智能汽车产业148页深度研究报告:汽车智能开启,拥抱产业变革 | 附完整报告下载

智能汽车产业148页深度研究报告:汽车智能开启,拥抱产业变革 | 附完整报告下载
2021年05月14日 18:12 雷峰网

 一、智能驾驶 核心要素

1. 渐进式和跨越式路线差异何在?

2. 分别发展到了什么阶段?未来将向何方向发展?

3. 传统车企、新造车分别如何布局?差距多大?

4. 新加入者华为、百度、大疆如何布局?

5. 感知+判断+执行 难点在哪?

6. 大算力芯片及计算平台是核心?

7. “硬件预埋+软件付费”是未来趋势?

8. 不同传感器技术趋势为何?市场空间多大?

9. 上下游产业链存在哪些投资机会?

10. 未来哪些参与者最有可能胜出?

二、智能座舱 第三空间

1. 什么是智能座舱

2. 智能座舱意义何在?

3. 是否会较自动驾驶更早渗透

4. 参与者都有哪些?

5. 生态构建是不是智能座舱决胜之匙?

三、巨头入局 重塑秩序

1. 哪些巨头在跨界入局

2. 华为、百度、大疆、小米在做什么?

3. 汽车产业秩序将如何重塑

4. 传统车企如何应对?

完整PPT报告,请在雷锋网公众号对话框回复关键词“ 21514”获取。

1

智能驾驶:核心要素数据积累

加速技术突破

特斯拉功能领先,L3自动驾驶导入。特斯拉功能领先,最新FSD Beta版软件可实现城市街道自 动辅助驾驶、交通信号灯识别等;国内造车新势力蔚来、小鹏相继推出高速自主导航驾驶 (传统车企亦计划推出),城市区域及功能连续性为下一 步主要拓展方向。

商用场景相对较易,率先落地。Robotaxi:Waymo2018年底率先推出,国内科技初创公司 紧随其后,小马智行、百度等相继落地。据瑞银集团预测, 2030年全球自动驾驶出租车市场规模可能超2万亿美元;高速货运:干线物流场景,交通情况相对简单可控;特定场景:如港口、矿山,结构化场景,自动驾驶技术实现 难度最低。

头部企业开启技术方案输出。Waymo:同沃尔沃汽车集团达成全球战略合作,为极星 和领克两大品牌提供L4自动驾驶技术,创造包括网约车服 务在内的应用场景和商业模式;百度:L4纯视觉自动驾驶技术Apollo Lite降维输出,推出 自主泊车AVP及领航辅助驾驶ANP,现已与广汽、威马、 长城等品牌开展量产合作。

新政策定调,强调智能化与网联化协同。车联网以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,是实现高等级自动驾驶的关键前提;国家层面车联网布局已久,各项配套扶持政策逐步完善。近年来,各项政策强调5G技术对于车联网发展的积极作用;2020年11个部委联合发布的《智能汽车创新发展战略》强调智能化与网联化协同。

决胜智能汽车 变革人类传统出行

目前阶段:乘用场景由L2 逐步向 L3 迈进;商用场景 L4 先行落地

终极形态完全自动驾驶 (兼顾出行安全与出行效率)

终极目标:颠覆 人类传统出行方式。

单车智能感知层:智能汽车“双眼”多传感器融合

优劣势各异,多传感器融合为主流方案

高阶自动驾驶核心:可靠性 可用度 ,分别体现在行车安全和功能连续性

自动驾驶各类型传感器优劣势各异,目前量产车 ADAS 主流配置为摄像头毫米波雷达 超声波雷达。

在 L3 及以上自动驾驶路线中,激光雷达重要性凸显,据 ElecFans ,搭载激光雷达自动驾驶系统安全性可达 99.99%99.99%,而摄像头、毫米波雷达等传感器仅能保证 99%。

激光雷达:以激光束为信息载体的主动测量装置

激光雷达 是 以激光束为 信息载体,利用 相位、振幅、频率等来 搭载信息,并 将辐射源频率提 高 到 光频段,通过 发射激光来测量物体与传感器之间精确距离 从而对周边环境形成 3D 点云数据 的主动测量装置。

