汽車是國民經濟的重要支柱產業,其規模效應和產業效應在我國經濟社會發展中發揮著舉足輕重的作用。在科技賦能下,這一龐大而成熟的產業正駛入百年未有之大變局。自我們去年發布《駛向未來——百年未有之汽車科技大變局》以來,我們看到汽車電子產業整體向著電動化、智能化、網聯化方向穩步推進,新變革促進產業進步,亦催生了更多新需求、助力經濟發展。
復盤2022年:智能駕駛方面,相較于我們去年的預期,2022年實際的L2等級滲透率表現亮眼、超出我們此前的預判,為產業鏈公司注入充足的成長動能;但由于高級別自動駕駛政策有待完善,且受限于量產成本和技術成熟度,L3+級別智能駕駛及相關上游產業的落地進程平緩,我們預計未來或有更多的政策催化帶動產業成熟度提升。智能座艙中傳統產品的滲透率符合預期且達到較高水平,我們認為長期來看,座艙賽道的成長性將不再依賴于基礎功能滲透率的提升,而需著眼于可打造差異化體驗的新型智能應用、帶動單車價值量的增長。電動化方面,新能源汽車滲透率超預期,中國電動車產業步伐已實現相對領先,而我們認為800V這一新技術趨勢有望帶動上游半導體及電子元器件的增量需求。網聯化方面,車端通信設備已日趨完備,OTA滲透率已超五成,我們認為長期“十四五”政策有望助力路側車聯網設施的發展。
中長期來看,軟硬件解耦和國產化率提升仍是改變價值鏈分布的兩大核心趨勢,而他們分別蘊含了新機。軟硬件解耦長期將向中央計算架構演進,我們認為今年9月英偉達發布的DRIVE Thor芯片有望加速中央計算架構的落地應用,相關技術方向上的先發企業有望占據優勢。本土汽車電子行業的國產化水平呈現平穩提升的態勢,考慮到當前一些優質的國產供應商,在產品質量、技術創新、開發響應、后端運維等方面都不落人后,且在出海模式上進行了積極探索,我們認為其長期成長的天花板將不僅局限于本土市場,更有望直接服務于全球市場。
我們看好汽車科技升級給半導體、消費電子、通信、信息技術等傳統科技行業帶來的新機遇。展望汽車科技的未來時代,我們整合并補充原有投資賽道,看好以下十大投資機遇——智能駕駛相關的:1)ADAS SoC、2)車載傳感器(包括攝像頭、激光雷達、傳統毫米波雷達、4D成像雷達);智能座艙相關的:3)前裝顯示屏、4)座艙芯片、5)座艙與車身智能應用(包括HUD、MLA、數字鑰匙、車載聲學);汽車網聯相關的:6)車載以太網芯片;和電動化相關的:7)汽車連接器、8)汽車線束、9)線控底盤、10)碳化硅。根據我們測算,這十大汽車科技賽道的國內市場規模有望在2025年合計達到約5587億元,對應2021-2025E CAGR為22%,增量空間約3038億元。
新能源車滲透率不及預期;汽車智能化、網聯化、電動化發展不及預期;自動駕駛、智能網聯相關的政策風險。
汽車工業歷經百余年積淀,當前正處于多個變革的關鍵時期。汽車是國民經濟的重要支柱產業,國家統計局數據顯示,2021年國內汽車制造業規模以上工業企業營收近8.7萬億元,在制造業中占比約8%,其規模效應和產業效應在我國經濟社會發展中發揮著舉足輕重的作用。我們認為,電動化、智能化、網聯化正生動刻畫著汽車科技的遠景,在科技賦能下,這一龐大而成熟的產業正駛入百年未有之大變局。
