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文檔簡介

智能控制器行業(yè)研究報告:下游景氣度高昂_控制器推動未來成長

1.智能控制器:電子設(shè)備的“中樞控制”核心

智能控制器通常指數(shù)字式控制器,是在儀器、設(shè)備、裝置、系統(tǒng)中為完成特定用途而設(shè)計實現(xiàn)的計算機控制單元,它一般是以微控制器(MCU)芯片或數(shù)字信號處理器(DSP)芯片為核心,依據(jù)不同功能要求輔以外圍模擬及數(shù)字電子線路,并置入相應(yīng)的計算機軟件程序,經(jīng)電子加工工藝制造而形成的電子部件。

1.1.中國智能控制器行業(yè)正處于智能化升級關(guān)鍵期

20世紀(jì)20年代,電子智能控制技術(shù)在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,并最先應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,隨著控制理論、微電子技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展,智能控制器的操作復(fù)雜度、可控對象、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性等方面均得到完善。目前智能控制器已廣泛應(yīng)用于家用電器、電動工具及工業(yè)設(shè)備裝置、汽車電子、智能建筑與家居等領(lǐng)域?;仡欀袊闹悄芸刂破餍袠I(yè)發(fā)展歷程,可將其分為三個階段:

1.尚未規(guī)?;某砷L初期(1990-2000年)

中國智能控制器行業(yè)起步相對較晚,90年代大家電廠商主要通過自產(chǎn)或進(jìn)口的方式獲取智能控制器,智能控制器專業(yè)制造商的數(shù)量和規(guī)模較小,大部分以小家電廠商作為主要客戶,業(yè)務(wù)體量相對較小,行業(yè)處于成長的初期。

2.隨家電運行模式轉(zhuǎn)變而來的高速發(fā)展期(2001-2010年)

這一時期中國家電產(chǎn)品由傳統(tǒng)的機械運行模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w智能控制模式,下游產(chǎn)品性能需求不斷提升帶動了智能控制器行業(yè)的高速增長,智能控制器廠商的研發(fā)水平不斷提升,產(chǎn)品的種類更加豐富,產(chǎn)品質(zhì)量得到提升,智能控制器行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。

3.“萬物互聯(lián)”背景下的產(chǎn)業(yè)升級期(2011-至今)

家電制造行業(yè)自2011年進(jìn)入由單體智能家電向互聯(lián)智能家電的轉(zhuǎn)變階段,下游應(yīng)用場景的擴展和升級帶動了智能控制器行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,目前智能控制器正處于智能化升級的關(guān)鍵時期,逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)機械操作向電子化和智能化操作升級轉(zhuǎn)變。隨著家電、工業(yè)控制智能化網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)一步發(fā)展,智能控制器的結(jié)構(gòu)和功能也必將更加復(fù)雜化,單價有望繼續(xù)提升,5G+物聯(lián)網(wǎng)興起帶來的下游細(xì)分場景需求增加也會帶動智能控制器需求量繼續(xù)加大。

1.2.上游原材料分散,下游應(yīng)用場景豐富

智能控制器位于整個產(chǎn)業(yè)鏈的中游,上游原材料主要是集成電路IC、分立半導(dǎo)體器件、PCB、電阻、電容器等元器件,下游行業(yè)為家用電器、電動工具、智能電源、健康與護(hù)理產(chǎn)品、汽車電子、智能建筑與家居以及其他各類工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品,應(yīng)用場景豐富。

智能控制器生產(chǎn)所需的原材料較為分散,行業(yè)上游原材料供應(yīng)商分散,智能控制器廠商對單一供應(yīng)商的依賴程度較低,有較大的選擇空間。國內(nèi)電子元器件的發(fā)展迅速,技術(shù)日趨成熟,目前上游原材料除高端IC芯片仍依賴進(jìn)口外,其他大部分電子元器件已經(jīng)實現(xiàn)。