按测距 方法划分,可以 分为飞行时间 ToF 测距法、基于相干探测的 FMCW 测距法以及三角测距 法等,其中 1 ToF 方案现已得到广泛应用;2 FMCW 激光雷达大多仍处于概念机阶段。

技术方案各异,短期 半固态最具应用条件

按扫描 方式划分,主要 包含机械式(整体 360 旋转)、半固态(收发模块静止、仅扫描器 发生机械运动,包括 转镜、 MEMS和固态(无任何 机械运动部件,包括 Flash 、 OPA )三大类。

机械式激光雷达已广泛应用,但 主要应用于 L4 L5 无人 驾驶领域,受 限车规、成本、外观等问题难以适用于 L2 L3。

现阶段半固态( MEMS 、旋转镜、棱镜)最具备前装量产 应用条件,但中长期来看,全 固态潜力巨大。

多车企发布搭载计划,前装量产前夜

相比于摄像头、 毫米波雷达,激光雷达 兼具测距远、角度分辨率优、受环境光照影响小 等特点,可 显著提升自动 驾驶系统可靠性,是 解决自动驾驶连续体验的关键传感器(相比于纯视觉 方案),被 大多数整车厂、 Tier 1 认为是 L3 及以上自动驾驶所必需。

2020 年底开始,多 车企(如北汽、小鹏、长城、沃尔沃等)宣布将 搭载激光雷达,规模化 应用有助于激光雷达制造成本 进一步降低,行业 整体处于前装量产前夜。

收发模块是制约激光雷达性能和成本的关键

激光雷达系统主要包括发射模块、接收模块、控制及信号处理模块和 扫描模块 ,其中 收发模块是制约性能和成本的关键。

发展趋势:高性能、低成本和高可靠性(内含车规级要求)

实现路径:1 )收发单元阵列化 发射端逐渐采用平面化 激光器器件,由 EEL 到 VCSEL ;接收端逐渐采用 CMOS 工艺单光子 探测器 SPAD ,取代 线性雪崩二极管探测器 APD。

2 )核心模块芯片化 从单发射接收到 系统 SOC ,本质 为通过集成电路手段将通用、低集成度的电路元器件和系统根据应用 的需要,加工 成高集成度的 专用模块,一方面降低成本,另一方面 提高产品一致性。

激光雷达:市场参与者众多 传统 Tier1 与初创公司共同竞争

赛道绝佳,技术路线选择事关重大

市场参与者众多,行业 总体呈现传统 Tier1 与初创公司共同竞争 的特点,参与 主体主要包括美国的 Velodyne 、 Luminar 、 Aeva 、Ouster ,以色列的 Innoviz ,德国的 Ibeo ,以及 国内的禾赛科技、速腾聚创等。

技术 能力上,国内 厂商与海外 差距较小,基本 处于同 一起跑线,赛道 层面 机会绝佳,但 对技术路线选择的容错率较低。

激光雷达:产业链梳理

智能汽车“双眼”,视觉方案核心传感器

车载摄像头是指安装在汽车上,用于监控汽车内外环境情况以辅助汽车驾驶员行驶的摄像设备。车载摄像头为 ADAS 高级辅助驾驶核心传感器,视觉处理芯片基于神经网络算法对采集到的图像信息进行处理,以识别目标及语义信息。

现状:按安装位置不同可分为前视、后视、环视、内视车载摄像头。车载摄像头最初在汽车上的应用是行车记录仪和倒车影像。

随着汽车智能化程度的提高,摄像头开始和算法结合,从而实现车道偏离预警( LDW )、汽车碰撞预警 FCW )等 ADAS 功能。

趋势:随着智能驾驶对安全性要求的不断提升, 车载摄像头将朝着以下两个方向发展:1 、夜视技术应用 ,提高夜间行车安全性;2 、像素提升 ,增强目标 及语义信息 识别能力 (蔚来 ET7+ 长城摩卡:800 万像素 vs 特斯拉:120 万像素)

