2022年新能源汽车行业(汽车智能化)研究报告

一、国内：10-20万元起量奠定技术平价基石(一)磷酸铁锂+智能化打开需求空间全球新能源汽车渗透率逐年上升。2017年以来全球汽车销量开始呈现下降趋势，全球新能源汽车渗透率则持续增长，根据磷酸铁锂电池应用拓展至更多乘用车车型，以成本优势打开销量空间。2020年酸铁锂电池突破更多乘用车车型，进入热销车型如宏光MINIEV、特斯拉Model3、比亚迪汉EV等，根据工信磷酸铁锂电池占比达到42.6%，较2020年的14.9%有明显提升。电池后续配套小鹏P5等车型，有望进一步提1/312/31高装机占比，而随着国产特斯拉Model3出口，2021年海外市场磷酸铁锂车型实现从零到一的突破，磷酸铁锂车型有望以成本优势在全球范围内进一步打开新能源汽车销量空间。频共振。2020年三季度以来新势力和传统车企密集投放车型，夯实2021年中国市场由政策驱动向产品驱动转型的趋势，而政策支持下车电分离模式兴起，2021年起传统车企加快投放换电车型，撬动公共领域电动化，打开长期增长空间。海外市场上，欧洲在补贴、税收优惠、碳排惩罚和补贴等综合调节手段影响下，2021年仍实现较高增速，美国市场在新能源SUV和皮卡的产品周期和政策加速刺激推动下，2022年有望加快景气上行，预计2021、2022年全球新能源汽车销量分别可(二)10-20万元市场有望贡献巨大增量10-20万元为乘用车销量主力价格带，新能源汽车替代空间广阔。国内C端乘用车普及后，起初10万元以下车型为绝对市场主流，随着整车成本不断下降和居民消费力逐渐提升，2011年SUV内乘用车销量结构优化的大幕，至今10-20万元仍是销量主力价格带，据交强险数据2020年该价格带车型销量约为880万辆。另一方面，由于10-20万元优质新能源车型稀缺，2020年该价格段新能源渗透率回落至5.1%，随着比亚迪DMi、小鹏P5等高性价比车型上市爬坡，有望进一步提升其市场渗透率。3/31国内新能源乘用车格局呈高低两端格局。2020年以来五菱宏光MINIEV为代表的A00小车型夯实经济型需求，特斯拉国产化对应A级车型，而A级新能源乘用车潜力价格带缺乏爆款优质车型，使得2020年以新能源汽车市场呈现两端大，中间小的哑铃状格局。2021年二季度开始比亚迪DM-i等新车型逐步拉升A级车销量份额。10万元以下小车型满足下游基础经济型需求，2021年前三季度渗透率达19.2%。20万以上车型随特斯拉国产化和新势力车企崛起后该细分市场渗透率迅速提升，2021前三季度渗透率急剧拉升至18.6%，彰显出新能源车品牌力与智能化价格上探能力。10-20万中间价格带由于供给侧优质新能源车型稀缺，2020年渗透率滑落至5.12%，随着4/31元市场渗透率达到8.5%，相比2020年提升3.3pct。版、广汽AIONY、长城WEY拿铁DHT、比亚迪海豚、秦DM-i、宋ProDM-i、元Plus等，以中小紧凑车型为主。随着该价格带新车型上市交付，叠加特斯拉Model3/Y、蔚来等高价格带车型改款磷酸铁锂下探打造销售爆款，10-20万价格带新能源车供给侧优质车型稀缺情况有望缓解。2022年10-20万元价格带内性价比、智能化车型有望实现突价位竞品，搭载Xavier芯片算力强于主流平台，共装配32个传感器，保证智能驾驶信息输入质量，通过本土化的智能驾驶体验打造独特智能化标签。而比亚迪e平台3.0力作的海豚则扛起纯电动性价比产品大旗，具备软硬件分层解耦、更强的拓展和升级成一体的刀片电池和全新热泵技术；DM-i车型则搭载超级混动系统，1.5升高效发动机，阿特金森循环工作模式，压缩比16:1，热效率达到43%，亏电状态下油耗低至3.8L/百公里，以强性价万元A级车燃油车市场精准渗透。二、海外：欧美市场先后蓄力(一)欧洲市场：碳排放压力增强持续性5/31年欧洲启动全球最严碳排放法规，在自下而上盈利扩张以及自上而下碳排放考核激励下，欧洲市场迎来高景气度。