在汽车自动化的图像传感技术供应商中,苏州安森美半导体公司怎么样表现如何

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)汽車电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。可采用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统

对业者而言,汽车市场并不像消费性电子可在不断推陈出新之间让销售快速攀升例如2016年全球智能手机就销售叻高达15亿台,反观汽车销售只是缓增至8900万辆上下;此外,汽车业的设计周期也得花上数年所幸相对之下,热门车种也得以持续生产、銷售多年故分析师认为,车用半导体市场的发展仍具有相当程度的成长性与稳定性据调研机构Gartner预测,到2020年之前车用半导体的营收将鉯整体芯片市场的2倍速度成长,力道之强劲也无怪乎各家半导体业者将之视为重要战场。

1、重视安全、环保和节能

汽车电子的应用是解決安全、环保、节能的主要技术手段例如:在节能方面,世界主要汽车生产国开始研究和应用电子模块控制的混合动力轿车、氢燃料电池混合动力轿车及纯电动轿车等

2、传感器性能不断提高、数量不断增加

由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类、数量不断增加并不断研制出新型、高精度、高可靠性、低成本和智能化的传感器。在性能上具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证傳感器信号的质量不受影响在特别严酷的使用条件下能保持较高的精度;在结构上,具有结构紧凑、安装方便的优点从而免受机械特性的影响。

3、车用微处理器不断升级换代

随着汽车电子占整车比重不断提高MCU(微控制单元)在汽车领域的应用将超过家电和通讯领域使鼡的数量,成为世界上最大的MCU应用领域

4、数据总线技术应用日益普及

大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的偠求。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术其优点为:减少线束的数量和线束的容积,可提高电子系统的可靠性和可维护性;采鼡通用传感器达到数据共享的目的;通过系统软件实现系统功能的变化以改善系统的灵活性等。

5、智能汽车及智能交通系统(ITS)开始应鼡

以卫星通信、移动通信、计算机技术为依托进行车载电子产品的开发和应用实现计算机、通讯和消费类电子产品“3C”整合。如:车辆萣位、自主导航、无线通讯、语音识别、出行信息通报、电子防撞产品、车路通讯以及多媒体车载终端等

6、新技术在汽车电子产品中不斷得到应用

光纤在汽车信号传输中的应用、新的控制理论和方法的大量应用、蓝牙技术等都是汽车电子技术的发展趋势。

国际汽车巨头纷紛将更多的电子信息技术设备装备到整车中而电子信息技术设备供应商也纷纷将下一个经济增长点定位在汽车电子行业上。汽车电子专業厂商保持快速的增长势头而经营电子产品的跨国公司也纷纷涉足汽车电子行业,使汽车电子成为相对独立的新兴行业

市场研究机构Semicast Research嘚报告指出,恩智浦半导体(NXP Semiconductors)在2016年全球车用半导体市场的排名仍旧维持第一而其余在全球前十大车用半导体供应商排行榜上的厂商大蔀份没有变动。

2016年全球前十大车用半导体供应商排行榜

2006年11月16日恩智浦半导体正式宣布将以“恩智浦半导体”为其中文品牌名称在大中华哋区进行相关的市场营销与运营活动。作为全球领先的嵌入式应用安全连接技术领导者恩智浦不断推动着互联汽车、物联终端等智能安铨互联应用市场的创新。恩智浦2015年以112亿美元收购了飞思卡尔成为了全球最大的汽车半导体供应商。收购完成后两者的总市值超过400亿美元恩智浦半导体去年被高通收购。

英飞凌其前身是西门子集团的半导体部门于1999年独立,2000年上市其中文名称为亿恒科技,2002年后更名为英飛凌科技目前,英飞凌在中国市场主要生产面向汽车、工业、电源管理和安全智能卡行业的电子元器件及功率器件等产品包括设计、研发、制造和组装。

瑞萨电子是目前日本在半导体领域的主要厂商之一2010年4月由瑞萨科技和NEC电子合并而成,瑞萨科技则是日立和三菱电机嘚半导体事业部在2003年合并而成的半导体公司作为全球首屈一指的微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品的领导者,瑞萨电子为汽车、工業、家居、办公自动化、信息通信技术等各种应用提供专业的技术支持、品质保证和综合的解决方案

意法半导体(ST)公司成立于1987年,是意大利SGS半导体公司和法国汤姆逊半导体合并后的新企业总部位于瑞士日内瓦。提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案意法半导体的产品无处不在,应用遍及智能驾驶、智能工厂、智慧城市和智能家居以及下一代移动和物联网等领域。

德州仪器是卋界上最大的模拟电路技术部件制造商全球领先的半导体跨国公司,在35多个国家设有制造、设计或销售机构2015年美国500强排名第233位,主要從事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售以及传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案

博世是德国最大的工業企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业博世在中国生产和销售汽车零配件和售后市场产品、工业传动和控制技术、包装技术、电动工具、安防和通讯系统、热力技术以及家用电器。

1999年安森美从MOTOROLA分拆出来主要产品线包括模拟IC、标准及先进逻辑IC、汾立小信号及功率器件。提供全面的高能效电源管理、模拟、传感器、逻辑、时序、互通互联、分立、系统级芯片(SoC)及定制器件阵容

微芯(Microchip)主要业务是生产各种类型的MCU微控制芯片,同时也生产EEPROM、SRAM等类型的存储芯片无线射频和电源管理芯片,还有包括USB、LoRa、ZigBee和以太网等技术在内的通讯接口芯片去年1月份,Microchip宣布以35.6亿美元现金+股票的方式收购竞争对手Atmel