摄像头:图像传感器为车载摄像头核心器件

车载摄像头主要组成部件包括镜头组、图像传感器( CMOS )以及数字处理芯片 DSP ),具有 较高的技术壁垒。

成本 构成上,图像 传感器 CMOS 占车载摄像头成本的半壁江山 。此外,模 组封装、光学镜头分别占比 25% 及 14%14%,前 三者合计占比近 90%。

毫米波雷达:自动驾驶感知层主心骨,77GHz 市场空间广阔

毫米波雷达是指利用波长 1 10mm 、频率 30 300GHZ 的毫米波进行探测的传感器。根据辐射电磁波 方式不同,主要 有脉冲和连续波(单频连续波 CW+ 调频连续波 FMCW )两种 工作模式,其中 FMCW 具有可同时测量多个目标、分辨率较高、信息处理复杂度低、成本低廉、技术成熟 等优点,是 目前最常用的车载毫米波雷达调制方式。

目前各个国家对车载毫米波雷达分配的频段主要集中在 24GHz 和 77GHz 77GHz 带宽大(有关精度)、波长短(雷达天线 尺寸小,同样 体积可 布置更多,增大增益,有关距离),在 探测距离、精度、体积上更 具优势,长远 来看具备更大发展空间。

趋势:高分辨率雷达、 4D 点云成像毫米波雷达(距离 速度 方位角 高度)、射频前端雷达。

毫米波雷达:主 IC 为核心

毫米波雷达系统主要由阵列天线、前端收发射频组件( MMIC 芯片)、数字信号处理器( DSP/FPGA )及控制电路等 部分构成,其中 天线及前端收发组件为核心硬件。

成本 构成上,雷达 主 IC 成本占比达 43%43%,辅助 芯片、 PCB 、其他电子料成本占比分别 11% 、 16% 和 11%。

2

智能座舱:第三空间差异化

诉求助推快速渗透

智能座舱—HUD:智能汽车行驶安全的“保护伞”

显示行车信息 ,解决安全隐患。HUD可将车速、油耗、导航、限速等信息投影于汽车前挡风玻璃上,驾驶车无需低头即可获得信息,进而大幅提高行车安全性;

技术原理:影像源经多次光学反射后反射至人眼;

器件构成:影像源(TFT-LCD屏、DLP投影、MEMS激光扫描投影)→光学镜片(自由曲面镜片)→前挡风玻璃(楔形玻璃);

HUD类型:C-HUD、W-HUD、AR-HUD,近年来W-HUD成本有所降低,为目前HUD主流配置,AR-HUD视觉效果最佳,且具 有与ADAS融合特点,正成为未来HUD发展趋势。

智能座舱—汽车玻璃:智能汽车体验升级重要载体

自身亮点引领消费升级。大面积玻璃提升消费体验:全景天幕采光面积可高达3平 方米,超高科技感、超大视野享受、极佳采光效果;附加功能增加行车舒适度:可集成隔热、隔音、调光、 氛围车灯、太阳能等附加功能;岚图FREE SUV采用智能可调光全景天幕,实现十级明 暗度可调,同时隔绝99%紫外线。

多方位解决传统可开启式天窗劣势。降低制造成本:全景天幕为无法开启的固定式结构,结构及零 部件需求相对简单。一般可开启式小天窗成本约2,000元,可开 启式全景天窗成本在3,000-10,000元,而天幕玻璃平均成本仅为 1,500元;免除保养成本:传统天窗需定期保养,后续费用高,而全景天 幕因其简单的固定式结构,无需保养。

智能座舱—IVI:车载信息娱乐,重新定义人机交互

座舱芯片:恩智浦、瑞萨、德州仪器、意法半导体等为传统龙头;英特尔、高通、英伟达、华为等消费电子芯片厂商加入竞争 逐渐上量;吉利、零跑、芯驰科技等国内车企和半导体公司开始发力;

