汽车电子下一个苹果产业链

2020-01-20 10:59 来源:科创网

原标题:汽车电子(Automotive Electronics),下一个苹果产业链

点击

汽车电子产业,,预计将是继家用电器、个人电脑和手机之后,整个产业链层面的又一个重大发展机遇。区别是:①其构成产品附加值更高(高稳定性/高速/高精度/低功耗等。),②其产业链协同效应更加明显(参与者连接传统产业和信息技术产业)。(3)其增/存量市场更加广阔(首次定义具有工业属性的电子产品,传统汽车公司和信息技术巨头相继介入);(4)其战略意义更加凸显(行业逐渐成熟后,门槛效应变得更加显著)。安信证券汽车电子团队市场首次,从“7个层级深度解析”这次产业发展红利带来巨大且丰富的投资机遇!年,苹果于2007年进入手机行业。随着iphone的发布,它引领了智能手机时代,成为智能手机的领导者。它重新定义了手机行业,智能驾驶和新能源汽车的加速渗透,以及国际领先企业的相继进入也有望拉开汽车电子行业的帷幕。

汽车电子的跨周期属性,表面上依赖于汽车电子率的提高和新能源汽车的兴起。深层原因在于,在不断创新以满足大规模多维需求的过程中,软件/硬件订单的发布速度超过了速度限制,附加值得以稳定或增加。同时,其支柱产业属性决定了在政策和资本的综合支持下,更容易促进进口替代,实现产业链区域协调和赶超。我们将从崭新的角度,在“7个层级”,即网络层+通信层+运算层+传感层+芯片层+能源层+物理层等深度解析投资机遇,站在电子控制系统和车载电子电器系统的更高层级角度,总览各个行业协同的战略投资机遇!

从汽车发展历史来看,汽车电子已经成为汽车控制系统中最重要的支撑基础,汽车电气化已经成为汽车工业革命的标志,随着新能源车、无人驾驶、车载信息系统技术日渐成熟,未来汽车产业将沿着智能化、网络化以及深度电子化方向发展。我们判断当前汽车电子已经进入了新一轮技术创新周期,汽车电子普及率和整车价值将会大大提高,市场空间超过万亿元。作为全球汽车产业的引擎,国内汽车市场占有快速增长。国内市场将在新一轮电子汽车技术革命中发挥重要作用,帮助国内产业链中的相关公司快速成长。

革命性的创新和海量的高价值量需求,贯通网络化/电子信息化/新能源化/新材料化等多个维度,有但不仅限于:智能驾驶“繁荣”和互联网企业“颠覆”。互联网制造商推出了基于“软实力”的无人驾驶解决方案,如人工智能和高精度地图,将实现从“软”到“车”的“颠覆”。无人驾驶和汽车联网等技术发展推动了该行业的整体升级。制造商继续投资于研发。行业内并购的内生加速仍在继续。在新技术的推动下,整个行业得到了升级。国内汽车市场高速增长,单车电子系统的价值不断增加,汽车电子市场的容量和价格不断上升。ADAS和远程信息处理等一些子行业将实现超高速增长。在5G时代,V2X的特殊场景需要提出新的通信技术。商业规划逐渐清晰。云、管理和终端三层架构涉及运营商、设备制造商和车辆制造商。高阶自动驾驶需要产生更多的传感器需求。毫米波雷达和带摄像头的相机数量正在飙升。激光雷达正在逐步应用。互补金属氧化物半导体图像传感器、镜头、电机、柔性印刷电路板和其他主要设备再次升级。行业集中度仍然很高,门槛很高,验证周期很长。国内制造商已经逐步突破子行业,能够建立更稳定的竞争格局。

ADAS是无人驾驶的前奏,也是现阶段市场的核心。尽管无人驾驶汽车继续占据头条新闻,先进的驾驶辅助系统ADAS已经悄然掀起了一波变革浪潮,从根本上改变了传统汽车的操作方式和用户体验。自主驾驶的冗余性和容错性要求更多的传感器用于高阶自主驾驶。根据我们的产业链研究,2018-2019年是世界进入L2级自动驾驶的阶段。从2020年起,L3级自动驾驶将在国内外正式进入。传感器将交叉融合,需求将大大增加,从而尽可能确保驾驶安全。

投资建议:

电子行业:韦尔街

汽车行业:

汽车电子是汽车电子控制系统和车载电子电气系统的总称。其中,汽车电子控制系统包括发动机电子系统、底盘电子系统、驾驶辅助系统和车身电子系统。车载电子电气系统包括安全舒适系统和信息娱乐及互联网连接系统。在这六个系统中,信息娱乐和互联网连接系统以及自动驾驶系统的技术迭代速度最快。汽车电子已经成为现代汽车技术发展过程中的一场革命。

1.2。汽车电子产业政策继续催化

自2017年以来,汽车电子顶级设计政策已在国家层面密集发布,并为汽车网络产业和智能汽车产业提出了行动计划或发展战略。其中,2018年底发布的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》明确指出了到2020年汽车联网用户普及率超过30%、新车驾驶辅助系统(L2)加载率超过30%、联网车载信息服务终端新车组装率超过60%的行动目标。2019年2月28日,交通部长李肖鹏表示,他将加强部际协调,与相关部委建立跨部门协调机制,努力在国家层面发布自主驾驶发展指南。汽车电子行业连续出台的重磅政策继续推动着行业的发展,尤其是自动驾驶的发展,预计将在政策的引领下迎来一个新的发展时代。

6265047ca3504937abbda4ff0dc597e1.jpeg

1.3。汽车电子行业的趋势——网络层见证了智能网络

计算机行业:传感技术、计算机技术和网络技术的日益成熟,以及现代汽车技术的广泛应用,这导致了更加智能化的“人、车、环境”智能协调和交互。汽车控制系统的智能体现在能够主动辅助驾驶员实时感知、判断和决策以及操作和控制执行。“感知能力”的获得取决于传感器和互联网提供的驾驶环境信息。电控单元通过算法软件处理传感器信号,分析判断驾驶员的动作意图,分析车辆自身状态和驾驶环境,最后发出控制指令。执行层帮助驾驶员根据控制器的指令操作汽车。汽车电子智能的发展趋势在自动驾驶系统中尤为突出。

通信行业:越来越多的电子系统在汽车中的不断应用不仅促进了汽车电子技术日益强大的功能,也导致了汽车电子系统日益复杂。汽车电子设备之间的数据通信共享和各系统之间的功能协调变得越来越重要。总线技术用于连接汽车中的各种电子控制单元、智能传感器和智能仪表灯,形成汽车内部局域网。每个子处理器独立运行,以在某个方面控制和改善汽车的性能。同时,它还为其他电子设备提供数据服务,实现各种系统之间的信息资源共享。汽车网络总线技术的快速发展有望实现快速的数据交换和高可靠性,进一步降低成本。网络连接广泛应用于车辆信息娱乐和网络连接系统,例如基于车辆信息系统共享的导航信息的前窗平视显示器成像。

1.4。汽车电子产业规模——全球共享万亿盛宴近年来,全球汽车产量呈现缓慢增长趋势。根据OICA的最新数据,2017年全球乘用车产量约为7346万辆,同比增长1.9%。由于2017年即将取消购置税以及2018年宏观经济低迷的影响,中国2018年汽车产量约为2352万辆,同比下降5.2%。虽然下游整车的增长速度有所放缓,但底盘仍然很大,为汽车的规模提供了强大的需求基础

汽车电子产业链主要由三个层次组成:上游是电子元件,中游是系统集成商,下游是汽车制造商。上游包括第二层和第三层。Tier2制造商负责提供核心芯片和其他与汽车电子相关的分立元件,主要包括恩智浦、飞思卡尔、英飞凌和瑞萨半导体等集成电路设计制造商,以及车载大功率二极管制造商等分立元件制造商。Tier3后端工厂为Tier2制造商提供原始设备制造商和密封测试服务,包括TSMC和全球福德里。Tier1是中流汽车电子的系统集成商,主要设计、生产和销售汽车电子的模块化功能,包括博世、中国大陆、德尔福、日本电气设备等公司。下游是原始设备制造商和人工智能。

与消费类电子产品相比,汽车电子产品有很高的安全要求。该行业有多种认证标准,如TS 16969、ISO 26262、AEC Q100等。认证期相对较长。制造商需要大约2-3年的时间才能进入完整的车辆工厂支持系统。目前,汽车电子产业链主要掌握在几家国外大工厂手中,产业集中度很高。随着信息技术和消费电子应用的逐步渗透,传统汽车行业可能面临移动互联网和消费电子等新兴行业的冲击。