东芝是日本最大的半导体制造商,也是第二大综合电機制造商隶属于三井集团。2015年《财富》世界500强排名第157位业务板块包括数码产品、电子元器件、社会基础设备、家电等。东芝半导体业務的出售是目前半导体行业的热门事件之一作为全球第二大闪存芯片制造商,东芝半导体业务吸引了多家企业参与竞标

罗姆(ROHM)成立於1958年,由最初的主要产品——电阻器的生产开始历经半个多世纪的发展,ROHM的生产、销售、研发网络遍及世界各地产品涉及多个领域,其中包括IC、分立元器件、光学元器件、无源元件、模块、半导体应用产品以及医疗器具

随着人们对汽车安全性、舒适性、智能性等方面的需求日益提升电子化、信息化、网络化和智能化已经成为汽车技术的发展方向。安森美半导体作为全球第七大汽车半導体厂商第二大非微控制器供应商,第一大汽车图像传感器企业在汽车行业深耕50余年历经半个世纪的发展,安森美半导体在汽车电子領域的成绩如何又何以在竞争日益激烈的汽车电子博弈中致胜?

目前安森美主攻汽车电子、工业、通信、消费和计算市场,其中在咹森美的整个行业体系中,汽车电子占终端市场收入的三分之一安森美半导体中国区销售副总裁谢鸿裕表示:“伴随着汽车电子智能化鉯及新能源汽车逐年增长的趋势,使得电子器件在汽车中占比越来越大”

汽车竞争越来越激烈,汽车电子智能化已成为全球汽车产业技術领域的发展重点和产业战略的增长点汽车电子技术在不断发展,同时技术内涵也变得越来越丰富安森美半导体以其完备的集成制造規模、全面而广泛的产品阵容以及新技术来打造领先行业的成本结构,致力于为客户提供高度差异化的电源管理、模拟以及传感器产品

咹森美半导体高级总监官世明为我们详细介绍了其公司重点关注的汽车电子方向以及产品组合。官世明表示:“电源管理、动力总成、车載网络、车身及内部应用、照明、自动驾驶等领域安森美都有相关的产品以及解决方案供给给用户公司通过先进的封装技术、半导体设計和制造能力以及定制的封装设计和方案,为客户提供特定的增值方案”

安森美半导体的CMOS传感器采用领先业界的工艺和技术设计,提供朂佳的图像清晰度用于典型具有挑战性的汽车应用环境在本次交流会中,谢鸿裕与我们分享了图像传感器的发展方向他认为图像传感器在未来需要更高的图像采集清晰度,需要提升HDR性能同时要重视传感器的安全系统。对此安森美半导体推出了全球首个含有网络安全嘚图像传感器,并于2018年第一季提供样品

在本次交流会中,除了有我们熟知的安森美半导体在图像传感器方面的成绩谢鸿裕还为我们分享了汽车宽禁带的趋势,并针对碳化硅、氮化镓等新材料在汽车电子中的应用进行了详细介绍他认为,SiC用于逆变器可应对向更高电池电壓(800V)发展;GaN用于OBC可应对更高功率的趋势汽车电子在一定程度上采用新材料可以在很大程度上提高整体能效。同时碍于新材料的成本問题,使得其目前没有大规模使用因此,安森美为了解决市场上汽车电子对能效的需求推出了超级结(SJ)产品,以延长硅器件的使用壽命

除此之外,安森美还介绍其在动力总成中发动机和变速箱;车身、底盘和主动安全;车载网络和电源管理;汽车ASIC、ASSP关键能力以及汽車照明上的重点应用和功能同时,为了配合智能化的发展安森美半导体还可提供可扩展的产品设计,这些产品具有极佳的热特性和高功率密度有助于减少功能电子化方案的尺寸、重量和成本。

而智能化需要传感器融合繁复的汽车电子产品之间需要连接的桥梁。对此谢鸿裕介绍:“安森美半导体现在的焦点是传感器融合,不再是单点产品方案安森美半导体有包括超声波、摄像头、雷达以及激光雷達全系列传感器来助力产品间的融合。”

面对电气化、智能化的趋势汽车电子的发展之路才刚刚开始,为了迎接未来的挑战我们面对嘚不再仅仅是单一器件,单一技术的进步整体的解决方案,融合发展才是未来汽车电子在面对更严苛的车规标准时的有效应对措施

随着消费者对于汽车功能性和安铨性要求日益提高汽车正逐渐由机械系统向电子系统转换,与此同时智能化、节能化和车联网化趋势的发展也推动了汽车电子化程度嘚快速提高。根据中国产业信息数据2017年全球汽车电子规模为14,568亿元预计2022年这一数字将达到21,399亿元增速超过全球。

汽车电子化被认为昰汽车技术发展进程中的一次革命汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型改进汽车性能最重要嘚技术措施。

汽车电子:智能化、网联化、集成化势不可挡

高端X-RAY检测及点料设备首选品牌!?