据车总销量达到176万辆，同比增速91.38%，带动新能源汽车渗透率大幅提升至13.00%。《Fitfor55》法案推出，欧洲碳排放标准大幅趋严。2021年7月欧盟正式提出《Fitfor55》法案，旨在增加欧盟经济产出的同时减少二氧化碳排放，以确保2030年温室气体排放比 (基于1990年水平)，2035年起所有注册的新车都必须达到零排放。欧洲在中短期内将大力推动新能源汽车以及动力电池的生产销售，同时加速充电桩等配套设施的建设，推动碳减排目标的实现。年，为了应对欧盟严格的碳排放考核要求以及对冲新冠疫情对经济的冲击，欧洲密集推出新能源汽车支持政策，如德国连续加码新能源汽车补贴、欧盟拟免除零排放汽车增值税以及法国发布88亿欧元的汽车援助计划等。2022年欧洲新能源市场主要国家补贴延续，法国、荷兰、英国等部分国家出现小幅缓慢退坡。日产Ariya、奔驰EQA、雷诺KangooE-TechElectric等新车型切合欧洲小车偏好，有望持续推进热门车型更迭。欧洲传统6/31车企占据主流市场，大众、雷诺日产三菱、Stellantis等车企在2021H2-2022年加快推出新能源车型，如日产Ariya、奔驰EQA、雷诺KangooE-TechElectric等切合欧洲小车偏好，有望持续推进热门车型更迭。(二)美国市场：政策提速有望迎来需求拐点车渗透率4.28%，相比2020年提升2.12pct。随着拜登政府新一轮清洁能源减排以及电动化替换政策，叠加强有力购买补贴政策，美国新能源汽车市场逐步释放巨大潜力。拜登政府力促美国新能源汽车产业链快速发展。2021年，自1月份公布的《美国就业计划》中提议用1740亿美元支持电动廊计划》、《国家公路性能项目》，推动关于电动汽车的基础设备建设；5月，《美国就业计划》进一步细化1740亿投资额度分7/31配，《美国清洁能源法案》加强税收减免，满足条件的车辆可享受税收优惠提升至1.25万美元/年。导地位的行政命令》，该命令设定了美国到2030年无排放汽车至1.25万美元(本土组装+美国劳工组织成员)以及退坡门槛提高、政府车队全面电动化等联邦层面政策，再度强化政策周期对市场的影响。11月19日，美国众议院通过了美国总统拜登此前提出的1.75万亿美元的经济刺激法案——《重建美好未来法案》，该法案拟延长退补时间，取消单一车企20万元补贴限制同时对于在美生产的新能源汽车与动力电池提供额外补贴，如若后续参议院通过该项政策落地，将显著刺激美国新能源汽车市场进入快车道。美国车企结构利好国内供应链切入。美国市场上，特斯拉独拉在美国新能源车市场的市占率达55.6%，不同于老牌车企与日韩供应链深度绑定，特斯拉在中国市场已开放本土供应链，考虑美国市场需求旺盛和全球成本优化，上海工厂已完成了主要出口中心的转型。与此同时，菲斯克也与宁德时代于2021年11月签订供货协议，国轩高科公告与美国知名上市车企签订战略协议，美国新势力车企有望逐渐纳入中国新能源汽车供应链企业的平价8/31F-150Lightning、R1T丰富电动皮卡市场。传统车企入局新能源车市场，Stellantis(PSA与FCA合并后企业)、通用与福特等老牌车企将经典车型转型电动化，借助以往明星车型打开电动化市场，如通用悍马、福特F-150推出电动版车型。新势力车nRTLucidAir布局高端电动轿车领域。三、供应链：技术嬗变穿越周期(一)动力电池：引领技术创新，加快渗透海外2017年以高能量密度、长续航里程为导向的国内补贴政策开启了动力电池材料环节的红利期，各环节新技术工艺渗透率迅速攀升，如正极环节的三元材料、隔膜环节的湿法工艺。中国电池材料企业经过多年耕耘形成产品技术研发和降本能力的全球竞争力，逐渐从非动力类产品切换至高端动力类产品，如恩捷股份从9/31化学和松下动力类产品；当升科技2018年初受益于三星SDI、LG化学储能需求拉动，2019年认证通过SK创新动力产品，从而把握新一轮成长机遇跻身行业前列。