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2019汽车智能座舱产业研究报告,2019年4月,项目研究背景与主要内容,汽车工业距今已有100多年的发展历史,在其发展过程中,座舱电子这一细分领域所占比重逐渐加大,汽车产品也经历了从纯机 械到电气化结构的演变。自上世纪80年代以来,汽车座舱的底层技术、产品形态、产品功能一直在逐步进化。然而,随着新能源 汽车的需求增长和云计算、物联网、自动驾驶等技术的出现,汽车座舱产业正面临着前所未有的变革,传统车企也试图在这场变 革中寻求新的突破。另一方面,随着互联网的人口红利逐渐减退,手机、电脑等消费级电子产品市场趋于饱和,互联网科技企业亟需寻找新的增量市场。汽车产业体量庞大,且座舱产品具有终端属性,天然符合需求。本篇研究,对智能座舱产业做出全面梳理,从概念定义、宏观环境和发展历程切入,对产业链尽可能进行详细拆分,并 对未来发展趋势和挑战做出预测,以期帮助投资机构和从业者找准潜在机会。,核心概念,解读智能座舱概念,定义三大座舱智能方式,宏观环境,利用PEST模型,从政策红利、行业各方需求、技 术驱动等角度分析宏观发展环境,产业分析,2,拆分智能座舱产业链,重点围绕智能座舱各细分 市场的规模、参与企业、产业链等角度进行产业 现状的梳理,趋势挑战,预测未来发展趋势和挑战,为企业成长提供建议,项目研究方法,3,整个研究主要采用了两大研究方法:案头研究(Desk Research)、专家访谈(Experts IDI)。梳理了关于智能座舱的案头资料,对智能座舱的概念做出了初步定义。同时分析了智能座舱产业发展历程、关键里程碑 事件和外部宏观环境和驱动因素,并通过详细了解产业各方参与企业,梳理出智能座舱产业结构和相互之间的关系。最后分析企 业财务报表和其他机构的外部报告,对市场规模、渗透率等做出判断。在案头研究的基础之上,通过对业内从业者、行业专家、意见领袖进行深度访谈,进一步巩固完善智能座舱概念的界定, 产业链各方的逻辑关系。同时对智能座舱产业的未来趋势和挑战做出了预测。,案头研究 (Desk Research),专家访谈 (Experts IDI),整体理解阶段:定义智能座舱基本概念,总结出智能座 舱对人、路、车三个维度的智能梳理智能座舱发展历程、市场宏观环境 和驱动因素明确智能座舱产业链参与主体,分析智 能座舱行业各细分领域的市场规模、渗 透率、出货量,并对比国内外市场,深入研究阶段:对业内从业者、行业专家、意见领袖进行深度访谈理清智能座舱产业链各方的关系以及扮 演的角色,深入了解各细分领域的核心 技术、发展现状、市场前景总结智能座舱产业整体,以及各细分领 域未来的发展趋势和主要挑战,主要研究发现,4,通过本次研究,得出以下主要结论:从产业链角度看:智能座舱产业链呈现出明显的融合、跨界趋势。参与的各主体需要在把持自身优势的基础上积极寻求合作,强强联合,任何单独 的一方都无法在产业中占据主导。从价值链角度看:在跨界合作的大背景下,互联网科技企业主要提供了数据支撑以及算法软件等部分,为传统汽车座舱产品赋能。而车企和Tier 1则提供了整车及零部件生产经验,在对供应链各环节的认知把控上更有优势。在这其中,价值链重心或将向软件和算法转移。从产品角度看:汽车座舱产品的发展方向是集成化。主控芯片的出现整合了分管不同功能的ECU,虚拟机则整合了不同底层操作系统,在此基础 之上,不同屏幕(中控屏、仪表盘等)也趋向于融合。从市场角度看:在涉及诸如芯片等核心技术的座舱产品中,国外科技巨头目前依旧掌握绝对优势。国内厂商期望向高利润环节切入并非易事,具 有资本实力的厂家可通过收购方式获取核心技术,逐渐渗透进产业链。此外,国内厂商在智能座舱各细分产品的市场潜力主要集中在合资品牌的中低端车型。随着产品定位的调整,越来越多合资品牌 推出低价位车型。由于国内供应商具有成本优势,合资品牌选择国内供应商的机会增大。,目录C O N T E N T S,Part 1. 智能座舱发展现状及背景.概念界定.发展历程.驱动因素,政策、行业、科技,Part 2. 智能座舱产业结构分析2.1.基础设施,云计算、V2X,.底层技术操作系统、芯片、交互算法.智能化零部件智能中控屏、液晶仪表盘、HUD.整车Part 3.智能座舱发展挑战与趋势.挑战.趋势,Par t1.智能座舱发展现状及背景,6,1.1 概念界定,7,Part 1.