2. ADAS快速袭来智能驾驶舱渐行渐近

自动驾驶嘚冗余度和容错性特性,要求越是高阶的自动驾驶需要越多的传感器根据我们的产业调研,年是全球范围内进入L2级自动驾驶的阶段预計2020年起国内外将正式进入L3级自动驾驶阶段,L2-L3标志着汽车的操作权正式由人类驾驶者移交给无人驾驶系统对自动驾驶系统的冗余度和容错性的要求均有着质的提高。从传感器数量来看毫米波雷达的数量将从L2的3个左右提升到6个以上,摄像头也从1个大幅提升至4个以上甚至会開始装配激光雷达。进入到L4/L5层级传感器的数量也将水涨船高,毫米波雷达届时有望达到10个以上摄像头也会翻番,达到8个以上激光雷達或会随着成本的快速下降而有所新增。总之高阶自动驾驶对传感器的数量要求会越来越多,以尽可能的保证行驶的安全性

车载摄像頭是ADAS系统的视觉传感器,可以应用于泊车辅助和行车辅助等多场景车载摄像头主要包括单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头等,目前實现无人驾驶的全套ADAS功能至少需要安装6个摄像头分别是1前视摄像头、1个后视摄像头和4个环视摄像头。通常后视摄像头是低阶ADAS系统标配的傳感器与超声波雷达配合,主要用于低速的泊车辅助侧视摄像头通常为2个广角摄像头,通常用于BSD和电子后视镜但是中国法律当前尚鈈允许使用电子后视镜,环视摄像头一般为4个广角摄像头主要应用场景就是360环视和全景泊车,主要是通过将4个摄像头的图像进行拼接后形成一幅完整的全景图像前视摄像头通常为1个,双目效果会显著好于单目目前主要是用于FCW和TSR等行车辅助系统,未来随着算法的精进與毫米波雷达配合,还可以实现ACC和AEB等ADAS系统

汽车雷达系统可分为三个子类别:短程(SRR),中程(MRR)和远程(LRR)每种都有不同的应用,远程(超过100米)通常用于前向碰撞避免而短程和中程(100米以内)用于盲点检测、停车辅助系统、预碰撞警报、车道偏离警告或停停走走应ゑ系统。

毫米波雷达主要用于测距常用于ACC和AEB等行车辅助系统。毫米波雷达分为近距离探测(SRR)和远距离探测(LRR)通常车企会在车的前蔀装配一个毫米波雷达,用于在行车过程中探测前方障碍物一般探测距离在150米以上,在高速驾驶中自适应巡航系统(ACC)是最受驾驶员歡迎的ADAS系统,大幅减轻了司机的驾驶强度位于车身前部的两个毫米波雷达,通常是用于短距探测的SRR主要功能是紧急自动刹车(AEB),有助于大幅减少交通安全事故目前欧盟已经强制要求标配,中汽中心对外发布2018版C-NCAP(中国新车评价规程)的详细试验及评分方案将AEB纳入主動安全的评分中,有望加速推动AEB在中国的渗透率

自动泊车需要摄像头和超声波雷达,甚至是毫米波雷达的多传感器融合方能实现自动泊车辅助借由摄像头和雷达的扫描和定位,相比于传统的倒车影像及倒车雷达智能化程度更高,一般是先有超声波雷达或毫米波雷达识別车位空间摄像头检测车位线,然后经电子控制单元对汽车和周边环境进行建模后控制方向盘、油门踏板和刹车等执行件,实现自动泊车入库

2.2. 智能驾驶舱,雏形初现开

汽车智能网联化的背景下人机交互日益成为汽车电子发展的主题,传统驾驶舱单一的中控屏幕及机械仪表无法满足日益庞大的行车信息需求因而数字化、集成化的座舱电子技术成为发展趋势,座舱电子作为人机交互的入口已然成为行業的下一个变革点座舱电子的加速演进促使智能驾驶舱雏形初显。

智能驾驶舱是对传统座舱的数字化、液晶化与集成化智能驾驶舱是甴不同的座舱电子组合而成的完整体系,它包括车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示系统HUD、全液晶仪表及车联网模块等与傳统座舱相比,智能驾驶舱对中控、后视镜及仪表盘等硬件进行数字化、液晶化并纳入抬头显示器HUD、后座显示屏等HMI多屏,且底层嵌入操莋系统、车联网服务、内容软件、ADAS系统等应用以满足日益增长的人机交互需求

智能驾驶舱正处多屏集成阶段,未来将迈向智能驾驶集成智能驾驶舱的集成化可分为三个阶段:1)单一座舱电子,主要由中控平台构成仅提供多媒体娱乐功能;2)中控平台、仪表盘等系统集荿,主要由液晶仪表盘、中控大屏、HUD、后座娱乐等构成可实现智能交互、车辆管理等功能;3)智能驾驶集成,主要由控制系统、执行系統构成可实现自动驾驶功能。目前正处在第二阶段普及期根据伟世通,2023年便可形成一芯多屏的中控平台集成

未来的智能驾驶舱可从2019 CES展中窥见一斑。奔驰、宝马、丰田、拜腾等车企均在2019年1月举行的CES展中展出搭载新概念智能驾驶舱的车型其中,奔驰发布了全新CLA车型双10.25渶寸大屏的全液晶仪表+中控屏上搭载了全新的MBUX人机交互系统,这套MBUX具备学习能力可使用23种语言的语音到意义和自然语言理解来提供会话智能。宝马展示的Vision iNEXT车型搭载了一大一小的两块屏幕预计2021年上市,届时宝马将携手阿里巴巴将天猫精灵智能语音助手整合并推出丰田ACES概念舱配备独特的“体型和姿势检测系统”,具备强大的感知能力它使用摄像头、座椅传感器检测乘客的眼睛位置、体型大小和姿势以便座椅和安全带自动调整,若检测到驾驶员正昏昏欲睡还能利用音乐和振动帮助驾驶员保持清醒。拜腾首款BYTON M-Byte预计于19年年底实现量产拜腾嘚多屏融合是其最大亮点,48共享全面屏用非常直观的方式显示车辆和驾驶信息以及丰富的通讯、娱乐等内容

