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汽车电子产业发展机遇&趋势

汽车电子产业,预计将是继家电、PC和手机之后又一次全产业链级别的大发展机遇,不同的是,其构成产品附加值更高(高稳定/高速度/高精度/低功耗等),其产业链协同效应更加明显(参与者贯通传统行业和IT行业),其增/存量市场更加广阔(第一次用工业类属性定义电子产品,传统车企和IT巨头纷纷介入),其战略意义更加凸显(产业逐渐成熟后门槛效应更加显著)。

安信证券汽车电子团队市场首次,从“7个层级深度解析”这次产业发展红利带来巨大且丰富的投资机遇!2007年苹果切入手机行业,借助iphone的发布引领了智能手机时代,成为智能手机的领先者,重新定义了手机行业,智能驾驶及新能源汽车的加速渗透,国际龙头企业的纷纷布局入场也有望拉开汽车电子行业大序幕。

汽车电子的跨周期属性,表象上是依托于汽车电子化率提升和新能源汽车的兴起,深层次在于,其是在满足海量多维需求的持续创新中,软/硬件订单超速释放并附加价值量稳定或提升。

与此同时,其支柱产业属性决定了其更容易在政策和资本综合扶持下,更迅速地推进进口替代并实现产业链区域协同和赶超,我们将从崭新的角度,在“7个层级”,即网络层+通信层+运算层+传感层+芯片层+能源层+物理层等深度解析投资机遇,站在电子控制系统和车载电子电器系统的更高层级角度,总览各个行业协同的战略投资机遇!

从汽车发展历史上个看,汽车电子已经成为汽车控制系统中最为重要的支撑基础,汽车电气化成为汽车产业革命的标志,随着新能源车、无人驾驶、车载信息系统技术日渐成熟,未来汽车产业将沿着智能化、网络化以及深度电子化方向发展。

我们判断当前汽车电子已经进入新一轮技术革新周期,汽车电子渗透率及单车价值量都将会得到大幅提升,市场空间超万亿;国内汽车市场作为全球汽车产业引擎,保有量迅速增长。国内市场将在新一轮汽车电子化技术革命中将扮演重要角色并助力国内产业链相关公司快速成长。

革命性的创新和海量的高价值量需求,贯通网络化/电子信息化/新能源化/新材料化等多个维度,有但不仅限于:智能驾驶“风生水起”,互联网企业“颠覆式”切入。互联网厂商以人工智能和高精度地图等“软实力”为核心推出无人驾驶解决方案,将从“软”向“车”实现“颠覆”。无人驾驶,车联网等技术发展驱动行业整体升级,厂商持续投入研发,内生加速且行业并购不断,在新技术驱动下,行业整体升级。

国内汽车市场高速增长,单车电子系统价值量不断提升,汽车电子市场量价齐升,一些细分领域如ADAS,Telematics将会实现超高速成长;5G时代,针对V2X的特殊场景,新型的通信技术需要被提出,商用规划逐步明确,云、管、端三层架构,运营商、设备商、整车厂多方参与。

高阶自动驾驶需要催生越多传感器需求,毫米波雷达和摄像头数量摄像头陡升,激光雷达逐步应用,CMOS图像传感器、镜头、马达、柔性电路板等主要器件再度升级行业集中度仍较高,门槛较高,验证周期长,国内厂商已在细分行业逐步突破,能够构建更稳定的竞争格局。

ADAS是无人驾驶的前奏,也是现阶段市场的核心所在。当无人驾驶持续不断抢占头条时,高级驾驶辅助系统ADAS悄悄地掀起了一股变革浪潮,从根本上改变着传统汽车的操控方式和用户体验。自动驾驶的冗余度和容错性特性,要求越是高阶的自动驾驶需要越多的传感器。

根据我们的产业链调研,2018-2019年是全球范围内进入L2级自动驾驶的阶段,预计2020年起国内外将正式进入L3级自动驾驶阶段,传感器之间交叉融合,需求量大幅度提升,以尽可能的保证行驶的安全性。

风险提示:宏观经济低于预期;需求低于预期;国产化进程低于预期;新能源汽车产业链低于预期等。

汽车电子:智能化、网联化、集成化势不可挡

1.1.汽车电子基本概念

图1:汽车电子构成

汽车电子是汽车电子控制系统与车载电子电器系统的总称,其中汽车电子控制系统包括发动机电子系统、底盘电子系统、驾驶辅助系统系统与车身电子系统,车载电子电器系统包括安全舒适系统及信息娱乐与网联系统,6大系统中以信息娱乐与网联系统、自动驾驶系统技术迭代最为迅速,汽车电子化已然现代汽车技术发展进程中的一次革命。

