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智能座舱渗透率提升,行业竞争格局分析报告

最新更新时间:2021-03-03
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引言:


在电动车和传统燃油车均向智能化发展的趋势下,智能座舱渗透率未来将会大幅提升。以国内乘用车销量、智能座舱各部件渗透率及单价为基础,预计国内智能座舱系统主要部件市场空间在 2025 年有望达到 982 亿元左右,2019 年至 2025 年年均复合增速 14%左右。



来源:东方证券研究所

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01

电动车及传统油车智能化促进智能座舱渗透率提升

未来智能座舱的渗透率将有明显提升,主要是由于电动车和传统燃油车越来越多地配备了相应的智能座舱产品,逐步转向智能化发展。


在电动车智能化过程中,主要的推进力量是两类:造车新势力和传统车企。头部的造车新势力以特斯拉、理想、小鹏、蔚来等为代表,不断推出装备了智能座舱的新产品;


同时传统车企例如大众、吉利、上汽、比亚迪等也推出了多款安装智能座舱的电动车,共同推进电动车行业向智能化方向发展,智能座舱渗透率提升。在传统燃油车智能化过程中,典型代表包括长城汽车、吉利汽车、长安汽车、上汽等,这些企业逐渐在推出的传统燃油车上配置智能座舱,推动渗透率提升。


在电动车和传统燃油车均向智能化发展的趋势下,智能座舱的整体渗透率未来将会大幅提升,行业迎来全新发展机遇。

从造车新势力最新推出的产品来看,新势力的产品都配备了部分或全部的智能座舱部件。以特斯拉Model Y、蔚来 ET7、小鹏 P7、理想 ONE 为代表进行分析。从硬件的角度看,当前各家新势力的车型中除了特斯拉 Model Y 之外,都配备了全液晶仪表盘。


从软件的角度看,语音识别系统成为标配,包括多媒体、导航、电话、空调等设备都已经能在造车新势力的车型上进行语音识别控制,小鹏 P7 新推出的车型甚至可以进行面部识别。


造车新势力的智能座舱在提升消费者体验方面推出了很多新功能。比如方向盘加热、前后排座椅加热、通风、按摩等等,不断提升消费者的使用体验;小鹏 P7 还在智能座舱中安装了丹拿扬声器,带给用户沉浸式的声音体验。


传统车企逐步打造配置智能座舱的电动车,向智能化转型。

2021 年 1 月上海、美国和英国同步发布了由上汽集团、张江高科和阿里巴巴集团联合打造的智己汽车。从硬件上智己汽车采用的域融合中央计算数字架构中的 ICM 智慧座舱中心使用了高通 8155芯片,算力达到 3Tops,还配备了 39 英寸巨幅场景屏和 12.8 英寸曲面智控中枢屏。软件上使用了全球首创无界交互 IMOS 智能操作系统实现无界多屏交互,底层采用的是斑马智行自主研发的OS 系统。


上汽大众 ID.4 X 是首款 MEB 中型纯电 SUV,其智能座舱中包含了 HUD、液晶仪表盘、按摩椅、语音控制等软硬件设备。硬件上配备了 5.3 英寸的液晶数字仪表盘,并且在中控上集成了一块悬浮式 12 英寸信息娱乐显示屏,同时配备 AR-HUD 增强现实抬头显示功能,能够将外界的场景和显示屏融合展示。


在软件方面 ID.Light 可以根据各个场景的变化发出不同颜色的灯光,从而更好提升用户的体验。此外 ID.4 还提出了人机交互的新理念,即通过触控方式操纵方向盘等各个部件。

传统的燃油车在逐步走智能化转型之路,产品搭载了智能座舱相关的零部件,随着智能化程度提升将进一步推动智能座舱渗透率,吉利汽车、长安汽车是传统燃油车中配备智能座舱的代表性企业。 