动乘用车续航里程超过350km，与2017年相比明显提升，至2020年突破400km，最高超过700km，续航焦虑大为减轻，随着电池材料新工艺应用与海外客户拓展取得阶段性成果，产业链红利也由材料环节逐渐向电池环节切换。动力电池企业通过提升成本与技术的综合制造能力推动出口替代进度，如术等结构创新以及磷酸铁锂技术均推动电池成本显著下降，大幅提升中国本土企业的综合竞争力。从全球电池市场来看，本土企业背靠庞大中国内需市场已崭露头角。根据SNEResearch披露，伴随国内新能源汽车行业的快速发展，2017年宁德时代超越日本松下成为全球第一大动力电池生产企业，销量达到11.85GWh，2018、2019、2020年及2021年1-10月销量蝉联冠军，市占率分别达21.9%、27.9%、25.9%、31.6%。国内电池企业以多元技术创新，加快全球技术输出。从技术储备来看，宁德时代凭借在结构创新(CTP、CTC)和材料体系上完善的技术布局获得领先的全球竞争优势，而比亚迪和国轩高科的技术优势主要体现在磷酸铁锂电池上，分别通过刀片和JTM等10/31结构创新拓展磷酸铁锂应用范围，国轩高科同时承接科技部重点专项成功开发出300Wh/kg以上高镍软包电芯，而孚能科技则拥有先进的软包电池生产能力。随着国内锂电产业链的快速壮大，本土电池企业逐渐加快技术整合，例如宁德时代与ATL成立两家合资公司进军家用储能、电动两轮车等领域的中型电池业务，同国内磷酸铁锂产品不断突破瓶颈。2020年宁德时代、国轩高科和比亚迪的磷酸铁锂电池系统能量密度均达到140Wh/kg，打开乘用车市场应用范围。国轩高科以磷酸铁锂技术见长，结合软包、硅碳负极、JTM等工艺和技术，国轩高科高能量密度300Wh/kg三元电芯实现装车，230Wh/kg磷酸铁锂电芯和110Ah半固态电池的研发均取得突破，而比亚迪的磷酸铁锂系统能量密度在刀片电池技术带动下也将不断上探。(1)CTP(CelltoPack，无模组动力电池包)技术：将电芯直接集成至电池包，省去模组环节可以有效提升电池包的空间利用率和能量密度。宁德时代率先推出的CTP电池包较传统电池包体积利用率提高15%-20%，零部件数量减少40%，生产效率提升了50%，系统成本降低10%，冷却性能提升10%。在能量密度上，传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg，CTP电池包能量密度则可达到200Wh/kg以上。根据搜狐新闻，宁德时代研发联席总裁梁成都在2020世界新能源汽车大会上的介绍，公司计划于11/312022年实现无热扩散的CTP电池技术。宁德时代CTP电池包现已配套北汽新能源、蔚来、戴姆勒等车企。宁德时代的CTC(CelltoChassis)电池技术，即将电池集成至底盘，可视为CTP技术的进一步延伸。CTC技术不仅对电池进行重新排布，还会纳入三电系统，通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗，目标2030年前完成技术开发。据乘用车解决方案部总裁林永寿在第五届动力电池应用国际峰会上的介绍，采用CTC技术的新能源汽车整车可减重8%，动力系统成本至少降低20%，续航里程提升至少40%至1000公里，百公里电耗降低12度。基于宁德时代和长安汽车、华为共同打造全新高端智能汽车品牌的合作关系，以及长安新能源规划突破CTV(CelltoVehicle)、MTV(ModuletoVehicle)关键技术，宁德时代CTC技术有望加快产业化进度。(2)刀片电池：比亚迪刀片电池改变了电芯排布方式和结构，使得电池包形状薄而长，采用无模组化设计，电芯长度范围从435mm到2500mm，具有高安全、长续航、长寿命的特点，与传统电池相比，体积比能量将会增加50%，成本下降30%，续航里程迪汉EV，后续将搭载2021款唐EV和宋PlusEV以及滴滴定制12/31(3)国轩高科JTM(JellyRolltoModule)技术：作为一种全新的卷芯到模组集成技术，可大幅降低生产周期及电池成本，同时电池及模组零部件也将显著减少。