(報(bào)告出品方/作者:國(guó)信證券,唐旭霞)
一、回顧與展望:行業(yè)復(fù)蘇,電動(dòng)加速,預(yù)計(jì) 2021 乘用車同比+10%
2020 年上半年受疫情影響,汽車銷量同比下滑 17%;下半年疫情逐步得到控 制,汽車銷量回暖,同比增長(zhǎng) 12%,全年汽車銷量同比下滑 2%。2021 年一季 度,國(guó)內(nèi) GDP 249310 億元,同比增長(zhǎng) 18%,環(huán)比增長(zhǎng) 0.6%;汽車銷量為 648 萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng) 77%,環(huán)比下滑 21%;新能源汽車銷量為 52 萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng) 356%,環(huán)比下滑 15%。
國(guó)內(nèi)的宏觀經(jīng)濟(jì)及汽車產(chǎn)業(yè)已基本走出新冠疫情的陰影,新能源汽車銷量漲幅 突出,小范圍的疫情反復(fù)控制得當(dāng)、影響有限,經(jīng)濟(jì)恢復(fù)疊加行業(yè)復(fù)蘇成為公 認(rèn)的主旋律。我們認(rèn)為 2021 年全年汽車銷量有望達(dá)到 2735 萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng) 8%。其中,乘用車/商用車的銷量分別為 2204/530 萬(wàn)輛,分別同比增長(zhǎng) 9%/3%。
1.2021Q1 銷量總結(jié):行業(yè)穩(wěn)健復(fù)蘇,新能源加速普及
產(chǎn)銷概況:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)汽車銷量分別為 250/146/253 萬(wàn)輛,分別同比+30%/+369%/+77%,相較于 2019 年同期 +6%/-2%/+0.2% ; 汽 車 產(chǎn) 量 分 別 為 239/150/246 萬(wàn) 輛 , 分 別 同 比 +35%/427%/73%,相較于 2019 年同期+1%/+7%/-4%。2021Q1 汽車?yán)塾?jì)銷量 為 648 萬(wàn)輛,同比+76.82%,環(huán)比-20.68%,較 2019 年同期增長(zhǎng) 1.81%;汽車 累計(jì)產(chǎn)量為 635萬(wàn)輛,同比+82.87%,環(huán)比-22.89%,較 2019年同期增長(zhǎng) 0.32%。汽車行業(yè)穩(wěn)健復(fù)蘇,產(chǎn)銷同比持續(xù)增長(zhǎng)。
新能源:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量分別為 18/11/23 萬(wàn) 輛 , 分 別 同 比 +281%/+752%/+326% , 較 2019 年 分 別 +87%/+108%/+80%;新能源汽車產(chǎn)量分別為 19/12/22 萬(wàn)輛,分別同比 +341%/+1140%/+332%,較 2019 年分別+114%/+110%/+69%。2021Q1 累計(jì) 產(chǎn)銷分別為 53/52 萬(wàn)輛,分別同比+363%/+352%。新能源汽車加速普及,產(chǎn)銷 增幅遠(yuǎn)超汽車行業(yè)平均水平。
乘用車:2021Q1 銷量增長(zhǎng) 77%,轎車+SUV 并駕齊驅(qū)
根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,乘用車銷量分別為 205/116/187 萬(wàn)輛,分 別同比 +27%/+416%/+80% ;產(chǎn)量分別為 191/116/118 萬(wàn)輛,分別同比 +33%/+496%/+80%。2021Q1 乘用車?yán)塾?jì)銷量為 508 萬(wàn)輛,同比+77%,環(huán)比 -25%;乘用車?yán)塾?jì)產(chǎn)量為 496 萬(wàn)輛,同比+85%,環(huán)比-27%。乘用車行業(yè)增速 及復(fù)蘇進(jìn)程基本與汽車行業(yè)同步。
轎車:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)轎車銷量分別為 108/53/87 萬(wàn) 輛,同比+32%/+32%/+77%。2021Q1 國(guó)內(nèi)轎車總銷量為 248 萬(wàn)輛,同比+72%, 環(huán)比-15%。轎車增速表現(xiàn)同比弱于乘用車行業(yè),環(huán)比優(yōu)于行業(yè)。
SUV:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi) SUV 銷量分別為 100/57/88 萬(wàn)輛,同比+25%/+25%/+80%。2021Q1 國(guó)內(nèi) SUV 總銷量為 245 萬(wàn)輛,同比 +76%,環(huán)比-23%。SUV 增速表現(xiàn)同比、環(huán)比皆優(yōu)于乘用車行業(yè)。
MPV:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi) MPV 銷量分別為 11/5/9 萬(wàn)輛, 同比+9%/+9%/+105%。2021Q1 國(guó)內(nèi) MPV 總銷量為 25 萬(wàn)輛,同比+51%,環(huán) 比-33%。MPV 增速表現(xiàn)同比、環(huán)比皆弱乘用車行業(yè)。
商用車:Q1 銷量同比+77%,貨車表現(xiàn)較突出
根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)商用車銷量分別為 46/30/65 萬(wàn)輛, 同 比 +43%/+248%/+68% ; 商 用 車 產(chǎn) 量 分 別 為 48/34/58 萬(wàn) 輛 , 同 比 +46%/+282%/+55%。2021Q1,國(guó)內(nèi)商用車?yán)塾?jì)銷量為 141 萬(wàn)輛,同比+77%, 環(huán)比+1%;商用車?yán)塾?jì)產(chǎn)量為 140 萬(wàn)輛,同比+77%,環(huán)比-7%。商用車自 2016 年以來(lái)在重卡限超政策、更新需求、基建拉動(dòng)工程機(jī)械、皮卡進(jìn)城政策等推動(dòng)下進(jìn)入了持續(xù)的增長(zhǎng)景氣期。
客車:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)客車銷量分別為 4/2/5 萬(wàn)輛, 同比+30%/+207%/+68%。2021Q1 國(guó)內(nèi)客車?yán)塾?jì)銷量 11 萬(wàn)輛,同比+69%, 環(huán)比-27%。一季度客車需求受今年就地過(guò)年政策、去年年底搶裝行情等因素的 影響,增速總體弱于商用車行業(yè)。
貨車:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)貨車銷量分別為 42/27/60 萬(wàn) 輛,同比+44%/+250%/+68%。2021Q1 國(guó)內(nèi)貨車?yán)塾?jì)銷量 130 萬(wàn)輛,同比+78%, 環(huán)比+5%。貨車受重卡治超、經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇帶來(lái)運(yùn)力需求增加、皮卡進(jìn)程等政策刺 激,增速總體優(yōu)于商用車行業(yè)。
新能源:Q1 銷量同比+356%,純電領(lǐng)跑,加速滲透
根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量分別為 18/11/23 萬(wàn) 輛,分別同比+281%/+752%/+326%,較 2019 年分別+87%/+108%/+80%;新 能源汽車產(chǎn)量分別為 19/12/22 萬(wàn)輛,分別同比+341%/+1140%/+332%,較 2019 年分別+114%/+110%/+69%。2021Q1 累計(jì)產(chǎn)銷分別為 53/52 萬(wàn)輛,分別同比 +363%/+352%。新能源汽車加速普及,產(chǎn)銷增幅遠(yuǎn)超汽車行業(yè)平均水平。
純電動(dòng):根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,純電動(dòng)汽車汽車銷量分別為 15/9/19 萬(wàn)輛,分別同比+362%/600%/443%。2021Q1 累計(jì)銷量為 43 萬(wàn)輛,同比+436%, 環(huán)比-15%。純電動(dòng)汽車銷量同比增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于汽車行業(yè)及新能源汽車行業(yè)的平 均增速,領(lǐng)跑行業(yè)。
插電式混合動(dòng)力:根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),2021 年 1-3 月,插混汽車的銷量分別為3/2/4 萬(wàn)輛,分別同比+226%/1445%/200%。2021Q1 插混汽車?yán)塾?jì)銷量為 8 萬(wàn)輛,同比+273%,環(huán)比-15%。
庫(kù)存:3月經(jīng)銷商庫(kù)存系數(shù)走低,庫(kù)存預(yù)警指數(shù)升高
庫(kù)存層面,3 月經(jīng)銷商庫(kù)存系數(shù)持續(xù)走低。2019 年 7 月起,經(jīng)歷了上半年國(guó)五 去庫(kù)存以及銷量增速改善,下半年起經(jīng)銷商庫(kù)存系數(shù)逐漸降低,12 月經(jīng)銷商庫(kù) 存系數(shù) 1.33,是 19 年下半年以來(lái)最低水平。2020 年初受疫情影響,經(jīng)銷商庫(kù) 存系數(shù)陡增,2 月份達(dá)到最高值 14.80。隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn)推進(jìn),3 月起需求逐漸復(fù) 蘇,經(jīng)銷商庫(kù)存系數(shù)逐漸降低。2021 年 3 月,經(jīng)銷商庫(kù)存系數(shù)為 1.54,較上 月下降 0.14;庫(kù)存預(yù)警指數(shù) 55.5%,較上月上漲 3.3pct,高于警戒線。
2.2021 全年銷量展望:有望持續(xù)回升,預(yù)計(jì)全年乘用車同比增長(zhǎng)10%
汽車行業(yè)銷量主要受到宏觀經(jīng)濟(jì)以及刺激政策影響較為顯著,2020 年乘用車銷 量受疫情影響顯著下降,商用車銷量受益于政策利好顯著提升。我們認(rèn)為 2021 年會(huì)延續(xù)需求乘用車復(fù)蘇趨勢(shì),同時(shí)出現(xiàn)較強(qiáng)程度刺激政策的可能性較低,因 此我們預(yù)計(jì)明年乘用車板塊銷量增速約 10%,年銷量達(dá)到約 2220 萬(wàn)輛。商用 車由于其具備周期性,預(yù)計(jì)明年維持 5%小幅度同比增長(zhǎng),年銷量達(dá)到 539 萬(wàn) 輛,汽車板塊整體同比上升 9%,年銷量達(dá)到 2759 萬(wàn)輛。
二、行情分析:4月汽車板塊強(qiáng)于大盤(pán),新能源表現(xiàn)亮眼
1.汽車行業(yè)整體走強(qiáng),乘用車+新能源領(lǐng)跑
截至 2021 年 4 月 28 日,4 月 CS 汽車上漲 4.93%,其中 CS 乘用車上漲 8.87%, CS 商用車下降 4.33%,CS 汽車零部件上漲 4.23%,CS 汽車銷售與服務(wù)上漲 15.49%,CS 摩托車及其他上漲 8.32%,新能源車上漲 9.94%,智能汽車指數(shù) 上漲 3.30%,同期滬深 300 指數(shù)和上證綜合指數(shù)分別上漲 1.40%和上漲 0.44%。 總結(jié)來(lái)看,汽車板塊強(qiáng)于大盤(pán),尤其乘用車板塊、新能源車板塊漲幅明顯,智 能汽車板塊跑贏行業(yè)。
2.汽車零部件板塊估值回升
汽車汽配板塊估值從 19 年初逐漸回升,本月汽車板塊有所回落,汽車零部件 板塊有所回升。截至 2021 年 4 月 28 日,CS 汽車 PE 值為 38 倍,估值水平較 年初有所下降;CS 汽車零部件 PE 值為 53 倍,估值水平較年初有所回升。國(guó) 內(nèi)汽車銷量 18 年 7 月以來(lái)開(kāi)始下滑并呈現(xiàn)加速下滑趨勢(shì),而國(guó)內(nèi)汽車汽配板塊估值自 18 年年初即開(kāi)始下滑,2018 年底至今估值基本穩(wěn)定并逐漸回升,2020 年初至今 CS 汽車零部件 PE 開(kāi)始逐步回升(一定程度上電動(dòng)智能產(chǎn)業(yè)鏈拉動(dòng) 效應(yīng))。
三、前瞻探討:能源+運(yùn)動(dòng)+交互,構(gòu)建未來(lái)汽車核心增量
1.趨勢(shì)一:能源端-碳中和背景下,電動(dòng)化加速滲透
“碳中和”成全球共識(shí),電動(dòng)車為主旋律之一
中、歐、美是碳排放最大經(jīng)濟(jì)體,三者溫室氣體排放全球合計(jì)占比達(dá) 52%。中 國(guó)是全球第一大碳排放經(jīng)濟(jì)體,溫室氣體排放量占比超 25%,人均排放量比全 球平均水平高約 40%;美國(guó)溫室氣體排放量占全球排放量 13%,其人均排放 量為仍全球最高(全球平均水平三倍),近 10 年總體保持下降趨勢(shì),主要是由 于能源需求的增加推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)逐漸從煤炭轉(zhuǎn)向天然氣和可再生能源轉(zhuǎn)變;歐 盟(歐盟+英國(guó))溫室氣體排放量全球占比 8.6%。隨歐洲碳排放交易體系(EU -ETS)的實(shí)施和推動(dòng),歐洲過(guò)去幾年碳排放保持穩(wěn)定下降趨勢(shì)。此外,印度、 俄羅斯和日本的溫室氣體全球占比分別為 7.1%、4.9%和 2.7%。
碳中和成全球共識(shí),各國(guó)紛紛明確碳中和目標(biāo),并提出禁售燃油車時(shí)間。中國(guó) 2030 年碳達(dá)峰、2060 碳中和目標(biāo),并明確表示 2025 年 BEV 和 PHEV 年銷量 占汽車總銷量 15%-25%,BEV 占新能源銷量的 90%以上;歐洲提升 2030 年 原定減排目標(biāo),2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和(其中德國(guó)計(jì)劃最晚 2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和, 英國(guó) 2030 年將禁售燃油車,法國(guó) 2040 年禁售燃油車);美國(guó)拜登方提出 2050年實(shí)現(xiàn)零排放,并設(shè)定到 2050 年實(shí)現(xiàn) 100%零排放汽車銷售的目標(biāo)。
全球新能源汽車迎爆發(fā)期,滲透率持續(xù)提升
全球新能源汽車滲透率持續(xù)提升。2020 年受疫情影響,全球汽車銷量為 7803 萬(wàn)輛,同比下降 13.1%。全球新能源汽車銷量和滲透率持續(xù)提升,銷量從 2014 年的 33 萬(wàn)輛增長(zhǎng)至 2020 年的 358 萬(wàn)輛,CAGR 達(dá) 48.6%,滲透率從 2014 年 的 0.39%穩(wěn)步提升至 2020 年的 4.58%。全球新能源汽車迎爆發(fā)期,中美歐三 地為全球最大的汽車生產(chǎn)及消費(fèi)地區(qū),汽車電動(dòng)化大勢(shì)所趨,自 2019 年全球 出現(xiàn)供給端及政策端兩端發(fā)力情況,有效提振新能源汽車消費(fèi)。預(yù)計(jì) 2021/2025/2050 全球新能源汽車銷量有望達(dá) 501 萬(wàn)輛/1969 萬(wàn)輛/9858 萬(wàn)輛, 對(duì)應(yīng)滲透率為 6.0%/22.1%/86.3%。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)從政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向需求驅(qū)動(dòng),有望迎來(lái)爆發(fā)。
1)銷量方面,據(jù)公安部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至 2020 年底,中國(guó)新能源汽車保有量 達(dá)492萬(wàn)輛,占國(guó)內(nèi)汽車總量的1.75%,比2019年增加111萬(wàn)輛,同比+29.18%。 受益于供需端、政策端持續(xù)提振,我國(guó)新能源汽車有望維持上行態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì) 2021 新能源乘用車將實(shí)現(xiàn)銷量 172.8 萬(wàn)輛(2020 年 124.7 萬(wàn)輛),同比+38.6%。
2)結(jié)構(gòu)方面,純電車型占新能源乘用車占比有望持續(xù)維持在 80%水平。純電 車型占總體乘用車比重從 2017 年的 1.8%增長(zhǎng)到 2020 年的 4.7%;插混維持在 1%左右。
歐洲市場(chǎng)碳排放及各國(guó)補(bǔ)貼催化產(chǎn)業(yè),新能源車實(shí)現(xiàn)低基數(shù)下高增長(zhǎng)。
