【1、域控制器:汽车电子电气架构从分布到集中的桥梁】

1.1、域是怎么诞生的呢?是为了满足电子电器架构集成化升级的需求。

传统的分布式架构在走向电子化、智能化时太复杂了,很难快速迭代升级。汽车原来的电子电气架构是分布式的,各个ECU都是靠CAN总线和LIN总线相连的。随着汽车电子化不断发展,最开始用于控制发动机工作的ECU慢慢拓展到了其他方面,像防抱死制动系统、车身电子稳定系统、四轮驱动系统、安全气囊系统,还有车身的各种传感控制、安全和娱乐系统等。现在一辆普通汽车的ECU能有七八十个之多,代码大概一亿行。ECU数量一增加,分布式架构的逻辑控制就变得很混乱,ECU不好统一维护,线束设计也复杂了,成本还大幅提高。而且,不同的ECU是由不同供应商提供的,有着不同的嵌入式软件和底层代码,这就造成了很大的冗余,到了智能化阶段就没办法统一进行革新升级了。

汽车架构从分布式转变成集中式靠的是域和域控制器,这样在电动智能时代就能快速升级了。随着电子化和智能化发展,传统分布式架构慢慢进化成域集中式架构,于是就有了“域”和“域控制器”。域控制器(DCU,Domain Control Unit)最开始是博世、大陆、德尔福等Tier1厂商提出来的。它利用多核CPU/GPU芯片(这种芯片处理能力更强),能相对集中地控制每个域,这样就把传统的分布式电子电气架构给取代了。这种架构能把传感和处理分开,传感器和ECU就不是一对一的关系了,这样更好管理,还能减少ECU的数量。要是适当集成的话,平台的可扩展性会更好。车身和底盘等部分有少数ECU,它们对安全性和可靠性要求高,全都集成起来难度很大。我们预计,集中架构最终会是一个集成了绝大多数ECU的中央计算平台,再加上少量集成难度大的ECU。

汽车电子控制系统按功能被划分成一个个“域”,其中的核心部件域控制器承担复杂计算和大多数控制工作。除它之外,还有少量的ECU。汽车总线(像CAN、LIN、以太网之类的)把ECU和DCU连起来后,它们就能共享信息了。每个“域”依靠DCU很强的计算能力和很多软件接口,把功能集中到DCU里,达成功能集成化。这种集成化不是简单把各个功能模块凑一块儿,而是在软件和系统方面的集成,把模块间的硬件阻碍给打破了,这才是真正的功能集成化。并且,有了域控制器后,汽车的算力就集中起来了,和传统的分布式ECU控制模式比起来,算力利用率提高了。

1.2、域的划分:博世把域划分为动力、底盘、座舱、自动驾驶、车身这五个方面。

博世把汽车电子控制系统分成了五个域,分别是动力域(安全方面)、底盘域(关乎车辆运动)、座舱域(涉及娱乐信息)、自动驾驶域(驾驶辅助相关)以及车身域(车身电子方面)。

座舱域这块呢,它把HUD、仪表、车载信息娱乐啥的都集成到一块儿了。它能感知驾驶员啥状态,还能给人提供个性化的服务,对自动驾驶功能也能起到辅助作用。传统汽车的座舱电子是分散分布的,就像各干各的事儿,相互之间没多少联系,所以像多屏联动、多屏驾驶这种复杂功能就满足不了。汽车往智能化发展以后,座舱域把HUD、仪表、车载信息娱乐这些座舱电子都整合起来了,通过了解用户的情况,提供个性化的信息和娱乐服务,这样就能满足用户对舒适性的要求了。另外,座舱域在车内的感知能力可以很好地识别驾驶员的状态,这对实现自动驾驶帮助可大了。HUD、仪表、Infotainment是座舱域最主要的组成部分。HUD会把ACC、LDW、行人识别这些ADAS功能和部分导航功能投射到挡风玻璃上,估计到L3+时代就会成为标配了。

自动驾驶这个领域呢,有好多能力,像多传感融合、决策控制、图像识别、数据处理、高速通讯这些,这里面主控芯片是关键。智能汽车时代快来了,自动驾驶里的感知、控制、决策这些系统变得更复杂了,还得更多地跟其他系统互相传递信息、互相控制。自动驾驶领域有融合多传感器、定位、规划路径、决策控制、无线通讯、高速通讯这些本事,另外还得外接摄像头、雷达之类的设备,这样才能实现图像识别、数据处理这些功能。自动驾驶领域集成的功能差不多都跟机械部件没关系,它和座舱域的交互很紧密,而且和座舱域一样,数据传输量不小,对时延要求比较高。以后啊,预计它的算力需求会一直增加,还会和座舱域融合起来,好让交互效率更高。

底盘域是由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同组成的。这里面传动系统的功能是把发动机的动力传递给驱动轮;行驶系统呢,是把汽车各个部分连接成一个整体,并且对整辆车起到支撑的作用;制动系统是给汽车车轮施加一个和汽车行驶方向相反的力,这样就能让汽车减速、停车、制动了。底盘域能够在传动系统、行驶系统和制动系统里集成好多功能,像空气弹簧控制、悬架阻尼器控制、后轮转向、电子稳定杆功能、转向柱位置控制这些功能就挺常见的。要是能提前留出足够的算力,底盘域就会集成整车制动、转向、悬架等车辆横向、纵向、垂向相关的控制功能,达成一体化控制。

车身域呢,是在传统的BCM模块基础上,把车身功能和零部件集成起来。传统的车身控制器(BCM),它主要负责内外部车灯、雨刮、车窗、车门、电子转向锁之类的控制,通过CAN/LIN跟好多小节点通信,节点多了,线束设计和软件控制逻辑就都挺复杂。车身域就是对车身节点在功能和零部件方面做了集成,在传统的BCM上,又加进了空调风门控制、胎压监测、PEPS、网关这些功能。车身相关的功能都集中到一个总的控制器里了,像基础驱动、钥匙、车灯、车门、车窗等好多功能都在,这个控制器能对各个车身电子采集到的信息统一分析处理,这样就实现了对车身电子的集中控制。以后估计车身域会把网关和一些低等级ADAS功能集成进去,通信效率就能提高,整体的ECU数量也会进一步减少。

