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中国电力杂志社淮河能源电力集团2024年8月20日

  汽车制动体系的开展次要阅历了“液压抑动—液压抑动交融电控—线掌握动”三个阶段,在电动化、智能化的海潮下,庞大的、纯机器的传统制动体系存在机器传动慢、真空依靠、制动能量收受接管低、EVP振动噪声大、集成度低、扩大性差等诸多成绩,曾经难以满意汽车开展需求,电子旌旗灯号替代机器液压方法对制动体系停止掌握,势所一定

中国电力杂志社淮河能源电力集团2024年8月20日

  汽车制动体系的开展次要阅历了“液压抑动—液压抑动交融电控—线掌握动”三个阶段,在电动化、智能化的海潮下,庞大的、纯机器的传统制动体系存在机器传动慢、真空依靠、制动能量收受接管低、EVP振动噪声大、集成度低、扩大性差等诸多成绩,曾经难以满意汽车开展需求,电子旌旗灯号替代机器液压方法对制动体系停止掌握,势所一定。线掌握入手艺在智能驾驶时期的浸透率也无望大幅爬升。

  帮助驾驶颠末多年开展,曾经从低级的L1连续迭代开展到今朝的L2+,虽然业内很多OEM将智驾域掌握器的硬件预埋到L3以至L4,但只能称之为L2+……,需求等相干的法例配套完美后才会打破L3。无人驾驶在公收场景尚存在大批corn case需求处理,但很多特定场景的无人驾驶创业公司颠末多年基于L4层面连续研发和迭代,不竭停止场景打磨、算法模子优化,获得了不错的停顿。

  在新能源汽车电动化、智能化的趋向下,整车芯片的代价量将不竭爬升。按照海思在2021中国汽车半导体财产大会公布的数据, 估计2030年汽车电子在汽车总本钱中的占比会到达50%。中国汽车产业协会数据显现,传统燃油车所需汽车芯片数目为600-700颗,电动车所需的汽车芯片数目将提拔至1600颗/辆,而更初级的智能汽车对芯片的需求量将无望提拔至3000颗/辆。

  因而,相对3D毫米波雷达,4D成像毫米波雷达不只能够得到间隔、速率、角度和高度等更多的数据,还能够供给点云图,有用剖析目的物体的表面和种别。

  特定场景无人驾驶根据市场容量,从大到小排序,能够分为万亿级的RoboTrunk、RoboTaxi;千亿级的矿区、环卫、结尾配送;百亿级的口岸、园区。

  传感器芯片:外埠高度把持,国产化率4%阁下,在摄像首级头目域芯片有必然停顿,激光雷达芯片代差不大,能够存在逾越的时机。

  智驾域(ADAS)掌握器次要由硬件和软件组成,硬件包罗PCB板卡、各类芯片CPU/GPU/MCU,和各类电子元器件,软件包罗假造化Hypervisor、底层根底软件BSP、及时操纵体系ROTS、基于AUTSAR的中心件Middle Ware、上层使用算法等组成。

  存储芯片:外资占比力高,国产化率8%,跟着部门消耗类存储芯片厂商进军车规类市场中国电力杂志社,后续无望快速浸透,无望完成自立可控。

  传统的汽车电子电气架构(EEA,Electrical/Electronic Architecture)是散布式,每一个ECU 都是经由过程 CAN 总线或LIN总线毗连,逻辑掌握庞大,ECU难以同一保护,没法顺应快速迭代。ECU来自差别供给商,有差别的嵌入式软件和底层代码,形成了相称大的冗余,共性部门没法复用。

  在供应端,跟着手艺的成熟度进步,曾经具有落地的能够性;体系本钱在不竭的cost down,特别硬件本钱这几年价钱降落较快,好比激光雷达从当初小几万降到今朝的几千元。

