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西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日索引内容目录一、汽车电子电气架构正向集中式发展 .41.1 汽车电子电气(EE)架构集中化是必然趋势 .41.2 目前域集中式架构已形成行业共识 .51.3 “中央集成+区控制器”架构是汽车行业未来 5 年研发重点 .6二、EE 架构变革推动域控制器市场快速增长.82.1 域控制器技术关键是硬件强大的计算能力与软件的标准化支持.82.2 硬件:SoC 芯片代替 MCU 芯片实现强大算力 .92.3 软件:SOA 软件架构实现软硬件解耦及软件标准化 .102.4 预计域控制器市场规模 2030 年达 1500 亿美元 .12三、自动驾驶域控制器是智能汽车核心部件.133.1 AI 芯片量产是自动驾驶域控制器实现功能的关键.143.2 竞争格局:整车企业、科技公司、Tier1 三方玩家各显身手 .153.3 行业趋势:多方合作研发是必然趋势 .17四、智能座舱域控制器提供座舱的软硬件支持 .184.1 “一芯多屏”是目前智能座舱域控制器发展共识.194.2 竞争格局:核心 Tier1 起到关键桥梁作用 .214.3 行业趋势:提供全套座舱方案的 Tier1 有望获得优势地位.23五、投资建议.23六、风险提示.24图表目录图 1:传统分布式电子电气架构.4图 2:域集中式架构基本理念.5图 3:汽车电子电气架构演变路径 .5图 4:各功能域包含的控制模块.6图 5:特斯拉“中央集成+区控制器”架构.6图 6:安波福 SVA架构 .6图 7:丰田“中央+区域控制器”架构 .7图 8:沃尔沃“中央+区域控制器”架构.7图 9:大众汽车 MEB 的 E3 架构 .7图 10:华为 CCA架构 .7图 11:长城汽车 GEEP4.0架构.8图 12:域控制器软硬件架构 .92 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 13:自动驾驶级别对应芯片算力呈指数级增长 .9图 14:GPU/FPGA/ASIC等与 CPU封装组成 SoC芯片.9图 15:软件架构变革促进软硬件解耦.10图 16:国内新能源汽车渗透率不断提升.13图 17:国内智能网联汽车产业规模 2020年达到 2556亿元 .13图 18:2030年全球自动驾驶+智能座舱控制器(ECU/DCU)市场规模预计达到 710亿美元 .13图 19:2025年中国自动驾驶域控制器出货量有望达 400万套.14图 20:英伟达芯片迭代路径 .15图 21:德赛西威自动驾驶域控制器发展规划.17图 22:东软睿驰新一代自动驾驶域控制器.17图 23:智能座舱正从 2.0向 3.0时代迈进.18图 24:2025年中国智能座舱域控制器出货量有望超 500万套.19图 25:英伟达 ORIN 芯片支持“一芯多屏” .20图 26:英伟达一芯多屏产品搭载于现代 GV60.20图 27:诺博 IN9.0 智能座舱域控制器应用场景 .22图 28:华阳座舱域控制器应用场景 .22表 1:AI 芯片类型比较.10表 2:各整车企业域控制器软件架构特点 .11表 3:主机厂加紧布局“中央集成+区控制器”架构 .12表 4:主流 AI 芯片性能对比 .14表 5:国内外主流 Tier1 自动驾驶域控制器方案 .16表 6:国内科技公司以软件开发优势切入域控制器供应链.17表 7:高通与国内多个主流车企都有生态合作.20表 8:外资 Tier1 均有智能座舱域控制器布局.21表 9:自主 Tier1 在智能座舱域控制器领域快速渗透 .22表 10:可提供全套解决方案的国内外座舱 Tier1 .23表 11:重点公司盈利预测及评级.243 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日一、汽车电子电气架构正向集中式发展1.1 汽车电子电气(EE)架构集中化是必然趋势分布式 ECU 网络是传统汽车重要组成部分。1980 年代随着 IT 技术的起步和兴起,汽车电子化迅猛发展,电控单元(ECU)逐渐成为汽车的重要组成部分。ECU 最早应用控制发动机工作,之后逐渐占领了整个汽车,从防抱死制动系统、4 轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,到现在逐渐延伸到了车身各类安全、网络、娱乐、传感控制系统等。ECU 大多数是连接至一个或多个系统总线的网络节点,最后由控制器区域网络(CAN)、局域互联网络(LIN)和 FlexRay 等与其连接的各种总线系统构成了汽车中的分布式网络。图 1:传统分布式电子电气架构资料来源:博世官网、西部证券研发中心但急剧增加的 ECU 数量带来诸多弊端。目前随着自动驾驶、智能座舱等功能的发展,汽车装载的 ECU 数量急速增加。90 年代初,平均一辆汽车上 ECU 个数不足 10 个,而现在一辆车上的 ECU 数量可超过 100 个,部分高端汽车的 ECU 数量甚至超过 300 个。大量的 ECU 带来诸多弊端:组成的车载网络规模庞大,使线束成为全车第二重部件,总线长度突破 6km,大大增加制造成本与能耗,也造成算力的冗余浪费;不同的 ECU 采用不同的嵌入式 OS 和应用程序 Firmware,由不同 Tier1 提供,无论是汽车功能的开发还是后期的维护升级,车企均需要和这些供应商分别沟通协作,过程繁琐,汽车开发周期也因此拉长,人力物力成本随之增长;软硬件强耦合,语言和编程风格迥异,功能更新需同步升级软硬件,导致没法统一维护和 OTA 升级;另外在愈发复杂的线路中保证数据处理以及网络安全将成为难题。域集中式架构是行业公认的汽车 EE 架构变革方案。为解决 ECU 数量快速增加的弊端,行业共识是建立以域为单位的集成化架构,将分散的 ECU 集成为运算能力更强的域控制器(DCU),利用处理能力强大的主控芯片(多核 CPU/GPU)相对集中的控制域内原本归属各个 ECU 的大部分功能。各个域内部的系统互联仍可使用现如今十分常用的 CAN 和FlexRay 通信总线。而不同域之间的通讯,则需要由更高传输性能的以太网作为主干网络承担信息交换任务。4 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 2:域集中式架构基本理念资料来源:博世官网,西部证券研发中心“中央集成+区控制器”架构将是长期趋势。为进一步提升性能,满足协同执行又减少成本,跨域融合集中化方案应运而生,即将两个或者多个集成型域控制器合并为一个域控制器。比如动力域和底盘域的合并、车身域与智能座舱域的合并,座舱域和自动驾驶域再集成至同一控制器硬件,达到部分程度的中央域控。随着高级别的自动驾驶的普及,需要更高的信号传输效率,强大的中央控制器将发挥更大的作用,车中只有一个中央计算平台,区域控制器受中央计算平台统一管理,汽车将成为一部移动的超级计算机兼数据中心。