智能座舱发展现状及背景,智能座舱概念界定,座舱一词由飞机和船舶行业引进而来,“舱”指飞机或船的内部空间。舱体可分为驾驶舱、客舱、货舱等。汽车座舱即车内驾驶和乘坐空间。认为,智能座舱是指配备了智能化和网联化的车载产品,从而可以与人、路、车本身进行 智能交互的座舱,是人车关系从工具向伙伴演进的重要纽带和关键节点。智能座舱通过对数据的采集,上传到云端进行处理和计算,从而对资源进行最有效的适配,增加座舱内的安全性、娱乐性和实用性。智能座舱的未来形态是“智能移动空间”。在5G和车联网高度普及的前提下,汽车座舱将摆脱“驾驶”这一单一场景,逐渐进化成集“家居、娱乐、工作、社交”为一体的智能空间。,智能座舱,对车智能,对人智能,对路智能,车载芯片和系统对CAN、ECU等电子器件 反馈的数据进行计算,了解汽车行驶状态 以及各种参数指标,对车辆进行最佳状态 的适配,通过V2X对道路状况、拥堵情况等信息进 行感知和收集,并将数据传输给云端进行 计算和路线智能规划,智能座舱和驾驶员及乘客通过语音、手势 等不同交互方式进行互动,感知人类行为, 了解人类需求,8,Part 1.智能座舱发展现状及背景概念界定,智能座舱产业流程梳理,智能座舱产业流程如下图所示。软硬件底层技术根据产品的不同需求应用到各个智能化零部件中;不同智能化零部件在座舱内集成形 成一套完整解决方案,以整车体现,整车进而销售给车主;与此同时,基础设施参与整个流程,为各环节提供数据传输、运算存储等 服务。,基础设施(云计算、V2X),应用到,智能中控屏,液晶仪表盘,HUD,其他零部件,底层技术(芯片、算法、操作系统),提供给提供给提供给,集成到,整车,车主/消费者,销售至,Part 1.智能座舱发展现状及背景产业流程梳理,9,1.2 发展历程,10,Part 1.智能座舱发展现状及背景,智能座舱行业发展历程及里程碑事件,上世纪80年代, 博世和英特尔联 合开发CAN总线 系统,用于车内ECU的数据通信。,上世纪90年代开始,车 载嵌入式电子产品种类 日益增多,平台化、模 块化开发的需求明显, 车载操作系统得以应用。,2012年,特斯拉 Model S在美国上 市,搭载17寸嵌入 式中控屏幕,基本 取消物理按键。,2018 年CES展 ,伟世 通发布智能座舱系统 SmartCore,基于域控 制器整合车载中控和仪 表盘等座舱零部件。,2014年,HUD厂商Navdy发布 集导航显示、语 音交互、手势操 控、收发邮件等 功能于一身的后 装HUD产品,2015年,安 卓Auto和苹 果Carplay分 别发布。,2017年,奥迪在 多款新车型上配 置全液晶仪表盘。,2019 年CES展 ,多家 车企、零部件供应商和 科技企业发布完整智能 座舱解决方案,整合人工智能、VR等前沿科技。,11,Part 1.智能座舱发展现状及背景发展历程,智能座舱发展经历了整体基础-细分产品-融合方案的格局变化。先是整体的电子电器架构和操作系统的出现,随后各细分产品逐渐装 载到车上,如今的趋势是各产品的整合协同。,1.3 驱动因素,12,Part 1.智能座舱发展现状及背景,智能座舱政策驱动因素,13,出于可持续发展的需求,世界各国政府相继出台政策支持制造更加低碳、环保、安全的汽车。由于传统汽车在机械结构层面难以实现 技术突破以满足要求,而电子技术可以对汽车实现更精准的控制从而降低油耗、提升安全性,因此汽车电子产业成为提高整车性能的 突破口。我国为提高工业智能化水平,实施强国战略,发布了中国制造2025等一系列促进汽车等制造业发展的政策,为智能座舱产业的发 展奠定了基础。中国智能座舱相关法律法规及产业政策,Part 1.智能座舱发展现状及背景政策驱动因素,主机厂寻求品牌差异化传统主机厂之间竞争愈发同质化,除少数 车型外,各品牌均无法在技术上取得绝对 优势。智能座舱有机会使主机厂突破现有 局限性,形成产品差异化,同时拓展新的 业务模式开发增量市场。而主机厂的需求 倒逼零部件产品同样进行智能化。,14,消费者希望提升体验在物联网不断普及的背景下,消费者对汽车智能 化的需求不断提高。从消费者的主观角度看,汽 车在维持驾驶属性之外还要加入更多智能移动空 间属性。,传统的芯片、操作系统提供商诸如苹 果、谷歌、微软等,在现有移动终端 的市场已经趋于饱和,急需发掘规模 庞大的增量市场。继PC、手机、平板 电脑之后,汽车将成为下一个合适的 智能终端载体。