吉利汽车的星瑞旗舰版是传统燃油车,从硬件上看,12.3 英寸的悬浮设计高清中控显示屏可提供日常的影音娱乐及相关控制,12.3 英寸高清全液晶显示屏显示日常的车速、导航、通讯、驾驶状态等信息,同时提供舒适、运动、经济等多种模式,7.5 英寸的高清全彩 HUD 能集成显示安全预警等行车信息,在软件上还相应具备了智能语音交互系统,对多媒体、导航、电话、空调和天窗均可使用语音交互。


长安汽车 UNI-T 旗舰版的智能座舱集成了“征程二代”车规级 AI 芯片和 AI 视觉的 UNI Life 车载智能交互系统,可识别车主场景化需求并提供服务,如检测疲劳驾驶等;


车上配置的人脸识别技术能够在启动后直接登录各类影音娱乐账号,结合座舱本身还配备 10.3 英寸高清中控屏和 10.3 英寸高清仪表盘等,满足消费者日常娱乐和整车控制的需求。


02

智能座舱各部件市场空间巨大

我们以国内乘用车销量、智能座舱各部件渗透率及单价为基础,测算包括中控屏、液晶仪表盘、 HUD 和流媒体后视镜在内的智能座舱系统主要部件市场空间。


国内狭义乘用车 2019 年销量 2103 万辆,假设 2020 年销量同比下降 6%左右,2021 年行业销量同比增长 10%左右,此后年均增长 3%左右。


对于中控屏,目前在乘用车中的渗透率已较高,2018 年渗透率已接近 70%,假设此后将逐步提升。中控屏单车价值量在 2000 元左右,考虑价格因素等,预计 2025 年中控屏市场空间将达到 404 亿元左右。


对液晶仪表盘,目前乘用车中渗透率仍较低,2018 年的渗透率在 6%至 7%之间,但渗透率提升较快,2019 年已经提升至 12%左右。假设未来几年仍保持这样的渗透率提升速度,预计 2025 年将提升至 60%左右。目前液晶仪表盘单车价值量 2500 元左右,假设未来年降 2%左右,则预计 2025年市场空间在 319 亿元左右。


HUD 目前在乘用车中的渗透率较低,据亿欧智库预测,2021 年将提升至 10%左右,预计 2025 年有望提升至 30%之间。HUD 单车价值量在 1500 元左右,则预计 2025 年市场空间在 96 亿元左右。


由此,我们分部计算后,测算出国内智能座舱系统主要部件市场空间在 2020 年将达到 480 亿元左右;2025 年有望达到 982 亿元左右,2019 年至 2025 年年均增长 14%左右。


03

智能座舱产业链:芯片是核心,部分硬件和软件操作系统国内企业纷纷布局 

3.1 产业链构成分析

智能座舱产业链可分为上游、中游、下游三个环节。上游环节可分为硬件和软件部分,硬件部分主要包括功率插件、显示面板、PCB 以及芯片等,软件部分包括底层操作系统,基于操作系统能够衍生出部分中间软件、其他 APP 等。


中游环节同样可分为硬件和软件,软硬件结合形成完整的控制和显示系统。中游的零部件最后集成到下游的整车上,形成完整的智能座舱系统。


3.2 芯片是核心,高通座舱芯片竞争实力较强,华为、地平线等赶超

在人和车辆进行交互的过程中,智能座舱中的底层芯片将根据各个电子电气控制单元反馈的数据了解整车当前状态,通过计算给出相应的调整和控制方案,以中控多媒体、语音为代表的智能座舱已经在智能汽车各项功能中占据更高渗透率。


芯片是决定智能座舱性能的关键因素,其算力高低及结构设计很大程度上影响智能座舱各项功能,以中控多媒体、语音为例,芯片算力高低将影响中控多媒体对用户需求的反应时间,同时影响智能座舱对用户语音的识别准确率、识别速度等参数。