0291b498c76c49b9bc2cd82edcd335b8.jpeg

ff544a1bcc16475f8a143304ae95a76d.jpeg

44a3998493f143e6bc4ad8039d6052a9.jpeg

机械行业:

2.1。传感器的交叉集成,日益丰富的ADAS应用

风险提示:根据我们的行业研究,2018-2019年是全球进入L2水平自主驾驶的阶段。预计从2020年起,国内外将正式进入L3级自动驾驶阶段。L2-L3标志着汽车的经营权将由人类驾驶员正式移交给无人驾驶系统,自动驾驶系统的冗余性和容错性要求将得到质的提高。从传感器的数量来看,毫米波雷达的数量将从L2的大约3个增加到6个以上,摄像机的数量也将从1个增加到4个以上,甚至激光雷达也将开始安装。进入L4/L5级别,传感器的数量也会增加。毫米波雷达预计将超过10部,摄像机将翻倍至8部以上。激光雷达可能会随着成本的快速降低而增加。简而言之,高阶自动驾驶需要越来越多的传感器来尽可能确保驾驶安全。

c0b3fe4688e14c5cbc54ac9c27543bf3.jpeg

宏观经济低于预期;需求低于预期;国产化进程低于预期;新能源汽车产业链低于预期等车载摄像机主要包括单眼摄像机、双目摄像机、广角摄像机等。目前,至少需要安装6台摄像机来实现无人驾驶的全套ADAS功能,即1台前视摄像机、1台后视摄像机和4台全景摄像机。通常,后视摄像机是低阶ADAS系统的标准传感器。主要用于与超声波雷达配合的低速停车辅助。侧视摄像机通常是两个广角摄像机,通常用于BSD和电子后视镜。然而,中国法律目前不允许使用电子后视镜。全景摄像机通常是四个广角摄像机,主要应用场景是360度全景停车。主要方法是通过拼接四个摄像机的图像形成完整的全景图像。通常情况下,只有一个前视摄像头,双目视觉效果明显优于单只眼睛。目前,它主要用于驾驶辅助系统,如FCW和捷豹路虎。未来,随着算法的完善,自动增益控制和AEB等自动增益控制系统可以与毫米波雷达协同实现。

0f0c64128ffa4c3e9857af068f91fd88.jpeg

汽车雷达系统可分为三个子类别:短程(SRR)、中程(MRR)和远程(LRR)。每个都有不同的应用。远程(超过100米)通常用于前向防撞,而短程和中程(在100米内)用于盲点检测、停车辅助系统、碰撞前警告、车道偏离警告或走走停停应急系统。

汽车电子:智能化、网联化、集成化势不可挡毫米波雷达分为短程探测(SRR)和远程探测(LRR)。通常,毫米波雷达安装在车辆前方,以便在驾驶过程中检测车辆前方的障碍物。一般来说,探测距离超过150米。在高速驾驶中,自适应巡航系统(ACC)是最受驾驶员欢迎的自动驾驶辅助系统(ADAS)系统,它大大降低了驾驶员的驾驶强度。Th

在汽车智能网络化的背景下,人机交互日益成为汽车电子发展的主题。传统的驾驶舱单一中央控制屏和机械仪表已不能满足日益增长的驾驶信息需求。因此,数字化和集成化驾驶舱电子技术已成为发展趋势。驾驶舱电子作为人机交互的入口,已经成为行业的下一个转变点。驾驶舱电子设备的加速发展促使智能驾驶舱的雏形形成。

汽车电子智能化。智能驾驶舱是由不同驾驶舱电子器件组成的完整系统。它包括车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、平视显示器、全液晶仪表和车载网络模块。与传统驾驶舱相比,智能驾驶舱对中央控制、后视镜、仪表板等硬件进行数字化和液化,并集成了平视显示器、后排座椅显示屏等人机界面多屏幕。底层嵌入了操作系统、车辆联网服务、内容软件和自动数据采集系统等应用,以满足日益增长的人机交互需求。

92803e38e3f14b38abcf36f21b5592e0.jpeg

汽车电子网联化。智能驾驶舱的集成可分为三个阶段:1)单一驾驶舱电子设备,主要由中央控制平台组成,只提供多媒体娱乐功能;2)中央控制平台、仪表板等的系统集成。主要由液晶仪表盘、中控大屏幕、平视显示器、后座娱乐等组成。可以实现智能交互、车辆管理等。3)智能驾驶集成,主要由控制系统和执行系统组成,可以实现自动驾驶功能。目前,它正处于普及的第二阶段。据伟世通称,一个具有一个核心和多个屏幕的中央控制平台将于2023年形成。

0d512e185db44d12b44c9239687d7ff3.jpeg

汽车电子成本占整车成本比例逐渐抬升。梅赛德斯-奔驰、宝马、丰田、巴顿和其他汽车公司都将在2019年1月的消费电子展上展示配有新概念智能驾驶舱的车型。其中,梅赛德斯-奔驰发布了新的CLA车型,全新的MBUX人机交互系统安装在双10.25英寸大屏幕全液晶仪器控制屏幕上。这款MBUX具有学习能力,可以通过使用23种语言中的语音来表达意思和理解自然语言,从而提供会话智能。宝马展示的视觉不精确(Vision iNEXT)车型有大显示屏和小显示屏。预计将于2021年上市,届时宝马将与阿里巴巴联手整合并推出天猫智能语音助理。丰田ACES概念车(Toyota ACES Concept Cabin)配备了独特的“体型和姿态检测系统”,具有强大的传感能力。它使用摄像头和座椅传感器来检测乘客的眼睛位置、身体大小和姿势,以便自动调整座椅和安全带。如果它检测到司机昏昏欲睡,它也可以使用音乐和振动来帮助司机保持清醒。指挥棒的第一个BYTON M-Byte预计将在19年底大规模生产。指挥棒的多屏幕集成是它最大的亮点,48个共享全屏以非常直观的方式显示车辆和驾驶信息以及丰富的通信和娱乐内容。

5f68561088b241aa92740ab3b4670468.jpeg

汽车电子高速发展,全球共享万亿盛宴。传统驾驶舱仅包括机械仪表板和车载信息娱乐系统,而智能驾驶舱包括全液晶仪表板、车载信息娱乐系统、抬头显示器、语音交互、流媒体后视镜和其他主要部件。单一车辆的价值成倍增长,市场的扩大有利于行业参与者。

2. ADAS快速袭来,智能驾驶舱渐行渐近与外国汽车厂一起成长的外国大型零部件公司,拥有深厚的技术底蕴,与汽车厂关系密切。它是智能驾驶舱的重要参与者,包括伟世通、中国大陆、博世等。电子企业由于其核心软件技术,包括Golog、Alpi、Pioneer等,也通过行业整合在驾驶舱电子市场占有一席之地。互联网公司属于后来者。凭借其软件和大数据资源,他们在促进人机互联方面拥有独特优势,包括百度、谷歌和阿里巴巴。

0fb8c1e9d1c2489c91f3a0d6ee077b2a.jpeg

自动驾驶的冗余度和容错性特性,要求越是高阶的自动驾驶需要越多的传感器。智能驾驶舱测试供应商软硬件集成能力的模块化和集成。目前,外资零部件比电子企业和互联网公司更了解汽车,与主机厂关系更密切,硬件基础更强

车载摄像头是ADAS系统的视觉传感器,可以应用于泊车辅助和行车辅助等多场景。应用软件(内容服务)和操作系统参与者主要是智能手机和计算机应用软件服务提供商,而硬件参与者是汽车零部件公司,系统集成参与者包括汽车零部件公司和汽车零部件公司。

77e839156fde41db9d9d9a8b5f2f5223.jpeg

车载信息娱乐系统的上游主要由芯片、印刷电路板、显示屏模块和外部塑料部件组成。中流汽车零部件供应商通过对购买的零部件进行硬件集成来形成最终产品。因此,硬件水平的核心竞争力主要体现在终端车厂研发设计和制造过程的可靠性上。软件的核心竞争力主要在于芯片的处理能力。目前,英特尔和高通是处理芯片领域的领导者。在车辆联网部分,TSP平台在产业链中占据核心地位。它向前整合和监督服务内容,向后提供服务有两种方式——汽车制造商决定品牌(东风日产、比亚迪)和TSP(安吉之星)等。)独立操作。