动力域呢,是用来优化和控制动力总成的,还能进行电气智能故障诊断、智能节电以及总线通信这些事儿。动力域控制器是个智能化的动力总成管理单元,它通过CAN/FLEXRAY来做变速器管理、引擎管理、电池监控和交流发电机调节。它的好处就是能给多种动力系统单元(内燃机、电动机\\发电机、电池、变速箱)计算和分配扭矩。以后啊,估计动力域会集成热管理系统,让动力系统的性能再提高一步。

1.3、域控制器产业链里,主控芯片和系统总成是最关键的。

域控制器主要由硬件和软件这两部分构成。域控制器是汽车运算决策的中心,它的功能实现主要靠主控芯片、软件操作系统、中间件、算法等多个层次的软硬件有机结合起来。域控制器包括硬件(像主控芯片等)加上软件(底层基础软件、中间件和上层应用算法)。

1)硬件方面,主要有主控芯片、像电阻电容这类无源器件、支架、散热组件、密封用的金属外壳和PCB板等部分。其中,主控芯片是整个域控制器的核心。在智能座舱域和智能驾驶域这些对算力要求高的域,主控芯片一般是MCU芯片以及集成了CPU、图像处理GPU、音频处理DSP、深度学习加速单元NPU、内存和各种I/O接口的SoC芯片;而底盘域、车身域这些对算力要求不高的域,其主控芯片大多还是比较传统的MCU芯片。芯片主要由第三方芯片供应商单独提供。

2)软件包含底层操作系统、中间层软件以及上层应用软件。底层操作系统和中间层软件大多是由域控制器厂商或者软件平台供应商提供的。上层应用层通常是主机厂自己研发,或者委托第三方公司来研发。最后把整个软件层集中起来打包,再烧录到域控制器里,就能对域内相应的部件进行控制了。

域控制器产业链包含上游的主控芯片厂商和软件平台供应商、中游的控制器总成厂商,还有下游的主机厂。

1)上游这边呢,主要是主控芯片的厂商以及软件平台的供应商。域控制器的核心组件就是主控芯片,它主要有SoC类芯片和MCU类芯片这两种。国外的mobileye、高通、英伟达,还有国内的地平线、黑芝麻、华为这些芯片厂商,都参与到了SoC芯片相关的业务里;MCU类芯片这块呢,主要是恩智浦、英飞凌、瑞萨这些传统车载MCU的大公司在参与。软件平台供应商有TTTech、未动科技、纽劢科技、中科创达、东软瑞驰和映驰科技这些企业,它们主要是搞域控软件平台(中间层)开发工作的。

2)中游这块呢,有控制器总成厂商,主要是给国内外的T1供货。在国外,现在主要是伟世通、德尔福、大陆这些国际Tier 1大公司参与。国内有不少企业,像德赛西威,它的智能座舱域控制器供给奇瑞等车企,自动驾驶域控制器供给小鹏、理想等;科博达的底盘域控制器被比亚迪定点了;华阳集团有座舱域控制器;均胜电子也有座舱域控制器;经纬恒润有自动驾驶域控制器、车身域控制器还有底盘域控制器;宏景智驾的自动驾驶域控制器供给理想等车企;毫末智行是长城旗下的,也在这当中。

3)下游说的是主机厂。像理想、小鹏这类新势力车企,还有上汽、大众、吉利等国内外的老牌传统车企,这些下游主机厂就是域控制器的终端用户。现在呢,在经典的五个域里,自动驾驶域和智能座舱域是发展的重点。

域控制器系统总成最后可能会形成主机厂和大规模第三方这两大阵营。因为智能驾驶系统开发和升级有需求,主机厂想要自己把控核心技术(KNOW - HOW)。一些比较厉害的主机厂,它们的软件研发能力会从上层应用层延伸到中间件软件,甚至是底层软件,在硬件上也在积攒设计域控硬件架构的能力。所以,我们觉得最终域控的集成会出现两大阵营:那些实力强、规模大的主机厂自己来设计域控硬件架构,自己研究底层软件和应用层软件,这时候域控制器厂商往往就是负责生产代工;而域控制器总成厂商会购买第三方的中间层和上层软件,给一些规模小、软件实力差的主机厂提供域控总成。这样的话,随着前期和中期域控渗透率提高,再到后期部分实力强的整车厂实现自己研究开发,域控制器总成厂商和软件平台供应商的市场空间会先增大、再缩小,然后趋于平稳,到后期会有向头部集中的趋势,实力强的厂商还是能有比较大的话语权。(报告来源:未来智库)

【2、市场空间:预计 2025/2030 年我国域控制器市场空间为 1248/2510 亿元】

2.1、域控制器的发展趋势:从域集中式朝着中央计算平台发展。

现在整车的电子电气架构正在从分布式的往域集中式过渡。博世把电子电气架构的演进划分成三大阶段和六小阶段,这在业内是得到认可的。这三大阶段就是分布式、域集中、车辆集中这三种电子电气架构;六小阶段则分别是模块化、模块整合、区域中心化、区域整合、整车整合以及车载云计算阶段。目前呢,正处于从分布式电子电气架构向域集中电子电气架构过渡的时期。

新势力和头部自主品牌最先进入域集中电子电气架构阶段,合资企业、外资企业也陆续进入域集中架构。在2020年车展的时候,新势力、头部车企展出了域控制架构,就像:

蔚来汽车把整车电子电气架构分成了底盘域、车身域、辅助驾驶域、动力域和信息娱乐域这五个功能域。蔚来方面表示,到现在为止,蔚来借助FOTA完成的更新已经包括三电系统、底盘悬挂、辅助驾驶和信息娱乐这些方面了,总共涉及全车35个ECU。