远期形态或为车-云互通模式。当云端得到充分发展后,车端与 5G、边缘计算和云计算技术融合,达到真正的软硬结合、数据驱动,又可形成“车-云计算”的云端互通模式。图 3:汽车电子电气架构演变路径资料来源:意法半导体官网,博世官网,西部证券研发中心1.2 目前域集中式架构已形成行业共识目前大多数整车厂处于分布式向域集中式架构发展的路上。虽然不同整车厂或 Tier1 有自己的域划分方法,但基于功能域的划分理念大同小异,即相同功能属性的 ECU 归于同一个域,充分发挥新技术优势,同时满足传统汽车技术规范和基本安全要求,目前具有较强的普适性。目前行业普遍认可博世的经典五域划分:动力域(安全)、底盘域(车辆运动)、5 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日座舱域/智能信息域(娱乐信息)、自动驾驶域(辅助驾驶)和车身域(车身电子)。图 4:各功能域包含的控制模块电驱系统动力总成电机电控减速器加热器电驱桥整车控制器胎压监测系统车内传感电控系统变压器车载充电机主动悬挂控制系车辆制动稳定性控制电子制动助力器电动助力转向电机控制统底盘安全电动停车助力器安全气囊系统车身控制模块底盘域控制前车灯模块功率分配箱雨刮器无钥匙启动系统车顶控制模块座椅控制模块智能门控模块车身控制空调控制系统后视镜模块智能车窗升降器自动驾驶毫米波雷达惯性导航GPS摄像头激光雷达副驾驶信息娱乐座舱控制集成液晶仪表中控多媒体资料来源:瑞萨官网,英飞凌官网,西部证券研发中心1.3 “中央集成+区控制器”架构是汽车行业未来5年研发重点“中央集成+区控制器”架构集中度更高,可以有效减少控制器和线束的数量,促使汽车的软硬件进一步解耦,成本持续下降。特斯拉引领基于车身区域集成的架构。特斯拉 Model S 的电子电气架构是按明显的功能域进行集成,到 2017 年 Model 3 发布时则根据车身区域分为了三大部分:中央计算模块(CCM)、左车身控制模块(BCM LH)和右车身控制模块(BCM RH) ,其中中央计算模块整合了自动驾驶域、信息娱乐系统域和通信系统域,左车身和右车身控制模块分别整合了车身与便利域、底盘与安全域和动力总成域。目前这一思路有安波福、丰田等企业跟进,如安波福的 SVA 架构及丰田的中央+区域解决方案也采用类似的区域划分思路。图 5:特斯拉“中央集成+区控制器”架构图 6:安波福 SVA架构资料来源:特斯拉官网,西部证券研发中心资料来源:安波福官网,西部证券研发中心6 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 7:丰田“中央+区域控制器”架构图 8:沃尔沃“中央+区域控制器”架构资料来源:丰田官网,西部证券研发中心资料来源:沃尔沃官网,西部证券研发中心其他企业则更多采用功能域集成的架构。如大众 MEB 平台推出的 E3 电子电气架构,不像是特斯拉那样根据左中右位置划分,而是根据功能集中划分为三域,即车辆控制域(ICAS1)、智能驾驶域(ICAS2)和智能座舱域(ICAS3)。其中中央计算平台整合车身、网关、空调、EV、动力底盘、ADAS 功能。华为也推出了类似的 CCA 架构,包括 MDC智能驾驶平台、CDC智能座舱平台和 VDC整车控制平台。长城将于2022年推出 GEEP 4.0,也将达到准中央式架构,包括三个计算平台:中央计算、智能座舱、自动驾驶平台,计划在 2022 年推出。图 9:大众汽车 MEB 的 E3 架构图 10:华为 CCA架构资料来源:大众汽车官网,西部证券研发中心资料来源:华为公司官网,西部证券研发中心7 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 11:长城汽车 GEEP4.0架构资料来源:长城汽车公告,西部证券研发中心二、EE架构变革推动域控制器市场快速增长域控制器是集中式架构的核心。集中式 EE 架构将分散的 ECU 集成为运算能力更强的域控制器(DCU),域内大部分功能将由域控制器控制实现。域控制器利用处理能力强大的主控芯片(多核 CPU/GPU)计算,通过系统软件(操作系统、中间件)和应用算法实现对域内功能的集中控制。2.1 域控制器技术关键是硬件强大的计算能力与软件的标准化支持1)主控芯片提供强大的硬件计算能力。通过多核 CPU/GPU,可获得强大的硬件计算能力,使得更多核心功能集中在域控制器内,系统功能集成度大大提高,这样对于功能感知与执行硬件要求降低。2)系统软件(操作系统、中间件)提供标准化开发平台。操作系统主要负责对硬件资源进行合理调配,以保证各项功能的有序进行,并提供丰富的标准化软件接口支持,支撑上层的应用算法。3)大量的应用算法提供更多功能体验。更灵活的整车 OTA 可带来应用算法的不断增加更新,使车企有能力为用户提供不断迭代升级的功能体验。8 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 12:域控制器软硬件架构资料来源:中国软件评测中心,西部证券研发中心2.2 硬件:SoC芯片代替MCU芯片实现强大算力SoC 芯片可更好提供汽车智能化所需的算力。在 ECU 时代核心是 MCU 芯片,进入 DCU时代汽车智能化程度大幅增加,运算处理复杂度呈指数级增加,如 L4 级以上自动驾驶所需算力或将超过 700TOPS,且整车厂在智能化功能开发过程中,往往先预埋高性能硬件,通过算法软件实现功能更新,需要 DCU 主控芯片有更强的多核、更大的计算能力。不同于以 CPU 为主的 MCU 芯片,SoC 芯片集成了 CPU、AI 芯片(GPU、FPGA、ASIC) 、深度学习加速单元(NPU)等多个模块,SoC 芯片算力主要来自于 AI 芯片。其中以图像运算为主的 GPU 相比 CPU 拥有明显更多的计算单元,帮助 SoC 芯片获得比 MCU 明显更强的算力优势,因此 DCU 采用 SoC 芯片成为主流趋势。图 13:自动驾驶级别对应芯片算力呈指数级增长图 14:GPU/FPGA/ASIC等与 CPU封装组成 SoC芯片资料来源:高通公司公告,西部证券研发中心资料来源:中国软件评测中心,西部证券研发中心9 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日目前 SoC 芯片中 GPU 为主力,ASIC 有望在软件算法成熟稳定后成为主流。GPU 运算优势明显,且在消费电子领域多年应用,通用性强,开发难度相对较低,因此在目前及未来一段时间都将占据主流地位。为弥补 GPU成本高、功耗大的劣势,又引入定制化的 FPGA芯片和 ASIC 芯片。FPGA 是半定制型芯片,相比 GPU 有明显的性能和能耗优势,但量产成本高;ASIC 是定制化芯片,需要定制化的研发,设计研发周期较长、资金需求较大,在当前技术路线尚不明确情况下大规模流片的性价比不高,因此目前二者在 AI 芯片中均是补充作用。