車載組合導(dǎo)航專題研究：如何看待行業(yè)投資機(jī)會

車載組合導(dǎo)航專題研究：如何看待行業(yè)投資機(jī)會？一、行業(yè)趨勢：L3+自動駕駛汽車標(biāo)配車載組合導(dǎo)航有望成為大趨勢1.1、車載組合導(dǎo)航：實(shí)現(xiàn)了GNSS和IMU的優(yōu)勢互補(bǔ)，當(dāng)前開發(fā)和量產(chǎn)難度較大車載組合導(dǎo)航：GNSS+IMU，二者互補(bǔ)，共同滿足定位精度和穩(wěn)定性的要求車載組合導(dǎo)航：由“全球衛(wèi)星導(dǎo)航（GNSS）+慣性測量單元（IMU）”構(gòu)成的自動駕駛定位導(dǎo)航系統(tǒng)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航（GNSS）：是以人造衛(wèi)星作為導(dǎo)航臺的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，通過GNSS接收機(jī)或其它接收器接收衛(wèi)星信號從而進(jìn)行定位導(dǎo)航，它能為使用者提供提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息。慣性導(dǎo)航（IMU）：以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)、利用慣性測量單元（IMU）測量加速度從而解算運(yùn)載體位置信息的自主導(dǎo)航定位方法，能準(zhǔn)確測量位置、加速度、角度等信息。IMU不向外部輻射能量、不依賴于外部信息，因而具備不與外界交互而自主獨(dú)立工作的能力。車載組合導(dǎo)航：通過GNSS和IMU的優(yōu)勢互補(bǔ)，從而滿足自動駕駛對定位精度和穩(wěn)定性的要求。GNSS在衛(wèi)星信號良好時可提供厘米級定位，但在地下車庫等衛(wèi)星信號微弱的場景下，其定位精度會大幅下降。IMU即使在復(fù)雜工作環(huán)境中或極限運(yùn)動狀態(tài)下也可進(jìn)行準(zhǔn)確定位，但其存在誤差累計問題，兩者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場景和定位精度的互補(bǔ)。此外，GNSS更新頻率低（僅有10Hz，其延遲達(dá)100ms），不足以支撐實(shí)時位置更新，IMU的更新頻率＞100Hz（其延時＜10ms），可彌補(bǔ)GNSS的實(shí)時性缺陷。產(chǎn)品形態(tài)：定位盒子是目前國內(nèi)車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要的產(chǎn)品形態(tài)，開發(fā)和量產(chǎn)難度較高當(dāng)前車載組合導(dǎo)航主要的產(chǎn)品形態(tài)是定位盒子（P-Box，PositioningBox），定位盒子主要由GNSS單元、IMU單元、GNSS天線、MCU等構(gòu)成。車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)和量產(chǎn)難度較高，其中開發(fā)難度主要體現(xiàn)在將GNSS單元、IMU單元、GNSS天線等耦合成產(chǎn)品的技術(shù)能力。開發(fā)商在開發(fā)車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)時需要先對GNSS/IMU單元（可以自產(chǎn)或者外購）、GNSS天線等單獨(dú)進(jìn)行解耦，然后再耦合成組合導(dǎo)航系統(tǒng)。耦合過程中需要使用耦合技術(shù)，耦合算法按照效果由高到低可分為松耦合、緊耦合和深耦合，開發(fā)難度也由低到高。實(shí)測結(jié)果顯示，深耦合相較普通的松耦合定位精度可提升3~7倍，較緊耦合定位精度可提升2~5倍。大多數(shù)組合導(dǎo)航廠商只能掌握松耦合技術(shù)，定位效果較好的緊/深耦合算法成為車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)難點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)鏈：上游器件層是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分，技術(shù)門檻高，當(dāng)前主要依賴進(jìn)口組合導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈分為三個環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈上游參與主體為慣性傳感器供應(yīng)商（包括陀螺儀供應(yīng)商和加速度計供應(yīng)商）及GNSS元器件供應(yīng)商；產(chǎn)業(yè)鏈中游參與主體是IMU模塊生產(chǎn)企業(yè)、GNSS模塊生產(chǎn)企業(yè)及組合導(dǎo)航系統(tǒng)集成商；產(chǎn)業(yè)鏈下游參與者為軍用車、彈、航天、船艦等軍工企業(yè)及無人機(jī)、自動駕駛等相關(guān)行業(yè)民用企業(yè)。其中，對于車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)，其上游器件層對組合導(dǎo)航系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用，且其技術(shù)門檻高，是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分，當(dāng)前主要依賴進(jìn)口。上游器件層：GNSS板卡和MEMS陀螺儀的成本占比最高，自研突破是廠商實(shí)現(xiàn)降本的重要途徑1.2、L3+自動駕駛汽車標(biāo)配車載組合導(dǎo)航有望成為大趨勢自動駕駛有3種定位方式，各有優(yōu)劣，單獨(dú)使用均無法滿足自動駕駛對定位系統(tǒng)的要求自動駕駛常見的定位技術(shù)有3種：以衛(wèi)星定位GNSS為代表的信號定位、以攝像頭和激光雷達(dá)定位為代表的環(huán)境特征匹配定位、慣性導(dǎo)航定位。