展成全液晶仪表,除了传统需要显示的息之外,还能显示 车辆电量电压、联网情况、导航息、预警息等。后续发展将显示更多的安全 和娱乐息,有望与车载息娱乐系统一体化融合。全球前五大供应商分别为 大陆、电装、伟世通、日本精机、马瑞利。国内供应商主要包括有德赛西威,优 化光电,航盛电子,东软集团,上海仪电,比亚迪。

HUD 抬头显示现阶段 HUD 整体渗透率较低,主要搭载于高端车型中,未来有 望由高端向中低端车型加速渗透。主要原因是 HUD 设计难度大,成本较高。随 着技术成熟,成本降低,未来三年有望向中低端车型加速渗透。全球前五大供应 商分别是日本精机、大陆、电装、伟世通、博世。国内供应商主要包括有泽景电 子、京龙睿、衍视科技、华阳集团、未来黑科技等。

流媒体后视镜将车内后视镜变成一个实时后方路况显示屏,主要通过高清的外 置后视摄像头对车辆后方的实时路况进行拍摄,并把图像呈现到后视镜上。现阶 段流媒体后视镜市场仍处于培育期,整体渗透率较低。流媒体后视镜设计难度较 大,相对传统后视镜成本较高,所以现阶段主要搭载在高端车型上。随着技术成 熟,成本降低,未来有望由高端车型向中低端车型加速渗透。参与厂商包括凌度、 贝思特、华阳集团、台北研勤科技、360 安全科技、小蚁科技、嘉丰卓越、捷渡、 好帮手等。

行车记录仪即记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪器。安装行车记 录仪后,能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音。现阶段行车记录仪前装市 场整体渗透率较低,未来提升可期。参与厂商众多,以凌度、360 等市占率较高。

后排液晶显示后排乘客的专享娱乐配置,具备通讯、办公、上网、外接游戏机 等功能。现阶段后排液晶显示市场仍处于培育期,整体渗透率不足 2%,发展潜 力大。参与厂商与车载娱乐系统供应商重叠,全球前五主要是伟世通、大陆、博 世、夏普、德赛西威。

造车新势力以特斯拉、理想、小鹏、蔚来等为代表,产品都配备了部分或全部 的智能座舱部件,同时在提升消费者体验方面推出了很多新功能。

传统车企如大众、吉利、上汽、比亚迪、长城等相继推出多款安装智能座舱产 品的车型,通过逐步打造配置智能座舱的电动车和推出搭载了智能座舱相关的零 部件的传统燃油车,向智能化转型。

2.4 “一芯多屏”和座舱域成主流

智能化、网联化和电动化的发展使汽车功能和属性正在发生深刻改变,导致其电子 电气架构也随之改变。传统汽车电子电气架构以分布式为主,每台汽车承载数十个 电子控制单元(ECU)执行决策功能。数量众多的 ECU 导致线束布置复杂、车重 增加,整车成本较高,同时软硬件耦合度较深,不利于软件集成开发或自行功能定 义。

实现软件定义汽车的前提是软硬件解耦,进而分离车辆的硬件与软件开发流程,硬 件售出后,通过 OTA 实现软件的持续迭代与优化,满足用户个性化需求,延缓硬件 平台更新频率,将汽车产品迭代周期由工业周期转为数字周期,实现整车平台生命 周期最大化。

因此,汽车电子电气架构将向域集中电子电气架构转变,域控制器(DCU)通过集 成多个 ECU,减少车辆线束,有利于降低整车成本和软件开发难度,缩短整车集成 验证周期。但由于不同车型平台对模块空间布置有物理限制,域集中电子电气架构 易受车型约束,难以大规模推广使用。未来,汽车电子电气架构将向车辆集中电子 电气架构转变,围绕更大区域内的计算平台来进行搭建,以一个或若干个核心计算 平台作为基础,构建完整的软件系统。

受汽车电子电气架构由分布式向集中式演变的影响,通过域控制器集成多个不同功 能的 ECU 产品,单车装载 ECU 产品的数量将有所减少。拥有平台化产品供应能力 的汽车电子供应商凭借丰富的 ECU 产品矩阵,在集成域控制器设计研发等方面具 有较强先发优势与技术积累,预计将在汽车电子电气架构集中式的发展趋势中受益。

