汽車智能化專題研究報(bào)告：算力軍備競(jìng)賽帶來(lái)產(chǎn)業(yè)端機(jī)遇

1、汽車智能化專題研究報(bào)告：算力軍備競(jìng)賽帶來(lái)產(chǎn)業(yè)端機(jī)遇1. 電動(dòng)化開(kāi)啟汽車智能進(jìn)化之路1.1 內(nèi)燃機(jī)時(shí)代電子電氣架構(gòu)不斷更迭早期 E/E 架構(gòu)研發(fā)較為容易，主要由 Tier 1 負(fù)責(zé)。電子電氣架構(gòu)簡(jiǎn)稱 E/E 架構(gòu)，有時(shí)也被稱為 EEA （Electrical/Electronic Architecture）。從 1886 年第一輛奔馳車被發(fā)明到 20 世紀(jì)初，車子上的電子設(shè)備較為 簡(jiǎn)單，不必應(yīng)用 E/E 架構(gòu)。20 世紀(jì)初開(kāi)始，車上開(kāi)始出現(xiàn)了更多需要電力啟動(dòng)的設(shè)備如起動(dòng)機(jī)、電燈、車載收音機(jī)等，這樣的背景下 Tier 1，即直接供應(yīng)整車廠的汽車零部件供應(yīng)商，開(kāi)始配合主機(jī)廠進(jìn)行 E/E 架構(gòu)的設(shè)計(jì)和

2、優(yōu)化。為解決系統(tǒng)內(nèi) ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元）之間的通信挑戰(zhàn)，博世開(kāi)發(fā)出 CAN 總線對(duì) ECU 的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。隨著越來(lái)越多的電子電氣系統(tǒng)出現(xiàn)后，如何完成這些系統(tǒng)內(nèi) ECU 之間的通信成為挑 戰(zhàn)。為此博世歷時(shí)三年，在 1986 年開(kāi)發(fā)出了 CAN 總線，用來(lái)對(duì) ECU 的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。1991 年，世界上 首款基于 CAN 總線系統(tǒng)的量產(chǎn)車型奔馳 500E 正式亮相。本質(zhì)上，CAN 總線是一種用來(lái)完成電氣系統(tǒng)和 設(shè)備 ECU 之間通信的局域網(wǎng)技術(shù)，其可以減少布線、減輕重量以及節(jié)省車內(nèi)空間。電子電氣設(shè)備的復(fù)雜化驅(qū)使供應(yīng)商開(kāi)始設(shè)計(jì)整套布局方案，2007

3、 年德?tīng)柛Ｌ岢?E/E 架構(gòu)。電子設(shè)備和電氣 系統(tǒng)的復(fù)雜化驅(qū)使供應(yīng)商開(kāi)始設(shè)計(jì)一套整體布局方案，2007 年德?tīng)柛Ｊ状翁岢?E/E 架構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、車 窗控制、車載娛樂(lè)系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和不斷優(yōu)化，進(jìn)一步地提升了汽車電子的通信效率。1.2 正視內(nèi)燃機(jī)時(shí)代癥結(jié)和新技術(shù)挑戰(zhàn)人類離不開(kāi)汽車，人類還需要更好的汽車。近百年來(lái)，汽車給人類出行帶來(lái)巨大的便利，但是目前汽車也存 在著安全性差、能耗高、污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。植根于汽車主要的缺點(diǎn)，未來(lái)汽車的發(fā)展方向至少將從三個(gè)方面展開(kāi)：1）提高汽車行駛的安全性；2）節(jié)約能源；3）減少以至消除對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。汽車的安全性包括 車輛的可控制性以及撞擊保護(hù)，所涉及不僅是汽

4、車底盤、整車等還包括道路和交通管理系統(tǒng)。第二、第三則 與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相關(guān)。隨著電動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)席卷整個(gè)行業(yè)，傳統(tǒng)的分布式 E/E 架構(gòu)受到挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的 E/E 架構(gòu)受沖 擊的背后是汽車行業(yè)里面掀起的兩股浪潮：第一股是插電式混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，三電系統(tǒng)的 引入增加了 E/E 架構(gòu)的復(fù)雜度；第二股是智能座艙和自動(dòng)駕駛的出現(xiàn)，OTA 升級(jí)需求、大量數(shù)據(jù)處理和信 號(hào)傳輸?shù)男枨髮?duì) E/E 架構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。在此基礎(chǔ)之上，傳統(tǒng)的分布式 E/E 架構(gòu)有向域架構(gòu)、中央計(jì)算架構(gòu)等 集中式架構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)。1.3 智能化與電動(dòng)化更加契合電動(dòng)機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更環(huán)保，架構(gòu)簡(jiǎn)潔推動(dòng)汽車智能化。一方面，電動(dòng)機(jī)車