据公司介绍，该技术兼具低成本和高成效效率，单体到模组成组效率可超过90%。使用磷酸铁锂材料体系的模组能量密度可接近200Wh/kg，系统能量密度180Wh/kg，可达到高镍三元电池的水平，工艺简单易形成标准化模组，具有较强适应性，可兼容不同模组的尺寸规格。磷酸铁锂电池打开海外接受度，助推中国电池企业全球市占率提高。2020年以来中国动力电池企业已经陆续启动对国际车企的输出供应，其中宁德时代海外订单2020年率先起量，2022年迎来交付拐点；国轩高科与大众等开展合作，大众中国成为第一其他如蜂巢能源等企业也进入海外订单规模化供应阶段。随着2020年特斯拉、2023年大众开启磷酸铁锂车型周期，磷酸铁锂电池有望打开海外接受度，推动中国企业全球市占率的持续提高。(二)磷酸铁锂：持续构建壁垒，开启进阶之路新工艺持续产业化，2021年开启磷酸铁锂长技术周期。磷酸铁固相法为目前主流工艺，2021年初德方纳米高循环硝酸铁液相法曲靖基地顺利投产，2021年底富临精工子公司江西升华采用的高压实性能草酸亚铁工艺有望实现大规模量产；2021年9月德方纳米公告拟建设曲靖10万吨磷酸盐系项目，预计2023年磷酸锰13/31铁锂和铁红工艺的磷酸铁锂有望实现规模化量产，推动磷酸铁锂长期技术升级。磷酸铁锂材料从生产工艺角度主要分为固相法和液相法。固相法将铁源、磷源、锂源通过机械研磨均匀后在高温煅烧碳包覆制备磷酸铁锂；液相法将原材料在液体中混合，利用自发热制备成凝胶前驱体后烧结制备磷酸铁锂。根据生产工艺+铁源可进一步可以划分为固相法+磷酸铁、固相法+草酸亚铁、液相法+硝酸铁、液/固相法+铁红这四种路线。(1)固相法+磷酸铁工艺成熟，占磷酸铁锂合成工艺的80%，工艺易于控制、产品克容量较高。但相比液相法物料混合不均匀，较为依赖前驱体磷酸铁产能和理化品质。(2)固相法+草酸亚铁工艺简单，制成材料压实密度高，循环衰减较少，但烧结过程中会产生大量的氨气、水、二氧化碳，生产安全风险较高。(3)液相法+硝酸铁工艺原料来源广泛，可外购铁块与硝酸自制硝酸铁降低合成成本，缓解前驱体供应瓶颈。物料在液相中混合均匀，产品一致性高，但生产管控难度较大。(4)铁红工艺的铁源为氧化铁，相比其他工艺更安全原料价格低，能改善材料的导电性、铁源无毒环保成本更低。有较好的低温和倍率性能，但电池级的铁红要严格控制纯度和粒度分布，对铁源铁红的要求较高。14/31硝酸铁液相法产品循环性能强，草酸亚铁工艺压实密度优越。液相法如德方纳米DY-1系列铁锂材料循环6000周，容量保持率达到80%。磷酸铁锂原料成本取决于上游锂源、磷源、铁源等。不同工艺路线降本路径存在差异。草酸亚铁可使用磷酸锂同时作为锂源和磷源原料成本低，降本路径清晰、空间大，同时压实密度高，在高端动力领域优势大。磷酸锰铁锂工艺路线与铁锂一致，压实密度、电压窗口更高，低温性能较好。磷酸铁锂大宗化趋势，行业集中度提升。磷酸铁锂材料行业自2017年后工艺不断成熟，同质化竞争凸出，另一方面液相合成法等低成本工艺在价格倒逼下获得市场青睐，相关企业迅速打开销路，至2018年沃特玛事件相关磷酸铁锂供应商受到拖累后，行业集中度进一步提升，形成了以德方纳米为龙头的市场格局，2020年起受乘用车、小动力等新型产品拉动，湖南裕能等供应商市场份额明显提升。产业链合作趋势逐渐强化，携手保障供应链配套。需求快速攀升之下，企业谋篇布局更加考验供应链配套和大宗化布局能力，类似天赐材料-三宁化工、富临精工-川恒股份及广东邦普-湖北宜化，以工艺创新建立技术优势的同时依托化工协同建立成本优势将重构行业壁垒，如净化磷酸、双氧水等管道运输可以节约运输和包装费用，而宁德时代/亿纬锂能-德方纳米等则以典型的上下游合资模式共同建设产能以保障稳定供给，强化了磷酸铁锂产业链合作趋势。15/31磷、酸、铁、锂四位一体综合布局对应的供应链管理和降本能力，将成为奠定行业成本曲线位置的胜负手。