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文档简介

1、2目录一、产业变革叠加消费升级,智能座舱、ADAS高速发展二、芯片:智能汽车发展奠基石,座舱看高通,自动驾驶英伟达领先三、软件:软件定义汽车时代叠加供应链重塑,座舱及自动驾驶软件持续打开行业成长空间 四、硬件:高性价比、弹性交付,硬件产业链国产替代在路上五、公司推荐汽车电子电气架构从分布式向域集中变化当前,车企正在应用的第一类 E/E 架构,采用分布式设计,分为模块化和集成化两个阶段:模块化阶段,汽车的每个功能拥有独立 ECU,现在大多数汽车 处于该阶段;集成化阶段,车辆的设计开始进行功能集成,进而带来 ECU 的被集成。今后,车企将采用第二类 E/E 架构,采用(跨)域集中式设计,分为 集中

2、化和域融合两个阶段,如大众由搭载来自200个不同供应商的70 个ECU“减少到三台中央车载电脑”来减少整车软件的复杂性:集中化阶段,指开始出现了域中心控制器;域融合阶段,对应地开始出现跨域中心控制器。特斯拉 Model 3 正是域融合阶段的代表车型。未来,E/E 架构将发展为第三类架构,即车辆集中 E/E 架构,分为车载电脑和车-云计算:车载电脑阶段,采用的是车载电脑和区域导向架构;车-云计算阶段,车辆功能在云端。图1 :Vector发布的电子电气架构发展趋势来源:Vector,中信建投软件开发环境不一致可扩展性差ECU之间协同困难低速通信:CANLIN面向服务的架构按功能划分的集中化加速软硬

3、件分离以太网作为骨干网开放式软件平台中央-层-区架构资源池化云计算+单车计算来源:瑞萨,中信建投计算集中化后的优势:1)硬件架构升级:a.减少内部算力的冗余,避免ECU数量膨胀,减少设计算力总需求;b.传统分布式架构难以实现实时交互,集中式架构可以统一交互,并实现整车功能协同;c.集中式架构后,线束缩短,整车质量减轻。2)软件架构升级:a.分布式架构软硬一体,整车企业并没有权限去维护和更新ECU,因此无法通过后续OTA更新解决问题。变成集中式架 构后,软硬解耦,可以通过系统升级(OTA)持续地改进车辆功能,软件一定程度上实现了传统4S店的功能,可以持续地为提供车辆交付后的 运营和服务;b.整体

4、形成感知层后,采集的数据信息可共用。软硬解耦后,可实现多个应用共用一套硬件装置,有效减少硬件数量。3)通信架构升级:采用高速以太网取代CAN总线,为未来汽车添加更多车联网、ADAS功能提供支撑。车内电子架构会划分为5个域:驾驶辅助/自动驾驶域、智能座舱域、车身域、底盘域、动力域。驾驶辅助/自动驾驶域、智能座舱域为汽车未来核心。图2 :智能汽车五大域控制器图3 :汽车总线的发展趋势以太网汽车电子电气架构从分布式向域集中变化来源:博世,中信建投大众MEB平台域控制器初尝试三大域控制器ADAS控制器安波福整车控制器大陆和EB娱乐控制器LG电子三大新产品E3整车电子电气架构MEB 平台操作系统vw.O

5、S专属云服务后台 Volkswagen Automotive Cloud变化原来:拥有芯片、操作系统以及专属的开发语言和开发环境,即插即用现在:E3架构中的整车控制器来支持,没有芯片、操作系统、控制程序,半成品现行模式开发:1.现学开发语言;2.熟悉全新的系统和规范;3.没有开发者工具, 在PC上可能没法模拟车上的使用环境;4.出了问题,也不知道哪个部分出问题。1、能不能做?2、好不好做?3、做的快不快?问题万人团队攻关大量Bug一再跳票智能座舱产业链来源:Wind,中信建投智能座舱:多屏化及智能交互座舱内饰向智能化发展,用户可 对其所有功能进行控制,包括座 椅、灯光、空调、车内主被动安 全等

6、。多屏化为趋势,智能交互 方式增加,软件功能增加, 提供音乐、屏幕、生态软 件等图4 :智能座舱内饰智能化、座舱电子多屏化图5 :智能座舱示意图来源:罗兰贝格,中信建投多屏化:多屏化具体表现为车载中控屏向高清大屏发展,机械式仪表盘、后视镜向高清液晶仪表盘、流媒体后视镜发 展,新的显示方案如抬头显示(HUD)、增强现实显示(AR-HUD) 也开始在座舱中普及。智能交互:主要是通过融合“视觉”、“语音”等感知数据,用软件来实现与车辆智能互动、监控驾驶员行为等功能。来源:中信建投智能座舱发展情况:目前仍处于发展初期,更多的 是电子信息系统整合来源: 罗兰贝格,中信建投当前智能座舱仍处于发展初期,即电

7、子座舱阶段,更多的是电子信息系统整合成“电子座舱域”;从第二阶段开始,软件真正体现智能座舱的功能,更多助理式功能不断添加;第三、第四阶段主要是自动驾驶普及后,智能座舱开始演变成个人的第三生活空间。根据伟世通预测,2020年智能座舱主要产品全球市场规模约为447亿美元,其中车载娱乐信息系统市场预计216亿美元,占比 48.32%;其次为仪表盘高达97亿美元,占比21.70%。预计2025年,全球智能座舱市场规模超738亿美元,2019-2025年CARG 为10.43%。图6 :智能座舱发展阶段智能座舱:2020H1渗透率提升近10个百分点来源:高工智能汽车,中信建投高工智能汽车研究院根据新车上