加之汽车出行市场拥 有海量数据,因此各互联网科技企业 积极布局智能汽车行业,增加营收的 同时完善自己的生态闭环。,互联网科技企业发掘增量市场,智能座舱行业驱动因素,互联网科技企业、主机厂和零部件供应商以及用户三方出于各自诉求,共同推动智能座舱的发展。,Part 1.智能座舱发展现状及背景行业驱动因素,智能座舱技术驱动因素,0,200,400,600,800,2005年,2010年,2015年,2020年,2025年,Part 1.智能座舱发展现状及背景技术驱动因素,新能源汽车以及动力电池技术发展迅猛。车身电子电气架构正在进行深度升级,由传统的分布式架构向中心式架构演变,不同操作系统之间通过虚拟机打通;同时三元锂离子电池能量密度已经突破300wh/kg,为智能座舱各功能提供能量基础。芯片的运算能力呈指数级提升,自动驾驶逐渐成熟。目前一辆智能汽车搭载的代码行数超过一亿,自动驾驶软件的平均运算量达到10 个TOPS(Tera Operations Per Second,万亿次操作每秒)量级,各大芯片厂商都推出了与算力匹配的主控芯片。同时,自动驾驶 技术的成熟使得人们从驾驶场景解放出来,更多注意力得以放在其他场景上。云计算和5G的铺设速度加快。云平台的计算、存储能力和5G的传输速度为智能座舱大数据量、低延时的需求提供了保障。主流云计算厂商均针对车企推出了车联网解决方案;芯片厂商、通信运营商等各方则积极推行C-V2X相关技术,以期在未来向车用5G平滑演进。汽车电子中心式架构汽车搭载代码数量(百万行),主 控 单 元,连接域控制器,辅助驾驶域控制器,动力总成域控制器,车身控制域控制器,智能座舱域控制器,中心式架构允 许智能座舱作 为单独的域出 现,有利于产 品的统一性。,代码数量的指数级增长反 映了整车智能化程度的提 升,同时带动了座舱智能 化。,15,Par t2.智能座舱产业结构分析,16,智能座舱的产业结构并非线性的产业链,而是趋向于跨界、融 合、集成的网状产业结构,Part 2.智能座舱产业结构分析,智能座舱产业呈现出明显的融合和跨界趋势。上游零部件企业寻求后向一体化,而下游整车厂寻求前向一体化,独立研发算法和智能 硬件。与此同时,新兴互联网公司与传统整车、零部件企业进行深度合作,共同推出智能座舱整体解决方案。认为,要想在 行业中占得先机,不仅考验企业自身的技术和业务能力,同样需要整合资源、协同各方参与者,选择正确合作伙伴的能力。,整车生产/组装,整车厂商(OEM),车主/消费者,座舱解决方案集成,Tier 1,软件/算法供应商 算法/操作系统/车载信息系统,芯片供应商芯片/处理器/计算平 台,其他Tier2供应商车载中控屏/液晶仪 表盘/HUD/其他零部 件,直接销售 给消费者,提供反馈,为Tier1提供必 要的软件、硬 件支持,为下列企业提 供技术实验平 台,将部件提供给整车厂,向Tier1供应商提出生产定制需求直接向整车厂提 供硬件、软件支 持,为企业提供技 术实验平台,直接向车主提供 后装智能座舱产 品,提供反馈,云计算/生态系统,互联网科技公司,V2X/5G,通信运营商,互联网科技公司、通信运 营商提供更先进的计算、 存储和数据传输能力,对 传统产品进行智能化升级,17,2.1 基础设施,18,Part 2.智能座舱产业结构分析,云计算:为车企提供大数据存储和运算能力,提高座舱智能度,Part 2.智能座舱产业结构分析云计算,云计算是一种模型,供用户按需访问数据、网络、计算等可配置资源,按服务模式可分为IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服 务)、SaaS(软件即服务)。云是智能座舱的基础设施之一。相比于传统机械座舱,智能化、网联化座舱的产品核心在于软件和数据, 因此物联网和云计算必将成为智能座舱的基石。云计算的优点一是可以降低成本,使车企摆脱传统IT架构,按需使用计算等服务;二是可以满足更加弹性和个性化、业务模式更新迭代快(例如OTA)的需求;三是有能力以更加合理的资源分配方式处理数量庞大的数据。在现阶段,云计算在智能座舱中的应用主要和车载信息系统(IVI)结合,对内容服务、用户管理、车况管理、社交娱乐服务等应用场 景产生的数据进行学习,训练AI模型,融合不同场景。另外,还可以通过物联网将车与移动终端、智能家居设备、乃至交通基础设施 等共同连接到云,实现车与万物的互连(即V2X)。