新變革促進汽車產業進步,催生新需求助力經濟發展。1)產業效率改良:智能化背景下,汽車電子架構向集中化演進,不僅是硬件的重新布局,更是產業鏈各個環節分工的進一步深化,我們預計該趨勢有望壓縮汽車產品迭代的周期,提升整體效率;2)順應環保倡議:由燃油轉向電動,汽車行業向“低碳化”方向發展,有望助力人類社會“碳中和”目標的實現,同時智能網聯技術有望進一步優化汽車產業的能源消耗;3)催生汽車電子新需求:車載半導體打破傳統“低制程、低性能”的局面、向“高制程、高性能”發展;車載攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等傳感器在車上找到新的落地場景;鋰電、氫能源等能源產業打開了汽車新市場;5G、云網等通信基礎設施建設助力汽車智能網聯化升級,多個行業迎來了新的生機。
圖表1:汽車科技的核心變革趨勢:電動化、智能駕駛、智能座艙、智能網聯
資料來源:乘聯會,中金公司研究部;注:折線圖分別為L1及以上級別自動駕駛滲透率(智能化)、車聯網功能滲透率(網聯化)、新能源汽車滲透率(電動化); 注:智能化2022年數值突變系口徑變更、劃分標準提高所致,此后ACC自適應巡航屬于必裝
自我們去年發布《駛向未來——百年未有之汽車科技大變局》以來,我們看到汽車電子產業整體向著電動化、智能化、網聯化方向穩步推進。相較于我們去年的預期,2022年實際的L2等級智能駕駛、電動車等新趨勢的滲透率表現亮眼、超出我們此前的預判,為產業鏈公司注入充足的成長動能;智能座艙中傳統產品的滲透率符合預期且達到較高水平;L3+級別智能駕駛及相關上游產業的落地進程平緩,我們預計未來或有更多的政策催化帶動產業成熟度提升。
電動化:新能源汽車加速普及,800V趨勢漸起
新能源汽車滲透率超預期,中國產業全球領先。中國在七十六屆聯合國大會上明確提出大力發展綠色經濟,落實“碳達峰”和“碳中和”兩大目標,環保的主張使新能源汽車產業的發展成為了必然。2017年起,我國汽車銷量出現回落,但新能源汽車的銷量卻持續攀升。2022年前10個月,我國新能源汽車累計銷量達到528萬臺,滲透率已達24%,相較于我們去年預測的16%超出較多;同期歐洲七國(德國、法國、英國、挪威、意大利、瑞典、西班牙)和美國的電動車滲透率分別為22%和7%,中國新能源車產業的發展步伐相對領先。
圖表2:新能源汽車滲透率自2021年快速攀升
資料來源:中汽協,中金公司研究部
圖表3:新能源乘用車滲透率實際與預測對比
資料來源:中汽協,中金公司研究部
800V技術蔚然成風,海內外車企加速布局。新能源車系統電壓提升至800V后,我們認為車身重量、電控損耗均有望降低,整車續航里程呈現提升;此外高壓能提高充電功率,加快充電速度并解決補能時間痛點,因此,我們認為高壓化趨勢是未來新能源車發展的主線之一。2019年保時捷推出了首款800V平臺車型Taycan,而從2020年開始,國內品牌如比亞迪、北汽極狐、長城汽車、廣汽埃安、小鵬汽車、吉利極氪、東風嵐圖、理想汽車等紛紛推出800V架構的汽車,2022年小鵬G9、阿維塔11等800V車型實現量產。我們認為800V的演進趨勢有望帶動上游半導體及電子元器件的增量需求。
智能駕駛方面,相較于我們去年的預期,2022年1-9月實際的數據顯示L2的落地進程快于預期,但L3及以上的滲透率落地進程相對慢于預期。
根據高工汽車數據,2021年國內L2級別自動駕駛的滲透率為19.4%,我們此前預期2022年我國L2級別ADAS在燃油車、新能源汽車中的滲透率有望分別達到21%、24%;但2022年前9個月實際滲透率分別為23%和42%,其中新能源汽車L2智能駕駛等級的提升速度明顯超出我們此前的預期,足以見得L2作為性價比較高的智能駕駛方案,在具備了成熟的技術及市場條件下,實現了快速落地應用。
在此基礎上,L2智能車型的代表性傳感器——車載攝像頭的搭載量亦有超預期表現,我們此前預計,2022年部署ADAS系統的乘用車中,新能源汽車/燃油車單車搭載的攝像頭數量分別為5.0/3.6顆,2022年1-9月實際值為6.7/3.7顆。