未来当软件算法技术路线大部分标准化后,高性能、功耗低、量产成本低的ASIC 将对 GPU 形成替代作用,成为主流 AI 芯片。FPGA 结合能耗和功能可修改优势,对 GPU 和 ASIC 将形成长期补充作用,保持一定市场份额。表 1:AI 芯片类型比较GPUFPGAASIC定制化不好低定制化程度灵活性通用型半定制化好好成本高较高编程语言/架构CUDA、OpenCL 等Verilog/VHDL 等硬件描述语言、OpenCL、 /HLS功耗大较大小主要优点主要缺点峰值计算能力强、产品成熟效率不高、不可编辑、功耗高平均性能较高、功耗较低、灵活性强平均性能很强、功耗很低、体积小量产单价高、峰值计算能力较低、编程语言 前期投入成本高、不可编辑、研发时间长、难度大 技术风险大资料来源:赛迪公司报告,西部证券研发中心2.3 软件:SOA软件架构实现软硬件解耦及软件标准化通过 SOA 架构促进软硬件解耦和软件接口标准化。早期的车内嵌入式软件没有统一标准,基础软件和应用软件强耦合,不具可移植性。AUTOSAR Classic 的应用,对嵌入式基础软件的接口进行标准化,让应用开发者基于统一的基础软件接口进行应用开发。目前采用SOA(Service Oriented Architecture)软件服务架构的应用打通了车内的电子电气架构的壁垒,进一步对嵌入式应用软件的接口(即服务接口)进行了标准化,让 APP 开发者基于统一基础服务接口进行应用的迭代开发,隐藏了不同车型配置下应用软件的差异,真正做到了整车级软件接口的标准和开放。汽车行业未来有望复制 PC 和智能手机的“底层硬件、中间层操作系统、上层应用程序”的软件分工模式,上层应用开发者可专注于应用开发,无须关注底层硬件架构。图 15:软件架构变革促进软硬件解耦资料来源:联合电子官网,西部证券研发中心10 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日整车企业将系统软件作为发展重点。目前汽车软硬件解耦处于发展初期,而系统软件(操作系统和中间件)是实现 SOA 架构的底层软件组件,整车企业纷纷将操作软件和中间件作为发展重点,致力于定义更统一的中间件通信和服务,以降低开发成本和系统复杂度。主机厂大多在 Linux、QNX 和其他 RTOS 等内核基础上形成支持应用开发的操作系统,如Tesla.OS、大众 VW.OS、戴姆勒 MB.OS、 BMW-OS、丰田 Arene 等。而系统软件操作协议从 Autosar Classic 向 Adaptive Autosar 转变。表 2:各整车企业域控制器软件架构特点车企软件架构通信架构特点操作系统操作系统、中间件、应用软件自主开发,基于 Linux系统自建分层、模块化基础软件平台Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR 混合的 SOA 架构特斯拉采用以太网+CAN自研 Version(基于 Linux)VW OS 系统,兼容 Linux/QNX 内大众宝马E3 架构骨干网采用以太网核Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR 混合的 SOA 架构BMW-OS(基于 Android),iDrive(QNX)千兆以太网、UWB 超宽带技术基于英伟达 DRIVE AGX Orin 计算平台,支持 FOTA和 SOTA,2024 年开始基于英伟达 Nvidia Ampere 超级计算架构目前是 MBUX 系统,计划于 2024年推出 MB.OS 操作系统奔驰/Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR 混合的 SOA 架 最大程度减少线束长度,降低线束设计复/丰田通用构杂度,减重降本,提高产线自动化Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR 混合的 SOA 架整车 OTA构将一些硬件的通信方式转变成以太网源自服务,抽象化的解耦,改变了分配的结构;采用独立网关整车软件平台是混合体,中央计算平台采用异构 SOC,分层式软件架构,软硬件分离,支持 FOTA 和 SOTA长城基于上汽零束 SOA 软件开发平台,有标准化的服务接/上汽红旗口,最终旨在构建类似于智能手机上 IOS/安卓的开发 基于以太网平台引入 SOA 理念,设计开发整车级的分层软件架构线束长度减少 50%以上/东 风 岚 2022年推出自主SOA架构,配置中央计算平台和SOA 支持 5G 和千兆以太网通信,OTA 升级等图软件架构,支持 5G 技术和整车 OTA待时间较短,后续的网络续费成本较高主干网络已经可以实现以太网+CANFDSOA 架构(过渡阶段),形成三层交互的整车软件架 的数据,中央处理器与另外几个域控基本小鹏小鹏 Xmart OS(基于 Android)蔚来 NIO OS(基于 Android)构形态,其中包含车身功能层、应用层、交互层是以以太网交互为主,CANFD 为辅的方式自研软件部分,根据功能的需求来寻找合适的硬件合蔚来蔚来 ES8 搭载千兆以太网作伙伴。支持 FOTA 和 SOTALi OS(基于 Linux 的内核打造实时操作系统)理想哪吒威马/基于 SOA 架构以以太网为主干/应用 SOA 平台,上线了自定义编程功能(威马快捷),自定义场景超 100 个,手机端和车机端同步百度 Apollo(Ubuntu Linux 操作系统与 Apollo 内核相结合的成果)百兆宽带级以太网资料来源:各企业公告,公开资料整理,西部证券研发中心11 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日2.4 预计域控制器市场规模2030年达1500亿美元域控制器的快速发展首先取决于整车 EE 架构的更新速度,其次受益于智能汽车的快速发展。整车 EE 架构升级可以推动所有域控制器渗透率提升,而高级别自动驾驶功能和智能座舱功能的需求提升,可以推动主机厂对部分区域电子电气架构进行升级从而适应自动驾驶域控制器和智能座舱域控制器的需求。整车企业加速布局新一代 EE 架构。不论是功能域集成还是区域集成,“中央集成+区控制器”架构已成趋势,国内外主流整车企业都在积极进行架构布局,新一代架构的量产车型集中在 2021-2022 年推出。表 3:主机厂加紧布局“中央集成+区控制器”架构车企EE架构名称包含的域控制器量产车型及时间中央计算+基于区域划分域控制器(前车身控制器、左车身控制器、右车身控制器、辅助驾驶及娱乐控制模块)车内应用服务域、自动驾驶域、座舱域中央集中+区控制器,采用英特尔的至强服务器 CPU+3 颗 EyeQ5 共同组成一个中央计算平台特斯拉大众Model3 架构MEB 架构Model 3(2017)大众 ID.3(2021)iX(2021 第四季度)宝马中央计算平台架构动力总成域控制器、自动驾驶域控制器、座舱域控制器、车身域控制器、通信域控制器奔驰EVA2024 年下一代车型丰田通用TNGA 架构Global B中央集中+区域的架构方案/中央集中+区域的架构方案凯迪拉克 Lyriq(2022)GEEP 3.0 架构GEEP 4.0 架构SEA 架构具备 5G+影音域、驾驶辅助域、新能源域、车身域、驾控域五大域控制中 WEY 摩卡(GEEP 3.5 架构)长城吉利极氪心,未来实现中央计算平台(2021)智能座舱域、自动驾驶域和车身控制域/三个功能域,分别为座舱(包括娱乐系统、空调、座椅等)、运动和能量(底盘、动力等)以及自动驾驶,由各自的高算力 ECU 进行控制。