目前车辆上主要有动力域、车身域、底盘域、自动驾驶域和智能座舱域,而这五个域里面,自动驾驶域、智能座舱域为汽车未来核心。

对于座舱域而言,域内集中意味着需要强大的座舱 SoC。更具体的讲,强大的座舱 SoC 必须符合当前座舱发展的需要支持更多显示屏,支持更多 AI 功能,与 ADAS 融合,提升功能安全等。

高通、瑞萨、英特尔等大算力芯片,为多个操作系统在一颗芯片上运行带来了可能 性,并且可同时支持液晶仪表屏、中控娱乐屏、副驾娱乐屏等在内的多块屏幕。

座舱 Tier1 将不同的操作系统通过硬件隔离或虚拟机的技术集成至座舱域控制器内,纷纷推出基于大算力芯片和座舱域控制器的“一芯多屏”座舱方案。在成本控 制层面,与“多芯多屏” 方案相比,“一芯多屏”方案的总成本降低;在通层面,“一 芯多屏”方案中多屏交互息在芯片内部完成传输,改变了多个操作系统之间通过 CAN/LIN 总线等通传输息的方式,通时间大幅降低;在安全性层面,采用“一 芯多屏”方案,系统复杂度降低,芯片等器件数量减少,整体可靠性增加。

“一芯多屏”的实现主要有两种途径,一种是硬件隔离(Hardware Partition),另一种是虚拟机监视器(Hypervisor)。它们之间主要区别在于硬件资源是否共享。

硬件隔离是通过硬件分区将 SoC 芯片的内存区域、外围设备、引脚等硬件资源 进行划分和管理,硬件分区对各自所属资源具有访问和管理功能,分区间硬件资 源不能共享。硬件隔离简化了硬件资源分配与管理,为软件开发提供极大便利性。

虚拟机监视器(Hypervisor)是运行在硬件设备与操作系统之间的一种中间软件 层, 允许多个操作系统共享硬件资源。在虚拟化环境下,Hypervisor 可以调度 CPU 内核、外部设备、内存区域等硬件资源,并为每个虚拟机分配不同资源。在 Hypervisor 协调控制下,多个操作系统在硬件方面实现资源共享共用,在软件方 面保持独立、互不干涉。即使一个操作系统出现软件故障或发生崩溃, 其他操作 系统仍可继续正常运行。

当下芯片、操作系统、座舱域控制器、屏幕等座舱产业链技术的升级,将为主机厂 在多屏和联屏方面提供更多的想象空间和执行空间,为座舱带来更多的科技层面改 变。

2.5 德赛西威智能座舱产品布局全面

公司智能座舱产品全面覆盖车载息娱乐系统、车载显示系统、空调控制器等,而且是国内首家有能力量产座舱域控制器 Tier1。目前车载息娱乐系统市占率达到 14.9%,稳居国内市场首位。液晶仪表市占率也位居自主品牌前列。

公司多屏智能座舱产品在理想、长安、奇瑞、广汽乘用车、长城、天际等主机厂配套量产,2019 年发布了智能座舱 3.0 版本,搭载骁龙 820A 芯片和四块液晶屏, 已在理想 ONE 实现配套量产。

座舱域控制器支持四屏互动,即“数字仪表屏+中控屏+副驾娱乐屏+功能控制屏”。

偏娱乐系统的中控屏和副驾屏采用“安卓车规级操作系统 Android Automotive+ 高通骁龙 820A 车用处理器”。

数字仪表屏和功能控制屏采用“Linux 操作系统+德州仪器 J6 车规解决方案”。

智能座舱控制器可以实现一芯多屏,增强各块屏之间的交互性,与多芯片方案相 比可大幅节省成本、节省空间。

采用双系统的目的在于 Android 娱乐系统在生态和开发者方面有更多资源,Linux 系统又能保证和驾驶、车辆控制相关的功能运行更稳定,避免出现系统崩溃影响 驾驶的情况。

