2020年中国智能互联-汽车产业变革研究报告

汽车产业丨研究报告

全文字数:5614字  精读时间:15分钟

核心摘要:

在国内发展智能网联汽车产业具有充足的必要性:汽车作为国内第二大产业对经济发展至关重要,通过发展智能网联汽车产业除了可以实现对海外传统汽车工业强国的弯道超车,同时可培养一批具有高端技术实力的产业链上游厂商。此外,智能网联汽车将会显著改善城市交通环境,提升人们的出行效率;

汽车产业经过百年发展,产业链固化并形成了较高的市场壁垒,但传统的产业格局难以适应新时代智能网联汽车的技术发展需求。智能网联汽车需要对于汽车底层电子电气系统重新整合设计,传统汽车电子供应链存在着破坏式的创新发展机会;

智能网联汽车产业发展包括单车自动化和车联网两大发展领域。其中单车自动化预计在未来两年将会迎来L3级产品的量产落地,L4级将会在未来5-10年实现落地。L3级及以上产品的落地将会相继带动包括:毫米波雷达、激光雷达、智能芯片等产业链上游环节的发展机会;

国内目前主推单车结合车联网共同实现无人驾驶的技术路线,车联网产业发展将会经历路端/网络覆盖从无到有的过程,车联网功能也将会从最简单的信息交互到网络协同感知再到最终的网联协同决策与控制。HD Map作为车联网产业链上游,由于其对于单车系统感知、定位、规划决策等环节的强大辅助作用,且国内行业具有较高的政策壁垒,预计国内厂商具有较好的市场发展前景。

关于智能网联汽车的定义

在传统汽车基础上通过ICT技术改造实现的“自动化”及“网联化”技术升级

根据今年2月,我国发布的《智能汽车创新发展战略》中,对智能汽车的定义:“通过搭载先进传感器等装置,运用人工智能等新技术,具有自动驾驶功能,并逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等”。智能汽车不仅局限于“单车自动驾驶”,除了单车搭载的智能传感器、中央计算单元等设备外,同时通过应用通信技术实现与道路设施、其他道路使用者、云端甚至卫星的链接,以实现对道路环境信息的掌握、互联网资讯进行的交互和共享等功能。智能汽车将会成为未来智能交通系统中最重要的组成部分。

本篇报告在第一章将会重点探讨智能汽车技术及产业发展驱动因素,在第二章重点描述汽车电子产业链发展现状及趋势,在第三章根据智能汽车定义,分为“自动驾驶”以及“车联网”两部分探讨智能汽车发展对于汽车产业/供应链的影响,并在第四章重点描述国外/国内智能汽车产业相关企业发展现状。

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智能汽车产业发展驱动因素分析

作为国内第二大产业,汽车智能网联升级将会推动相关产业链发展,助力国内经济结构转型加速发展

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智能化汽车相关产业政策梳理

2020年十一部委联合发布《智能汽车创新发展战略》提出到2035年中国成为智能汽车强国

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汽车行业发展趋势

近年国内乘用车新车销量增速放缓,市场由增量转入存量市场将会导致市场竞争加剧推动行业变革

近年来,伴随宏观经济增速放缓的影响,叠加早年乘用车市场快速增长,消费者购车意愿降低。此外,由于一线城市牌照政策,进一步压制了新车注册数量,汽车市场销量走弱,国内汽车市场由增量市场转入存量市场,预计汽车市场竞争将会进一步加剧。在此情况下,预计一部分缺少资金、规模和研发能力的整车厂将面临市场淘汰、转型或被并购的命运( 2019年10月,传出猎豹汽车、众泰汽车、华泰汽车和力帆汽车等四家国产汽车厂商申请破产的消息,力帆、江淮、长江等厂商为小鹏、蔚来、零跑等互联网造车势力进行代工寻求转型)。此外,考虑消费者购买力的下降,判断人们将会选择更加廉价的出行方式,如共享出行等出行方式将会得到出行者更多的青睐。

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出行方式的变革

共享出行为未来城市提供更为有效的出行方式

当前城市化进程加速发展,随着越来越多的人口涌入城市,城市规模加速扩张,而人们的出行需求也随之增长。日益增长的出行需求与城市管理出现了矛盾。目前全国有1.6亿人有驾驶照却无法拥有属于自己的汽车,而拥车一族也面临着交通拥堵、停车困难以及车辆使用率低等问题。共享出行被认为能够很好的解决现有的城市运力效率分配低下以及城市拥堵等问题,对现有的出行方式能够形成很好的补充。当前主要的共享出行方式包括:网约车、顺风车、分时租赁等,但目前基于现有技术及商业模式的共享出行存在着诸多问题,如:网约车存在着司机管理困难,司机费用高昂导致的平台盈利困难;顺风车最具符合共享出行理念,但其先天存在着非盈利、以及运力分配效率低下等问题;分时租赁取用车及归还地点固定,若取车点分布较少则取车及归还不方便,相反则面临着高昂的停车场租用费用等。