8、险量数据统计显示,1-6月数字化智能座舱功能平均渗透率提升至33.11%,相比 去年(23.95%)提升了接近10个百分点。总体来看,当前整个智能座舱市场还处于初期的爬坡阶段,L0级、L1级功能(高工智能汽车分类,非智能驾驶分类) 开始迅速普及,同时也是L2级、甚至是L3级功能的导入期。图7:2020年1-6月智能座舱主要功能分布图8:2020年1-6月智能座舱主要功能分布来源:高工智能汽车,中信建投智能座舱:价值量提高叠加渗透率提升,座舱电子快 速发展,增速约10%-20%对于Tier 1来说,智能座舱是原有中控屏的升级,新产品取代旧产品,增速约10%-20%,2020年智能座舱市场规模国内

9、约500亿元,全球智能座舱智能座舱单车价值量提升。传统驾驶舱通常只有一个中控屏(普遍十英寸以内),单车价值量在1500元左右,智能座舱可添加的功 能包括更大的屏(价格可以达到2500)、液晶仪表盘、HUD、后座娱乐系统、流媒体后视镜以及车联网模块,长期来看,硬件的单 车价值量将很可能增加至9000元以上。智能座舱各功能渗透率也在不断提高:当前新车型上全液晶仪表盘的渗透率约28%,HUD渗透率约10%,未来提升空间较大。受益 于智能驾驶舱渗透率不断提高,预计2019-2023年智能座舱电子复合增速将达到20%。图9:智能驾驶舱主要电子设备价格情况资料来源:中国产业信息网,中信建投25002000

10、15001500001050025002000150010005000价格(元)3000 表 1:智能驾驶舱主要功能渗透率情况2017201820192020E2021E 2022E 2023E乘用车销量(万辆)2471.82235.12144.42037.22200.22310.22402.6渗透率预测中控液晶屏(4-7英寸)2%4%3%3%2%2%1%中控液晶屏(7-10英寸)59%62%54%50%45%40%35%中控液晶屏(10英寸以上)12%18%27%35%43%50%55%其他中控27%17%16%12%10%8%9%液晶仪表5%11%22%28%35%45%55%HUD4%6

11、%8%10%12%15%18%车联网模块15%22%25%50%70%90%100%流媒体后视镜1%3%6%8%11%15%18%后座娱乐1%1%2%2%3%4%5%市场规模预测中控液晶屏(4-7英寸,亿元)2433221中控液晶屏(7-10英寸,亿元)175166139122119111101中控液晶屏(10英寸以上,亿元)7299146178237289330其他中控(亿元)14875444液晶仪表(亿元)254994114154208264HUD(亿元)15202631405265车联网模块(亿元)1925275177104120流媒体后视镜(亿元)271316243543后座娱乐(亿元

12、)4366101418资料来源:盖世汽车研究院,汽车之家,中信建投 合计(亿元)327380461526667818947增速预计16.11%21.24%14.21%26.64%22.71%15.81%智能座舱:智能化是车辆销售卖点之一,自主品牌 加速推进智能座舱车型统计近两年车企对外宣称的智能驾驶舱车型,目前搭载智能驾驶舱主要三类企业:新能源/新势力车企:蔚来、理想、小鹏、拜腾、天际自主品牌:从紧凑型到中型,价格10万就可以上智能座舱,基本自主品牌都有多屏的智能座舱车型。合资/外资品牌;BBA中高端车型搭载,普遍价格30万以上。长安CS75plus、长城H6改款后销量较好,智能化是其重要卖点

13、之一。图10 :长安CS75plus销量情况来源:搜狐汽车官网,中信建投图11 :长城改款后销量暴增来源:搜狐汽车官网,中信建投自动驾驶产业链来源:Wind ,中信建投中国自动驾驶技术路线图来源:国汽智联,中信建投ADAS主要功能一览功能简称功能详解L0FCWLDW TSR FCTA RCTA BSD LCA DOW RCWFront Collision Warning 前向碰撞预警; Lane Departure Warning 车道偏离预警; Traffic Sign Recognition 交通标志识别;Front Crossing Traffic Alert 前向十字交通预警; Rea

14、r Crossing Traffic Alert 后向十字交通预警; Blind Spot Detection 盲点探测;Lane Change Assit 换道辅助;Doors Opening Warning 开门报警;Rear Collision Warning 后方碰撞预警L1ACCAdaptive Cruise Control 自适应巡航;Full Speed Range ACC 全 速 域 自 适 应 巡 航 ; Automatic Emergency Brake 自 动 紧 急 制 动 ; Automatic Emergency Brake - Cycling AEB-骑自行车;

15、Automatic Emergency Brake - Pedestrian AEB- 行 人 ; Automatic Emergency Brake - Vehicle AEB- 车 辆 ; Lane Keeping Assit 车道保持辅助;LKA - Lane Centering LKA之车道居中;LKA - Lane Departure Prevention LKA之车道偏离修正; Emergent Lane Keeping 紧急车道保持;Intelligent Speed Adaptation 智能车速控制;Intelligent High Beam Control 智能远光灯控制;