信號定位：以GNSS系統(tǒng)為主，結(jié)合RTK實(shí)現(xiàn)厘米級定位，也包括WiFi定位、基站定位等；環(huán)境特性匹配定位：利用車載攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，感知周邊環(huán)境（相對定位），用觀測到的特征和數(shù)據(jù)庫里的語義地圖或特征地圖進(jìn)行匹配，得到車輛的位置和姿態(tài)；慣性導(dǎo)航定位：依靠慣性傳感器（IMU）獲得加速度和角速度信息，并由此推算獲得當(dāng)前的位置和方位的定位技術(shù)。這三種方案各有優(yōu)劣，單獨(dú)使用均無法滿足L3+自動駕駛對定位系統(tǒng)的高精度、高可靠性、高可用性要求：信號定位方式依賴衛(wèi)星信號，在隧道、車庫等地方容易出現(xiàn)衛(wèi)星信號丟失，信號定位失效；環(huán)境特征匹配定位中的傳感器容易受惡劣天氣影響；慣性導(dǎo)航定位雖然不容易受外界環(huán)境干擾，但是其誤差會隨時間增加而變動。三種方案的單獨(dú)使用均無法滿足L3+自動駕駛對定位系統(tǒng)的高精度、高可靠性、高可用性的要求，于是將攝像頭、激光雷達(dá)、IMU、GNSS信號等進(jìn)行更深層次的融合，尤其是GNSS和IMU信號的融合，有望構(gòu)成較為完美的L3+自動駕駛定位方案。精度高+多場景適用+可靠性高，車載組合導(dǎo)航有望成為L3+自動駕駛的標(biāo)配我們認(rèn)為，車載組合導(dǎo)航應(yīng)用在L3+自動駕駛汽車上的核心優(yōu)勢有3點(diǎn)：精度高：GNSS和IMU本身就能夠單獨(dú)實(shí)現(xiàn)厘米級的高精度定位；與此同時，IMU能夠與車輛輪速、方向盤轉(zhuǎn)角、其他傳感器等信息結(jié)合，進(jìn)一步提升定位精度；多場景適用：在衛(wèi)星信號較好時，GNSS系統(tǒng)能提供全天候、全天時、絕對位置準(zhǔn)確的定位信號；當(dāng)汽車進(jìn)入隧道或車庫等衛(wèi)星信號缺失的領(lǐng)域，基于失效前感知到的道路信息和IMU對汽車航跡的推演，IMU單元仍然能夠讓汽車?yán)^續(xù)保持安全行駛?？煽啃愿撸篒MU可驗(yàn)證GNSS定位的自洽性，對于無法自洽的GNSS數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和修正。例如，若GNSS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時輸出汽車的絕對位置在短時間內(nèi)發(fā)生了很大的變化，這將反饋給自動駕駛系統(tǒng)“汽車具有很大加速度”這一信息，而此時IMU發(fā)現(xiàn)汽車并不具備這樣的加速度，這表明GNSS定位出了問題，IMU將會接管絕對定位系統(tǒng)；小鵬P7、蔚來ET7等多款L3+車型均配備了車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)，憑借精度高+多場景適用+可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，我們判斷L3+自動駕駛汽車標(biāo)配車載組合導(dǎo)航有望成為行業(yè)大趨勢。二、市場空間&行業(yè)增速測算：至2025年預(yù)計全球車載組合導(dǎo)航行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到140億元，2021-2025的CAGR達(dá)43%假設(shè)：（1）L3+級汽車標(biāo)配1套GNSS/IMU系統(tǒng)；（2）從全球市場和中國市場來看，當(dāng)前組合導(dǎo)航設(shè)備單價分別約為1500和1300元/套，假設(shè)2021和2022年其ASP每年降低10%。之后隨著產(chǎn)品的更新迭代，產(chǎn)品平均ASP降幅有望縮小，假設(shè)2023-2025年其ASP每年降低5%；（3）2021年全球和中國汽車總銷量約為7956、2628萬輛，預(yù)測未來幾年全球和中國汽車銷量均穩(wěn)定增長，到2025年，全球和中國汽車總銷量分別為8900、3000萬輛；（4）根據(jù)智研咨詢、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》等的數(shù)據(jù)，2021年全球和中國的L3+自動駕駛滲透率分別為2.8%和3.0%，到2025年，全球和中國的L3+自動駕駛汽車滲透率分別達(dá)到14.3%和20.0%。經(jīng)我們測算：2025年，全球車載組合導(dǎo)航市場規(guī)模約為140億元，2021-2025年的CAGR為43%；2025年，中國車載組合導(dǎo)航市場規(guī)模約為57億元，2021-2025年的CAGR為54%。三、復(fù)盤?？?、大華、Trimble，如何看企業(yè)競爭要素？復(fù)盤海康、大華和Trimble：三者具有相同的發(fā)展路徑車載組合導(dǎo)航屬于傳統(tǒng)衛(wèi)星定位行業(yè)下的一個細(xì)分賽道，傳統(tǒng)衛(wèi)星定位和安防行業(yè)均為ICT行業(yè)，“技術(shù)+產(chǎn)品”的更迭貫穿行業(yè)各個周期，而傳統(tǒng)衛(wèi)星定位公司Trimble、安防公司?？岛痛笕A均是經(jīng)歷行業(yè)周期磨煉后留存下的龍頭。通過復(fù)盤，三者具有相同的發(fā)展路徑：憑借技術(shù)的突破切入市場，獲得先發(fā)優(yōu)勢→技術(shù)+產(chǎn)品更迭，向解決方案商轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)品ASP的同時不斷擴(kuò)展新客戶→數(shù)字化轉(zhuǎn)型，向AI云方向發(fā)展，企業(yè)逐漸平臺化。海康、大華和Trimble取得成功的關(guān)鍵原因：優(yōu)秀賽道+技術(shù)與規(guī)?；瘍?yōu)勢+優(yōu)秀管理層優(yōu)秀賽道：安防行業(yè)和衛(wèi)星定位行業(yè)賽道足夠長，龍頭企業(yè)可以不斷擴(kuò)展業(yè)務(wù)邊界形成規(guī)?；瘍?yōu)勢。另一方面，下游需求是非標(biāo)準(zhǔn)化的，企業(yè)需要具備定制化能力，企業(yè)提供的產(chǎn)品需要進(jìn)行更新迭代以滿足不同的下游需求，產(chǎn)品的更新迭代（硬件→整套解決方案→軟件與服務(wù)）有助于企業(yè)不斷提高產(chǎn)品的ASP。公司層面：1）技術(shù)和規(guī)模化筑起企業(yè)核心壁壘：企業(yè)持續(xù)的研發(fā)投入將帶來技術(shù)領(lǐng)先，才能夠完成產(chǎn)品的更迭。另一方面，行業(yè)龍頭呈現(xiàn)出研發(fā)費(fèi)用率和銷售費(fèi)用率雙高的特點(diǎn)（