1.2.汽车电子行业政策持续催化

2017年以来,国家层面关于汽车电子顶层设计政策密集出台,对车联网产业、智能汽车产业提出了行动计划或发展战略,其中2018年年底出台的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》明确指出到2020年车联网用户渗透率达到30%以上,新车驾驶辅助系统(L2)搭载率达到30%以上,联网车载信息服务终端的新车装配率达到60%以上的应用服务层面的行动目标。

2019年2月28日,交通部部长李小鹏表示将加强部际协调,和相关部委建立跨部门的协同工作机制,力争在国家层面出台自动驾驶发展的指导意见。陆续出台的汽车电子重磅政策不断催化行业发展,尤其是自动驾驶的发展有望在政策的保驾护航下迎来发展的新纪元。

1.3.汽车电子行业趋势—网络层看智能网联化

汽车电子智能化。

传感技术、计算机技术、网络技术的日益成熟以及在汽车上的广泛使用促使现代汽车技术更加智能化,“人、车、环境”之间的智能协调与互动愈发频繁。

汽车控制系统智能化体现在能够主动协助驾驶员实时感知、判断决策、操控执行上,其中“感知能力”的获取依赖于传感器和互联网提供的驾驶环境信息,电控单元通过算法软件处理传感器信号,分析判断驾驶员的动作意图,分析车辆自身状态和驾驶环境,最终发出控制指令,执行层根据控制器的指令协助驾驶员操控汽车。汽车电子智能化这一趋势在自动驾驶系统中体现得尤为突出。

汽车电子网联化。

越来越多的电子系统在汽车上不断应用促使汽车电子技术功能日益强大的同时,也导致了汽车电子系统的日益复杂化,车载电子设备之间的数据通信共享和各个系统间的功能协调变得愈发重要。

利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表灯联接起来构成汽车内部局域网,各子处理机独立运行,控制改善汽车某一方面的性能,同时也为其他电子装臵提供数据服务,实现各系统之间的信息资源共享。

汽车网络总线技术的快速发展有望实现数据间的快速交换与高可靠性,进一步降低成本,网联化在车载信息娱乐及网联系统中应用较为广泛,比如HUD依托车载信息系统共享的导航信息在前车窗中成像等。

汽车电子集成化。

单一的机电一体系统已满足不了汽车电子技术发展的需要,系统与系统之间的一体化集成逐渐被提上议程。基于网络化的基础,集成控制系统是指通过总线进行网络通讯实现传感器和系统的信息共享,通过控制器实现各个子系统的协调和优化,从而保证车辆行驶的安全性与稳定性。

汽车电子集成化除了能加强系统性能,还能达到降低系统总成本的目的。以碰撞避免系统ACC为例,ACC基于ESC与EPS的集成,ACC系统集成影像系统技术识别行车道,通过雷达或其他类型的传感器以探测本身车辆与周边车辆或物体的距离,在紧急情况下能够发挥高强度的紧急制动能力防止碰撞。

汽车电子智能化、网络化与集成化促使传感器等关键部件需求日益增加及数据总线技术关键技术逐渐普及。汽车电子的智能化,促使其所需要的高精度、高可靠性、低成本的传感器种类、数量不断增加,并且在性能上要求其具备较强的抗外部电磁干扰能力,在严苛的使用条件下仍能保持高精度。

另一方面,总线传输技术能够减少线束的数量和线束容积,采用通用传感器即可达到数据共享目的,通过系统软件便可实现系统功能的改变,诸多优势使其在汽车上的应用愈发成熟。

此外,智能交通系统(ITS)也开始投入应用,它以卫星通信、移动通信、计算机技术为依托实现计算机、通讯和消费类电子产品“3C”整合,进行车载电子产品的开发和应用,包括车辆定位、自主导航、无线通讯、语音识别、电子防撞产品、车路通讯以及多媒体车载终端等。

1.4.汽车电子行业规模—全球共享万亿盛宴

近年来全球汽车总产量呈缓慢增长态势,根据OICA最新数据,2017年全球乘用车产量约为7346万辆,同比增长1.9%,受2017年购臵税即将退出导致的销量高基数及2018年宏观经济下行影响,根据中汽协,2018年中国汽车产量约为2352万辆,同比下降5.2%。

尽管下游整车增速放缓,但基盘依旧庞大,为汽车电子行业规模提供了强有力的需求基础。

汽车电子成本占整车成本比例逐渐抬升。随着自动驾驶系统、信息娱乐与网联系统部件在车型上不断渗透,汽车电子成本占总整车成本比例提升,分车型来看,新能源汽车引领传统燃油车,豪华车优先中低端车,根据盖世汽车统计,目前紧凑型车型、中高档车型、混合动力车型及纯电动车型汽车电子成本占比分别为15%、28%、47%、65%。