圖表4:汽車智能化滲透率增長情況(2020-9M22)
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表5:新能源汽車L2 ADAS滲透率實際與預測對比
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表6:燃油車L2級別ADAS滲透率實際與預測對比
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表7:已部署ADAS系統(L0-L2)乘用車單車攝像頭搭載量預測與實際對比
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
L3及以上智能駕駛的滲透率提升相對緩慢,靜待激光雷達等高端傳感器放量。根據狹義概念,L3需要滿足有條件的自動駕駛,而受制于政策環境、量產成本和技術成熟度等限制,嚴格意義上符合L3條件的智能車型仍較少。L3的代表型傳感器——車載激光雷達,在2022年前9個月標配乘用車中的出貨量僅有約6萬顆,我們預計涵蓋選裝車型出貨量后,前9個月國內乘用車市場激光雷達的出貨量約在15萬顆左右,明顯低于此前我們的預期,我們認為這一方面是由于激光雷達較高的搭載成本,另一方面反映出L3+級別智能駕駛落地的進程較緩慢。
總結來看,我們認為ADAS當前處于L2向L3、L4迭代的關鍵節點,而L3+車型的量產上路仍有賴于產業政策和技術等多重因素的支持。2022年,我們觀察到一些積極的變化正在發生,相關政策有序推進中。2022年11月工信部與公安部發布的《關于開展智能網聯汽車準入和上路通行試點工作的通知(征求意見稿)》,對L3及L4級別的自動駕駛車型開展了準入試點和限定公共道路區域的通行試點;深圳市、上海市、江蘇省等區域分別推出管理條例或發展方案,從權責劃分、通行試點、商用目標等維度明晰了政策。我們預計政策的不斷完善,有望加速L3+級別自動駕駛的研發與商用,也是ADAS從L2級別向上跨越的必要條件。
智能座艙是人車交互的關鍵,直接影響用戶的駕乘體驗,已成為汽車智能化轉型進程中優先“上車”的選擇。我們預計,隨著AI等技術在車內的落地,座艙將成為人們生活的“第三生活空間”,具備感知、理解和表達能力。以中控屏滲透率為例,基礎智能座艙功能的滲透率基本符合我們去年的預期,且1-9月已達到89%的較高水平。我們認為長期來看,智能座艙賽道的成長性將不再依賴于基礎功能滲透率的提升,而需著眼于可打造差異化體驗的新型智能應用、帶動單車價值量的增長,如HUD、智能車燈、數字鑰匙、DMS等。
圖表8:智能座艙功能(標配)1-9M22累計滲透率
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表9:中控屏幕滲透率預測與實際對比
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
車端網聯化硬件趨于完備,“十四五”規劃助力路側設施發展。車載通信模組是汽車智能網聯化的必要設備,可應用于T-Box(遠程信息處理器)、OBD(汽車自診斷系統)、OTA等多個領域。根據高工智能汽車數據,2022年我國汽車市場通信模組滲透率從1月的64.5%提升至9月的69.8%,應用程度較高且保持微增趨勢。OTA作為汽車軟件遠程升級的入口,9月的滲透率超過了50%。整體來看,車端的硬件裝備配置水平較高。路側設施產業體量龐大、受到頂層設計支持,全國各省市均出臺相關的政策指引“十四五”期間的車聯網建設,我們根據各省規劃,測算出“十四五”期間車聯網相關的產業投資有望達到千億元量級。