1)銷量方面,從 2017-2018 年的基于環(huán)保、能源安全進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)儲(chǔ)備,到 2019 年以來(lái)歐洲各區(qū)域展開(kāi)的政策提振及車廠供給端持續(xù)發(fā)力,有力拉動(dòng)配套產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng) 及電動(dòng)車消費(fèi)。德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)作為歐洲增長(zhǎng)主力國(guó)家(貢獻(xiàn)近七成的增量)。 2020 全年歐洲新能源乘用車銷量 136.7 萬(wàn)輛,占 2020 年全球新能源乘用車銷 量的 43%。對(duì)于歐洲電動(dòng)車,頻出的各類補(bǔ)貼政策加速產(chǎn)業(yè)進(jìn)程,而區(qū)域上, 挪威、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、荷蘭前五純電動(dòng)消費(fèi)國(guó)家占據(jù)歐洲 74.5%的純電動(dòng) 消費(fèi)市場(chǎng)。預(yù)計(jì)2021/2025/2040 年歐洲新能源汽車銷量有望達(dá) 212 萬(wàn)輛/752 萬(wàn)輛/1790 萬(wàn)輛,2020-2025 年歐洲新能源車實(shí)現(xiàn) 40.6%的復(fù)合增長(zhǎng)率。
2)結(jié)構(gòu)方面,歐洲新能源車消費(fèi)進(jìn)一步向純電傾斜。近幾年純電在新能源汽車 中的銷量占比長(zhǎng)期維持在 50%左右水平,由 2018 年的 54%上升至 2019 的 64%,純電滲透率由 2018 年的 2.6%上升至 2019 年的 3.3%。2020 年,純電車型占 比車市總比重 6.2%,插電混動(dòng)車型占比 4.8%。從政策更為鼓勵(lì)純電以及車企 規(guī)劃的純電新車型數(shù)量遠(yuǎn)高于插混的情況來(lái)看,純電占比大概率進(jìn)一步上行, 2025 年滲透率有望達(dá) 20%。
美國(guó)市場(chǎng)特斯拉引領(lǐng)增長(zhǎng),政策加碼可期。
1)銷量方面,2020 年美國(guó)新能源汽車銷量為 32.2 萬(wàn)輛,同比+5%,增速放緩, 而滲透率呈上升態(tài)勢(shì)。據(jù) EV Volume,美國(guó)新能源汽車銷量 11 月 3.3 萬(wàn)輛, 12 月 4.9 萬(wàn)輛,全年累計(jì) 32.2 萬(wàn)輛,新能源汽車的銷售相對(duì)乏力。原因系:
1) 疫情造成的工廠停工和對(duì)銷售活動(dòng)的影響。
2)補(bǔ)貼政策的退坡。另一方面,隨 2020 年美國(guó)汽車市場(chǎng)總體萎靡,Edmunds預(yù)計(jì) 2020 年美國(guó)新車銷量約為 1440 萬(wàn)至 1460 萬(wàn)輛,低于 2019 年的 1700 萬(wàn)輛,汽車市場(chǎng)銷量同比約-15%。
測(cè)算 得 2020 年美國(guó)新能源汽車的滲透率當(dāng)下低于 2.5%,尚有較大的提升空間。若 美 國(guó) 政 策 端 加 碼 , 有 望 大 幅 提 振 美 國(guó) 新 能 源 汽 車 銷 量 水 平 , 預(yù) 計(jì) 2021/2025/2040 年美國(guó)新能源汽車銷量有望達(dá) 42 萬(wàn)輛/434 萬(wàn)輛/1301 萬(wàn)輛, 未來(lái) 5 年美國(guó)新能源車復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 68.2%。
2)結(jié)構(gòu)方面,純電占比逐漸上升。2013-2017 年美國(guó)新能源汽車結(jié)構(gòu)中純電與 插混各占據(jù)半壁江山,2018 年隨特斯拉純電車型上行,純電占比逐漸上升,從 2018 年的 66%上漲到 2020 年的 81%,有望持續(xù)上行。
特斯拉電動(dòng)化技術(shù)升性能降成本,華為熱管理能效、標(biāo)定效率及體驗(yàn)三重提升
特斯拉電動(dòng)化技術(shù),續(xù)航里程持續(xù)提升,成本持續(xù)下降
特斯拉于 2020 年 9 月 23 日電池日活動(dòng)中發(fā)布全新“4680”型電池,續(xù)航里程 提高 16%,動(dòng)力輸出提高 6 倍。如果電池、工藝、設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新都成為現(xiàn)實(shí), 特斯拉鋰電池的續(xù)航里程將增長(zhǎng) 54%,成本將下降 56%,投資額度將下降 69%。
總體來(lái)看,特斯拉鋰電池能夠?qū)崿F(xiàn)降本 56%主要是因?yàn)槲锢硌b配、電化學(xué)體系 以及制造工序三個(gè)方面的升級(jí)優(yōu)化。物理裝備方面,
1)電芯設(shè)計(jì)方案改變,由 “2170”升級(jí)為“4680”,同時(shí)使用無(wú)極耳設(shè)計(jì),降本 14%;制造工藝方面,
2)通過(guò)干電極工藝、化成分容工藝的創(chuàng)新提升產(chǎn)線效率,降低投資額,降本 18%;電化學(xué)體系方面,
3)負(fù)極材料改進(jìn),導(dǎo)入硅材料,降本 5%;
4)正極 材料改進(jìn),希望實(shí)現(xiàn)高鎳低鈷、正極加工工序和資源提取工序簡(jiǎn)化、回收工序 的改善,降本 12%;
5)車身工序優(yōu)化、電池封裝優(yōu)化,降本 7%。實(shí)現(xiàn)其中 部分目標(biāo)將需要 12-18 個(gè)月,完全實(shí)現(xiàn)則需要大約 3 年。
電化學(xué)體系:正、負(fù)極材料改進(jìn),成本下降17%
負(fù)極材料升級(jí),導(dǎo)入硅材料,降本 5%;公司將會(huì)逐步在電池負(fù)極使用硅材料 以替代石墨。硅是自然界最豐富的元素之一,相較于石墨儲(chǔ)能性能更好,理論 上使用硅材料作為負(fù)極能量密度可以提升約 50%,近年有不少電池生產(chǎn)企業(yè)開(kāi) 始聚焦于硅負(fù)極技術(shù)的開(kāi)發(fā)。但是硅基材料作為負(fù)極會(huì)發(fā)生 400%的體積膨脹 率,會(huì)與隔膜凝結(jié),很容易造成破裂,公司通過(guò)原有材料重新設(shè)計(jì)高彈性材料、 覆膜材料進(jìn)行涂膜去解決這個(gè)問(wèn)題,最終成本只需要 1.2 美元/KWh,并且提升 20%的續(xù)航里程,負(fù)極端貢獻(xiàn)了電池 5%的降本,投資額下降 4%。
正極材料升級(jí),實(shí)現(xiàn)高鎳低鈷、正極加工工序和資源提取工序簡(jiǎn)化、回收工序 的改善,降本 12%;目前電池占新能源汽車成本比重大,而現(xiàn)有的鋰離子動(dòng)力 電池中,正極材料的成本占比很大,其中鈷占比高達(dá) 30%。鈷的成本較高且資 源稀缺,全球 66% 鈷產(chǎn)量都出自政局不穩(wěn)定的剛果(金),預(yù)計(jì) 2026 年鈷元 素將處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。而且鈷元素的含量對(duì)電池性能影響較大,鈷元素部 分參與電化學(xué)反應(yīng),其主要作用是保證材料層狀結(jié)構(gòu)的規(guī)整度、降低材料電化 學(xué)極化、提高其倍率性能。但過(guò)高的鈷含量會(huì)使得電池實(shí)際容量降低,而過(guò)低 的鈷含量又會(huì)使得鎳鋰離子混排降低循環(huán)性,其用量相對(duì)難以把控。而鎳金屬 是電池正極元素中的能量密度是最高的,成本是最低的。目前,松下、LG、寧 德時(shí)代等國(guó)際主流動(dòng)力電池企業(yè)都在將低鈷及無(wú)鈷化電池作為下一代動(dòng)力電池 研發(fā)方向。在此次電池日上,馬斯克表示未來(lái)將會(huì)分層次選用正極:中低續(xù)航 或儲(chǔ)能采用鐵電池;長(zhǎng)續(xù)航使用鎳錳電池;長(zhǎng)續(xù)航以及高能量密度采用高鎳電 池,在 Cyber truck/Semi Truck 中,公司都將使用 100%鎳支撐,而其他車型 將使用鎳與其他化學(xué)物質(zhì)的結(jié)合。
除了材料方面,特斯拉還將采取一系列措施降低電池成本,包括在美國(guó)建立正 極材料生產(chǎn)基地,減低 80% 的生產(chǎn)流程;發(fā)布“Tesla 正極”制備方法,大大減少工序,簡(jiǎn)化傳統(tǒng)電池正極復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程,減少 66%資本開(kāi)支以及 76%工 藝成本,達(dá)到零水資源浪費(fèi);實(shí)現(xiàn)鎳和鋰本地化獲取,目前已獲得內(nèi)華達(dá) 1 萬(wàn) 英畝的鋰礦的開(kāi)采權(quán);下一季度開(kāi)始電池回收試點(diǎn)。
華為發(fā)布高集成度 TMS,能效、標(biāo)定效率及體驗(yàn)三大提升
與傳統(tǒng)車熱管理相比,新能源車有三大主要變化,即完全新增的電池?zé)峁芾怼?整車空調(diào)系統(tǒng)制熱變化、電驅(qū)動(dòng)及電子功率件冷卻。傳統(tǒng)車熱管理系統(tǒng)=動(dòng)力系 統(tǒng)熱管理(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱)+駕駛艙空調(diào)系統(tǒng);新能源車熱管理=電池?zé)峁芾?+汽車空調(diào)系統(tǒng)+電驅(qū)動(dòng)及電子功率件冷卻系統(tǒng)。
(1)電池?zé)峁芾恚弘姵販囟仁怯绊懫浒踩靶阅艿年P(guān)鍵因素(最佳工況溫度在 20-35℃),過(guò)高或過(guò)低(低于 0℃)對(duì)電池的壽命存在負(fù)面影響。在電池充放 電過(guò)程中,溫度過(guò)低可能造成電池容量和功率的急劇衰減以及電池短路;溫度 過(guò)高則可能造成電池分解、腐蝕、起火、甚至爆炸。動(dòng)力電池系統(tǒng)需配合復(fù)雜 的電池?zé)峁芾恚瑸橥耆略霾糠帧?/p>
(2)汽車空調(diào):對(duì)于制冷,新能源車與傳統(tǒng)車原理相近,差異在兩點(diǎn),一是傳 統(tǒng)車壓縮機(jī)可由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),而電動(dòng)車由于動(dòng)力源變?yōu)殡姵匦枋褂秒妱?dòng)壓縮機(jī); 二是聯(lián)結(jié)方案上,傳統(tǒng)車動(dòng)力系統(tǒng)與空調(diào)制冷過(guò)程較獨(dú)立,而電動(dòng)車電池與空 調(diào)冷卻系統(tǒng)通常聯(lián)結(jié)。對(duì)于制熱,傳統(tǒng)車空調(diào)系統(tǒng)加熱借助發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱,電動(dòng)車需借助 PTC 加熱(冬季使用續(xù)航受較大影響),未來(lái)制熱效率更高的熱泵 系統(tǒng)是趨勢(shì)。
(3)電驅(qū)動(dòng)及電子功率件熱管理:在新能源車高電壓電流運(yùn)作環(huán)境、智能駕駛 技術(shù)日益復(fù)雜背景下,電機(jī)電控及電子功率件等耐受溫度低的部件對(duì)散熱要求 高,需額外添設(shè)冷卻裝置。
熱泵技術(shù)持續(xù)升級(jí)。傳統(tǒng)熱泵方案系統(tǒng)復(fù)雜、管路眾多,環(huán)境適應(yīng)性差(在-10℃ 以下無(wú)法使用),智能化程度低(標(biāo)定等工作依靠人工),嚴(yán)重影響了熱泵系統(tǒng) 的效率和應(yīng)用。
華為針對(duì)當(dāng)下痛點(diǎn)推出業(yè)界集成度最高的智能汽車熱管理解決方案。華為針對(duì)傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)
1)系統(tǒng)復(fù)雜(管路多、部件多);
2)環(huán)境適 應(yīng)性差(-10 度以下啟動(dòng)困難);
3)效率和智能化程度低、體驗(yàn)缺乏個(gè)性化的 三大痛點(diǎn)。歷經(jīng)四年時(shí)間研究與開(kāi)發(fā),推出華為 TMS。華為 TMS 通過(guò)一體化設(shè)計(jì)、部件和控制兩個(gè)集成,可以實(shí)現(xiàn)能效、標(biāo)定效率、體驗(yàn)三大提升,解決 了傳統(tǒng)熱管理的痛點(diǎn)問(wèn)題。
2.趨勢(shì)二:運(yùn)動(dòng)端-EE 架構(gòu)革命,芯片算力進(jìn)步,智能化大勢(shì)所趨
智能駕駛進(jìn)程中 EE 架構(gòu)從分布到集中
汽車電子電氣架構(gòu)奠定車輛底層框架。汽車電子電氣架構(gòu)(Electronic and Electrical Architecture,文中簡(jiǎn)稱 EEA)是由車企所定義的一套整合方式,是 一個(gè)偏宏觀的概念,類似于人體結(jié)構(gòu)和建筑工程圖紙,也就是搭了一副骨架, 需要各種“器官”、“血液”和“神經(jīng)”來(lái)填充,使其具有生命力。具體到汽車上來(lái)說(shuō), EEA 把汽車中的各類傳感器、ECU(電子控制單元)、線束拓?fù)浜碗娮与姎夥?配系統(tǒng)完美地整合在一起,完成運(yùn)算、動(dòng)力和能量的分配,實(shí)現(xiàn)整車的各項(xiàng)智 能化功能。
智能駕駛進(jìn)程中的車輛架構(gòu)從分布向集中發(fā)展。全球零部件龍頭企業(yè)博世曾經(jīng) 將汽車電子電氣架構(gòu)劃分為三個(gè)大階段:分布式電子電氣架構(gòu)-【跨】域集中電 子電氣架構(gòu)-車輛集中電子電氣架構(gòu),三個(gè)大階段之中又分別包含兩大發(fā)展節(jié)點(diǎn), 一共六個(gè)發(fā)展節(jié)點(diǎn),細(xì)化了電子電氣架構(gòu)將從分布式向車輛集中式演變的過(guò)程。 伴隨汽車自動(dòng)化程度從 L0-L5 逐級(jí)提升,目前大部分的傳統(tǒng)車企電子電氣架構(gòu) 處在從分布式向【跨】域集中過(guò)渡的階段。分布式的電子電氣架構(gòu)主要用在 L0-L2 級(jí)別車型,此時(shí)車輛主要由硬件定義,采用分布式的控制單元,專用傳感器、 專用 ECU 及算法,資源協(xié)同性不高,有一定程度的浪費(fèi);從 L3 級(jí)別開(kāi)始,【跨】 域集中電子電氣架構(gòu)走向舞臺(tái),域控制器在這里發(fā)揮重要作用,通過(guò)域控制器 的整合,分散的車輛硬件之間可以實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和資源共享,軟件可升級(jí), 硬件和傳感器可以更換和進(jìn)行功能擴(kuò)展;再往后發(fā)展,以特斯拉 Model 3 領(lǐng)銜 開(kāi)發(fā)的集中式電子電氣架構(gòu)基本達(dá)到了車輛終極理想——也就是車載電腦級(jí)別 的中央控制架構(gòu)。
車輛自動(dòng)駕駛級(jí)別主要參照 0-5 級(jí)分類。目前全球公認(rèn)的汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)分級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)主要有兩個(gè),分別是由美國(guó)高速公路安全管理局(NHTSA)和國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程 師學(xué)會(huì)(SAE)提出。中國(guó)于 2020 年參考 SAE 的 0-5 級(jí)的分級(jí)框架發(fā)布了中國(guó) 版《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》,并結(jié)合中國(guó)當(dāng)前實(shí)際情況進(jìn)行了部分調(diào)整,大體上也 將自動(dòng)駕駛分為 0-5 級(jí)。
L3 級(jí)別是汽車自動(dòng)化道路的一次躍升。從法規(guī)和技術(shù)兩個(gè)維度來(lái)看,L3 級(jí)別自動(dòng) 駕駛都是汽車自動(dòng)化道路上的一大躍升。從法規(guī)來(lái)看,SAE 和中國(guó)《汽車自動(dòng)化 分級(jí)》規(guī)定 L0-L2 級(jí)別均是人類主導(dǎo)駕駛,車輛只做輔助,L0、L1 和 L2 之間的 差異主要在于搭載的 ADAS 功能的多少,而 L3 開(kāi)始,人類在駕駛操作中的作用快 速下降,車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在條件許可下可以完成所有駕駛操作(作用不亞于駕駛 員),駕駛員在系統(tǒng)失效或者超過(guò)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件時(shí)對(duì)故障汽車進(jìn)行接管;從技術(shù)來(lái) 看,L0-L2 主要運(yùn)用的傳感器有攝像頭、超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá),L3 及之后原 有傳感器配套數(shù)量上升,同時(shí)高成本的激光雷達(dá)方案難以避開(kāi),傳感器之間的協(xié)同 要求提升,多傳感器融合算法愈發(fā)復(fù)雜,所需控制器芯片算力大幅提升。