小鹏汽车的EEA3.0电子电气架构已经发展成中央集中式的了,它用的是中央超算(C - DCU)加上区域控制(Z - DCU)这种硬件架构。

理想汽车下一个电子电气架构的发展趋向是打造中央算力平台,达成中心计算化。

长城汽车用“功能分类收纳”的想法,朝着集中化、软硬分离、服务化、车云协同的目标,对功能进行集成管理。

吉利汽车不再只比拼单一车型的技术,而是朝着平台化、架构化、模块化的方向发展了。

广汽的“星灵”,用的是5G+云计算的方案,这是电子电气架构6.0的一个美好设想。

外资厂商也开始接连步入域集中规划阶段了。

特斯拉E/E硬件架构已经发展成“功能域”集中加上“区域”控制器集成这种模式了。

大众全新的MEB平台全方位展示了电气化转型的成果。

丰田依照汽车新四化的趋势来布局电子电气架构。

宝马这个传统的老牌车企紧跟潮流,对电子电气架构进行升级换代。

主机厂的技术演进和规划表明,往后很长一段时间都是朝着域集中过渡的。

车辆集中电子电气架构会推动域控制器朝着中央计算平台的方向发展。以后汽车的电子电气架构会朝着车辆集中式的方向发展。和域集中式电子电气架构比起来,车辆集中式电子电气架构的集成化程度更高,能把几个域合成一个整体,计算能力也更集中。以后各个域慢慢融合的时候,各个域控制器也会慢慢合为一体,变成中央计算平台,也就是真正的“整车大脑”。中央计算平台改变了域控制器按功能划分领域的控制方式,把几个域控制器整合起来,让控制和计算更集中化。我们预计,在中央计算平台形成之前,个别域会先融合。底盘域和动力域对安全的要求高,短期内和其他域融合比较难。自动驾驶域和智能座舱域集成的功能基本没有机械部件,而且这两个域交互很密切,数据传输量都比较大,对时延要求也比较高,预计这两个域会融合,这样能提高交互效率。

2.2、域控制器的市场空间:预计到2025年、2030年,国内市场规模会达到1248亿元、2510亿元。

因为在未来相当长的一段时间里都是从分布式架构慢慢朝着域集中阶段过渡,所以我们根据对各类域控制器出货量、单价的预判,对国内域控制器的市场空间做出了下面这些预测:

1)域控制器的出货量走势

座舱域控制器已经被大规模使用了,以后它的渗透率会提升得特别快,出货量也会大大增加。各车企新一代电子电气架构会在新推出的车型上施行,我们估计,在接下来的10年里,座舱域控制器的出货量会猛增。座舱域控制器会成为L2级及以上车型的标准配置。

随着车企后续推出L3级及以上功能,自动驾驶域控制器在2022年进入加速渗透阶段。目前自动驾驶域控制器还处于前期导入阶段。从2021年起,各车企自己研发或者合作研发的自动驾驶域控制器开始应用,并且在新车型上装配,这使得自动驾驶域控制器的出货量进入加速上车的时期。预计2021年,L2级别域控在L2级别车型中的渗透率为20%,之后会逐年增加;L3、L4级别车型基本上都把智能驾驶域控作为标配。

车身、底盘域和动力域的控制器还处在前期阶段,之后的渗透率有望不断提高。各个车企的电子电气架构布局,还有相关研发与合作的安排不一样,所以目前在五大域里,车身、底盘域和动力域的应用还不是很普遍。不过,各个车企已经在加快电子电气架构的布局了,我们预计底盘域和动力域会在2023年开始逐步量产,然后每年的产量都会增加。考虑到后期会有域融合的情况,我们觉得车身、底盘、动力域在智能车中的渗透率不可能达到100%。

2)域控制器单个的价格走势

自动驾驶域控的芯片有不同级别,等级不同,价格也不同,不过到了后面大规模量产的时候,价格会依次下降。

座舱域控制器已经比较成熟了,芯片会有升级,不过整体大量投放市场以后,后面的价格就会逐渐降低。

车身域控制器、动力域控制器还有底盘域控制器应该会在2023年开始量产。刚开始导入的时候,产品比较初级(芯片也比较低端)。之后集成度会提高,域控产品也会升级,产品价格就会上涨,等产品稳定了,价格会慢慢降下来。

按照上面的假设,,2025年和2030年全国域控制器在市场上能占的空间,分别是1248亿元和2510亿元。这里面呢,自动驾驶域控制器占的空间是698亿元和1127亿元;座舱域控制器占417亿元和723亿元;车身域控制器占30亿元和151亿元;底盘域控制器占61亿元和305亿元;动力域控制器占41亿元和203亿元。(报告来源:未来智库)

【3、竞争格局:分化加剧,优秀厂商仍将引领市场】

3.1、域控制器的开发有主机厂和第三方T1一起参与。

域控制器目前大多是主机厂和传统T1合作开发的,它们各自的参与度会有变化。主机厂有特斯拉和长城,域控总成T1包含博世、伟世通、安波福等,国内的有德赛西威、华为、均胜电子、宏景智驾、经纬恒润、科博达等。整车厂的技术水平有高有低,规划也不一样,所以在和T1合作的时候,主机厂的参与程度是不同的,主要包括:

1)硬件和底层软件由域控厂商提供;

2)硬件、底层软件和中间件由域控厂商提供。

3)硬件、底层软件、中间件以及部分应用算法由域控厂商提供。

4)全栈外包就是域控厂商提供硬件、底层软件、中间件,算法由算法供应商提供。

和T1合作的这种模式,能靠第三方的规模化作用来削减成本,还能迅速达成装车量产,增强产品的竞争力。与此同时,像长城、蔚来、小鹏、特斯拉这些车企选择自己研发域控制器模式,这样能更好地把软件和硬件结合起来,提升产品的性能。

主机厂和T1合作会分化得更厉害,掌握了核心技术的主机厂话语权会变强,主机厂大概会形成三个梯队:

1)第一梯队的主机厂技术厉害,规模也大,话语权更足,能搞自研。它们不但能掌握上层算法、中间层软件、定制化操作系统的开发,还会深度参与并主导域控制器的硬件架构设计,连主控芯片的自研都能做到,T1主要就是做硬件代工的。

