2022年汽车域控制器行业研究报告.docx

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1、2022年汽车域控制器行业研究报告1.供需驱动汽车智能化，目前仍处发展初期1.L供给端：造车新势力企业崛起，引领智能化趋势2020年以来，新势力企业车型销量节节攀升，在中国市场，2021年1-U月特斯拉+蔚小理销量增长至49万辆。从公司市值来看，龙头企业特斯拉市值高达6.95万亿元遥遥领先，远超传统车企。1:头部新势力企业销量快速增长（中国，万辆）0.83.80.82018201923.9202049.0理想特斯拉2021.1-11府来小鹤数据来源：乘联会，东北证券从国内市场份额的角度来看，新势力企业快速提升至4.0% ,性价比驱动型合资品牌份额持续下滑，大众、丰田等品牌驱动型合资品牌2021

2、年1-10月份额较2020年下滑超5% ;在电动车领域这个反差则更加明显，2021年1-10月，新势力的渗透率迅速提升至28.4%,而燃油车领域市场份额高达65%的合资品牌在NEV市场仅有不到10%的份额。我们认为，随着电动智能化的进一步推进，传统合资车企若不能加快转型，生存空间将进一步被压缩。新势力在智能化和科技感上的领先是其崛起的重要原因之一。硬件搭载上，特斯拉是最早开创中控大屏的供应商，通过取消传统按键，用15英寸中控营造极简科技感，同时自研自动驾驶芯片，算力达到144tops ,搭载8颗摄像头和12个超声波雷达，通过领先的视觉算法实现自动驾驶；国内新势力企业在硬件上则更为激进，如小鹏P

3、7配备了13个摄像头（前三目、4颗ADAS摄像头、4颗泊车360环视摄像头、1颗车内人脸识别摄像头、1颗行车记录仪摄像头）、5颗毫米波雷达、12颗超声波雷达，采用英伟达车载高性能SOC Xavier ,算力30tops , P5则已经实现激光雷达上车；蔚来、理想2022-2023年上市车型将实现算力超过1000topso基于上述硬件，新势力企业提供了更高级别的自动驾驶功能和更好的座舱体验。例如，特斯拉目前可以实现主动巡航、自动泊车、自动辅助导航驾驶、智能召唤、自动辅助转向/变道、交通信号灯识别等；小鹏XPILOT3.0自动驾驶辅助系统包括了常规的驾驶辅助（自适应巡航、车道保持、主动刹车）、NG

4、P高速自主导航驾驶、自动泊车等功能；蔚来ES8搭载了具备语音交互系统和智能情感引擎的NOMI机器人，在周围配备了 9.8英寸的数字仪表屏、11.3英寸的中控屏和10英寸的W-HUD ,理想ONE汽车座舱创新地采用四屏交互系统和全车语音交互系统，在视觉上给人带来震撼感受，提升了用户的驾乘体验。1.2.需求端：消费升级+购车群体年轻化，对汽车智能化的需求提升从需求端来看，有几个维度的底层逻辑推动汽车智能化需求的提升：1.千人保有量提升后，购车群体从首购转向增换购，推动消费升级进而提升汽车智能化的需求；2.购车群体由70后.80后向90后.00后转变，成长/生活环境被各种互联网信息技术笼罩，对汽车有

5、更强烈的科技和智能化属性要求；3.用户重视智能汽车技术，且有较高付费,愿 o具体来看：汽车消费由首购转向换购，消费升级提升智能化需求。根据世界银行披露的数据，2019年中国千人拥车量为173辆，相较于21世纪初的个位数保有以及2010年50辆左右有非常大的提升，汽车进入家庭阶段已经基本完成，市场由首购逐渐转向增换购。根据SIC的预测数据,2025年将有64%的汽车消费为增换购，2030年这一比例将高达78%。增换购将推动汽车的消费升级，购车动因除了满足基本空间、动力需求之外，科技感和智能化等把玩性需求将提升。汽车消费群体年轻化。根据Sic预测数据,2020年90年代以后的购车群体占比26%左右