圖表10:2022年1-9月國內通信模組搭載量與滲透率
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表11:2022年1-9月國內OTA(標配)搭載量與滲透率
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
軟硬件解耦推動產業變革,中央計算架構升級步入舞臺
迎合汽車智能化、輕量化、可升級的訴求,分布式的電子電氣架構(E/E架構)向域集成方向發展。傳統汽車行業“機械定義汽車”,電子電氣元件相對簡單,整體架構以解決問題為導向,ECU(Electronic control unit,電子控制單元)各司其職。但隨著汽車科技的深度演進,ECU數量將不斷增加,傳統的分布式E/E架構將面臨車身重量過載、ECU算力相互冗余、維護復雜度提升等問題,集中式的E/E架構已是大勢所趨。以博世為代表的觀點將汽車E/E架構分為五個部分:動力域、底盤域、車身域、信息娛樂域和智能駕駛域。在每個域中,將不同控制器上的功能集成在一個“域控制器”上,從而輕量化控制器和線束,并更好地使算力協同。長遠來看,E/E架構或將沿著跨域融合、中央計算式方向演進,最終統一受中央計算機調配。
E/E架構集中化過程中,軟硬件解耦成為未來趨勢。“解耦”在科技行業并非新鮮事,它本質上是在硬件抽象基礎上的標準化,是讓資源和協作最大化分工的一種模式。消費電子和計算設備領域,以安卓、Linux為代表的操作系統通過虛擬抽象層實現了硬件和軟件的分離,從而讓ODM、OEM、軟件廠商各自發揮所長。如今汽車行業整體來到了E/E架構由分布式轉向域集中式的檔口,算力的匯聚、算法的前融合推動軟硬件解耦加速到來。技術層面,SOA、AP AUTOSAR有望突破難關;產業層面,以新勢力為代表的車企更是對這一模式身體力行。
軟硬件解耦深化產業鏈價值分配變革。以史為鑒,服務器行業軟硬件解耦趨勢下、計算設備硬件不斷標準化,白牌廠商崛起,而品牌硬件廠商的利潤空間受到了壓縮。類比到汽車產業鏈,所謂的“軟硬件解耦”,在物理上體現為“軟件與硬件的解綁”,但價值上體現為“硬件標準化、軟件專業化”。在這一變革趨勢下,1)擁有優質車企資源的Tier1有望積極延展軟件能力、向Tier0.5轉型;2)科技龍頭和純軟件初創企業有望通過平臺型產品賦能車企;3)部分整車廠有望發力全棧式自研,捍衛自身在汽車E/E架構進程中的話語權。
圖表12:整車電子電氣架構向集中化方向演進
資料來源:博世官網,中金公司研究部
英偉達發布Thor芯片,開啟中央計算架構新篇章。2022年9月,英偉達發布新款汽車芯片DRIVE Thor,該芯片集成770億個晶體管,算力水平達2000TOPS,較此前規劃的Atlan芯片(1000TOPS)再上一個臺階,公司預計將在2024年實現量產。該芯片面向汽車中央計算架構,可同時為多個智能系統提供算力支持。我們認為Thor的發布進一步明確了E/E架構向中央計算演進的趨勢,汽車產品長期或將發展成為行駛在車輪上的大腦。
在品牌與零部件的共同努力下,我們認為中國有望成為智能汽車時代整車制造及零部件的“世界工廠”。零部件廠商技術積累助力自主品牌整車廠崛起。中國企業在電動化、智能化方面自給能力較強,具有項目配合度更優及響應速度更快等優勢,目前也已經在多個環節及品類沉淀了量產經驗。品牌廠發展倒逼零部件廠商持續技術迭代。本土品牌廠的崛起,亦將促進中國智能汽車制造能力的不斷提升及創新能力的持續迭代,從而在品牌與零部件之間形成內生循環。