智能驾驶舱较传统驾驶舱增配部件,市场空间显著提升传统驾驶舱仅包括机械仪表盘、车载信息娱乐系统,而智能驾驶舱包括全液晶仪表盘、车载信息娱乐系统、HUD、语音交互、流媒体后视镜等主要部件单车价值量成倍增加,市场的扩容利好行业参与者

智能驾驶舱主要参与者包括汽车零部件巨头、电子企业和互联网企业。与外资整车厂共同成长起来的外资巨头零部件公司拥有深厚的技术沉淀且与整车厂关系密切,是智能驾驶舱嘚重要参与者具体包括伟世通、大陆、博世等。电子企业由于具备核心软件技术并通过产业链整合也在座舱电子市场占有一席之地,具体包括歌乐、阿尔派、先锋等互联网企业属于后来者,凭借其软件和大数据资源顺利切入座舱电子领域在推动人机互联方面有着得忝独厚的优势,具体包括百度、谷歌、阿里巴巴等

随着智能驾驶舱模块化、集成化发展,未来零部件巨头的优势或将逐渐凸显智能驾駛舱的模块化、集成化考验供应商的软硬一体化能力,目前外资零部件较电子企业、互联网公司更懂汽车与主机厂的关系更为密切,硬件基础更强且目前零部件巨头正大力投入的研发,认为未来零部件巨头或更具竞争优势

2.2.1. 车载信息娱乐系统,智能驾驶舱的核心

车载信息娱乐系统历史:车载信息娱乐系统由第一代的卡带、收音机发展至第四代的综合车载信息娱乐系统主要经历了三个方面的变化:屏幕從无到有,尺寸从小到大;与外界的连接方式日趋多样化;人机交互越来越智能第四代综合车载信息娱乐系统已经能实现三维导航、实時路况、网络电视、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、移动办公、无线通讯、基于在线的娱乐功能及TSP服务在内的一系列应用,集中体现了汽车智能化、电子化、互联化水平

车载信息娱乐系统产业链:车载信息娱乐系统主要由软件、硬件和服务组成,应用软件(内容服务)、操作系统的参与者大多为智能手机、电脑的应用软件服务商硬件的参与者则为汽车零部件公司,系统集成的参与者既包括整车厂也包括汽车零部件公司

车载信息娱乐系统上游主要由芯片、印刷电路板、显示屏模组、外观塑料件构成,中游汽车零部件供应商从上由采购え器件做硬件集成形成终端产品因此硬件层面的核心竞争力主要体现在终端整车厂的研发设计和制造工艺的可靠性,软件核心竞争力主偠在芯片的处理能力上目前Intel和高通是处理芯片领域的领导者,在车联网部分TSP平台在产业链占据核心位置,向前整合并监管服务内容姠后有2 种提供服务的方式—整车厂确定品牌(东风日产、比亚迪)与TSP(安吉星等)独立操作。

发展趋势:车载信息娱乐系统持续渗透扩容增值服务增加利润点。1)根据华一汽车科技车载信息娱乐系统2018年国内渗透率为60%,其余40%仍停留在CD/DCD阶段随着车载信息娱乐系统的进一步滲透,行业空间有望继续扩容2)包括内容服务、通信服务、TSP服务的车联网已成为发展主题,百度Carlife、阿里YunOS、腾讯MyCar等越来越多互联网企业进叺汽车将成下一个移动终端,随着用户量的提升增值服务的扩充,产业链利润空间有望进一步扩大

全球超千亿,行业空间进一步增長根据伟世通,2018年全球车载信息娱乐系统(含显示屏)市场空间为196亿美元折合约1300亿元。未来随着渗透率提升多屏化、大屏化及功能逐渐多样化,行业空间仍将进一步增长预计至2023年全球市场空间可达242亿美元,折合约1600亿元

市场参与者及竞争格局:外资引领,自主开拓

外资零部件巨头与电子企业引领全球市场。车载信息娱乐系统主要可分为零部件汽车和电子企业前者包括博世、德尔福、大陆、电装、主要优势在于凭借其他零部件业务与整车厂的联系更为密切,后者主要优势在于产业链整合能力目前全球车载信息娱乐系统的市场空間主要被二者占据。

从全球竞争格局来看根据公司年报,哈曼、爱信精机、歌乐、伟世通的车载信息娱乐系统营收分别为31.0、15.1、12.1、9.8亿美元对应196美元的市场空间,则市占率分别为15.8%、7.7%、6.2%、5.0%其余巨头的车载信息娱乐系统业务无细分营收数据。

合资和自主供应商瓜分国内空间從事前装车载信息娱乐系统业务的自主前三大供应商分别是华阳集团、航盛电子与德赛西威三家公司,由于航盛电子非上市公司无公开車载信息管理系统数据,2018年华阳集团、德赛西威的车载信息娱乐系统营收规模分别为24.7亿元、35亿元对应325亿市场空间市占率分别为7.6%、10.7%。此外伟世通、大陆、歌乐等外资企业在国内建有合资公司,以伟世通为首的部分合资公司深度绑定国内主机厂占据较大份额。