2)第二梯队的主机厂掌握着像上层算法、中间层以及域控硬件架构设计这类的核心Know - how,而T1呢,就负责底层软件的适配还有硬件的落地量产这些工作。

3)主机厂里的第三梯队技术能力不强,话语权也是最弱的,只能做简单的功能定义。域控制器最关键的know - how还在T1手里,开发也是由T1主导的。

所以呢,中前期的时候,域控渗透率不断增加,到了后期,有一部分实力比较强的整车厂开始自己搞研发。在这种情况下,我们觉得域控制器总成厂商和软件平台供应商的市场空间,会有先变大、再变小,最后趋于平稳这样一个变化趋势。而且到了后期,会朝着头部集中,实力强的厂商还是能拿下比较大的市场份额的。

在主机厂这些玩家里面,特斯拉一马当先,长城汽车也有很强的实力。现在呢,特斯拉可是主机厂里面唯一一个做到了从主控芯片到中央计算CCM,再到区域车身控制器,最后到上层软件全栈式开发的。特斯拉电子电气架构是左右车身域再加上中央计算模块这种形式,它在功能域的基础上,最先搞出了空间域,把整车分成了三大空间域,集成度挺高的。在国内传统主机厂当中,长城的技术是领先的,靠着旗下的毫末智行和诺博电子,长城汽车在自动驾驶域控制器和智能座舱域控制器上做到了高度的自主研发,其中算法部分是完全自己研发的。剩下的像蔚来、小鹏这些新势力,都选择了自研域控的道路,已经在大规模地组建团队,而且也在深入地进行研发了。

在中国,T1参与者在TI的量产实践有希望比合资/外资企业更领先。Tier1供应商在域控制器这块发展特别快,多数厂家重点智能座舱和自动驾驶领域。在合资外资企业里,博世、大陆、伟世通、采埃孚都在集中力量发展自动驾驶领域呢。采埃孚的产品已经在奇瑞车型上量产了,而且这三家企业凭借技术和积累,在底盘、座舱领域也有相关产品。伟世通主要发展智能化,它的CDC和自动驾驶域控制器在全球都是领先的,在其他三个领域投入的精力相对少一些。国内企业有华为(涵盖座舱域、智驾域、车身域、动力域等)、德赛西威、经纬恒润、科博达、华阳集团、均胜电子、宏景智驾、英博电子、福瑞泰克等。往后看,我们觉得国产T1在域控竞争中有机会领先合资企业,主要是因为:

国内的主机厂在域控方面进行尝试,这给国产域控T1带来了发展机遇。国内的新势力车企,还有传统自主品牌向智能化转型的时候,速度特别快,魄力也非常大,这可比传统外资合资企业领先多了。这样一来,国内就有了很多域控开发和实践的机会,国产T1就有希望比合资外资的T1更早进行域控开发和实现量产。

2)国内的T1在配合主机厂开发与服务时,响应速度比合资、外资的要好。域控架构现在还在持续变化升级,主机厂后续不断升级时,对共同开发的T1在共同开发和服务上的响应速度要求很高。国内T1企业的服务和响应速度更快,有望被主机厂优先选中。

3)那些很强势的主机厂特别看重在域控开发里的主导权,国内的供应商就容易被优先选中。因为智能驾驶系统有完善升级的需求,以后强势主机厂更倾向于自己研发域控里的软件(底层、中层、上层都包括,这样对智能驾驶的自主可控有好处),并且自己做硬件设计(像整车内部的布局之类的)。合资和外资的供应商可能不会让出一部分主导权,所以国内供应商或许会被优先考虑。

在国内T1里,华为的技术是领先的,德赛西威则在量产规模上领先。

华为是第三方T1,有从底层芯片到上层软件全栈自研的能力。在域控上,华为具备“芯片 + 硬件 + 底层软件 + 中间件 + 应用层算法 + 系统集成”的能力。现在,凭借自研的MDC智能驾驶平台、CDC智能座舱平台还有VDC整车控制平台等整套软硬件系统(这些系统涵盖了域控制器功能),华为在博世五域架构基础上进一步集中,达成三部分控制,一起完成娱乐、自动驾驶以及整车和底盘域的控制,集成度挺高的。其他玩家都各自在自己的领域聚焦,各有各的长处。

德赛西威在座舱和自动驾驶领域都有布局,量产规模很大。德赛的自动驾驶域控产品包括低阶和高阶自动驾驶这两种。在高阶自动驾驶域控制器方面,公司是目前英伟达在国内唯一的合作商,地位相当高。它的自动驾驶域控制器得到了理想、小鹏等新势力车企的很多定点,而且已经在小鹏P5、P7上量产了。德赛西威在2016年就开始涉足智能座舱领域,现在它的智能座舱在多屏联动、娱乐功能、多场景应用这些方面都很不错,给长安、理想、奇瑞等车企供货。国内其他的T1(一级供应商),像经纬恒润、科博达、华阳集团、均胜电子、宏景智驾、英博电子、福瑞泰克、伟创力等,都专注于自己的细分领域,也有一定的竞争力。

3.2、座舱和智驾域控制器:中游总成格局或许取决于和上游芯片的联盟。

座舱和智驾域的性能在很大程度上取决于上游芯片的选用,跟上游芯片厂商合作、结盟也许会决定中游域控总成的格局。

1)座舱域控这块,高通还有跟高通合作的T1是领先的,华为的座舱域有希望随着华为生态发展起来。

高通在座舱芯片市场的占有率处于领先位置,高通及其相关体系在未来很可能会一直保持这种优势。高通是做消费电子厂商发展起来的,它重点做高端芯片市场,在国内和中科创达、德赛西威、华阳集团、均胜电子、诺博电子、伟世通等国内外做座舱域控制器的主流厂商都有合作。它旗下的820A性能特别好,装在理想ONE、奥迪A4L、领克05、小鹏P7、小鹏G3、天际ME7等好多车型上;8155系列在市场上占了很大份额,在长城WEY摩卡、威马W6、蔚来ET7等车型上实现了量产装车。座舱芯片的GPU算力得比较高,还得符合车规级的要求。随着座舱域集成的功能慢慢变多,预计以后高端座舱芯片的占比会不断提高。对主机厂来说,会根据某个芯片来规划和设计整个域控平台。一旦选定了,再换芯片品牌的话,研发成本会非常高。所以主机厂选定一个芯片品牌合作之后,就不太想换了。高通有望靠着丰富的产品线、先发的优势以及在消费电子领域的技术基础,一直保持领先地位。

