一、智在5大系統(tǒng)
智能化在汽車上的表現(xiàn)形式主要是汽車電子,汽車電子包括發(fā)動機電子系統(tǒng)、底盤電子系統(tǒng)、車身電子電器、自動駕駛系統(tǒng)和信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)等五大類。發(fā)動機電子系統(tǒng)包括管理 ECU、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)等;底盤電子系統(tǒng)包括轉向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等;自動駕駛系統(tǒng)包括雷達、攝像頭、芯片、算法等;車身電子電器包括主要車身線束、照明系統(tǒng)、開關等;安全舒適系統(tǒng)包括座椅相關裝置、空調(diào)系統(tǒng)等;信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)包括車聯(lián)網(wǎng)相關應用等。
汽車智能化的電子電氣架構(E/E結構)可以劃分為五個階段:1、出現(xiàn)獨立ECU,功能根據(jù) ECU 進行一定程度的分離,功能 ECU 一一對應;2、出現(xiàn)分域的概念,包括動力、底盤、車身等等域,同一個域的 ECU 被合并,域與的交流較少;3、通過控制網(wǎng)關跨功能連接加強域與域的聯(lián)系,可以處理更加復雜的功能,比如自動駕駛;4、出現(xiàn)核心域控制器對功能進行整合,可以實現(xiàn)更復雜的功能;5、出現(xiàn)虛擬域,專屬硬件減少,應用以太網(wǎng)加強通訊能力,汽車更像是一臺高性能電腦。目前大部分車企仍處于第三代E/E分布式體系到第四代的變化過程中,從分散式走向更集中。在第三代E/E體系中,功能在具有高度軟件到硬件(SW-to-HW)集成的 ECU 上。第四代 E/E 體系中出現(xiàn)核心域控制器,在整合多個功能的基礎上進行成本優(yōu)化和更多功能的實現(xiàn)。
二、主要機會點分析
1、車載PCB。價值量提升6倍以上,車載PCB企業(yè)迎來利潤修復
中國已成為全球最大的PCB生產(chǎn)基地,產(chǎn)值增長最快。同時,中國已形成較為完善的PCB產(chǎn)業(yè)鏈,且擁有全球最大的汽車消費市場,智能電動車發(fā)展勢頭迅猛,為車載PCB產(chǎn)業(yè)提供足夠大的縱深,國內(nèi)PCB企業(yè)有望憑借較強的工藝控制與成本控制能力、更貼近客戶靈活響應、產(chǎn)業(yè)鏈配套等優(yōu)勢,受益于終端國產(chǎn)化帶來的供應鏈重塑機會。據(jù)佐思汽研統(tǒng)計,以特斯拉為例,其PCB總價值量超過2500元,是普通燃油車的6.25倍。測算得出21年全球汽車PCB市場規(guī)模約509億元,25年將超900億元,21-25ECAGR16%,增速遠超整體PCB市場。
在電動化、智能化的促進下,PCB持續(xù)向高密度、高集成、高速高頻、高散熱、輕薄化等方向發(fā)展,多層板、剛撓結合板、HDI板、FPC板、高速高頻板等高階產(chǎn)品的需求日益上升,進一步推高單車價值量。打開產(chǎn)業(yè)鏈看,覆銅板是PCB的核心原材料,約占PCB總成本40%,而覆銅板的原材料主要包括銅箔、玻纖布及環(huán)氧樹脂樹脂。在這一輪周期中,PCB企業(yè)受上游大宗商品漲價影響較大,覆銅板企業(yè)多輪漲價,下半年以來銅價企穩(wěn),玻纖、環(huán)氧樹脂價格開始小幅回落,隨著上游原材料價格企穩(wěn)和覆銅板產(chǎn)能的釋放,覆銅板價格有望回落,同時PCB企業(yè)逐漸將成本向下游轉嫁,盈利能力迎來修復拐點。
汽車電子供應鏈壁壘高,通常需要經(jīng)過汽車配件供應商和汽車終端制造商的雙重認證,認證周期往往歷時兩年以上,通過客戶認證并實現(xiàn)量產(chǎn)、與下游車企深入綁定的頭部PCB企業(yè)更為受益。