域控制器自 L3 始進(jìn)入市場(chǎng)。由于 L3 級(jí)別“人車共駕”帶來(lái)的傳感器數(shù)量和融合算法 的增加,現(xiàn)有廣泛使用的傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)面臨 ECU 數(shù)量增加冗余成本提 升、傳感器數(shù)據(jù)耦合困難、布線復(fù)雜度提升、線束成本提升等問(wèn)題,難以支撐車輛 L3 功能的實(shí)現(xiàn),【跨】域集中的電子電氣架構(gòu)自 L3 起進(jìn)入舞臺(tái)。該架構(gòu)下的核心 處理模塊——域控制器開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。接下來(lái)的篇幅我們將圍繞域控制器的定義、 作用、原理、分類、結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行展開(kāi)。
域控制器的前世今生
前世:汽車 ECU 的出現(xiàn)及瓶頸
ECU(Electronic Control Unit)電子控制器單元,又稱為汽車的“行車電腦”,它們 的用途就是控制汽車的行駛狀態(tài)以及實(shí)現(xiàn)其各種功能。主要是利用各種傳感器、總 線的數(shù)據(jù)采集與交換,來(lái)判斷車輛狀態(tài)以及司機(jī)的意圖并通過(guò)執(zhí)行器來(lái)操控汽車。
ECU 核心在于微處理器。ECU 是汽車專用微機(jī)控制器,和普通的單片機(jī)一樣,由 微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及整形、驅(qū)動(dòng)等集成電路組成。 汽車 ECU 的核心在于微處理器,微處理器包括 MCU、MPU、DSP 和邏輯 IC 等。 ECU 領(lǐng)先企業(yè)包括博世、電裝、大陸、Aptiv、偉世通等。
ECU 使用范圍越來(lái)越廣泛。1993 年,奧迪 A8 上使用了 5 個(gè) ECU,最開(kāi)始 ECU 僅僅用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作,隨著今天汽車技術(shù)的進(jìn)步,ECU 肩負(fù)起了越來(lái)越多的 重?fù)?dān),例如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、4 輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、自動(dòng) 變速箱都需要單獨(dú)的控制系統(tǒng),越來(lái)越多的 ECU 出現(xiàn)在汽車上,汽車添加的諸多 設(shè)備都需要 ECU 的管理,如今 ECU 已經(jīng)成為汽車上最為常見(jiàn)的部件之一,依據(jù) 功能的不同可以分為不同的類型。最常見(jiàn)的包括 EMS/TCU/BCM/ESP/VCU 等。
ECU 數(shù)量迅速增加。隨著車輛的電子化程度逐漸提高,ECU 占領(lǐng)了整個(gè)汽車,從 傳統(tǒng)的引擎控制系統(tǒng)、安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)、 車燈控制、空調(diào)、水泵油泵、儀表、娛樂(lè)影音系統(tǒng)。到現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用的胎壓監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)、無(wú)鑰匙進(jìn)入啟動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)座椅加熱調(diào)節(jié),還有不斷成熟、方興未艾,正 在普及推廣的輔助駕駛系統(tǒng)、矩陣大燈、氛圍燈。還有電動(dòng)汽車上的電驅(qū)控制、電 池管理系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng),以及蓬勃發(fā)展的車載網(wǎng)關(guān)、T-BOX 和自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 等等。這些應(yīng)用帶動(dòng)了電子控制單元 ECU 數(shù)量的大幅增加,高端車型里的 ECU 平均達(dá)到 50-70 個(gè),電子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的車型 ECU 數(shù)量或超過(guò) 100 個(gè)。
ECU 增加面臨成本和技術(shù)瓶頸,域控制器應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)駕駛要求更高的算力和 更多傳感器件,ECU 的增長(zhǎng)終將迎來(lái)爆發(fā),而傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)都是分布 式的,汽車?yán)锏母鱾€(gè) ECU 都是通過(guò) CAN 和 LIN 總線連接在一起。這種分布式的 ECU 架構(gòu)如果無(wú)限制擴(kuò)張,將在成本端和技術(shù)端都面臨巨大挑戰(zhàn)。
成本端——
1) 算力冗余浪費(fèi)。ECU 的算力不能協(xié)同,并相互冗余,產(chǎn)生極大浪費(fèi);
2) 線束成本提升。這種分布式的架構(gòu)需要大量的內(nèi)部通信,客觀上導(dǎo)致線束成本 大幅增加,同時(shí)裝配難度也加大。
技術(shù)端——
3) 多傳感器融合算法需要域控制器的統(tǒng)一處理。ADAS 系統(tǒng)里有各種傳感器如攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大,各種不同的功能都需要這 些數(shù)據(jù),每個(gè)傳感器模塊可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,通過(guò)車載以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù), 為了保證數(shù)據(jù)處理的結(jié)果最優(yōu)化,最好功能控制都集中在一個(gè)核心處理器里處 理,這就產(chǎn)生了對(duì)域控制器的需求;
4) 分布式ECU無(wú)法統(tǒng)一維護(hù)升級(jí)。大量分離的嵌入式OS和應(yīng)用程序Firmware, 由不同 Tier1 提供,語(yǔ)言和編程風(fēng)格迥異,導(dǎo)致沒(méi)法統(tǒng)一維護(hù)和 OTA 升級(jí);
5) 分布式 ECU 制約軟件生態(tài)應(yīng)用。第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)者無(wú)法與這些硬件進(jìn)行便捷 的編程,成為制約軟件定義的瓶頸。
6) 保障汽車安全的需求。隨著汽車 ECU 的增多,被外部攻擊的可能性也就增多 了,現(xiàn)在的汽車與外部的數(shù)據(jù)交換越來(lái)越多,車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也給黑客提供了攻 擊的可能性,如果還是分布式架構(gòu),就不能很方便地把一些關(guān)鍵系統(tǒng)保護(hù)起來(lái), 比如引擎控制和制動(dòng)系統(tǒng)這些屬于動(dòng)力和傳動(dòng)控制方面的。可以單獨(dú)把這些動(dòng) 力、傳動(dòng)控制系統(tǒng)組成一個(gè)域,通過(guò)中央網(wǎng)關(guān)與其他域隔離開(kāi),使其受到攻擊 的可能性減小,同時(shí)加強(qiáng)這個(gè)域的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù),這也產(chǎn)生了對(duì)域控制器的需 求。
7) 平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化的需求。集中式的架構(gòu)相比分布式的架構(gòu),需要 DCU 的處理 單元擁有更強(qiáng)的多核、更大的計(jì)算能力,而域里其它的處理器相對(duì)就可以減少 性能和資源。各種傳感器、執(zhí)行器可以成為單獨(dú)的模塊,這樣可以更方便實(shí)現(xiàn) 零部件的標(biāo)準(zhǔn)化。DCU 能夠接入不同傳感器的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理, 這樣就可以方便地?cái)U(kuò)展外接的傳感器,這樣就能夠更加適應(yīng)不同需求的開(kāi)發(fā), 從而為平臺(tái)化鋪平道路。
總結(jié)來(lái)說(shuō),隨著車載傳感器數(shù)量越來(lái)越多,傳感器與 ECU 一一對(duì)應(yīng)使得車輛整體 性能下降,線路復(fù)雜性也急劇增加,同時(shí)分布式 ECU 架構(gòu)在自動(dòng)駕駛功能實(shí)現(xiàn)上 面臨諸多技術(shù)瓶頸,此時(shí) DCU(域控制器)和 MDC(多域控制器)應(yīng)運(yùn)而生,以 更強(qiáng)大的中心化架構(gòu)逐步替代了分布式架構(gòu)。
今生:DCU(域控制器)走上舞臺(tái)
域控制器將車身劃分為多個(gè)功能模塊。所謂“域”就是將汽車電子系統(tǒng)根據(jù)功能劃分 為若干個(gè)功能塊,每個(gè)功能塊內(nèi)部的系統(tǒng)架構(gòu)由域控制器為主導(dǎo)搭建。各個(gè)域內(nèi)部 的系統(tǒng)互聯(lián)仍可使用現(xiàn)如今十分常用的 CAN 和 FlexRay 通信總線。而不同域之間 的通訊,則需要由更高傳輸性能的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)信息交換任務(wù)。對(duì)于功 能域的具體劃分,不同整車廠會(huì)有自己的設(shè)計(jì)理念。在每個(gè)功能域中,域控制器處于絕對(duì)中心,它們需要強(qiáng)大的處理功率和超高 的實(shí)時(shí)性能以及大量的通信外設(shè)。
域控制器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)更為集中。域控制器(DCU,Domain Control Unit)的概 念最早是由以博世,大陸,德?tīng)柛槭椎?Tier1 提出,為了解決信息安全,以及 ECU 瓶頸的問(wèn)題。根據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為車身與便利系統(tǒng) (Body&Convenience)、車用資訊娛樂(lè)系統(tǒng)(Infotainment)、底盤(pán)與安全系統(tǒng)(chassis and safety)、動(dòng)力系統(tǒng)(powertrain),以及高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)等五個(gè)大域, 大域下面包含各種子域。每個(gè)域或子域都有對(duì)應(yīng)的域控制器 DCU 和各種 ECU,所 有這些構(gòu)成了汽車電子電氣架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹@锰幚砟芰Ω鼜?qiáng)的多核 CPU/GPU 芯片相對(duì)集中的控制每個(gè)域,以取代目前分布式電子電氣架構(gòu)。
域控制器降低原分布式 ECU 功能復(fù)雜度。域控制器因?yàn)橛袕?qiáng)大的硬件計(jì)算能力與 豐富的軟件接口支持,使得更多核心功能模塊集中于域控制器內(nèi),系統(tǒng)功能集成度 大大提高,這樣對(duì)于功能的感知與執(zhí)行的硬件要求降低。但是,域控制器的出現(xiàn)并 不代表底層硬件 ECU 的大規(guī)模消失,很多 ECU 的功能會(huì)被弱化(軟件和處理功 能降級(jí),執(zhí)行層面功能保留),大部分傳感器也可以直接傳輸數(shù)據(jù)給域控制器,或把數(shù)據(jù)初步處理后給域控制器,很多復(fù)雜計(jì)算都可以在域控制器里完成,甚至大部 分控制功能也在域控制器里完成,原有 ECU 很多只需執(zhí)行域控制器的命令,也就 是說(shuō),外圍零件只關(guān)注本身基本功能,而中央域控制器關(guān)注系統(tǒng)級(jí)功能實(shí)現(xiàn)。此外, 數(shù)據(jù)交互的接口標(biāo)準(zhǔn)化,會(huì)讓這些零部件變成標(biāo)準(zhǔn)零件,從而降低這部分零部件開(kāi) 發(fā)/制造成本。
域控制器的分類——經(jīng)典的五域劃分
核心:以博世經(jīng)典的五域分類拆分整車為動(dòng)力域(安全)、底盤(pán)域(車輛運(yùn)動(dòng))、 座艙域/智能信息域(娛樂(lè)信息)、自動(dòng)駕駛域(輔助駕駛)和車身域(車身電子), 這五大域控制模塊較為完備的集成了L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛車輛的所有控制功能。
1.動(dòng)力域(安全)
動(dòng)力域控制器是一種智能化的動(dòng)力總成管理單元,借助 CAN/FLEXRAY 實(shí)現(xiàn)變速 器管理、引擎管理、電池監(jiān)控、交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)。其優(yōu)勢(shì)在于為多種動(dòng)力系統(tǒng)單元 (內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)\發(fā)電機(jī)、電池、變速箱)計(jì)算和分配扭矩、通過(guò)預(yù)判駕駛策略 實(shí)現(xiàn) CO2 減排、通信網(wǎng)關(guān)等,主要用于動(dòng)力總成的優(yōu)化與控制,同時(shí)兼具電氣智 能故障診斷、智能節(jié)電、總線通信等功能。
未來(lái)主流的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如下:
1)以 Aurix 2G(387/397)為核心的智能動(dòng)力域控制器軟硬件平臺(tái),對(duì)動(dòng)力域內(nèi) 子控制器進(jìn)行功能整合,集成 ECU 的基本功能,集成面向動(dòng)力域協(xié)同優(yōu)化的 VCU, Inverter,TCU,BMS 和 DCDC 等高級(jí)的域?qū)哟嗡惴ā?/p>
2)以 ASIL-C 安全等級(jí)為目標(biāo),具備 SOTA,信息安全,通訊管理等功能。
3)支持的通訊類型包括 CAN/CAN-FD,Gigabit Ethernet 并對(duì)通訊提供 SHA-256 加密算法支持。
4)面向 CPU\GPU 發(fā)展,需要支持 Adapative Autosar 環(huán)境,主頻需要提高到 2G, 支持 Linux 系統(tǒng),目前支持 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)接口的操作系統(tǒng)。
2020 年 1 月 16 日,由合眾汽車工程研究院副院長(zhǎng)鄧曉光帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的動(dòng)力域 控制器搭載哪吒汽車成功,并成功一次通過(guò)搭載車輛測(cè)試,標(biāo)志著合眾 PDCS (Powertrain Domain Control System)動(dòng)力域控制器正式進(jìn)入量產(chǎn)應(yīng)用階段。 合眾動(dòng)力域控制器系統(tǒng)采用英飛凌(Infineon)多核處理器 200MHz 主頻,具備 DSP 數(shù)字信號(hào)處理及浮點(diǎn)運(yùn)算能力,是 Hozon PDCS 的高速處理器。同時(shí),Hozon PDCS 三核并帶鎖步核的主芯片實(shí)現(xiàn)更高功能安全,按照 ASIL C 功能安全等級(jí)開(kāi) 發(fā),僅次于飛機(jī)的 D 級(jí),有效保證用戶出行安全。V 模型開(kāi)發(fā),每一步可驗(yàn)證, 軟件失效率低于 0.3%,兼具 AUTOSAR 架構(gòu)+MBD 建模與控制,有效提高軟件可 靠性??蓪?shí)時(shí)監(jiān)控電控系統(tǒng),智能協(xié)調(diào)及監(jiān)控動(dòng)力輸出,提升駕控性能及安全。同 時(shí)保護(hù)電池安全,根據(jù)系統(tǒng)需求,同步優(yōu)化能量分配、增加續(xù)航里程。
2.底盤(pán)域(車輛運(yùn)動(dòng))