2.2.2. 汽车仪表盘逐步液晶化

汽车仪表随着集成和数字控制技术的高速发展已不再是一个提供转速、车速的简单原件它能展示更多重要信息,甚至发出警告为车主提供更多多样化的选择和个性化的驾驶体验。

全液晶仪表盘是未来发展趋势汽车仪表盘的发展大致经历了3个阶段,早期常规儀表包含了车速里程表、转速表、机油压力表、水位表、燃油表、充电表等指示灯数量常常多达几十个。而后是电气式仪表盘这类仪表盘更多更及时地反馈行驶信息,并在显示技术上不断迭代从真空荧光显示屏(VFD),发展到采用液晶显示器(LCD)再到小尺寸薄膜晶体管顯示器(TFT)视觉可视化不断改进,用户感知明显提升全液晶汽车仪表是一种网络化、智能化的仪表,它用屏幕取代了指针、数字等现囿仪表盘上最具代表性的部分它不仅能显示车辆的基本信息,还能显示导航地图、多媒体等功能甚至涡轮压力、油门开度、刹车力度等信息,更容易同网络、外设及其他应用相连接全液晶仪表盘是目前为止最先进的汽车仪表,也是未来的发展方向与趋势

仪表盘作为法规件,在软硬件上的要求更高2019年2月2日发布了由仪表分标委组织制定的汽车行业标准《汽车用液晶仪表》征求意见稿,对外观硬件、显礻、性能等方面做出明确要求以规范仪表盘市场,尤其是正在发展中的全液晶仪表盘市场

目前全液晶仪表盘的渗透率较低,2018年约在9%左祐主要集中在豪华车和新能源汽车中,随着全液晶仪表盘在传统车市场不断向低端车型渗透及新能源乘用车销量放量预计全液晶仪表盤渗透率有望不断提升。

2018年市场规模80亿美元2020年有望达97亿美元。根据伟世通2018年仪表盘市场规模约为80亿美元,随着全液晶仪表的普及渗透率有望持续提升带动销量增长,全液晶仪表盘向低端车型渗透将促使其价格下探综合来看年市场规模CAGR约为9.5%,至2020年市场规模为97亿美元臸2023年市场规模可达126亿美元。

外资五巨头瓜分80%全球市场份额和中控平台相比,汽车仪表的竞争格局较为集中前5大供应商占据市场80%左右的份额,其中德国大陆、爱信精机、日本电装、美国伟世通、德国博世市占率分别为25%、17%、15%、15%及8%此外汽车仪表盘市场江森自控、矢崎总业、馬瑞利等公司亦有涉足。

国内液晶仪表盘供应商以德赛西威等公司为代表目前在前装市场主要配套自主品牌,少数企业有部分出口与Φ控屏、HUD等产品类似,新兴市场新能源乘用车的发展带动自主供应商液晶仪表盘产品放量大陆、伟世通等合资品牌在国内传统车市场占據主要份额。

Display的缩写是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器以降低驾驶员低头查看仪表的频率,避免注意力中断以及丧失对状态意識的掌握在大尺寸中控屏尺寸备受追捧的当下,车载显示产生了分散驾驶员注意力的安全隐患车载HUD应运而生,最早出现在80年代末 随即2001年、2004年通用、宝马分别推出彩色HUD,随着技术逐渐成熟HUD目前已普遍运用在豪华车上,部分日常家用汽车亦有装载

2018年渗透率约为6.7%,市场涳间约为60亿元根据伟世通,2018年全球HUD出货量约为500万套考虑到2018年全球乘用车销量约7400万,则当前HUD在全球乘用车市场渗透率约为6.7%由于单套均價在180美元左右(折合人民币约1200元,则2018年市场规模约为9亿美元(折合人民币约60亿元)随着后续渗透率的提升,预计至2022年市场规模可达20亿美え较当前至少番一倍。

外资巨头超前布局国内供应商处创业阶段。HUD是智能座舱后端落地环节当前渗透率还较低,但发展潜力较大愛信精机、德国大陆、日本电装、美国伟世通、德国博世等企业早有布局,并几乎瓜分全球市场份额其中市占率分别为55%、18%、16%、3%与3%。此外現代摩比斯等巨头也收到了中国整车厂的HUD订单预计中控屏、液晶仪表盘等主要玩家都将纷纷涌入该市场,未来竞争激烈程度将加剧

国內HUD创业潮始于2013年左右,目前主要参与者有华阳集团、江苏泽景、未来(北京)黑科技、京龙瑞新、衍视科技、点石创新、乐驾科技、晶途科技等根据高工智能汽车,2019年到2020年即将上市国产自主品牌车型中吉利、广汽、长安、长城等自主品牌将在十几万左右价位的车型上配置HUD,预计自主供应商HUD业务或将迎来高速发展契机

2.2.4. 流媒体中央后视镜尚处起步阶段

流媒体,即流式媒体指媒体提供商在网络上传输媒体嘚同一时间,用户一边不断地接收并观看或收听被传输的媒体有别于传统后视镜,流媒体后视镜以屏代镜通过摄像头把汽车后方影像投射到显示屏上,以数字格式播放的后视镜产品

后视镜的发展历史。早期后视镜简单粗暴以塑料壳包括镜片,为避免后视镜光线刺眼疊加了防炫目功能后来还加入了电子罗盘、海拔、车辆爬坡角度指示,再至2015年前后出现流媒体中央后视镜,以一个高清防水的外置后視摄像头对后方的情况进行拍摄并反馈到后视镜上在CES2018展上,流媒体后视镜鼻祖Gentex展出的流媒体中央后视镜甚至采用了瞳孔识别技术利用后視镜上方红外摄像头来识驾驶员瞳孔以识别是否车主本人在驾驶并调取车内信息同时还研发出了疲劳检测技术,后视镜的智能化正处高速发展阶段

流媒体后视镜相较传统后视镜的优势之处:1)摄像头安置在车后,拍摄范围不受车厢影响解决了后排、后窗、C柱视线遮挡;2)通过广角镜头增大后视视野三倍以上,原生视角不变形;3)消除光线强烈变幻场景时的眩目;4)夜晚后视效果极佳天气不好时仍可提供良好视野。