智能控制器是下游產(chǎn)品的核心配套部件,行業(yè)的發(fā)展與下游制造業(yè)的發(fā)展息息相關(guān),下游行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和市場空間直接影響到智能控制器行業(yè)的市場前景。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2020年中國智能控制器下游主要細(xì)分市場按銷售額統(tǒng)計,汽車電子占比24.0%,家電占比約為16.0%,電動工具及工業(yè)設(shè)備占比13.0%。

2.控制器產(chǎn)業(yè)鏈中上游詳情分析

2.1.控制器“大腦”的構(gòu)成情況

智能控制器的上游端主要由芯片、單片機及一些電子元器件所構(gòu)成??刂破鲝S商從上游端采購各種原材料,經(jīng)過自身的加工制造后,形成控制器,然后供應(yīng)給下游的終端制造廠商。

MCU作為整個智能控制的大腦,被稱為單片機的微型計算機。MCU也被叫做單片機,是把中央處理器、存儲器、定時/計數(shù)器、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。同時,在微型計算機內(nèi)部寫入相應(yīng)的程序。MCU有8位、16位、32位、64位等四種主要的位數(shù),位數(shù)越多,代表MCU的運算能力越強,處理數(shù)據(jù)的量更大,處理速度也更快。目前應(yīng)用最廣的是32位單片機,也是如今主流的微處理器。

量的維度1:32位MCU會是MCU產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量上提升的主要產(chǎn)品。

8位MCU和32位MCU占據(jù)中國MCU市場的主要市場份額,隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及應(yīng)用領(lǐng)域的智能化發(fā)展,市場對于MCU的運算性能提出了更高的要求,32位MCU漸成市場主流,其市場份額將會持續(xù)擴大。目前全球32位MCU的出貨量已經(jīng)超過4位、8位、16位MCU的綜合出貨量。

量的維度2:智能家居、汽車電子及計算機與網(wǎng)絡(luò)將會是MCU需求量最多的點。

智能化已成為家電業(yè)發(fā)展的一大趨勢,智能家居市場前景廣闊,成為MCU未來應(yīng)用新藍(lán)海。汽車智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化進(jìn)程加速,新能源汽車的快速發(fā)展和高端汽車在汽車電子和智能駕駛領(lǐng)域加大投入都將大力拉動汽車電子MCU芯片的市場需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的深入發(fā)展,工業(yè)制造迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮,MCU作為物聯(lián)網(wǎng)的核心部件,將受益于工業(yè)制造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。物聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域的智能應(yīng)用也擴大著MCU的需求,例如醫(yī)療電子用品、個人健康監(jiān)測產(chǎn)品這些需要低功耗、長時間使用、無線通信的產(chǎn)品,必須倚賴MCU來實現(xiàn)。此外,MCU應(yīng)用在工業(yè)控制中可以降低能耗、改善系統(tǒng)性能,在全球節(jié)約能源的大背景下,MCU在工業(yè)控制領(lǐng)域有望得到更廣泛的應(yīng)用。

我國4位、8位以及16位MCU的開發(fā)及應(yīng)用已經(jīng)十分完善,并且本土廠商利用成本低、服務(wù)強的優(yōu)勢實現(xiàn)了中低端電子產(chǎn)品的,但高端電子產(chǎn)品市場仍掌握在在國外企業(yè)手中。短期內(nèi),本土廠商依靠自主研發(fā)短期在32位MCU產(chǎn)品上很難實現(xiàn),所以目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采取的策略是使用國外芯片架構(gòu)及IP、與國外成熟產(chǎn)品保持管腳兼容,利用國外的先進(jìn)技術(shù)與本土化的低成本優(yōu)勢搶占市場份額。

DSP芯片是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片,具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),具有專門的硬件乘法器,可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。DSP被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電力電子、工業(yè)控制、智能家居等行業(yè),已成為通信、計算機、消費電子等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件。

DSP芯片市場也被國外廠商占據(jù),德州儀器、摩托羅拉、模擬器件公司和高通等外資廠商占據(jù)絕大部分的國際市場份額。目前中國電科、高云半導(dǎo)體、復(fù)旦微電子、同方國芯、上海安路等企業(yè)都在嘗試DSP的國產(chǎn)化,但是性能差距與國外企業(yè)相比仍非常大。隨著以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大,集成電路的需求量在上升,我國每年從國外進(jìn)口的DSP總額也在不斷攀升。