底盤(pán)域是與汽車行駛相關(guān),由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)共同構(gòu) 成。傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪,可以分為機(jī)械式、液力式和電力式 等,其中機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋組成、液 力式傳動(dòng)系統(tǒng)主要由液力變矩器、自動(dòng)變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋組成;行駛 系統(tǒng)把汽車各個(gè)部分連成一個(gè)整體并對(duì)全車起支承作用,如車架、懸架、車輪、車 橋都是它的零件;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證汽車能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛;制動(dòng) 系統(tǒng)迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力,對(duì)汽車進(jìn)行一 定程度的強(qiáng)制制動(dòng),其功用是減速停車、駐車制動(dòng)。
智能化推動(dòng)線控底盤(pán)發(fā)展。隨著汽車智能化發(fā)展,智能汽車的感知識(shí)別、決策規(guī)劃、 控制執(zhí)行三個(gè)核心系統(tǒng)中,與汽車零部件行業(yè)最貼近的是控制執(zhí)行端,也就是驅(qū)動(dòng) 控制、轉(zhuǎn)向控制、制動(dòng)控制等,需要對(duì)傳統(tǒng)汽車的底盤(pán)進(jìn)行線控改造以適用于自動(dòng) 駕駛。線控底盤(pán)主要有五大系統(tǒng),分別為線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、線控?fù)Q擋、線控油 門(mén)、線控懸掛,線控轉(zhuǎn)向和線控制動(dòng)是面向自動(dòng)駕駛執(zhí)行端方向最核心的產(chǎn)品,其 中又以制動(dòng)技術(shù)難度更高。
(1)線控制動(dòng)是未來(lái)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。汽車制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)歷了從機(jī)械到液 壓再到電子(ABS/ESC)的發(fā)展過(guò)程,未來(lái)將向線控制動(dòng)方向發(fā)展。L2 時(shí)代的線 控制動(dòng)可以分為燃油車、混動(dòng)、純電三大類,燃油車基本都采用 ESP(ESC)做線控 制動(dòng)。混動(dòng)車基本都采用高壓蓄能器為核心的間接型 EHB(電液壓制動(dòng))。純電車 基本都采用直接型 EHB,以電機(jī)直接推動(dòng)主缸活塞。在汽車智能化的趨勢(shì)下,考 慮到對(duì)L3 及以上等級(jí)自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)制動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間非常關(guān)鍵,而線控制 動(dòng)執(zhí)行信息由電信號(hào)傳遞,響應(yīng)相對(duì)更快,剎車距離更短,是未來(lái)汽車智能化的長(zhǎng) 期趨勢(shì)。
線控制動(dòng)系統(tǒng)可以分為液壓式線控制動(dòng) EHB、機(jī)械式線控制動(dòng) EMB 兩種類型。 EHB 系統(tǒng)由于具有備用制動(dòng)系統(tǒng),安全性較高,因此接受度更高,是目前主要推 廣量產(chǎn)的方案。由于缺少備用制動(dòng)系統(tǒng)且缺少技術(shù)支持,短期內(nèi)很難大批量應(yīng)用, 是未來(lái)發(fā)展的方向。
線控制動(dòng)是汽車技術(shù)門(mén)檻較高的領(lǐng)域,全球主要的線控制動(dòng)廠家是博世、大陸、 采埃孚等零部件企業(yè)。EHB 國(guó)外廠商技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟,但嚴(yán)格意義講還不 適應(yīng)于 L4 自動(dòng)駕駛,國(guó)內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)在努力追趕;EMB 還處在研究階段,目前看較 難有突破。其中,博世的 iBooster 是典型的直接型 EHB。iBooster 通常與 ESP 配 套使用,ESP 在 iBooster 失效時(shí)頂上。不過(guò)因?yàn)?ESP 也是一套電液壓系統(tǒng),也有 可能失效,且 ESP 在設(shè)計(jì)之初只是為 AEB 類緊急制動(dòng)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的,不能做常規(guī)制 動(dòng),所以博世在第二代 iBooster 推出后,著手針對(duì) L3 和 L4 設(shè)計(jì)了一套線控制動(dòng) 系統(tǒng),這就是 IPB+RBU。
(2)智能化的發(fā)展催促線控轉(zhuǎn)向的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從最初的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(MS) 發(fā)展為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 HPS),之后是電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EHPS) 和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)。目前乘用車上以 EPS 為主流,商用車以 HPS 為主 流,EHPS 在大型 SUV 上比較常見(jiàn),其余領(lǐng)域比較少見(jiàn)。智能化的趨勢(shì)下,L3 及 以上等級(jí)智能汽車要求部分或全程會(huì)脫離駕駛員的操控,對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制精確 度、可靠性要求更高高,催促線控轉(zhuǎn)向(Steering By Wire, SBW)的產(chǎn)生。
線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)是指,在駕駛員輸入接口(方向盤(pán))和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)向輪) 之間是通過(guò)線控(電子信號(hào))連接的,即在它們之間沒(méi)有直接的液力或機(jī)械連接。 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過(guò)給助力電機(jī)發(fā)送電信號(hào)指令,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行控制。 SBW(steering by wire)的發(fā)展與 EPS 一脈相承,其系統(tǒng)相對(duì)于 EPS 需要有冗 余功能。目前 SBW 系統(tǒng)有兩種方式:
1)取消方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械連接, 通過(guò)多個(gè)電機(jī)和控制器來(lái)增加系統(tǒng)的冗余度;
2)在方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間增 加一個(gè)電磁離合器作為失效備份,來(lái)增加系統(tǒng)的冗余度。
從廠商角度看,全球 EPS 廠家以博世、捷太格特、NSK、耐世特等國(guó)際巨頭為主, 其中日本廠家多以精密軸承起家,向下游拓展到 EPS 領(lǐng)域;美國(guó)廠家則是 tier 1 廠家,橫向擴(kuò)展到 EPS 領(lǐng)域;歐洲廠家類似美國(guó)廠家,但是在上游的精密機(jī)械加 工領(lǐng)域遠(yuǎn)比美國(guó)要強(qiáng)。相比之下國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有三家,包括株洲易力達(dá)、湖北恒隆 和浙江世寶,但是規(guī)模都比較小,技術(shù)較落后。
3.座艙域/智能信息域(娛樂(lè)信息)
傳統(tǒng)座艙域是由幾個(gè)分散子系統(tǒng)或單獨(dú)模塊組成,這種架構(gòu)無(wú)法支持多屏聯(lián)動(dòng)、多 屏駕駛等復(fù)雜電子座艙功能,因此催生出座艙域控制器這種域集中式的計(jì)算平臺(tái)。 智能座艙的構(gòu)成主要包括全液晶儀表、大屏中控系統(tǒng)、車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、抬頭顯 示系統(tǒng)、流媒體后視鏡等,核心控制部件是域控制器。座艙域控制器(DCU)通 過(guò)以太網(wǎng)/MOST/CAN,實(shí)現(xiàn)抬頭顯示、儀表盤(pán)、導(dǎo)航等部件的融合,不僅具有傳 統(tǒng)座艙電子部件,還進(jìn)一步整合智能駕駛 ADAS 系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng) V2X 系統(tǒng),從而 進(jìn)一步優(yōu)化智能駕駛、車載互聯(lián)、信息娛樂(lè)等功能。
智能駕駛輔助系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括感知層、決策層和執(zhí)行層三大核心部分。感知層 主要傳感器包括車載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、智能照明系統(tǒng) 等,車輛自身運(yùn)動(dòng)信息主要通過(guò)車身上的速度傳感器、角度傳感器、慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 等部件獲取。而通過(guò)座艙域控制器,可以實(shí)現(xiàn)“獨(dú)立感知”和“交互方式升級(jí)”。一方 面,車輛具有“感知”人的能力。智能座艙系統(tǒng)通過(guò)獨(dú)立感知層,能夠拿到足夠的感 知數(shù)據(jù),例如車內(nèi)視覺(jué)(光學(xué))、語(yǔ)音(聲學(xué))以及方向盤(pán)、剎車踏板、油門(mén)踏板、 檔位、安全帶等底盤(pán)和車身數(shù)據(jù),利用生物識(shí)別技術(shù)(車艙內(nèi)主要是人臉識(shí)別、聲 音識(shí)別),來(lái)綜合判斷駕駛員(或其他乘員)的生理狀態(tài)(人像、臉部識(shí)別等)和 行為狀態(tài)(駕駛行為、聲音、肢體行為),隨后根據(jù)具體場(chǎng)景推送交互請(qǐng)求。另一 方面,車內(nèi)交互方式從僅有“物理按鍵交互”升級(jí)至“觸屏交互”、“語(yǔ)音交互”、“手 勢(shì)交互”并存的狀態(tài)。此外,多模交互技術(shù)通過(guò)融合“視覺(jué)”、“語(yǔ)音”等模態(tài)的感知數(shù) 據(jù),做到更精準(zhǔn)、更智能、更人性化的交互。
座艙電子域控制器領(lǐng)域,采用偉世通 Smart Core 方案的廠家最多,其次就是 Aptiv 的 ICC(Integrated Cockpit Controller)方案。其中偉世通的 Smart Core 旨在集 成信息娛樂(lè)、儀表板、信息顯示、HUD、ADAS 和網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)。據(jù)偉世通稱,它具 有很高的擴(kuò)展性和網(wǎng)絡(luò)安全的程度,可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的功能域。而 Aptiv 的集成駕駛艙 控制器(Integrated Cockpit Controller,ICC)使用最新的英特爾汽車處理器系 列,可支持到四個(gè)高清顯示器,可擴(kuò)展,并且可以從入門(mén)級(jí)覆蓋到高端產(chǎn)品。ICC 在圖形(10x)和計(jì)算能力(5x)方面提供了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),ICC 使用單芯片中央 計(jì)算平臺(tái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)駕駛艙顯示器,包括儀表、HUD 和中央堆棧等。
4.自動(dòng)駕駛域(輔助駕駛)
應(yīng)用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的域控制器能夠使車輛具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、 決策控制的能力,通常需要外接多個(gè)攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等設(shè)備,完成 的功能包含圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等。不再需要搭載外設(shè)工控機(jī)、控制板等多種硬件, 并需要匹配核心運(yùn)算力強(qiáng)的處理器,從而提供自動(dòng)駕駛不同等級(jí)的計(jì)算能力的支持, 核心主要在于芯片的處理能力,最終目標(biāo)是能夠滿足自動(dòng)駕駛的算力需求,簡(jiǎn)化設(shè) 備,大大提高系統(tǒng)的集成度。
算法實(shí)現(xiàn)上,自動(dòng)駕駛汽車通過(guò)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭、GPS、慣導(dǎo)等 車載傳感器來(lái)感知周圍環(huán)境,通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)處理及多傳感器信息融合,以及適 當(dāng)?shù)墓ぷ髂P椭贫ㄏ鄳?yīng)的策略,進(jìn)行決策與規(guī)劃。在規(guī)劃好路徑之后,控制車輛 沿著期望的軌跡行駛。域控制器的輸入為各項(xiàng)傳感器的數(shù)據(jù),所進(jìn)行的算法處理 涵蓋了感知、決策、控制三個(gè)層面,最終將輸出傳送至執(zhí)行機(jī)構(gòu),進(jìn)行車輛的橫 縱向控制。
由于要完成大量運(yùn)算,域控制器一般都要匹配一個(gè)核心運(yùn)算力強(qiáng)的處理器,能夠提 供自動(dòng)駕駛不同級(jí)別算力的支持,目前業(yè)內(nèi)有 NVIDIA、華為、瑞薩、NXP、TI、Mobileye、賽靈思、地平線等多個(gè)方案。但中間也會(huì)有一些共性,比如在自動(dòng)駕駛 系統(tǒng)中,算力需求最高的當(dāng)屬圖像識(shí)別部分,其次是多傳感器的數(shù)據(jù)處理,以及融 合決策。以?shī)W地利 TTTech 公司的 zFAS(首次在 2018 款?yuàn)W迪 A8 上應(yīng)用)為例, 這 款基于德?tīng)柛L峁┑挠蚩刂破髟O(shè)計(jì)的產(chǎn)品,內(nèi)部集成了英偉達(dá) Tegra K1 處理器、 Mobileye 的 EyeQ3 芯片,各個(gè)部分分處理不同的模塊。Tegra K1 用于做 4 路環(huán) 視圖像處理,EyeQ3 負(fù)責(zé)前向識(shí)別處理。
在自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展背景下,國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的 Tier1 和供應(yīng)商都開(kāi)始涉足自 動(dòng)駕駛域控制器。
5.車身域(車身電子)
隨著整車發(fā)展,車身控制器越來(lái)越多,為了降低控制器成本,降低整車重量,集成 化需要把所有的功能器件,從車頭的部分、車中間的部分和車尾部的部分如后剎車 燈、后位置燈、尾門(mén)鎖、甚至雙撐桿統(tǒng)一連接到一個(gè)總的控制器里面。車身域控制 器從分散化的功能組合,逐漸過(guò)渡到集成所有車身電子的基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)、鑰匙功能、 車燈、車門(mén)、車窗等的大控制器。
車身域控制系統(tǒng)綜合燈光、雨刮洗滌、中控門(mén)鎖、車窗控制;PEPS 智能鑰匙、 低頻天線、低頻天線驅(qū)動(dòng)、電子轉(zhuǎn)向柱鎖、IMMO 天線; 網(wǎng)關(guān)的 CAN、可擴(kuò)展 CANFD 和 FLEXRAY、LIN 網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)接口;TPMS 和無(wú)線接收模塊等進(jìn)行總 體開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。車身域控制器能夠集成傳統(tǒng) BCM、PEPS、紋波防夾等功能。
從通信角度來(lái)看,存在傳統(tǒng)架構(gòu)-混合架構(gòu)-最終的 Vehicle Computer Platform 的演 變過(guò)程。這里面通信速度的變化,還有帶高功能安全的基礎(chǔ)算力的價(jià)格降低是關(guān)鍵, 未來(lái)在基礎(chǔ)控制器的電子層面兼容不同的功能慢慢有可能實(shí)現(xiàn)。