流媒体中央后视镜尚处起步阶段渗透率很低。2015年凯迪拉克CT6率先搭载由Gentex供应的流媒体中央后视镜使车内流媒体中央后视鏡变为现实,随后流媒体中央后视镜开始出现在宝马I8Mirrorless、迈凯伦675LT JVCKENWOOD概念车上再到2017年长城WEY VV7 成为自主品牌首家使用流媒体中央后视镜,受制于行業缺乏标准与相关的监管机制驾驶员视野适应性有待培育,光线复杂环境系的防眩目仍有待优化因而流媒体中央后视镜的车型前装渗透率相对有限。

成立于1974年的Gentex是全球汽车自动调光后视镜的龙头企业亦是流媒体中央后视镜的鼻祖,目前在流媒体后视镜业务方面与Gentex建立匼作的汽车品牌包括丰田、斯巴鲁、日产、凯迪拉克和捷豹路虎目前国内车型前装搭载的流媒体中央后视镜以进口为主,国产厂商主要集中在后装市场主流品牌30余个,这些品牌主打智能性产品竞争力较强的包括凌度、捷渡、任我游、天之眼、凯立德、卡仕达、科维、卓派、360、小蚁等。

3. 7层深度解析——总览汽车电子投资框架

3.1. 网络层——看智能网联化趋势进

以特斯拉为例看智能汽车的进化方向。从2012年首款车型Model S横空出世以来特斯拉一直是汽车人心中“科技感”最强的车厂之一,其标志性的自动驾驶系统“Autopilot”是全球商业化自动驾驶技术的標杆、中控大屏车机以及OTA(在线更新)的设计带来的出众的网联化体验也成为众多车厂效仿的标准我们以特斯拉为例,解读“未来”汽車的智能化新方向

智能化创新方向——自动驾驶。特斯拉在 2015 年 10 月通过软件更新的方式引入了自动驾驶主要包含两个功能:主动巡航定速(TACC)和自动巡航(Autosteer)。前一个模式会让车辆在驾驶员设定的速度下自动行驶当检测到前方车辆时,它还会自动减速保持合适的距离;後面的模式则使用摄像头、激光雷达探测路标和前方车辆使特斯拉能够自动行驶在道路中间。尽管产业界对于特斯拉在媒体上的过度宣傳自动驾驶的能力还存在不少质疑但不可否认的是,通过引入自动驾驶系统确实显著提高了汽车的安全性。根据美国交通安全局的汾析, 2014 年到 2016 年所有装备了自动驾驶功能的特斯拉 Model S 和 Model X 发现,安装自动驾驶后造成弹出安全气囊的车祸的平均数量,已经从每 100 万英里 1.3 起降低到每 100 万英里 0.8 起。车祸发生率降低了近 40%

智能化创新方向——人机交互界面升级(HMI)。特斯拉是最早开创中控大屏幕的厂家引领了大屏幕设计的风格。Model S是第一款采用17寸的大屏幕的车型取代了传统的物理按键,一经推出可谓是让人眼前一亮相对于传统汽车的按钮式交互,中控大屏幕触摸式的人机交互设计让汽车整体的科技感直线上升在特斯拉之后,我们也观察到越多越多的车厂开始引入语音控制、掱势识别和触摸屏等新的人机交互技术增强用户的驾驶乐趣或驾驶过程中的操作体验,提升用户体验

网联化创新方向——OTA技术让汽车具备持续迭代进化的能力。特斯拉的远程OTA技术让汽车终端可以持续保持进化如果一个设备没有自身升级迭代的能力,我们不认为它是真囸意义上的智能设备而目前绝大部分的汽车不具备售后自动更新的能力。特斯拉是目前为止唯一可以实现整车OTA(Over-the-Air Technolog远程升级技术)的车廠。通过OTA联网特斯拉可以让每台车在生命周期内都像智能手机一样可以完成系统更新、增加新功能和提升性能。值得注意的是特斯拉嘚OTA技术不仅局限于Infotainment(娱乐系统)的软件更新,更是可以直接实现安全及车辆操控上的更新比如Autopilot系统版本更新、刹车性能提升等。我们认為“未来”汽车的一大重要趋势即“软件定义”汽车,通过软件的迭代更新保持持续进化能力,将成为“未来”汽车的标配

特斯拉嘚鲶鱼效应下,传统车企正在加速拥抱智能网联的产业大趋势特斯拉在消费市场的强劲表现让传统车企看到了未来发展的方向。智能网聯时代为了不被淘汰,汽车企业们都在竭力将产品智能化、网联化几乎所有传统车企都把车联网作为主要的方向——这被认为是比新能源更大的风口。另一方面以蔚来汽车、小鹏汽车等为代表的造车新势力更是把“智能联网”视作是拉开与传统车企差距的核心优势。茬新旧两股力量同时推动下智能汽车产业正在迎来最好的时代。根据艾媒咨询以及赛迪顾问的预测国内互联网汽车以及ADAS产品的前装渗透率在未来有望持续走高。

3.2. 通信层——车联网技术路线明确产业链成熟,5G赋能值得期待

车联网自2010年被首次提出(中国物联网大会)发展近10年,终极目标是实现无人驾驶和智慧交通手段是车载驾驶辅助系统(ADAS:激光雷达、毫米波雷达、摄像头视觉识别、超声波等)与通信技术的结合,即单车智能和网联化其中,网联化就是通信中强调的V2X(Vehicle To Everything)即车内、车与车、车与人、车与道路、车与网络的互连。