  汽车底盘是包管汽车一般行驶、承载策动机和车身中心部件的枢纽性集成平台。底盘的掌握功用次要包罗5个部门,别离是:制动、转向、换挡、油门和悬架。传统底盘存在大批的机器件、帮助件,构造庞大而粗笨,体积大、本钱高、维修难,机器件的活络度不敷,没法满意智能驾驶的低提早反响需求。

  汽车芯片大抵能够分为主控芯片、功率芯片、 存储芯片、通讯芯片和传感芯片五大类。国产替换布景下,供给链自立可控进一步加快了海内汽车半导体市场的兴旺开展。

  在需求端,差别的场景都存在林林总总的痛点,另有部门场景的政策驱动也很较着,好比矿区、口岸,一方面要打造聪慧矿山、聪慧口岸,别的一方面频发的宁静变乱,让各方面急需鞭策无人化。

  轩元本钱以为,域掌握器手艺是一个门坎较高、行业天花板也充足高的范畴,且正处在发作阶段。一方面,新能源汽车浸透率在不竭提拔;别的一方面,域掌握器在新能源汽车的浸透比例也在快速提拔,属于“坡长雪厚”投资代价高的细分赛道。

  据中金研讨测算,2025年中国车载毫米波雷达市场范围将到达114亿元中国电力杂志社,2020-2025年复合增加率为19%。高工智能猜测,海内市场L2+及以上新车搭载率无望在2025年打破50%。同时,4D成像毫米波雷达将从2023年开端小范围前装导入,整年搭载量有时机打破百万颗,到2025年占局部前向毫米波雷达的比重无望超越40%。

  EHB又分为Two-Box和One-Box两种道路,短时间以Two-Box为主,One-Box逐渐起量,持久Two-Box和One-Box并存。相对Two-Box,One-Box计划的长处是集成度更高、体积小及重量轻、能量收受接管伏从更高且本钱更低(比方博世的IPB比ibooster+ESP自制300 元阁下),但缺陷是没有冗余备份。

  轩元本钱以为,4D成像毫米波雷达将处于发作阶段,一方面,经由过程多维度的数据、高分辩率、点云图的高机能劣势对3D毫米波雷达替换;别的一方面,经由过程高性价比劣势,完成对低线束激光雷达的替换。

  轩元本钱以为,在主控芯片范畴的智驾、座舱芯片向头部集合,而车规MCU市场将会包容多个玩家;在模仿芯片范畴,如与旌旗灯号链、电源办理相干,在传感器芯片范畴,如毫米波雷达芯片、激光雷达芯片等赛道,虽然市场天花板不高,但发掘细分行业龙头,也是不错的投资挑选。

  级联计划就是将多个芯片模块级联,今朝是支流趋向。2019年TI推出级联计划,经由过程将四个3发4收的单个MIMO芯片级联,能够组成12发16收的MIMO雷达阵列,雷达体系的假造通道数从12提拔到了192,极大的提拔了雷达体系的角度分辩率。

  轩元本钱团队聚焦新能源汽车财产链投资近10年工夫,用1、二级市场的视角,从宏观、中观、微观多个维度,对财产连续、深度研讨,提炼出2023年新能源汽车财产链10大投资热门,分红电动化篇、智能化篇两个部门,电动化包罗复合集流体、钠电池、固态电池、第三代功率半导体、散布式驱动,智能化包罗4D毫米波雷达、域掌握器、线控底盘、汽车半导体、特定场景无人驾驶。欢送财产界、投资界专家和同伴交换讨论、攻讦斧正。

  主控芯片:外资高度把持,国产化率不到1%。CPU、GPU等高算力在手艺封闭的布景下,应战较大,MCU能够停顿快些,上市公司、创业公司连续完成过亿贩卖额。

  相对公收场景无人驾驶,特定场景不触及大众门路宁静法例且举动地区相对可知可控,手艺难度较小,可完成快速落地,但仍存在较高的手艺壁垒,必需对场景需求有深入了解,才气处理长尾成绩,打造适配场景的处理计划。

