电动汽车助中国ADAS加速,市场规模或达351亿|国盛AV系列报告二

2019-04-16 22:35:09·  来源:国盛计算机组  作者:小雪  
 
报告要点电动车是智能化平台最佳载体。L2级以上自动驾驶将带来行业的高度电子化,封闭式网络下的ECU功能协同已达瓶颈,未来电子电器架构将由分布式走向集中式。
报告要点
 
电动车是智能化平台最佳载体。L2 级以上自动驾驶将带来行业的高度电子化,封闭式网络下的 ECU 功能协同已达瓶颈,未来电子电器架构将由分布式走向集中式。而技术上新能源车平台为 ADAS 提供了更好的硬件基础。新能源汽车自身先天优势,对于新一代电子电器架构的需求积极性更高,同时新能源汽车平台在电信号的反应速度与控制难度,对于自动驾驶亦具有更好的适应性。在未来新能源车平价时代,消费属性增强,新能源汽车逐步成为智能移动终端,差异化的智能交互和驾乘体验将是促使渗透率非线性提升的关键。
 
众车企纷纷布局 ADAS,电动化和智能化多为共生体。新兴造车势力产品多基于纯电动平台,而智能驾驶是厂商推出产品时的核心配置,这不仅是在互联网造车背景下营造高科技氛围感的需求,同时也是由于纯电动平台可以为自动驾驶提供良好的硬件基础。目前特斯拉(Autopilot 驾驶系统)、蔚来(Nio Pilot 驾驶系统)、威马(Living Pilo 驾驶系统)、小鹏(XPilot 驾驶系统)等均已搭载 L2-L3 级别的自动驾驶系统,并对品牌力提升巨大。
 
我们首次统计了当前 ADAS 配置渗透率,发现 ADAS 已开始加速渗透,渗透率由插混向纯电快速提升,且价格区间由 40 万以上转向 20-30 万车型覆盖。我们获取了在售的全部燃油车(2856 款)、插混型新能源汽车(81 款)、纯电动车(81 款),统计其主要 ADAS 配置的渗透情况,包括并线辅助、车道保持、ACC 自适应巡航、碰撞报警/主动刹车、自动泊车、360 环视。结果显示,自 2018 年以来,新能源车型的 ADAS 配置已进入加速渗透阶段,目前渗透率插混>燃油车>纯电,其中插混车型 2018 年各配置渗透率在 21%-44% 之间,同比提升 20-40 PCT,纯电车型率在 11%-24% 之间,同比提升 8-20 PCT,未来随着电池成本改善,纯电车型的渗透空间的将进一步打开;而从价格分部来看,目前 40 万以上的高端新能源车型仍是配置主力,但行业正在向 20-30 万车型加速渗透。
 
受益于新能源车扩产+渗透率提升,ADAS 市场将加速扩容。根据测算,新能源汽车 ADAS 模块 2018 年市场空间约为 95.9 亿元,随着新能源汽车整体产能以及 ADAS 渗透率的双重提升,2020 年有望提升至 351.1 亿,迎来三倍增量空间,至 2025 年随着国家汽车产业中长期发展规划的逐步实施,将打开千亿级市场。
 
投资建议。我们自年初以来自上而下看好智能驾驶整个产业链,建议关注:保隆科技、德赛西威、四维图新、中科创达、华域汽车。
 
风险提示:宏观经济下行,整车销量大幅低于预期;海外供应商对硬件的降幅超预期。
 
报告正文
一、电动车是智能化平台最佳载体,电动化大势所趋
1.1新能源车平台为ADAS提供了更好的硬件基础
随着智能、网联技术迭代,信息技术与汽车加速融合,汽车智能化浪潮来临,汽车作为单纯移动工具的属性逐步向作为移动智能终端的第二空间转变。电动车天然是智能化平台的最佳载体:
 