PCB、電容電阻等元器件雖實現(xiàn)了不同程度的,但高端領(lǐng)域在一定程度上仍需進(jìn)口。PCB又稱印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。PCB具有導(dǎo)電線路和絕緣底板的雙重作用,幾乎每種電子設(shè)備,小到電子手表、計算器,大到計算機、通信電子設(shè)備、軍用武器系統(tǒng),只要有集成電路等電子元件,為了使各個元件之間的電氣互連,都要使用PCB。我國目前是全球最大的PCB生產(chǎn)地,但在高端PCB產(chǎn)品的研發(fā)和制造上依然長時間處于起步和發(fā)展階段,高端市場的競爭力不足。

電容和電阻,是電子工業(yè)的黃金配角。該領(lǐng)域市場頭號“玩家”是日本,以村田、TDK等企業(yè)為代表,中國臺灣地區(qū)位居次席,而中國大陸的產(chǎn)品則多屬于中低端。為了保證電容電阻的質(zhì)量,我國的電子產(chǎn)品生產(chǎn)大廠,盡量避免使用國內(nèi)小廠的電阻電容產(chǎn)品,而是進(jìn)口三星、TDK等名牌廠家的產(chǎn)品。汽車(尤其是電動汽車)行業(yè)使用的電容和電阻更多,并且元件質(zhì)量要求十分苛刻。由于沖擊、溫度、粉塵和腐蝕等條件更惡劣,而且不能有安全上的隱患,汽車電子元件技術(shù)門檻非常高,未來市場或繼續(xù)被日本巨頭公司控制。

2.2.產(chǎn)業(yè)鏈中控制器的位置

智能控制器行業(yè)位于產(chǎn)業(yè)鏈中游,以硬件調(diào)試和軟件算法為核心,融合了電力電子、通信、顯示屏、聲光磁、數(shù)模轉(zhuǎn)換等多個領(lǐng)域的技術(shù),屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。

智能控制器行業(yè)生產(chǎn)制造主要分為兩種模式,OEM(原設(shè)備生產(chǎn)商)和ODM(原始設(shè)計制造商)。OEM只是代工生產(chǎn),毛利率相對較低,行業(yè)更加看重規(guī)模效應(yīng)。ODM由于有了設(shè)計的環(huán)節(jié),毛利率普遍高于OEM,這種模式對于公司的研發(fā)設(shè)計提出了更高的要求。

依據(jù)下游客戶行業(yè)不同,智能控制行業(yè)在各個細(xì)分領(lǐng)域誕生了不少龍頭企業(yè)。汽車控制器的代表有博世和電裝,汽車電子由于行業(yè)壁壘高,長期被歐美日企業(yè)把控,我國起步較晚、涉足企業(yè)較少。在家電、電工工具等領(lǐng)域,全球第一梯隊為英國英維斯、德國代傲控制和香港金寶通,國內(nèi)第一梯隊為拓邦股份、和而泰,朗科智能和貝仕達(dá)克緊隨其后。

智能控制器市場的三大趨勢是產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉(zhuǎn)移、下游客戶外包和行業(yè)集中度逐步提高。

(1)智能控制器產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移。海外巨頭在高昂人力成本下優(yōu)勢逐漸減弱,而中國智能控制器企業(yè)憑借產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢和人口紅利擁有較低的制造成本,加之工程師紅利和行業(yè)龍頭多年的技術(shù)積累驅(qū)動國內(nèi)龍頭逐步實現(xiàn)技術(shù)趕超,智能控制器產(chǎn)業(yè)由國際市場向中國轉(zhuǎn)移的趨勢明顯。