1dd86e29c7f64adfab6bbeb4fa95362d.jpeg

毫米波雷达主要用于测距,常用于ACC和AEB等行车辅助系统。1)根据中国第一汽车技术,2018年车载信息娱乐系统的普及率将达到60%,其余40%仍将处于光盘/DCD阶段。随着车载信息娱乐系统的进一步渗透,行业空间有望继续扩大。2)包括内容服务、通信服务和旅行服务在内的汽车联网已成为发展主题。越来越多的互联网企业如百度卡里夫(Baidu Carlife)、云诺(YunOS)和腾讯MyCar已经进入,汽车将成为下一个移动终端。随着用户数量的增加和增值服务的扩大,产业链的利润空间有望进一步扩大。

15be372c51bc457aa3435fd421c35471.jpeg

智能驾驶舱是对传统座舱的数字化、液晶化与集成化。据伟世通称,2018年车载信息娱乐系统(包括显示屏)的全球市场空间将为196亿美元,折扣为1300亿美元。未来,随着渗透率的提高,多屏、大屏幕和功能逐渐多样化,行业空间将继续进一步增长。预计到2023年,全球市场空间将达到242亿美元,折扣为1600亿元。

bf82f46b66794ba8b79897714bc56dd4.jpeg

ec3a959dc1e14a03ba7d14437d5735b8.jpeg

智能驾驶舱正处多屏集成阶段,未来将迈向智能驾驶集成。

未来的智能驾驶舱可从2019 CES展中窥见一斑。车载信息娱乐系统可分为组件汽车和电子企业。前者包括博世、德尔福、中国大陆和电气设备。其主要优势在于通过其他零部件业务与汽车制造商建立了更紧密的联系。后者的主要优势在于行业整合能力。目前,全球车载信息娱乐系统的市场空间主要由两者占据。

f0ac7d65eaa840f3ae0a93bb3afa23d0.jpeg

53d6cbc99ce3466b9b7724f6cacc46e0.jpeg

从全球竞争格局来看,根据公司年报,哈曼、艾欣京基、果洛和伟世通车载信息娱乐系统的收入分别为31.0、15.1、12.1和9.8亿美元,相当于196美元的市场空间,市场份额分别为15.8%、7.7%、6.2%和5.0%。没有其他巨头车载信息娱乐系统的详细收入数据。

a903b5a75bc048af9782db432eb54fa8.jpeg

智能驾驶舱较传统驾驶舱增配部件,市场空间显著提升。从事前置车载信息娱乐系统业务的三大独立供应商分别是华阳集团、航盛电子和德赛四维。由于航盛电子没有上市,也没有公开的车载信息娱乐系统数据,2018年华阳集团和德赛四维车载信息娱乐系统的收入规模分别为24.7亿元和35亿元,分别占325亿元市场空间的7.6%和10.7%。此外,伟世通、中国大陆和果洛等外资企业也在中国建立了合资企业。伟世通领导的一些合资企业与国内主机厂紧密相连,占据了更大的份额。

0fa75e0228c34aae97cb5b9c9b69955c.jpeg

智能驾驶舱主要参与者包括汽车零部件巨头、电子企业和互联网企业。

随着智能驾驶舱模块化、集成化发展,未来零部件巨头的优势或将逐渐凸显。

2.2.1. 车载信息娱乐系统,智能驾驶舱的核心汽车仪表板的发展大致经历了三个阶段。早期的传统仪器包括速度计、转速表、油压表、水位计、燃油表、充电表等。指示灯的数量经常达到几十个。然后是电子仪表板,它越来越及时地反馈驱动信息,并不断重复显示技术,从真空荧光显示器(VFD)到液晶显示器(液晶屏)再到小型薄膜晶体管显示器(TFT)。视觉可视化不断提高,用户感知明显改善。全l

仪表板作为法律文件,在软件和硬件方面有更高的要求。2019年2月2日,由仪表次标准委员会组织制定的汽车行业标准《汽车用液晶仪表》发布征求意见,明确了外观硬件、显示器、性能等方面的要求。规范仪表板市场,特别是发展中的全液晶仪表板市场。

目前,全液晶面板的普及率相对较低,2018年约为9%,主要集中在豪华车和新能源汽车上。随着全液晶面板继续渗透到传统汽车市场的低端车型,新能源乘用车销量增加,预计全液晶面板的渗透率将继续增加。

466b80ad4ecc40a19d6d919c4df647af.png

8eb195f752404d41a0a7cdab852bee15.jpeg

车载信息娱乐系统历史:根据伟世通的数据,2018年仪表板的市场规模约为80亿美元。随着全液晶仪器的普及,渗透率预计将继续提高,并推动销售增长。全液晶仪器向低端型号的渗透将压低价格。总体而言,2018-2023年CAGR市场规模约为9.5%,2020年市场规模为97亿美元,2023年市场规模将达到126亿美元。

3361526350db40929bb2c83b4b750729.jpeg

屏幕从无到有,尺寸从小到大;与外界的连接方式日趋多样化;与中央控制平台相比,汽车仪表的竞争格局相对集中,前五名供应商约占80%的市场份额,其中德国大陆、艾欣精密机械、日本电气设备、美国伟世通和德国博世分别占25%、17%、15%、15%和8%。此外,江森自控、山崎通用工业和马瑞利等公司也涉足了汽车仪表板市场。

5bf0c38d39194072bb5ff32a68562868.jpeg

国内液晶面板供应商由德赛四维等公司代表。目前,前置市场主要配备独立品牌,少数企业有一些出口。与中央控制面板(Central Control Panel)和平视显示器(HUD)等产品类似,新兴市场新能源乘用车的发展带动了独立供应商液晶仪表盘产品的销量,中国大陆和伟世通等合资品牌主导了国内传统汽车市场。

70dc2545da0c4a62956cbca23daca6f7.jpeg

人机交互越来越智能。

HUD是平视显示器的缩写。它是目前飞机上常用的一种飞行辅助仪器,用于减少驾驶员俯视仪器的频率,以避免注意力中断和状态意识丧失。当大尺寸中央控制屏幕备受追捧时,车载显示器产生了潜在的安全隐患,分散了驾驶员的注意力。车载平视显示器早在20世纪80年代末就出现了。然后在2001年,通用汽车和宝马分别推出了彩色平视显示器。随着技术的逐渐成熟,平视显示器现已广泛应用于豪华车,一些日常家用汽车也装载了平视显示器。

88ef74dc3acb486e939050855143d730.jpeg

845972947e46470381e516622327c02c.jpeg

平视显示器主要分为四种类型,即增强现实平视显示器(增强现实平视显示器,即:增强现实平视显示器)、W-平视显示器(挡风玻璃平视显示器)、C-平视显示器(组合平视显示器)和A-平视显示器(售后平视显示器)。目前,主流平视显示器主要是W-平视显示器和C-平视显示器。

4484bb630ef24b3ca41898da445edac5.jpeg

1d60a50a0f9547ee880e5d7a0c8ea2fc.jpeg

车载信息娱乐系统产业链:车载信息娱乐系统主要由软件、硬件和服务组成,根据伟世通的数据,2018年全球平视显示器出货量约为500万台。考虑到2018年全球乘用车销量约为7400万辆,目前平视显示器在全球乘用车市场的渗透率约为6.7%。由于一套的平均价格约为180美元(相当于约1200元人民币),2018年的市场规模约为9亿美元(相当于约60亿元人民币)。随着随后渗透率的提高,预计到2022年市场规模将达到20亿美元,至少是目前水平的两倍。

fa235c440fcd42abbd32d596697415da.jpeg

b87cdae72bae4d6c88bd5cadb5bf4d3a.jpeg

发展趋势:车载信息娱乐系统持续渗透扩容,增值服务增加利润点。抬头显示器是智能驾驶舱后端的着陆连杆。目前,渗透率仍然较低,但开发潜力很大。艾欣精密机械、德国大陆、日本电气设备、美国伟世通、德国博世等企业早已布局,几乎瓜分了全球市场份额,市场占有率分别为55%、18%、16%、3%和3%。此外,现代汽车和其他巨头也收到了中国汽车制造商的抬头显示器订单。预计中央控制屏幕和液晶面板等主要玩家将陆续涌入市场,未来竞争将会加剧。