車身域電子系統(tǒng)領(lǐng)域不論是對(duì)國(guó)外還是國(guó)內(nèi)企業(yè),都尚處于拓荒期或成長(zhǎng)初期。 國(guó)外企業(yè)在如 BCM、PEPS、門(mén)窗、座椅控制器等單功能產(chǎn)品上有深厚的技術(shù)積 累,同時(shí)各大外國(guó)企業(yè)的產(chǎn)品線覆蓋面較廣,為他們做系統(tǒng)集成產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。 而大多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品相對(duì)低端,且產(chǎn)品線單一,要從整個(gè)車身域重新布局 和定義系統(tǒng)集成的產(chǎn)品就會(huì)有相當(dāng)?shù)碾y度。
智能駕駛圍繞數(shù)據(jù)展開(kāi),推動(dòng)芯片算力升級(jí)
“感知-決策-執(zhí)行”,智能駕駛圍繞數(shù)據(jù)展開(kāi)
智能駕駛主要由三大系統(tǒng)構(gòu)成:負(fù)責(zé)環(huán)境識(shí)別的環(huán)境感知系統(tǒng),負(fù)責(zé)計(jì)算分析 的中央決策系統(tǒng),負(fù)責(zé)執(zhí)行控制的底層控制系統(tǒng)。其中,負(fù)責(zé)感應(yīng)的傳感器主 要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、夜視儀等;負(fù)責(zé)分析的主要是芯片 和算法,算法是由 ADAS 向無(wú)人駕駛進(jìn)步的突破口,核心是基于視覺(jué)的計(jì)算機(jī) 圖形識(shí)別技術(shù);執(zhí)行主要是由制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等功能的硬件負(fù)責(zé)。
感知層收集環(huán)境數(shù)據(jù),融合傳感效果最優(yōu)
感知層的核心組成部分是車載傳感器,主要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波 雷達(dá)和激光雷達(dá)等。車載傳感器作為智能駕駛汽車的輸入端裝置,主要負(fù)責(zé)收 集車身內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)并監(jiān)測(cè)駕駛行為,把汽車運(yùn)行中的各種工況信息轉(zhuǎn)化成 電信號(hào)傳輸給決策系統(tǒng)。智能駕駛汽車中常見(jiàn)的車載傳感器的類型及覆蓋范圍。
攝像頭是視覺(jué)影像處理系統(tǒng)的基礎(chǔ),適用于目標(biāo)分類;毫米波雷達(dá)的波長(zhǎng)介于 厘米波和光波之間,兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn);激光雷達(dá)性能最優(yōu),分 辨率高,精度極高,抗有源干擾能力強(qiáng),是目前實(shí)現(xiàn) 3D 空間建模的必備硬件。
決策層是汽車的“大腦”,分析數(shù)據(jù),輸出指令
決策層的硬件主要是智能駕駛域控制器,它的工作流程可以簡(jiǎn)要概括為“輸入數(shù)據(jù)-數(shù)據(jù)的處理與融合-輸出指令”。
1)輸入數(shù)據(jù):傳感器所采集到的全部原始數(shù)據(jù)(Raw data)輸入到域控制器;
2)數(shù)據(jù)的處理與融合:域控制器接收到原始數(shù)據(jù)后,第一步需要完成對(duì)原始數(shù) 據(jù)的預(yù)處理,即將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)象參數(shù)(Object parameters),這實(shí)際上 就是一個(gè)“模數(shù)轉(zhuǎn)換”的過(guò)程,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)和 芯片能夠識(shí)別的數(shù)字化語(yǔ)言和對(duì)象參數(shù);第二步,需要將對(duì)象參數(shù)進(jìn)行傳感器 融合(Sensor Fusion),正如人體是需要調(diào)動(dòng)和融合各個(gè)感官,才能夠全方位 地感知世界;同樣的,智能汽車的大腦也需要將各類傳感器的信號(hào)進(jìn)行融合, 實(shí)現(xiàn)不同傳感器之間的功能結(jié)合、優(yōu)劣互補(bǔ),從而得到最佳的探測(cè)結(jié)果。
3)輸出指令:域控制器作為分析與控制層,不僅需要對(duì)輸入信息進(jìn)行有效的處 理、融合等分析工作,還需要通過(guò)輸出指令實(shí)現(xiàn)控制功能。域控制器通過(guò)上述 方式刻畫(huà)車輛運(yùn)行狀態(tài)、車況路況并讀回駕駛者意圖后,可以將 3D Map 傳遞 到可視化顯示屏或通過(guò) CAN/LIN 通信控制空調(diào)、音響、窗戶、車燈等零部運(yùn)行; 域控制器能實(shí)現(xiàn)的更重要的控制功能是將需求扭矩、目標(biāo)車速、緊急制動(dòng)等融 合信息和指令傳送給驅(qū)動(dòng)引擎(Action Engine)。
我們將市面上主流的、用來(lái)支撐域控制器工作的自動(dòng)駕駛芯片進(jìn)行對(duì)比,其中 最新發(fā)布的華為 MDC810 最大算力達(dá)到 400TOPS,是目前市場(chǎng)上量產(chǎn)的、最 大算力的自動(dòng)駕駛芯片。
執(zhí)行層具體執(zhí)行控制層發(fā)出的駕駛指令
當(dāng)驅(qū)動(dòng)引擎接收到域控制器的信息和指令后,會(huì)進(jìn)一步將信息和指令轉(zhuǎn)化為具 體的操作命令,并傳送給執(zhí)行層中的車輛控制單元(Vehicle Control Unit),執(zhí)行層會(huì)根據(jù)具體的命令來(lái)調(diào)整、改變車輛的駕駛狀態(tài)。
3.趨勢(shì)三:交互端-聚焦使用體驗(yàn),座艙產(chǎn)品是電動(dòng)智能化的核心輸出載體 智能座艙是人機(jī)交互的重要場(chǎng)所。當(dāng)前市場(chǎng)上廣義的智能座艙指的是車內(nèi)一切 和人類產(chǎn)生互動(dòng)的產(chǎn)品所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng),包括全液晶儀表、車聯(lián)網(wǎng)、車載信 息娛樂(lè)系統(tǒng) IVI、ADAS 高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、HUD、AR、 AI、全息、氛圍燈、智能座椅等方面。狹義的智能座艙將重心放在了智能中控 屏上,也就是俗稱的“車機(jī)”。
我們認(rèn)為,智能座艙打造的個(gè)人定制空間,是人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景。過(guò)去 3-5 年內(nèi), 作為人機(jī)交互核心載體的車機(jī)和車燈均實(shí)現(xiàn)了快速升級(jí),作為人機(jī)交互核心載體的 車機(jī)和車燈快速升級(jí)。智能化大背景下除屏幕以外,車機(jī)、玻璃、車燈(氛圍燈、 外飾燈)等均有望成為未來(lái)座艙端的核心交互產(chǎn)品。
車機(jī)是座艙電子核心組件,是未來(lái)智能汽車人機(jī)交互的入口
車機(jī)形式和內(nèi)容變化大,座艙電子行業(yè)增量前景巨大
車機(jī),作為在汽車上為駕駛者提供信息、娛樂(lè)功能裝置的總稱,在形式和內(nèi)容 上都經(jīng)歷了翻天覆地的變化。外形上,車機(jī)已經(jīng)從過(guò)去的收音機(jī)、CD 進(jìn)步到 如今的車載信息娛樂(lè)系統(tǒng),由音頻向視頻過(guò)渡,同時(shí)還加入了導(dǎo)航、ADAS 等 功能。根據(jù) IHS Markit 的預(yù)測(cè),僅有音頻功能的汽車市占率將由 2015 年的 46% 下降到 2022 年的 25%,導(dǎo)航和視頻播放將分別由 26%和 28%上升到 34%和 41%。
車機(jī)是座艙電子核心組件,是未來(lái)智能汽車人機(jī)交互的入口,整體趨勢(shì)是從分區(qū)到集成,從按鍵到一體化屏,單車價(jià)值量由原來(lái)的 600-700 提升至 2000 元 以上。
車企布局:德賽西威智能座艙產(chǎn)品持續(xù)突破,配套客戶有序落地
2020 年,德賽西威的多屏智能座艙產(chǎn)品已在廣汽乘用車、長(zhǎng)城汽車、長(zhǎng)安汽車、 奇瑞汽車、理想汽車、天際汽車等多家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先車企的車型上規(guī)?;涮琢慨a(chǎn), 并持續(xù)獲得一汽紅旗、廣汽乘用車、長(zhǎng)安汽車等核心客戶的新項(xiàng)目訂單,融合 座艙產(chǎn)品及座艙域控制器正步入規(guī)模化銷售快速提升的新階段。 2020 年,德 賽西威量產(chǎn)了基于 Hypervisor 架構(gòu)的新一代智能座艙,該座艙域控制器采用了 QNXHypervisor 和 QNXNeutrino實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS),搭載公司最新 的 AR 導(dǎo)航功能,為乘客帶來(lái)更安全、舒適的駕乘體驗(yàn)。2020 年 9 月 27 日, 奇瑞全新旗艦級(jí) SUV 瑞虎 8 PLUS 在北京車展正式開(kāi)啟預(yù)售,意味著德賽西威 全球率先量產(chǎn)的智能座艙域控制器產(chǎn)品落地;該產(chǎn)品已獲得廣汽、理想、天際 等車廠客戶的在研項(xiàng)目。2021 年 3 月 9 日,BlackBerry 宣布與德賽西威攜手推 出一機(jī)雙屏虛擬智能座艙域控制器,用于提高駕駛安全性,目前,奇瑞瑞虎 8 Plus 和捷途 X90 車型均搭載了德賽西威最新的智能座艙域控制器。
德賽西威長(zhǎng)期以來(lái)的核心產(chǎn)品信息娛樂(lè)系統(tǒng)和新興業(yè)務(wù)顯示模組及系統(tǒng)、液晶儀表均獲得良好發(fā)展,其中顯示模組及系統(tǒng)液晶儀表均實(shí)現(xiàn)銷售額同比增長(zhǎng)超 過(guò) 100%,充足的訂單儲(chǔ)備將推進(jìn)其持續(xù)快速發(fā)展。2020 年,公司信息娛樂(lè)系 統(tǒng)業(yè)務(wù)相繼突破豐田(印度尼西亞)、馬魯?shù)兮從?印度)等白點(diǎn)客戶,亦獲得一 汽-大眾、長(zhǎng)安福特、一汽豐田、廣汽豐田、 Carmax、日本馬自達(dá)、長(zhǎng)城汽車、 吉利汽車、廣汽乘用車等客戶的新項(xiàng)目訂單,進(jìn)一步加強(qiáng)了公司與核心客戶的 合作深度;顯示模組及系統(tǒng)業(yè)務(wù)已覆蓋國(guó)內(nèi)大部分主流 OEM 客戶,并獲得了 白點(diǎn)客戶一汽紅旗、東風(fēng)乘用車的新項(xiàng)目訂單,新訂單的逐步落地將持續(xù)推進(jìn) 該業(yè)務(wù)的快速發(fā)展;液晶儀表業(yè)務(wù)已批量配套比亞迪、廣汽乘用車、吉利汽車、 長(zhǎng)城汽車、奇瑞汽車等眾多車廠,并突破了一汽紅旗等新客戶。
量?jī)r(jià)雙升,汽車玻璃有望成為智能化信息呈現(xiàn)平臺(tái)
28 款主流車型配備,2021 年滲透率有望超 5%
測(cè)算玻璃車頂 2021 年國(guó)內(nèi)滲透率有望超 5%。純金屬車頂-小天窗-大天窗-玻璃 車頂,玻璃材料以其優(yōu)越的視覺(jué)效果和豐富的實(shí)用功能在車頂?shù)母采w面積越來(lái) 越廣。我們統(tǒng)計(jì)了目前主流品牌在售或即將開(kāi)售的車型,共有 28 款車型可裝配 玻璃車頂,其中特斯拉、路虎、日產(chǎn)是較早采用的先行者。由于玻璃車頂?shù)木?體參數(shù)行業(yè)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)定義,我們?cè)诤Y選的時(shí)候主要遵循 3 條原則:
1)不可開(kāi) 啟;
2)玻璃面積占比較大(基本>1 ㎡);
3)視覺(jué)效果優(yōu)秀(打造穹頂效果)。
我們預(yù)計(jì),假設(shè)同一車型內(nèi)玻璃車頂?shù)呐渲帽壤?100%,這 28 款車型 2021 年國(guó)內(nèi)銷量有望達(dá)到 116 萬(wàn)臺(tái),假設(shè) 2021 年國(guó)內(nèi)乘用車總銷量達(dá) 2220 萬(wàn)臺(tái)(同 比+10%),則玻璃車頂在國(guó)內(nèi)乘用車中的滲透率有望超過(guò) 5%。
分價(jià)位看,起售價(jià) 10-20 萬(wàn)元居多,部分車型下探至 10 萬(wàn)元以內(nèi)。目前,搭 載玻璃車頂?shù)能囆椭校ㄒ韵戮僭O(shè) 100%搭載率),起售價(jià)位于 10-20 萬(wàn)元價(jià)位 段的最多,共有 10 款,車型數(shù)量占比為 40%,2020 年實(shí)際銷量占比為 47%, 2021 年預(yù)測(cè)銷量占比為 53%。起售價(jià)位于 0-10/20-30/30-40 萬(wàn)元價(jià)位段的車 型數(shù)量分布較為平均,分別是 4/3/4 款,玻璃車頂已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了從高端車型 向中端車型的滲透。
分品類看,新能源、新勢(shì)力、自主品牌、SUV 車型玻璃車頂搭載率更高。從能 源結(jié)構(gòu)來(lái)看,搭載玻璃車頂?shù)男履茉窜囆蜑?19 款,占比 66%,燃油車 10 款, 占比 34%(吉利 ICON 同時(shí)有汽油版和混動(dòng)版);從品牌來(lái)看,新品牌(造車 新勢(shì)力+傳統(tǒng)廠商新能源品牌)車型共有 17 款,占比 61%,傳統(tǒng)品牌共 11 款, 占比 39%;從國(guó)別來(lái)看,自主品牌 17 款,占比 61%,合資或外資品牌 11 款, 占比 39%,日系/美系/德系/英系/瑞典品牌分別有 1/4/2/2/2 款;從類別來(lái)看, SUV16 款,占比 57%,轎車 11 款,占比 39%,MPV1 款,占比 4%。
通過(guò)以上數(shù)據(jù),我們可以初步做出如下結(jié)論:
1)雖然玻璃車頂?shù)南刃姓咛厮估?、路虎、日產(chǎn)都是外資或合資品牌,但是自主 品牌跟進(jìn)速度極快,截至 2021 年 3 月已有 17 款車型搭載玻璃車頂,吉利在華 銷售的車型中搭載玻璃車頂?shù)能囆蛿?shù)量最多,為 5 款,其次是特斯拉 3 款。日 系品牌對(duì)采用玻璃車頂?shù)膽B(tài)度尤為保守,在華銷售的主流車型中僅有一款日產(chǎn) 逍客(后續(xù)德系寶馬新 5 系、日系豐田等車型或有望在玻璃車頂上跟進(jìn)搭載)。
2)新品牌,即造車新勢(shì)力與傳統(tǒng)廠商的新能源品牌,對(duì)于玻璃車頂有更高的接 受度,17 款車型搭載,占比 61%。我們認(rèn)為原因可能在于新品牌迫切地需要在 消費(fèi)者心中樹(shù)立潮流、科技、個(gè)性、酷炫的品牌形象,玻璃車頂?shù)囊曈X(jué)效果迎 合了品牌發(fā)展的需求。
3)SUV 采用玻璃車頂比轎車更加積極,部分原因在于玻璃車頂相較于傳統(tǒng)的 天窗車頂,結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔,可以釋放更多的車內(nèi)空間,而舒適度、大空間一向 是 SUV 的主打賣(mài)點(diǎn)。上文中提到的唯一日系車型,日產(chǎn)逍客就是一款 SUV。
先行者之一——路虎的玻璃車頂由福耀玻璃供應(yīng),福耀也于 2018 年獲得了捷 豹路虎全球最佳供應(yīng)商金獎(jiǎng)。
單車玻璃面積增加帶來(lái)“量變”,全玻璃車頂打開(kāi)“質(zhì)變”空間
全玻璃車頂“上車”,單車玻璃面積的增加促使汽車玻璃行業(yè)在“量變”上受益。因全景天窗已經(jīng)是較大的車頂玻璃配置選項(xiàng),下面對(duì)比全景天窗玻璃尺寸和 2020 款已經(jīng)上市或即將上市的全玻璃車頂配置車型的車頂玻璃尺寸。
選取幾款已經(jīng)上市的主流豪華品牌中型 SUV 全景天窗尺寸進(jìn)行對(duì)比。
單從尺寸來(lái)看,主流豪華品牌 SUV 全景天窗尺寸一般在 0.5-1.0 平方米,可開(kāi) 啟面積一般小于 0.5 平方米。全玻璃車頂配置車型的車頂玻璃面積一般至少是 大于 1 平方米,很多車型全玻璃配置玻璃面積甚至達(dá)到 2.5 平方米以上,達(dá)到 全景天窗尺寸的 2-3 倍,這也就使得汽車玻璃單車玻璃面積的“絕對(duì)”上升。特斯 拉 Model 系列給智能車型未來(lái)外觀設(shè)計(jì)開(kāi)了一個(gè)好頭,全玻璃車頂也勢(shì)必成為 未來(lái)國(guó)產(chǎn)新能源智能汽車吸引消費(fèi)者很重要的一個(gè)點(diǎn)。就已知數(shù)據(jù)和各個(gè)車企新發(fā)布的汽車外形趨勢(shì),我們預(yù)測(cè),未來(lái)全玻璃車頂配置(單車玻璃面積增加) 量產(chǎn)有望加速。