中央域是大脑,还有自动驾驶域、座舱域和通讯域三域智能座舱域、自动驾驶域和车身控制域SEA、GEEA2.0/上汽零束红旗中央集中式架构FEEA3.0 架构计划 2022 年量产搭载红旗 EV-Concept(2023)岚图第三款车(2022 年底)东风岚图ESSA 智能电动架构四个区域控制器+中央控制器基于 SEPA 平台架构的控制器 100%联网,包括自动驾驶域(XPU)、座舱域控制,整车控制器将在下一代产品中整合到某域控制器中智能驾驶/智能座舱域小鹏SEPA 架构P5(2021)蔚来理想哪吒威马/蔚来 ES6、ES8、EC6、ET72022 年推出五大功能域分为四大车身域控制器、动力域控制器以及 AI 域控制器五大功能域EP40(2022 年下半年)W6(2021 年已量产)资料来源:各企业公告,公开资料整理,西部证券研发中心智能电动汽车在快速发展。近年来智能电动车表现强劲,逐渐重塑整个汽车产业链,2020年智能汽车市场的产业规模达到 2556 亿元,同比增长 223%。12 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 16:国内新能源汽车渗透率不断提升图 17:国内智能网联汽车产业规模 2020年达到 2556亿元1606%5%4%3%2%1%0%新能源汽车销量(万辆)140新能源汽车渗透率(右轴)1201008060402002014 2015 2016 2017 2018 2019 2020资料来源:中汽协、西部证券研发中心资料来源:iResearch,西部证券研发中心域控制器市场规模将持续增长,其中自动驾驶+智能座舱域是发展主力。动力域控制器、底盘域控制器基本继承了原来车辆的动力控制、底盘控制功能,与整车的驾驶安全直接相关,对模块功能安全要求等级高,且无明显新增功能,发展较为平稳。车身域功能有望融合进智能座舱域,成为人车互动的一部分。新技术的渗透在智能座舱域和自动驾驶域体现得最为明显,集中了经济价值和附加功能,可以带给用户更优质的体验,无论是主机厂还是 Tier1 都将率先围绕这两个市场展开布局。根据麦肯锡预测,全球域控制器(ECU/DCU)市场规模在 2025/2030 年有望达到 1290/1560 亿美元,其中自动驾驶+智能座舱域控制器,2025/2030 年市场规模有望达到 520/710 亿美元,约占汽车域控制器总市场的 40%/46%。图 18:2030年全球自动驾驶+智能座舱控制器(ECU/DCU)市场规模预计达到 710亿美元底盘车身动力自动驾驶+智能座舱800700600500400300200100020202025E2030E资料来源:麦肯锡,西部证券研发中心三、自动驾驶域控制器是智能汽车核心部件自动驾驶域是智能汽车发展的首要功能,其中域控制器是核心部件。自动驾驶域作为最复杂的架构,如果做好了也更利于推动其他域控制单元的发展。自动驾驶域控制器能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制的能力,通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备,完成的功能包含图像识别、数据处理等。13 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日自动驾驶域控制器 2025 年国内市场空间有望达 400 亿元。现阶段自动驾驶域控制器主要受特斯拉、蔚来、小鹏等新势力车型拉动,受供需及政策推动,未来主流车企均将大规模搭载。综合佐思汽研、盖世汽车的测算,预计到 2025 年,中国乘用车自动驾驶域控制器年出货量将达到 400 万套,乘用车前装自动驾驶域控制器渗透率将超过 14%。若每辆车适配的自动驾驶域控制器售价在 1 万元,则市场空间将有 400 亿元。图 19:2025年中国自动驾驶域控制器出货量有望达 400万套出货量(万套)乘用车渗透率%4504003503002502001501005016.0%14.0%12.0%10.0%8.0%6.0%4.0%2.0%00.0%202020212022202320242025资料来源:盖世汽车,佐思汽研,西部证券研发中心3.1 AI芯片量产是自动驾驶域控制器实现功能的关键目前自动驾驶AI芯片市场能实现大规模量产的厂商主力有英伟达、Mobileye和特斯拉(自研 FSD)等,高通正在加速推进,国内华为、地平线和黑芝麻等公司尚在起步阶段。表 4:主流 AI 芯片性能对比名称英伟达 Xavier英伟达 OrinTESLA FSDMobileye EyeQ5华为昇腾 910地平线征程 5黑芝麻华山二号A1000 ProASIC种类GPUGPUFPGA72TOPS60 亿ASIC24TOPS/ASIC256TOPS/ASIC128TOPS/单芯片算力 30TOPS254 TOPS170 亿75W106TOPS/晶体管数功耗70 亿30W36W10W7nm350W7nm30W25W制程16nm7nm14nm12nm16nm资料来源:各公司公告,公开资料整理,西部证券研发中心英伟达占据先发优势,目前是车企主要芯片供应商。英伟达进入自动驾驶市场较早,且技术路径激进,Xavier 芯片、Orin 芯片都是同时期市场上算力最高的量产芯片。2021 年 4月英伟达又发布了下一代芯片 Atlan,单芯片算力达 1000TOPS,预计 2023 年向开发者提供样品,2025 年大量装车,高算力助力英伟达在 L3 及以上等级的自动驾驶具备明显优势。另外此前英伟达的低能效比被认为是短板,2022 年即将量产推出的 DRIVE AGX Orin解决方案能效比已经达到了 2.7,我们预计 Orin 芯片的推出和 Drive AGX Orin 软件平台的配合,将奠定英伟达在 L3 级以上市场的先发优势。14 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 20:英伟达芯片迭代路径资料来源:英伟达官网、西部证券研发中心高通有望借助座舱领导地位异军突起。2020 年 CES 大会上发布自动驾驶平台“骁龙 Ride” ,入局智能汽车领域,骁龙 Ride SoC 搭载第六代高通 Kryo CPU 与第六代 Adreno GPU,算力达 700-760TOPS,支持 L1/L2 级 ADAS 及 L2+功能,如自动公路驾驶,自助停车等;L4/L5 全自动驾驶,用于城市自动驾驶,出租车和机器人物流等。