车载OS:QNX、Linux、Android为三大底层OS,Android基于Linux开发,生态资源更丰富;互联网巨头向下涉足车载OS, 如阿里Ali OS(基于Linux);车企开发专属操作系统,蔚来NIO OS(基于Android);

IVI系统:阿尔派、哈曼、博世等行业巨头掌控市场;德赛西威、均胜电子、航盛电子等国内供应商跟随自主品牌,市占率快 速提升。

智能座舱—其他:DMS加速渗透,氛围灯美学升级

驾驶员监测系统(DMS):分为主动式DMS和被动式DMS,其中主动式DMS一般基于摄像头和近红外技术,从眼睑闭合、眨 眼、凝视方向、打哈欠和头部运动等检测驾驶员状态,被动式DMS则是基于方向盘转向和行驶轨迹来判断驾驶员状态;

主动式DMS有望加速渗透:1)政策强制标配:Euro-NCAP要求 2022 年 7 月开始新车必须标配DMS,中国已立法对商用车 强制装配DMS,乘用车要求也在推进中;2)车企加速布局:2020年特斯拉通过OTA升级启用DMS,有望引领行业潮流;

海外Tier1+国内科技企业入局:1)博世、大陆、电装等海外Tier1已推出DMS完整解决方案;2)海康威视、商汤科技、百 度、中科创达、虹软科技、经纬恒润、德赛西威等国内企业也纷纷布局DMS产品,并开始落地各个品牌车型。

3

巨头入局:如何看待?产业秩序

如何重塑?

华为:汽车BU归属调整,To B转向To C直面客户

2019年5月27日,成立智能汽车解决方案BU成立,隶属ICT管 理委员会,2020年11月25日,业务管辖关系由ICT调整至消费 者BG,由To B转向To C ;2021年计划研发投资10亿美元,研发人员5,000+

百度:ACE交通引擎,乐高式汽车智能解决方案。2019年,正式发布ACE智能交通解决方案,赋能城市交通;2020年12月,正式发布Apollo乐高式汽车智能化解决方案,包 含智驾、智舱、智图、智云四大系列产品,主机厂可随意选择;2021年下半年Apollo将迎量产高峰,每月一款新车上市,预计 未来3-5年前装量产搭载量100万辆。

小米:小米正式入局,掘金智能汽车星辰大海

计划投入:首期投资100亿元人民币,预计未来10年总投 资100亿美元;

现有布局:1)战投:战投凯立德、蔚来、小鹏、博泰、灵 明光子等10余家汽车产业相关企业;2)技术:成立“小米 车联”布局车联网项目;已申请车辆定速巡航、车辆导航等 十余项专利;3)芯片:和高通合作紧密,有望在芯片层面得 到支持,同时先后战投云英谷科技、比亚迪半导体等8家芯片 公司;

优势分析:1)能力:手机业务全球第三,拥有的核心能力 (如硬件、互联网)与智能电动车行业存在较强相关性;2) 品牌:MIUI系统月活用户达3.68亿(截至2020Q3);3)资 金:截至2020年底,现金余额1,080亿元;4)渠道:小米之 家门店超过2,000家,覆盖全国30个省份270个县。

重塑产业秩序

软件定义汽车时代,汽车基座可能不再是“车”,产品定义、供给关系、研发流程、人才组织、商业模式等将发生根本性变 革,核心能力亦由生产制造转变为软件开发及生态构建:

1)整车端:除特斯拉电动智能化水平相对突出以外,其他国内外车企包括造车新势力大体可理解为处于同一起跑线,谁能胜出 尚难断定,主动求变才是核心;

2)零部件端:传统汽车产业链重塑, Tier0.5供应商出现,产业链地位前移,具有核心技术实力的自主零部件供应商有望依托中 国市场通过全球化配套顺势崛起为全球零部件龙头,而原有汽车供应体系外潜在进入者影响亦不容小觑。

财经自媒体联盟更多自媒体作者

新浪首页 语音播报 相关新闻 返回顶部