(2)智能控制器產(chǎn)業(yè)鏈分工深化,終端客戶將研發(fā)和生產(chǎn)外包給第三方智能控制器廠商趨勢顯著。隨著上游芯片技術(shù)逐步升級、功能逐步復(fù)雜,智能控制器研發(fā)成本逐步提升,出于降低成本的考慮,很多下游終端企業(yè)開始選擇將智能控制器的研發(fā)和生產(chǎn)外包。在家用電器領(lǐng)域,家電巨頭伊萊克斯、惠而浦、西門子已經(jīng)全面外包控制器,電動工具領(lǐng)域的TTI也已全面外包控制器,且中國供應(yīng)商占據(jù)了主要份額。目前,國內(nèi)尚有大量的智能控制器由終端企業(yè)自行生產(chǎn),隨著專業(yè)化分工的深化,國內(nèi)智能控制器龍頭企業(yè)有望占據(jù)這部分份額。

(3)智能控制器行業(yè)集中度不斷提升,國內(nèi)智能控制器龍頭企業(yè)有望進(jìn)一步提升市場份額。由于上游芯片技術(shù)升級和下游客戶需求升級,智能控制器的技術(shù)含量及復(fù)雜度隨之提升,產(chǎn)品日趨智能化、物聯(lián)化、復(fù)雜化和模組化。低端控制器廠商難以滿足技術(shù)迭代需求,具有核心技術(shù)的智能控制器龍頭企業(yè)獲取信息的速度快,能夠?qū)Ξa(chǎn)品及時優(yōu)化和更新?lián)Q代,下游大客戶訂單主要集中在龍頭企業(yè),并且有望持續(xù)提升市場份額。龍頭企業(yè)的優(yōu)勢還在于更強的供應(yīng)鏈韌性,更容易獲得上游供應(yīng)支持和下游客戶的增量訂單。在原材料漲價、缺貨的情況下,國內(nèi)龍頭企業(yè)積極采用備貨戰(zhàn)略以緩解供貨壓力,保證訂單及時交付及成本優(yōu)勢,降低原材料漲價對利潤端的影響,表現(xiàn)出強大的供應(yīng)鏈管理能力和盈利保障能力。

3.控制器產(chǎn)業(yè)鏈下游:家電保有量與汽車電子所帶來的量價提升

3.1.家用電器控制器市場穩(wěn)定,互聯(lián)智能家電開啟新需求

3.1.1.大家電轉(zhuǎn)型升級,小家電品類擴張

家電行業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟、居民收支水平、房地產(chǎn)銷售等因素息息相關(guān)。目前,中國家電行業(yè)已進(jìn)入成熟期,傳統(tǒng)增長動能在逐步減弱。受到房地產(chǎn)投資增速和商品房銷售增速放緩的影響,消費者對傳統(tǒng)大家電的新增需求增速漸趨放緩。在大家電中,冰箱、洗衣機的保有量相對飽和,品類滲透基本完成,而空調(diào)作為一戶多機屬性的必需品,品類保有量仍有較大的增長空間。

隨著傳統(tǒng)家電產(chǎn)品保有量的逐步提升,更新需求占總需求中的比重已經(jīng)大幅提高,是現(xiàn)階段市場增長的主要動力。2019年1月28日,國家發(fā)改委等十部委聯(lián)合發(fā)布《進(jìn)一步優(yōu)化供給推動消費平穩(wěn)增長促進(jìn)形成強大國內(nèi)市場的實施方案(2019年)》,明確提出有條件的地方可對新型綠色、智能化家電產(chǎn)品銷售給予消費者適當(dāng)補貼,并對消費者交售冰箱、洗衣機、空調(diào)、電視機等舊家電的同時購買新家電產(chǎn)品給予適當(dāng)補貼。新一輪家電節(jié)能補貼政策的實施將有望刺激大家電更新?lián)Q代的需求,促進(jìn)高質(zhì)量新產(chǎn)品的銷售。在低線城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū),國美、蘇寧電器等家電經(jīng)銷商紛紛推出大補貼力度的“以舊換新”計劃,刮起家電再下鄉(xiāng)的熱潮,拉動了農(nóng)村大家電轉(zhuǎn)型升級的需求。此外,房地產(chǎn)市場回暖,一二線城市二手房交易活躍度較高,也帶來了較大的家電更新需求。