迭代加速、敏捷配合下,國產化迎來進行時。根據高工智能汽車2022年各汽車電子行業的數據,我們看到目前國內汽車電子產業鏈中:1)激光雷達、通信模組、中控顯示系統及液晶屏等環節的國產化水平已較高;2)L2級別ADAS系統(AVM、APA等)、前視攝像頭、連接器與線束、HUD、數字鑰匙等領域,國產供應商市場份額持續提升;3)車用計算芯片的國產化水平仍有較大提升空間,域控制器國產化率略高于芯片環節,但由于當前仍處于產業放量初期,國產化率受下游新車型上市節奏影響、波動較大,因而導致短期出現國產化率環比下降的現象,不代表長期趨勢。我們認為伴隨開發周期縮短,主機廠對于就近密切配合及快速迭代能力需求提升,且經過近幾年的疫情壓力測試,國產汽車電子供應商有望共同贏得更多份額,長期有望合力突破更多合資、外資主機廠。
優質本土龍頭企業不止步于國產化,而要向進一步出海業務進發。我們認為,如今汽車電子領域已儲備了一批優質的國產供應商,在產品質量、技術創新、開發響應、后端運維等方面都不落后于海外頭部的競爭對手,甚至部分能力更優于海外企業。對于這類優質的國產龍頭企業而言,其業務的拓展空間不僅限于本土市場的國產化,更有望直接服務于全球市場,通過業務出海打開長期成長的天花板。綜合來說,國產汽車電子供應商的出海方式主要包括三類:跟隨本土車企客戶的海外銷售被動式出海、把握外資車企客戶全球業務漸進式出海、直接在海外市場爭取訂單主動式出海,這三類外銷模式的拓展難度逐個遞增,我們認為長期有能力做到主動式出海的本土供應商,將有望證明其綜合能力的全球領先性。
圖表13:各汽車電子環節2022年國產化率水平
資料來源:高工智能汽車,中金公司研究部
圖表14:中國企業在汽車產業鏈全面布局
資料來源:自然資源部,公司官網,中金公司研究部;注:此圖為不完全列舉
2022年,我們看到汽車智能化、電動化發展之勢超出我們此前預期,與此同時也觀察到新的賽道機遇不斷涌現。展望汽車科技的未來時代,我們整合并補充原有投資賽道,看好以下十大投資機遇——智能駕駛相關的:1)ADAS SoC、2)車載傳感器(包括攝像頭、激光雷達、傳統毫米波雷達、4D成像雷達);智能座艙相關的:3)前裝顯示屏、4)座艙芯片、5)座艙與車身智能應用(包括HUD、MLA、數字鑰匙、車載聲學);汽車網聯相關的:6)車載以太網芯片;和電動化相關的:7)汽車連接器、8)汽車線束、9)線控底盤、10)碳化硅器件及模塊。
我們依據當前智能化、電動化發展水平,上修了自動駕駛滲透率及新能源汽車滲透率假設。根據我們測算,這十大汽車科技賽道的國內市場規模有望在2025年合計達到約5587億元,對應2021-2025E年間的CAGR為22%,增量空間約3038億元。
圖表15:各級別自動駕駛滲透率預測
資料來源:中金公司研究部
圖表16:國內汽車科技十大市場空間測算
資料來源:中汽協,IHS,Yole,高工汽車,佐思汽研,汽車工業協會,Omdia,Strategy Analytics,工信部,貿澤電子,中金公司研究部
圖表17:智能化、網聯化、電動化驅動國內汽車科技十大投資機遇
資料來源:中汽協,IHS,Yole,高工汽車,佐思汽研,汽車工業協會,Omdia,Strategy Analytics,工信部,貿澤電子,中金公司研究部
? 半導體:電動化帶動SiC新材料應用,智能化升級推升ADAS SoC算力需求