5、端零排放的特點(diǎn)相較于內(nèi)燃機(jī)更加環(huán) 保。另一方面，傳統(tǒng)汽車由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、傳動(dòng)軸及相關(guān)電氣系統(tǒng)構(gòu)成，而電動(dòng)汽車的核心是三電，即電池、 電機(jī)、電控。大眾高爾夫四缸發(fā)動(dòng)機(jī)有 113 個(gè)活動(dòng)件，相比之下，一臺(tái)電機(jī)的構(gòu)造就簡(jiǎn)單許多?；诤?jiǎn)單和 高集成的設(shè)計(jì)，純電汽車整車線束也得到控制，CAN 總線協(xié)議下的現(xiàn)代化高級(jí)車線束總長(zhǎng)度要將近兩公里， 而電動(dòng)車以 Model Y 為例，其線束縮短到 100 米。線束越短集成化越高，更利于信號(hào)傳輸和生產(chǎn)組裝，以此 為汽車智能化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。智能汽車需要電驅(qū)動(dòng)，燃油車從架構(gòu)上有難以逾越的鴻溝。汽車智能化包括整車控制、車身控制與車載信息。 整車控制和車身控制方面，人工智

6、能很難精準(zhǔn)控制內(nèi)燃機(jī)，而電機(jī)可通過(guò)電流或者電壓實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)，另外 控制油門剎車是自動(dòng)駕駛基本功能，燃油車存在先天短板，可靠性、精準(zhǔn)度、響應(yīng)度都是問(wèn)題。車載信息方 面，傳統(tǒng)燃油車企發(fā)力點(diǎn)基本都在 HMI 人機(jī)交互上，沒(méi)有提及車身控制方面軟件升級(jí)，如沃爾沃提出用 OTA 升級(jí)車載地圖，通用通過(guò) OTA 升級(jí)車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)，相反電動(dòng)車具備控制、讀取、寫入、升級(jí)先天優(yōu)勢(shì)， 解耦軟硬件，構(gòu)建完善的車輛大腦和神經(jīng)系統(tǒng)支持車內(nèi)信息系統(tǒng)，并有完備的安全裝置設(shè)計(jì)支持自動(dòng)駕駛。2. 算力是智能化的核心2.1 汽車價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的嬗變傳統(tǒng)的分布式電子架構(gòu)有向集中式發(fā)展的趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)鏈背后價(jià)值網(wǎng)絡(luò)發(fā)生更迭。從內(nèi)燃機(jī)汽車時(shí)代

7、進(jìn)入智能 網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代，智能座艙、自動(dòng)駕駛等功能帶來(lái)了更多數(shù)據(jù)處理需求，內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的分布式 E/E 架構(gòu)已經(jīng)不 能適應(yīng) OTA 更新、算力處理和車輛安全帶來(lái)的新的需求，傳統(tǒng)的分布式 E/E 架構(gòu)有向集中式機(jī)構(gòu)發(fā)展的趨 勢(shì)。E/E 架構(gòu)背后產(chǎn)業(yè)鏈所組成的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)也將隨之變化。博世更具體地將汽車 E/E 架構(gòu)演變的路徑劃分為 3 個(gè)大階段，6 個(gè)小階段：分布式的模塊化、集成化階段； 域集中式的集中化、域融合階段；中央集中式的車載電腦和車-云計(jì)算階段。模塊化絕大部分車企已經(jīng)實(shí)現(xiàn)， 大眾、奧迪、通用、豐田等車企在加快部署全新 E/E 架構(gòu)以其進(jìn)入域集中式階段，預(yù)計(jì) 2021-2025 年實(shí)現(xiàn)量 產(chǎn)，而

8、特斯拉最為領(lǐng)先新一代 E/E 架構(gòu)達(dá)到了中央集中式。智能網(wǎng)聯(lián)汽車價(jià)值量總體增長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)分化，產(chǎn)業(yè)鏈附加值呈現(xiàn)微笑曲線模式。智能網(wǎng)聯(lián)汽車整產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)杖霃?2015 年的 5 萬(wàn)億美元預(yù)計(jì)上漲到 2030 年的 7.8 萬(wàn)億美元，利潤(rùn)則從 2015 年的 4000 億美元上漲到 2030 年 的 6000 億美元，收入和利潤(rùn)都有較大幅度增長(zhǎng)。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，收入端硬件規(guī)模占比縮小，從 14%縮小 到 7%，軟件和共享出行規(guī)模急劇擴(kuò)大，2030 年占比預(yù)計(jì)分別為 7%和 10%，利潤(rùn)端汽車銷售顯著下降，共 享出行規(guī)模占比顯著增長(zhǎng)，2030 年預(yù)計(jì)到達(dá) 20%。從產(chǎn)業(yè)鏈附加值情況上來(lái)看，產(chǎn)業(yè)中游的制造部分

9、價(jià)值 較低，上游供應(yīng)商有專利和技術(shù)附加值較高，下游品牌和服務(wù)部分也享有較高的附加值，整體呈現(xiàn)微笑曲線 的模式。2.2 算力焦慮刺激算力提升2.2.1 算力基座支撐汽車智能化結(jié)構(gòu)上，以芯片為核心的算力基座成為汽車智能化的基石。芯片作為主要的算力器件組成了 ECU，ECU 聯(lián) 合其他軟硬件、電路、回路等組成了架構(gòu)體系。相比于分布式的 E/E 架構(gòu)，集中式架構(gòu)將整車劃分為動(dòng)力總 成、車輛安全、智能駕駛等幾個(gè)域，在系統(tǒng)和軟件層面集成，把原有的硬件配置打破，由 ECU 組成的域控 制器成為主要的計(jì)算單位。E/E 架構(gòu)為核心結(jié)合電動(dòng)部件、電池部件以及其他配件組成了新能源車整體結(jié)構(gòu)。功能上，算力滿足智能化部