6、，到2025年这一比例将快速提升至38%, 2030年将有超过52%的购车用户为90年代后出生人群。90后、00后这群人正好经历了 4G、5G、大数据、人工智能等 新兴科技驱动的全社会的数字化转型，典型例子就是手机全面由传统的键盘式诺基 亚手机向全面屏智能手机升级，映射到汽车消费场景，其对大屏、科技、智能的诉求会远高于70、80后的购车群体。因此，随着90后、00后逐步成为购车主力人群，汽车智能化的需求将进一步爆发。消费者重视智能汽车技术，有较强的支付意愿。根据麦肯锡汽车行业消费者调查数据，超过8成消费者认为辅助/自动驾驶以及智能网联功能重要，且有相当比例的用户对相关功能有支付意愿。此外针对O

7、TA功能，69%的受访者都认可通过OTA升级车辆功能的重要性，其中有62%的受访者愿意为之付费。1.3.前仍处于智能化渗透的初期L政策目标：2020年11月国务院办公厅印发的新能源汽车产业发展规划提出2025年高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用，2035年高度自动驾驶汽车实现规模化应用。止匕外，根据中国智能网联汽车发展路线图2.0,2025年L2 +和L3级智能网联汽车渗透率持续增加，2025年达50% , 2030年超过70%o2.发展现状:智能座舱方向，当前渗透率较低，明年有望快速提升。根据前瞻产业研究院和ICVTank的统计数据,2020年全球智能座舱域控制器出货量仅80万

8、套，据Marklines统计2020年全球乘用车销量超7700万辆，渗透率仅1%；另根据专家调研信息，目前国内智能座舱的渗透率在10-20%左右。因此，无论是全球市场还是国内，智能座舱的渗透率仍然处于较低水平。根据亿欧的统计资料，以是否支持OTA升级作为是否满足智能座舱的重要参考标准，中国2021年前10个月新发布车型（含改款）中智能座舱渗透率为50.6% ,这意味着国内当下正处于智能座舱边际快速渗透的状态，随着这些新车型明后年起量，将显著提升智能座舱的渗透率，海外市场同理。三动驾驶方向，前仍处于L2级自动驾驶的导入期。根据中国智能网联汽车产业创新联盟披露数据，2021年1-9月L2级自动驾驶

9、渗透率有较大幅度提高，5月以来渗透率超过20% ,相较去年同期提高接近10个百分点。预计2021年全年L2级自动驾驶渗透率将达到20% ,整体而言渗透率水平仍然较低。全球主流车企正密集研发L3级以上自动驾驶。从全球车企自动驾驶量产时间表可以看到，当前正处于车企密集研发L3级自动驾驶的阶段，一般自动驾驶先在高端旗舰车型上搭载，渗透到品牌内主流车型仍需要一段时间，预计明年L2级渗透率将快速上升。随着智能汽车不断渗透,升级，产业链核心标的将迎来中长期牛市。复盘智能手机的发展历程，随着智能手机渗透率的不断提升以及硬件、软件的不断升级，整个产业链蓬勃发展，相关细分领域龙头公司迎来爆发。我们认为智能汽车产

10、业链正在复刻消费电子的发展历程，随着汽车的核心竞争领域迁移至核心硬件(芯片、传感器、域控制器)、软件和操作系统等领域，相关公司将迎来长期爆发。2.智能化升级需要依托于全新的电子电气架构2.1. EE架构升级的背景在传统的分布式汽车电子电气架构中，对于车辆中的传感器与各种电子电气系统的信息传输与控制都由分布式汽车电子控制器(ECU)完成，随着汽车电子化程度的提高和功能的多样化，分布式架构与ECU的局限性对于车辆的生产成本、功能实现、未来发展都提出了挑战，更加集成化、智能化的解决方案一一域控制器与域内中心化架构则应运而生。以下几点为域控制器逐渐取代ECU的主要动因：(1)随汽车电子化与智能化的发展