可基于智能座舱域控制器开发更多融合多设备的智能座舱产品,包括引入后座娱 乐系统。

2020 年,公司量产了基于 Hypervisor 架构的新一代智能座舱,该座舱域控制器 采用了 QNX®Hypervisor 和 QNX®Neutrino®实时操作系统(RTOS),搭载公司最 新的 AR 导航功能。QNX Hypervisor 的使用,不仅能够保证 QNX® Neutrino®实 时操作系统(RTOS)的可靠性和高性能,同时还允许多个操作系统安全地共存于 同一片上系统(SoC),QNX Hypervisor 2.0 虚拟机保障了仪表功能安全,而 Android 9.0 系统让用户享受到丰富的息娱乐功能。开发人员可以借助 QNX Hypervisor 将安全关键型系统与息娱乐系统进行分区和隔离,确保即使其他组件出现故障时, 关键系统仍能处于隔离状态并继续运行。目前已应用于奇瑞品牌旗下的瑞虎 8 Plus 和捷途 X90 车型。(报告来源未来智库)

3. 智能驾驶开启第二增长曲线

3.1 智能驾驶政策端规划明确

根据《道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)术语及定义》,ADAS 主要是指利用 安装在车辆上的传感、通、决策及执行等装置,监测驾驶员、车辆及其行驶环境 并通过影像、灯光、声音、触觉提示、警告或者控制等方式辅助驾驶员执行驾驶任 务或主动避免、减轻碰撞危害的各类系统的总称。

2021 年 8 月 20 日,由工业和息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的 GB/T 40429-2021《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准由国家市场监督管理总 局、国家标准化管理委员会批准发布(国家标准公告 2021 年第 11 号文),将于 2022 年 3 月 1 日起实施。该标准将驾驶自动化分成0级至5级,0-2 级为驾驶辅助,系 统辅助人类执行动态驾驶任务,驾驶主体仍为驾驶员;3-5 级为自动驾驶,系统在 设计运行条件下代替人类执行动态驾驶任务,当功能激活时,驾驶主体是系统。

根据《智能网联汽车技术路线图 2.0》规划,到 2025 年, 国产 L2 级、L3 级自动 驾驶的智能网联汽车将占汽车总销量的 50%,C-V2X 终端新车装配率达到 50%, 高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景的商业化应用;到 2030 年,国产 L2 级、L3 级自动驾驶的智能网联汽车在销量中的占比达到 70%,L4 级自动驾驶车 型占比达到 20%,C-V2X 终端新车基本实现普及;到 2035 年以后,国产 L5 级自 动驾驶的智能网联汽车将会开始应用。

针对乘用车,2025 年左右,CA 级自动驾驶乘用车技术的规模化应用,HA 级自动 驾驶乘用车技术开始进入市场。2030 年左右,HA 级自动驾驶乘用车技术的规模化 应用,典型应用场景包括城郊道路、高速公路以及覆盖全国主要城市的城市道路。 2035 年以后,FA 级自动驾驶乘用车开始应用。

3.2 智能驾驶处于爆发前期

ADAS 系统包括前向 ADAS 系统、侧后 ADAS 系统、自动泊车系统和全景环视系 统。其中,前两个系统称为行车 ADAS 系统,后两个系统称为泊车 ADAS 系统。

随着辅助驾驶功能逐步量产,乘用车辅助驾驶系统不断成为行业标配,单项功能逐 渐下沉至低端车型,根据艾瑞咨询数据显示,2020 年乘用车辅助驾驶渗透率约 32% 左右,预计 2025 年渗透率或达到 65%。2020 年 L1 级别占比最高,约 20%左右; L2 级别车辆占比约 12%。但 L1 级别功能并未发挥出硬件的最大效用,加之 L2 的快速渗透和成本的降低,预计仅搭载 L1 级别功能的乘用车将逐渐减少,未来 L2 级 别功能将逐渐取而代之。同时随着智能驾驶相关上路法规的不断完善,L3 级别有条 件自动驾驶乘用车有望在 2023 年开始逐步落地。

根据高工智能汽车测算,今年 1-10 月国内新车(合资+自主)搭载前向 ADAS 上险 量为 636.67 万辆,同比上年同期增长 34.18%,标配搭载率 38.69%。L2 级 ADAS 新车搭载上险量为296.07万辆,同比上年同期增长80.44%。前装搭载率为18.06%。

合资品牌的前装标配 L2 新车上险量份额为 65.8%,处于领先。理想汽车作为我国 本土造车新势力的代表,首次占比份额进入前十。预计未来 2-3 年 L2 会快速普及, L2+也会进入集中放量阶段,这意味着 L2-L2+级 ADAS 市场有非常大的市场空间。