16、FSRA(或 ACC Stop&Go) AEBAEB-C AEB-P AEB-V LKALKA-LC LKA-LDP ELKISA IHBC L2TJA HWA APA RPATraffic Jam Assit 交通拥堵辅助; Highway Assit 高速公路辅助; Auto Parking Assist 自动泊车辅助;Remote Parking Assist 远程泊车辅助;L3TJP HWPTraffic Jam Pilot 交通拥堵领航(科技公司常称低速自动驾驶功能);Highway Pilot 高速公路领航(科技公司常称高速自动驾驶功能);L0(仅提供警告及瞬时辅助):预警提示类功

17、能,FCW(前向碰撞预警)、LDW(车道偏离预警)L1(部分驾驶辅助,能够制动、加速或转向):包括自适应巡航(ACC)、自动紧急制动(AEB)、车道保持辅助(LKA)等。L2(组合驾驶辅助,能够制动、加速和转向):包括交通拥堵辅助(TJA)、高速公路辅助(HWA)、自动泊车辅助(APA)等。表2 :L1/L2/L3功能一览2020年中国ADAS市场(L0+L1+L2) 容量高达1809亿元,预计2025年将超三 千亿元。2020年中国ADAS市场高达 1809.42亿元,L1级产品合计645.48亿 元,L2级产品合计220.39亿元,预计 2025年分别达到3185.98亿元、 1427.3

18、5亿元和539.56亿元,CAGR分别 为11.76%、14.95%和23.12%。众多产 品中,自动泊车入位、巡航系统、主动 刹车复合增长率最高,分别为35.49%、 21.46%、20.86%。来源:CSDN,中信建投图12 :全球ADAS(Distance warning)渗透率预测图13 :中国各ADAS系统渗透率预测来源: Strategy Analytics,中信建投备注:FCW前方碰撞预警系统;AEB自动紧急制动系统;ACC自适应巡航;LDW车道偏离预警系统;DMS疲劳驾驶预警系统5万以下5-10万10-15万15-20万20-30万30-50万50-100万100万以上盲区监测

19、0.0%1.8%12.6%21.1%24.4%30.7%55.1%34.7%自动紧急刹车/前向碰撞预警0.0%1.0%14.4%26.0%35.4%54.7%67.8%37.5%车道偏离预警系统0.0%1.8%17.5%25.0%28.4%43.2%60.7%37.5%自动泊车入位0.0%0.2%2.2%9.0%17.1%38.1%45.8%24.4%疲劳驾驶预警0.0%0.9%6.2%20.2%25.1%36.3%55.9%35.2%自适应/全速自适应巡航系统0.0%0.3%3.2%7.7%8.5%14.1%20.2%20.0%车道保持辅助系统0.0%0.0%4.9%13.1%17.2%34

20、.3%44.4%26.1%360度全景影像0.0%6.3%26.9%26.5%23.0%39.0%71.5%63.6%来源:汽车之家大数据,中信建投根据Strategy Analytics预测ADAS功能在我国乘用车中渗透率将从2019年的不到20%提高至70%以上;自动泊车目前车型渗透率较低,未来提升空间较大。根据汽车之家大数据统计,30万以下车型渗透率远不足20%,预计2025年可以 达到50%左右的渗透率。表 3:截止至2019年10月市场在售(包含停产在售)汽车ADAS配置搭载率-按车型价位(不包括选配)ADAS功能渗透率快速提升战略愿景正式稿(2020年2月)到2025年,中国标准智

21、能汽车的技术创新、产业生态、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。实现有 条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。智能交通 系统和智慧城市相关设施建设取得积极进展,车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用通 信无线网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。展望2035到2050年,中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。安全、高效、绿色、文明的智能汽车强国远 景逐步实现,智能汽车充分满足人民日益增长的美好生活需要。行业驱动因素:政策(G)、主机厂(B)以及消费者(C)。智能汽车

22、创新发展战略:系统性:2020年2月国家发改委联合工信部等十部委联合下发;战略愿景:2025年L3级自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,L4级自 动驾驶智能汽车在特定环境下市场化应用;重点突破技术:明确电子电气架构、传感器融合、车载智能计算平台、 智能汽车基础地图、云平台为重点突破技术。产业生态:明确自动驾驶不同市场主体地位,鼓励人工智能、互联网 企业成为自动驾驶系统解决方案领军企业,鼓励交通基础设施企业发 展成为智慧城市交通系统方案提供商。基础设施:明确了车路协同的发展方向,结合5G部署,加快推进车联 网、高精度定位、地理信息系统以及基础云平台的建设。表4 :智能汽车创新发展战略正式稿战略愿景

23、来源:中国政府网,中信建投政策:智能汽车创新发展战略正式推出,2025年实现L3级自 动驾驶车型规模化生产图14:智能网联汽车行业驱动因素来源:中信建投政策:战略制高点,全球多数国家已将自动驾驶汽车发展纳 入国家顶层规划提出或通过时间2016 年9 月发布2017 年9 月发布2017 年9 月众议院审议通过法规政策名称联邦自动驾驶汽车政策:加速 下一代道路安全革命自动驾驶系统2.0:安全愿景自动驾驶法案准备迎接未来交通:自动驾驶 汽车3.02018年10月4日发布自动驾驶4.0确保美国在自动驾驶技术方面的领导地位2020年1月8日发布核心内容提出 15 项安全评估标准。提出 12 项安全评估