1)相比内燃机,电动机几乎可以实现指令的瞬时响应,更适合于自动驾驶;
2)燃油车普遍采用 12V 电气系统,大功率电子设备难以支撑,而 电动车的电力平台 天然可支撑更多的智能设备荷载。
从技术需求看,L2 级以上自动驾驶将大幅增加汽车所需的计算能力,而传统的电子系统架构尚不足以满足未来的需求:
1.封闭式的网络成为传感器数据传输天然的障碍,ECU 功能协同已达瓶颈。90 年代初,一辆汽车上平均 MCU 个数不足 10 个,而现在一辆车的 MCU 超过了 100 个,高端汽车的 MCU 甚至达到了 300 个。MCU 数量迅速增长下,会带来很多问题。智能汽车 ADAS 功能越来越复杂,ECU 性能面临瓶颈。
2.在整个汽车智能化浪潮下,汽车电子软件开发对汽车算力有更高要求,目前先进的智能汽车的代码量达到了 2 亿行,据预测,未来 L5 自动驾驶软件代码量将突破 10 亿行。
3.未来 L2 级以上自动驾驶将导致车用传感器数量飞速增长,对安全性及计算速度亿有更高的要求。未来整车企业将安装多个具备相似功能的传感器,来确保车辆具有充足的安全冗余。
新能源汽车对于新一代电子电器架构的积极性更高。在传统的汽车电子架构中,车辆的电子电器部件大部分都是以硬线方式连接,或者局部的 LIN 和 CAN 协议的连接方式组成。这种模式下,车型电子化程度越高,则越需要更多的电子元器件、更繁杂的车内线束。
以宾利添越为例,其整车使用到的代码有一亿行之多、控制模块的数量在 90 个左右,根据粗略估算,其车内线束大约有 50 公斤重,极大增加了增加布线工艺和成本。
而新能源汽车出于续航和价格的高度敏感,在新型电动汽车的正向开发中,借助于芯片、电子元器件等成本下降,整车企业都在以车载以太网和域控制器为核心器件对汽车电子架构进行模块化设计。
目前新一代的 E/E 构架正从分布式走向集中式,其中包括四个关键趋势:计算集中化、软硬件解耦、平台标准化以及功能定制化。
目前分布式电子电气架构玩家主要包括博世、德尔福、特斯拉、安波福、GM、宝马等一流 OEMs 与 Tier1s。博世、德尔福等 Tier1 提出「域控制器」的概念,对 ECU 框架进行优化,根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成,车辆安全,车身电子,智能座舱和智能驾驶等几个域,利用处理能力更强的多核 CPU/GPU 芯片相对集中的去控制每个域,以取代目前的分布式汽车电子电气架构(EEA)。
特斯拉、安波福、GM 以及宝马等一流车企均早已布局。以特斯拉为例,其在 Model 3 的 E/E 构架中,域控制器的概念被区控制替代,整个构架仅由三大模块构成,为未来所需的更先进的互联方式、ADAS 和信息娱乐功能提供支持。而 Model Y 则世界上拥有最短车内线束长度的汽车产品,总长度仅为 100 米,与特斯拉 Model 3 拥有 1500 米的车内线束长度相比,只有其 1/15。大幅度缩减线束长度,降低电线电阻,进而减少能量损耗同时,提升装配速度并改善成本。
1.2纯电动平台更适应自动驾驶对执行层反应速度的要求
与燃油车不同,新能源车处理对象为电信号电机输出功率,因此在反应速度上与控制难度上,对于自动驾驶的理论适应性更好,以转向及制动系统为例。
1.新能源汽车转向系统主要包括电子液压助力转向系统、电动助力转向系统(EPS)两类。传统燃油车的助力转向系统大致可以分为三类:机械式液压助力转向系统、电子液压助力转向系统、电动助力转向系统(EPS)。其中,电子液压助力转向系统是在机械式液压助力转向系统的基础上增设电动转向泵和电子控制装置,取代发动机驱动的液力转向泵。在高速行驶时,电子液压助力转向系统通过减小转向角度与行驶速度相关的转向助力,达到最大的节能效应。而电动助力转向系统(EPS)也普遍安装在新能源汽车中。电动助力转向系统(EPS)是一种直接依靠电动机提供辅助扭矩的动力转向系统。
2.对于制动系统,传统汽车的反应速度为 500ms,而电动汽最低仅 90ms。对电动车来说,制动方式主要包括 EVP、EHB、EMB。EVP 最大的优势就是对原车改动很小,可以快速将一款燃油车改为电动车,底盘方面几乎不用做任何改动,一般新能源汽车最主要的汽车电子真空泵主要为三大类:活塞泵,隔膜泵和电子干式叶片泵,其中活塞泵和隔膜泵体积过大,噪音过大,一般用于低端车型,电子干式叶片泵,体积小,噪音小,成本高,用在高档车上。EHB(电子液压制动)可以分为湿式及干式两种。混动型新能源车基本都是前者,后者的典型代表就是博世 iBooster。EMB 抛弃了所有的液压系统,成本低。电子系统的响应时间只有 90 毫秒,但需要针对底盘开发对应的系统,难以模块化设计,导致开发成本极高。
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