與傳統(tǒng)大家電銷量增速放緩、市場趨近飽和相比,小家電受益于用戶生活方式和消費習(xí)慣的改變,品類不斷豐富,增長態(tài)勢穩(wěn)健,增量市場廣闊。當(dāng)下年輕人追求個性化、多樣化、差異化的品牌消費,提升生活品質(zhì)的意愿強,小家電較好契合了年輕人的喜好,在提升消費品質(zhì)、解決消費者的痛點、滿足個性化需求方面可圈可點。例如便攜式干衣機、迷你熱水壺、多功能電火鍋等各種生活小家電解決了生活中的痛點,錯題打印機、觸屏小音箱則滿足了工作學(xué)習(xí)娛樂所需。

2020年,受新冠疫情的影響,“宅經(jīng)濟”崛起,小家電需求旺盛。在絕大多數(shù)電器品類都陷入“量額齊跌”的境遇時,國產(chǎn)小家電異軍突起,成為唯一沒有下降的品類。烹飪類小家電如空氣炸鍋、煎烤機等,清潔類小家電如吸塵器、電拖把等,個護(hù)類小家電如理發(fā)器、個人按摩設(shè)備等與上年同期相比甚至實現(xiàn)了逆勢增長。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019年我國小家電市場規(guī)模達(dá)4020億元,2021年我國小家電市場規(guī)模將達(dá)4868億元。

3.1.2.家電智能化升級開啟千億市場,拉動智能控制器需求高增長

智能化已成為家電業(yè)發(fā)展的一大趨勢,智能家居市場已突破千億大關(guān)。隨著5G商用進(jìn)程加快、人工智能大面積應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)逐步建設(shè)落地,家電產(chǎn)業(yè)的智能化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效顯著,智能家居出貨量迎來較大增長。IDC數(shù)據(jù)顯示,2019年中國智能家居市場出貨量突破2億大關(guān),達(dá)到2.08億臺,較上年增長33.5%。2021年第一季度中國智能家居設(shè)備市場出貨量為4699萬臺,同比增長27.7%。據(jù)IDC預(yù)測,中國智能家居設(shè)備市場出貨量到2024年出貨量將增長到近5億臺,年復(fù)合增長率高達(dá)23%。

家電智能化滲透率快速提升。在智能小家電領(lǐng)域,根據(jù)中怡康數(shù)據(jù),2018年1-9月,在線上市場中,空氣凈化器、掃地機器人的智能化滲透率已超過45%,分別達(dá)47.3%、50.1%;抽煙機、凈水器智能化滲透率也在8%左右。智能大家電的市場份額也增長迅速,中國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,按銷售額統(tǒng)計,2016-2019年智能電視市場份額從90.6%增長為97.1%,智能冰箱市場份額從9.7%增長為31.7%,智能空調(diào)市場份額從23.9%增長為43.6%,智能洗衣機從15.4%增長為40.1%。

在家電產(chǎn)品普及率接近飽和,改善型需求潛力增大的背景下,家電龍頭企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢和資金優(yōu)勢愈發(fā)明顯。高端產(chǎn)品占比提高,家電市場品牌度提升,市場份額向頭部企業(yè)集中。整體來看,美的、格力、海爾作為家電行業(yè)排名前三的巨頭,其市值占家電行業(yè)總市值的比重由2017年的38%提升到了2020年的68%,說明家電行業(yè)結(jié)構(gòu)化嚴(yán)重。

智能控制器在傳統(tǒng)家電向智能家居轉(zhuǎn)型的過程中獲得高速增長。智能控制器是智能家居的核心基礎(chǔ),隨著智能家居產(chǎn)品類別不斷豐富,下游智能家居領(lǐng)域內(nèi)細(xì)分市場規(guī)模急速擴張,智能控制器應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴大,市場需求旺盛。家電智能控制器的高增長帶動了智能控制器廠商業(yè)績增長。拓邦股份2020年智能控制器營收達(dá)到43.56億元,同比增長36.2%,其中家電控制器占營收比重達(dá)到44%;和而泰2020年智能控制器營收29.81億,同比增長16.7%,家電控制器占比高達(dá)63.9%。