汽车电子高速发展,全球共享万亿盛宴。随着电子电器在汽车产业应用逐渐扩大,根据盖世汽车研究院,2017-2022年全球汽车电子市场规模将以6.7%的复合增速持续增长,预计至2022年全球市场规模可达2万亿,而国内市场规模接近万亿。

1.5.汽车电子行业产业链--外资引领

汽车电子产业链主要由三个层级构成:上游为电子元器件,中游为系统集成商,下游为整车制造厂,其中其中上游包括Tier2和Tier3,其中Tier2厂商负责提供汽车电子的相关核心芯片及其他分立器件,主要包括如恩智浦、飞思卡尔、英飞凌、瑞萨半导体等IC设计厂商以及如车载大功率二极管厂商分立元器件厂商,Tier3后段厂为Tier2厂商提供代工及封测服务,包括TSMC、GlobalFoudries等。

中游汽车电子的系统集成商Tier1主要进行汽车电子模块化功能的设计、生产及销售,具体包括博世、大陆、德尔福、日本电装等公司;下游则为整车厂(OEM)及维修厂(AM)。

相对于消费电子,汽车电子对于安全性要求高,行业具有TS16969、ISO26262、AECQ100等多种认证标准,认证周期较长,厂商进入整车厂配套体系大概需要2~3年的认证周期。

目前汽车电子产业链主要掌握在国外几个大厂手中,行业集中度较高,随着信息技术与消费电子等应用逐步渗透其中,传统汽车行业或将面临来自移动互联网、消费电子行业等新型行业的冲击。

ADAS快速袭来,智能驾驶舱渐行渐近

2.1.传感器交叉融合,ADAS应用日渐丰富

自动驾驶的冗余度和容错性特性,要求越是高阶的自动驾驶需要越多的传感器。根据我们的产业链调研,2018-2019年是全球范围内进入L2级自动驾驶的阶段,预计2020年起国内外将正式进入L3级自动驾驶阶段,L2-L3标志着汽车的操作权正式由人类驾驶者移交给无人驾驶系统,对自动驾驶系统的冗余度和容错性的要求均有着质的提高。

从传感器数量来看,毫米波雷达的数量将从L2的3个左右提升到6个以上,摄像头也从1个大幅提升至4个以上,甚至会开始装配激光雷达。进入到L4/L5层级,传感器的数量也将水涨船高,毫米波雷达届时有望达到10个以上,摄像头也会翻番,达到8个以上,激光雷达或会随着成本的快速下降而有所新增。

总之,高阶自动驾驶对传感器的数量要求会越来越多,以尽可能的保证行驶的安全性。

车载摄像头是ADAS系统的视觉传感器,可以应用于泊车辅助和行车辅助等多场景。车载摄像头主要包括单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头等,目前实现无人驾驶的全套ADAS功能至少需要安装6个摄像头,分别是1前视摄像头、1个后视摄像头和4个环视摄像头。

通常后视摄像头是低阶ADAS系统标配的传感器,与超声波雷达配合,主要用于低速的泊车辅助,侧视摄像头通常为2个广角摄像头,通常用于BSD和电子后视镜,但是中国法律当前尚不允许使用电子后视镜,环视摄像头一般为4个广角摄像头,主要应用场景就是360环视和全景泊车,主要是通过将4个摄像头的图像进行拼接后形成一幅完整的全景图像,前视摄像头通常为1个,双目效果会显著好于单目,目前主要是用于FCW和TSR等行车辅助系统,未来随着算法的精进,与毫米波雷达配合,还可以实现ACC和AEB等ADAS系统。

汽车雷达系统可分为三个子类别:短程(SRR),中程(MRR)和远程(LRR)。每种都有不同的应用,远程(超过100米)通常用于前向碰撞避免,而短程和中程(100米以内)用于盲点检测、停车辅助系统、预碰撞警报、车道偏离警告或停停走走应急系统。

毫米波雷达主要用于测距,常用于ACC和AEB等行车辅助系统。毫米波雷达分为近距离探测(SRR)和远距离探测(LRR),通常车企会在车的前部装配一个毫米波雷达,用于在行车过程中探测前方障碍物,一般探测距离在150米以上,在高速驾驶中,自适应巡航系统(ACC)是最受驾驶员欢迎的ADAS系统,大幅减轻了司机的驾驶强度。

位于车身前部的两个毫米波雷达,通常是用于短距探测的SRR,主要功能是紧急自动刹车(AEB),有助于大幅减少交通安全事故,目前欧盟已经强制要求标配,中汽中心对外发布2018版C-NCAP(中国新车评价规程)的详细试验及评分方案,将AEB纳入主动安全的评分中,有望加速推动AEB在中国的渗透率。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190908A06J0Z00?refer=cp_1026
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