10、件運(yùn)算，支撐系統(tǒng)算法。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，算力支撐著激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝 像頭、座艙娛樂(lè)信息系統(tǒng)等各個(gè)部件運(yùn)算。除此之外，算力還需要把整個(gè)系統(tǒng)的路徑規(guī)劃、決策、控制的算 法進(jìn)行運(yùn)行。智能化在給汽車帶來(lái)更多能力的同時(shí)也對(duì) SOC 芯片提出了更多的算力要求。定制上，芯片定制服務(wù)具體場(chǎng)景，智能應(yīng)用貼合市場(chǎng)需求。作為算力承載的主體芯片需要能夠貼合應(yīng)用場(chǎng)景， 不僅僅是實(shí)施應(yīng)用，而是要從系統(tǒng)的角度抽象出共性來(lái)加以處理。例如黑芝麻智能開(kāi)發(fā)出配合華山系列的自 動(dòng)駕駛芯片，還發(fā)布山海人工智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)，該平臺(tái)擁有 50 多種 AI 參考模型庫(kù)用以幫助客戶更好的定制化 以貼合具體的場(chǎng)景。智能化對(duì)算力的需求不僅僅是算力

11、的絕對(duì)數(shù)值，也在于軟硬結(jié)合以及具體的應(yīng)用能力的 構(gòu)建。2.2.2 算力焦慮呼喚高算力支持智能網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)展迅速，消費(fèi)者體驗(yàn)不佳亟待算力提升。2015 年智能網(wǎng)聯(lián)功能的新車裝載率為 4.6%，到 2020 年這一數(shù)字上升到了 48.8%。主流車企中，智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)成為新車型必備功能。而根據(jù)汽車專業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)研數(shù) 據(jù)顯示，一方面當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)功能核心感知仍集中在中控臺(tái)顯示屏、儀表盤等少數(shù)領(lǐng)域，語(yǔ)音控制、 車聯(lián)網(wǎng)等功能用戶關(guān)注不足；另一方面對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)功能體驗(yàn)不佳，抱怨中控屏反應(yīng)遲鈍的用戶達(dá)到 56.5%， 反應(yīng)系統(tǒng)卡頓的用戶達(dá)到 50.95%。應(yīng)用端以自動(dòng)駕駛為例，隨著智能駕駛等級(jí)的上升對(duì)芯片算力的需求

12、呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)提升。L1、L2 處于輔助駕 駛階段，車部分或全部的自行轉(zhuǎn)向控制、加速減速，這兩個(gè)階段對(duì)算力的要求都不高。L3 進(jìn)入有條件的自動(dòng) 駕駛，車除轉(zhuǎn)向控制、加速減速外還進(jìn)行駕駛環(huán)境檢測(cè)，這帶來(lái)算力極大的提升需求，從 L2 的 2 Tops 提升 到 L3 的 24Tops。進(jìn)入到 L4、L5 階段車在之前的功能之上還增加了緊急事件觸發(fā)接管機(jī)制，這兩個(gè)階段對(duì) 算力的要求呈現(xiàn)技術(shù)級(jí)的提升，分別達(dá)到 320Tops,4000Tops。產(chǎn)業(yè)層面，現(xiàn)有產(chǎn)品芯片算力不足、全球產(chǎn)能緊平衡、我國(guó)芯片自給困難三重痛點(diǎn)亟待解決。目前汽車行業(yè) 芯片算力整體仍舊不高，已上市的車型中，較為領(lǐng)先的理想 ONE 芯片使

13、用的是 QCM 820A，僅能對(duì)標(biāo) 2016年上半年的高通驍龍 820，相當(dāng)于小米 5 的算力水平，與當(dāng)前推出的小米 11 足足有 6 代差距。從全球尺度 來(lái)看，由于疫情沖擊芯片短缺已成為困擾全球汽車業(yè)的問(wèn)題，根據(jù) IHS Markit 預(yù)測(cè)，因芯片短缺，2021 年 第一季度，全球汽車產(chǎn)量將比最初預(yù)期少約 67.2 萬(wàn)輛，通用、日產(chǎn)、大眾等汽車巨頭都面臨著沖擊。目前我 國(guó)自產(chǎn)汽車芯片規(guī)模不到 150 億元，不足全球規(guī)模的 5%，由于我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球 30%以上，每年進(jìn) 口汽車芯片的費(fèi)用超過(guò)千億元，國(guó)內(nèi)供需存在較大缺口。3. 算力軍備競(jìng)賽帶來(lái)產(chǎn)業(yè)端（算力+算法）機(jī)遇3.1 軟件定義開(kāi)啟汽

14、車算力軍備競(jìng)賽一顆強(qiáng)大的中央處理器芯片將是智能汽車相較于傳統(tǒng)汽車的關(guān)鍵區(qū)別。智能汽車由一個(gè)強(qiáng)大的中央處理系統(tǒng) 芯片來(lái)完成多路輸入輸出，進(jìn)而進(jìn)行用戶交互。正是在此基礎(chǔ)之上，汽車行業(yè)開(kāi)啟了軟件定義,即軟件定義系 統(tǒng)功能的浪潮。另外隨著智能座艙和自動(dòng)駕駛的落地，更多的傳感器和 ECU 出現(xiàn)也對(duì)中央處理的能力提出 了新的要求?！八懔Α背蔀樵u(píng)價(jià)一輛車重要指標(biāo)，特斯拉發(fā)布 HW3.0 芯片掀起行業(yè)軍備競(jìng)賽。繼“馬力”之后，隨著汽 車軟件定義的深入發(fā)展，“算力”也成為評(píng)價(jià)汽車的重要指標(biāo)。2019 年特斯拉推出 HW3.0 芯片時(shí)，144TOP 算力冠絕行業(yè)。然而最近越來(lái)越多的車企開(kāi)始使用算力大的平臺(tái)，長(zhǎng)城汽