3.2.汽車電子系統(tǒng)種類繁多,短期ECU為主,DCU是未來發(fā)展方向

汽車電子是車體電子控制系統(tǒng)與車載電子電器系統(tǒng)的總稱,其中車體電子控制系統(tǒng)包括發(fā)動機電子系統(tǒng)、底盤電子系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)、車身電子系統(tǒng),車載電子電器系統(tǒng)包括安全舒適系統(tǒng)及信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng),每個系統(tǒng)中又包含數(shù)量眾多的電子器件,一輛乘用車的汽車電子部件可達(dá)上百種。按用途,汽車電子又可分為傳感器、控制器、執(zhí)行器三種,汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒適性、經(jīng)濟性和娛樂性。

電子控制單元(ECU)是汽車電子控制系統(tǒng)的“大腦”,可在大量傳感器、總線數(shù)據(jù)流以及執(zhí)行器等零部件的配合下實現(xiàn)對汽車狀態(tài)的操控。傳統(tǒng)汽車一般采用分布式電子電氣架構(gòu),每個控制系統(tǒng)采用單獨的ECU,不同的電控系統(tǒng)功能保持獨立性,彼此之間的交互很少。在這種架構(gòu)下,汽車智能功能的升級主要依賴于ECU和傳感器數(shù)量的快速增加。

ECU數(shù)量不斷增加,汽車性能、成本面臨挑戰(zhàn)。隨著車輛電子化程度的提高,ECU的數(shù)量和復(fù)雜程度都在迅速提升,車身域的電動車窗、電動后視鏡、空調(diào)、大燈、轉(zhuǎn)向燈、防盜鎖止系統(tǒng)、中控鎖、除霜裝置等功能都需要配備自己的ECU。根據(jù)頭豹研究院發(fā)布的《2020年中國自動駕駛域控制器行業(yè)概覽》,2019年中國汽車ECU單車平均裝載數(shù)量達(dá)25個,商用車平均ECU裝載數(shù)量為35個,個別高端車型如奧迪A8,其裝配的ECU數(shù)量于2013年就已超過100個。這帶來了布線復(fù)雜度、功耗及成本大幅提升的問題,且眾多ECU之間難以實現(xiàn)快速協(xié)同升級與信息高效流轉(zhuǎn),給汽車輕量化與電動化都帶來了挑戰(zhàn),原有的分布式架構(gòu)不再適用。

電氣架構(gòu)集中化有望突破分布式架構(gòu)ECU的瓶頸,DCU成為大勢所趨。未來,汽車電氣架構(gòu)將朝著集中式、輕量精簡、可拓展(軟硬件解耦)的方向轉(zhuǎn)變。集中式架構(gòu)下,分散的ECU將被部分集中到算力強大、功能范圍廣的域控制器DCU中,避免了ECU數(shù)量膨脹。以域集中式架構(gòu)為例,它依據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為動力總成、車輛安全、車身電子、智能座艙和智能駕駛等幾個域,用域控單元DCU較為集中的控制每個域,從而為更復(fù)雜的功能提供支撐。目前,特斯拉、大眾、寶馬等主機廠和新興造車勢力對于電氣架構(gòu)的設(shè)計都開始由分布式向集中式升級轉(zhuǎn)變。

目前,信息娛樂域、輔助/自動駕駛域采用DCU趨勢已非常明確,原因在于二者對高性能定制硬件(性能性DCU)有剛性需求:前者用于驅(qū)動顯示,后者用于圖像處理和深度學(xué)習(xí),相同功能情況下集中式架構(gòu)比分布式架構(gòu)成本更低。部分領(lǐng)先車企也開始推動動力總成、底盤和車身的跨域融合,例如特斯拉Model3、大眾MEB平臺E3架構(gòu)。特斯拉作為軟硬件開發(fā)能力雄厚的行業(yè)先驅(qū),率先在其Model3車型采用區(qū)域集中式架構(gòu),其前車身控制器、左車身控制器、右車身控制器相當(dāng)于集成了傳統(tǒng)車的14個ECU。