高通是智能座舱域的领导者,通过座舱域和众多主机厂形成了合作关系,有助于自动驾驶方案的推广。Mobileye EyeQ 封闭式方案弊端显露,转向开放。Mobileye 对外提供摄像头+芯片+基础软件+应用算法的一体式解决方案,多是黑盒子模式,对于刚起步或技术能力不足的车企来说可以缩减成本,加速车型成型并实现量产。但软件算法是车企自动驾驶的核心能力,主流车企需要掌握软件开发能力,黑盒子模式不再是优选,为此 Mobileye 自 2020 年提供开放版 EyeQ5 芯片,可执行第三方的程序代码,支持车企自行编译程序。同时,英特尔目前正全力支持 EyeQ5 新芯片的工具链开发。华为具备软硬件集成能力,是自动驾驶域控重要力量。华为具备 MDC 计算平台+AOS 智能驾驶操作系统,MDC 计算平台全栈布局单车智能所有软硬件,且 AI 芯片全部自研,平台包括 MDC210、 MDC300、 MDC600 和 MDC610,算力范围从 48TOPS 到 160TOPS,可以实现 L2-L4 的全场景覆盖。地平线征程芯片与多家车企合作。2021 年地平线发布面向 L3 级以上自动驾驶的征程 5芯片,采用 16nm 工艺,单颗芯片最高算力可达 128TOPS,且功耗只有 30W,延迟仅有60ms,可支持 16 路摄像头视频输入。目前已知将搭载征程 5 芯片的车型有全新哈弗 H9、荣威新款 RX5 以及一汽红旗、理想汽车的多款车型。黑芝麻也实现芯片突破。黑芝麻目前最先进的芯片是华山二号 A1000 Pro,采 用 16nm 工艺,基于 16 核 Arm v8 CPU 构建异构多核架构,支持 16 路高清摄像头输入,且功耗只有25W。预计在 2021 年底提供工程样片和开发平台。3.2 竞争格局:整车企业、科技公司、Tier1三方玩家各显身手目前自动驾驶域控制器玩家大致分为三类:整车企业、科技公司、Tier1。一、少数领先车企实现自动驾驶域控制器自研。域控制器集中式 EE 架构的核心部件,整车企业掌握主导权的动机强烈。如特斯拉自研中央计算机 CCM+区域车身控制模块(BCM)15 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日的架构,至少领先传统车企 5 年。但短期内能够实现全部自研仍是少数,如大众 ID.3 软件系统问题导致多次迟延交付。大多数整车企业仍将依赖 Tier1 厂商及科技公司。二、具备域控制器软硬件全栈能力的 Tier1 有望取得领先。对于传统 Tier1 来说,部分域控制器软件功能开发权被主机厂收回是大势所趋,因此传统 Tier1 迫切需要转型寻求新的出路,避免沦为硬件代工商。目前来看,具备“硬件+底层软件+中间件+应用软件算法+系统集成”的软硬件全栈技术能力,是抢占下一个市场份额制高点的关键所在,典型 Tier1代表有博世、安波福、华为、德赛西威、东软睿驰、均胜电子等。1. 外资主流 Tier1 自动驾驶域控制器方案布局多年。目前外资 Tier1 巨头基本都已布局自动驾驶域控制器,代表产品包括伟世通 DriveCore、博 世 DASy、大陆集团 ADCU、采埃孚 ProAI、Veoneer Zeus、麦格纳 MAX4、安波福 CSLP 等。其中博世与英伟达合作开发的 DASy 2.0, 支 持 L2 级高速公路辅助(HWA) 及 L3 级交通拥堵引导(TJP)功能;安波福逐渐将域控制器升级为融合了道路规划、定位、认知等算法的软件平台,也就是被外界所熟知的 CSLP 平台。2. 国内 Tier1 以芯片大算力寻求差异化突破。1)德赛西威绑定英伟达,为小鹏 P7 提供自动驾驶域控制器 IPU03,其 2020 年出货量超过一万台,已实现规模化量产。基于英伟达 ORIN 计算平台的 IPU04 也已量产,算力达 254TOPS,计划 2022 年在理想汽车车型搭载,作为英伟达全球六大合作伙伴之一,德赛西威已占据了核心卡位优势。2)东软睿驰于 2021 年 7 月发布新一代自动驾驶中央计算平台,采用 4 颗地平线征程 5 芯片,算力预计可超 500TOPS,支持多路激光雷达、16 路高清摄像头、毫米波雷达、超声波雷达接入,可实现整车 360的感知冗余,支持 L3/L4 级别自动驾驶功能。3)均胜电子旗下均联智行与黑芝麻科技签署了自动驾驶域控制器开发协议,计划于 2023 年量产自动驾驶域控制器。4)经纬恒润则基于 Mobileye EyeQ4 视觉感知方案以及英飞凌 AURIX 计算平台研发自动驾驶域控制器,可实现在高速公路及城市快速路场景自动行驶,2020 年为一汽红旗 E-HS9 配套。表 5:国内外主流 Tier1 自动驾驶域控制器方案企业名称自动驾驶域控制器名称 芯片供应商核心芯片AI算力 TOPS搭载车型奇瑞上市日期芯片可灵活搭载,实现采埃孚采睿星 ProAI英伟达、赛灵思20-10002024EL1-L5 级不同算力需求英伟达 GPU+Xeon 处理博世博世 DASy 2.0英伟达最高 300预计 2022 年量产2022E2020器安波福CSLPMobileye/奥迪、现代、通用Stellantis、Jeep、奔驰、沃尔沃、维宁尔维宁尔 Zeus英伟达Xavier30本田、斯巴鲁、吉利,大多是 L2 2018级辅助驾驶 ADAS 计算大陆华为ADCU英伟达华为NVIDIA DRIVE Xavier一颗昇腾 SoC集成 CPU、NPU、ISP/20212021北汽极狐阿尔法 S HI 版,广汽、华为 MDC 810400长安德赛西威东软睿驰均胜电子经纬恒润德赛西威 IPU04英伟达地平线黑芝麻英飞凌英伟达 Orin110-254理想汽车、小鹏汽车/2022E2022E2023E2020新一代计算平台4 颗地平线征程 5/500+/预计 2023 年量产红旗 E-HS9、吉利、英飞凌 AURIX资料来源:各企业公告,公开资料整理、西部证券研发中心16 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日图 21:德赛西威自动驾驶域控制器发展规划图 22:东软睿驰新一代自动驾驶域控制器资料来源:德赛西威官网,西部证券研发中心资料来源:东软睿驰官网,西部证券研发中心科技公司以软件开发优势切入域控制器供应链。科技公司及自动驾驶初创企业大多在自动驾驶软件领域研发多年,应用算法开发、芯片适配应用是其强项。基于自动驾驶功能开发及商业化落地的需求,优秀的初创公司正寻求进入传统 Tier1 把持的硬件设计、制造环节,直接打造域控制器成品,与整车企业接触合作。其中百度自动驾驶域控制器已发展到第三代“三鲜”平台,算力升级至 508TOPS,支持停车场自主泊车(PAVP)以及领航辅助驾驶功能(ANP)。创时智驾脱胎于 TTTech 与联创汽车电子,结合二者硬件设计、生产的优势,基于英伟达 Orin 将推出 iECU 3.0 域控制器,算力达 500TOPS。