一芯多屏的未来趋势对芯片算力提出更高要求。根据 HIS 数据,HIS 数据显示中国单车液晶屏数量持续上升,液晶屏数量不断增长且增速加快。



为了满足降低成本、提高便利性和安全性等要求,一芯多屏将成为未来智能座舱的发展主流,对各家智能汽车厂商芯片设计能力及算力、性能等提出了更大的考验。



目前智能座舱芯片提供商主要包括两类:传统汽车电子和消费电子公司。传统汽车电子参与者主要是德州仪器、NXP、瑞萨等,消费电子的参与者包括高通、因特尔、谷歌、英伟达等,消费电子领域的企业正积极向汽车领域拓展。

全球智能座舱芯片中高通保持领先,英特尔、萨瑞较为高端,德州仪器、NXP、联发科等相对偏中低端。从各家公司提供的智能座舱芯片算力看,高通以高达 85k 的 CPU 算力和 1142GFLOPS 的GPU 算力大幅超过其他芯片企业,同时还拥有最为广泛的合作伙伴,英特尔、萨瑞等芯片算力次之仍属于较高端水平,其它企业包括德州仪器、NXP 等。


国内智能座舱芯片和全球企业存在差距,布局力度持续加大。相对国外芯片企业,国内企业相关研发时间均在 2010 年后,起步较晚。在 2019 年 8 月世界人工智能大会上,地平线发布的征程 2 芯片成为国内首款车规级 AI 芯片,率先推出的车规级 AI 芯片表明实现了中国车规级 AI 芯片量产零的突破。


3.3 全液晶仪表盘及 HUD:全球集中度较高,国内企业存在机

全球液晶仪表盘市场份额集中度较高,基本被零部件龙头公司所占据,前五大供应商合计市场份额达到 80%,其中大陆集团、爱信精机、电装、伟世通和博世的市场份额分别达到 25%、17%、15%、 15%和 8%。


国内液晶仪表盘市场中,市场份额主要仍被大陆、伟世通等品牌的合资公司占据。本土供应商中,以德赛西威为代表的公司逐步获得包括吉利汽车、长城汽车、奇瑞汽车、广汽乘用车、比亚迪等自主品牌整车厂的订单,拉动市场份额提升。


大陆集团作为全球市占率第一的企业,海外客户包括福特、通用、奥迪、宝马等,同时还对国内客户如比亚迪、吉利、东风汽车等供应液晶仪表产品,爱信精机和电装等企业主要供应日系客户,如丰田、本田、日产等。


国内液晶仪表盘企业包括德赛西威、中科领航、新通达等,相对于全球性知名品牌,主要配套国内本土车企,全球性车企客户较少。德赛西威在智能仪表盘上已经配套了比亚迪、吉利等国内车企。国内本土企业不断成长将为相应的国内液晶仪表盘供应商带来新机遇。


HUD 系统也称为平视显示系统,它能够将信息显示在驾驶员正常驾驶时的视野范围内,使驾驶员不必低头就可以看到相应的信息。按照显示屏的不同可将 HUD 分为 C-HUD、W-HUD 和 AR-HUD三类,C-HUD 是将独立镜面光学玻璃置于仪表盘上方,W-HUD 是将显示屏幕和挡风玻璃统一作出光学设计。


两者相比,W-HUD 成本更高,但是显示效果更好。而 AR 技术的出现使 AR 和 HUD有了结合的可能性,通过两者结合在导航过程中能够进一步提高便利性和安全性,导航时将融合实际场景和路况进行显示,及时预告路况和行人的信息。


当前全球 HUD 行业市场集中度高,前三家企业已经占据了 89%的份额,前五家企业占据了 95%的市场份额,分别是日本精机、大陆、电装、博世和伟世通。日本精机作为全球的头部企业,市场份额达到 55%。


国内的 HUD 企业相比全球仍然在技术和实力上有一定的差距,国内企业市场份额较低,主要的参与者包括华阳集团、水晶光电、京东方等上市公司和泽景电子、点石创新等非上市公司。