2020年?？?大華/Trimble的研發(fā)費(fèi)用率分別是10%/11%/15%，銷售費(fèi)用率分別是12%/16%15%

），研發(fā)和銷售費(fèi)用率會隨著營收規(guī)模擴(kuò)大而逐漸邊際遞減，行業(yè)企業(yè)需要規(guī)?；l(fā)展；2）過于二十年間，安防行業(yè)經(jīng)歷了從“看得見”到“看得清”

再到“看得懂”的變化，衛(wèi)星定位行業(yè)也經(jīng)歷了從“導(dǎo)航”到“測繪”、從“低精度”到“高精度”的變化，三者能夠不斷抓住行業(yè)機(jī)遇，本質(zhì)上源自公司管理層眼光前瞻與執(zhí)行力強(qiáng)——前瞻性表現(xiàn)為精準(zhǔn)布局，執(zhí)行力強(qiáng)則是完成上下游突圍的關(guān)鍵。車載組合導(dǎo)航行業(yè)：進(jìn)入壁壘高+“技術(shù)+產(chǎn)品”擁有快速迭代的機(jī)會車載組合導(dǎo)航行業(yè)同安防行業(yè)、傳統(tǒng)衛(wèi)星定位行業(yè)相比，具有很多相似點(diǎn)：1）進(jìn)入壁壘高：

車載組合導(dǎo)航作為一項(xiàng)以安全性為核心要求的自動駕駛高精度定位技術(shù)，技術(shù)壁壘高；

規(guī)?；a(chǎn)能降低研發(fā)投入所帶來的固定成本，龍頭企業(yè)的規(guī)模化優(yōu)勢也將構(gòu)筑行業(yè)進(jìn)入壁壘；2）下游車企/車型需求差異性+上游器件層國產(chǎn)替代空間大，“定位技術(shù)+組合導(dǎo)航產(chǎn)品”擁有快速迭代的機(jī)會；