cabe808f6dfc45b6b73297c0bbae08ae.jpeg

国内住房和城市发展部的创业始于2013年左右。目前,主要参与者包括华阳集团、江苏泽景、未来(北京)黑色科技、北京龙瑞新

全球超千亿,行业空间进一步增长。

1a90b51761bf48e6b6637f89b009ee6d.jpeg

市场参与者及竞争格局:外资引领,自主开拓。1)摄像头安装在汽车后面,拍摄范围不受汽车影响,解决了后排、后窗和C柱遮挡视线的问题。(2)广角镜头后视场增加三倍以上,原始视角不变形;3)当光线强烈改变场景时,消除眩光;4)夜后视效果极佳,在恶劣天气下仍能提供良好的视野。

d175f9088be54642bd06ff5249b8de94.jpeg

外资零部件巨头与电子企业引领全球市场。2015年,凯迪拉克CT6率先搭载Gentex提供的流媒体中心后视镜,让车内的流媒体中心后视镜成为现实。随后流媒体中心后视镜开始出现在宝马I8Mirrorless和迈凯轮675LT JVCKENWOOD概念车上。到2017年,长城WEY VV7将成为第一个使用流媒体中央后视镜的自有品牌。由于行业内缺乏标准和相关监管机制,需要培养驾驶员的视觉适应性,需要优化灯光复杂环境系统的防眩光,因此流媒体中央后视镜前置的普及率相对有限。

d2d81f21a09a4aef9f0c57092206b231.jpeg

Gentex成立于1974年,是全球领先的汽车调光后视镜企业,也是流媒体中央后视镜的创始人。目前,与Gentex在流媒体后视镜业务上建立合作关系的汽车品牌包括丰田、斯巴鲁、日产、凯迪拉克和捷豹路虎。目前,安装在国产车型前部的流媒体中央后视镜主要是进口的。国内制造商主要集中在后置市场,拥有30多个主流品牌。这些品牌主要专注于智能产品,竞争对手包括凌渡、捷达、总之、天眼、哈立德、卡希达、科维、佐伊、360、孝义等。

合资和自主供应商瓜分国内空间。

3.1。网络层——关注智能网络

2.2.2. 汽车仪表盘逐步液晶化的趋势自从2012年第一款S型诞生以来,特斯拉一直是车主中“技术感”最强的汽车工厂之一。其标志性的自动驾驶系统是全球商用汽车驾驶技术的标杆,中央控制大屏幕汽车机和OTA(在线更新)的设计带来的优越联网体验也成为许多汽车工厂遵循的标准。我们以特斯拉为例来解释“未来”汽车智能的新方向。

汽车仪表随着集成和数字控制技术的高速发展已不再是一个提供转速、车速的简单原件,它能展示更多重要信息,甚至发出警告,为车主提供更多多样化的选择和个性化的驾驶体验。特斯拉通过软件更新在2015年10月推出自动驾驶,主要包括两个功能:主动巡航控制(TACC)和自动巡航(Autosteer)。前一种模式允许车辆以驾驶员设定的速度自动行驶,当检测到前方车辆时,车辆将自动减速以保持适当的距离。后一种模式使用摄像机、激光雷达来探测前方的路标和车辆,使特斯拉能够在道路中间自动驾驶。尽管业界对特斯拉在媒体上过度推广自动驾驶能力仍有许多疑问,但不可否认的是,自动驾驶系统的引入确实显著提高了汽车的安全性。根据美国交通安全部的分析,从2014年到2016年,所有装备自动驾驶的特斯拉S型和X型汽车都发现,在安装自动驾驶后导致气囊弹出的汽车事故平均数量已经从百万分之一点三下降到百万分之零点八。事故率下降了近40%。

15bb621c2f664c48854cdab43cb76abb.jpeg

5a8acf743e0d46e4b91aa183c124e98f.jpeg

全液晶仪表盘是未来发展趋势。特斯拉的远程在线旅行社技术允许汽车终端继续发展。如果一个设备没有升级和自我迭代的能力,我们认为它不是一个真正的智能设备,目前大多数汽车没有售后自动更新的能力。特斯拉是目前唯一一家能够实现空中技术的汽车工厂。通过在线旅行社网络,特斯拉可以让每辆车像智能手机一样在其生命周期内完成系统更新、增加新功能和提高性能。值得注意的是,特斯拉的OTA技术不仅仅限于信息娱乐(娱乐系统)的软件更新,还可以直接实现安全性和车辆控制的更新,如自动驾驶系统的版本更新、制动性能的提高等。我们相信,“软件定义”汽车是“未来”汽车的一个重要趋势,它将通过软件的迭代更新来保持持续进化的能力,从而成为“未来”汽车的标准。

0ea24c9885884767bd96c44aa97d39d9.jpeg

2018年市场规模80亿美元,2020年有望达97亿美元。特斯拉在消费市场的强劲表现向传统汽车公司展示了未来的发展方向。在智能互联网时代,为了不被淘汰,汽车企业正在尽最大努力实现产品的智能化和互联化。几乎所有的传统汽车公司都将汽车联网视为主要方向——,这被认为是比新能源更大的出口。另一方面,以威来汽车和肖鹏汽车为代表的新型汽车制造力量将“智能联网”视为打开与传统汽车公司差距的核心优势。在新旧力量的推动下,智能汽车行业迎来了它的最佳时代。根据人工智能媒体咨询和赛迪咨询(Sadie Consulting)的预测,国内互联网汽车和ADAS产品的渗透率有望在未来继续上升。

c814d184888d433aba305dc1a9d30d14.jpeg

3.2。通信层——具有清晰的车辆联网技术路线和成熟的产业链。5G使能值得期待

445e5eaa89464aa79e12c38b57822d14.jpeg

外资五巨头瓜分80%全球市场份额。

2.2.3. HUD 渗透率有望持续提升,因为:(1)在车辆场景中,车辆之间的相对运动速度高达500公里/小时,遮挡和信道环境更加复杂,从而带来更显著的多普勒频率扩展和快速时变信道问题;(2)为了提高驾驶安全性,车辆之间的直接通信需要更高的可靠性和更低的延迟。

2018年渗透率约为6.7%,市场空间约为60亿元。,其中DSRC由IEEE制定,是美国政策大力提倡的通信技术。C-V2X由3GPP制定,是基于蜂窝网络通信技术的发展而形成的。从技术成熟度和商业节奏来看,在5G大带宽、低延时通电的背景下,C-V2X具有更广阔的发展前景。

2c06b6e2b8c746a6b8c677a795d08b24.jpeg

外资巨头超前布局,国内供应商处创业阶段。33gpp于2017年正式发布了LTE-V2X R14标准,于2018年6月正式完成了支持LTE-V2X增强(LTE-EV2x)的R15标准,并宣布启动支持5G-V2X R16标准的研究。根据碳V2X的开发进展,5GAA预计碳V2X将在2020年进行商业部署。目前,整个C-V2X产业链,如芯片制造商、模块制造商、汽车工厂等。已经计划了C-V2X产品的商业部署。相关的路线图计划已经输入5GAA组织。

ce68662b984b4d6891e1583bb311d8e7.jpeg

2.2.4. 流媒体中央后视镜尚处起步阶段

流媒体后视镜相较传统后视镜的优势之处:是指车辆企业配备车载终端,车载终端内嵌有通信模块,使车辆具备最基本的通信能力。由于汽车公司在成本控制和汽车功能配置方面有一定的发言权,它们在现阶段是主导力量。

流媒体中央后视镜尚处起步阶段,渗透率很低。是自行车智能、自动驾驶和智能交通的结合。

f82d91a6e510451895537c6213a0a235.jpeg

对于5G-V2X的部署,Uu技术测试计划于2019年开始,以验证5G网络对一些典型的eV2X业务场景(主要是大带宽场景)的支持能力,并制定低延迟和高度可靠的技术标准。从2021年开始,将进行低延迟和高可靠性应用场景的技术测试,以验证自动驾驶等典型应用的网络性能。因此,预计5G-V2X将在2021年后上市。

d1f905c568714ad98948640e824c1cb4.jpeg

3. 7层深度解析——总览汽车电子投资框架

从通信网络架构的角度来看,汽车联网主要包括云管端三个层次。云有一个中央系统,管道侧是一个通信网络,末端侧是车载单元OBU和路边单元RSU。《中国车联网产业发展研究》白皮书预测,到2020年,全球汽车网络V2X的市场规模将超过6140亿元,其中中国市场将达到2000亿元。