云计算与智能座舱结合的解决方案架构,SaaS,PaaS,IaaS,地图服务,定制化应用,数据库,基于厂家定制的云平台,存储服务,数据分析,计算服务,CAN,ECU,GPS,地图,交互终端,车/设备端,数据类型,实时车身数据,历史车身数据,驾驶习惯,浏览偏好,用户行为,PC,手机,智能家居,交通设施,其他车机,其他终端,云端,19,云计算:科技巨头垄断云计算市场,车企大多采取合作模式,Part 2.智能座舱产业结构分析云计算,随着汽车电子电气化的程度加深,行驶过程和与人交互的过程中必将产生非常庞大的数据量。而座舱智能化的实现,需要这些数据被 获取之后进行进一步去噪、存储、传输至云端分析和计算,随后通过人工智能输出决策。传统车厂的IT架构不足以为如此庞大的数据量提供计算、存储和网络支持,因此整车厂趋向于使用科技公司的公有云服务,或与这些 公司达成深度合作,打造自身车辆的云平台系统。目前全球公有云计算市场的份额,亚马逊AWS占比最高,达51.8%,微软以13.3%位居第二,阿里云近几年增长迅速,超过谷歌位居 第三。国外车企更多将云平台应用于自身供应链改造和智能升级,而国内车企则专注于产品层面,用云计算获取车辆数据提升座舱产 品体验。,51.80%,亚马逊微软谷歌,IBM,其他,Microsoft Azure,与大众集团共同开发“大众汽车云平台;为丰田、 宝马、日产-雷诺集团的部分车型提供云计算服务。,与宝马、奥迪、丰田合作,为这些车企的部分车型 开发定制化的云平台。为兰博基尼提供IaaS服务。,20,V2X:LTE向5G平滑演进,三大运营商积极布局,Part 2.智能座舱产业结构分析V2X,V2X,DSRC,C-V2X,4G LTE,LTE-V,5G,演进,演进,V2X(Vehicle to Everything)意为车与万物互联。主要指车与车 (V2V), 车与基础设施 (V2I) ,车与网络 (V2N)以及车与人 (V2P)。早期,V2X主要是基于DSRC,后期随着蜂窝移动通信技术发展才出现了C-V2X技术。C-V2X (Cellular V2X)即以蜂窝通信技术为基础的V2X,它是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,包 含4G LTE、LTE-V和5G三种类型,从技术演进角度讲,LTE-V支持向5G平滑演进。其中LTE-V(LTE-Vehicle)指针对车的LTE技术, 包含LTE-V-Cell和LTE-V-Direct。人机交互的内容增多,对数据传输的低延时和高速度提出了要求,V2X可以为智能座舱更高效交互提供连接基础。我国车联网发展经历了2G、3G、4G三个阶段。现在随着自动驾驶和智能网联化的发展,三大运营商着手布局5G,以期抢占智能终端外的增量市场。,V2X技术分类,2017年在北京等五个城市启动5G外场试验,组建支 持远程驾驶的试验性车联网。成立专门负责车联网业 务的中移智行,先后发布了智能后视镜等几款车联网 产品。与广汽将在5G通信预研上进行合作,开始向 传统OEM领域进军。,21,在2017年车联网白皮书中首次提出了“边缘云” 的概念:公共网络带宽无法提供支持的时候,在本地 基站范围内植入云计算。和大陆集团成立合资公司, 将其成熟的车联网产品直接植入到联通自己的平台。,2018年1月成立天翼物联,对两个基地进行整合,将车联网业务合并。,2.2 底层技术,22,Part 2.智能座舱产业结构分析,操作系统:QNX、Linux分庭抗礼,微软逐渐式微,23,广义的汽车操作系统可分为两类:一类是直接控制车身各项关键部件从而影响汽车的行驶和控制的电子控制系统;另一类是与中控屏、 车载娱乐等功能相关的嵌入式车载操作系统,又称IVI(In-Vehicle Infotainment),本报告只讨论嵌入式车载操作系统。目前主流的底层车载操作系统共有四种:QNX、Linux、Android以及WinCE,其中Android是基于Linux系统的内核开发而来。据IHS统计和预测,目前QNX占据60%市场份额,到2022年QNX和Linux(含Android)将平分市场份额,WinCE基本退出竞争。主流底层车载操作系统盘点,Part 2.