从通信技术的视角出发针对V2X的特殊场景,新型的通信技术需要被提出原因在于:(1)在车用场景下,车与车之间的相对移动速度高达500公裏/小时遮挡和信道环境更复杂,从而带来更显著的多普勒频率扩展和信道快速时变的问题;(2)在车辆行驶过程中为了提高驾驶安全性,车辆间的直连通信对高可靠、低延时提出更高要求

目前国际主流的V2X技术有专用短距离通信技术(DSRC)和蜂窝通信技术(C-V2X)两种。其中DSRC 由IEEE制定,是美国政策大力提倡的通信技术;C-V2X由3GPP制定基于蜂窝网通信技术演进形成。从技术成熟度以及商用节奏的角度看在5G大带宽和低延时赋能的背景下,C-V2X发展前景更为广阔

C-V2X标准制定稳步推进,商用规划逐步明确3GPP于2017年正式发布LTE-V2X R14标准,于2018年6月正式完成支持LTE-V2X增强(LTE-eV2X)R15标准同时宣布启动研究支持5G-V2X的R16标准。根据C-V2X的发展进度5GAA预期C-V2X商用部署在2020年,目前整个C-V2X产业链例如芯片厂商、模组厂商、车厂等都对C-V2X产品商鼡部署进行了规划相关的路标计划已输入到5GAA组织中。

广义来看按照使用的通信技术的不同,车联网主要经历了2G/3G/4G蜂窝无线网和C-V2X两大阶段当前,车联网已经进入C-V2X发展阶段;狭义来看在C-V2X阶段,按照基础无线网络的不同又可具体划分为基于4G的LTE-V/V2X和基于5G的NR-V2X:

(1)第一阶段:2G/3G/4G蜂窩无线网,该阶段主要表现为车载信息服务即车企在汽车内配备嵌有通信模块的车载终端,使车辆具备最基本的通信能力由于车企在荿本控制和汽车功能配备上掌握一定话语权,是该阶段的主导力量

(2)第二阶段:C-V2X,该阶段标志着汽车开始进入智能网联时代即配合單车智能,自动驾驶和智慧交通的功能可以实现

  • 基于LTE-V/V2X的智能网联阶段(车路网云协同)。应用场景主要包括交通安全(紧急制动预警、異常车辆提醒、交叉路口碰撞预警、道路危险状况提示、弱势交通参与者预警等)和交通效率(基于信号灯的车速引导、绿波带、前方拥堵提醒、紧急车辆信号灯优先权等)两大方面

  • 基于5G的智慧出行阶段。5G网络可以通过网络切片等创新技术提供低至1ms端到端时延和高至10Gbps峰徝速率,实现自动驾驶5G车联网的主要应用场景包括远程遥控驾驶(Tele-Operated Driving,TOD)、高密度车辆编队行驶以及快速协同变道辅助等其中,TOD是指借助5G高性能网络的远程驾驶控制系统通过车内摄像头和传感器将车辆场景传输到操控室,驾驶员远程操控汽车2017年6月,中国移动、上汽集團和华为在上海共同完成中国首个5G远程驾驶演示

对于5G-V2X的部署是,计划2019年开始进行Uu技术试验验证5G网络对于eV2X部分典型业务场景的支持能力(主要以大带宽场景为主),制定低时延、高可靠的技术标准;2021年开始进行低时延、高可靠应用场景的技术试验针对自动驾驶等典型应鼡验证网络性能。因此预计5G-V2X规模商用的时间在在2021年以后。

3.2.2. 通信产业链:云、管、端三层架构运营商、设备商、整车厂多方参与

从通信網络架构的角度看,车联网主要包括云---管---端三个层次云端有中心系统,管侧是通信网络端侧为车载单元OBU和路侧单元RSU。《中国车联网产業发展研究》白皮书预测到2020年,全球车联网V2X的市场规模将突破6140亿元其中中国市场将达到2000亿元。

端:整车厂主导前装市场运营商和TSP引領后装需求

要实现汽车的网联化,就必须在车内装配内嵌通信模组的终端(OBUOn Board Unit),按照在汽车出厂前还是出厂后配置可划分为前装和后裝两种类型,而满足移动通信(C-V2X)和卫星通信(GPS和北斗等)标准的通信模组是汽车终端产业链上游的关键组成此外,实现信号发射和接收的路侧单元(RSURoad Side Unit)、以及进行信息采集的路侧服务单元(RSS,Road Side

汽车终端的前装设备俗称T-Box(Telematics BOX)即车载微软系统,它依托无线通信、卫星通信(GPS/北斗)和 CAN 总线集成等技术向车主提供道路交通信息、导航信息、远距离车辆诊断、车联网远程控制以及互联网服务等,可以和后台系统/手机APP通信实现手机APP的车辆信息显示与控制。由于在汽车出厂前安装整车厂是T-BOX行业渗透率的主要力量。

目前国内T-BOX供应商主要有华为、高新兴(中兴物联)、东软、路畅科技和德赛西威等国外主要有Bosch、Harman以及Denso等。随着国内T-BOX的技术的不断成熟国产车载T-BOX产品的质量、性能吔将逐渐提升,目前已经占据国内大部分市场份额未来有望在国产替代的趋势下打入国际市场。

汽车终端的后端设备以OBD(On-Board Diagnosis车载自诊断系統)为代表用来监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态。面向保险行业的UBI(Usage Based Insurance基于使用的保险)也开始广泛运用。运营商囷TSP(Telematics Service Provider)服务商是后装市场的主要需求方运营商通过“终端+流量”打包销售的方式收取服务费,未来OBD等产品有望在运营商转型盈利模式的驅动下迎来更大发展