福瑞泰克则基于成熟的 L2 系统,设计了模块化、可裁剪、可扩展的软硬件一体化技术架构,包括 ADC20、ADC25、ADC30 域控制器,为主机厂提供灵活配置的自动驾驶系统。其他如大疆、智行者、布谷鸟、宏景智驾、超星未来、踏歌智行、大轩科技等初创企业也都积极参与自动驾驶域控制器的研发和推广应用。表 6:国内科技公司以软件开发优势切入域控制器供应链AI算力TOPS508500/上市日期企业名称 自动驾驶域控制器名称芯片供应商核心芯片搭载车型百度创时智驾福瑞泰克大疆百度三鲜英伟达英伟达/单、双 Orin-X+TC399双 Orin-X+TC397/荣威、上汽 R、智己等吉利、长安、奇瑞、宝能/2023E2022E2021创时智驾 iECU 3.0ADC20、25、30大疆 D130/D130+智行者 BrainBox布谷鸟 AWU401高通、英特尔英伟达英伟达赛灵思地平线英伟达/100642022E2021智行者布谷鸟Xavier 双模块处理器NVIDIA Jetson AGX Xavier 模组赛灵思车规级芯片地平线征程 3自主厂商324 家主机厂2020宏景智驾超星未来踏歌智行大轩科技双子星 Gemini超星未来 NOVA30P踏歌智行 睿控-M/67理想汽车、江淮汽车20212021202020212*Xavier+ZU11+TC397车型未知,但进入样机阶段包钢集团、国家电投、中环协力、北方股份矿用车英伟达Xavier,i.MX6Q双 TI TDA432德州仪器16-32车型未知,但进入样机阶段资料来源:各企业公告,公开资料整理、西部证券研发中心3.3 行业趋势:多方合作研发是必然趋势未来在自动驾驶域控制器领域,我们认为主机厂、芯片供应商、科技公司或 Tier1 三方合17 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日作研发是必然趋势,目前形成三种开发模式:1) 实力强的主机厂或科技公司软硬件全栈自研。芯片、操作系统、中间件、域控制器系统集成全部自己完成,例如特斯拉、华为。2) 三方发挥自身优势,各司其职。芯片供应商提供芯片方案,Tier1 或科技公司负责中间层以及硬件生产,整车厂负责自动驾驶软件部分,例如德赛西威 IPU04。对主机厂而言,芯片公司提供的方案大部分是黑匣子件,需要通过 Tier1 来逐步分层打开,才能在应用算法层做出差异化。芯片供应商需要找到有中间层开发经验,并且在自动驾驶领域有布局的 Tier 1。Tier 1 优势在于以合理的成本将产品生产出来并且加速产品落地,在负责中间层开发和设计的时候也可了解自动驾驶芯片的硬件架构、软件工具等资源,一些软件接口在其他项目上也可以复用。3) 布局滞后的主机厂更倾向选择 Tier1 的打包方案。Tier1 基于多年整车 ECU 开发经验,与芯片商有良好的合作,对芯片方案有更强的 Know-how,研发的域控制器可快速上车适配,如德国大陆集团 ADCU、采埃孚 ProAI、麦格纳 MAX4 等。四、智能座舱域控制器提供座舱的软硬件支持当前,智能座舱已经成为全球汽车产业的重要锚点,随着 5G 车联网、OTA、语音识别、DMS 等各类功能的加速渗透,座舱正朝向移动出行“第三生活空间”进阶。汽车座舱在逐步变得更智能、更主动。汽车在从交通工具向第三生活空间进化过程中,智能座舱作为衔接两大阶段的核心用户界面,是未来车企产品竞争力的核心差异化体现。座舱最初只是按键、触摸屏的简单组合,而当下国内主流车型座舱发展到以4G网络、SOTA、智能语音交互为标志的 2.0 时代。未来的智能化 3.0 时代则以人工智能和大数据驱动,基于语音、触觉、手势、视线追踪、情绪追踪等多模交互技术为标配,多模态交互融合、多屏联动等将成为新趋势。图 23:智能座舱正从 2.0向 3.0时代迈进资料来源:高工智能汽车,西部证券研发中心座舱功能的智能化、主动化,依赖座舱域控制器的硬件普及和算力支撑。智能座舱域控制18 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日器最初的作用为管理车内日益增多的显示屏及其信息排布展示,从车机触控屏,到液晶仪表+触控屏,再到如今高端车中前后排 7-8 块不同的显示屏。未来则不再局限于实现多屏互联,将逐步整合空调控制、HUD(抬头显示器)、后视镜、人机交互、DMS(驾驶员监测系统)、OMS(乘员监测系统),以及 T-BOX(车载监控系统)和 OBU(车载单元),在统一的软硬件平台上实现座舱电子功能。智能座舱域控制器 2025 年国内渗透率有望超 18%。智能座舱域控制器与手机开发及生态相似,产业链相对成熟,且成本相对可控,容易实现快速落地,且全球范围内 5G 网络的应用也将加快推动智能座舱功能进化,亟需域控制器的软硬件支持。我们认为智能座舱域控制器出货量增速将快于自动驾驶域控制器,据盖世汽车数据,预计到 2025 年智能座舱域控制器出货量超过 500 万套,乘用车前装智能座舱域控制器渗透率将超过 18%,五年年均复合增长率达 52%。图 24:2025年中国智能座舱域控制器出货量有望超 500万套出货量(万套)乘用车渗透率%600500400300200100020%18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%202020212022202320242025资料来源:盖世汽车,西部证券研发中心4.1 “一芯多屏”是目前智能座舱域控制器发展共识一芯多屏为智能座舱功能拓展的基础。同一芯片模组支持中控大屏、数字仪表、后座娱乐屏等设备,可减少 ECU 数量,避免多个芯片间的通信传输问题,同时降低成本。实现一芯多屏的难点在于芯片需要强大的处理能力以及复杂的软件操作系统,目前芯片厂商加速技术迭代,如高通 8155/8195 芯片最多支持 8 个传感器输出和 5 路显示屏;2021 年芯驰科技最新发布的智能座舱芯片 X9U,能够支持 10 个独立高清显示屏。目前智能座舱芯片市场能实现大规模量产的主要包括高通、英伟达,国内华为、地平线、芯驰科技等公司尚在起步阶段。高通率先采用 5nm 汽车芯片,是座舱域芯片领导者。高通第三代数字座舱平台搭载全球首款 7nm 工艺的 8155 芯片,是目前量产车可以选用的性能最强的座舱芯片,因此已有十多个品牌的车型宣布搭载。第四代骁龙汽车数字座舱平台于 2021 年 1 月发布,将采用全球第一款 5nm 汽车芯片及第 6 代高通 Kryo CPU、高通 Hexagon 处理器、多核高通 AI引擎、第 6 代高通 Adreno GPU 以及高通 Spectra ISP,性能媲美旗舰手机芯片骁龙 888,预计于 2022 年实现量产,已与 20 家主流车企达成合作意向,高通在座舱域的地位已经确立。