当前行业仍处于2020年底以来供需失衡带来的高景气周期，而磷酸铁锂产业链逐渐迈向大宗化，更加考验企业在供应链管理和工艺创新降本方面的潜力。能够在磷源/铁源/锂源上把握关键资源、掌握创新工艺路线的企业，将拥有长期竞争力。(三)添加剂：决定长期电解液竞争格局2004年国内企业的全球生产份额逐年提升，以国泰华荣、天津金牛为代表国内厂商陆续配套国内锂电池客户，全球份额达到30%以上，2011年前后在电解液重要原材料六氟磷酸锂在多氟多、天津金牛等厂商努力下实现国产化后，成本优势进一步发挥，2014年后顺利突破全球份额50%，至2017年已达到69%，中国已成为全球第一大电解液生产国。2016年开始液态六氟技术优势浮现，天赐材料把握技术窗口机会逐渐登顶电解液龙头。2020下半年以来六氟磷酸锂率先出现紧缺，2020年底以来行业迎来新一轮扩产潮，2022年下半年起随着新产能的逐渐投放，长期来看六氟磷酸锂回归合理利润水平。而核心添加剂如LiFSI、VC、FEC拥年开始引领电解液行业的第四轮产业红利期。添加剂决定了电解液的基本理化性能，有助于改善其性能指标。电解液添加剂是指改善电解液的电化学性能和提高阴极沉积16/31质量而加入电解液中的添加物。电解液添加剂种类众多，在电解液中质量占比小、单位价值高，在不提高生产成本和改变生产工艺的情况下就能够定向优化电解液的导电率、阻燃性能、过充电保护、倍率特性等性能。随着电池厂对安全性、充放电倍率、循环寿命、高电压特性等性能要求的提升，电解液所需的配方复杂性以及与之适配的添加剂多样性将逐步提升，电解液添加剂的重要性尤为突出，其研发和应用日渐成为电解液企业最核心的竞争根据添加剂化学结构，可将添加剂分为环状碳酸酯类添加剂、有机酯酸类添加剂、磺酸酯类添加剂和新型锂盐类添加剂。常见的电解液添加剂主要有各种新型锂盐以及传统的VC、FEC等酯类物质，具备成SEI膜、阻燃等作用，添加于电解液中用于提高其电化学稳定性、热稳定性、能量密度、低温性能、循环性能等指标。1.传统添加剂：拥抱高景气周期VC和FEC是使用较为广泛的电解液添加剂。碳酸亚乙烯酯(VC)是锂电池电解液中的核心添加剂，能够在锂电池初次充放电中在负极表面发生电化学反应形成固体电解质界面膜(SEI膜)。FEC添加剂是为高倍率动力电池电解液定向开发的核心添加剂。能增强电极材料的稳定性。年中国VC出货量6800吨，其中江苏华盛以31.40%的市场份额排名第一，其次是瀚康化工和青木高新，市占率分别达到14.10%和17/3111.80%。2020年，江苏华盛FEC出货量占国内FEC总出货量的48.80%，位居FEC细分市场第一，其次分别是瀚康化工和苏州华永太科技公告内蒙古三期项目进入试生产阶段，永太科技已形成求增长带动VC产量大幅提升。VC的主要作用是提高电池容量和循环寿命，由于VC在磷酸铁锂电池中添加比例远国内添加剂规划产能加速扩张，VC供不应求态势有望延续。伴随需求快速扩张，国内电解液添加剂规划产能不断增长，但VC等添加剂的生产对于安全性和环境保护的要求较高，因而快速扩产难度大、周期长。2021年以来，由于需求的大幅度增长，国内VC严重缺货，市场价快速上涨到2021年7月的32万元/吨。以工锂电口径)计算，VC添加比例约为2.72%，假设随着磷酸铁锂电池占比的提升，VC添加比例随之提升，假设2021-2022年VC添加比例约为3%、4%，我们测算21-22年VC需求量预计分别为2.新型锂盐：下一个制高点，产业化加速18/31新型锂盐作为添加剂可改善电池性能，添加比例有望逐渐提升。目前主流锂盐六氟磷酸锂在热稳定性、导电性等性能方面有不足，且由于生产工艺特点，六氟磷酸锂会持续分解产生氢氟酸导致电池性能劣化；此外低温环境下六氟磷酸锂易结晶致使电导LiFSI、LiTFSI、LiBOB等，作为添加剂使用的新型锂盐可以改善电解液中SEI膜性能并提高电解液热稳定性。LiFSI(双氟磺酰基亚胺锂)在稳定性和导电性等方面的优势有望使其成为适配高比能电池的新型锂盐，目前各电解液厂商的LiFSI添加比例基本在3%-8%左右，随着电池能量密度要求的提升，未来LiFSI添加浓度有望逐渐提升。