最近,华叔非常痴迷看B站的车评,药师还问我是不是要买车了,我倒没有这打算,只是想了解目前汽车发展如何,毕竟看研报只能是纸上谈兵,如果想深入了解必须从产品出发。

我发现造车新势力对传统车企的冲击还是蛮大的,以往传统车企就像芯片老大的英特尔挤牙膏方式发展,自从这一两年来的造车新势力迅速崛起,将传统车企的小宇宙逼了出来,说白了,传统车企更上进了。

就以车机(驾驶舱的中控台)为例,以往的新车基本忽略这一块,可以说功能单一,基本是全按钮操作。但特斯拉将车机大革命,用一块大屏幕取代原来的按钮,其他造车新势力也紧随其后,现在的新车更加智能化,无论是低端、中端,还是高端汽车,都能看到不少新车有一大块的中控屏幕,例如去年拜腾发布新车,屏幕就达到49英寸,即使不是一块超大屏幕,也有车企推出三块屏幕组合的三联屏。

拜腾49英寸大屏

三联屏

无论是一块超大屏幕,还是三联屏,给驾驶者、或者副驾位的乘客都有不一样的乘坐体验,驾驶者能在不同屏幕中查看车速、续航里程、导航等相关信息,而副驾驶的乘客可以看电影、视频、上网等娱乐体验。

如果从汽车智能化的未来发展来看,除了我刚才说的智能座舱,还有智能驾驶和智能车联,一共3块领域。

智能座舱在交互环节实现对双手的解放,是智能驾驶和智能服务的入口,通过座舱输入并识别用户需求,并主动输出智能服务。

智能驾驶也就是从现在的L2辅助驾驶到L5的自动驾驶去迈进。

智能车联就是通过智能驾驶结合通信和网络,让汽车在行驶中更好跟路面上的车况联动,实现安全、舒适、高效的驾驶。例如,马路上有人走过,通过路面上的监控摄像头或者车上的雷达,车上的驾驶者更早发现路况,驾驶者或车内的自动驾驶系统将提前减速或者刹车,避免事故发生,这就是智能车联的其中一个安全作用。

智能车联目前来说,对我们有点远,华叔会分两期聊聊智能座舱和智能驾驶这两块。

『什么是智能座舱』

其实,可以这样理解智能座舱——

智能手机和智能座舱是同一个发展方向:更少的物理按键、更大的屏幕更多的语音手势控制,提高操作便捷性、视觉舒适度以及主流审美等。

智能座舱 = 座舱SoC芯片 + 操作系统 + 中间件 + 应用 + HMI交互窗口

座舱SoC芯片:芯片算力支撑人机交互升级

座舱域控制器:座舱SoC与底层系统间的连接桥梁

座舱操作系统:扼汽车生态之喉

座舱中间件:底层操作系统与上层应用程序之间的“通用语言”

应用UI设计开发:人机交互界面升级,HMI设计工具功不可没

HMI交互窗口:液晶仪表、车载信息娱乐系统已成标配,AR-HUD乘风而来

其实智能座舱就像一个控制台,是主导智能驾驶和智能服务的入口,通过座舱输入并识别用户需求,并主动输出智能服务,自动驾驶就是解放驾驶者的注意力,解放注意力后,驾驶不再是以往的驾驶,那就可以解放双手做其他的事情,例如看看视频,跟朋友在社交工具上聊天,这也是为何智能手机厂商在不断“侵入”智能汽车的原因,这就像智能手机刚发展的前期。

另外,智能汽车发展和智能手机非常相似。都是通过科技发展升级配置,将产品不断升级提升,智能手机厂商的切入智能汽车会变得简单、轻松,而且对手机厂商有很大的业绩提升空间。

智能座舱产业链分上下中游,上游产品基本为软/硬件原材料、与底层软件。下游为主机厂,组装整车设备并交付消费者,拥有最终定价权。中国企业已在这个赛道占据优势地位,出现一众优秀的一二级供应商。

『智能座舱发展方向』

1、提供更多服务

例如线上购物、出行线路规划、车上社交活动等方面实现精准服务。

2、办公和娱乐

拓宽车上办公和娱乐场景,例如上面的三联屏可以不影响驾驶者的同时,给副驾的乘客在车上提供视听,甚至游戏的体验。

3、更多交互

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。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6大形式。

例如监测驾驶员状态,司机是否处于疲倦状态,从而提醒司机靠边停车休息。

『智能座舱产业链分布』

入局智能座舱的企业分为两类:硬件与软件两大阵营。

硬件方面以芯片为核心,地平线、华为海思等企业已经入局AI芯片制作。

软件方面,造车新势力三强蔚来已经推出语音助手NOMI、小鹏推出P7智能座椅、 理想也将智能座舱作为核心卖点之一。

另外,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,而智能座舱是流量入口。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。

『座舱SoC芯片』

智能座舱芯片分为:消费级芯片生产商、传统汽车芯片生产商、新兴芯片生产商。

消费级芯片生产商:从智能手机切入智能座舱

这里包括:高通、三星、英特尔、英伟达、AMD、联发科、华为。

传统汽车芯片生产商:在中低端领域占据绝大部分份额

包括:恩智浦、东芝、博世等等。

新兴芯片生产商:立足本土,有望与自主崛起厂商共成长

『座舱域控制器』

座舱域控制器是什么?