結(jié)合前文的分析，車載組合導(dǎo)航上游器件層的國產(chǎn)替代空間大；

不同車企、同一車企的不同車型仍會存在需求差異性，L3/L4/L5汽車對定位系統(tǒng)的性能要求也會有差別，這需要企業(yè)不斷完成技術(shù)+產(chǎn)品迭代，緊跟下游需求創(chuàng)新；將汽車定位單元模塊化，使其可以整合進(jìn)自動駕駛計算域控制器等設(shè)備中，符合汽車電子系統(tǒng)從ECU分布式架構(gòu)，逐漸轉(zhuǎn)向域控制器架構(gòu)、整車中央計算架構(gòu)升級的趨勢。從定位盒子到高集成度的定位模塊，車載組合導(dǎo)航設(shè)備產(chǎn)品形態(tài)的轉(zhuǎn)變也需要企業(yè)不斷完成技術(shù)+產(chǎn)品迭代。結(jié)合三家龍頭的成功經(jīng)驗(yàn)，如何看車載組合導(dǎo)航企業(yè)的競爭要素？1）具備開發(fā)和量產(chǎn)能力：當(dāng)前，車載組合導(dǎo)航設(shè)備的開發(fā)和量產(chǎn)難度較大，國內(nèi)能開發(fā)出的量產(chǎn)車組合導(dǎo)航產(chǎn)品并獲得定點(diǎn)客戶的僅

華測導(dǎo)航、導(dǎo)遠(yuǎn)電子、北云科技等少數(shù)幾家企業(yè)；2）大客戶：L3+自動駕駛汽車相較于燃油車、普通新能源汽車的關(guān)鍵變化在于核心競爭領(lǐng)域上移至芯片+軟件+操作系統(tǒng)，這部分是最容易積累優(yōu)勢，如L3+自動駕駛技術(shù)的迭代、操作系統(tǒng)的用戶使用習(xí)慣，所以我們判斷L3+自動駕駛汽車較傳統(tǒng)車、普通新能源汽車進(jìn)一步集中。因此，成為關(guān)鍵車企的供應(yīng)商非常重要，這有助于企業(yè)加速實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)；3）技術(shù)+產(chǎn)品迭代，實(shí)現(xiàn)降本、緊跟下游需求：上游GNSS模組和IMU模組的自研突破能有效實(shí)現(xiàn)降本；擁有“定位技術(shù)+組合導(dǎo)航產(chǎn)品”的快速迭代能力才能緊跟下游需求。四、投資分析國內(nèi)車載組合導(dǎo)航廠商可大致分為兩類—傳統(tǒng)衛(wèi)星定位領(lǐng)域切入車載領(lǐng)域的廠商（例如華測導(dǎo)航、中海達(dá)、千尋位置）和“Allincar”

的車載定位導(dǎo)航廠商（例如導(dǎo)遠(yuǎn)電子、北云科技），前者的優(yōu)勢是GNSS技術(shù)積累豐富+資源優(yōu)勢，而汽車行業(yè)的“Know-how

”能力則是后者的核心優(yōu)勢。在這兩條線中分別看好華測導(dǎo)航和導(dǎo)遠(yuǎn)電子：華測導(dǎo)航：：開發(fā)能力+大客戶+GNSS技術(shù)優(yōu)勢+管理層執(zhí)行力強(qiáng)（1）開發(fā)能力+大客戶：華測導(dǎo)航是國內(nèi)少數(shù)幾家具備乘用車組合導(dǎo)航設(shè)備開發(fā)能力的公司。除了定點(diǎn)合作哪吒汽車，公司還不斷地突破國內(nèi)其它多家大型車企。（3）管理層執(zhí)行力強(qiáng)：公司與全球衛(wèi)星定位龍頭Trimble的深度合作積累了豐富的研發(fā)和管理經(jīng)驗(yàn)。公司成立至今，業(yè)務(wù)邊界不斷拓展—已形成測繪與地理信息、封閉和半封閉場景的無人駕駛、導(dǎo)航定位授時這三大業(yè)務(wù)，如今已切入車載組合導(dǎo)航市場并獲得定點(diǎn)大客戶，其品牌認(rèn)可度高、管理層執(zhí)行力強(qiáng)。公司的營收和歸母凈利潤于2015-2021年實(shí)現(xiàn)了30%+的年復(fù)合增長，展望未來，公司傳統(tǒng)衛(wèi)星定位業(yè)務(wù)基本盤穩(wěn)固，車載組合導(dǎo)航業(yè)務(wù)有望開辟公司業(yè)績增長的第二成長曲線。導(dǎo)遠(yuǎn)電子：開發(fā)和量產(chǎn)能力+大客戶+慣導(dǎo)技術(shù)優(yōu)勢（1）開發(fā)和量產(chǎn)能力：公司于2016年便轉(zhuǎn)向汽車定位方向，于當(dāng)年開創(chuàng)性地把高精度慣性系統(tǒng)應(yīng)用在智能駕駛汽車中。2018年12月起，公司實(shí)