  功率芯片:海内企业获得一些打破,国产化率8%,上市公司、创业公司在该范畴能够快速霸占较大市场份额,第三代半导体无望减少差异。

  智能汽车EEA架构向域和集合式架构演化,各类传感器发生大批数据,进步了对高带宽、低提早和低滋扰毗连的需求品级,原本的CAN通讯不满意需求,以太网被引入车载范畴。以太网PHY和交流机芯片市场由Marvell、Broadcom、NXP、TI和Microchip等主导,海内通讯布景的创业公司正在测验考试导入,单车代价量靠近600元。

  固然在车载3D毫米波雷达范畴,国表里差异较大,被博世、大陆、安波福等外资把持,但在4D成像毫米波雷达范畴,海内创业公司跟国际巨子差异较小,有能够完成换道超车,完成车载毫米波雷达的国产替换。如木牛科技曾经完成产物研发,可以供给近似激光雷达的高分辩率、高密度的4D点云信息,4D成像毫米波雷达行将在西欧市场批量出货。

  尽人皆知,智能驾驶的三大中心是感知、决议计划、施行。假如说感知相称于人的眼睛、耳朵,决议计划相称于人的大脑,那末底盘真个施行就相称于人的脚,对智能驾驶起着相当主要的感化。线控底盘是完成高阶主动驾驶的须要前提,也获得了政策层面的高度正视,属于急需处理的洽商范畴。2020年10月,《新能源汽车财产开展计划(2021-2035年)》提出“三横三纵”的手艺架构,夸大线控施行体系是智能网联的中心手艺。

  轩元本钱投研团队提炼出2023年新能源汽车财产链10大投资热门,分红电动化篇、智能化篇两个部门。电动化篇包罗复合集流体、钠电池、固态电池、第三代功率半导体、散布式驱动等相干内容,本篇智能化由4D毫米波雷达、域掌握器、线控底盘淮河能源电力团体、汽车半导体、特定场景无人驾驶等内容组成。

  主控芯片中,智能驾驶SOC芯片应战最大,也最有设想空间。关于智能驾驶SOC芯片,各大车企采纳差别的战略。特斯拉2019年后走向自研的门路,2022年前后,相称部门车企转向,接纳的英伟达SOC芯片,而部门新权力如小鹏、蔚来采纳自研SOC芯片的战略。因为主动驾驶SOC芯片手艺门坎高、投入大,除少部门车企走自研道路外,大部门车企不具有自立研发的才能。

  EMB从施行机构的不同上看,能够分红两类。第一类是电念头驱动施行机构然后感化到制动盘上,这类的长处,是构造和掌握都比力简朴,制动历程更不变;缺陷是电念头体积、质量、能耗都比力大;第二类是在前者的根底上增长一个自增力机构,它的长处是操纵汽车的动能增长制动力度,削减机电体积和质量;缺陷是制动掌握的难度变大,制动不变性也变差。

  海内的线控转向行业也处于逐渐放量阶段,海内很多创业公司连续完成量产,将来会逐渐对博世、捷太格特等公司产物停止国产替换。

  线控转向与汽车制动体系相似,转向体系也阅历了“机器式——电子帮助式——线控式”的发 展过程,EPS还是当前支流处理计划,但在智能驾驶驱动下,线控转向体系(SBW,Steering-by-Wire)势必是将来的开展趋向。

  跟着智能汽车销量不竭上涨和单车芯片利用量成倍增加,汽车半导体是将来最具潜力的范畴。按照Strategy Analytics和HSBC猜测,估计到2028年,单车芯片代价量将到达1000美圆,中国汽车半导体市场将到达1030亿美圆。

  域掌握器分为智驾域(ADAS)、座舱域、车身域、底盘域、动力域几个部门。按照行业调研,今朝乘用车的车身域掌握器单价在 500 元阁下,座舱域掌握器的单价在 2000元阁下,动力域掌握器单价2000元阁下,底盘域因为需求到达ASIL-D宁静品级中国电力杂志社,价钱在3000 元阁下,L2 级自驾域单价 2000 元阁下,L2+或L2++及以上的高阶智驾域掌握器的单价在 4000 元~8000 元阁下,少数大算力的智驾域掌握器超越万元。