智能座舱产业结构分析操作系统,操作系统:车企以底层系统为基础进行二次开发,24,硬件,虚拟机,系统内核,硬件,虚拟机,系统内核,硬件,虚拟机,系统内核,从车企角度看,绝大多数外企整车厂、零部件供应商(如奔驰、宝马、博世等)和国内造车新势力(如小鹏、蔚来等)选择自建技术 团队,在底层操作系统基础之上进行定制化开发,形成自己独有的车载系统。部分国内主机厂(如上汽荣威)则选择与互联网公司合 作,开放一定的权限,直接搭载合作伙伴所开发的车载系统。根据ISO26262标准规定,仪表盘的关键数据和代码与娱乐系统属于不同安全等级。因此,虚拟机(Hypervisor) 管理的概念被引入 智能座舱操作系统,虚拟机可以允许符合车规级安全标准的QNX与Linux共同运行。车企开发自主车载系统方式主要分三种。标准的定制化操作系统:从系统内核到应用程序层级进行深度重构,将硬件资源进行整合优 化。ROM方式:基于需求定制汽车服务及以上层级,下层则基于Android等系统自有架构。超级APP方式:只在应用层调用系统已有 接口实现相关功能,其余层级则完全沿用已有系统架构。完整车载操作系统架构定制方式ROM方式超级APP方式,Part 2.智能座舱产业结构分析操作系统,芯片:车机芯片开发标准严苛,迭代速度稳中有升,25,传统车载芯片分为功能MCU、功率半导体和传感器等,车机芯片属于功能MCU的一种。随着自动驾驶的发展,更高算力的主控芯片 应运而生,主控芯片作为整车控制的核心,也带动了车机芯片这一细分领域的迭代。相比消费级芯片,车规级芯片对可靠性、安全性的要求更加严格。温度、湿度、碰撞强度等多个维度范围更宽,需要承受的极限条件 更苛刻。此外,由于开发需求的复杂化,在芯片设计、测试等环节需要投入更高的成本和时间。虽然车机芯片在各类车规级芯片中要 求已经算宽松,但对比左下表格可知,其与手机芯片的差距依旧很大。因此认为,车机芯片的开发难度更大,成本更高,灵 活性更小,在市场中更新换代速度也就相对较慢。车机芯片的升级驱动力不足,态度更加谨慎;但相较于以往,车机和消费级芯片差 距已经大幅缩小。手机和车机芯片对比,Part 2.智能座舱产业结构分析芯片,芯片:国际大厂占据市场主流,宏观因素利好国内企业,20%15%10%5%0%,亚太地区,北美,欧洲复合增长率,目前来看,车机芯片主要市场份额被国际大厂占据。根据Strategy Analytics数据,2015年以瑞萨、恩智浦为首的国外厂商占据整个 汽车芯片市场六成以上份额。此外,从2015年开始的一系列消费级芯片巨头和传统汽车芯片生产商重组并购事件,使得这一垄断格局 依然持续。根据IC Insights数据预测,2014到2019年的汽车芯片市场规模复合增长率,亚太地区最高,达到13%。另外根据IHS数据,中国单 车半导体搭载价值量为235美元,低于全球平均水平333美元;而同为亚太地区的日本韩国分别为465和352美元,均高于全球。因此 认为,中国的汽车芯片市场潜力或为全球最高。从宏观角度看,政府发布了国家集成电路产业发展推进纲要等一系列发展规划;同时,国家集成电路产投基金也于2014年成立, 从政策和经济两个维度助推行业发展,这对于前期研发成本较高的汽车芯片行业是重大利好。认为,短期内国外大厂仍占据 优势,但国内需求强劲、成本低、宏观驱动等因素将使得国内芯片企业有机会加速缩进差距。2014-2019年汽车芯片市场规模CAGR智能座舱芯片企业图谱,消费级芯片生产商,传统汽车芯片生产商,Part 2.智能座舱产业结构分析芯片,26,交互算法:语音交互已成主流,其他方式尚在发展早期,语音交互,生物识别交互,手势交互,人车交互目前主要包括物理操控、语音交互、触摸控制、生物识别、视觉交互、手势交互等六大形式。其中物理操控、触摸控制和视 觉交互属于较为传统的交互方式,语音、生物识别和手势属于新兴人车交互范畴。目前语音是人车交互的主流方式。语音交互分为两种,一种是内置,汽车车内的屏幕作为功能的扩展;另外一种是聚焦交互,通过把 交互方案放在手机、车机的连接当中,收取信息。目前自然语音技术是绝对主流,语言识别准确率可以高达90%以上,但在整体产品 体验上还有很大改进空间,需要进一步提升算法智能程度。手势和生物识别交互还处于发展早期。目前行业内所采用的手势识别有三种:结构光、TOF飞行时间法以及成像技术。人车交互部分企业图谱,27,Part 2.智能座舱产业结构分析交互算法,2.3 智能化零部件,28,Part 2.