19 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日表 7:高通与国内多个主流车企都有生态合作搭载时间品牌车型项目2022 年蔚来ET7第三代骁龙汽车数字座舱平台和骁龙 5G 平台第三代骁龙汽车数字座舱性能级平台搭载 915 C-V2X 芯片组2021 年长城汽车一汽红旗零跑汽车奇瑞捷途比亚迪WEY 摩卡E-HS9C112020 年 12 月2020 年 11 月2020 年 9 月2020 年 11 月2020 年 9 月2020 年 7 月2020 年 4 月2020 年第三代骁龙汽车数字座舱旗舰级平台第三代骁龙汽车数字座舱性能级平台第三代骁龙汽车数字座舱性能级平台第三代骁龙汽车数字座舱平台与骁龙汽车 5G 平台第三代骁龙汽车数字座舱性能级平台骁龙汽车 820a 平台X70 PLUSD1威马汽车广汽汽车小鹏汽车奥迪W6Aion LX91、G3A4L骁龙汽车 820a 平台2020 年领克汽车理想汽车5骁龙汽车 820a 平台2018 年 10 月ONE骁龙汽车 820a 平台资料来源:各企业公告,公开资料整理,西部证券研发中心英伟达借助自动驾驶开发经验异军突起。英伟达之前只是单纯地出售芯片,但目前除了针对自动驾驶的 DRIVE AV 全套协议栈,还有针对座舱的 DRIVE IX 全套协议栈,支持仪表显示、座舱娱乐、乘客交互和监控领域功能。英伟达一芯多屏产品实现上车,搭载于现代汽车 GV60 车型,实现一套计算硬件拖动仪表、中控、HUD 和两个电子倒车镜。英伟达另外也与奔驰、奥迪合作开发座舱域。图 25:英伟达 ORIN 芯片支持“一芯多屏”图 26:英伟达一芯多屏产品搭载于现代 GV60资料来源:英伟达官网,西部证券研发中心资料来源:现代汽车公告,西部证券研发中心地平线基于征程系列芯片提出座舱解决方案。2021 年上海车展,地平线提出基于征程 5芯片的车载智能交互解决方案,在统一芯片架构的基础上,能够基于车外路况和车内驾驶员状态融合判断主动介入,如疲劳提醒、高速匝道警示、吸烟模式等,实现车内场景感知和理解动态调整驾驶策略。华为主推麒麟芯片和鸿蒙 OS。华为座舱方案主要包括三部分鸿蒙 OS、鸿蒙车域生态和基于华为麒麟芯片平台的 CDC 智能硬件平台。现阶段华为座舱业务的重心是推广麒麟芯片和发展鸿蒙 OS 生态,由 Tier1 负责智能座舱中与操作系统适配的算法、软硬件架构设计、系统集成开发。芯驰科技芯片可支持 10 屏。2021 年上海车展,芯驰科技发布智能座舱芯片 X9U,CPU20 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日算力 100KDMIPS,AI 算力 1.2TOPS。可以支持语音、导航、娱乐、环视、DMS、OMS等座舱功能,支持多达 10 个独立全高清显示屏。4.2 竞争格局:核心Tier1起到关键桥梁作用Tier1 将扮演主机厂与科技公司中间商角色。相较于主机厂主导的传统座舱产业链,智能座舱产业链中主机厂、Tier1、科技/芯片公司跨界融合趋势明显。站在主机厂角度,一方面软件和系统开发能力欠缺,相比科技公司处于弱势地位,另一方面不希望将用户和车辆信息完全开放给科技公司(比如宝马放弃对车辆信息要求过多的 Android auto),而对于科技/芯片公司而言,车规级应用和硬件集成经验不足。因此双方需要 Tier1 作为中间商,根据主机厂需求提供定制操作系统、中间件,适配域控制器芯片、电子元器件等硬件,从而提供域控制器全套解决方案。外资 Tier1 均有智能座舱域控制器布局。外资 Tier1 代表产品包括伟世通 SmartCore、佛吉亚歌尔座舱域控制器、哈曼 Digital Cockpit 等。1)伟世通 2018 年就在奔驰 A 级上推出了 SmartCore 域控制器,2021 年第三代 SmartCore 域控制器搭载在吉利星越 L 上,首次采用第 3 代高通骁龙汽车数字座舱平台,整合车内多屏显示环境,实现了涵盖仪表信息、资讯交互、后排娱乐、信息安全以及车载信息系统的舱内联动。2)佛吉亚歌乐为红旗 H9配备了集成多个系统的座舱域控制器,将前后排硬件独立的各个子系统在软件层面进行统一,实现“五屏联动”(液晶仪表、中控屏、HUD、后排双屏)。3)三星哈曼则为北汽极狐 Arcfox T 车型提供了相关产品。表 8:外资 Tier1 均有智能座舱域控制器布局企业名称伟世通智能座舱域控制器名称基于高通第 3 代数字座舱平台的伟世通 SmartCore芯片供应商CPU算力(KDMIPS)搭载车型上市日期高通 8155 芯片105星越 L2021博世佛吉亚歌乐安波福Vehicle computer-generation S/高通 8155 芯片/通用,福特202120212021/10043一汽红旗、拜腾基于安波福 SVA 架构的 ICS 域控制器英特尔长城、奥迪、法拉利、沃尔沃三星哈曼哈曼 Digital Cockpit 2021英特尔/Arcfox T,Jeep GrandWagoneer,Jeep 新指南者2021资料来源:各公司公告,公开资料整理,西部证券研发中心自主 Tier1 在智能座舱域控制器领域快速渗透:德赛西威率先量产座舱域控制器。在智能座舱领域,德赛西威产品线布局完整,且率先量产域控制器。公司和 BlackBerry 合作推出一机双屏虚拟智能座舱域控制器。该域控制器采用了 QNX Hypervisor 和 QNX Neutrino 实时操作系统(RTOS),已应用于奇瑞和广汽的车型。诺博科技的座舱域控制器也投入量产。诺博基于高通 8155 芯片和 BlackBerry 实时操作系统打造的智能座舱域控制器 IN9.0 现已投入量产,软件采用虚拟化技术,单颗芯片支持多操作系统,可集成多个电子部件模块如仪表、中控娱乐、副驾屏、抬头显示器、座椅空调控制、DMS、360 环视等,最大可支持 6 块屏幕显示。IN9.0 已被应用于 10 月底上市的哈弗 H6S。华阳集团已定点多个座舱域控制器项目。华阳集团在 21 年上海车展推出“一芯多屏”座舱域控制器,通过虚拟化技术将不同操作系统和安全级别的功能融合到一个平台上,实现21 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日仪表、信息娱乐、副驾屏、AR-HUD 等多屏互联及跨屏显示。公司公告已定点多个车企的座舱域控制器项目。博泰、东软睿驰将推出基于高通芯片的座舱域控制器。2021 年博泰基于恩智浦芯片的智能座舱方案量产搭载东风岚图 FREE 已上市,一机三屏(仪表、中控、副驾),支持多屏交互、多模交互(手势+语音)等多种生态闭环服务,且博泰正在研发基于高通 8155 芯片的智能座舱域控制器方案。2019 年东软睿驰基于英特尔车载计算方案以及 hypervisor虚拟化技术,已实现一机双系统多屏功能配置,在红旗多款车型实现量产。目前,东软主推智能座舱平台化产品线,高端平台基于高通 8155/6155 高性能芯片座舱域控制器,即将进入量产阶段。中科创达推出座舱域方案可兼容多个芯片供应商。2021 年公司推出 E-Cockpit 4.5 座舱域控制器,可适配高通、瑞萨、恩智浦三个主流芯片平台,支持一芯多屏(仪表、中控、副屏、空调座椅屏)多系统(Android、Linux、QNX、INTEGRITY)。