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高级自动驾驶技术有望通过对人力的替代实现平台服务效率和盈利能力的改善

自动驾驶车辆是天然的共享出行平台,虽然其初始投入高,但作为自动化共享出行工具,其既可以解决司机管理、人力成本高昂等问题,同时其还可以通过后台配单自动驶往临近的叫车人,同时结合网约车的便利性和分时租赁的经济性。

智能自动驾驶车辆同时结合了网约车便利性和分时租赁经济性特点,既解决了网约车司机的管理和人力成本问题,又解决了分时租赁取、归还车辆不方便的问题;密歇根交通研究院测算一辆共享自动驾驶汽车可以替代9.34辆传统汽车,这将大幅降低汽车密度并解决交通拥堵问题,同时为城市节省大量的停车场用地资源。

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新进入者对传统汽车行业发起挑战

互联网造车势力冲击传统产业链,鲶鱼效应推动传统厂商加快推进智能汽车技术布局

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智能汽车产业发展历史梳理

智能汽车经过多年发展已由大学实验室逐步迈向商业化

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汽车电子定义及分类

预计汽车智能网联化发展趋势将会直接对汽车电子电气架构产生较大影响

在汽车新四化发展趋势下,由于智能化、网联化主要影响的是汽车的感知、决策以及信息交互能力,我们认为相比起传统的三大件(发动机、变速箱和底盘等),汽车智能网联化发展趋势将会对汽车电子电气产业链产生更大的影响。传统汽车电子电气架构可分为:动力总成、安全舒适系统、车身控制以及娱乐信息系统等四大部分,其中安全舒适系统与娱乐信息系统将会受到汽车智能网联化升级的较大影响。

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汽车电子产业链分析

传统产业上下专业分工以实现技术快速迭代和开发成本/风险的分摊,核心电子及软件设计标准等由Tier1所掌握

汽车电子产品最初由整车企业自行开发制造。但随着电子、半导体技术的日新月异和快速发展,行业竞争加剧,整车企业出于产品开发成本、周期以及风险等因素的考量,对其电子零部件部门进行剥离、重组,逐渐形成了产业链上下游专业化的分工格局,产业链包括:上游的半导体芯片及元器件供应商、中游的汽车电子系统开发厂商,以及下游的整车厂商。

当前一辆汽车中大概只有20%的部分是由整车厂商自行生产制造,其他部分来自于上游供应商根据整车厂商提出的设计需求生产并制造的部件。半导体电子产业具有资本、人才密集的特点,整车厂商难以承担其成本及风险,由专门的汽车电子厂商负责可以分摊成本和风险,此外汽车电子厂商通过对下游多个客户供货所产生的规模效应也可以进一步降低自身成本。

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汽车电子市场行业壁垒

汽车电子市场相比消费电子具有更高的准入壁垒——硬件设计生产测试安全性要求更加严格,软件开发环境更加封闭

与消费电子行业相比,汽车电子行业具有更高的行业壁垒,这主要包括两方面:1)由于汽车电子与消费电子侧重点不同——消费电子产品更注重性能,而传统汽车电子产品更注重安全与可靠性要求,因此汽车电子在产品生命周期、工作环境以及可靠性要求上都远高于消费电子类产品。行业有较高的准入门槛,对电子安全及可靠性设计制定了全球通用的汽车电子设计生产规范和国际认证标准,包括:AEC-Q100/101/200、ISO/TS16949、ISO26262等。汽车电子厂商一般需要2~3年时间通过行业通用认证,但针对个别客户还需要满足其特殊的认证,但一旦进入Tier1、OEM大厂供应链体系,则能够形成相对稳定和持续的合作关系;

2)相比于消费电子领域,汽车电子产业在软件方面相对更加封闭,汽车行业公认的嵌入式软件开发架构Autosar是汽车行业权威的软件开发标准,由行业内头部主机厂商、Tier1等零部件供应商所控制,Autosar繁杂的开发标准以及高昂的底层软件采购费用形成了变向的行业准入壁垒,当前大部分Autosar软件开发工作由Tier1等供应商所主导。

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汽车电子市场规模及市场份额

国内汽车电子市场规模增速超过全球整体增速,海外厂商主导汽车电子市场份额

国内汽车电子市场近十年增速始终保持在全球市场平均增速的2倍左右,市场发展潜力大,长期将保持良好态势。全球市场中,国外企业占据主要地位,其中Tier1领域博世和大陆,达到20%,其余厂商有电装、德尔福、日立汽车、博泽等汽车零部件巨头;Tier2领域市场前十厂商同样主要来自欧洲、美国日本等国家。中国电子汽车市场基本被外资或者合资企业垄断,国内企业市场地位较弱,高附加值的汽车电子产品板块,如动力系统、安全系统中,国内企业占比极小,这和该行业技术壁垒较高有关。