以特斯拉为例,看智能汽车的进化方向。

为了实现汽车联网,必须在汽车上安装一个嵌入通信模块的OBU(车载单元)。根据汽车出厂前后的配置,OBU可分为两种类型:前置式和后置式。通信模块符合移动通信(C-V2X)和卫星通信(全球定位系统、北斗等)标准。)是汽车终端产业链上游的关键组成部分。此外,发送和接收信号的路侧单元(RSU)和收集信息的路侧服务器也是必不可少的。

车载终端的前置设备通常被称为T盒(Telematics BOX),即车载微软系统。它依靠无线通信、卫星通信(全球定位系统/北斗)和CAN总线集成等技术为车主提供道路交通信息、导航信息、长途车辆诊断、车辆联网远程控制和互联网服务。它可以与后台系统/手机应用程序通信,实现手机应用程序的车辆信息显示和控制。由于汽车出厂前的安装,整个汽车厂是丁字箱行业的主要渗透力量。

29d5480139e44d50ab2ac901ec7e6058.jpeg

目前,国内机顶盒供应商主要包括华为、高新兴(中兴)、东软、路畅科技、德赛西威等。而国外供应商主要包括博世、哈曼和电装等。随着国产机顶盒技术的不断成熟,国产车载机顶盒产品的质量和性能也将逐步提高。目前,它已经占据了国内市场的大部分份额,并有望在未来国内替代的趋势下进入国际市场。

汽车终端的后端设备以OBD(车载诊断车载自诊断系统)为代表,用于监控发动机的运行状态和排气后处理系统的工作状态。保险业的基于使用的保险也开始被广泛使用。运营商和远程信息服务提供商是售后市场的主要需求者。运营商通过包装和销售“终端流量”收取服务费。未来,在运营商盈利模式转变的推动下,OBD等产品有望取得更大的发展。

e028e682dd80481a9ee1c4c2857db5b0.jpeg

OBD国外市场在商业模式、技术成熟度和产业竞争环境方面都优于国内市场。由于技术和客户门槛相对较低,中国OBD市场参与者众多。我们认为,一方面,分销海外市场的OBD服务提供商有望获得更高的产品毛利;另一方面,随着国内市场以运营商和汽车保险服务提供商为主的盈利模式不断升级,预计该行业的成熟度将与海外市场相比,集中度将会提高。

一般来说,前装的市场空间略高于后装,但差别不大。据IHS统计,2018年国内前置终端销量约为500万台,后置终端销量也超过450万台。从产业链成熟度和竞争格局的角度来看,政策和需求共同驱动的前置市场发展空间是乐观的。根据工业和信息化部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,从2017年1月1日起,所有新生产的新能源汽车将安装车载控制单元。对于已经销售的新能源汽车产品,汽车企业将按照国家标准为车载终端、通信协议等相关监控系统提供免费升级改造服务。随着汽车网络化的逐步渗透和新能源汽车企业对汽车电池和汽车状态信息的实时需求,Zoss Production Research Data指出,2020年全球T盒市场预计将达到15亿美元的市场规模,年复合增长率约为50%,具有很好的产业前景。

8e827b524de64f14811dd69a97ba52e5.jpeg

通信模块是车载终端上游的关键部件,约占成本的20~30%。我们认为,虽然仪表级通信模块的价值远低于终端,但具有集成制造能力的公司在产品稳定性和大规模生产能力方面具有比较优势。在下游汽车销售压力的背景下

车载电话互联解决方案:腾讯车载电话互联APP、百度卡里夫、4d新Wlink、博世mySpin等。相应的国外制造商包括苹果Carplay、谷歌安卓汽车、微软汽车视窗系统等。基于Linux的操作系统:包括腾讯汽车光驱、操作系统辅件和阿里拥有的斑马系统。车辆联网平台基础设施:主要设备制造商推出的车辆服务平台,如华为发布的海洋互联(OceanConnect)车辆联网平台;车载操作系统:以前的车载操作系统主要是黑莓QNX,其次是Linux和视窗系统。

1b70e9f671284e9b80d0a4f063661f1d.jpeg

智能化创新方向——自动驾驶。

5G有三种应用场景EmB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模物联网连接)和URLLC(低延迟和高可靠性通信)。其中,低延迟、高可靠性应用场景的典型业务模式是车辆联网。5G很好地解决了4G延迟高的问题,响应时间从50毫秒减少到1-3毫秒,反应速度提高了整整50倍。5G网络成熟商业化后,汽车网络化等跨越式发展将得以实现。

418159a54c9f444d929c9706d8dac731.jpeg

为了实现低延迟功能,5G在无线和传输层传输网络架构以及BBU基带处理单元方面在代与代之间进行了显著升级。(1)平面传输网络架构。4G时代,传输网络架构是金字塔形的。由于光传输设备和光缆都会造成时间延迟,核心网络在5G时代会衰落。建立更多的传输节点和边缘数据中心,实现网络结构的扁平化是必然的选择。(2)BBU分为铜/铀两级建筑。其中,CU负责处理非实时协议和服务,DU负责处理实时服务。

9560a2a21e1242218da3e6a0fafa8947.jpeg

5G时代的MEC技术通过在网络边缘部署基于平台的网络节点,为用户提供了低延迟、高带宽的网络环境、高计算能力、大存储量和个性化服务能力。对于车辆联网的应用场景,一方面,与传统的中心云Uu模式通信连接服务模式相比,在MEC部署V2X服务器可以降低网络和中心云的负载压力,同时提供红灯报警、行人碰撞报警、基于红绿灯的速度引导等场景功能,延时更低;

在2019年3月初刚刚结束的MWC 2019世界移动通信大会上,中国移动和中国联通都发布了MEC边缘计算的行动计划、业务平台和相关白皮书。我们相信运营商有巨大的力量推动MEC。(1)1)5G时代将产生大量数据。据估计,超过50%的数据需要在网络边缘进行分析、处理和存储。(2)2)5G时代需要在网络边缘出现高带宽、低延迟的新业务处理。(3)5G时代,运营商高度赞扬网络控制平面和服务平面分离的架构,改变了4G时代只做管道不做业务的运营模式。

在产业链方面,除运营商外,通信设备公司、服务器公司、芯片公司、软件服务公司和内容提供商都将参与边缘数据中心的建设。在MWC 2019年,浪潮信息和中兴通讯发布了成熟的边缘计算服务器产品。

6fb0b400730f453b9097b23f4eba68d4.jpeg

79b45206dfc64bbd83058d7dcdc07ff8.jpeg

db874201f57d413bb42a16f6127649ac.jpeg

3.3。计算层——着眼于自动驾驶

网联化创新方向——OTA技术让汽车具备持续迭代进化的能力。

特斯拉的鲶鱼效应下,传统车企正在加速拥抱智能网联的产业大趋势。时代车载计算平台的演变,随着自动驾驶程度的提高,汽车本身产生的数据将变得越来越大。根据英特尔CEO的计算,假设一辆自动驾驶汽车配备了全球定位系统(GPS)、照相机、雷达和激光雷达等传感器,上述自动驾驶汽车每天将产生约4000GB的传感器数据进行处理。毫不夸张地说,自动驾驶是“四轮驱动的数据中心”。然而,如何使自动驾驶汽车实时处理如此大量的数据,并基于提取的信息,得出逻辑和安全的驾驶决策需要强大的计算能力来支持。考虑到自动驾驶的高延迟要求,传统云计算面临明显的延迟和不稳定的连接,这意味着一个强大的车载计算平台(芯片)成为必然。事实上,如果我们打开现阶段显示的自驾测试车的行李箱,我们会明显地发现它与传统汽车的不同。将加载一个“计算平台”来处理传感器输入的信号数据,并输出决策和控制信号。

9464573f26474afb9c3c25284977b264.jpeg

从最终实现功能的角度来看,计算平台主要负责解决自动驾驶中的两个主要问题。1)处理输入信号(雷达、激光雷达、摄像机等)。);2)做出决策判断并给出控制信号:我们应该加速还是刹车?我应该左转还是右转?英伟达首席执行官黄仁勋认为,“自动驾驶仪的本质是人工智能计算,所需的计算能力取决于所需的功能。”,认为自动驾驶汽车需要在判断周围环境后做出决定。采取什么样的行动本质上是人工智能的计算问题。车尾必须配备人工智能超级处理器,然后才能基于人工智能算法进行认知、推理和驾驶。据中国领先的自驱动芯片设计初创公司horizon称,要实现L3级自驱动,至少需要20万亿次浮点运算(每秒万亿次浮点运算)或更高的计算能力水平,而在L4和L5级,计算能力需求将继续按数量级增长。