低速、封闭、固定路线和不载人的特征将助力高级别自动驾驶在部分场景下加速落地。乘用车方面,由于自动驾驶法规、技术、场景复杂度等限制,严格意义上的 L3 等级以上自动驾驶短期内落地仍有一定难度。但自主代客泊车具有低速、场景封闭、 固定路线和不载人的特征,同时可帮助车主减少停车时间,有望成为乘用车中最快 量产落地的高级别自动驾驶功能。而在商用车方面,矿山、港口、机场等场景拥有 同样的特征,同时可帮助企业降低人力成本,保障人身安全,将更多的人参与到价 值更高的工作当中,因此短期内落地性较强。

随着 ADAS 渗透率的提升和域集中电子电气架构的普及,预计 2025 年自动驾驶域 控制器出货量将超过 400 万套。

3.3 智能驾驶技术路线百家争鸣

3.3.1 智能驾驶核心技术体系

智能驾驶核心技术体系可简单概括为感知、决策与执行,传感器、芯片半导、软件 算法、控制执行及智能整车是其中的关键环节。

感知层不同等级的自动驾驶对于传感器的数量、精度要求也不同,随着等级的 增加,呈指数增长。

决策层智能驾驶汽车推动电子电气架构从分布到集中,域控制器、多域控制器 替代 ECU,引入高算力 AI 芯片。

执行层智能驾驶需要解耦人与车的机械连接,线控制动、线控转向是自动驾驶 执行端的核心。

3.3.2 芯片算力决定智能化上限

智能驾驶汽车的智能化水平取决于算法是否强大。为实现软件定义汽车,加速智能 驾驶汽车量产落地,必须有一个可以承载高度智能化且运算量庞大的 AI 算法的硬 件计算平台,而无论是硬件计算平台,还是域控制器,都离不开芯片的支持。自动 驾驶从 L1 到 L5 级别,随着应用功能的完善和性能的提升,对 AI 芯片的算力和性 能提出更高的需求。同时自动驾驶每提升一个等级,算力要求也同样提升一个等级, L3 级别更是算力需求的分水岭,L3 需要的 AI 计算力达到 20TOPS,L4 需要的 AI 计算力接近 400TOPS,L5 需要的 AI 计算力要求更为严苛,达到 4000+TOPS,是 L4 级别的十倍量级。

目前在售车型里,特拉斯的自动驾驶芯片 HW3.0 算力最强,单芯片算力 72TOPS, 目前特拉斯旗下所有车型均采用双芯片方案,算力高达 144TOPS。随着各大厂商 的越来越重视自动驾驶的研发,自动驾驶的芯片已经不再是特拉斯一家独大,呈现 百花齐放的景象。

英伟达目前已经量产的英伟达 Xavier,单芯片算力 30TOPS,首先搭载于小鹏 P7 身上。能实现 L2-L3 的自动驾驶。2021 年即将量产的英伟达 Orin 是 Xavier 的升级版,采用台积电 7nm 制程,性能提升接近 7 倍,单芯片算力 200TOPS。 它可以使用两颗 Orin Soc 和两颗安培 GPU 组合形成的 DRIVE Pegasus Robotaxi 自动驾驶平台,性能可以达到 2000TOPS,能实现 L4-L5 级别的自动驾 驶。目前已经确认理想和小鹏下一代车型将采用英伟达 Orin 芯片。

Mobileye属于英特尔旗下的芯片公司,目前量产的EyeQ4芯片,算力2.5TOPS, 能实现 L2 级别的移动辅助驾驶,目前蔚来 ES6 和欧拉好猫等车型在用。2021 年 即将量产的是 EyeQ5 芯片,性能提升 10 倍,算力达到 25TOPS,能实现 L3 级 别的自动辅助驾驶,领克 zero 将采用 EyeQ5H,采用的双芯片组合,算力达到 50TOPS。

高通在智能座舱领域推出了骁龙 820A 吸引了诸如理想 One,小鹏 P7 等造车 新势力的青睐。更是在自动驾驶芯片领域一步到位推出了高通的 Snapdragon Ride 自动驾驶平台,支持 L1-L5 级别的自动驾驶,芯片总算力高达 700TOPS, 功耗仅为 130W,比特斯拉的 FSD 芯片功耗还低。采用高通自动驾驶芯片的汽车最早要 2023 年才会推出市场。