全球 HUD 企业中日本精机主要产品以 W-HUD 为主,覆盖客户包括奔驰、宝马、通用、奥迪等一系列知名主机厂,其次大陆集团主要产品以 AR-HUD 为主,主要客户包括奔驰、奥迪、宝马等,电装覆盖客户主要是丰田等日系企业,客户包括丰田、雷克萨斯、马自达等。


泽景电子是较早涉及 W-HUD 的公司之一,从 2010 年开始研发相关产品,HUD 技术水平较高。当前泽景电子的主要客户覆盖范围很广,包括蔚来、吉利、北汽新能源、长城汽车等。


华阳集团也是国内较早部署 HUD 研发的供应商之一,2012 年开始组建 HUD 团队,主要客户包括长城汽车、长安汽车和广汽集团等。根据公司年报,舜宇光学于 2019 年完成了 AR HUD 核心模块的开发和送样,并且已和泽景电子达成合作为车企提供具备竞争力的 HUD 产品。


3.4 软件操作系统:市场集中度高,国内科技企业纷纷布局

智能座舱是人与车交互的接口,而操作系统成为智能座舱的核心控制软件。操作系统能够管理和控制智能座舱的硬件与软件资源,后续大部分软件操作等将基于底层的操作系统实现。


智能座舱的操作系统将为用户使用提供统一接口和友好的交互界面,提升用户体验,也为后续智能座舱的功能扩展、第三方软件的安装与运行提供了平台。


当前主流的车载操作系统包括 QNX、Linux、Android、WinCE 四类。QNX、Linux、WinCE 已经有多年的发展历程,而 Android 基于 Linux 架构演化诞生,2008 年 9 月 Android 1.0 操作系统正式发布,整体发展时间较短使安全性和稳定性相对不足。目前 QNX 系统需要付费授权使用,Linux和 Android 已经实现免费应用。


全球操作系统市场集中度高,QNX 市场份额领先,Linux、Android 等次之。根据 2019 年全球操作系统市场竞争格局,智能座舱主要采用 QNX、Linux、Android 三种操作系统,三类汇总占据全球 78%的市场份额。QNX 以 43%的份额遥遥领先,余下企业自行研发的 OS 系统市场份额约 12%左右。


QNX 凭借最广泛的客户保持领先,Android 依赖国内客户有望实现份额进一步提升。从各操作系统的合作客户看,QNX 拥有最广泛的主机厂和零部件供应商客户,同时存在包括保时捷、宝马、奔驰等一系列高端客户。


Android 主要客户包括蔚来、小鹏、吉利、比亚迪等较多国内车企,随着国内新能源汽车销量的大幅提升,有望扩大在全球的市场份额。WinCE7.0 后已经停止更新,当前拥有较少开发者和应用,未来将逐步退出操作系统行业。


基于对软件能力的看重,国内部分企业开始进行智能座舱底层操作系统的自研,或是在传统的Android、Linux 等操作系统上进行相应改进掌握软件研发能力。阿里巴巴在 2014 年提出研发底层操作系统 YunOS,2017 年云栖大会上宣布整合 YunOS 并推出 AliOS,目前已和上汽、福特、长安等多家车企合作,超 100 万辆汽车搭载了阿里云 AliOS 系统,后续或将合作扩展至奔驰、奥迪等高端车企。


华为也于 2020 年 9 月正式发布智能座舱解决方案,并已经和吉利亿咖通、比亚迪开展合作,2020 年 7 月基于鸿蒙 OS 的华为 HiCar 系统首次亮相并在比亚迪汉上落地实装。


04

智能座舱竞争格局分析

纵观整个智能座舱行业,参与者可主要分为两类,分别是传统的汽车零部件公司和高科技芯片公司。两类公司都在智能座舱领域展开布局,但是侧重点不同。


传统的零部件公司从做驾驶舱的零部件起步,逐步拓展至整个智能座舱相关业务,主要布局领域包括 HUD、智能仪表、车载信息娱乐系统和驾驶安全系统,具体的供应商包括博世、大陆、德赛西威、华阳集团和中科创达等;