座舱域控制器有国内外传统T1参与,德赛竞争力挺强的。伟世通在座舱域控制器(CDC)方面是先驱,它的SmartCore方案要把信息娱乐、仪表板、信息显示、HUD、ADAS和网联系统集成起来,是最早和戴姆勒合作的CDC供应商之一,已经拿到了吉利领克、东风、广汽的订单。安波福是第一个靠CDC打入市场的供应商,他们的集成驾驶舱控制器(ICC)用单芯片驱动多个驾驶舱显示器,像仪HUD和中央堆栈,已经拿到了法拉利和长城的订单,给长城的供应由Aptiv中国工厂负责。国内企业里,德赛西威的智能座舱域控制器已经搭载在奇瑞瑞虎8和捷途X90上并且量产了。均胜电子和华阳集团在智能座舱域控制器领域也有布局。其中,均胜电子和华为深度合作布局这个领域,现在主要客户是大众。华阳集团的智能座舱域控制器以高算力SoC芯片高通8155为基础,再配合瑞萨H3和芯驰X9HP等MCU芯片,把不同操作系统和不同安全级别的功能融合到一个平台上,靠高性能、高集成、高扩展性等来满足个性化需求,实现多模态人机交互、多屏无缝联动、车内感知这些功能。诺博科技(长城旗下)、航盛等非上市公司也有一定的竞争力。

在座舱域控总成厂商里,华为的技术是领先的,以后很可能跟着华为的生态发展起来。华为有个CDC智能座舱平台,这个平台是基于他们自己研发的麒麟系列芯片弄出来的。这个平台不光有域控制器的功能,还包含Harmony车机操作系统以及上层软件呢,能给车企提供一站式的解决方案,在国内技术方面是领先的。以后啊,它有可能靠着华为庞大的生态圈,不断地扩大市场规模。

座舱域控制器这一块,以后的格局会变得分散,德赛西威在一段时间里应该还能处在头部位置。

智能座舱域集成的功能大多和信息娱乐有关,对系统实时性的要求不高,所以开发的难度相对来说低一些。在达到车规级要求的前提下,它的性能主要由主控芯片的性能决定,相关的消费电子厂商也有机会参与进来。不过智能座舱是决定用户体验的关键部分,也是下游主机厂体现产品竞争力和差异化最明显的地方,所以主机厂自己研发的可能性比较大。因此,预计以后的格局会比较分散。但是在中短期阶段,行业还处于导入期,德赛西威有希望凭借先发优势继续保持头部的位置。

自动驾驶域控制器总成有不少厂商参与,国内厂商也在其中,并且有一定的竞争力。域控制器总成的供应商大多是Tier 1厂商,像伟世通的Drive Core自动驾驶域控制器,它能把不同厂家的传感器数据、全数字仪表、驾驶员检测、抬头显示等整合起来,再加上伟世通先进的软件开发工具,就能支持L3+自动驾驶技术的开发,对英伟达、恩智浦、高通等处理器也能无缝支持,还和广汽合作推出了L3级自动驾驶量产车型。国内有不少企业有自动驾驶域控制器产品,比如德赛西威、长城、华为、经纬恒润、东软瑞驰、海高汽车、布谷鸟等。长城汽车靠着旗下的毫末智行和诺博电子,从硬件架构到全套软件都能自己研发,现在小魔盒系列自动驾驶域控产品已经有了,在国内整车厂中是比较领先的。其他厂商,像新势力中的小鹏、理想,传统的T1如均胜电子等,也都在布局自动驾驶域控的研发。均胜电子在车规级、能量产的智能驾驶域控制器方面已经有了突破,预计第一个项目2023年初就能装车量产。宏景智驾、东软瑞驰、福瑞泰克、知行科技、伟创力等也都有竞争实力。

在国内的自动驾驶Tier1厂家里面,德赛西威的出货量是领先的,它的IPU系列能满足不同场景需求。IPU01平台呢,能满足智能化泊车需求,出货量目前是最大的;IPU02在智能化泊车的基础上,搭建了对道路场景识别更深入的视觉体系,现在已经量产了;IPU03系列可以支持整车达到L3级别的自动驾驶,能很好地兼容各类传感器,已经在小鹏P7上量产了;IPU04的算力达到254TOPS,是国内自动驾驶领域里最先进的产品中的一个,现在已经在好几个主机厂确定了定点,2022年有希望大规模量产。

3.3、底盘、动力、车身这三个领域,在电动化和智能化不断发展的情况下有希望取得突破。

汽车智能化发展起来后,底盘域控制器的需求挺大的。在高度自动驾驶这一块,特别需要底盘域控制器这种产品,这样就能把转向、制动、悬架的软硬件分开来集中控制。车辆的横向、纵向、垂向等功能得协同控制,这样整车性能才能全面提高。不过底盘域控制器管着汽车的行驶控制,所以对安全等级要求很高,而且要集成的机械部件也多,这就导致行业门槛很高,底盘域控制器现在还在实验室阶段呢。但有需求推动的话,有望快点突破。采埃孚在2022年1月5日的国际消费类电子产品展览会上,推出了下一代高性能计算平台——车辆运动域(VMD)控制器。这个车辆运动控制器能把底盘的所有功能都集成到一个控制单元里,是目前集成度最高的底盘域控制器。国内有个科博达公司,也得到了比亚迪底盘域控制器的定点,预计2023年量产。还有,经纬恒润的底盘域控制器有车身高度控制、后轮转向控制、车身刚度控制等功能,也被蔚来汽车定点了。