15、車表示將于 2022 年推出的高端車 型上率先采用 Snapdragon Ride 平臺(tái)，預(yù)計(jì)算力可達(dá) 700TOPS；21 年初的 NIO Day 上，蔚來(lái)推出總算力 高達(dá) 1016TOPS 的 NIO Adam蔚來(lái)超算平臺(tái)；21 年初智己汽車推出的自動(dòng)駕駛方案支持兼容英偉達(dá) Orin X 芯片，算力可升至 5001000+ TOPS。軟件定義還需考驗(yàn)算力與傳感器、軟件協(xié)同配合能力，車智相關(guān)操作系統(tǒng)、軟件也將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。智能化 依賴自動(dòng)駕駛、智能座艙等功能的實(shí)現(xiàn)，而硬件基礎(chǔ)設(shè)施的完善是前提，因此算力比拼成為當(dāng)前車企重要賣 點(diǎn)。但堆算力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，智能汽車芯片能表現(xiàn)出來(lái)的真實(shí)性能除了算力絕對(duì)

16、數(shù)值還與傳感器以及軟件的協(xié) 同配合息息相關(guān)。以特斯拉 HW 3.0 芯片為例，單芯片算力 72TOPS，相較上一代芯片并沒(méi)有提升太多，但 自動(dòng)駕駛性能最高提升幅度可達(dá) 20 倍。3.2 算力應(yīng)用第一站：智能座艙（芯片+操作系統(tǒng)+軟件）3.2.1 芯片 os 處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，算力架構(gòu)呈現(xiàn)集中趨勢(shì)2016 年以來(lái)智慧座艙的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：傳統(tǒng)座艙，信息座艙，智能座艙，智慧座艙。2016 年以前傳 統(tǒng)座艙階段，該階段只有指針儀表、導(dǎo)航娛樂(lè)等少數(shù)功能；2016-18 年信息座艙階段，該階段增添了大尺寸 液晶中控屏，全液晶流量?jī)x表/HUD,在線服務(wù)和 High-level IOV；2018-21 年

17、智能座艙階段，該階段增添了 駕駛員/乘客識(shí)別個(gè)性化服務(wù)，語(yǔ)音識(shí)別，手勢(shì)控制，ADAS 及自動(dòng)駕駛，Low-level V2X，F(xiàn)ACE ID, 智能座 椅等更多功能境等信；2021-25 年智慧座艙階段，該階段增添了人、車、環(huán)息的深度學(xué)習(xí)功能，為駕駛過(guò)程 提供治理輔助，還有 High-Level V2X，感知用戶行為等功能。智能座艙芯片、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游。智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈上游包含芯片、底層操作系統(tǒng)及 虛擬層、中間件與應(yīng)用程序、芯片和底層操作系統(tǒng)是智能座艙的算力底座。智能座艙產(chǎn)業(yè)鏈中游包含車載信 息娛樂(lè)系統(tǒng)、駕駛信息顯示系統(tǒng)、HUD 抬頭顯示、流媒體后視鏡、行車記錄儀、后排液晶

18、顯示。智能座艙產(chǎn) 業(yè)鏈下游是解決方案供應(yīng)商主要包括整車廠、Tier 1 和互聯(lián)網(wǎng)公司。未來(lái)智能座艙內(nèi)部功能將越來(lái)越豐富，算力將集中在單個(gè)域控制器中。傳統(tǒng)的座艙儀表、娛樂(lè)、中控系統(tǒng)相 對(duì)獨(dú)立，單個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)單個(gè)芯片，通信成本較高。未來(lái)，智能座艙內(nèi)部功能將越來(lái)越豐富，而且算力將集中 在一個(gè)域控制器中對(duì)多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行算力支持，也即從基于電子控制單元（ECU）的分布式結(jié)構(gòu)向分布式網(wǎng)絡(luò) +域控制器（DCU）架構(gòu)邁進(jìn)。這種改變縮短了通信時(shí)間，也降低了通信開(kāi)銷。3.2.2 座艙芯片將保持高速增長(zhǎng)，車載 OS 有望迎來(lái)生力軍鴻蒙（一）芯片1）規(guī)模：預(yù)計(jì)全球 2019-2025 年域控制器符合增長(zhǎng)率 78.64%2