座舱域控制器出现之前,仪表、信息娱乐系统、中控屏等系统相互独立,单一功能/系统由独立芯片驱动,芯片成本与通讯成本较大。

可以联想一下以前的汽车中控是什么样的,当时是没有中控屏幕控制,各自功能单一。

而座舱域控制器的出现,域控制器中单颗具有较强算力的主控芯片,可支持多个操作系统、驱动多块屏幕和应用程序,域控制器架起座舱SoC芯片与汽车底层架构之间的桥梁。

这一块分为:Tier 1、智能座舱平台供应商、OEM厂商。

Tier1有德赛西威、华为、马牌、LG、博世、北斗星通华阳集团

域控软件平台供应商:建立智能汽车开放生态的智能座舱

OEM厂商:智能座舱难以给消费者定制化服务,不同于自动驾驶。所以,OEM厂商与第三方软件合作,提升客户体验的同时降本增效,以中科创达华阳集团代表的厂商正崛起。

Tips:

Tier 1:一级供应商,也就是跟OEM签订供应合同的供应商。一级供应商所供应的零部件,并不一定全部来自自身的产线生产制造,比如液晶仪表供应商的液晶屏幕就会采取外购的形式,液晶屏幕供应商,就是二级供应商。

智能座舱平台供应商:是跟一级供应商签订合同的供应商。在一般零部件制造中,一级供应商制造的零件中也会采用购买或外包的形式获取所需的零部件和服务。

再简单地说,其实Tier 1就是生产方、Tier 2是品牌方、OEM是代理商。

『座舱操作系统』

操作系统基本以QNX、Linux、Android、WinCE,而车企会进行二次开发。

智能汽车时代生态竞争愈加激烈,车载操作系统扼汽车生态之喉,主机厂均加码定制操作系统的研发。但仅靠主机厂自身难以独立完成,第三方操作系统公司有望受益。这里包括国内操作系统研发领先企业,如中科创达东软集团诚迈科技四维图新以及德赛西威等车机系统 Tier 1 级供应商。

『座舱软件』

中间件:负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度。

智能汽车软硬解耦 + 软件定义汽车 + SOA架构 = 海内外Tier1加码中间件研发

中科创达、东软睿驰、诚迈科技、华为、未动科技、TTTech等多家软件供应商可 基于AUTOSAR架构提供具有差异化的中间件解决方案。

UI设计集成软件工具供应商:国内方面,中科创达通过收购Kanzi切入该领域,Kanzi One是全球首个与安卓完全兼容的汽车HMI工具链;与此同时,游戏等科技HMI设计公司也正向车载市场进发,如Epic Games旗下的Unreal Engine、Unity等均加速布局车载市场。

『HMI交互窗口 — 液晶仪表』

液晶仪表:告知车辆电量电压、联网情况、导航信息、预警等信息【传统机械式仪表不行】

液晶仪表=传统机械仪表+显示屏 +GPU+存储芯片+ 底层操作系统

在电动化、智能化发展的推动下,汽车仪表盘也在不断变革,从机械指针元器件转变为智能驾驶舱中显示多种信息的重要部件。传统机械指针仪表正在经历数字化升级革新,逐渐被液晶仪表所替代。

从供应商角度出发,目前汽车液晶仪表市场主要由美、日、德等零部件巨头企业所占据,国内厂商以配套自主品牌车企为主,而初创公司则面临着较大的竞争环境 。国内市场供应商主要分为3类:

1、外资企业:以大陆、电装、伟世通为代表,占据市场份额94%左右,起步早技术沉淀深厚,引领技术潮流及发展方向。

2、国内企业:以德赛西威华阳集团为代表,巩固现有客户,开拓更多自主品牌车企,收购兼并初创公司。

3、初创公司:竞争压力大,通过引入战略投资强化自身实力,但后期可能会出现后劲不足。

『HMI交互窗口 — 车载信息娱乐系统(IVI)』

车载信息娱乐系统(IVI):采用车载专用中央处理器,基于车身总线系统和互联网服务,形成的车载综合信息处理系统。

这里包含车载信息系统和车载娱乐系统:主要包括导航定位、车辆服务、多媒体、通讯社交、生活服务等,是座舱电子的重要组成部分。

随着汽车智能化和网联化的发展,IVI正向着多功能集成、多屏融合交互(一芯多屏多系统)、人机交互多样化等趋势进行发展,单车的价值量也随之提升。

IVI基本有国外企业占据大份额,但集中度较低,国内的华阳集团德赛西威算是国内的龙头。

『HMI交互窗口 — AR-HUD』

AR-HUD:这个定义解释很复杂,简单来说,就是将一些车辆行驶信息投射在车头的挡风玻璃上,更方面驾驶者去查看。其实这都是军转民的技术,最早是在战机上使用,后来转到民用领域。