智能座舱产业结构分析,智能中控屏:LCD是目前主流,国内厂商多占据中低端市场,整车厂,显示屏模组,外观塑料件,印刷电路板,车载处理器,外观结构件,上 游,软硬件集成,中游,下 游,车载中控屏按安装方式目前分为嵌入式和悬浮式两大类;按面板类型可分为LCD和OLED两大类。LCD指液晶显示屏,需要依靠背光 源发光,目前多数座舱采用LCD中控屏;OLED指可以主动发光的面板,根据是否由TFT驱动又分为AMOLED和PMOLED,由于对比 度强、色彩鲜艳,且形态可弯曲,越来越多智能座舱开始采用OLED解决方案。提供中控屏产品的厂商多为集成商,即Tier 1。合资品牌和高端品牌市场目前被国外大厂(伟世通、博世等)把持,国内厂商(德赛西威、华阳集团等)因为成本优势,主要占据中低端和自主品牌市场。智能中控屏产业结构智能中控屏企业图谱,显 示 屏 模 组,印 刷 电 路 板,软 硬 件 集 成,显示芯片,Part 2.智能座舱产业结构分析智能中控屏,29,智能中控屏:渗透率最高,合资品牌低端车型存在增量空间,30,整体来看,在各类座舱产品中,智能中控屏的渗透率远远领先于其他产品。根据乘联会数据统计,截至2018年H1中控屏整体渗透率 达到67.77%,领先第二名42个百分点。其中自主品牌的中控屏渗透率达到80.46%,合资品牌为59.25%,由此可见中控屏是自主品 牌在寻求产品差异化过程中十分倚仗的产品。按价位区分数据发现,合资品牌在15万元以下车型中控屏的渗透率远远低于自主品牌,15到30万元区间的差距有所减小。认为,这与自主品牌压缩其他环节成本和合资品牌转型升级阻力大有关。预测,随着合资品牌放开供应商选择渠道,以及国内供应商产品质量的提升,未来几年合资品牌中低端车型具有极大市场潜 力。2018年H1国内智能中控屏市场渗透率国内智能中控屏市场规模,Part 2.智能座舱产业结构分析智能中控屏,液晶仪表盘:安全级别高于中控屏,对软硬件要求更严格,车载仪表盘的发展经历了纯机械仪表、电气式仪表、模拟电路电子式到全液晶仪表盘的演化。相比传统仪表,液晶仪表增加了和显示 相关的部件,比如GPU、显示屏等,部分还增加了以太网接口等网络模块。液晶仪表盘主要显示和驾驶相关的信息,例如车速、发动 机转速、电量以及实时导航等。不同于中控屏,仪表盘属于汽车安全件,具有更高级别的车规级安全要求,因此在操作系统的选择上倾向于QNX或Linux。液晶仪表盘的面板种类同样分为LCD和OLED,目前TFT-LCD应用较多,OLED是未来发展趋势。,液晶仪表企业图谱,显 示 屏 模 组,国 外 集 成 商,国 内 集 成 商,显示芯片,液晶仪表组成结构,液 晶 仪 表 总 成,仪表前底座,处理器,散热组件,主板,显示屏,支架,操 作 系 统,Part 2.智能座舱产业结构分析液晶仪表盘,31,液晶仪表盘:潜力仍在合资中低端车型,高端短期无法渗透,5%,13%,0%,0%,3%,2%,13%,0%,10%,20%,40%30%,50%,小于10万,大于30万,2018年H1液晶仪表盘渗透情况44%,10到15万自主品牌,15到30万合资品牌,32,国内智能液晶仪表盘市场规模,车载仪表盘的渗透情况与中控屏略有不同。根据乘联会数据显示,在10到15万元级别,自主品牌和合资品牌之间渗透率差距约为10 个百分点,而15到30万两者差距拉大到42个百分点。认为,15到30万元对于自主品牌来讲是高端车型,加之对座舱的智能 化升级对于自主品牌阻力较小,因此造成渗透率的差别显著。由于传统仪表盘无法显示电压电量等参数,新能源汽车对液晶仪表盘有天生需求。长期来看,由于仪表盘的各项生产规格严于中控屏,合资品牌在高端车型(高于30万元)仍然会倾向于选择原有供应商。但随着新能源汽车在国内急速发展,竞争愈发激烈,合资品牌更有可能在低价位车型上选用成本更低的国内供应商。,Part 2.智能座舱产业结构分析液晶仪表盘,HUD:多种光学部件决定成像质量,与AR结合是未来趋势,HUD全称Head Up Display,中文为抬头显示器。HUD是一种利用光学反射原理将影像和信息投射到玻璃上的装置,分为风挡玻璃 型(Windshield,W型)、组合显示型(Combined,C型)和直接将真实路况与虚拟信息融合的AR-HUD。C-HUD将影像投放到一块树脂玻璃上,由于设计成本低廉,大多在A、B级车型上应用。W-HUD直接将影像投射到汽车挡风玻璃上, 设计难度较大,成本较高,多配置于高端车型。