24、标准。明确了发展无人驾驶汽车技术(HAV、ADS 等)的核心目标是安全;统一了美国全国无人驾驶技术发展由 国家公路交通安全管理局监管,避免各州和各政府部门多头管理。在原有指南的基础上对自动驾驶范围进行了延伸,涵盖乘用车、商用车、公路运输和道路等交通系统 一是全面协作统一发展,建立从联邦到各州,从(38个)联邦政府机构、委员会到市场中相关各类企业、非盈利组织等在内,按一致的标准协同发展创新,使得各类组织机构之间能够通力合作、协作,实现信息共享;二是对监管体系的统一与简化,消除监管障碍,为企业在自动驾驶领域的创新铺平道路。三是通过 提高政策的透明度与一致性,增强美国公众对自动驾驶汽车的信任度。来源

25、:腾讯研究院,中信建投美国保持每年更新迭代一个版本:自动驾驶汽车准则4.0于2020年发布,为第四个版本,仍采取灵活且中立的态度,安全评估仍采取自愿评估,并提出确保美国在自动驾驶技术方面的领导地位。表5 :美国自动驾驶相关法律法规来源:全球自动驾驶测试与商业化应用报告,中信建投图15 :全球多数国家已将自动驾驶汽车发展纳入国家顶层规划图16 :全球主要自动驾驶汽车测试场分布来源:全球自动驾驶测试与商业化应用报告,中信建投每两次人工干预之间行驶人为干预次数 的平均里程(MPI)公司车队规模(辆)百度美国 4Waymo148通用Cruise228路测里程(英里1083001454137831040

26、611068180501321912221Auto X832054310684小马智行22174845276475Nuro3368762342022ZooX326701542159501244滴滴1219279.4815342015201620172018201951285596109621321914000 12000100008000600040002000无干预下平均行驶里程(英里)图17 :Cruise在技术改进后,每两次人工干预之间行驶的平均里程(MPI)大幅提高Waymo:在菲尼克斯市,每月有1,500名乘客试乘无人车。未来将开 始在得克萨斯州,新墨西哥州,旧金山湾区,密歇根州,加

27、利福尼亚 州推进商业化运营,同时对经过技术改造的自动驾驶卡车进行测试。Cruise:升级和改进测试程序后,大大减少了每公里脱离度。2019年 上半年Cruise报告了32.83万英里的总行驶中的43次脱离(或每次脱 离7635英里)。在2019年下半年,它在50.28万英里内记录了25次脱 离接触(或每次脱离接触20,110英里)。2018年为86次(每5205英 里一次),2017年为105次。目前来看,MPI达到自动驾驶要求需要在15万英里以上,离Robotaxi尚有差距。表6 :2019年加州车辆管理局自动驾驶脱离情况技术:Waymo、Cruise等领头羊进展较快,加快推进商业化运营资料

28、来源:加州车辆管理局,中信建投研究发展部资料来源:加州车辆管理局,中信建投研究发展部 图18 :Waymo无人干预行驶里程资料来源:加州车辆管理局,中信建投研究发展部L3级自动驾驶:车厂陆续尝试,小鹏为代表的电动化车型更为积极19车企量产节点车型奥迪2017年奥迪A8广汽2019年9月广汽新能源Aion LX小鹏2020年4月小鹏P7奔驰2021年奔驰S级特斯拉(国产)2020年Model 3宝马2021年iNEXT目前国内名义L3级以上的自动驾驶量产车型主要有奥迪A8和广汽新能源Aion LXL2.5的名义推出,规避法律责任界定奥迪不能在国内开启TJP(低速场景下的拥堵自动驾驶)功能,技术能

29、力“过剩”的L2车型;广汽新能源Aion LX选择的是Eye Q4芯片,高精度地图由百度提供。目前能开启的自动驾驶处于L2.5级水平。小鹏P7采用的是英特尔Xavier芯片。自主品牌:长安、上汽今年或者明年初推出L3级自动驾驶车型。外资品牌:宝马、奔驰则将于明年推出L3级自动驾驶车型。表7 :部分有明确自动驾驶车型量产计划的车厂来源:汽车之家,中信建投20目录一、产业变革叠加消费升级,智能座舱、ADAS高速发展二、芯片:智能汽车发展奠基石,座舱看高通,自动驾驶英伟达领先三、软件:软件定义汽车时代叠加供应链重塑,座舱及自动驾驶软件持续打开行业成长空间 四、硬件:高性价比、弹性交付,硬件产业链国产

30、替代在路上五、公司推荐座舱及自动驾驶芯片自研自动驾驶算法自研芯片自研操作系统特斯拉座舱/自动驾驶域控制器(CCM)主线一:特斯拉自研芯 片、算法及软件下,特 斯拉电池、电子、零部 件供应链的机会高通瑞萨三星NXP华为英特尔TIST联发科杰发全志芯驰座舱芯片英伟达高通 (POC)Mobileye瑞萨 (在研)地平线黑芝麻传统车厂QNXAndroidLinuxQNXLinux第三方软件服务商智能座舱自动驾驶域控制器传统Tier 1/车企下属公司,如亿咔通(吉利)、仙豆(长城)等主线二:开放芯片、软件下,核心机会体现在传统汽车供应链中第三方软件服务商、国产Tier 1、芯片份额提升的机会。TI(在研