11、，ECU数量与线束数量成为成本与车重负担在分布式架构中，ECU被运用在制动系统、变速系统、悬架系统、安全系统、驱动系统等方方面面，几乎车辆的每一个独立功能和传感器都需要配备一个ECU。随着目前汽车的电子化程度的提高与智能化的提高，单车中的ECU数量不断提升。2019年，中国汽车单车ECU数量为25个，目前在高端车型与智能化程度高的车型中主 要ECU的数量达到100多个，加上一些简单功能的ECU总数可以超过200个。自动驾驶与其他智能化模块的应用使车辆需要更多的传感器(如摄像头、雷达)与处理器，如果仍然采用分布式架构来实现，将使汽车ECU数量大幅提升，推动成本上升。1 14:沃尔沃汽车历史型号E

12、CU数量变化200160120XC90( 108)V60 PHEV(78)80S80(68) ”一 ”ECU数用增长：*4-5 ECUs40XC90(38)V40(49)S80(19)019952000200520102015202020252030数据来源：沃尔沃，东北证券除此之外，同一车辆上的不同ECU之间也需要通过CAN和LIN总线连接在一起，因此ECU数量的增多也导致了总线线束的数量和复杂程度的大幅提升。总线线束的增加首先会增加车重，同时由于线束的主要材料为铜，戋束的增多会较显著地提高单车成本。域控架构将模块内多个ECU的功能集成到了一个域控制器中，可以很大程度地控制ECU数量，简化线

13、束。(2)分布式架构信息传输能力有限，无法满足自动驾驶等复杂智能功能传统的分布式架构中ECU之间的通讯能力有限，大多通过CAN通讯、LIN通讯、Flex Ray等,数据的传输速度非常有限，最高只能达到约20兆Bps每秒。在自动驾驶中，信息需要被实时传输和处理，一个摄像头产生的数据量就会达到200兆Bps每秒，L3以上级别的自动驾驶中运用到的Lidar激光雷达则会产生大于1G Bps每秒的数据量,无法通过分布式架构实现信息的实时传输。域控制器的应用使数据信息可以在功能模块内通过中央网关以以太网协议进行传输，达到千兆甚至万兆的信息传输速度，对于自动驾驶等复杂智能功能的实现至关重要。因此，车内通信架

14、构的升级也须基于域控架构实现，未来车载以太网将成为汽车骨干网。(3 )分布式架构无法满足自动驾驶的高算力需求汽车智能化需要车辆中的控制器具备足够的算力来实现大量的信息处理与运算，以自动驾驶功能为例，L2 +级别以上的自动驾驶需要至少50 TOPS的算力，L3级别以上的自动驾驶需要300 TOPS以上的算力，L4级别则需要700-1000 TOPS的算力，这样的高算力要求是分布式ECU完全无法达到的，而自动驾驶域控制器在配备了高算力的芯片之后就可以满足各种汽车智能化的信息处理与运算要求。同时，供应商在对全车的各个ECU的设计中都会对算力留有冗余，并且各个ECU之间存在功能的重叠，从整车的视角来看

15、就浪费了大量的算力。而域控制器的冗余留存是针对于整个域的，将冗余的重叠与算力的闲置最小化。图18:各级别自动驾驶需要的域控制器算力需求(T(300L2+L3数据来源：专家调研，互联网资料整理，东北证券(4 )域控制器实现了软硬件的解耦，实现了软件的OTA在传统的分布式ECU架构中，各个ECU之间通过CAN、LIN总线进行点对点数据传输，通信方式在汽车出厂时已经确定。在智能网联汽车中，大量的功能需要ECU间的协调工作来实现，当前ECU间基于信号的点对点通讯将会变得异常复杂，且不具备灵活性和扩展性，微小的功能改动都会引起整车通讯矩阵的改动。因此，联合电子将SOA引入到当前汽车软件设计中，车辆功能被以面向服务的设计理念架构为不同的服务组件，