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汽车电子行业发展趋势

汽车智能化、网联化发展将会带动电子元器件及软件在整车制造成本占比的快速上升

伴随着汽车“电动化、智能化、网联化、集成化”的新四化发展趋势,预计汽车电子在整车制造成本占比中将会快速提升,如奥迪A8在1993年车内ECU数量仅为5个,到2010年ECU数量已经超过100个,增长超过20倍。而自动驾驶汽车随着自动化等级不断提升,其车载传感器数量也在不断上升。在汽车新四化发展过程中,尤其是其智能化、网联化发展,汽车将会经历如“功能机”向“智能机”的发展路径,车载操作系统、自动驾驶系统以及车联网平台等技术及产品的引入都会加大软件在汽车产业中所占的比重。预计未来软件及相关数字化内容在整车价值构成中将会超过一半。

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面对汽车电子架构变革,传统产业链的高壁垒正在逐渐转变为其变革过程中所面临的最大阻力

目前全球在E/E架构设计上以特斯拉为代表,实现了域控制器融合,传统的分布式ECU架构由三个高度融合的域控制器替代,实现对全车电子电气系统的大幅简化及计算单元算力的集中提升,数据传输总线方面采用Ethernet对CAN进行替代实现了数据传输效率的大幅提升。传统整车厂商的壁垒之一是对于上游产业链的整合能力,整车厂商提出的设计开发需求由上游不同环节厂商分别实现,但这也限制了传统整车厂商进行变革的步伐——传统产业链缺少对于现有技术架构变革的推动力。特斯拉等造车新势力作为行业新进入者没有这方面的顾虑。可以轻松的采用最先进的电子架构,而相对不受自己公司内部部门、产业链合作伙伴的影响。目前,传统整车厂商也在加大对于电子、软件技术的自研率,并开发新的汽车电子架构和模块化底盘,如:大众开发了MEB平台、通用开发了Global B、丰田的Central & Zone Concept、吉利沃尔沃的CMA模块架构。Tier1厂商,如:安波福SVA、大陆、博士。

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消费电子巨头通过并购获得汽车电子供应链门票,行业内部巨头通过投资收购加速资源整合强化自身实力

近年来,随着传统的消费电子行业产品增速逐步放缓、市场趋向红海,消费电子半导体巨头将目光转向电子化渗透率较低的汽车市场领域。考虑到行业门槛等问题,行业外部玩家通过投资并购获得行业入场券。传统汽车电子厂商基于汽车“四化”发展趋势,通过投资收购整合,不断完善自己的技术和解决方案提供能力,增强自己的行业竞争力。

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我国汽车电子市场发展现状描述

我国在传统汽车电子产业与海外存在较大差距,在汽车行业新四化发展趋势下存在赶超机会

我国汽车电子市场当前主要由外资企业占据主导地位,国内汽车电子行业现状包括:企业规模小、水平低、产品单一、技术含量低、研发能力不足等。行业主要存在以下问题:整车制造厂在汽车电子技术方面基础薄弱,无法控制整个开发过程,对海外汽车电子厂商依赖较大;产业链上游国产半导体元件少,缺少对核心产品、系统架构的掌握,CPU、存储、传感器、功率半导体等大量依赖海外进口,国产半导体厂商缺乏完整的汽车电子产品开发积累,由于行业标准高,很难在短时间内进入汽车电子行业;产业起步晚,国内缺乏车用半导体的标准建立,缺少具有能力的检测、认证平台;行业大环境竞争激烈,留给汽车电子厂商产品开发周期较短、研发资金短缺,工程师团队(人才)缺失。

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自动驾驶概念及定义

中国工信部于今年3月份公示了《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批稿将从政策角度为L3车辆上路打下基础

目前,从技术和产品角度看,L3系统已经开发完成并在全球部分区域实现上路(奥迪、凯迪拉克以及国内长安等整车厂商已经推出了L3产品)。但目前在国内由于相关法律尚未完善,对于系统接管车辆过程中的责任归属和问责机制尚不明确,因此国内L3汽车还不能合法合规的上路行驶。韩国在今年1月正式推出了L3驾驶安全和商业化标准,我国今年3月公示了《汽车驾驶自动化分级》,将会为我国相关法律标准的完善奠定基础。

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汽车智能化市场规模推算

近两年具备L2系统的车型逐步放量,预计具有L3系统的车型将会在2020年后实现量产,L4/5车型出现将不早于2025年

自动驾驶落地速度与车速、行驶环境开放程度、以及系统功能及安全性要求成正比。近两年,带有高阶自动驾驶(ADAS)的乘用车产品逐渐落地,产品从海外旗舰车型逐渐渗透至国内品牌的中小型乘用车产品;市场普遍预计未来2年内带有TJP、HWP等L3功能的车型将会逐步落地;L4/5车型落地预计将会不早于2025年,场景从封闭驾驶环境(园区、港口、矿山、机场)逐步向城市开放道路场景发展,届时车辆将会由系统完全接管,车辆出行工具属性将会加强,消费者购车及出行方式将会因此发生重大改变。

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