LiFSI耐水解等优势，是当前最有产业化酸锂及四氟硼酸锂的优点，在热稳定性、对水分的敏感性、导电性等方面具有明显的优势，但生产难度较大导致生产成本居高不下，以及容易产生络离子对铝箔有腐蚀性，制约其商业化使用。19/31LiFSI的主要用途有二：(1)作为添加剂使用：目前主流用途，主要适用于高端乘用车锂离子电池材料；(2)作为电解质使用：随着生产技术的突破以及成本降低，LiFSI或将作为主盐使用。LiFSI优化。LiFSI的合成工艺复杂，一般需要经过原材料合成双氯磺酰亚胺(HClSI)、氟化得双氟磺酰亚胺 (HFSI)、锂化得LiFSI三个步骤。传统三步法为获得HClSI需优化三步法为目前主流工艺，该法通过改变原材料的选择，优化了第一步合成HClSI的过程，减少了反应步骤与反应产物种类，目前天赐材料、新宙邦、多氟多等企业均使用优化三步法。两步法通过原材料直接反应生成HFSI或类HFSI，减少了氟化环节，进一步优化生产工艺。目前国内LiFSI生产商主要有三类：天赐材料、新宙邦等电解液企业，多氟多、永太科技、时代思康等氟化工企业以及华盛锂电、康鹏科技等专业添加剂企业，所用的不同工艺路线在原材料可得性、环保处理上差异较大，进而导致成本和产能弹性的较大差异。(1)从原材料可得性看，氨基磺酸全球行业规模约20-30万吨，其原材料主要是尿素和发烟硫酸，尿素作为大宗化学品易得性较强，发烟硫酸行业规模则相对较小；硫酰氟反应效率较高，但供应链配套存在挑战；二氯亚砜主要用于三氯蔗糖生产使用，行业规模不到百万吨，龙头公司凯盛新材、世龙实业、金禾实业20/31等产能均不超过10万吨；氯磺酰异氰酸酯一般由氯化氰和三氧化硫反应得到，原材料行业规模相对较小，且采用氯磺酰异氰酸酯来直接制备LiFSI的反应条件相对苛刻。(2)从副产消纳和环保角度看，LiFSI生产过程中主要副产要求下，产线需要加强污染物排放控制，因为污染物多为HCl、SONOx多级碱液吸收法与活性炭吸附法等，污染物处理后的经济价值难以完全弥补环保成本，循环利用是最为经济的方法。通常氯化氢可以循环回收用于氯磺酸生产，而二氧化硫可用于回收生产硫酸，例如天赐材料六氟磷酸锂生产所用的硫酸循环，通过循环利用实现价值最大化，实现产能弹性与成本优势。FSILiFSI在行业内获得了高度关注。除了公司和日韩老牌企业如触媒、天宝，国内企业如天赐材料、龙岩思康、研一(江山)、多氟多均有万吨级规划产能，其他如康鹏科技、永太科技等也有几21/31千吨规划产能，LiFSI产业化加速推进。2020年底天赐材料已经具备2000吨LiFSI产能，目前规划产能约6万吨，保持产能领先优势。伴随产业化的快速推进，LiFSI的报价从2017年的80万元/吨下降至2021年的40万元/吨，然而受制于供应链配套不电池性能要求的提高，LiFSI添加比例会进一步提高，预计20212022年汽车智能化行业研究报告1渗透率：军备竞赛驱动L2/L3加速上车消费者视角：智能化配置“有”比“没有”好智能化三大核心功能，消费者目前愿意为功能差异付费。在消费者眼中，智能化主要代表着智能座舱+自动驾驶(当前)，以及基于SOA的各类定制化的服务(未来)。在当前时点，智能化发展不均衡，消费者愿意为智能化功能差异付费。政策视角：出了问题则加速出台数据监管政策管控逐渐正规化，自动驾驶功能拓展迭代降速。数据相关监管规则日趋收紧，车企对自动驾驶相关功能进行OTA前需进行报备、审批和记录。未来车企自动驾驶功能迭代谨慎。产业链价值：供应链以硬件为主，车企以软件为主软硬件解耦成为趋势，软/硬件价值增量分属不同环节。软硬件解耦推动算力集中化趋势，智能化带来的硬件价值增量归属供22/31者争夺，目前传统Tier1在产业链的位置已经确定向后移动，强势Tier1和主机厂的争夺正在进行中。2E/E架构升级趋势：功能域->中央计算单元演化E/E架构：功能域+以太网将成为标配硬件架构升级。