2、智能座艙。價值量提升3-7倍,5年復合增速16%
汽車產(chǎn)品同質化趨勢顯著,行業(yè)高度成熟推動汽車市場由賣方市場向買方市場轉變,新能源汽車由政策驅動向市場驅動轉變。不斷提高的用戶需求驅動汽車從出行工具向 “第三生活空間”過渡,而智能座艙是塑造“移動第三空間”的核心載體。人機交互技術升級、芯片與操作系統(tǒng)革新、5G等技術成熟,推動座艙從電子座艙到人機共駕,最后向第三生活空間演進。
智能座艙 = 座艙SoC芯片 + 操作系統(tǒng) + 中間件 + 應用 + HMI交互窗口
----座艙SoC芯片:算力支撐人機交互升級,芯片構筑“第三空間”底座
----座艙域控制器:座艙SoC與底層系統(tǒng)間的“擺渡人”,Tier1廠商優(yōu)勢穩(wěn)固
----座艙操作系統(tǒng):扼汽車生態(tài)之喉,自主可控背景下國產(chǎn)廠商迎來機遇
----座艙中間件:底層操作系統(tǒng)與上層應用程序之間的“通用語言”
----應用UI設計開發(fā):人機交互界面升級,HMI設計工具功不可沒
---HMI交互窗口:液晶儀表、車載信息娛樂系統(tǒng)已成標配,AR-HUD乘風而來
智能座艙產(chǎn)品多元化,單車價值量提升 3-7 倍。傳統(tǒng)座艙產(chǎn)品以機械儀表和車載音視頻播放器為主,整體單車配套價值在 2000 元以下,而智能座艙產(chǎn)品豐富,融合觸控、智能語音、視覺識別、智能顯示等實現(xiàn)多模態(tài)交互,整體單車配套價值在 6700-13900 元,是傳統(tǒng)座艙的 3-7 倍。
2025年中國智能座艙市場空間將達 1032億元。智能座艙主要產(chǎn)品包括全液晶儀表、車載信息娛樂系統(tǒng)、HUD、流媒體后視鏡等。2020 年中國智能座艙市場空間為 497 億元,預計 2025 年市場空間可達 1032 億元,復合增速 16%。
2025 年中國全液晶儀表市場空間將達 301 億元。2020 年中國前裝全液晶儀表市場滲透率為 27.2%,預計 2025 年可達 55%;市場發(fā)展帶動成本費用下降,價值量從 2619 元降低至 2249 元,對應全液晶儀表市場空間為 301 億元,復合增速 16%。
2025 年中國車載信息娛樂系統(tǒng)市場空間將達 488億元。2020年中國前裝車載信息娛樂系統(tǒng)市場滲透率為 90.2%,預計 2025 年可達 99%,由于車載信息娛樂系統(tǒng)滲透率處于較高水平,成本費用下降空間較小,隨著集成配置提高,預計價值量從 1800 元增加至 2027 元,對應車載信息娛樂系統(tǒng)市場空間為 488 億元,復合增速 8%。
2025年中國流媒體后視鏡市場空間將達 47億元。2020年中國前裝流媒體后視鏡市場滲透率為 7.6%,預計 2025 年可達 30%,價值量從 747 元降低至 541 元,對應流媒體后視鏡市場空間為 47 億元,復合增速 33%。
從滲透空間看,①中控屏(包括車載信息娛樂系統(tǒng)),是智能座艙的主要硬件之一,目前汽車中控屏在新車中的滲透率已經(jīng)達到80%,是智能座艙硬件設備中滲透率最高的設備,預計到2025年其滲透率將達到100%。②流媒體中央后視鏡,滲透率為7%,預計到2025年兩者的滲透率均會提升至30%;③抬頭顯示系統(tǒng)HUD,滲透率為10%,預計到2025年其滲透率將提升至30%。④全液晶儀表,目前滲透率為30%,預計到2025年其滲透率將提升至70%。
具體標的參考下圖:
3、自動駕駛。單車智能先行,“眼睛”與“大腦”將率先放量
拆解單車高階自動駕駛方案(L2+及以上)硬件方案,處于BOM成本前三的硬件分別是:
①L2+自動駕駛方案:自動駕駛芯片/域控制器、車載攝像頭、毫米波雷達及超聲波雷達
②L3自動駕駛方案:激光雷達、車載攝像頭、自動駕駛芯片/域控制器
③L4自動駕駛方案:自動駕駛芯片/域控制器、激光雷達、車載攝像頭