中科创达还可提供定制的包括汽车娱乐系统、智能仪表盘、集成驾驶舱、ADAS 和音频产品在内的整体智能驾驶舱软件解决方案。均胜电子绑定华为生态。公司旗下均联智行与华为在智能座舱领域达成合作,华为提供座舱芯片核心模组、鸿蒙操作系统以及应用生态,均胜智行主要负责智能座舱中与操作系统适配的算法、软硬件架构设计、系统集成开发。表 9:自主 Tier1 在智能座舱域控制器领域快速渗透企业名称智能座舱域控制器名称芯片供应商CPU算力合作车企及车型上市日期(KDMIPS)德赛西威诺博科技华阳集团博泰/高通高通 8155 芯片华为/理想汽车、天际汽车、奇瑞、广汽20212021诺博科技 IN 9.0100广汽传祺,长安,长城新一代 H6S第四代智能座舱域控制器51/2022E2021/恩智浦、高通 8155 芯片英特尔、高通、芯驰科技高通、瑞萨、恩智浦华为/东风岚图 FREE东软睿驰中科创达均胜电子/一汽红旗、沃尔沃、奥迪、吉利、长安2020E-Cockpit 4.5/2021基于华为 CDC 智能座舱平台2022E资料来源:各公司公告,公开资料整理,西部证券研发中心图 27:诺博 IN9.0 智能座舱域控制器应用场景图 28:华阳座舱域控制器应用场景资料来源:诺博科技官网,西部证券研发中心资料来源:华阳集团官网,西部证券研发中心22 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日4.3 行业趋势:提供全套座舱方案的Tier1有望获得优势地位Tier1 如果在智能座舱领域产品线布局较为完整,则不仅可提供域控制器,还可自主开发车载娱乐系统、显示屏、车载通讯等座舱终端硬件,从而进一步提供智能座舱全套解决方案,为整车企业提供更多差异化的增值服务,实现与整车企业更深入的绑定。目前具备座舱全套解决方案能力的 Tier1 主要有博世、大陆、安波福、伟世通等外资企业,国内包括德赛西威、均胜电子、华阳集团、诺博科技、博泰等。表 10:可提供全套解决方案的国内外座舱 Tier1国内零部件供应商德赛西威均胜电子华阳集团中科创达诺博科技博泰车载娱乐系统(IVI) 抬头显示器(HUD)信息显示屏车载智能通讯座舱域控制器国际 Tier1伟世通博世大陆集团安波福电装哈曼资料来源:各公司公告,公开资料整理,西部证券研发中心。为即将量产五、投资建议汽车电子电气架构正向集中式发展。域集中式架构是行业公认的汽车 EE 架构变革方案,“中央集成+区控制器”架构将是长期趋势,远期形态或为车-云互通模式。目前大多数整车厂处于分布式向域集中式架构发展的路上,“中央集成+区控制器”架构是汽车未来 5 年研发重点。整车 EE 架构变革推动域控制器市场快速增长。域控制器功能由主控芯片、系统软件(操作系统、中间件)和应用算法协同实现。域控制器将充分受益于整车 EE 架构变革及智能汽车发展,据麦肯锡公司数据,全球域控制器市场规模在 2030 年有望达到 1560 亿美元,其中自动驾驶+智能座舱域控制器市场规模有望达到 710 亿美元,约占域控制器总市场的46%。综合佐思汽研、盖世汽车数据,预计 2025 年国内乘用车自动驾驶/智能座舱域控制器年出货量将分别达到 400/500 万套,前装渗透率分别将超过 14%/18%。自动驾驶域控制器是智能汽车核心部件。AI 芯片是自动驾驶域控制器实现功能的关键,国外厂商如英伟达、高通是主力,国内华为、地平线和黑芝麻等公司在起步阶段。域控制器行业呈现整车企业、科技公司、Tier1 三方玩家各显身手的竞争格局,其中少数领先车企实现自动驾驶域控制器自研,而具备域控制器软硬件全栈能力的 Tier1 有望取得领先,其中国内 Tier1 以大算力芯片寻求差异化突破,科技公司则以软件开发优势切入域控制器供应链,未来我们认为三方合作研发是必然趋势。23 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明西部证券行业深度研究 | 汽车2021 年 11 月 01 日智能座舱域控制器提供座舱的软硬件支持。“一芯多屏”是目前智能座舱域控制器发展共识,座舱芯片主力仍是高通、英伟达,国内华为、地平线、芯驰科技等公司也已切入车企供应链。主机厂目前座舱域控制器的软件和系统开发能力欠缺,科技/芯片公司的车规级应用和硬件集成经验不足,Tier1 将发挥关键桥梁作用,其中国内 Tier1 在快速渗透,已获得多个品牌车型的订单。能提供全套座舱方案的 Tier1 可为整车企业提供更多差异化的增值服务,有望获得行业优势地位。投资建议:整车 EE 架构变革推动域控制器行业快速增长,自动驾驶及智能座舱域首先获益,国产厂商迎发展良机。其中 AI 芯片是域控制器核心,建议关注英伟达、高通以及国内自主 AI 芯片厂商地平线、华为等;域控制器领域重点推荐英伟达赛道的德赛西威(002920.SZ),建议关注东软集团 (600718.SH)、均胜电子 (600699.SH)、华阳集团(002906.SZ)、中科创达(300496.SZ)等。表 11:重点公司盈利预测及评级收盘价 总市值(亿EPS(元)2021E1.40PE(倍)2021E66.4ROE代码简称评级买入(元)元)20200.940.110.450.381.042022E1.840.281.050.892.03202098.72022E50.6202011.7%1.57%4.06%5.05%14.2%2021E15.5%3.40%5.54%2022E17.7%002920.SZ 德赛西威 102.13600718.SH 东软集团 9.19561.72114.17273.89218.21523.200.2398.5956.3170.45124.039.2330.4174.6785.832.2518.9951.9563.74.00% 未评级8.24% 未评级600699.SH 均胜电子 20.02002906.SZ 华阳集团 46.00300496.SZ 中科创达 123.090.660.627.69% 10.12% 未评级13.9% 16.3% 买入1.51资料来源:WIND,西部证券研发中心;未评级企业采用 WIND 一致预测,时间截止至 2021.10.27六、风险提示智能汽车发展不及预期。以自动驾驶、智能座舱为代表的智能汽车是汽车行业发展趋势,但智能汽车的渗透速度以及升级速度或受到安全、法规等方面影响,智能汽车发展可能不及预期,进而影响自动驾驶、智能座舱域控制器的渗透率。整车 EE 架构变革不及预期。域控制器推广受整车企业 EE 架构变革的进程制约,整车 EE架构推广可能不及预期,进而影响域控制器的推广速度。芯片断供风险。芯片是域控制器核心部件,目前全球疫情走势和控制情况尚不明朗,后续芯片封测或其他环节生产稳定性尚不确定,可能会影响域控制器供应。24 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明
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