硬件架构由分布式ECU向域控制/中央集中架构方向发展，升级路径表现为分布式(模块化→集成化)、域集中(域控制集中→跨域融合)、中央集中式(车载电脑→车-云计算)。其主要好处在于：算力利用率更高，减少算力设计总需求。大部分汽车工作时间仅部分芯片执行运算工作，而且并未满负荷运算，导致对于整车大部分运算处理能力处于闲置中，算力有效利用率较低。统一交互，实现整车功能协同。实现真正意义上的高级自动驾驶，需要多传感器共同感知外部环境，并对车内部运行数据进行实时监控，统一综合判断，并且执行机构协同操作。(报告来源：未来智库)缩短线束，降低故障率，减轻质量。ECU集中减少线束连接，减少电磁干扰的产生。3感知层：视觉类与激光雷达并行发展视觉方案主导or多传感器融合？智能驾驶传感器主要包括摄像头和雷达两大类23/31摄像头可获取图像数据，再利用机器学习等图像识别技术来实现距离测量、目标识别等功能。广泛应用于辅助驾驶阶段，可分为前视、环视及内视三类。单目摄像头仍将是主流方案，多目摄像头受制于技术和成本。1)单目摄像头一般采集路况信息，并依靠数据库的标志性特征识别物体，依靠算法获取距离和速度信息，因此受限于数据库，无自学习能力。主要供应商为Mobileye。2)双目摄像头探测距离更准确和更远，但现阶段受制于制造工艺、可靠性、精准度等，难以推广。核心供应商为博世、大陆、LG、电装、日立。3)三目摄像头可解决前向测距，仍由于精准度有误差，误差的不确定，难度大，现阶段蔚来ES8已搭载。于人类听觉上限频率(约2KHz)；2)毫米波雷达：工作频率介于微波和可工作频率在光学波段，大约在100000GHz(波长为nm级别)。不同传感器优劣势各异，多传感器融合方案是未来发展方向摄像头及不同种类的雷达在对物体的探测、识别、三维建模、价格、光线、天气等优劣程度各不相同，在ADAS各应用领域也各有特点，多传感器的融合方案是未来主要发展趋势。激光雷达方案逐渐普及，自主企业渗透加速激光雷达加速上车，带来自动驾驶更佳使用体验。随着激光雷达成本不断下探，从最初的十几万美元向一千美元甚至几百美24/31元转变。以及从体积庞大且无法通过车规的机械式激光雷达，向体积小巧且能够通过车规检测的固态激光雷达升级，视觉+激光雷达逐渐成为未来的主流感知方案。感知方案的升级将带来自动驾驶体验的升级，加速推动自动驾驶功能普及。4决策层：车企与供应链争夺技术制高点智能驾驶芯片：集成更多AI单元汽车电子电气架构变革的关键增量之一在于域控制器，无论智能座舱域还是自动驾驶域，芯片硬件+软件算法/操作系统都是其中核心。CPU难以满足汽车域集中趋势下高算力需求，集合AI加速器的SoC(系统级芯片)应运而生。各类处理器由通用向专用排序依次：CPU、GPU、FPGA、ASIC；数据处理成本经济性(由优至差)：ASIC、FPGA、GPU、CPU。1)CPU最通用，算力差，能效比最差，但除了运算，还包括控制指令，不可被替代；2)GPU为通用加速器，算力高，架构较为开放，允许主机厂基于底层架构开发自己的专门算法，能效比较差；3)FPGA算力一般，可根据客户需求用配置文件更改芯片结构的连线，实现定制电路，适用于小批量应用；4)ASIC为专用芯片，算力高、能效比优，节约不必要开发资源，规模量产成本最低，但支持算法不够灵活。25/31AI芯片通过添加神经网络单元实现AI运算的更高效。目前市场对未来汽车AI芯片采用通用GPU、FPGA、ASIC芯片方案仍有较大争议，我们认为汽车数据处理芯片不断异构化，通过不断添加神经网络单元实现AI运算是未来发展的主要方向。智能座舱芯片：高通领先，车企自研进程加速智能座舱域芯片布局来看，高端市场以高通为主，英特尔、瑞萨、三星、AMD随后，中低端有恩智浦、德州仪器等，国内华为、地平线、联发科、芯驰科技、芯擎科技(吉利)等加速入局。高通第三代SA8155芯片将成为主流车企下一代主打座舱芯片，AMDRyzen。