31、)自动驾 驶芯片半导体、能源革命驱动的此轮汽 车智能化、电动化浪潮,半导体 格局反应产业链格局座舱芯片:高通算力高、集成度 高、性价比高,份额提升明显。自动驾驶芯片封闭生态战胜开放生态L3+:英伟达高通华为L3以下:Mobileye市占率最高, 但黑盒子交付模式越来越不受车厂 喜欢,未来开放模式将更受大家欢 迎;地平线、黑芝麻等国产厂商有机会来源:中信建投智能汽车芯片智能汽车芯片目前主要变化出现在座舱域、辅助驾驶/自动驾驶两大域控制器上。智能座舱芯片是由中控屏芯片升级而来,目前主要参与者包括传统汽车芯片供应商以及新入局的消费电子厂商,国产厂商正从后 装切入前装,包括:四维图新(杰发科技)和全志

32、科技。自动驾驶域控制器为电子电气架构变化下新产生的一块计算平台,目前占主导的是英特尔Mobileye和英伟达,高通、华为重点 布局领域,同时也有地平线、芯驰科技等创业企业参与。图19 :智能汽车芯片分类及主要玩家来源:中信建投主要分为传统电子和消费电子厂商。传统电子:恩智浦(i.MX系列)、瑞萨(R系列)、德州仪器(Jacinto系列)和意法半导体(Accordo系列)。消费电子:高通、英特尔、三星、联发科(MT)。芯片算力提升:2020年智能座舱芯片算力要求将达到至少5万DMIPS,目前S8155A为8.5万DMIPS,英特尔、瑞萨的在4万-5万 DMIPS,算力可以支撑智能座舱需求。高端芯

33、片可以支持“一芯多屏” ,实现更快的多屏幕互动,以及更集成化的解决方案。芯片厂商有明显的地域性,和汽车发展脉络一致。20162017201820192020入门级中档高端SH726Xi.MX6R-CarE2/E2XAccordo5RH 850Jacinto 6i.MX6D/QMT 2712S 602AS 820AApollo LakeR-Car H3S 8155AR-CarM3i.MX8图 20:智能座舱(中控屏)芯片发展情况201320142015Jacinto 7来源:中科创达,中信建投座舱芯片:芯片算力提升支撑智能座舱需求型号R-CAR H3i.mx8QMJacinto7820ASA81

34、55PMT2712A3960Exynos Auto 8890制造工艺16 纳米28 纳米16nm14nm7 纳米28 纳米14 纳米14nm内核86648648CPU 算力40k26k22k45.2k85k22k42k未知GPU 频率600MHZ850MHZ750MHz624MHz700MHz900MHZ650MHz未知GPU 算力288128166.45881142133216未知瑞萨NXP德州仪器高通高通联发科英特尔三星/DMIPS/GFLOPS车规级AEC-Q100 ASIL-BAEC-Q100 ASIL-BAEC-Q100 ASIL-BAEC-Q100AEC-Q100未知主要合作Tie

35、r 1伟世通、博世、 大陆、电装、弗 吉亚航盛、博世、博 泰、华阳大陆、弗吉亚、 现代摩比斯AEC-Q100AEC-Q100博世、大陆、电装、德赛西威、 华阳、航盛、LG、三菱电机、 松下、伟世通、阿尔派三星哈曼、安波 福、电装、博世 松下、三菱电机三星哈曼部分车型大众等来源:佐思产研,中信建投广汽等福特等奥迪、本田等丰田低端车(待 定)红旗、特斯拉奥迪等座舱芯片:消费电子巨头入局汽车,高通算力领先智能座舱芯片:高端以高通、英特尔、瑞萨为主(还要看其第四代产品竞争力),高通领先CPU性能对比:高通820A CPU性能与英特尔、瑞萨基本一致。但8155具备全方面的性能优势,8.5万DMIPS同代

36、产品领先。GPU性能:目前浮点性能上,高通相比于瑞萨、英特尔领先较多,比如820A的GPU性能为588GFLOPS,而英特尔为 216GFLOPS,瑞萨为288GFLOPS。中低端玩家:恩智浦(i.MX6/i.MX8)、德州仪器(Jacinto 6/ Jacinto 8)低端产品:意法半导体(A5/A6)其他玩家还有华为、三星、联发科。表 8:智能座舱芯片高通芯片市占率情况资料来源:瑞萨,中信建投图21:瑞萨电子2015年在汽车电子每个领域的MCU/SOC所占的份额图22:2016年MCU/SOC全球供应商市占率情况资料来源:Strategy Analytics,中信建投30556520040

37、60802017201820192020高通汽车业务订单金额100 80图23:高通汽车业务订单情况资料来源:高通,中信建投根据Strategy Analytics数据,2015年瑞萨、恩智浦合计占据整个车机芯片市场份额的六成以上,其中瑞萨在驾驶舱、仪表份额达到47%、 44%;车用MCU/SOC市场规模约为60-70亿美元,2016年之前高通市占率为1%以下;2019、2020财年高通来自汽车业务收入(包含通信、座舱芯片)收入分别为6.4、6.44亿美金。公司预期汽车芯片在2022年的TAM为180亿美元,对应三年CAGR为 12%。推算2020年TAM约为140亿美元,公司收入6.44亿美

38、元,市占率约4.6%。高通座舱芯片车型应用情况统计车厂车型车内屏幕数量售价区间上市时间备注本田本田雅阁十代216.9822.982018年5月602/820平台小鹏小鹏G3314.6819.982018年12月820平台小鹏P7222.9934.992020年4月820平台理想理想one432.833.82019年4月820、J6,德赛西威、中科创达天际天际ME7336.6838.182019年4月820平台捷豹路虎路虎发现运动版135.6845.582020年2月820平台路虎卫士279.00-99.002020年7月820平台奥迪2020款奥迪A4L230.5839.682020年4月82