全玻璃車頂打開(kāi)“質(zhì)變”空間,單平米價(jià)值量提升前景廣闊。在單車面積增長(zhǎng) 之外,全玻璃車頂質(zhì)變空間廣闊,主要集中在幾方面:1)鋼化玻璃轉(zhuǎn)夾層玻璃, 原有電動(dòng)天窗由于不承擔(dān)安全功能(大部分時(shí)候關(guān)閉),部分會(huì)采用鋼化玻璃, 而轉(zhuǎn)化為全玻璃車頂之后,固定式不可開(kāi)啟的設(shè)置要求車頂玻璃的安全性能增 強(qiáng),基本都會(huì)從鋼化玻璃轉(zhuǎn)夾層玻璃;2)隔熱功能日益成剛性需求,漸變玻璃、 LOWE 玻璃有望逐漸成為車頂標(biāo)配;3)隱私保護(hù)需求下,智能調(diào)光功能在遠(yuǎn) 期搭載空間廣闊。此外,加裝照明 RGB 節(jié)點(diǎn)打造星空項(xiàng)、加裝 5G 天線等功能 也有望進(jìn)一步提升玻璃車頂?shù)拿缹W(xué)性能和實(shí)用性能,在夾層、隔熱、智能調(diào)光 等附加功能堆積下,全玻璃車頂?shù)膯纹矫變r(jià)值量有望從 150 元/㎡提升到 700-1000 元/㎡甚至更高。
展望 2025 年,汽車玻璃單車均價(jià)有望提升至 1200 元/車(年化復(fù)合增速超 10%)。我們基于對(duì) 2025 年各高附加值汽車玻璃品類滲透率保守、中性、樂(lè)觀三類假 設(shè),對(duì)汽車玻璃行業(yè)平均單車價(jià)值量水平進(jìn)行預(yù)測(cè),保守假設(shè)下(全景天幕和 HUD 前檔 2025 年滲透率 20%),預(yù)計(jì)汽車玻璃單車均價(jià) 2025 年約 1064 元/ 車,ASP 年化復(fù)合增速在 7.8%;中性假設(shè)下(全景天幕和 HUD 前檔 2025 年 滲透率 30%),預(yù)計(jì)汽車玻璃單車均價(jià) 2025 年約 1255 元/車,ASP 年化復(fù)合 增速在 11.5%;樂(lè)觀假設(shè)下(全景天幕和 HUD 前檔 2025 年滲透率 40%),預(yù) 計(jì)汽車玻璃單車均價(jià) 2025 年約 1446 元/車,ASP 年化復(fù)合增速在 14.7%。
車企布局:研發(fā)創(chuàng)新與技術(shù)引領(lǐng),福耀玻璃產(chǎn)品增值升級(jí)
福耀玻璃汽車玻璃產(chǎn)品不斷增值升級(jí)。公司把握汽車行業(yè)電動(dòng)、網(wǎng)聯(lián)、智能、 共享趨勢(shì),持續(xù)創(chuàng)新,推動(dòng)汽車玻璃朝著“安全舒適、節(jié)能環(huán)保、造型美觀、 智能集成”方向發(fā)展,天幕、 隔熱、隔音、抬頭顯示、可調(diào)光、防紫外線、憎 水、太陽(yáng)能、包邊模塊化等高附加值產(chǎn)品占比持續(xù)提升,占比較上年同期上升 2.64 %,價(jià)值得以體現(xiàn)。2020 年,公司與京東方集團(tuán)在汽車智能調(diào)光玻璃和車 窗顯示等領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略合作;公司與北斗星通智聯(lián)科技有限責(zé)任公司簽訂戰(zhàn)略 合作協(xié)議,共同致力于高精度定位和通信多模智能天線與汽車玻璃的融合, 提 升公司產(chǎn)品創(chuàng)新性與競(jìng)爭(zhēng)力。展望未來(lái),以 HUD(大眾 MEB/長(zhǎng)城新平臺(tái)等)、 全玻璃車頂(特斯拉、小鵬等)為代表的應(yīng)用逐漸普及,電動(dòng)智能背景下汽車 玻璃行業(yè) ASP 提升有望加速。
車燈作為人機(jī)交互的“眼睛”,技術(shù)快速升級(jí)
車燈技術(shù):LED燈備受車企歡迎,ADB燈開(kāi)始嶄露頭角
LED 燈更小、更亮、更耐用,更智能,備受車企歡迎。LED 全稱叫做 Light Emitting Diode,即發(fā)光二極管。對(duì)于汽車而言,LED 光源優(yōu)勢(shì)在于具有更高的 使用效率、壽命超長(zhǎng)、耐用性好、LED 元件體積小、響應(yīng)速度快、亮度衰減低、 低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)所以適應(yīng)性好。我們認(rèn)為,決定 LED 作為車燈升級(jí)確定性 趨勢(shì)的核心原因在于其體積優(yōu)勢(shì)與響應(yīng)優(yōu)勢(shì),主要由于
1)傳統(tǒng)汽車向智能汽車升級(jí)的過(guò)程中,車燈控制模塊的性能愈發(fā)強(qiáng)化,體積小、響應(yīng)速度快的 LED 光源是實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制的理想元件;
2)車燈作為汽車車身上重要的消費(fèi)力零部件, 車燈外觀和設(shè)計(jì)感是吸引消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的重要一環(huán),小體積的 LED 光源能有更多 的布置空間,滿足多樣化的設(shè)計(jì)需求。綜上所述,我們認(rèn)為,主流的(在跑車 型)三種車燈技術(shù)路線下,LED 光源是承接汽車智能化趨勢(shì)的最優(yōu)勢(shì)技術(shù)。
ADB 自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈系統(tǒng)(Adaptive Driving Beam)是一種智能遠(yuǎn)光燈系統(tǒng), 主要功能是提升夜間會(huì)車安全性。傳統(tǒng)的汽車頭燈光線耀眼,在夜間會(huì)車時(shí)極 易造成對(duì)向車道駕駛者的眩目,為行車安全埋下隱患。相比之下,ADB 技術(shù)通 過(guò)視頻攝像頭信號(hào)的輸入,判斷前方來(lái)車的位置與距離,并相應(yīng)調(diào)整燈光照射 區(qū)域,避免對(duì)來(lái)車產(chǎn)生炫光,同時(shí)最大限度地滿足駕駛者的視野需求,ADB 智 能大燈可以提升 ADAS 系統(tǒng)夜間圖像識(shí)別能力,將成為汽車安全照明的技術(shù) 趨勢(shì),當(dāng)前已經(jīng)是 ADAS 系統(tǒng)的一部分,更有望成為未來(lái)智能駕駛汽車標(biāo)配 產(chǎn)品。目前,搭載 ADB 車燈(LED 矩陣式)的車型價(jià)位已降至 10-20 萬(wàn),比 如哈弗 H6、榮威 RX5。我們認(rèn)為,ADB 承接 LED 車燈,可大幅提升駕駛體 驗(yàn)和安全性,有望成為未來(lái)智能汽車標(biāo)配。
車燈滲透率:2020 年 LED 前大燈滲透率提升至 68%,ADB 滲透率約 6%
對(duì) 2018-2020 年國(guó)內(nèi)主流 SUV、轎車的車型車燈配置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
從滲透率來(lái)看,2020 年 LED 滲透率達(dá) 68%、ADB 滲透率約 6%。LED 前大燈滲 透率逐年提升,從 2018 年的 23%增長(zhǎng)至 2019 年的 33%, 2020 年滲透率已達(dá) 68%。此外,2020 年,在國(guó)內(nèi)銷量 TOP30 的轎車、SUV 共 60 款重點(diǎn)車型中,有 1 款車型標(biāo)配 ADB 前大燈(奧迪 A6L)、有 8 款車型選配 ADB 前大燈,考慮 ADB 大多數(shù)高配搭載,給予 20%高配銷量假設(shè),2020 年這 9 款含 ADB 車型銷量為 57 萬(wàn)輛,ADB 銷量在乘用車總銷量中占比約 6%。當(dāng)前,LED 前大燈已得到廣泛應(yīng) 用,成為市場(chǎng)主流選擇,ADB 作為在中高端重點(diǎn)車型中仍顯空白,市場(chǎng)空間廣闊。
從高、中、低端車型看,
1)國(guó)內(nèi) 30 萬(wàn)以上的高端車型幾乎標(biāo)配 LED 前大燈, 部分高端車型可搭載 ADB、激光大燈。以大眾奧迪和華晨寶馬為例,定價(jià)41.98-65.38 萬(wàn)元之間的奧迪 A6L 前大燈標(biāo)配 LED、矩陣式大燈;寶馬 5 系定 價(jià) 42.69-54.99 萬(wàn)元之間,除了全 LED 配置外,頂配版可選配激光(12000 元)。
2)中端車型呈現(xiàn) LED 化趨勢(shì)。比如,2019 款的大眾寶來(lái)前大燈標(biāo)配鹵素?zé)簟?選配氙氣燈,而 2021 款的同款車型前大燈均換成了 LED 燈;榮威 RX5 2020 款低配鹵素?zé)簟⑵溆?LED 燈,2021 款全 LED、并可選配矩陣式大燈。3)低端 車型高配版 LED 化。目前國(guó)內(nèi) 10 萬(wàn)以下的低端車型使用大多頂配版 LED、其 余鹵素?zé)?,比?2021 款的吉利帝豪和長(zhǎng)安逸動(dòng)。
總體來(lái)看,LED 前大燈作為目前量產(chǎn)化的最新一代車燈產(chǎn)品,已經(jīng)從一開(kāi)始的僅 用于價(jià)位 30 萬(wàn)以上的豪華車型,近年來(lái)逐漸向下滲透,呈現(xiàn)出高端車型標(biāo)配 LED、 中端車型 LED 化、低端車型高配版 LED 的態(tài)勢(shì)。近幾年 LED 滲透率持續(xù)上行, 從 2018 年的 20%快速提升至 2020 年的 68%。我們認(rèn)為,未來(lái) LED 前大燈仍將持續(xù)滲透中低端車型。ADB 可大幅提升駕駛體驗(yàn)和安全性,2020 年滲透率為 6%, 有望承接 LED 車燈,貢獻(xiàn)重要增量空間。
車企布局:星宇 ADB、OLED 等應(yīng)用量產(chǎn),華域視覺(jué)賦能智已車燈智能化
2020 年星宇股份前照燈 ADB 投影燈模組應(yīng)用、OLED 技術(shù)在后組合燈獲得應(yīng) 用,第二代大眾語(yǔ)音交互式酷炫氛圍燈、激光輔助遠(yuǎn)光燈量產(chǎn),手勢(shì)識(shí)別室內(nèi) 燈及像素級(jí)前燈模塊研發(fā)成功。ADB 大燈相較于傳統(tǒng) LED 前大燈而言價(jià)值量 有望翻倍提升(8 分區(qū) ADB 單價(jià)通常在 1500-2000 元/只,普通 LED 大燈單價(jià) 800-1000 元/只),高附加值產(chǎn)品量產(chǎn)有望進(jìn)一步提升 ASP。
由上汽和阿里強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合打造的智已汽車,將搭載 260 萬(wàn)像素的 DLP 投影大燈 和配置超 5000 顆 LED 的 ISC 像素信號(hào)燈,實(shí)現(xiàn) V2X 智駕融合交互、智慧燈 光表達(dá),車燈由華域視覺(jué)配置。通過(guò) DLP 智能燈光系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn):
1)夜間 行駛時(shí),自適應(yīng)智能遠(yuǎn)光、行車燈光提醒、智慧燈光領(lǐng)航保駕護(hù)航;
2)通過(guò)示 寬光毯、智慧光隨眼動(dòng),征服崎嶇山路;
3)自動(dòng)駕駛燈光輔助與智駕系統(tǒng)深度 融合,燈光智能化。通過(guò) ISC 智慧燈光系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧燈光表達(dá)。用戶可以 DIY 車燈文字,亮起“請(qǐng)關(guān)遠(yuǎn)光”、“請(qǐng)讓我并入謝謝”等提示燈,與后車進(jìn)行友好 對(duì)話。
四、應(yīng)用進(jìn)展:科技企業(yè)入局,自主品牌崛起
1.進(jìn)展一:基建-整車-出行,科技企業(yè)三維布局
國(guó)信汽車拆解未來(lái)智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)為“基建(網(wǎng)聯(lián)、云)-整車(座艙、電動(dòng)、智能駕駛)-出行(ROBOBUS/ROBOTAXI)”三大塊,其中:
基建端由核心通信企業(yè)入局改造基站構(gòu)建 5G-V2X 網(wǎng)絡(luò)、建設(shè) IDC 打造云服務(wù);
整車端大致可以分為底盤(pán)之上及底盤(pán)之下兩部分,底盤(pán)之上是智能座艙打造的個(gè)人 定制空間,是人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景,細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈為“座艙芯片(CDC 計(jì)算平臺(tái))- 操作系統(tǒng)(Carplay/鴻蒙 OS 等)-軟件應(yīng)用(各類 app)-顯示硬件(屏幕)”,大 部分科技企業(yè)從產(chǎn)業(yè)鏈的操作系統(tǒng)端率先切入,除屏幕以外,車載語(yǔ)音、玻璃、車 燈(氛圍燈、外飾燈)等均有望成為未來(lái)座艙端的核心交互產(chǎn)品。底盤(pán)之下主要為 智能電動(dòng)和智能駕駛兩大板塊,智能電動(dòng)集成三電系統(tǒng),以 VDC 計(jì)算平臺(tái)輔助能 量回收,作為整車運(yùn)動(dòng)的核心能源支撐;智能駕駛主要是基于“傳感器-MDC 計(jì)算 平臺(tái)-自動(dòng)駕駛算法”作用到執(zhí)行層面(剎車、轉(zhuǎn)向等)實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的運(yùn)動(dòng)控 制和路徑規(guī)劃??偨Y(jié)而言,未來(lái)智能汽車整車端核心三要素即能源、運(yùn)動(dòng)、交互。 此外,科技公司開(kāi)始入場(chǎng)“造車”,小米官宣造車,正式進(jìn)軍智能電動(dòng)汽車行業(yè); 百度合作吉利、阿里聯(lián)手上汽,構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+整車廠”造車新形態(tài)。
出行端作為無(wú)人駕駛終極階段的核心應(yīng)用之一,也是大部分科技企業(yè)參與的熱點(diǎn)領(lǐng) 域,阿里通過(guò)投資滴滴出行、哈啰出行等共享出行平臺(tái)積極開(kāi)拓共享出行業(yè)務(wù)。無(wú) 人駕駛出行業(yè)務(wù)方面,Robotaxi 以谷歌 Waymo、百度 Apollo GO、特斯拉等為代 表,率先搶占無(wú)人駕駛出租車市場(chǎng),Robobus 以文遠(yuǎn)知行、輕舟智航、宇通客車 等為代表,有望打開(kāi)科技巨頭引領(lǐng)下的共享出行新業(yè)態(tài)。
當(dāng)前階段,入局智能汽車行業(yè)的企業(yè)可分為以比亞迪、長(zhǎng)城、吉利等為代表積極 轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)車企,以特斯拉、蔚來(lái)、小鵬、理想、威馬為代表的造車新勢(shì)力,以 及以谷歌、蘋(píng)果、百度、華為、小米等為代表的科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。科技公司對(duì)汽 車業(yè)務(wù)的布局可以從基建、整車、出行三維度概括,基建端借助云平臺(tái)降本增效、 網(wǎng)聯(lián)化智能互聯(lián);整車端底盤(pán)之上通過(guò)智能座艙激活 “第三生活空間”,底盤(pán)之下 以感知-決策-執(zhí)行為核心實(shí)現(xiàn)智能化、基于三電實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化,此外還與整車廠強(qiáng)強(qiáng) 聯(lián)合入場(chǎng)“造車”,小米造車已經(jīng)官宣;出行端谷歌 Waymo、百度 Apollo GO 拉 開(kāi)無(wú)人駕駛共享出行帷幕,特斯拉 Robotaxi、宇通 Robobus 蓄勢(shì)待發(fā)。我們認(rèn) 為,科技互聯(lián)網(wǎng)公司具備先天的人工智能、互聯(lián)網(wǎng)科技基因,站在當(dāng)下節(jié)點(diǎn)研究 科技互聯(lián)網(wǎng)造車至關(guān)重要。
科技公司汽車業(yè)務(wù)布局的共性與個(gè)性
目前,科技公司汽車業(yè)務(wù)共性與個(gè)性俱存,正穩(wěn)步推進(jìn)。
基建端:
1)云平臺(tái),華為、阿里、騰訊、百度各有所長(zhǎng)。阿里云自主研發(fā)了超大規(guī)模通用 計(jì)算操作系統(tǒng)“飛天”,經(jīng)過(guò)十余年發(fā)展,阿里云在中國(guó)云市場(chǎng)處于龍頭地位(占據(jù) 約 40%市場(chǎng)份額),阿里云平臺(tái)從研發(fā)-生產(chǎn)-營(yíng)銷-后市場(chǎng)服務(wù)全流程賦能汽車數(shù)字 化轉(zhuǎn)型;騰訊云是騰訊基于 QQ、微信、游戲等海量業(yè)務(wù)的技術(shù)錘煉,整合基礎(chǔ)架 構(gòu)、精細(xì)化運(yùn)營(yíng),為企業(yè)和創(chuàng)業(yè)者提供集云計(jì)算、云數(shù)據(jù)、云運(yùn)營(yíng)于一體的云端服 務(wù),當(dāng)前占據(jù) 13%左右市場(chǎng)份額,通過(guò)云服務(wù)向行業(yè)開(kāi)放中臺(tái)能力,形成解決方 案,助力車企數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型;百度智能云集成了百度強(qiáng)大的底層系統(tǒng)技術(shù)和 基礎(chǔ)架構(gòu),具備完整的云平臺(tái)產(chǎn)品服務(wù)體系,當(dāng)前占據(jù) 5%左右的市場(chǎng)份額,為車 企提供自動(dòng)駕駛云、汽車 AI、營(yíng)銷大腦、安全大腦等一系列完整的汽車云解決方 案;華為云基于多年 To B 業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn),可提供一系列“云、邊、端、聯(lián)接”的整體 解決方案,致力于成為企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的“數(shù)字底座”,做智能世界的“黑 土地”。