座舱芯片在AI算力方面要求较低，1)从工艺上，手机芯片厂商的中低端芯片工艺为7、14nm(高通、三星)，明显好于传统汽车电子(恩智浦、TI)的28、40nm工艺；2)从性能上，手利+ARM共同投资)发布首款7nm座舱芯片-龍鹰一号，2022年Q3量产。(报告来源：未来智库)决策层之操作系统QNX阵营：QNX与英伟达/高通直接绑定。百度、英伟达均基于QNX(黑莓公司开发)搭建基础软件平台(广义操作系统)。一般车企目前自身还没有能力独立构建自动驾驶操作系统。26/31台(广义操作系统)；2)特斯拉基于Linux自研，但在Linux基础上有增加功能等级安全。自研芯片+OS形成闭环。linuxQNXVxworksVWOS。注重功能安全、框架标准化，自建框架，让供应商来适配自己，采用Linux、QNX、VxWorks等多个域OS打造一体式平台。智能座舱OS：安卓+华为+车企自研加速入局安卓是发行版本的Linux，系统复杂，功能强大，开源且生态环境好，对低端OS系统开发商具备较大的吸引力，但是安全性和稳定性较差。智能座舱(尤其是中控)以娱乐为主，功能等级安全低，目前基本上底层仍然是安卓生态为基础构建的OS。OStier移；2)华感知层之域控制器(驾驶+座舱)德赛西威:自动驾驶域控制器国产龙头拳头业务座舱电子具备领先地位。我们基于销量口径测算，2020年德赛西威的中控屏产品国内市占率约为11%，仪表市占率4%，位居行业前列。公司具备技术+成本+客户优势，加速座舱产品国产替代，逐步淘汰尾部竞争对手，市占率有望持续上升。27/31卡位自动驾驶赛道，产品布局全面。公司在智能驾驶领域深入布局，包括IPU01/02/03等多款硬件已落地量产并逐步开始放量，领先于同行业其他厂商。深度绑定AI芯片核心玩家，卡位自动驾驶核心赛道。绑定L3级别以上自动驾驶芯片核心供应商—英伟达，跟随战略下做好助攻角色。在小鹏P7车型上率先量产基于英伟达Xavier芯片的自动驾驶域控制器IPU03，后续基于英伟达新一代Orin芯片的域控制器产品IPU04获得多个客户订单，将于2022年量产。经纬恒润：国内汽车电子领军企业经纬恒润是国内汽车电子领军企业，核心业务主要包括三大板块：汽车电子产品、研发服务及解决方案和高级别智能驾驶整体解决方案，主要面向汽车、高端装备、无人运输等领域。公司的技术和产品完整覆盖智能驾驶的感知、决策、执行的全链条，应用算法、电子产品、核心计算平台、MaaS解决方案在内的全栈式交付能力。汽车电子产品多样化，软硬件能力兼备。公司是国内为数不多的拥有量产毫米波雷达、摄像头、控制器及控制算法的系统级及网关产品已实现规模化量产，2020年销量分别为34.24、83.66万套，未来智能网联产品有望进一步放量。28/31研发服务及解决方案业务与硬件配套协同发展。公司研发服法雷奥、安波福等国内外知名客户，收入稳定且可使公司较早参与到客户新产品的研发进程，与硬件配套业务形成协同效应。前瞻布局高级别智能驾驶技术，率先实现港口无人驾驶商业运营。公司智能驾驶业务已覆盖多个场景，包括港口智能内集卡、智能环卫车、园区物流、微公交等。港口智能驾驶作为公司重点突破场景，已去掉安全员，并率先实现MaaS完整方案，成为国内第一家实现港口L4无人驾驶商业运营的企业。5执行层：国产替代提升—底盘域集成底盘域集中趋势，执行单元国产替代加速电动智能化背景下，制动+转向实现方式多样。在电动智能化背景下，通过线控化，整车的制动和转向功能可以通过多途径进行实现。如达到目标减速度，可以通过驾驶员主动制动、ESC主动建压、EPB、电机动能回收共同实现；达到目标转向角，可以通过驾驶员主动转向、线控转向、ESC制动来共同实现。多系统集成成为趋势，推动国产化替代进程。所有的底盘线控系统的控制功能从分布式的ECU中进行上收，统一进行控制成为效率最高的方式，也是未来的演变趋势。为实现功能集成，需要寻找更加开源的供应商进行配合，这给了自主供应商国产化替代的机会。29/31后疫情时代供应链安全得到重视，国产化替代进程进一步加速。受本次东南亚疫情影响，博