39、0平台吉利领克05217.5821.282020年5月820平台比亚迪汉221.9827.952020年7月625平台大众ID323万4万欧元2020年9月820平台广汽Aion S(改)212.4820.582020年7月Aion V217.7619.962020年6月820平台Aion Lx224.96-34.962020年10月820平台资料来源:车东西,中信建投高通座舱芯片渗透率不断走高。其中2020年是高通座舱出货大年,核心出货量比较大的车型包括奥迪改款A4L、本田雅阁十代等,并且 大部分新能源车型都选择高通820A作为座舱芯片。表 9:高通座舱芯片车型应用统计ADAS智能驾驶域的尝

40、试奥迪的zFAS(中央驾驶 辅助控制单元)Mobileye EyeQ3主要负责交通信号识别、行人检测、 碰撞报警、光线探测和车道线识别英特尔(Altera)Cyclone V主要负责目标识别融合,地图融合, 自动泊车,预刹车,激光雷达传感器 数据处理英伟达 Tegra K1负责驾驶员状态检测,360度全景 及所有与图像相关的计算。英飞凌的Aurix TC297T负责监测辅助驾驶系统运行状态及各 ECU之间的通信,同时还负责矩阵大 灯;Tier 1:德尔福软件供应商:TTTech来源:高工智能汽车,中信建投Model S/X仪表:12.3英寸LCD,搭载英伟达Tegra 2双核CPU仪表软件系统

41、:基于Linux,QT和特斯拉自己开发的代码中控屏:此前是英伟达Tegra 3四核芯片。2018年3月起特斯拉为信息娱乐系统配置了双 MCU,并更换了芯片。其中一片为英特尔基于Atom E3800系列CPU,另一片为英特尔 Apollo Lake SoC。中控软件系统:基于Linux,QT和特斯拉自己开发的代码。特斯拉汽车中的苹果,引领未来Model 3EEA架构:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。CCM组成:三个密集的印刷电路板组合而成:分别负责信息娱乐系统(IVI),驾驶辅助系统 (ADAS)和车内外通信连接。FSD芯片:CPU+GPU

42、+NPU,自研,座舱还单独有一块板,采用的是英特尔A3950芯片 操作系统:自研Linux来源:高工智能汽车,中信建投自动驾驶芯片格局自动驾驶芯片:自动驾驶等级每增加一级,芯片算力需求即增加十数倍,L210TOPS算力,L3至少30TOPS以上,L4至少200TOPS以上,L5 大概在2000TOPS上下。目前全球大部分厂商适用的L2芯片是Mobileye的2.5 TOPS算力(EyeQ4)的芯片,但也有越来越多的厂商推出更具性 价比的L2级芯片,同时部分ADAS功能也可通过智能座舱芯片实现,这将进一步加速ADAS功能在乘用车中的渗透。L3方面,特斯拉FSD可达到72TOPS,英伟达Xavie

43、r算力为30TOPS,上述两种芯片可满足L3级别自动驾驶需求。L3则在特斯拉的引领下,有望 在2020-2021年开始逐渐落地。表10:主流自动驾驶芯片比较特斯拉Mobileye英伟达地平线芯片FSDEyeQ4EyeQ5HXavierJourney 2算力(TOPS)722.524304摄像头路数9816162功耗(W)72320202量产时间20192018202120202019来源:汽车之家,中信建投表11:主流自动驾驶计算平台比较特斯拉HW 3.0Mobileye EPM59英伟达DRIVE PX Pegasus高通SnapDragon Ride华为MDC600地平线Matrix5.0

44、算力(TOPS)14421632030700TOPS352304功耗(W)144240500130W352100芯片方案FSD9*EyeQ5H2*Xavier SOC 2*PostSDAxx鲲鹏CPU+8颗昇腾4*J5UVolta310+自研OS可接入摄像头数量9+11+10+8+1616+可接入激光雷达数量NA86688+功能安全等级NAASIL-DASIL-DASIL-DASIL-DASIL-D工程样机时间点20192020Q12018 Q32020Q2NA2021量产时间点2019NANA2023NA2022销售模式自研整车产品计算平台+服务芯片+算法/计算平台+服务芯片+算法/计算平台

45、+服务 计算平台+服务芯片+算法/计算平 台+服务来源:地平线,中信建投英伟达自动驾驶芯片布局情况12015年CESDrive PX2颗Tegra X1,Maxwell架构最高支持12路高清图像输入,每 秒最高能处理13亿像素点,性能 达2.3TOPS特斯拉Model S和Model X的中控大 屏由Tegra Soc驱动,奥迪2012年宣 布将采用Tegra 3作为车载信息娱乐 系统和数字仪表的中央处理器并陆 续部署到旗下全系车型22016年CESDrive PX2Tegra Parker,Pascal架构整体性能提升10倍以上,达到24TOPS因为算力高,性能强,受到很多车 企和自动驾驶企