19、019-25 年智能座艙新車滲透率預(yù)計(jì)將快速提升，有望拉動(dòng)域控制器出貨量快速增長(zhǎng)。隨著汽車智能化的推 進(jìn)，對(duì)算力要求稍低，成本更加可控的智能座艙將迎來(lái)滲透率的快速提升。2019 年中國(guó)市場(chǎng)的滲透率為 35.30%，2025 年預(yù)計(jì)能到達(dá) 75.90%。2019 年全球市場(chǎng)的滲透率為 38.40%，2025 年預(yù)計(jì)能到達(dá) 59.40%。 智能座艙新車滲透率的提升有望拉動(dòng)座艙域控制器出貨量的快速增長(zhǎng)，根據(jù)偉世通的數(shù)據(jù)，2019 年全球智能 座艙域控制器出貨量達(dá)到 40 萬(wàn)套，2025 年預(yù)計(jì)達(dá)到 1300 萬(wàn)套，6 年 CAGR 為 78.64%。2）格局：高通領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)廠商布局力度持續(xù)加大智能座

20、艙芯片生產(chǎn)商主要包括兩大陣營(yíng)：消費(fèi)級(jí)和傳統(tǒng)汽車芯片生產(chǎn)商。2015 年以前汽車芯片由瑞薩、NXP、 TI 等主導(dǎo)，前三家占據(jù)市場(chǎng) 60%份額。2015 年以后消費(fèi)級(jí)芯片廠商開(kāi)始進(jìn)入汽車芯片領(lǐng)域。目前，瑞薩、 NXP、TI 等傳統(tǒng)汽車芯片生產(chǎn)商主要面向中低端市場(chǎng)；消費(fèi)級(jí)芯片生產(chǎn)商高通、英特爾等面向高端市場(chǎng)。目前高通在算力和客戶方面占據(jù)領(lǐng)先地位，其次是英特爾和瑞薩。第一層級(jí)的廠商僅有高通，高通代表型產(chǎn) 品有 SA8155P，工藝 7 納米，CPU 算力 80k DMIPS，GPU 算力 1142 GFLOPS，在所有現(xiàn)存產(chǎn)品中排名第 一；高通合作供應(yīng)商包括英特爾、博世、大陸、電裝、華陽(yáng)、航盛、LG

21、、松下、偉世通、三菱電機(jī)、阿爾派， 在所有廠商中覆蓋最為廣泛。第二層級(jí)有英特爾和瑞薩，它們代表性產(chǎn)品分別為 A3950 和 R-CAR H3 算力 較高；它們合作廠商也較多。第三層級(jí)包含 NXP、TI、三星、聯(lián)發(fā)科，它們產(chǎn)品算力一般，合作供應(yīng)商較少。國(guó)內(nèi)廠商與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)存在較大差距，但布局力度在持續(xù)加大，代表性廠商有華為和地平線。華為用 AI 芯片昇騰以及高性能 CPU 鯤鵬構(gòu)建起 MDC 智能駕駛平臺(tái)，用巴龍支撐座艙 5G 通信，麒麟則應(yīng)用于手機(jī)為 代表的終端；華為的代表性客戶有長(zhǎng)安、北汽藍(lán)谷、奇瑞等。地平線 2015 年成立，于 2019 年在世界人工智 能大會(huì)上發(fā)布征程 2 芯片成為國(guó)

22、內(nèi)首款車規(guī)級(jí) AI 芯片實(shí)現(xiàn)了中國(guó)車規(guī)級(jí) AI 芯片的量產(chǎn) 0 突破。此外，還有 百度，芯馳科技，寒武紀(jì)等廠商都有代表性的產(chǎn)品應(yīng)用在智能座艙上面。3）落地節(jié)奏：座艙域控制器預(yù)計(jì)在 2021 年迎來(lái)爆發(fā)根據(jù)主機(jī)廠和 Tier 1 的量產(chǎn)進(jìn)度，座艙域控制器將在 2021 年迎來(lái)爆發(fā)。汽車 5g 網(wǎng)絡(luò)的落地是智能座艙的 基礎(chǔ)推動(dòng)力；其次，在 5g 等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善，法律法規(guī)支持的情況下，主機(jī)廠和 Tier1 的量產(chǎn)進(jìn)度將是 座艙域控制器的直接動(dòng)力。根據(jù)對(duì)相關(guān)廠商量產(chǎn)計(jì)劃梳理，偉世通、大陸、博世代表性的 8 款產(chǎn)品中，6 款 產(chǎn)品在 2021 年具備量產(chǎn)能力，座艙域控制器有望在 2021 年迎來(lái)爆發(fā)

23、。（2）操作系統(tǒng)1）規(guī)模：未來(lái) 5 年 CAGR 為 13.1%，2030 年預(yù)計(jì)達(dá)到 500 億美元汽車操作系統(tǒng)包含車控操作系統(tǒng)和車載操作系統(tǒng)，車控操作系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)車輛行駛功能、動(dòng)力性的運(yùn)行基礎(chǔ)， 車載操作系統(tǒng)則是為車載娛樂(lè)信息服務(wù)和車內(nèi)人機(jī)交互提供控制平臺(tái)，是智能座艙的運(yùn)行環(huán)境。2020年全球廣義汽車操作系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到 200億美元，預(yù)計(jì) 2030年將達(dá)到 500 億美元，10 年 CAGR 為 9%。 根據(jù) Mckinsey 的數(shù)據(jù)，2020 年全球廣義的汽車操作系統(tǒng)（狹義 os，中間件，功能軟件）規(guī)模達(dá)到 200 億 美元，未來(lái) 5 年間將保持 13.1%的復(fù)合增長(zhǎng)率，于 2025 年達(dá)到