部分高科技芯片企业原本为智能座舱提供相应的芯片,也逐步开始转向做智能座舱的其他部件,主要以软件系统为主,例如 NXP 在提供相关芯片之外还提供智能仪表、车载信息娱乐系统,联发科在提供芯片之外也提供车载信息娱乐系统。


整体看智能座舱的参与者中传统汽车零部件公司布局更广泛一些,除了芯片没有布局外,HUD、智能仪表、软件系统都有相应的业务布局,而芯片科技公司在 HUD 等部分领域没有企业涉及,且除芯片领域外其他环节的参与者比较少,头部芯片企业如高通、英特尔仍然是主要负责提供智能座舱的芯片。



4.1 外资竞争格局:零部件公司及电子公司均参与,弗吉亚布局智能座舱全产业链


海外智能座舱行业竞争格局相对分散,主要参与者包括 Tier 1 的零部件企业和消费电子企业两大类。零部件企业主要包括博世、大陆、伟世通、弗吉亚等,通过和车企本身保持的紧密联系获取一定市场份额,消费电子企业如哈曼国际、松下、先锋电子等本身在消费电子领域有一定的技术和实力积累,开始转向汽车智能座舱新领域布局。


当前海外智能座舱零部件企业的产品多样,消费电子企业如哈曼国际、松下等在进入该领域后推出的产品以液晶仪表、HUD 为主,而传统企业如伟世通、博世、弗吉亚等则覆盖产品线相对更加广泛,包括多媒体信息系统和导航系统等。


伟世通、博世等企业在智能座舱方面的主要客户包括大众、奔驰、宝马等,客户资源相对于其他的公司更加丰富且部分客户主打高端车型,其他企业比如哈曼国际、松下等从消费电子领域转型切入,客户资源相对较少。


以内饰件为主的零部件公司转型布局智能座舱,其布局产品更全面。以弗吉亚为代表,弗吉亚通过持续并购新业务以及相应的整合,围绕智能座舱集成领域不断发力。弗吉亚本身以内饰件起家,在1997 年成立时主营业务包括汽车座椅、汽车内饰等,从 2016 年起,弗吉亚开始大量并购。


2019年 3 月收购了车载信息娱乐系统供应商日本歌乐公司,并在 2019 年 4 月正式整合收购的几家公司成立了弗吉亚第四事业部——弗吉亚歌乐汽车电子,新的事业部主要负责整合弗吉亚的软件技术能力,自此弗吉亚在智能座舱的内饰产品和软件系统产品上均有相应布局,逐步发展成为智能座舱全产业布局的公司。


目前公司的智能座舱相关产品已经搭载到国内部分量产车上,如全新奥迪 A8、广汽新能源 Aion LX、北汽新能源 ARCFOX α-T、长安 CS75PLUS、比亚迪汉、红旗 H9 等。


4.2 国内竞争格局:从配套自主拓展至合资车企,华域、德赛等布局

相对智能座舱行业国际龙头,我国智能座舱企业差距较大。部分企业在 2010 年后随着国内智能化突破而成立,在技术和综合实力上与国外企业仍有差距。


我国企业仍然以供给自主品牌车企为主,目前逐步拓展至合资车企,如德赛西威、华阳集团、中科创达等凭借受到认可的车载信息娱乐系统、驾驶安全系统等产品切入外资或合资车企供应链体系。 


目前国内智能座舱行业的参与者上市公司包括德赛西威、均胜电子、华阳集团、华域汽车和中科创达等,非上市公司包括华为、好帮手、远特科技、飞歌等。德赛西威、中科创达等国内智能座舱企业逐步将客户范围覆盖拓展至上汽、广汽、上汽通用五菱等,同时还切入德系、日系高端产业链。 


德赛西威主要产品集中于车载信息娱乐系统、驾驶信息显示系统以及空调控制器等。2019 年 6 月,公司在上海 CES 上发布了智能驾驶舱 3.0 版本,公司首个基于国际领先芯片——高通骁龙 820A的四屏互动智能驾驶产品即将在理想汽车的理想 ONE 车型上配套量产。