可見,自動駕駛核心價值量主要體現(xiàn)在“眼睛”和“大腦”上。
另外,車路協(xié)同方面,在現(xiàn)有單車智能的基礎之上,通過車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”等交通參與要素有機地聯(lián)系在一起,拓展和助力單車智能自動駕駛在環(huán)境感知、計算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級,加速自動駕駛應用成熟。單車智能與車路協(xié)同不是相互替代的關系,后者是前者的重要補充。單車智能在環(huán)境感知、計算決策和控制執(zhí)行等多環(huán)節(jié)存在一定 技術瓶頸,在應用過程中會出現(xiàn)失效的問題,如單車智能在目標預測、駕駛意圖“博弈”等方面仍存在困難。因此需要不斷加強單 車智能的感知、決策和控制能力;同時,引入車路協(xié)同作為重要補充。單車智能先行,車載傳感器與計算平臺將率先放量。車路協(xié)同的前提是公路的智能化改造和基礎設施投資完善,但主機廠與消費者 并不會將智能化需求與進程遞延至車路協(xié)同成熟落地之時。單車智能仍將快速滲透,堅定看好“感知層”車載傳感器與“決策層” 車載計算平臺率先放量。
從滲透率和市場空間看,根據(jù) IHS Markit 數(shù)據(jù),L2 級及以上自動駕駛系統(tǒng)在中國乘用車市場的滲透率已經(jīng)從 2018 年的 3.0%增長至 2019 年的 8.0%。預計到 2025 年,這一數(shù)字將攀升至 34.6%,年均復合增長 率預計達到 34.03%。L3 級別自動駕駛在中國乘用車市場的滲透率將從 2021 年的 0.4%增長至 2025 年的 3.5%; L4 級別的滲透率將從 2023 年的 0.01%增長至 2025 年的 1.2%。
(1)車載攝像頭市場
相較于傳統(tǒng)汽車,汽車智能化主要圍繞智能駕駛輔助系統(tǒng)、智能座艙系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等方面進行升級。作為智能汽車中必不可少的傳感器之一,車載攝像頭可分為成像類攝像頭和感知類攝像頭(ADAS 攝像頭)。
隨著駕駛自動化程度的提升,車載攝像頭像素和探測距離也在不斷提升,從早期的 30 萬像素的倒車影像,到特斯拉 120 萬像素的自動駕駛鏡頭,再到蔚來ET7的 11顆800萬像素ADAS鏡頭,探測距離已經(jīng)實現(xiàn)了從十米級到數(shù)百米級的突破。
量方面,到L3自動駕駛級別,單車攝像頭搭載量平均能達到8顆以上,到L4、L5階段有望達到10顆甚至15顆以上,相比L1級別1顆的用量,車載攝像頭搭載量將顯著提升。價方面,隨著自動駕駛級別的提升,對車載攝像頭像素、探測距離、可視角、可靠性的要求都在不斷提升,倒逼產(chǎn)業(yè)鏈中的鏡頭、CIS、模組等部件供應商迭代更新技術工藝,從而推升車用攝像頭的價值量。
根據(jù)中國汽車流通協(xié)會預測,2020-2025中國乘用車銷量CAGR為4.13%,2025-2035CAGR為2.92%,預計2025/2030年乘用車銷量分別為2448/2838萬臺。根據(jù)麥肯錫預測,2030年L0、L1、L2、L3、L4自動駕駛滲透率分別為12%、21%、57%、10%??紤]到我國《中國智能汽車發(fā) 展路線圖2.0》指出2030年,搭載L2+和L3自動駕駛功能的新車銷量在2030年要達到70%,L4占比要達到20%。我們預計2030年L0、L1、L2、L3、L4/L5自動駕駛滲透率分別0%、10%、57%、13%、20%。預計L1、L2、L3、L4/L5級自動駕駛汽車單車攝像頭數(shù)量分別為2、4、8、12個,預計前視/其他攝像頭ASP分別為500/200元??紤]到產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟后,ASP將不可避免的下降,我們假設前視/其他攝像頭分別 按-5%/-2%的速度降價,預計到2030年,國內(nèi)攝像頭市場總規(guī)模有望達到380億元??紤]到2016-2020年全球乘用車產(chǎn)量/國內(nèi)乘用車產(chǎn)量均位于2.8-3.1之間,給予3倍乘數(shù),預計2030年全球攝像頭市場總規(guī)模達到1141億元,2021-2030年CAGR為17.5%。