9623b62e377546d3be755b326e6d59a7.jpeg

3.2.1. 通信技术:C-V2X脱颖而出,4G LTE-V整装待发,5G NR-V曙光已现目前,有四种芯片架构用于自动驱动:中央处理器、图形处理器、现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)。从单位功耗、应用性能、性价比和成本的多维分析来看,我们对专用集成电路的发展前景相对较为乐观。参考我们之前的行业报告《芯际争霸—人工智能芯片研发攻略》的观点,未来的芯片有望迎来全新的设计模式——。应用场景决定算法,算法定义芯片。如果说过去是基于芯片优化设计算法(通用CPU算法)的时代,现在是算法和芯片协同设计(专用芯片专用集成电路算法)的时代,在某种程度上可以称之为“人工智能时代的新摩尔定律”。具体来说,自驱动核心计算平台的研发路径将是根据应用场景的需求设计算法模型,在大数据条件下充分验证,并在模型成熟后开发芯片架构来实现。该芯片不是通用处理器,而是将应用场景与算法相结合的人工智能算法芯片。据业界估计,与普通设计思想相比,该算法定义的芯片将能够提高效率至少三个数量级。

da684b66f2814c37b4c8f78dc801afc4.jpeg

从通信技术的视角出发,针对V2X的特殊场景,新型的通信技术需要被提出。

fe4379f7ff914596ae205bd6bf970877.jpeg

目前国际主流的V2X技术有专用短距离通信技术(DSRC)和蜂窝通信技术(C-V2X)两种。根据美光的预测,随着自动驾驶从L1升级到L5,它对现有的存储解决方案提出了新的技术要求。包括存储磁带库在内,写速率、容量、性能等维度都会提出越来越高的要求。

b570108d5a2a4b1daf3f9be7caf98d3f.jpeg

C-V2X标准制定稳步推进,商用规划逐步明确。随着自动驾驶仪从L1升级到L5,对内存的需求也在增加。L5级自动驾驶仪实现传感器融合和车辆控制两大功能,需要不少于10台摄像机、10部雷达、4台激光雷达和12个超声波传感器协同工作。因此,每辆智能车对动态随机存取存储器、与非门闪存和或非门闪存的需求大幅增加。据美光预测,1)动态随机存取存储器(DRAM):2017年,对于L1/2智能车,每辆车平均需要8GB的动态随机存取存储器;到2021年,L3将需要16GB,是2017年的两倍;2025年,L5将直接升至74GB。2)与非门闪存:2017年,L1/2需要8GB的与非门。2021年,L3对NAND闪存的需求将飙升至256GB,2025年,L5甚至将达到1TB。

2d65f2658dd34580b1996a4835e69239.jpeg

3.4。传感器层——是升级自动驱动的方式,也是增加传感器层硬件价格的方式。

多个传感器对于汽车的自动驾驶是必不可少的。自动驾驶辅助系统(ADAS),即先进的驾驶辅助系统,利用安装在汽车上的各种传感器,在汽车行驶过程中随时感知周围环境,收集数据,识别、检测和跟踪静态和动态物体,并进行系统的计算和分析,从而通过让驾驶员意识到可能的危险,有效提高汽车的行驶安全性。

ADAS由多个配置协调系统组成,通常包括自适应巡航系统ACC、车道偏离警告系统LDW、车道保持系统LKA、前碰撞警告系统FCW、自动紧急制动AEB、夜视系统NVS、盲点检测系统BSD、全景停车系统SVC等。在自动驾驶技术的演进过程中,自动驾驶辅助系统在未来实现自动驾驶中起着主导作用,在连接前车与后车之间起着重要作用

广义来看,按照使用的通信技术的不同,车联网主要经历了2G/3G/4G蜂窝无线网和C-V2X两大阶段,当前,车联网已经进入C-V2X发展阶段;狭义来看,在C-V2X阶段,按照基础无线网络的不同,又可具体划分为基于4G的LTE-V/V2X和基于5G的NR-V2X:

聚焦国内光学制造商虞舜光学技术公司,该公司已于2018年发运了4000万片车载透镜。专注于已经布局了汽车电子业务的奥菲斯科技(Orpheus Technology),并于2018年收购富士天津汽车镜片厂,以及与富士集团手机和汽车镜片相关的1040项专利,丰富了公司在手机镜片方面的专利布局,为智能汽车的发展铺平了道路。专注于威尔股份,并计划收购世界第三大CMOS图像传感器制造商豪科技(Howe Technology)。

1464728d71154ac1b491a059145f358a.jpeg

041667de591941c49f691dc608dafe27.jpeg

(1)第一阶段:2G/3G/4G蜂窝无线网,该阶段主要表现为车载信息服务,

汽车雷达系统可分为三个子类别:短程(SRR)、中程(MRR)和远程(LRR)。每个都有不同的应用。远程(超过100米)通常用于前向防撞,而短程和中程(在100米内)用于盲点检测、停车辅助系统、碰撞前警告、车道偏离警告或走走停停应急系统。

cc830e8247b74c43b44d398943c824bb.jpeg

目前,24-29千兆赫频带用于大多数短程雷达。然而,由于在该频率范围内对功率输出的许多特定限制,将来可能会完全消除。77 GHz雷达具有更宽的覆盖范围(由于其“全功率”模式)和更大的可用带宽,从而将距离分辨率和精度提高了20倍。同时,由于频率较高,它比24GHz具有更小的整体尺寸和更高的速度分辨率。在市场空间方面,在自驱动技术的推动下,约尔预计汽车毫米波雷达模块的市场空间到2022年将达到75亿美元,CAGR在6年内将达到25%。

653c6f51f16e463cbc81ed03e401863f.jpeg

汽车雷达本质上是一个毫米波收发器系统。硬件结构拆卸时,主要包括毫米波射频收发器芯片、高频印刷电路板、毫米波天线阵、单片机等核心部件。同时,多波束扫描、短、中、长、多距离覆盖、三维探测等能力要求给汽车雷达的体系结构设计带来了新的挑战。芯片制造商不断增加渠道数量,以满足各种实际需求。

恩智浦和英飞凌是基于成熟的130纳米SiGe平台的汽车77千兆赫雷达芯片的全球最大供应商。随着德州仪器在过去十年中发展射频互补金属氧化物半导体技术,这个平台正在迅速成为现实。德州仪器公司和ADI公司也提供基于先进CMOS平台(低至28纳米)的芯片产品。

从产业链效益的角度来看,毫米波射频芯片的需求量和价格都将上升,重点是国内参与毫米波芯片生产和制造机会的潜在受益者萨那光电(Sanan光电),以及拥有高频印刷电路板加工和制造能力的深南电路、王静电子和上海电气有限公司。在

332ad196a9f9494da7858d2a59e96f30.jpeg

(2)第二阶段:C-V2X,该阶段标志着汽车开始进入智能网联时代,

2016之前,激光雷达主要用于高分辨率三维地图和制图。自谷歌无人驾驶汽车项目出现以来,激光雷达已经成为人们关注的焦点,并逐渐被视为无人驾驶领域的“圣杯”。

LiDAR的工作原理是飞行时间法(TOF time-of-flight),它通过计算发射光脉冲和接收光脉冲之间的时间差来计算外部环境和物体之间的距离。激光雷达在自动驾驶方面具有天然优势,适用于各种环境条件,探测范围从10厘米到100米,记录速度比普通摄像机快30倍,还可以提供非常精细的测绘图像。它的主要缺点是目前成本高。

dc243e9a2d09431ead57055843724557.jpeg

在过去的两年里,激光雷达初创企业投资超过8亿美元。例如,布莱克摩尔成立于2016年,从宝马和丰田获得了1800万美元的投资。全能可成立于2012年,2017年获得投资1.8亿美元。虽然LiDAR目前的技术还不够完善和成熟,但初创企业、工业企业、一级制造商和汽车制造商都投资了不同的LiDAR公司。没有人想错过下一个100亿美元的市场。约乐估计,光大的单价在2017年将达到5000美元。据估计,光大的单价将于2022年降至3500美元,2027年降至500美元,这将推动市场得到广泛应用,市场空间将超过110亿美元。