電動化方面,SiC新材料解決了Si器件功率密度的痛點,已經開始在新能源車的主逆變器中對IGBT進行替代,助力續航里程提升及配合快充800V高電平需求。我們認為,在未來成本SiC大面積量產后,有望進一步降低動力部分成本,促使整車的價值量向AI相關硬件及車內服務轉移,而SiC新材料也有望得到長期發展。
智能化方面,我們認為智能化的升級促使系統對ADAS SoC算力需求的不斷提升(由L2級別的數TOPS提升至L4級別的上千TOPS),而云計算集群的出現(如Tesla的FSD雙芯片方案及Dojo超級計算機),讓高級別硬件預埋及軟件算法快速迭代具備了條件,助力以駕駛者為視角的智能駕駛技術逐漸向真正的無人駕駛邁進,智能芯片與下游產業發展環環相扣,汽車智能化水平的升級亦催生了智能芯片市場空間的不斷擴容。
? 消費電子:精密制造能力的跨產業應用
電動化浪潮下,消費電池公司積極探索動力新方向。智能汽車電動化趨勢帶來了對核心零部件——動力電池需求的提升。面對短期內全行業對動力電池需求的暴增,消費電池公司在過往消費電子產品電池生產經驗的基礎上,積極提升自身技術能力,并加快擴產以抓住寶貴的窗口期。我們觀察到,一方面部分消費電池公司逐漸完成了技術上的追趕,并有望在800V時代憑借超快充電池等技術實現趕超;另一方面隨著產能擴張和上游在材料端的積極布局,動力電池業務也逐漸形成規模效應,利潤水平逐漸提升。我們看好消費電池龍頭公司在智能汽車電動化浪潮下,動力電池及儲能等新業務帶來的成長空間。
消費電子廠商積極布局智能座艙、智能駕駛上游零部件。智能座艙領域,未來座艙電子在交互性能和功能上的延展將提升IVI單車價值量。一方面,全液晶儀表、HUD等新功能的滲透率處于攀升期;另一方面,我們認為眾多消費電子搭載的功能,在車載環境均可找到應用場景,車載無線充電、NFC、UWB等電子化功能有望帶來額外增量。智能駕駛領域,隨著自動駕駛級別的提升,單車搭載的傳感器數量及價值迅速增長,攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等品類對上游光學部件、PCB、結構件等細分環節有望構成新生的需求。
? AI及信息技術:智能化的核心技術手段,長期有望衍生新業態
汽車智能化對AI技術升級存在強需求。智能座艙領域,AI是語音助手、手勢互動、駕駛員監控等功能不斷優化的基石。自動駕駛方面,AI用于反應、決策的時間有望遠短于人為操作,從而可以優化單車智能決策水平,并在搭載自動駕駛平臺的車隊場景下,可形成編組、提高行車密度和道路容量。長期來看,軟件公司有望通過與整車廠合作成為智能化服務的Tier1供應商,將企業多樣化的軟件能力適配于汽車終端場景,打包成解決方案形式輸出。
? 通信:車聯網是中長期下游核心增量應用之一
網聯化趨勢帶來通信基礎設施建設增量。從車聯網蜂窩通信到車內通信網絡,均需要具備高帶寬、大容量、低時延、高可靠性的特征,以支撐智能網聯汽車的演進。我國基本確立了以C-V2X為基礎的通信技術路徑,并在標準和生態建立方面居于全球領先地位。5G C-V2X可實現10-20Gbps的峰值速率,100Mbps-1Gbps的用戶體驗速率,每平方公里100萬的連接數密度,1ms的空口時延,500km/h的移動性支持,每平方米10Mbps的流量密度等關鍵能力指標,相對4G提升3到5倍的頻譜效率、百倍的能效,同時對通信基礎設施及車端通信裝備的要求也快速提升。我們認為產業技術的成熟度和政策的加碼有望助力車聯網產業加速落地,給通信模組、路側單元、交通通信系統等領域帶來較多增量空間。
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