  不管是线掌握动仍是线控转向,都被外资高度把持,有肯定性的国产替换时机。下流OEM基于担忧被洽商,从本钱角度考量,正在逐渐承受、搀扶海内创业公司,以是这些范畴的创业公司迎来了罕见的窗口期。轩元本钱以为,线控范畴将会突破把持,并完成相对高比例的替换,也将给投资人带来十分好的投资时机,其投资逻辑跟汽车半导体很类似。

  在EEA从散布式ECU向集合式域掌握器演化的布景下,源自互联网的SOA(面向效劳的架构)被引入汽车行业,使得汽车从面向旌旗灯号的架构酿成面向效劳的架构,SOA架构具有静态呼应、可重用性高、可扩大性强等长处。基于SOA软硬件完成解耦,使得软件界说汽车成为趋向,并给汽车相干软件带来新的投资时机。

  施行层是汽车驾驶的最底层,因而智能驾驶所带来的转向体系与制动体系的变化,势必带来新的市场时机。

  海内汽车MCU市场被英飞凌/NXP/ST等外洋巨子主导,90%以上市场为国际汽车零部件供给商霸占,国产替换空间宏大。下旅客户为包管供给链宁静,也逐渐承受海内产物,汽车MCU国产化历程加快启动,将来几年无望到达30%的国产化率。

  线掌握动今朝的支流计划是EHB(Electro-hydraulic Brake),远期将向EMB(Electro-Mechanical Brake)开展。EHB以传统的液压抑动体系为根底,用电子器件代替了一部门机器部件的功用,经由过程机电转化为壮大的直线推力,鞭策制动主缸推杆,是半电子化的方法。

  在线控底盘中,线掌握动和线控转向的手艺门坎最高,次要被博世、大陆等国际巨子把持,今朝国产化率不敷10%中国电力杂志社。线控悬架也值得存眷,线控换挡和线控油门比力成熟,浸透率较高。从投资角度看,线掌握动和线控转向是代价量和时机最大的范畴。

  跟着新能源汽车浸透率不竭提拔,智能驾驶、智能座舱朝着高阶高算力的标的目的开展,单车域掌握器代价量有小幅提拔,再思索到范围效应所带来的降本,估计各类域掌握器单车总代价量守旧估计在8000元阁下,假定2025年新能源汽车销量到达1000万台、2030年销量到达1800万台,对应市场容量别离为800亿元、1440亿元。

  因而,One-box计划持久是行业将来的主要标的目的,特别在本钱敏感的中低端乘用车和商用车范畴会停顿较快,但基于宁静和用户体验的思索,一些中高端车型仍是会选用Two-Box,以是中持久来看,二者会并存。

  2022年12月22日公布的《2023麦肯锡中国汽车消耗者洞察》陈述以为,中国车市正处于百年未有之大变局:在智能电动汽车的助推之下中国电力杂志社,市场格式及消耗者的品牌认知与用车风俗正从前所未见的速率演化。在智能化的布景下,汽车财产代价链正在放慢重塑,这对投资人而言,将会带来一系列新的投资时机。

  毫米波雷达是事情在毫米波波段探测的雷达,穿透雾、烟、尘埃的才能强,具有全天候、全天时的特性。车载毫米波雷达是新能源智能汽车ADAS体系感知层的主要构成部门,根据丈量间隔分别,有短距的SRR,中距的MRR,长距的LRR。前向雷达接纳77GHz或79GHz的频段,探测间隔比力远,属于LRR,完成自立告急制动(AEB)和自顺应巡航掌握(ACC)功用。角雷达接纳24GHz的频段,属于SRR,完成盲区检测(BSD)、变道帮助(LCA)、交通警报(F/RCTA)等功用。