AR-HUD能显示导航指示、车道偏离告警(LDW)、自适应巡航控制(ACC) 指示灯等ADAS相关功能。

根据高工汽车数据,2021年1-5月国内新车前装标配搭载HUD上量为41.45万辆,同比+118.96%。预计2021年AR-HUD搭载量有望突破1.5万辆,并预计2023年AR-HUD占全部HUD前装搭载量的比重有望升至20%。

从技术路线来看,最早期是C-HUD,这是经由投影仪投射至前置树脂镜片,虽解决盲驾问题,但镜片置于仪表上方,碰撞时可能产生二次伤害。

发展到中期到W-HUD投影内容有 限,且2D显示不符合智能汽车科技感定位,AR HUD在此背景下应运而生。

W-HUD时代,外资厂商凭借先发优势几乎实现垄断:日本精机、大陆、电装等占据市场主要份额。

AR-HUD时代,自主厂商有望因技术换代弯道超车:AR HUD需要技术换代且门槛较高,叠加行业导入周期较长,导致研发投入大、成本回收期长,所以行业巨头们在AR HUD的研发进展相对缓慢。

反之,国内企业大力研发AR HUD,如华阳集团已搭建完整的AR-HUD功能实现平台, 产品预计于2021年底量产上车;舜宇光学科技全息AR HUD核心光机已完成研发。

自主崛起背景下,国产厂商迎来机遇。如华阳集团深度绑定长城汽车后,HUD产品快速放量,自主崛起背景下,公司HUD成长空间广阔。

AR-HUD已成智能座舱重要卖点。虽然目前量产车型仍以W-HUD为主,但AR-HUD凭借其沉浸式交互体验与科技感成为智能座舱重要卖点,主机厂为取得先发优势积极推出量产车型。

AR-HUD逐渐向中低端车型渗透。自2021年以来,中低端车型(长城WEY摩卡、广汽传祺 第二代GS8、北京魔方、吉利-星越L等)相继搭载AR-HUD,AR-HUD在高端车型中加速渗透的同时,向中低端车型渗透的趋势也逐渐清晰。

『智能座舱产业链企业』

座舱SoC龙头:全志科技、瑞芯微

CIS传感芯片龙头:韦尔股份

CIS封装龙头:晶方科技

存储器企业:兆易创新北京君正

通信芯片设计商:博通集成

安全芯片龙头:紫光国微

车载中控 IVI:德赛西威华阳集团均胜电子四维图新中科创达东软集团、深天马、京东方

触显模组龙头:长信科技蓝思科技

背光模组领导者:伟时电子

座舱光学核心企业:舜宇光学科技联创电子水晶光电

液晶仪表:德赛西威、深天马、京东方

HUD:华阳集团福耀玻璃、百度

车灯:星宇股份、科博达、华域汽车

汽车玻璃:福耀玻璃

汽车PCB:世运电路沪电股份超声电子景旺电子

座舱声学器件龙头:歌尔股份、瑞声科技

『智能座舱产业链核心』

汽车智能化大势所趋,智能座舱爆发需要依赖核心硬件的芯片支持,相关市场有望快速增长,其中运算、存储及通讯类芯片增速引领行业。国内芯片供应链历经多年蛰伏,目前逐步通过车规级认证,未来有望凭借国内市场的高速增长及本土化配套优势重塑行业竞争格局。基于车规验证壁垒高筑,行业先发优势放大,目前率先打入车规级供应链且产品可扩展能力强的国内企业未来竞争优势有望延续,迎来长期景气。

运算类芯片:全志、瑞芯微等主控SoC芯片设计厂商目前已有产品通过车规认证,在实现从0到1后,业绩有望进入爆发期。

传感类芯片:韦尔股份等国内产生已突破动态范围及LED闪烁等技术壁垒,并完成车规级认证,有望充分享受车载CIS需求放量并实现份额快速提升。

存储类芯片:国内车载龙头厂商北京君正(ISSI)以及大力布局存储业务的兆易创新将显著受益车载DRAM行业的高速增长。座舱功能多样化,拉动NOR Flash容量及ASP上行,兆易创新NOR Flash产品突破车规认证,制程稳步升级,未来份额将稳定提升。

通信类芯片:国内T-Box渗透率为有望从2020年的50%提升至2025年的85%,预计行业 年复合增速有望达到20%。国内T-Box终端厂商快速发展,供应链国产化加速,高精度定位模块供应商博通集成以及安全芯片供应商紫光国微、复旦微电凭借高研发投入和技术积累未来有望进入到核心汽车供应链中。

国内厂商在智能座舱的芯片核心领域发展不如国外,除了华为有一定技术壁垒外,绝大部分由国外企业占据,而国内厂商主要发力在液晶仪表、AR-HUD等领域。