底盘域控制器开发的门槛比较高,以后会是寡头竞争的局面,科博达有希望靠着技术和先发的优势取得进展。底盘域的相关部件大多是机械件,像悬挂、制动、转向这几个模块都包括在内。它集成起来不但难度大,软硬件的联系还很强,而且和功能安全密切相关,所以开发既难,周期又长。现在有少数实力强的主机厂,像长城、吉利、蔚小理之类的,走的是自己研发的路子,其他的T1企业,像采埃孚、科博达和经纬恒润等,已经有了成果还拿到了定点。不过因为底盘域控制器整体开发的难度和门槛高,估计以后参与进来的会比较少,只有很少的主机厂和T1企业能自己研发并且量产,整体上会是寡头竞争的状态。科博达有希望凭借技术和先发优势,在国内底盘域控这一块占据头部位置。

动力域控制器会朝着更集成化的方向去发展,这对本土动力域厂商来说是个发展的好机会。汽车动力系统发展得很快,国内厂商在动力域控制器方面纷纷有了突破:2020年6月,天际汽车的第一台动力域控制器下线了,这表明本土企业有动力域控制器的量产能力,自主研发能力也很强。在这之前的2020年1月,合众汽车团队研发的PDCS动力域控制器通过了搭载车辆的测试,开始量产,还搭载到了哪吒汽车上。同一年9月,华为发布了业界第一个超融合动力域解决方案。这个方案把BCU(电池控制单元)、PDU(动力驱动单元)、DCDC(驱动电源)、MCU(微控制单元)、OBC(车载充电器)、电动机、减速器这七个部件集成到了一起,让机械部件和功率部件深度融合,也让传统机械层面的“三合一”到功率电子层面“多合一”深度融合了,集成度在国内是领先的。以后,动力域可能会集成热管理系统,这样动力系统的性能能进一步提高。动力域控制器也会朝着集成化方向发展。

国内外都有厂商参与,国内华为技术比较先进。现在国外车身域控制器的厂商主要是联电、大陆、安波福这些,国内有华为、经纬恒润、诺博科技之类的。联电的车身域控制器产品把车身控制器(BCM)和网关(GAW)融合起来了,在2021年12月就在联电柳州工厂量产成功了。在国内呢,像华为推出的CCA架构,除了智能座舱和智能驾驶这两大域控制器,其他车身控制功能都集成到车身域控制器(VDC整车控制平台)里了,和其他厂商比起来,它的集成度是最高的,在国内处于领先地位。经纬恒润的车身域控制器,能兼容传统的BCM功能,还把空调算法、门控逻辑、胎压监控这些整车控制策略集成进去了。长城旗下的诺博科技开发的第二代车身域控制器产品平台中央电子控制模块(CEM),用了瑞萨新一代的MCU产品以及恩智浦(NXP)提供的交换机,在行业里这种同时集成车身域控制器、BCM、PEPS、千兆以太网网关等功能的高集成性电子控制单元不多见,而且它的硬件、结构、软件都是平台化设计的,能适应未来进一步升级的电子电器网络架构。

【4、投资分析:域控黄金放量十年,看好国内玩家崛起】

4.1、核心逻辑概括

域控制器能对域内功能集中控制,这会让SoC芯片的地位提高。域控制器是整车电子电气架构从分布式向域集中式转变时,那种软硬结合的新增零部件,它可对区域功能集中管控。其硬件包含主控芯片(MCU和SoC)、PCB板等组件,软件有底层操作系统、中间层软件和上层应用软件。产业链包括上游主控芯片厂家、软件平台供应商、中游控制器总成厂家、下游主机厂。域控制器的集成要求不断提高后,高算力的SoC系统级芯片会成为域控制器主控芯片的主流。

市场空间方面:预估在2025年和2030年的时候,我国域控制器的市场空间会达到1248亿元和2510亿元。通常来说,域可以分成座舱、智驾、车身、底盘、动力这五个部分。座舱和智驾域的控制器已经开始量产并且应用到车上了,马上就要大规模地增加产量了。车身、底盘、动力等方面预计在之后会逐步进行量产。以后的发展方向是域融合,最终会发展成中央计算平台。我们按照智能驾驶产品的升级和渗透的过程,来计算域控的出货量以及价格走势。预计国内智能驾驶的市场空间在2025年和2030年将分别达到1248亿元和2510亿元。这里面智驾域的市场占比最大,差不多是一半,也就是698亿元和1127亿元,座舱域是417亿元和723亿元,另外车身域是30亿元和151亿元、底盘域是61亿元和305亿元、动力域是41亿元和203亿元。2022 - 2025年是智驾域和座舱域快速增加产量的时期。

竞争趋势1:主机厂和T1合作开发,往后分工有分化。现在主机厂与T1合作,搞域控的硬件设计制造、底层软件、中间件和上层软件算法这些事儿。强势主机厂倾向于全栈自研,而第三方T1有规模优势。所以我们估计最后主要就两种合作模式:1)软件能力强、销量规模大的主机厂自己研发从底层到上层的软件算法以及硬件设计,T1就负责硬件代工;2)其他主机厂把域控外包出去,硬件总成商提供硬件设计和底层软件,智能驾驶软件平台商提供中间件和上层软件算法。

竞争趋势2:国产T1有希望领先合资外资,华为技术占优,德赛规模占优。我们觉得国产域控总成商有希望领先合资外资,主要是因为:1) 国内新势力和传统自主车企向智能化转型比外资合资企业快,这给国内T1提供了迭代实践的机会;2) 国内T1企业在服务响应上比合资外资强,能更好地满足主机厂迭代升级的需求;3) 主机厂倾向于自研域控中的软件(方便升级)和自主设计硬件架构(方便车内布局),国内供应商和合资外资相比配合度更高。在国内T1里:1) 华为技术领先,有“芯片 + 硬件 + 底层软件 + 中间件 + 应用层算法 + 系统集成”的能力,它自研的MDC智能驾驶平台、CDC智能座舱平台以及VDC整车控制平台,有望随着合作厂商车型的推出而大量生产;2) 德赛量产规模领先,德赛是目前英伟达在国内高阶自动驾驶域控制器方面的独家合作商,得到了蔚来、理想、小鹏等新势力车企的很多定点,而且已经在小鹏P5、P7等车型上实现量产。