  在此布景下,博世淮河能源电力团体、大陆、德尔福等Tier1厂商提出域掌握器(DCU,Domain Control Unit)观点,经由过程操纵途理才能更强的多核CPU/GPU芯片,使得DCU能够相对集合地掌握每一个域,从而代替传统的散布式电子电气架构。削减ECU的数目,体系办理睬更简单,平台的可扩大性会更好。电子电气架构开端从传统散布式架构向集合式域掌握器架构改变,再向将来的车载中心计较平台架构开展。

  今朝的常见的车载毫米波雷达只能输出间隔、速率和角度信息,以是也被称为3D毫米波雷达。而4D成像毫米波雷达,经由过程增长纵向天线,从而具有俯仰角丈量的才能,完成被测目的高度数据的丈量。

  别的,4D成像毫米波雷达增长了天线数目与密度,使得角度、速率分辩率均有优化,且输出的点云图象愈加致密,可以描写更加实在的情况图象,能够有用剖析测得目的的表面、举动和种别,顺应愈加庞大的门路,辨认更多小物体,有用完成对被遮挡部门的物体及静止或横向物体的监测。

  超大阵列计划则操纵大幅增长收发通道的方法进步分辩率。如以色列Arbe公司开辟出了今朝最大的48发48收级联雷达体系计划,其假造通道数能够到达惊人的2304,大大的提拔了毫米波雷达体系的角度分辩率。因为旌旗灯号和数据量太大,Arbe开辟了公用毫米波雷达处置器芯片。

  EMB制动旌旗灯号间接输入到制动钳,完整电子化下,整合性及呼应速率更加精进,但囿于短时间本钱较高,使用推行受限。别的,相对EHB而言,EMB没有液压后备,假如电路呈现短路、断路、电源呈现成绩,制动体系没法事情,带来的诸多宁静隐患,也影响使用推行。

  所谓线控底盘,就是对汽车底盘旌旗灯号的传导机制停止线控革新,以电旌旗灯号传导替换机器旌旗灯号传导,从而使其愈加合用于主动驾驶车辆。相较于传统机器式底盘,由电旌旗灯号掌握的线控底盘在呼应速率、精度等方面具有更强的劣势。

  今朝的4D成像毫米波雷达,角度分辩率曾经到达1-2度,根本到达8-16线激光雷达的程度,前者价钱100-150美金,后者价钱高5倍阁下,到达500-1000美金。跟着手艺迭代降本、范围效应降本,4D成像毫米波雷达的价钱可望降至数百元,有宏大的本钱劣势,将对低线束激光雷达完成替换。近期,有动静称特斯拉的主动驾驶体系(FSD)新计划增长4D成像毫米波雷达,这无疑将引领一波行业高潮。

  轩元本钱以为,特定场景无人驾驶手艺逐渐成熟,具有落地条件,处于经济效应的拐点,迭加政策驱动,该范畴行将处于发作阶段。场景越简朴、痛点越较着的范畴更简单、更快贸易化落地;场景越庞大、痛点不那末较着的范畴贸易化落地相对慢些。大部门特定场景存在Tier 1和运营方两种贸易形式,轩元本钱,以为持久而言中国电力杂志社,后者的护城河较深淮河能源电力团体。

  按照国际汽车工程师协会SAE订定的尺度,将智能驾驶分为Level0-Level5几个品级。Level3是主要的分水岭,Level3之前,义务主体在驾驶员,Level3及当前,义务主体在OEM。我们常说的智能驾驶次要指L3以下的帮助驾驶(ADAS),而无人驾驶普通指L4及以上主动驾驶。

  比亚迪董事长王传福曾暗示,“新能源汽车的上半场是电动化,下半场是智能化”。毫无疑问,新能源汽车智能化是抢占行业合作制高点的枢纽范畴。固然中国新能源汽车在环球的合作中曾经博得上半场电动化的先机,但智能化才是将来汽车财产决胜下半场所作的枢纽。

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  • 编辑:李松一
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