車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈:光學鏡頭+模組占車載攝像頭BOM比重超過39%。
車載鏡頭主要的代表企業(yè)有舜宇光學科技、聯(lián)創(chuàng)電子、丘鈦微、永新光學、宇瞳光學。在智能駕駛的快速滲透下,車載鏡頭行業(yè)技 術更新迭代速度加快,應用場景更加多樣化,各企業(yè)積極布局車載攝像頭,加強市場開拓,進一步增強市場競爭力。
(2)激光雷達市場
感知、決策與控制是自動駕駛的三個核心環(huán)節(jié),激光雷達從功能層面來看屬于感知層傳感器, 其產(chǎn)品優(yōu)勢尤其在高階智能駕駛階段將會逐漸體現(xiàn)。激光雷達彌補攝像頭僅能收集2D數(shù)據(jù)缺陷,可提供周圍物體的精確距離測量,使機器能夠采集3D圖像(收集2D數(shù)據(jù)后還原成3D場 景誤差較大,且對算法和算力要求極高)。
激光雷達行業(yè)發(fā)展的催化短期維度主要受到需求拖動以及 供給革新。需求側來看,智能化是主機廠產(chǎn)品性能做出差異化的核心,同時目前各主機廠在智能化量產(chǎn)進度層 面落后于特斯拉,激光雷達能夠從硬件層面幫助主機廠短期實現(xiàn)追趕,提速智能化進展。2020-2021 年期間眾 多傳統(tǒng)OEM 以及造車新勢力紛紛表示將在后續(xù)量產(chǎn)車型中搭載激光雷達;供給側來看,目前激光雷達行業(yè)仍 處于技術迭代的初期,以華為、大疆為代表的科技巨頭進軍激光雷達產(chǎn)業(yè),推動技術革新;此外,全球激光雷 達公司陸續(xù)上市進入資本市場,產(chǎn)融結合助益研發(fā)投入。長期維度來看,由于高階自動駕駛中對于傳感器的數(shù) 量和精度都有更高的要求,對激光雷達的需求將隨著自動駕駛的滲透率的增長而持續(xù)攀升。
短期來看,激光雷達主要受到供、需兩個維度的持續(xù)催化:第一,需求側來看,智能化是主機廠產(chǎn)品性能做出差異化的核心,同時目前各主機廠在智能化量產(chǎn)進度層 面落后于特斯拉,激光雷達能夠從硬件層面幫助主機廠實現(xiàn)追趕,提速智能化進展。2020-2021 年期間眾多傳 統(tǒng) OEM 以及造車新勢力紛紛表示將在后續(xù)量產(chǎn)車型中搭載激光雷達;第二,供給側來看,目前激光雷達行業(yè)仍處于技術迭代的初期,研發(fā)投入需求較大,以華為、大疆為代表 的科技巨頭進軍激光雷達產(chǎn)業(yè),推動技術革新(性能提升,成本下降);此外,全球激光雷達公司陸續(xù)上市進 入資本市場,產(chǎn)融結合助益研發(fā)投入。
測算 2025/2030 年全球激光雷達市場空間將達到 129/195 億美元,2020-2025 年年均復合增 速為 49.21%,2025-2030 年年均復合增速為 8.63%。2025/2030 年我國激光雷達市場空間將達到 62.96/77.75 億美 元,2020-2025 年年均復合增速為 39.95%,2025-2030 年年均復合增速為 4.31%。2025-2030 年行業(yè)市場空間增 速放緩主要由于激光雷達成本顯著下降影響。若是從激光雷達出貨量維度來看,測算 2025/2030 年全球激 光雷達出貨量將達到 2183/7687 萬個,2020-2025 年年均復合增速為 92.63%,2025-2030 年年均復合增速為 28.63%。 2025/2030 年我國激光雷達出貨量將達到 1093/3354 萬個,2020-2025 年年均復合增速為 75.73%,2025-2030 年 年均復合增速為 25.15%。