竞争趋势3:座舱和智驾领域特别依赖上游芯片,跟上游芯片厂商合作、联盟,这可能会决定中游域控总成的格局。在座舱域,高通以及和高通有关系的中科创达、德赛西威、华阳集团、均胜电子、诺博电子、伟世通等,它们以820A/8155为基础的产品已经大量生产了,以后以8295为基础的产品很可能在市场上更领先。华为之后靠着自己研发的麒麟系列芯片做出的CDC产品,有望随着华为系主机厂推出新品而产量增加。在智驾域,mobileye和它的合作方以EQ系列产品在L2车型上大量应用,英伟达和德赛以Xavier产品在L2 +车型上大量应用,以orin芯片的产品被新势力新一代高阶智能驾驶车型确定使用。将来国内的地平线、黑芝麻,还有高通(跟宝马、长城合作)在低阶/高阶领域有希望取得突破。

投资分析:域控制器将迎来放量的黄金十年,挖掘国内优质供应商正当其时。车企智能化不断升级,在接下来的十年里,电子电气架构会迅速从分布式向域集中式转变,域控制器也步入黄金成长阶段。国内域控制器产业链中的参与者,自身开发和服务响应速度快,而且国内主机厂在智能化实践方面全球领先,这些参与者也能从中受益,所以他们有希望在竞争中超越传统外资参与者。在座舱和智驾这两个市场空间最大的领域,国内有些参与者已经通过和上游优质芯片厂家合作绑定取得了领先优势。

4.2、重点公司分析

德赛西威

公司的产品涵盖智能座舱、智能驾驶和车联网这些方面,能从智能网联的快速渗透中获益。它是国内智能网联汽车的主要供应商,其产品有智能座舱里的车载信息娱乐系统、驾驶信息显示系统,在自动驾驶传感端的毫米波雷达、决策端的域控制器、360高清环视、自动泊车系统,还有网联端的T - box、V2X。由于汽车智能化发展是确定的,智能网联的渗透率又在快速提高,公司的产品在智能网联赛道全面布局,很可能会从这个行业的快速发展中获得很大的好处。

公司一直在研发新产品,订单增加得很快。公司还不断往新技术、新产品的高水平研发上投钱。(1)在智能座舱方面,第二代产品已经大规模生产了,第三代产品被长城汽车、广汽埃安这些车企选定了,而且和高通合作开发第四代产品。公司不断拿到一汽大众、上汽大众、吉利汽车和造车新势力等的订单,现有的订单挺多的。(2)在智能驾驶方面,公司的摄像头、环视和泊车系统已经给很多主流车企供货了。新一代用英伟达Orin做的自动驾驶域控制器被很多项目选中了,拿到了年化销售额超40亿元的新项目。总体来说,2021年公司拿到年化销售额超120亿元的新订单,和去年比增加了80%,创下了历史最高纪录。

客户和产品从“1”发展到“N”,汽车电子的龙头企业开始起航了。在客户端方面:这个公司和大众深度合作,在大众那儿的渗透率不断提高,大众给它带来的收入大概占总营收的70%呢。而且在除大众之外的客户那儿也有了突破,拿到了雷诺、福特主光源控制器的订单,宝马尾灯控制器的订单去年就开始量产了,这马上就会让业绩增长有很大的弹性。在产品端方面:在灯控这个领域,公司以大灯控制器为基础,往氛围灯控制器、尾灯控制器这些方面拓展。在非灯控领域,公司靠着控制底层技术,向电机控制、能源管理、车载电器与电子、底盘控制等方面拓展。

灯控这块儿:拓展客户,还有新开发氛围灯和尾灯控制器,这都能给公司带来增长动力。跟外资大企业比起来,公司产品的可靠性和技术水平一点也不差,成本控制还更厉害呢;和内资供应商比的话,公司技术占优势,产品也更可靠。所以公司在灯控领域一直在拓展:一是客户从大众、福特、雷诺、宝马扩展到了一汽红旗、理想、铃木;二是新开拓了氛围灯和尾灯这些产品。我们预计,新增的雷诺、福特主光源、大众smartlight氛围灯、宝马尾灯的订单,从2022年开始就会大量增加。而且以后公司新老灯控产品在客户那里的渗透率应该还能进一步提高。

非灯控方面:以后单车配套的价值量估计会超过灯控,品类拓展和发展空间都很大。靠着大众的支持以及自身研发成果的积攒,公司在非灯控汽车电子领域不断有新突破,未来新的增量主要源于下面这些:1) 电机系统方面,公司AGS电机精密控制技术有希望扩展到新能源车冷却系统、发动机冷却系统、空气管理系统等地方。而且公司的电子节气门、SCR产品也在稳步推进,在国六时期国产替代的空间很大;2) 车身电子方面,公司的USB产品有希望在合作客户里不断扩大使用范围;3) 能源管理系统方面,DC/AC产品已经在奥迪项目上开始量产了,以后在DC/DC转换器、48V逆变器、OBC领域有希望取得突破;4) 底盘控制方面,底盘控制器已经拿到了小鹏、理想、比亚迪的订单,底盘域控制器也拿到了比亚迪的订单。

均胜电子。

华为有技术和渠道方面的优势,借助这个,座舱域控制器就有了国际竞争的实力,智能驾驶域控制器会在2023年量产。均胜电子靠着旗下均联智行的智能座舱方案,在硬件上能支持各种主流芯片,软件上能支持Hypervisor虚拟化、各种中间件和开发工具,还能支持多种操作系统,以及整车厂商特殊需求功能软件的定制开发。均胜电子是座舱域控系统集成方面的专家,以后能把车机和导航、驾驶辅助、移动通信、驾驶员监控等功能都集成到智能座舱域控制器上,通过人机交互来控制整个系统,还能通过软件、生态应用和空中下载OTA升级,让座舱变得更主动、智能、人性化。2021年8月的时候,均联智行和华为签了合作协议,双方会依靠各自的优势资源,重点在智能座舱领域,打造面向未来的智能座舱软硬件产品和服务。同时,均胜电子也在加速L2++到L4级高级辅助驾驶以及自动驾驶域控制器和功能模块的研发,力求智能驾驶域控制器在2023年初就能搭载量产。