24、 370 億美元，而到 2030 年預(yù)計(jì)將達(dá)到 500 億美元，10 年 CAGR 為 9%。2）格局：車載操作系統(tǒng)以 QNX 為主，Harmony OS 2 有望在汽車行業(yè)有所突破目前車載操作系統(tǒng)以 QNX 為主，Linux（包含 Android）、Win CE 分別列第二、第三位。根據(jù) ICVTank統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球車載操作系統(tǒng)以 QNX 為主，占比約為 43%，Linux（包含 Android）、Win CE 分別列第二、 第三位，分別占比 35%和 10%。三大操作系統(tǒng)各有特點(diǎn)。QNX 背靠黑莓公司，基于微內(nèi)核，憑借安全、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)占據(jù)較高的市場(chǎng)份額， 合作的主機(jī)廠最多；Linux 作為

25、操作系統(tǒng)內(nèi)核不屬于任何公司，其他眾多操作系統(tǒng)都基于它開(kāi)發(fā)，免費(fèi)、靈 活性高的特點(diǎn)使它具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力；Android 背靠谷歌，為 Linux 代表性系統(tǒng)，憑借開(kāi)源和廣泛的應(yīng)用生 態(tài)有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力；Win CE 是微軟 1996 年發(fā)布的嵌入式操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)者和使用者少，預(yù)計(jì)將逐漸退出市 場(chǎng)。國(guó)內(nèi)也在車載操作系統(tǒng)內(nèi)方面進(jìn)行自研或?qū)Τ墒觳僮飨到y(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。阿里云研發(fā)了可用于車載終端的 YUNOS Auto 操作系統(tǒng)，并且和上汽聯(lián)合發(fā)布了兩款互聯(lián)網(wǎng)汽車榮威 RX5 和 i6。華為面向手機(jī)、平板等 發(fā)布 Harmony OS 2 也有望汽車行業(yè)有所突破。此外，百度和小鵬也發(fā)布了定制版的車載 OS。（3

26、）全產(chǎn)業(yè)鏈軟件應(yīng)用i. 中科創(chuàng)達(dá)-全球領(lǐng)先的智能操作系統(tǒng)產(chǎn)品和技術(shù)提供商公司的智能網(wǎng)聯(lián)汽車業(yè)務(wù)專注于打造基于智能操作系統(tǒng)技術(shù)的平臺(tái)產(chǎn)品。公司以智能操作系統(tǒng)技術(shù)為核心， 聚焦人工智能關(guān)鍵技術(shù)，助力并加速智能軟件、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的產(chǎn)品化與技術(shù)創(chuàng)新，為 智能產(chǎn)業(yè)賦能。公司自 2013 年開(kāi)始布局智能網(wǎng)聯(lián)汽車業(yè)務(wù)，專注于打造基于公司智能操作系統(tǒng)技術(shù)的新一 代智能網(wǎng)聯(lián)汽車平臺(tái)產(chǎn)品，賦能全球汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化變革。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Market sand markets 預(yù)測(cè)， 全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場(chǎng)規(guī)模在 2027 年將達(dá)到 2,127 億美元，2019-2027 的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 22

27、.3%。公司用“軟件”打破傳統(tǒng)行業(yè)邊界，確立智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、以及工具鏈+解決方案和服務(wù)的 業(yè)務(wù)布局。公司推出的智能網(wǎng)聯(lián)汽車平臺(tái)產(chǎn)品，通過(guò)“軟件”打破傳統(tǒng)行業(yè)邊界，使公司始終領(lǐng)跑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 在汽車的新四化, 即“電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”的時(shí)代主旋中, 公司確立的智能座艙、智能駕駛、智 能網(wǎng)聯(lián)、以及工具鏈+解決方案和服務(wù)的布局,帶動(dòng)了公司智能網(wǎng)聯(lián)汽車業(yè)務(wù)持續(xù)快速增長(zhǎng)，2016 年至 2020年復(fù)合年均增長(zhǎng)率高達(dá) 102%。汽車業(yè)務(wù)收入在公司業(yè)務(wù)收入中的占比亦逐年提升，由 2016 年的 5.45%， 提升至 2020 年的 29.31%。ii. 德賽西威-國(guó)產(chǎn) Tier1 龍

28、頭公司聚焦于智能座艙、智能駕駛和網(wǎng)聯(lián)服務(wù)三大業(yè)務(wù)群，以智能汽車為中心點(diǎn)，參與構(gòu)建未來(lái)智慧交通和智 慧城市大生態(tài)圈。智能座艙方面，公司的智能座艙產(chǎn)品融合了車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、駕駛信息顯示系統(tǒng)、顯示 終端、車身信息與控制系統(tǒng)等系統(tǒng)，打造以人為中心的智能出行空間，提供基于自動(dòng)駕駛等級(jí)的智能關(guān)懷、 高效安全的解決方案。智能駕駛方面，從低速泊車場(chǎng)景到高速自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，從低級(jí)別的智能駕駛輔助逐步 到實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛，從解放腳到解放眼，公司提供智能、安全、高效的解決方案，最終將人從駕駛中完全 解放出來(lái)。網(wǎng)聯(lián)服務(wù)方面，公司提供安全、有溫度的智聯(lián)汽車產(chǎn)品與增值服務(wù)，構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)、高效協(xié)同、 高度定制化的服務(wù)體系。