技术上,大多数现有产品使用波长在830到940纳米之间的激光束进行机械扫描

光达还处于起步阶段。虽然技术路线很复杂,但最终目标是降低成本。2019年3月,谷歌子公司瓦莫(Waymo)宣布,将向其他公司出售其定制的激光雷达传感器蜂窝产品,用于无人驾驶汽车。蜂巢包括三个激光雷达传感器:短程、中程和远程,垂直视角为90度,水平视角为360度。Waymo的激光雷达公开销售将有助于实现工业规模效应,并有望加快激光雷达平均价格的降低。

从受益于产业链的公司的角度来看,重点关注大家族激光器和具有激光光源能力的Reeker激光器;滤光晶体光电;通过并购的延伸,预计将削减整车零部件的供应,如办公技术和李勋精密。

28ee140b6e6540f58a4b8c7ab5231903.jpeg

3.5。芯片层——汽车半导体,下一个蓝海市场

随着电子和智能汽车电子的进一步发展,对汽车电子的技术要求越来越高。3.2.2. 通信产业链:云、管、端三层架构,运营商、设备商、整车厂多方参与,特别是自动驾驶和汽车联网的发展,将使汽车芯片成为未来汽车电子行业的核心。未来,汽车半导体市场将为主要制造商提供快速增长的蓝海市场。根据集成电路洞察数据,汽车是复合增长率最快的应用领域。

9b9eaf194f7b45038807f33929973b92.jpeg

5107f64d30714dcbac39ffbc681f9602.jpeg

目前,汽车半导体市场由外国巨头端:整车厂主导前装市场,运营商和TSP引领后装需求等主导。据IHS和SA统计,管:LTE-V频谱落地,5G NR-V静待花开随着汽车半导体市场的未来前景逐渐明朗,未来集成电路市场的驱动核心地位逐渐确定,各大半导体制造商在汽车半导体市场投入巨资,行业并购正在加速。传统汽车半导体制造商继续努力扩大其原有的竞争优势。2015年3月2日,恩智浦半导体宣布收购竞争对手飞思卡尔。合并后的公司将成为汽车半导体解决方案和通用微控制器市场的绝对领导者。随着对智能汽车计算和数据处理能力需求的快速增长,传统消费品的半导体制造商已经开始加快汽车半导体的布局。英特尔和三星芯片巨头通过产业并购迅速进入相关市场,抢占市场。

707780b9f6954c80b1b53588aa7fe6d3.jpeg

63ddd2b570604fc497fe7c7ea0fd75d8.jpeg

云:车联网的中心系统,掌握核心价值

半导体产业的发展模式不断调整,以IDM为主导产业。无寓言和设计行业开始出现在20世纪90年代,随后是铸造行业。进入新世纪后,轻制造模式将开始。世界上最大的铸造公司TSMC在利润率方面已经超过了大多数无晶圆厂公司。由此,我们可以看出,下一代工厂不再是原来的子公司。特别是进入先进的14纳米/7纳米制造工艺后,投资金额巨大。许多IDM公司已经进入“晶圆厂轻量级”或无晶圆模式。创新推动了汽车芯片数量的不断增加,IDM模式正迅速向Fab模式发展。2016年,SMIC收购了意大利集成电路晶圆厂70%的股份。通过此次收购,SMIC正式进入全球汽车电子市场。2018年5月,华虹李鸿正式通过IATF 16949汽车质量管理体系认证。作为一家在全球范围内提供Trench FS、Field Stop)IGBT大规模生产技术的8英寸工厂,SMIC将积极开拓汽车电子市场。3.2.3. 5G与车联网:MEC边缘计算实现低延时,自动驾驶指日可待

12305a4b52ab47c28a6ec8d7450b973e.jpeg

03f57697235f45c78cc84fa356b6576b.jpeg

3.3.1. 自动驾驶时代,车载计算平台成为刚需在制造厂外并已包装。根据约尔的最新报告,安佐和日月目前占总数的80%,但一些新的力量将进入。常典科技收购兴科金鹏后,2017年在汽车包装领域约占5%。太极工业苏州厂主要由欧洲客户组成,一直在生产汽车级包装产品。根据对我们产业链的调查,通富微动力在汽车电子业务中规模相对较大,率先切入新能源汽车行业的领先客户,未来将基于公司的先发优势进一步拓展汽车电子产品。同时,华天科技也有包装生产线的计划。自动驾驶就是“四个轮子上的数据中心”,车载计算平台成为刚需。

2ff05e392b7d4e91825c4a9fe8149211.jpeg

753ece00e63745e2a28ac8a69eaa6842.jpeg

高等级自动驾驶的本质是AI计算问题,车载计算平台的计算力需求至少在20T以上。

汽车电子

根据战略分析数据,自动驾驶计算平台演进方向——芯片+算法协同设计。3.3.2. 自动驾驶显著拉动存储产品需求自动驾驶对已有的存储解决方案提出全新的技术要求。单辆汽车的动力转换系统主要包括:(1)车载充电器,(2)DC/交流系统,为汽车空调系统和灯具系统供电。(3)DC/DC转换器(300伏至14伏转换)为车载低功率电子设备供电,(4)DC/DC转换器(300伏至650伏转换),(5)DC/交流逆变器为车辆电机供电。(6)汽车发电机

自动驾驶L1-L5不同阶段对于内存和存储产品需求量不同。根据国家发展改革委发布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》,到2020年,国内电站将达到12000座,分布式充电桩将超过480万个,到2020年,中国新能源汽车的数量预计将达到500万辆。根据对我国产业链的调查,IGBT模块占新能源汽车电力电子控制系统成本的30%,整流器模块占DC充电桩成本的20%。预计新能源汽车和充电桩的崛起将推动IGBT和整流器模块的市场需求。

2fee14b8ef394c80b6cab6fa5f1b63e7.jpeg

aba442872803451b8adb95d9ae262b42.jpeg

国内制造商的国内替代机会正在逐渐出现。在国内新能源产业发展的带动下,相关功率半导体制造商纷纷投资研发。目前,易云电气在车载功率二极管方面颇具竞争力。在IGBT方面,中国微电子、中国汽车时代电气、比亚迪等制造商也有一定实力。

3.6。能源层——动力电池组是核心组件

新能源汽车(New Energy Vehicle)是指以非常规汽车燃料为动力源(或使用常规汽车燃料,采用新型车载动力装置)的汽车,融合了汽车动力控制和驱动的先进技术,产生了先进的技术原理、新技术和新结构。现阶段关注的焦点是锂动力汽车。

3.4.1. 摄像头产业链成熟,车均配置数量增加带动市场需求增长输出稳定扭矩和转速范围远大于内燃机。结构简单,不需要齿轮箱等复杂部件;汽车的精确控制可以通过电控系统来实现。

3.4.2. 毫米波雷达市场复合增速25%,逐步向77GHz统一电池组的能量重量比远低于汽油和柴油,其全功率行驶距离更短。充电速度慢,充电桩没有完全普及。

c02bf2e4455b43338877152565d6c294.jpeg

3.4.3. 激光雷达:技术升级与成本下降并行,市场空间尤为广阔

动力电池组是新能源汽车中最昂贵的部件,占汽车总成本的40%。动力电池组(power battery PACK)主要由电池组和电池管理系统(BMS)组成。

电池组有不同的包装方法。除了满足耐用性和功率要求外,还需要正确处理载流量与发热量之间的关系、模块间连接的稳定可靠性、模块间的温差、整个组件的抗冲击性和耐水性等。

自2016年以来,动力电池市场日益集中。2018年宁德时代,比亚迪的装机容量远远高于排名第三的郭萱高科技。与此同时,两家公司的同比增长率也达到了100%左右,超过了其他供应商。

在技术层面,现有锂电池容量遇到瓶颈,能量密度难以突破300 Wh/kg,无法满足市场对高耐久性电动车的增量需求。业界预计锂电池技术的突破将是高镍正极准固体电解质硅碳负极。

522b418a26d1489e817076e31a9ed43a.jpeg

7c9c1ba00ea94cb9a25bbff281c9b5cc.jpeg

未来处理器、计算能力将成为评价汽车性能的重要指标。

电动机是新能源汽车的心脏。永磁同步电机和交流异步电机被广泛使用。总的来说,永磁同步电机重量更轻,结构更简单,是未来的主要发展趋势。动力电池输出的直流电通过逆变器转换成交流电,并输送到电机。电机有两项关键技术,一是薄电磁钢加工技术,二是缠绕技术。增加薄钢层的数量可以提高电机的效率并降低电机的工作温度。定子中的缠绕量可以决定电机的功率,而缠绕量由铜线在有限空间内缠绕机芯的圈数决定。安川电机已经开始发展电子绕组技术。