基于不同場景拆分來看: ADAS 領域:2025/2030 年全球市場空間將達到 105/147 億美元,2020-2025 年年均復合增速為 59.33%, 2025-2030 年年均復合增速為 6.98%。2025/2030 年我國市場空間將達到 53/64 億美元,2020-2025 年年均復合增 速為 15.38%,2025-2030 年年均復合增速為 29.73%。 Robotaxi/Robotruck 領域:2025/2030 年全球市場空間將達到 24 和 48 億美元,2020-2025 年年均復合增速 為 43.36%,2025-2030 年年均復合增速為 3.99%。2025/2030 年我國市場空間將達到 10 和 13 億美元,2020-2025 年年均復合增速為 27.14%,2025-2030 年年均復合增速為 5.92%。
激光雷達的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為光學和電子元器件供應商,中游是以 Velodyne、Luminar 為代表的激光雷達 企業(yè),下游客戶主要是整車廠(ADAS 場景)、出行服務商(Robotaxi/Robobus)和 Tier 1 企業(yè)等。
上游:激光雷達的結構包含激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分,其中應用了大量的光學 和電子元件。激光器方面,以 VCSEL 垂直共振腔表面放射激光器為代表的半導體激光器成為激光雷達應用中的 主流,主要供貨商有濱松、Lumentum、艾邁斯(ams)等。光束控制器方面,激光雷達廠商主要通過自主研發(fā) 或投資并購掌握 MEMS 轉鏡、振鏡技術,零部件提供商的代表企業(yè)則有 Opus,濱松,知微傳感等。光電探測 器及接收器 IC 市場目前掌握在國外巨頭如 FirstSensor、安森美(OnSemiconductor)、濱松手中。
中游:由海外廠商 Velodyne,Luminar,Innoviz 為首的激光雷達制造廠從技術上配合自動駕駛主要的應用 場景,國內(nèi)的禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能等初創(chuàng)企業(yè)成為新進參與者。除此之外,還有谷歌、華為、大疆 等科技企業(yè)獨立開發(fā)激光雷達技術。
下游:按應用場景劃分,激光雷達下游產(chǎn)業(yè)鏈主要分為 ADAS 輔助駕駛系統(tǒng)、無人駕駛 Robotaxi/Robobus、 服務機器人和車聯(lián)網(wǎng)。高級輔助駕駛的下游企業(yè)主要包括整車廠和 Tier 1;無人駕駛 Robotaxi/Robobus,主要包 含無人駕駛公司、人工智能科技公司以及出行服務提供商,如國外的 Waymo、GM Cruise、Uber、Lyft 等,國 內(nèi)的小馬智行、文遠知行、百度、商湯科技、滴滴等;服務機器人領域的下游企業(yè)包括機器人公司和消費服務 業(yè)企業(yè),如國外的 Nuro、Deka Research、Canvas Build,國內(nèi)的高仙、優(yōu)必選、新石器、阿里巴巴、京東、美 團等,具體的應用場景有無人配送、無人清掃、無人倉儲等;車聯(lián)網(wǎng)方向的下游企業(yè)主要是車聯(lián)網(wǎng)方案提供商, 如百度、金溢科技、星云互聯(lián)等。根據(jù)沙利文測算,2025 年高級輔助駕駛、無人駕駛、服務機器人和車聯(lián)網(wǎng)領 域分別占激光雷達市場總規(guī)模的 34.64%、26.30%、5.26%和 33.81%。
附:汽車自動駕駛全產(chǎn)業(yè)鏈圖
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