公司将自身研发的车载信息娱乐系统等软件与高通芯片硬件结合,更好支持语音识别、即时反馈等功能,进一步拓展和高通的合作关系,强化智能座舱服务体验。


华阳集团在智能座舱领域专注于车载影音系统、数字仪表、流媒体后视镜、抬头显示(HUD)、空调控制器等产品研发,并将其集成为智能驾驶舱对外提供。2019 年 1 月华阳集团在国际消费电子展上展示了搭载新一代车规芯片 i.MX8 及最新车载系统 Android P 的信息娱乐方案,该方案能够全面提升车机运行速度与稳定性,未来还可以实现一芯多屏。目前公司智能座舱已经配套包括一汽、广汽、上汽通用五菱等。


均胜电子拥有完整的关于驾驶舱电子和安全产品的解决方案,能够提供以人机交互控制系统和解决方案为主的产品,例如驾驶员控制系统、空调控制系统、车载娱乐信息系统等,目前已经和大众、宝马、奔驰等合作。


均胜电子旗下均联智行是具备全球研发能力和配套能力的座舱电子系统供应商,为大众配套的 CNS3.0 车机系统由原生 Linux 系统和安卓系统两部分组成,提供远程监测、语音控制等多项功能,大幅提升人机交互体验。


华域汽车是国内最大内饰件公司,公司凭借内饰件、座椅、车灯等优势业务,积极布局智能汽车业务。在智能座舱领域,公司以旗下延锋科技为主导,与歌尔股份在座舱声学、HMI 交互等方面进行合作,与京东方在显示屏等方面合作。打造以座舱域控制器为核心,显示屏、智能开关、 HMI 交互、座舱声学、智能座椅、安全系统以及其他部件的完整的座舱系统。


公司披露,公司智能座舱于 2020 年 6 月发布自主设计研发的、体现完整产品能力的技术展示平台—延锋 XiM21,以独特的设计语言、数字化技术,通过技术集成能力构建汽车智慧大脑,为用户打造专属的感官特性、互联服务及个性化体验。目前,延锋公司正与大众、奥迪、宝马、上汽乘用车等整车客户合作开发下一代智能座舱系统。


华为也在布局智能座舱业务,其智能座舱业务主要由鸿蒙车机 OS 软件平台、鸿蒙车域生态平台、智能硬件平台以及 HiCar 构成。


麒麟芯片方面,2020 年,华为海思与比亚迪签署合作,目前正在探索麒麟芯片在智能座舱领域的应用落地,首款芯片将是麒麟 710A。麒麟 710A 芯片对标高通骁龙 820A,由华为海思自主设计,原为手机芯片,台积电代工,目前由中芯国际代工。手机芯片供货周期一般为 2 年,汽车芯片需保证 10 年不断供,麒麟 710A 是华为能够实现最大产业链控制的自主芯片。


鸿蒙 OS 方面,华为发布了鸿蒙 OS2.0,由分布式软总线、分布式数据管理、分布式安全构成。2.0版本从面向智慧屏拓展至面向车机等领域,鸿蒙车机 OS 涵盖了 HMS-A(华为移动服务)、12 个车机子系统和 500 多个 API。


鸿蒙座舱操作系统 HOS,可以为用户提供语音交互、视觉识别、音频优化等服务,为汽车厂商提供开发接口,方便合作的汽车厂商可以快速地基于华为鸿蒙 OS 系统进行研发。

未完待续。。。。。。

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大会背景

智车行家携手易贸信息科技,数十家行业媒体以及科研院所于2021年3月18-19日在上海共同举办“2021驾驶员监控系统(DMS)前瞻技术展示交流会”, 与知名车企、Tier1、DMS方案商、芯片厂商、光学模组供应商、封装测试及科研院所等250余位行业专家共同探讨DMS系统的产业现状及趋势、技术突破及难点等话题。聚集行业智慧,共促汽车DMS行业发展。



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