车用半导体大致可分为传感器、MCU、ASIC、模拟芯片与功率器件

与传统动力汽车相比,新能源

新能源汽车的电子控制系统是整车的核心,其中IGBT(绝缘栅双极晶体管)是最重要的部件,占成本的40%以上。IGBT是由BJT(双极三极管)和金属氧化物半导体(绝缘栅场效应晶体管)组成的复合全控制电压驱动功率半导体器件,它兼具金属氧化物半导体场效应晶体管的高输入阻抗和GTR的低导通压降的优点。IGBT是能量转换和传输的核心设备,俗称电力电子设备的“中央处理器”。作为国家战略性新兴产业,IGBT广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车和新能源设备。目前,内地企业与IGBT领域的外资龙头企业仍有相当大的差距。IGBT被广泛使用,未来几年新能源汽车销量的增加将为IGBT供应商带来更多利润空间。

2017年汽车半导体行业CR 10达66.7%,相比于2014年集中度进一步提升,属于低集中寡占性市场。

热管理系统是一个新市场。不同的制造商有不同的设计方案。国内外制造商之间基本上没有技术差距。此外,由于中国市场的巨大规模,国内热管理供应商将有更高的利润率。

84acc0d3cd714857b41eb9301c4cc9e2.jpeg

3.7。物理层——汽车智能升级,对灵活生产设备的强烈需求

3.5.1. 制造/封测看国内产业链机遇

汽车半导体Fab代工趋势加速,国内代工厂迎发展机遇:

英飞凌最新公告指出,预计未来前道外包比例由22%提升至30%,后道外包比例由23%提升至32%。以智能手机行业的发展为例。从2011年到2018年,智能手机的全球年出货量达到16.1%,渗透率迅速上升。智能手机的普及导致了手机销量的快速增长以及对许多全新智能机器部件(包括主板、面板、摄像头等部件)的生产需求。原有的劳动密集型生产模式已经难以满足。自从智能机器普及以来,消费电子产品生产过程中的智能水平有了显著提高。国际财务报告准则的统计数据显示,从2012年到2017年,3C消费电子(即电子和电器)行业使用的工业机器人的年均复合增长率达到30.0%。目前,无线充电、柔性折叠屏、全屏等新应用仍在智能手机上不断创新,这将逐步增加对上游设备的投资需求。

a24b885589ed489abe19b96da5f5d6b9.jpeg

de8b3b188c1d44ebb986f574d16dac58.jpeg

近年来,随着汽车数量的增加,汽车已经成为人类除了家庭和工作单位以外的“第三空间”。汽车属性的重叠极大地扩展了活动空间,会产生手机没有的应用场景,并有望成为继手机之后的又一个流量入口。为了实现这一目标,汽车的电子率将迅速提高,电子元件将呈现多样化和个性化的发展趋势特征。

汽车电子元件的多样化和个性化使制造过程更加复杂。有时需要在一条生产线上批量生产各种类型的产品,这就对生产线的灵活性提出了更高的要求。具体来说,汽车行业中的柔性生产线主要包括自动加工设备、智能物流设备、自动检测设备、智能工厂设备等。下表显示了详细情况:

ca826f72c91740929debf47b790c477a.png

6a5efd8c012e4390bdc5d49245791a74.jpeg

“ 新势力”切入,国内封装企业逐渐获份额:行业数据显示,2008年前后汽车制造业购买设备、工具和电器固定资产的投资迅速增加,汽车尾部的智能制造设备(包括冲压、焊接、喷漆和装配)率先普及。在汽车电子需求的催化下,汽车工业的智能化水平不断渗透到零部件行业。自2010年以来,汽车零部件和零部件制造业购买设备、工具和电器固定资产的投资继续以高于汽车制造业的速度增长。未来,随着产品更新周期的缩短和产品复杂性的提高,蒸汽零环节将对灵活智能的生产设备产生强烈的需求。

763e42394b87423fbdbc949cafa67e70.jpeg

预计随着FAB厂和封装厂的国产化支持,国内发展汽车半导体将有一定的产业基础。

根据COBOT数据,2013年至2017年,中国3C制造业企业从约12300家增至约15600家,年复合增长率为6.09%。中国的生产企业一般位于产业链的下游,拥有产品加工和装配

3.5.2. 车载功率器件发展迅速,逐渐实现进口替代首先,发动机、底盘、车身等关键汽车电子部件关系到车辆的行驶安全,直接影响消费者的人身安全。3C电子产品中看似无害的部件可能会对行驶中的车辆造成重大安全隐患。林德电子公司估计,多达7000个芯片将用于完全自动驾驶的智能车辆。在这种情况下,即使是今天已经非常严格的1点故障率,也会导致1,000辆汽车中有7辆存在安全风险,这对于推广自动驾驶来说,仍然是一个过高的比例。因此,汽车电子行业引入了一个以零缺陷为目标的高质量、优秀的计划,这需要整个产业链的合作。

此外,汽车电子正面临着更加复杂和恶劣的环境(温度、湿度、振动、加速度等)。)比3C电子公司还多。以传感器为例。由于汽车电子控制系统的多样化,所需传感器的类型和数量正在增加。在性能方面,汽车传感器应具有较强的抗外部电磁干扰能力,确保传感器信号质量不受影响,并在特别恶劣的使用条件下保持高精度;在结构上,具有结构紧凑、安装方便的优点,避免了机械特性的影响。

dd1973ddc8eb478cab8f058d7be302a7.png

因此,为了确保汽车电子产品的质量,除了应用于商业部件的标准测试之外,汽车电子部件还在生产过程中进行测试,包括从晶片到成品部件的每个主要生产步骤。

8aae675a6744499c9972e4f60de6a66e.jpeg

对汽车电子产品高质量和稳定性的追求,对生产过程中的原材料、加工精度、制造成品率、质量可追溯性等指标提出了更高的要求,所需设备也更加精良。随着汽车电动化程度的提升,汽车半导体ASP 预计由475

美金提升至750美金。轻混电动车半导体价值量为475美金 ,

新能源汽车、无人驾驶汽车等先进技术在世界范围内迅速普及,整车电子率不断提高。以新能源汽车为例,新能源汽车电池电机的电控改变了传统的汽车动力系统,也导致了汽车电子产品的高成本。根据智言的咨询数据,燃油汽车的电子成本约占汽车总成本的15%-28%,而纯电动汽车的电子成本高达65%。插电混合电动车半导体价值量为740美金,纯电动汽车半导体价值量为750美金(取消ICE,功率器件价值量有75美金提升至455美金)。

65da29b81bc54d23b57e26cb5a9bd312.jpeg

新能源汽车市场崛起,成IGBT行业较强催化剂。

由于汽车的长期低电子率和国际电子零件领导者对传统零件的长期垄断,国内配套设备企业较少。随着电子率的快速上升,汽车电子设备已经成为自动化企业关注的新蓝海。

汽车电子零件有很多种。目前,一些技术最先进的车辆已经集成了大约450个半导体器件。这些电子部件在形状和尺寸上差别很大,涵盖了广泛的技术内容,并具有显著的功能差异。它们与传统的标准化产品制造风格大相径庭,导致生产设备的非标准定制。

非标准定制设备企业一般毛利率较高,但由于开发周期长、人员投入大、设计失败和返工风险大,管理成本飙升。然而,汽车零部件行业漫长的验证期和稳定的传统供应关系使得潜在竞争对手难以进入。在这种情况下,我们认为这两类企业都有优势:

1)标准化和模块化企业

虽然非标准设备在外形尺寸和性能上有完全不同的要求,但可以抽象为运动控制技术、管道布局技术、密封技术和传感技术等几个功能模块,这些功能模块的技术要求基本相同。通过各种技术模块的标准化和模块化,不仅可以快速提高产品质量,还可以缩短建设周期,提高人均产值,降低核心客户的依赖性,从而提高企业竞争力。

e55a8d56bad74a6085240b4e6b6e5997.jpeg

2)掌握了一般基本技术的企业

电子产品装配和测试的基本技术只不过是

优点:

标签: 产业链 电子 汽车

热门文章

热点图文