2)網(wǎng)聯(lián)化,BATH 突出自身差異化優(yōu)勢(shì)。BATH 從自身戰(zhàn)略定位出發(fā)方案各異, 百度依托 ACE 智能交通引擎戰(zhàn)略賦能、騰訊和阿里重用戶生態(tài)建設(shè)、華為偏車載 通信網(wǎng)關(guān)。百度借助重磅 ACE 智能交通引擎賦能智能網(wǎng)聯(lián)場(chǎng)景落地,在廣州黃埔 得到應(yīng)用,不僅通過(guò)度小鏡、百度地圖等車內(nèi)服務(wù)觸點(diǎn)為用戶網(wǎng)聯(lián)化服務(wù),還可通 過(guò)場(chǎng)景化的車端、路端和云端算法聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車+路+云的自動(dòng)化網(wǎng)聯(lián)監(jiān)管;騰訊推 出全新一代生態(tài)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品 TAI3.0,成為生態(tài)車聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的核心承載之一,包含兩 個(gè)車載 APP——騰訊隨行和騰訊愛(ài)趣聽(tīng),以及一個(gè)生態(tài)開(kāi)放平臺(tái)——騰訊小場(chǎng)景; 阿里旗下斑馬網(wǎng)絡(luò)基于自研 AliOS 打造智能網(wǎng)聯(lián)汽車開(kāi)放平臺(tái)——斑馬智行,為支 撐“生態(tài)賦能”合作模式,日前已推出開(kāi)發(fā)者平臺(tái)和能力開(kāi)放平臺(tái);華為提供車內(nèi) 外網(wǎng)絡(luò)連接,是華為在消費(fèi)電子行業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)所在,主推 5G+C-V2X 車載通信 模組、T-Box、車載網(wǎng)關(guān)幾類產(chǎn)品。
整車端:
1)智能座艙,集中于操作系統(tǒng)和車載助手,大同小異。車機(jī)手機(jī)互聯(lián)主要全球玩 家是蘋(píng)果、谷歌及國(guó)內(nèi)玩家 BAT,以提供車載系統(tǒng)的形式出現(xiàn)。車機(jī)手機(jī)互聯(lián)全球 玩家主要包括蘋(píng)果、谷歌和第三方 IT 企業(yè)(Mirrorlink),其中蘋(píng)果和谷歌本身作為 app 開(kāi)發(fā)商,只允許自身開(kāi)發(fā) app 及沒(méi)有利益沖突的第三方 app 在車機(jī)上使用, 例如谷歌在車機(jī)上只允許使用谷歌地圖,而第三方IT企業(yè)則將各方開(kāi)發(fā)app集成, 將選擇權(quán)交給用戶。從覆蓋車企來(lái)看,谷歌(Android)和蘋(píng)果(Carplay)都覆蓋 了主要的國(guó)際廠商,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要由 BAT 三大巨頭占據(jù),其中百度(小度助手)、 騰訊(車載 APP)配套車型較多,阿里(AliOS)主要與上汽集團(tuán)合作。
2)智能駕駛,科技公司大都依據(jù)激光雷達(dá)+其他傳感器方案展開(kāi)業(yè)務(wù)布局,百度 優(yōu)先選擇純視覺(jué)方案實(shí)現(xiàn)商業(yè)落地。ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))產(chǎn)業(yè)鏈依次包括 上游——傳感器零部件和芯片算法,中游——傳感器集成控制和執(zhí)行系統(tǒng),下游— —一級(jí)供應(yīng)商和整車制造商,后市場(chǎng)包括電商平臺(tái)、4S 店和旗艦店等。我們認(rèn)為, 科技公司在智能駕駛方面的布局圍繞 ADAS 產(chǎn)業(yè)鏈上游和中游展開(kāi),華為、阿里 以算法、高算力芯片、激光雷達(dá)和高精度地圖為基礎(chǔ),谷歌 Waymo 選擇激光雷達(dá) +多傳感器方案、實(shí)現(xiàn) Waymo 共享出行業(yè)務(wù),騰訊基于三大基礎(chǔ)平臺(tái)和自動(dòng)駕駛 核心技術(shù)套件推進(jìn)自動(dòng)駕駛。百度另辟蹊徑,優(yōu)先選用純視覺(jué)方案推進(jìn) ANP 領(lǐng)航 輔助駕駛商業(yè)化,在激烈的自動(dòng)駕駛技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中保持成本和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),對(duì)激光雷達(dá) 的選擇敏捷自由。
3)智能電動(dòng),華為針對(duì)新能源汽車上述三大塊增量部件進(jìn)行布局。華為 mPower 智能電動(dòng)主要包括 BMS 電池管理系統(tǒng)、MCU 電機(jī)控制系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)及車 下充電模塊。
4)“造車”業(yè)務(wù),蘋(píng)果、百度、阿里、小米開(kāi)始入場(chǎng)?!疤O(píng)果造車”成今年熱門(mén)詞, 蘋(píng)果尋求合適的汽車制造合作伙伴,為 iCar 問(wèn)世鋪墊;百度基于吉利 SEA 浩瀚智 能進(jìn)化體驗(yàn)架構(gòu),共同打造下一代智能汽車;阿里與上汽強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,打造高端“智 已汽車”。
出行端:
可以分為傳統(tǒng)共享出行平臺(tái)、無(wú)人駕駛共享出行兩種模式。阿里通過(guò)投資滴滴出行、 哈啰出行等平臺(tái)在傳統(tǒng)共享出行平臺(tái)占據(jù)一席之地,谷歌 Waymo、百度 Apollo GO 通過(guò)激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等多種感知能力融合的傳感器方案,成為無(wú)人 駕駛共享出行新業(yè)態(tài)的代表。
科技公司汽車業(yè)務(wù)商業(yè)化路徑
不同科技公司基因不同,發(fā)展路徑不同,所選擇的商業(yè)化路徑各有千秋,商業(yè)化 落地節(jié)奏有差異??傮w來(lái)看,谷歌 Waymo 全線自研自動(dòng)駕駛技術(shù),當(dāng)前階段從 甲方到乙方,尋求與車企合作;國(guó)內(nèi)科技公司定位乙方,提供高精地圖、算法、 云平臺(tái)等軟件服務(wù),吸引硬件供應(yīng)商的合作,為整車廠提供服務(wù)。
1)谷歌汽車業(yè)務(wù)整車端為 Waymo 自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)出售服務(wù)、Andriod 車載系統(tǒng)及“Driving Mode”智能語(yǔ)音助手,出行端主要在于旗下的 Waymo 采用全線 自研單車智能技術(shù)推進(jìn) L4 級(jí)別自動(dòng)駕駛、瞄準(zhǔn)由自動(dòng)駕駛衍生的共享出行市場(chǎng)。 谷歌 Waymo 出行端為重要看點(diǎn),Waymo One 自動(dòng)駕駛出租、Waymo Via 自動(dòng)駕 駛貨運(yùn)及“最后一公里”服務(wù)已多點(diǎn)開(kāi)花,Waymo One 自動(dòng)駕駛出租服務(wù)搶先一 步占領(lǐng)美國(guó)市場(chǎng)、市場(chǎng)潛力巨大。合作模式上,Waymo 從買(mǎi)車自己安裝自動(dòng)駕駛 系統(tǒng)、到作為軟硬件提供商,已從早期的甲方轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放、積極尋求與車企合作的 乙方。
2)蘋(píng)果業(yè)務(wù)集中于整車端車載系統(tǒng),入局“造車”動(dòng)靜不斷。整車端已經(jīng)落地的 為 Carplay 車載系統(tǒng)。此外,截至目前,蘋(píng)果已經(jīng)被曝與現(xiàn)代起亞以及日產(chǎn)汽車進(jìn) 行合作洽談,但是兩家公司對(duì)此先后予以否認(rèn),“蘋(píng)果造車”已成今年熱門(mén)詞,iCar 問(wèn)世前,蘋(píng)果正積極尋求合適的汽車制造合作伙伴。
3)百度創(chuàng)建 Apollo 開(kāi)放平臺(tái),基于自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同、智能車聯(lián)三大平臺(tái)提 供多種解決方案?;罢嚩?,從“三駕馬車”+造車業(yè)務(wù)兩手抓汽車業(yè)務(wù)?!叭?駕馬車”,即汽車智能化(“智駕、智艙、智圖、智云”)、智能交通(ACE 智能交 通引擎)、自動(dòng)駕駛(AVP、ANP);造車業(yè)務(wù),1 月與吉利組件智能汽車公司,百 度發(fā)揮自身軟件優(yōu)勢(shì),以人工智能、Apollo 自動(dòng)駕駛、小度車載、百度地圖等核心 技術(shù)全面賦能,以整車制造商身份進(jìn)軍汽車行業(yè)。出行端,Robotaxi 業(yè)務(wù)線已經(jīng) 開(kāi)始在全國(guó)多地進(jìn)行規(guī)?;\(yùn)營(yíng)。
4)騰訊搭建出行全場(chǎng)景方案“數(shù)字底座”,聚焦智慧出行。騰訊智慧出行涵蓋基 建端的騰訊車聯(lián)(TAI 3.0)、騰訊汽車云,以及整車端的騰訊自動(dòng)駕駛(三大基礎(chǔ) 平臺(tái)和自動(dòng)駕駛核心技術(shù)套件)、智慧交通(基于“云端大腦”和“數(shù)字底座”)五 大解決方案。此外,騰訊在整車端的數(shù)字化業(yè)務(wù)方面具備天然優(yōu)勢(shì),基于騰訊在 AI、云計(jì)算、5G、大數(shù)據(jù)四大領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè),深度結(jié)合內(nèi)容、服務(wù)、社交三大 超級(jí)生態(tài),依托騰訊安全保障和騰訊位置服務(wù)兩大能力平臺(tái),用一個(gè)超級(jí) ID 貫穿 用戶服務(wù)的全流程。
5)阿里基建端通過(guò)“斑馬網(wǎng)絡(luò)”賦能車企數(shù)字化,整車端通過(guò)智慧物流拓寬智能 化、通過(guò)合作上汽打造“智已汽車”?;ǘ?,斑馬網(wǎng)絡(luò)通過(guò)自研已構(gòu)筑起技術(shù)壁 壘,為車企提供從操作系統(tǒng)底層到中間件再到上層應(yīng)用的一套完整解決方案,車端 賦能車企數(shù)字化轉(zhuǎn)型。整車端,阿里從物流切入自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,是阿里經(jīng)濟(jì)體屬性 下的必然選擇,推出小蠻驢率先入局末端無(wú)人配送,未來(lái),阿里或?qū)⒃诼氏妊邪l(fā)滿 足末端配送車型的基礎(chǔ)上探索性研發(fā)公開(kāi)道路物流,實(shí)現(xiàn)在干線物流、城市物流更 大范圍的商業(yè)化場(chǎng)景應(yīng)用;造車業(yè)務(wù)方面,阿里與上汽合作,阿里以用戶的大數(shù)據(jù)、 達(dá)摩院的最新技術(shù)、阿里云等生態(tài)圈的協(xié)同優(yōu)勢(shì),助力智已搶占全球智能汽車的先 發(fā)高地。
6)華為定位于做汽車的增量部件,汽車產(chǎn)品陸續(xù)落地。當(dāng)前華為汽車業(yè)務(wù)的規(guī)劃 產(chǎn)品主要包括:
1)智能網(wǎng)聯(lián),T-Box、車載無(wú)線通信模組、 RSU、 OBU、 5G V2X 芯片;
2)智能車云,車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、中央網(wǎng)關(guān)、云產(chǎn)品及服務(wù)。
1)智能駕駛, 自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)( MDC)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、 AI 芯片、 CPU 芯片、無(wú)人駕駛算法等;
2)智能電動(dòng),VDC(底盤(pán)域/動(dòng)力域控制器)、 MPOWER 業(yè)務(wù)單元 BMS/MCU/CDU/OBC/直流快充模塊等;
3)智能座艙, CDC/HiCar/鴻蒙 OS 等。目前在智能網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛、智能電動(dòng)、智能座艙方面 已經(jīng)有汽車產(chǎn)品開(kāi)始逐步“上車”。
7)小米正式進(jìn)軍智能電動(dòng)汽車行業(yè),“小米造車”塵埃落定。3 月 30 日,小米集 團(tuán)在港交所發(fā)布公告,宣布擬成立一家公司全資子公司,負(fù)責(zé)智能電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)。 首期投資為 100 億元人民幣,預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年投資額 100 億美元。雷軍先生將兼任 智能電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)的首席執(zhí)行官。小米造車的背后,有其資金、研發(fā)團(tuán)隊(duì)、小米生 態(tài)的強(qiáng)大支撐。
2.進(jìn)展二:智能電動(dòng)背景下,自主品牌高端化勢(shì)不可擋
電動(dòng)時(shí)代:特斯拉引領(lǐng)品牌下沉,后發(fā)品牌彎道超車
1886 年是汽車元年,世界第一輛汽車誕生于德國(guó),1909 年美國(guó)福特汽車公司生產(chǎn) 的 T 型車開(kāi)創(chuàng)了汽車制造的新紀(jì)元。汽車技術(shù)誕生于歐美國(guó)家,興起于歐美國(guó)家, 除歐美品牌之外的汽車品牌都可以說(shuō)是后發(fā)品牌,包括如今在世界市場(chǎng)上舉足輕重 的日本品牌。
燃油車時(shí)代,豐田代表品牌上?。涸谌加蛙嚂r(shí)代,后發(fā)品牌想要發(fā)展壯大,通常采 取品牌上浮的戰(zhàn)略,即,先在低端市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟,積累資本和技術(shù),然后逐步向高 端市場(chǎng)滲透,日本豐田汽車就是這一戰(zhàn)略成功執(zhí)行的標(biāo)桿。豐田創(chuàng)立于 1933 年, 當(dāng)時(shí)美國(guó)通用和福特已經(jīng)是舉世聞名的汽車巨頭,豐田從模仿知名車型、生產(chǎn)高性 價(jià)比車型起步,積累了半個(gè)多世紀(jì)的汽車生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),直到 1983 年才在董事 會(huì)經(jīng)過(guò)激烈討論后決定進(jìn)軍高端市場(chǎng),豐田旗下的豪華品牌雷克薩斯隨后誕生。國(guó) 內(nèi)的自主品牌如吉利、奇瑞、比亞迪等也是如此,都是從低端車型起步,一步一步 向高端市場(chǎng)邁進(jìn)。品牌上浮戰(zhàn)略成長(zhǎng)路徑清晰,技術(shù)積累扎實(shí),盈利能力可靠,在 燃油車時(shí)代有助于車企盡可能地規(guī)避品牌發(fā)展壯大過(guò)程中的投資風(fēng)險(xiǎn),保持進(jìn)可攻、 退可守的戰(zhàn)略姿態(tài)。但該戰(zhàn)略同樣存在明顯的短板,即長(zhǎng)期浸淫于低端市場(chǎng)會(huì)固化 品牌形象,在消費(fèi)者認(rèn)知中產(chǎn)生刻板印象,給品牌形象的后續(xù)上浮帶來(lái)長(zhǎng)久且深遠(yuǎn) 的阻力。
電動(dòng)車時(shí)代,特斯拉引領(lǐng)品牌下沉:所謂品牌下沉,即后發(fā)品牌在創(chuàng)立之初就高舉 高打,堅(jiān)持高昂的資本投入,持續(xù)推出頂尖車型從而塑造高端的品牌形象,然后發(fā) 布平價(jià)車型進(jìn)行品牌下探,依靠平價(jià)車型打開(kāi)銷量并實(shí)現(xiàn)盈利。這一模式具有極大 的商業(yè)潛力,可以幫助車企同時(shí)在高端市場(chǎng)和中端市場(chǎng)獲得充足的影響力,解決高 端產(chǎn)品難以走量、低端產(chǎn)品損害品牌形象的矛盾。但是,這一戰(zhàn)略的短板在于風(fēng)險(xiǎn) 較高,后發(fā)品牌想要在早期持續(xù)推出高端車型,將極大地以來(lái)企業(yè)的融資能力。