29、iii. 銳明技術(shù)-商用視頻監(jiān)控龍頭公司致力于利用視頻、AI、大數(shù)據(jù)及 IoT 等技術(shù)手段，發(fā)展交通安全及運(yùn)輸業(yè)信息化方向的產(chǎn)品及解決方案。 公司業(yè)務(wù)聚焦于商用車安全及信息化領(lǐng)域，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，貼近用戶使用場(chǎng)景進(jìn)行創(chuàng)新，充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等最新技術(shù)手段幫助商用車用戶解決安全和效率問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了公交、出租&網(wǎng)約、“兩客一?！?、 貨運(yùn)、渣土、環(huán)衛(wèi)等解決方案的智能化升級(jí)。公交綜合監(jiān)測(cè)智能化解決方案包含公交車綜合監(jiān)測(cè)智能化解決方案、安全駕駛艙駕駛員行為分析系統(tǒng)等。公 交綜合監(jiān)測(cè)智能化解決方案由智能車載設(shè)備（包括安全駕駛艙、雙目 ADAS 高級(jí)輔助駕駛、盲區(qū)監(jiān)測(cè)、智能 調(diào)度一體機(jī)等）與智能調(diào)度大

30、數(shù)據(jù)云平臺(tái)組成，在商用車載領(lǐng)域率先利用 5G 和 AI 等最新技術(shù)，解決公交運(yùn) 營(yíng)中的安全場(chǎng)景，車、站、場(chǎng)的全方位信息化及公交企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率提升等問(wèn)題。出租車&網(wǎng)約車綜合監(jiān)測(cè)智能化解決方案包含疫情防控系統(tǒng)、聚合平臺(tái)等功能。該方案由出租車智能服務(wù)終 端、網(wǎng)約車智能監(jiān)管終端、出租車&網(wǎng)約車主動(dòng)安全系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)監(jiān)管大數(shù)據(jù)云平臺(tái)組成，解決出租車&網(wǎng)約車 運(yùn)營(yíng)中的無(wú)證上崗、車輛運(yùn)力失衡、繞路宰客、司乘糾紛、違規(guī)營(yíng)運(yùn)和套牌黑車等行業(yè)頑疾，通過(guò)大數(shù)據(jù)動(dòng) 態(tài)管理提升單車營(yíng)收能力、提高行業(yè)安全和城市出行服務(wù)效能。iv. 道通科技-汽車智能診斷龍頭公司專注于汽車智能診斷、檢測(cè)分析系統(tǒng)及汽車電子零部件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售

31、和服務(wù)，目前已構(gòu)建了汽車 綜合診斷系列產(chǎn)品、TPMS 系列產(chǎn)品、ADAS 系列產(chǎn)品以及相關(guān)的軟件云服務(wù)四大產(chǎn)品線。隨著汽車電子化 和智能化程度的不斷提升，汽車已被構(gòu)建成一個(gè)復(fù)雜的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，高效、準(zhǔn)確的汽車維修越來(lái)越依賴于 智能化的汽車診斷和檢測(cè)系統(tǒng)以及后市場(chǎng)數(shù)字化生態(tài)體系的構(gòu)建。公司緊跟汽車電子技術(shù)最新發(fā)展趨勢(shì)，以 汽車綜合診斷產(chǎn)品為依托，以持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，不斷推出縱向與橫向產(chǎn)品，目前已構(gòu)建了汽車綜合診斷 系列產(chǎn)品、TPMS 系列產(chǎn)品、ADAS 系列產(chǎn)品以及相關(guān)的軟件云服務(wù)四大產(chǎn)品線。3.3 算力巔峰應(yīng)用：自動(dòng)駕駛3.3.1 自動(dòng)駕駛從 L2 到 L3 漸進(jìn)式發(fā)展，與智能座艙在硬件層有

32、融合趨勢(shì)目前市面上汽車產(chǎn)品維持著 L2 級(jí)別，隨著輔助駕駛功能增多 L2 跨越到 L3 可漸進(jìn)實(shí)現(xiàn)。目前市面上許多汽 車已經(jīng)具備了自動(dòng)泊車功能，甚至在高速上可以保持車道行駛，具備這些功能意味著達(dá)到了 L2 級(jí)別。L3級(jí)別則與 L1、L2 有本質(zhì)區(qū)別，意味著只要開(kāi)了自動(dòng)駕駛功能，駕駛員就能轉(zhuǎn)換成乘客?？偟膩?lái)說(shuō)，輔助駕駛 是自動(dòng)駕駛的前提，隨著 ADAS 實(shí)現(xiàn)功能越來(lái)越多，自動(dòng)駕駛可漸進(jìn)實(shí)現(xiàn)。芯片/算法是自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈的核心。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)運(yùn)作包含三個(gè)環(huán)節(jié)，首先是收集信息；然后是處理與判斷； 最后給予車體指令。在這個(gè)流程中，MCU、影像處理 IC 等處理器以及自動(dòng)駕駛算法就處于核心的位置，起 到承上