华为早在2018年10月就发布了昇腾310,12nm制程,其单芯片算力16TOPS, 华为基于昇腾 310 组合的多芯片方案 MDC810,算力 352TOPS,是目前国内算 力最强大的自动驾驶芯片,支持 L3-L4 级别的自动驾驶。北汽全新高端品牌 ARCFOX在 2021 年推出的新车阿尔法 S 华为 HI版将搭载华为 MDC810 芯片。

地平线目前已经量产的征程 2,芯片制程 28nm,单芯片算力 4TOPS,超越了 EyeQ4 芯片,目前搭载于长安 Uni-T 和奇瑞大蚂蚁。2020 年 9 月 26 日,发布了 征程 3,单芯片算力 5TOPS,芯片制程 16nm。即将发布的征程 5,性能提升近 20 倍,单芯片算力达到 96TOPS,组合芯片可以达到 192-384TOPS。

黑芝麻 2020 年 6 月发布的华山二号 A1000 芯片,芯片制程 16nm,单芯片算 力 40-70TOPS,功耗仅为 8w,能效比全球领先。其组合的多芯片 FAD 方案算力 最高达 280TOPS。

零跑旗下首款中型 SUV 零跑 C11 搭载了零跑自主研发的自动驾驶芯片凌芯 01, 成为除了特斯拉外,全球唯二自主研发自动驾驶芯片的汽车厂商。凌芯 01 采用 28nm 制程,功耗 4w,单芯片算力 4.2TOPS。零跑 C11 采用的是双芯片方案, 算力 8.4TOPS,支持 L2-L3 级别自动辅助驾驶。

3.3.3 感知先行 加速智能化落地

传感器作为自动驾驶汽车的 “眼睛”和“耳朵”,目前主流的自动驾驶传感器以摄像头 和雷达为主,其中,雷达可分为毫米波雷达、激光雷达以及超声波雷达,摄像头则 按其安装位置不同,可分为前视、侧视、后视和内置四种类型。

目前自动驾驶传感器的选择存在两种不同的路径一种以摄像头主导,搭配毫米波雷达, 使用先进的计算机视觉算法实现全自动驾驶,典型代表有特斯拉、Moblieye 以及百度 Apollo Lite;另一种则以激光雷达为主,同时搭载毫米波雷达、超声波传感器和摄像头, 远距离全方位探测能力强,但成本相对较高,典型代表为谷歌 Waymo、百度 Apollo、 文远知行等主流无人驾驶企业。

视觉主导方案摄像头获取的视频数据与人眼感知的真实世界最为相似,接近人类驾 驶的形态。而且,在当前激光雷达价格居高不下的情况下,仅使用摄像头更容易控制 成本。

激光雷达主导方案“雷达+视觉”方案的优势是监测的距离更长、精度更高、响应更快, 且不受环境影响。其对三维息的处理,例如物体大小、移动速度的计算都有着非常 优异的表现。

目前两种路径尚未分出胜负,随着自动驾驶技术的发展,激光雷达的价格有望下降, 其全方位探测能力和不易受环境影响的优势将逐渐显现出来,有望成为未来自动驾 驶汽车主流的配置。

3.3.4 我国主流智能驾驶方案迭代快速

伴随着 ADAS 辅助驾驶功能在新车市场上渗透率的不断提升,新势力与领先自主品 牌车企在智能驾驶领域的厮杀日益激烈。智能驾驶传感器配置走向“内卷”,以蔚来、 小鹏、极狐为代表的车型更是率先宣布激光雷达量产上车。当前智能驾驶芯片市场 呈现 Mobileye 与英伟达二分天下之势,以地平线、海思为代表的本土化芯片厂商 凭借 AI 计算与大算力优势在自主品牌车企市场中占据一席之地,率先实现国产芯 片量产上车。

不同于以视觉算法优势节省硬件成本的特斯拉,蔚来、小鹏等中国汽车企业采用多 手段融合助力 ADAS 的方法,基于毫米波雷达、高清摄像头、超声波雷达乃至激光 雷达的多传感器融合,结合中国车联网优势达到安全冗余,采取算法自研路线,最 终实现从辅助到自动的驾驶功能方案。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关息,请参阅报告原文。)

详见报告原文。    

精选报告来源【未来智库】。


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