特斯拉作為電動(dòng)汽車時(shí)代最富影響力的品牌,從它目前的業(yè)績(jī)表現(xiàn)來(lái)看,可以說(shuō) 是這一模式的開(kāi)創(chuàng)者和完美執(zhí)行者。特斯拉早期發(fā)布的 Roadster、Model S、Model X 售價(jià)極高而較為小眾,長(zhǎng)期堅(jiān)持高昂的研發(fā)投入導(dǎo)致資金鏈極為緊張,一度瀕臨 破產(chǎn),直到平價(jià)車型 Model 3 發(fā)布才真正打開(kāi)了銷量,喚醒了整個(gè)品牌的活力和影 響力,并成為主流汽車市場(chǎng)中最年輕的豪華品牌。2019 年,在特斯拉 Model S、 Model X 和 Model3 這三款主力車型中,平價(jià)車型 Model 3 的銷量占比達(dá)到 80%以 上。
戰(zhàn)略為何而變:汽車的技術(shù)形態(tài)從燃油向電動(dòng)轉(zhuǎn)變,標(biāo)桿企業(yè)的品牌戰(zhàn)略也從上浮 向下沉轉(zhuǎn)型,高端品牌的塑造時(shí)間大幅縮短(豐田汽車50年+ VS 特斯拉10年+), 我們認(rèn)為其中的原因主要在于技術(shù)升級(jí)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)格局變化:
1)傳統(tǒng)的技術(shù)積累 被削弱:傳統(tǒng)車企在燃油汽車的主要零部件發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)積累 在電動(dòng)汽車時(shí)代不再具備同等的重要性,傳統(tǒng)車企的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在無(wú)形中被削弱,給 了新興企業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì);
2)汽車技術(shù)更加開(kāi)放互聯(lián):傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)鏈較為 封閉,核心技術(shù)聚焦在材料、機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域,外部巨頭的進(jìn)入壁壘較高,進(jìn)入動(dòng) 力不足。但是在電動(dòng)汽車時(shí)代,軟件定義汽車,智能化應(yīng)用、5G 網(wǎng)絡(luò)通信、大數(shù) 據(jù)分析成為汽車產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力,外部巨頭在相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)在汽車上有了 更直接廣泛的應(yīng)用空間,為后發(fā)品牌帶來(lái)了更多的可能性;
3)產(chǎn)品迭代速度大幅 加快:汽車在“新四化”趨勢(shì)下,受益于數(shù)字化研發(fā)生產(chǎn)和大數(shù)據(jù)用戶畫(huà)像等尖端 技術(shù),產(chǎn)品迭代速度大大加快,后發(fā)品牌可以憑借靈活的組織架構(gòu)、較輕的歷史包 袱、快速的市場(chǎng)響應(yīng)獲得優(yōu)勢(shì);
4)高端品牌本身的形象轉(zhuǎn)變:在傳統(tǒng)燃油車時(shí)代, 高端的汽車品牌往往與奢華(瑪莎拉蒂、蘭博基尼)、典雅(奔馳、林肯)、可靠(豐 田、本田)等形象聯(lián)系起來(lái)。但是在智能汽車時(shí)代,高端品牌更加需要強(qiáng)調(diào)科技感、 未來(lái)感、個(gè)性化,這恰恰是以特斯拉為代表的造車新勢(shì)力的強(qiáng)項(xiàng),也是傳統(tǒng)車企單 獨(dú)創(chuàng)立新能源品牌的重要原因之一。
資本支撐,軟件差異,長(zhǎng)期競(jìng)賽:現(xiàn)階段,新能源旗艦車型往往在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池 系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、底盤(pán)零部件等方面呈現(xiàn)一定的趨同性,產(chǎn)品差異和品牌差異更 多的體現(xiàn)在自動(dòng)駕駛技術(shù)和智能座艙技術(shù)帶來(lái)的消費(fèi)者體驗(yàn)方面。我們認(rèn)為,在智 能電動(dòng)汽車顛覆性的新時(shí)代來(lái)臨前夕,車企間為爭(zhēng)奪新時(shí)代主導(dǎo)權(quán)而爆發(fā)的旗艦車 型軍備競(jìng)賽將一直延續(xù)到行業(yè)格局基本塵埃落定,這一特殊的產(chǎn)業(yè)時(shí)期可能維持 5-10 年甚至更久,成敗的關(guān)鍵則取決于以下幾個(gè)因素:
1)資本實(shí)力:自動(dòng)駕駛、智能座艙等尖端技術(shù)的研發(fā)意味著海量的資本投入,特 斯拉、蔚來(lái)等國(guó)內(nèi)外新能源汽車先驅(qū)都曾面臨資金不足的窘境,長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的 研發(fā)投入對(duì)于企業(yè)的資本支撐、融資能力有著極高要求,蔚來(lái)、小鵬、理想、威馬 四家新能源汽車企業(yè)的融資總額已超千億人民幣。
2)管理能力:目前影響力較大的旗艦車型,如 IM 智己新車型、蔚來(lái) NIO ET7、 東風(fēng)嵐圖 FREE 等都是以“期貨”形式發(fā)布,交付日期往往要延長(zhǎng)到一年以后。
此外,OTA 逐漸普及,軟件服務(wù)的實(shí)力差距將在汽車交付后更長(zhǎng)的周期內(nèi)慢慢體 現(xiàn)出來(lái),這實(shí)際上考驗(yàn)的是車企能不能兌現(xiàn)自己的產(chǎn)品規(guī)劃和承諾,能不能在較長(zhǎng) 的周期內(nèi)保證技術(shù)研發(fā)工作的平穩(wěn)推進(jìn)。高端新車型的量產(chǎn)需要汽車企業(yè)在供應(yīng)鏈、 生產(chǎn)工藝、物流運(yùn)營(yíng)方面展現(xiàn)出卓越的組織協(xié)調(diào)能力,汽車功能的持續(xù)升級(jí)考驗(yàn)的 是車企內(nèi)部運(yùn)作的穩(wěn)定性和戰(zhàn)略推進(jìn)的可持續(xù)性。
3)合作生態(tài):軟件并非汽車企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)項(xiàng)目,在軟件定義汽車的大背景下,巨頭 間如何跨界合作、強(qiáng)化產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力將關(guān)乎一個(gè)品牌的成敗,上汽攜手阿里,長(zhǎng)安攜 手華為,威馬攜手百度,如何發(fā)揮 1+1>2 的效果,在智能駕駛、智能座艙等新領(lǐng) 域取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),對(duì)巨頭們的軟實(shí)力來(lái)說(shuō)是一種考驗(yàn)。
自主品牌:定位高端,強(qiáng)強(qiáng)合作,百家爭(zhēng)鳴
華為+北汽:HUAWEI INSIDE 創(chuàng)新模式,極狐阿爾法 S 重磅登場(chǎng)
極狐阿爾法 S 華為 HI 版正式發(fā)布,車機(jī)采用華為鴻蒙 OS 車載系統(tǒng),配置 激光雷達(dá)智能駕駛系統(tǒng)和雙華為自研芯片。中央計(jì)算單元采用 ADCSC 中央 超算,作為華為 ADS 部門(mén)自研的域控制器,算力達(dá)到 400Tops。阿爾法 S HI 版的三激光雷達(dá)作為全球首款量產(chǎn)三激光雷達(dá)智能駕駛方案,更加適合中國(guó) 城區(qū)道路,其高配硬件方案還包括 13 個(gè)攝像頭(前向 5 個(gè)、側(cè)向 6 個(gè)、后 向 2 個(gè))、6 個(gè)毫米波雷達(dá)、4 個(gè)角雷達(dá)和 12 個(gè)超聲波雷達(dá)等。阿爾法 S 最 長(zhǎng)可續(xù)航 708km,并擁有 2.2C 閃存技術(shù),10 分鐘充電即支持 195km 駕駛 距離,無(wú)線充電技術(shù)可達(dá) 7.5kw。
極狐阿爾法 S 華為 HI 版采用了華為 ADS 高階自動(dòng)駕駛?cè)珬=鉀Q方案,域控制 器搭載了華為 ADS 部門(mén)自研的定制級(jí)超級(jí)中央超算 ADCSC 處理器。該款處 理器可支持接近 400TOPS 的超高算力,是目前市場(chǎng)競(jìng)品中所具有的最強(qiáng)算力。 華為最新發(fā)布的華為 MDC 810 的最大算力也達(dá)到 400TOPS,是華為 MDC 系 列中算力最大的智能駕駛計(jì)算平臺(tái),采用 R-Lock 冗余互鎖架構(gòu),高度集成的 SoC 可同時(shí)進(jìn)行邏輯處理、AI 處理、圖像處理和存儲(chǔ)處理,通過(guò)數(shù)據(jù)總線與微 控制單元 MCU 相連,為智能駕駛提供了強(qiáng)悍的算力支持。
上汽+阿里:IM智己新車發(fā)布,配置頂尖無(wú)短板
IM 智己的兩款新車分別定位高端純電轎車和高端純電 SUV,外形設(shè)計(jì)較為時(shí)尚。 前臉為封閉式造型,配以品牌 LOGO,車身側(cè)面線條流暢,采用了貫穿式腰線設(shè) 計(jì),增加了車輛的視覺(jué)長(zhǎng)度。新車型采用了熏黑玻璃車頂,車頂配備高清攝錄設(shè)備, 車尾采用了采用貫穿式的尾燈設(shè)計(jì)。
智能數(shù)字架構(gòu):IM 智己汽車采用了域融合中央計(jì)算數(shù)字架構(gòu)和 SOA“原子化”軟 件架構(gòu)。
1)在域融合中央計(jì)算數(shù)字架構(gòu)中,英偉達(dá) Xavier(30-60 TOPS)負(fù)責(zé) IPD 智能駕駛中心,恩智浦IMX8(2 TOPS)負(fù)責(zé)ICC智慧計(jì)算中心,高通8155(3 TOPS) 負(fù)責(zé) ICM 智慧座艙中心,地平線 J2(4 TOPS)負(fù)責(zé) IMATE 智慧伙伴,該架構(gòu)可 實(shí)現(xiàn) TTTech 多芯片實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互,支持 1Gbps 以太網(wǎng)光速通訊。
2)在 SOA“原 子化”軟件架構(gòu)中,智能應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)跨域融合,產(chǎn)生 1000+智慧融合場(chǎng)景,主要 包括超感駕控全場(chǎng)景、小憩場(chǎng)景、迎賓場(chǎng)景等,由 CDC、ICM、IPD、ICC 等域架 構(gòu)融合而成。
智能無(wú)界 OS:新車型搭載了智己汽車全球首創(chuàng)的無(wú)界交互系統(tǒng)上善若水 IMOS, 為用戶帶來(lái)沉浸式體驗(yàn)。
1)流暢無(wú)界的跨屏體驗(yàn):該系統(tǒng)具備 Linux 系統(tǒng)級(jí)模塊 化能力,支持無(wú)界多屏交互,可提供場(chǎng)景化沉浸式體驗(yàn),具有靈活多變、用戶定制 的產(chǎn)品特點(diǎn)。
2)多核異構(gòu),中央智慧調(diào)配:該系統(tǒng)擁有智慧 Fusion,可拓展的多 核算力,車端操作系統(tǒng)全兼容。
3)智慧場(chǎng)景屏:39 寸貫穿式、可升降中控屏,采 用 In-cell 技術(shù),分辨率高達(dá) 6240 x 720,并支持智慧分屏功能。
4)智慧中樞屏: 12.8’的 2K AMOLED 曲面智控中樞屏,內(nèi)置智己汽車全球首創(chuàng)無(wú)界交互 IMOS 操作系統(tǒng)。
智能自動(dòng)駕駛:
1)視覺(jué)感知解決方案:IM 智己采用英偉達(dá) Xavier(30-60 TOPS) 芯片,配合 15 個(gè)高清視覺(jué)攝像頭、5 個(gè)毫米波雷達(dá)、12 個(gè)超聲波雷達(dá)的解決方案。
2)兼容激光雷達(dá)軟硬件架構(gòu)冗余方案:IM 智己同時(shí)可以兼容英偉達(dá) Orin X (500-1000+ TOPS)配合 3 個(gè)激光雷達(dá)的解決方案。
3)Door to Door Pilot:IM 智己計(jì)劃在 2021 年底,具備點(diǎn)到點(diǎn)的零接管自動(dòng)駕駛能力。
4)自動(dòng)代客泊車&喚 車:2021 年底,在一線城市特選商業(yè)中心,IM 智己將應(yīng)用自動(dòng)代客泊車&喚車功 能。
智能三電技術(shù):
1)瞬態(tài)響應(yīng)高扭雙電軸:IM 智己汽車擁有智慧動(dòng)態(tài)四驅(qū),后軸為 主驅(qū)動(dòng),百公里加速 3.9s,電機(jī)功率為 400kW,轉(zhuǎn)矩為 700N.m。
2)超級(jí)電池: 新車型全系標(biāo)配 93kWh,高配 115kWh 電池,該電池采用摻硅補(bǔ)鋰技術(shù),與寧德 時(shí)代共同研發(fā),能量密度達(dá) 300Wh/kg(單體),20 萬(wàn)功力零衰減(NEDC),可實(shí) 現(xiàn)永不自燃的最高安全等級(jí)。
3)無(wú)感補(bǔ)能:新車型支持無(wú)線充電,可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí) 高精度定點(diǎn)自動(dòng)泊車。
吉利:極氪 001,豪華獵裝轎跑
極氪 001 的長(zhǎng)寬高分別為 4970/1999/1560mm,軸距達(dá)到 3005mm,同時(shí)還配 備了隱藏式門(mén)把手的無(wú)邊框的車門(mén)以及 22 英寸輪圈。全車采用了感應(yīng)式開(kāi)關(guān)無(wú) 框車門(mén)、帶按摩功能的 ECONYL 環(huán)保賽車座椅、熱泵空調(diào)系統(tǒng),其中熱泵空調(diào) 系統(tǒng)可以有效提升車輛冬季的續(xù)航表現(xiàn)。
智能座艙方面,極氪 001 搭載了 14.7 英寸飛機(jī)艙抬頭顯示系統(tǒng)(WHUD),15.4 英寸懸浮式中控觸摸顯示屏,個(gè)性化迎駕儀式,性能聲浪系統(tǒng),整車 FOTA 升 級(jí),以及智能香氛系統(tǒng)、三區(qū)恒溫空調(diào)。
智能駕駛方面,全球首搭 800 萬(wàn)像素?cái)z像頭,250m 超長(zhǎng)感知毫米波雷達(dá),37 各高性能感知硬件、15 個(gè)全車高清攝像頭和厘米級(jí)高精地圖。
動(dòng)力方面,極氪 001 有雙電機(jī)、單電機(jī)兩種動(dòng)力,其中搭載 86kWh 電池組的 雙電機(jī)版本車型,續(xù)航里程為 526km,搭載容量為 100kWh 的三元鋰電池的單 電機(jī)版本車型,NEDC 工況下的續(xù)航里程為 712km,雙電機(jī)版本的續(xù)航里程則 為 606km。該車還支持最高 360kW 快充能力,30%-80%充電時(shí)間為 25 分鐘, 最快可以達(dá)到充電 5 分鐘,續(xù)航里程增加 120km。以超長(zhǎng)續(xù)航車型為例,NEDC 工況下可以達(dá)到 712 公里的續(xù)航。
比亞迪+華為:比亞迪漢引爆市場(chǎng),刀片電池安全無(wú)憂
比亞迪漢于 2020 年 7 月上市,包括 3 款純電動(dòng)車型漢 EV 和 1 款插電混動(dòng)車 型漢 DM,搭載了比亞迪自研的磷酸鐵鋰“刀片電池”,是全球首款搭載刀片電 池的轎車,售價(jià)位于 21-28 萬(wàn)元之間。漢整體基于比亞迪獨(dú)有的 Dragon Face 打造,內(nèi)外飾設(shè)計(jì)考究。
在性能方面,漢 EV 將提供單電機(jī)兩驅(qū)和雙電機(jī)四驅(qū)車型,其中單電機(jī)版本搭 載最大功率 163kW(222PS),最大扭矩 330N·m,NEDC 續(xù)航里程為 605km, 百公里耗電量 14.1kWh/100km;雙電機(jī)版前/后電機(jī)最大功率分別為 163kW (222PS)和 200kW(272PS),總功率達(dá)到 363kW,最大扭矩 680N·m, NEDC 續(xù)航里程為 550km,百公里耗電量 15.4kWh/100km,百公里加速僅需 3.9 秒,是中國(guó)加速最快的量產(chǎn)新能源轎車。
漢 DM 車型搭載由 2.0T 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和永磁同步電機(jī)組成的動(dòng)力系統(tǒng),其中 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 141kW(192PS),電動(dòng)機(jī)最大功率 180kW(245PS)。漢 DM 四驅(qū)性能版豪華型零百公里加速只需 4.7 秒,提供 81 公里的 NEDC 綜合工況 純電續(xù)駛里程和超過(guò) 800 公里的綜合續(xù)駛里程,并提供純電、并聯(lián)、串聯(lián)、高 速、能量回收五種動(dòng)力模式選擇。
漢搭載的 DiPilot 智能駕駛輔助系統(tǒng)囊括了比亞迪最新的 DiDAS 駕駛輔助技術(shù), 支持 L2+級(jí)別自動(dòng)駕駛,華為 HiCar、5G、手機(jī) NFC 車鑰匙等技術(shù)也將應(yīng)用于 漢系列上。
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