33、啟下的作用。自動(dòng)駕駛與智能座艙芯片有融合趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛 os 格局不明朗。隨著汽車基礎(chǔ)算力的提高、自動(dòng)駕駛技術(shù) 路線的成熟，預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛和智能座艙芯片有向中央計(jì)算芯片融合的趨勢(shì)，通過(guò)提高集成度來(lái)提升效率降低 成本，但由于自動(dòng)駕駛和座艙技術(shù)要求不同，滿足安全性要求將是融合的首要前提。當(dāng)前自動(dòng)駕駛域控制器 還沒(méi)有發(fā)展成熟，與之相配套的 OS 尚不明朗，從開(kāi)發(fā)成本的角度考慮，自動(dòng)駕駛 OS 可能會(huì)基于 Linux/QNX 內(nèi)核發(fā)展而來(lái)。3.3.2 國(guó)內(nèi)廠商自動(dòng)駕駛軟硬能力均強(qiáng)勁，有望引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展（1）芯片1）規(guī)模：2030 年市場(chǎng)規(guī)模有望超 250 億元隨著自動(dòng)駕駛對(duì)算力要求的提升，芯片數(shù)量和 AS

34、P 量?jī)r(jià)齊升預(yù)計(jì)超 250 億元。預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛的發(fā)展分為兩 個(gè)階段：第一個(gè)階段為 2020-25 年，自動(dòng)駕駛等級(jí)主要為 L1、L2，該階段 ASAD 滲透率不斷提升；第二階段為 2026-2030 年，自動(dòng)駕駛等級(jí)發(fā)展為 L3 及以上，該階段 ASAD 滲透率預(yù)計(jì)將逐漸下降，而駕駛員檢測(cè) 系統(tǒng)（DMS）預(yù)計(jì)將快速上漲。目前 L1、L2 單車只需 1 個(gè) ASAD 芯片， L3 單車 2 個(gè) ASAD 芯片、2 個(gè) DMS 芯片，而且單車芯片價(jià)格也會(huì)隨著等級(jí)提升而提升，預(yù)計(jì) L1 總價(jià) 150 元/車，L3 時(shí)達(dá)到 2500 元/車。2）格局：英偉達(dá)、高通處于領(lǐng)先地位，國(guó)內(nèi)廠商處于追趕狀態(tài)差距

35、不大自動(dòng)駕駛芯片廠商可分為三個(gè)類別，英偉達(dá)、高通處于第一類且行業(yè)地位領(lǐng)先。自動(dòng)駕駛廠商分為三個(gè)類別： 第一類能夠提供高算力的開(kāi)放性平臺(tái)，主要是英偉達(dá)、高通，英偉達(dá)構(gòu)建了車、桌、云端 GPU 統(tǒng)一硬件架 構(gòu)且先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，高通自動(dòng)駕駛芯片性價(jià)比較高，且座艙域霸主協(xié)同優(yōu)勢(shì)明顯，華為軟件生態(tài)稍弱也處于 這一類別；第二類是傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體巨頭，包括瑞薩、英飛凌、恩智浦、德州儀器、意法半導(dǎo)體等；第三類 是擁有自研人工智能 ASIC 芯片的廠商，國(guó)外主要是特斯拉、Mobileye，國(guó)內(nèi)有地平線。國(guó)內(nèi)廠商處于追趕狀態(tài)，但整體差距并不大。國(guó)內(nèi)的公司包括華為、地平線、黑芝麻等。華為作為能夠提供 高算力開(kāi)放性平臺(tái)的

36、廠商，硬件實(shí)力不弱于高通和英偉達(dá)，軟件方面稍弱。其他公司地平線、黑芝麻等也有 亮點(diǎn)，地平線在 Waymo 舉辦的 CVPR 2020 自動(dòng)駕駛 Workshop 開(kāi)放數(shù)據(jù)集挑戰(zhàn)賽中獲得 5 項(xiàng)挑戰(zhàn)中的 4 項(xiàng)全球第一,一戰(zhàn)成名。黑芝麻的芯片在算力接近特斯拉的前提下,功耗卻減少了一半有余。（2）自動(dòng)駕駛解決方案1）規(guī)模：現(xiàn)階段滲透率較低，預(yù)計(jì) 2025 年達(dá)到 1396 億規(guī)模全球及中國(guó) ADAS 各項(xiàng)功能滲透率總體水平較低，中位數(shù)分別為 3.85%、2.2%仍存在較大成長(zhǎng)空間。全球 ADAS 各項(xiàng)功能滲透率總體較低，盲區(qū)監(jiān)測(cè)滲透率最高 12%，夜視輔助最低 0.3%，中位數(shù) 3.85%。中國(guó)

37、ADAS 各項(xiàng)功能滲透率總體也較低，盲區(qū)監(jiān)測(cè)滲透率最高 6.9%，夜視輔助最低 0.1%，中位數(shù) 2.20%。預(yù)計(jì) 2020 年中國(guó) ADAS 算法及解決方案市場(chǎng)規(guī)模 750.69 億元，2025 年 1395.53 億元。價(jià)格假設(shè)方面，設(shè)置2020 年各項(xiàng)目單價(jià)與 2015 年相同，而 2025 年單價(jià)相當(dāng)于 2015 年單價(jià)的 0.75 倍。乘用車銷量方面，假 定 2020 年為 2195 輛，2025 年為 2506 輛。滲透率方面，假定 2020 年各項(xiàng)目前裝比例在 20-30%左右，2025 年 40-60%左右。在這樣的假定之下，我們預(yù)計(jì) 2020 年規(guī)模為 750.69 億元，20