46、业的青睐32016年9月Drive AGX XavierXavier Soc,集成8颗定制CPU核心以 及512核Volta架构GPU,算力达 30TOPS,功耗30W包含两颗Xavier Soc,算力可达30TOPS,功耗为30W面向L2/L3级自动驾驶,被小鹏P7搭 载,国内某家大型OEM厂商也将于Drive AGX Pegasus 2021年量产包含两颗Xavier Soc和两颗图灵架构GPU,算力可达320TOPS, 功耗500W面向L4/L5级自动驾驶,目前被文远知行、小马智行的Robotaxi所使用42019年底Drive AGX OrinOrin Soc,由170亿个晶体管组成,

47、集 成Ampere架构GPU和Arm Hercules CPU内核以及全新深度学习和计算机 视觉加速器,每秒可运行200万亿次 计算,较上一代性能提升7倍集成2颗Orin Soc和两块Ampere架 构GPU,实现2000TOPS算力, 较Drive AGX Pegasus性能提升6 倍多,功耗为800W资料来源:高工智能汽车,中信建投研究发展部自2015年开始,英伟达已经推出4代自动驾驶计算平台分别为:Drive PX、Drive PX2、Drive AGX Xavier/ Pegasus、Drive AGX Orin。Drive PX2:算力24TOPS,性能强,受到很多车企和自动驾驶企业

48、的青睐,如特斯拉。Drive AGX Xavier/Pegasus:Xavier芯片12nm制程,分为面向L2/L3级(小鹏P7/上汽荣威)、L4/L5级自动驾驶(文远知行、小马知行) 两种。Drive AGX Orin:算力2000TOPS,功耗目前为800W,功耗较高,仍需优化。表 12:英伟达芯片情况代数时间自动驾驶计算平台核心平台特性应用英伟达Xavier芯片价格功能型号供应商国内含税单价 数量或容 (人民币,30 量片以下,仅供参考)总价GMSL解串器MAX9296美信4140560BroadR-Reach 车载以太 网PHYBCM89811 (估)博通5100500车载以太网PHY

49、88Q2112Marvell7110770以太网交换机88Q5050Marvell1260260以太网交换机88E6321Marvell2190380以太网交换机SJA1105QNXP114014010GbE以太网PHYAQC107Aquantia5150750PCle交换机PM8534Microchip1300300LPDDR4美光或三星32GB360360Nor FlashSpansion128GB120120eMMC美光或三星8GB3030UFS三星或铠侠256GB300300Xavier英伟达26001200MCUTC397T英飞凌1300300以太网PHY88EA1512Marvel

50、l1120120合计6090在未计算图灵GPU的价格下,英伟达面向L4、L5级的AGX Pegasus的载板,成本总计大约6090元人民币。单纯的一片Xavier价格大概600元左右。表13:英伟达Drive AGX Pegasus芯片物料成本来源:佐思汽研,中信建投图24:英伟达Drive AGX Pegasus来源:佐思汽研,中信建投高通自动驾驶芯片:Snapdragon Ride平台该平台包括两大核心芯片和自动驾驶软件栈:安全系统级芯片SoC(ADAS应用处理器)、安全加速器(自动驾驶专用加速器,ASIC芯片),全部达到ASIL-D,可支持L1L5级别的自动驾驶;ADAS应用处理器:Kr

51、yo CPU、Adreno GPU、神经处理器、嵌入式视觉处理器自动驾驶专用加速器(ASIC):神经处理器阵列L1/L2级ADAS:面向具备AEB、TSR和LKA等驾驶辅助功能的汽车硬件支持:1个ADAS应用处理器,可提供30 TOPS的算力L2+级ADAS:面向具备HWA(高速辅助)、自动泊车APA以及TJA(低速辅助)功能的汽车硬件支持:2个或多个ADAS应用处理器,期望所需算力要求60125 TOPS的算力L4/L5级自动驾驶:面向在城市交通环境中的自动驾驶乘用车、机器人出租车和机器人物流车;硬件支持:2个ADAS应用处理器 + 2个自动驾驶加速器(ASIC),可提供700TOPS算力,

52、功耗为130WL1/L21个ADAS处理器30TOPSL2+2个或多个ADAS处理器60125TOPSL4/L52个ADAS+2个自动驾驶加速器700TOPS自动驾驶芯片客户官宣拓展进度英伟达高通华为XavierOrin小鹏P7理想长城奔驰Mobileye蔚来MDC 210/610长城长安北汽EyeQ5H吉利宝马Snapdragon Ride来源:高工智能汽车,中信建投34目录一、产业变革叠加消费升级,智能座舱、ADAS高速发展二、芯片:智能汽车发展奠基石,座舱看高通,自动驾驶英伟达领先三、软件:软件定义汽车时代叠加供应链重塑,座舱及自动驾驶软件持续打开行业成长空间 四、硬件:高性价比、弹性交

53、付,硬件产业链国产替代在路上五、公司推荐汽车软件市场分析自研自动驾驶算法自研芯片自研操作系统特斯拉座舱/自动驾驶域控制器(CCM)主线一:特斯拉自研芯 片、算法及软件下,特 斯拉电池、电子、零部 件供应链的机会高通瑞萨三星NXP华为英特尔TIST联发科杰发全志芯驰座舱芯片英伟达高通 (POC)Mobileye瑞萨 (在研)地平线黑芝麻自动驾 驶芯片传统车厂QNXAndroidLinuxQNXLinux第三方软件服务商智能座舱自动驾驶域控制器传统Tier 1/车企下属公司,如亿咔通(吉利)、仙豆(长城)等主线二:开放芯片、软件下,核心机会体现在传统汽车供应链中第三方软件服务商、国产Tier 1、