大众中国的新能源电控业务,均胜电子是其独家供应商,并且安全业务整合完了,公司业绩或许会一直往上升。近几年,在新能源电控这块儿,均胜电子已经是宝马、奔驰、大众等汽车企业的供应商了。同时呢,公司重点针对国内客户优化流程体系,积极去对接和响应国内市场的需求,来推动新能源汽车产业的“内循环”。均胜电子作为大众中国区唯一的供应商,会一直给大众提供新能源电控产品。这些产品有高精度参数监测、荷电状态估计和电芯均衡这三个功能,在保证动力电池安全、提高电池寿命这些方面,在行业里是领先的。现在,均胜电子已经有12V、48V、400V、800V等全电压系统的研发和制造能力了,能给客户提供质量好又可靠的车规级产品。还有,随着公司整合完成,高毛利订单增多,汽车安全业务就要进入新的发展阶段了。

公司2003年成立,一开始主要做研发服务和解决方案,之后慢慢拓展到汽车电子产品、高级别智能驾驶解决方案,这就构成了公司现在的三大业务板块。公司从研发服务和解决方案起步,电子产品业务增长特别快,让公司进入快速发展期。这些年,电子产品业务发展迅猛,产品种类快速增多,从一开始的传统车身电子产品发展到新能源和智能化领域。智能驾驶和智能网联电子产品适应汽车智能化、网联化的潮流,销量快速增长。2018年到2020年,这两类产品的营收复合年均增长率分别是143%和87%,打破了国际车载电子厂商在这个领域的垄断,在国内这个领域已经是领先企业了。靠着电子产品业务的快速发展,公司进入迅猛发展阶段,2018年到2020年总营收的复合年均增长率是27%。公司的客户有一汽集团、上汽集团、广汽集团、北汽集团、中国重汽、吉利汽车这些整车制造商,还有英纳法、安通林、博格华纳这样的一级供应商。另外,公司还得到了中国商飞、中国中车等高端装备领域的客户,以及日照港等无人运输领域的客户。

公司的产品能覆盖L0至L3级别的自动驾驶系统,有各种各样的传感器和控制器。在控制器这块儿,按照自动驾驶系统的不同等级,公司弄出了三款产品,ADAS是给L2及以下自动驾驶系统用的,ADCU和HPC则是用于L3级自动驾驶方案的。在传感器方面,公司自己开发的四款产品能够满足L0到L3智能驾驶系统的需求,毫米波雷达和摄像头组合起来,能满足靠视觉的自动驾驶方案的信息输入,高精定位模块(包含高精地图)和激光雷达组合起来,能满足靠激光雷达的方案的信息输入。

靠着四大主机厂,销售渠道很稳定,客户群也一直在扩大。公司和上汽集团、一汽集团、广汽集团、北汽集团靠着股权有了紧密合作关系,出货渠道很稳当。而且在这个领域,还发展了吉利汽车、中国重汽等客户。佐思汽研统计显示,2020年中国乘用车市场里,公司的前视系统(就是ADAS产品)装配量是17.8万辆,市场份额是3.6%,是前十名供应商里唯一的本土企业。2020年自主品牌乘用车市场中,公司前视系统的市场份额是16.7%,排第二。在商用车方面,2020年9月到12月,商用车ADAS系统相关法规开始正式施行。高工智能汽车研究院统计,在这期间,国内重型牵引车(营运类)搭载ADAS预警产品的上险量是36.79万辆,其中公司ADAS产品的搭载量是11.2万辆,市场份额达到30.44%,排在市场第一位。

华阳集团。

业务包括智能座舱、智能驾驶、智能网联这三大方面,给智慧出行提供助力。在智能座舱业务这块儿,公司的智能座舱域控制器是基于高算力SoC芯片的,能把多种不同操作系统以及不同安全级别的功能都整合到一个平台上。它凭借高性能、高集成度、高扩展性之类的优势来满足个性化需求,达成多模态人机交互、多屏之间无缝联动、车内感知等功能。它的开放平台AAPO通过对硬件进行抽象封装、软件分层分列、模块标准化,构建出一个软硬分离并且能灵活对接生态的开放平台,这个产品具有性能稳定、配置多样、接口统一、诊断迅速、研发高效、车联网生态丰富等特性。智能驾驶业务方面的产品包含传感器(摄像头)、车内感知、驾驶辅助系统(像ADAS警示、360环视、融合视觉自动泊车APA、盲区监测BSD等),能够实现很多场景的感知,后续还会不断推出新产品。智能网联业务包含T - BOX、FOTA等内容,而且搭建了丰富的生态合作平台。

下游订单充足,能推动业绩增长。在汽车电子这块,公司接了不少客户的新项目,像长安福特、PSA、北京现代、长城、长安、广汽、北汽、吉利、百度、蔚来、威马还有金康赛力斯等都是公司的客户。精密压铸业务方面呢,构建起了市场、技术、项目相结合的铁三角模式,成功引进了泰科、上海联电、芜湖纬湃、大疆、德国海拉、富临精工、北美和欧洲采埃孚、速腾聚创等客户的新项目,新能源汽车相关项目的订单还在不断增多。

公司技术厉害,产品种类多,有国际竞争力。靠着多年在产业里的积累,公司在智能座舱显示(含HUD)、车内感知、智能交互、智能座舱域控制、辅助驾驶、精密模具和智能照明等方面掌握了核心技术,系统集成和产品开发能力都挺强。到这篇报告期末的时候,公司已经有627项专利了,发明专利就有227项。这几年公司重点在汽车智能化、轻量化(节能化)上布局产品,智能座舱产品线挺全的,智能驾驶产品线也有一部分,精密压铸产品在汽车关键零部件的应用范围一直在扩大,还慢慢拓展其他业务板块在汽车领域的应用,让产业链竞争优势更强。技术强、产品体系丰富,公司就有国际竞争力了。

(这篇文章只是用来参考的,不代表我们的任何投资方面的建议。要是想要使用相关的信息,就去看报告原文吧。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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风吟艺墨轩

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