而AR-HUD是下一代HUD技术,各厂家正处于研发阶段,认为,AR-HUD技 术将在未来五年得到大规模应用,掌握AR-HUD核心技术的厂家将占据统治地位。HUD的核心技术部件包括自由曲面、PGU、楔形膜、眼盒等,这些部件决定了HUD的成像质量和用户体验。HUD关键技术部件HUD部分企业图谱,国 内 企 业,Part 2.智能座舱产业结构分析HUD,33,国 外 企 业,HUD:市场规模稳步上升,国内爆发节点或在前装市场,249,358,469,653,897,31%,39%,37%,0,300,600,900,1200,1500,2016年,2020年E,2017年2018年出货量(万个),2019年E增长率,9.05,11.27,14,17,20.7,25%,24%,21%,22%,0,10,20,30,40,50,2016年,2020年E,2016-2020年全球HUD出货量(含预测)2016-2020年全球HUD市场规模(含预测)44%,2017年2018年市场规模(亿美元),2019年E增长率,34,2016年全球HUD市场中前装占据一半以上,达到5.6亿美元,其中W-HUD市场规模5.3亿美元,出货量约200万套,主要集中在奔驰、 宝马等豪华车型中。然而近年来国际大厂的研发力度明显不足,由于HUD不是汽车标准件,因此研发HUD的机会成本高于其他零部件, 这导致国外巨头供应商不愿意在此领域投入过多技术力量。访问业内人员得知,国内HUD企业目前大多从后装市场切入,择时进行前装HUD的开发。认为,国内后装市场容量 有限,前装渗透率较低,HUD企业在提高自身产能的同时应当尽量与车企达成前装合作,进入配套体系,方能占得先机。,Part 2.智能座舱产业结构分析HUD,2.4 整车,35,Part 2.智能座舱产业结构分析,整车:不同交互方式体验差异大,自然语音识别是核心要素,36,通过整理资料和访问用户发现,不同语音交互方式给车主带来的交互体验完全不同。搭载自然语音识别的方案能理解模糊的 自然语言,符合正常对话逻辑,极大提高沟通的效率和智能程度,而条目式语音交互只能响应特定指令,交互体验较差。认 为,从目前技术发展阶段来看,自然语音识别是座舱智能化的核心要素。部分整车企业座舱产品布局,Part 2.智能座舱产业结构分析整车,整车:新造车势力和自主品牌加码深耕,传统车企逐渐转型,37,Part 2.智能座舱产业结构分析整车,从企业分类来看,新造车势力和自主品牌在智能座舱产品上布局更快,而传统国际品牌选择从新近上市的高端车型中渗透,近一到两 年逐渐开始转型。部分整车企业座舱产品布局(续前页),Par t3.智能座舱发展挑战与趋势,38,3.1 挑战,39,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战,多方面临不同挑战,国内厂家进入合资品牌供应链有难度,40,认为,智能座舱产业发展需要依靠各方合作。其中传统车企规模庞大,体制较之互联网企业更僵化,因此在面临转型升级时 有较大内部阻力。参与产业链的各方企业都试图在合作的基础上掌握主导权,这导致了在利益分配和合作模式上,新兴科技企业和传统汽车产业玩家难以立即达成共识。对于国内零部件企业,在进入合资品牌供应链的过程中势必面临更加严格的质量标准检测,以及来自其他国际Tier 1巨头的竞争压力。 合资品牌对于供应商的产品审核和过程审核环节存在特殊要求,国内企业一般很难满足。欧美车企通常采用招标形式来确保供应产品 的质量和价格,而日韩车企和供应商多为控股关系,模式相对封闭,难以切入。合资车厂对供应商认证要求日本部分Tier 1与车厂关系,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战挑战,数据获取难度大,技术实现与产品体验还有差距,通过访问得知,互联网公司在与传统车企合作时,难以有效获取车辆和驾驶数据。智能座舱的人机交互功能需要大量数据用以训练算法,从而产生更加智能的反馈。然而,传统车企的数据孤岛效应明显,且向外界公 开数据的意愿不强,这对于科技企业来说是很大挑战。经过研究后发现,智能座舱产品的用户期待和技术实现还无法很好地匹配。以语音交互为例,目前在技术层面上对前端信号处理、语音识别和语义理解的处理已经比较成熟,但是落实到具体使用场景中,往往 还不能做到完美的用户体验,沟通存在不顺畅的情况。