54、芯片份额提升的机会。TI(在研)智能座舱软件市场增速判断多屏化及渗透率提升下,智 能座舱增速约10%-20%;硬件标准化、软件平台化下,汽车软件增速更快;车厂降本驱动供应链模式变 化,第三方软件供应商增速 更快,海内外基本都在40%及 以上。座舱中高通+安卓份额提升下,创达优势明显,增速更快。来源:中信建投座舱底层操作系统竞争格局:QNX份额最高,安卓越 来越多为中美车厂所选择目前主流的底层车载操作系统共有四种: QNX 、 Linux 、 Android 以及 WinCE ,其中 Android 是基于 Linux 系统的内核开发而来。 Win CE即将推出历史舞台根据IHS统计和预测,20

55、17年QNX占据48%全球车载终端操作系统市场份额,到2023年Linux(含Android)将成为全球第一大车在底 层操作系统,WinCE系统目前已停止更新,预计未来将逐步推出市场。根据不同安全性要求,中控屏和仪表盘将独立运行两个操作系统,目前Android(车载功能)和QNX(电控功能)为更多车厂选择智能座舱系统ECU将原有的车载信息娱乐系统与V2X、HMI、仪表等数据融合在一起处理,但根据功能安全ISO26262标准定义, 仪表的某些关键数据和代码与HMI的代码属于不同等级要求(ASIL),从安全角度应该进行物理上的隔绝。汽车电子引入虚拟 机,在智能座舱芯片中同时运行Android(车载

56、功能)和QNX(电控功能)。表14 :主流车载系统总结操作系统简介优势劣势合作主机厂/零部件供应商QNX属于黑莓公司,是全球 第一款通过 ISO26262 ASLL Level D 认证的 车载操作系统安全性、稳定性极 高、符合车规级要 求,主要用于仪表需要授权费用通用、克莱斯勒、凯迪拉克、雪 佛兰、雷克萨斯、路虎、保时捷 奥迪、大众、别克、丰田、捷豹 宝马、现代、福特、日产、奔驰 哈曼、伟世通、大陆、博世等Linux基 于 POSIX 和 Unix 的多用户、多任务、支 持多线程和多 CPU 的免费、灵活性、安 应用生态不完善、 丰田、日产、特斯拉等 全性高技术支持差Android谷歌开发的

57、基于 Linux 架构的系统,属于类开源,易于 OEM 自研、移动终端生Linux系统态完善 操作系统安全性稳定较差,无法适配仪表等 安全性较高的部 件奥迪、通用、蔚来、小鹏、吉利 比亚迪、博泰、英伟达WinCE微软发布的 32 位的多 任务嵌入式操作系统、 具有多任务抢占、硬实在当时实时性出色 Windows 应用开发便利现在开发者和应 用已经非常少, 即将退出历史舞 时等特点台来源:亿欧,中信建投福特 Sync 1、Sync 2 等48%20%16%16%44%53%0%3%60%50%40%30%20%10%0%QNXLinux(含安卓)WinCE其他20172023E图25 :汽车底层

58、操作系统份额来源:HIS,中信建投软件定义汽车成为阶段性共识IHS:2030年软件占汽车成本的30%;IBM:汽车90%创新将来自软件,软件将占开发成本的50%。图26 :软件价值占比不断提高来源:中科创达内部技术大会,中信建投商业模式发生变化,特斯拉已就软件服务收费日后购置价格基础版辅助驾驶功能包括详细功能初次购置价格车辆能够根据其他车辆与行人在行驶车道内自动辅 助实施转向、加速和制动。56000元/辆完全自动驾驶能力可在交付后进行购买, 价格可能会随着新功能的推出而升高自动泊车:平行泊车与垂直泊车。自动辅助变道:在高速公路上自动辅助变换车道。完全自动驾驶能力自动辅助导航驾驶:自动驶入和驶出

59、高速公路匝道 或立交桥岔路口,超过行驶缓慢的车辆。识别交通信号灯和停车标志并做出反应。 在城市街道中自动辅助驾驶。软件服务收费:自动驾驶+娱乐服务均可收费,娱乐服务收费类似于流媒体会员制服务在汽车行业的的延申,自动驾驶功能普及后将迎 来进一步爆发。自动驾驶+OTA:特斯拉订阅更高级别的自动驾驶功能需要花费5.6万元,具体功能包括自主泊车、自动驾驶辅助变道、自动辅助 导航驾驶。即使买车时不购买,也支持交付后购买。娱乐服务+OTA:随着自动驾驶功能的增加、驾驶性能及续航里程的优化,特斯拉将可能通过OTA从用户中持续收取更新服务费,真正实现通过软件服务变现的商业模式。在2019年下半年特斯拉OTA

60、V10.0更新后,特斯拉开始对部分功能收费,车主需 要额外付费来解锁卫星视图导航系统和实时交通数据等功能,新加载的功能如Netflix和youtube等平台和游戏也属于额外付费的 内容。表 15:特斯拉自动驾驶功能选配价格情况即将推出:召唤:停在车位的车辆会响应召唤,在停车场的任意角落找到您。没错,是真的。来源:特斯拉官网,中信建投汽车软件市场汽车软件市场:预计从2020年340亿美金涨至2030年的840亿美金,未来十年CAGR复合增速达到9%。OS and Middleware:2020年全球市场30亿美金,2020-2030年复合增速达到11%;ADAS and AD(辅助及自动驾驶软件

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