3.2.1.汽車智能化加速,“軟件定義汽車”打破傳統(tǒng)汽車供應(yīng)格局

電器化架構(gòu)的變革驅(qū)動汽車供應(yīng)格局的改變,傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式被重塑。芯片、軟件是域控制器的靈魂。域控制器作為未來汽車架構(gòu)中的“指揮者”,需要靠芯片、軟件、算法等結(jié)合實現(xiàn)功能。隨著汽車智能化加速,尤其是邁入高級別自動駕駛時代,汽車軟件和芯片的重要性不斷提升,汽車芯片廠商和軟件系統(tǒng)提供商的重要性日益凸顯。汽車傳統(tǒng)供應(yīng)鏈為Tier2→Tier1→OEM的塔狀模式,Tier2向Tier1提供專業(yè)性較強的總成系統(tǒng)及模塊拆分零部件,Tier1(系統(tǒng)集成商)向整車廠提供一體化產(chǎn)品和方案。隨著電氣化架構(gòu)變革的持續(xù)推進(jìn),整車廠不再滿足于Tier1的“黑盒”供應(yīng)模式,而是希望直接與核心底層零部件企業(yè)進(jìn)行合作,甚至完成從底層芯片到電控系統(tǒng)的自主開發(fā)和垂直整合,汽車供應(yīng)格局發(fā)生改變。

面對汽車供應(yīng)格局的改變,Tier1或?qū)⒅匦姆旁谛酒c軟件的布局,而選擇將部分電子控制器外包。對于Tier1而言,在架構(gòu)集中化的趨勢下,單一功能的ECU的重要性會有所降低,未來或?qū)阎匦姆旁诙喙δ蹹CU的研發(fā)和升級上。以博世為例,博世于2021年1月開始運營擁有1.7萬名員工的跨域計算解決方案新部門,進(jìn)行車載計算平臺的研發(fā),從而在未來提供從車載計算機、傳感器到控制單元的軟硬件相結(jié)合的一站式方案。與此同時,Tier1近年來開始將部分非核心ECU由自研轉(zhuǎn)向外包,且外包比例不斷擴大,原因在于相比于Tier1廠商,獨立控制器企業(yè)具備更低的采購成本優(yōu)勢,外包控制器有望為Tier1降本提效。

電子控制器外包將為國內(nèi)優(yōu)質(zhì)智能控制器廠商帶來較大的業(yè)務(wù)增長空間。在家用電器領(lǐng)域,家電巨頭伊萊克斯、惠而浦、西門子已經(jīng)全面外包控制器,電動工具領(lǐng)域的TTI也已全面外包控制器,且中國供應(yīng)商占據(jù)了主要份額。汽車行業(yè)有望復(fù)制家電和電動工具發(fā)展模式,整車廠和Tier1將控制器外包給專業(yè)的控制器廠商或?qū)⒊蔀橹髁?。國?nèi)優(yōu)質(zhì)廠商憑借自身的技術(shù)實力和成本優(yōu)勢,有望獲得接盤機會,搶占市場份額。目前,以和而泰為代表的國內(nèi)控制器龍頭企業(yè)已經(jīng)開始承接控制器外包需求:大眾已將車燈控制器外包給科博達(dá),博格華納將加熱控制器外包給和而泰。

3.2.2.汽車電子控制市場天花板高,國內(nèi)優(yōu)質(zhì)廠商業(yè)務(wù)增長空間大

隨著汽車智能化、電動化程度不斷提升,自動駕駛系統(tǒng)、信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)部件在車型上不斷滲透,汽車電子成本占總整車成本比例提升。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),汽車電子在整車制造成本中的占比預(yù)計2030年將接近50%。分車型看,新能源汽車電子成本比例高于傳統(tǒng)燃油車,豪華車高于中低端車。

汽車控制器作為汽車電子的重要組成部分,不斷實現(xiàn)“量價雙升”。一方面,車燈控制器、底盤控制器、電子水泵、油泵微電機控制器等分布式控制器的數(shù)量和價值量在汽車智能化、電動化的趨勢下增多。以底盤控制器為例,隨著底盤電子從簡單的防抱死功能逐漸升級到承擔(dān)輔助駕駛的自動跟蹤功

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