因此,实现底层技术只是基础,企业仍需要通过数据的积累,在产品层面提升 用户体验。,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战挑战,传统,车企,用户对产品反馈差,拒绝提供数据,无法提升产品体验,科技,企业,技术实现,促进产品落地,41,对销量起负面作用,3.2 趋势,42,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战,座舱各组成部分呈现由分布到集中、由独立到融合的趋势,车内ECU将从分布式结构逐渐转向集中式结构。以往100多个ECU分管不同细分功能,互相之间通过传输效率并不高的CAN交流。域 控制器将车内分成不同的功能域,由一块算力强大的主控芯片控制。域控制器的应用,减少了成本、能耗和车身重量,同时有利于更 好地协调车内各模块之间的通信。操作系统将得以统一。由于安全要求不同,目前的解决方案是利用虚拟机同时运行两种操作系统(QNX负责仪表,安卓负责娱乐模 块)。然而,随着加入公益性联盟AGL(Automotive Grade Linux)的成员数量增多,能同时满足两种场景的Linux或将成为主流。不同功能的屏幕之间也趋于融合。在芯片和操作系统的融合下,未来智能座舱内的人机交互界面或只存在一块屏幕,仪表盘、中控屏、副驾屏幕将全部整合在一起,由一个域控制器和统一的操作系统驱动。部分AGL联盟成员,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战趋势,算法软件数据将成为价值链重心,国内企业有望弯道超车,传统汽车供应链是链条式的上下游模式,而智能座舱产业呈现出明显的集成、跨界合作趋势。互联网和科技公司在产业中占比升高, 他们在算法、芯片、网络连接和生态系统搭建上占据优势,而传统主机厂和Tier 1则在汽车传统的生产制造环节有丰富经验。未来主要可能存在两种方式的跨界。一是传统车企和Tier 1与互联网巨头互相合作,比如已有一定合作基础的上汽和阿里。车企将相 对封闭的生产数据一定程度开放给互联网企业,用于座舱智能化的升级。第二种方式是零部件大厂收购有发展潜力的科技公司,进而 掌握核心技术。长期来看,相对封闭的汽车产业在智能网联的冲击下必将选择开放和合作,而整个汽车价值链的重心也将从硬件的生产制造逐渐转向 系统、算法等软件层面。未来掌握了核心软件能力、数据的互联网公司,以及转型及时的主机厂将占据行业主导地位。国内汽车发展 虽然落后国外,但互联网行业一直占据主导,拥有流量和生态优势。因此国内车企、其他供应商或将借助互联网加速缩短甚至赶超国 外大厂。,主机厂,传,智,链,主机厂,互联网科技企业,互联网科技企业,互联网科技企业为传统产业 链玩家赋能,升级各供应环 节零部件的智能化程度,44,Part 3.智能座舱发展趋势与挑战趋势,“智能移动空间”将成为终极形态,认为,智能座舱的终极形态将会是智能移动空间。由于自动驾驶与智能座舱的共同发展,在L5级别自动驾驶背景下,未来 的座舱将摆脱单一的驾驶场景,进而成为集娱乐、社交、出行、办公等为一体的综合空间。未来的智能座舱是多种技术融合、多个参与主体协同下的产物。云计算平台提供大数据存储和计算,5G提供高速低延时数据传输。 同时,自动驾驶的实现意味着车载芯片的算力将远大于其他终端的芯片,因此座舱就成为了办公效率最高、娱乐效果最好的终端。目前车企、科技公司、设计公司已经在概念车型上对智能移动空间做出尝试。,宜家旗下创新实验室Space10推出了 “Space on wheels” 项目,将咖啡馆、办 公室、旅馆等移植到 车上,旨在为未来汽 车座舱设计出多元移 动场景。,丰田在2018CES展上展 出了移动服务及平台的 e-Palatte Concept。该 共享平台融合了物流、 办公、娱乐、餐饮、销 售等一系列场景,在自 动驾驶的前提下,将所 有出行服务整合到一辆 车的座舱内。,奥迪在概念车型上展示 了“沉浸式车载信息娱 乐交互系统”,在发布会 上奥迪提出了“第25小 时”的概念,强调了座 舱空间的场景多样性。同 时与Holoride合作,采 用VR技术,将游戏数据 与车身传感器数据结合 ,增加娱乐性。,
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