国外OBD市场在商业模式、技术成熟度和产业竞争环境方面都要优于国内。由于技术和客户门槛相对较低我国OBD市场参與者众多。我们认为一方面,布局海外市场的OBD服务商有望获得更高的产品毛利另一方面,随着国内市场以运营商和汽车保险服务商为主导的盈利模式的不断升级行业成熟度有望对标海外,实现集中度的提升

总体来看,前装市场空间略高于后装市场但是相差不大。根据IHS的统计2018年国内前装终端销售量约为500万台,后装销售量也在450万台以上从产业链成熟度和竞争格局的角度看,我们看好前装市场在政筞和需求双重驱动下的发展空间根据工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,自2017年1月1日起对新生产的全部新能源汽车安装車载控制单元对于已销售的新能源汽车产品,整车企业要按照国家标准要求免费提供车载终端、通讯协议等相关监测系统的升级改造服務随着车联网的逐步渗透,以及新能源汽车企业对车辆电池和整车状态信息的实时需求佐思产研数据指出,预计全球T-box市场在2020年将达到15億美元的市场规模年复合增长率约50%,产业前景十分良好

通信模组是车载终端上游的关键组成,成本占比20~30%左右我们认为,车规级通信模组虽然在价值量上远低于终端但是掌握一体化制造能力的公司在产品稳定性和量产能力上具有相对优势。在下游汽车销量承压车载終端市场集中度提升的背景下,具备模组、终端全产业链生产能力的公司有望在国内红海市场占据较高的份额

即适用于汽车通信的通信网络。由于频段资源稀缺在我国,由工信部无委会统一划分频段2018年10月18~21日,“世界智能网联汽车大会”在北京举办在10月21日的大会闭幕式上,工业和信息化部发布了《车联网(智能网联汽车)直连通信使用MHz频段的管理规定》规划了MHz频段共20MHz的专用频率,用于LTE-V2X车联网直连通信技术

目前,欧美日韩均已在5900MHz附近为V2X划分频谱资源我国工信部确定在MHz频段发展车联网,有利于V2X全球产业链的合作协同同时规划的頻段达到20MHz,远高于欧美日韩体现了我国大力发展车联网产业的决心。

云:车联网的中心系统掌握核心价值

即云端中心系统。目前铨球互联网厂商和设备商巨头均广泛参与该领域。国内方面早在2014年,百度、阿里、腾讯就开始布局车联网产业目前都已有了自己的产品。百度有DuerOS系统和Apollo计划阿里有AliOS系统和斑马智行,腾讯有AI in car

车联网软件服务产品类型大致分为四类:车机手机互联解决方案、基于 Linux 的操作系统、车联网平台基础设施和车载操作系统。

  • 基于Linux 的操作系统:包括腾讯车机 ROM、小度 OS和阿里旗下的斑马系统

  • 车联网平台基础设施:各大設备商推出的车载服务平台,例如华为发布的OceanConnect车联网平台;

  • 车载操作系统:前车载操作系统主要以黑莓 QNX 为主Linux、Windows次之。

3.2.3. 5G与车联网:MEC边缘计算实现低延时自动驾驶指日可待

5G具有三大应用场景eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(海量物联网连接)和URLLC(低延时高可靠通信)。其中低延时高可靠应用场景的典型业务模式就是车联网。由于5G很好地解决了4G延迟高的问题将响应时间从50毫秒减少到1-3毫秒,使反应速度提高了整整50倍5G网络成熟商用后,车联网等实现跨越式发展

为实现低延时的功能,5G在无线和传输层传输网架构和BBU基带处理单元两大方面呈现显著的玳际升级。(1)传输网架构扁平化4G时代传输网架构为金字塔式,由于光传输设备和光纤光缆均会造成时延5G时代核心网下沉,建立更多嘚传输节点和边缘数据中心实现网络结构扁平化成为必然选择。(2)BBU拆分成CU/DU两级架构其中CU负责处理非实时协议和服务,DU负责处理实时垺务

5G时代的MEC技术通过在网络边缘处部署平台化的网络节点,为用户提供低时延、高带宽的网络环境以及高算力、大存储、个性化的服务能力面向车联网的应用场景,一方面相比传统Uu模式通信连接中心云的服务模式,将V2X服务器部署在MEC上能够在降低网络及中心云端负载压仂的同时以更低的时延提供闯红灯预警、行人碰撞预警、基于信号灯的车速引导等场景功能;

另一方面,利用MEC可实现V2I2V通信在提供更可靠的网络传输同时确保满足低延时要求,实现前向碰撞预警、交叉路口碰撞预警等场景功能此外,基于MEC的网络环境具备强力的计算、存儲、传输资源配合路侧智能设备,具有对大量交通要素进行快速、准确的组织协调能力可以进一步扩展可支持的应用场景,如车辆感知共享、十字路口的路况识别与综合分析、高精度地图的实时分发大规模车辆协同调度。

在2019年3月初刚刚结束的MWC 2019世界移动通信大会上中國移动和中国联通均重磅发布边缘计算MEC行动方案、业务平台和相关白皮书。我们认为运营商具有极大的动力推进MEC(1)5G时代会有大量数据產生,预计超过50%的数据需要在网络边缘侧分析、处理和储存(2)5G时代高带宽低时延的新业务处理需要发生在网络边缘。(3)运营商在5G时玳推崇网络控制面和业务面分离的架构从而改变在4G时代只做管道不做业务的经营模式。

产业链方面除运营商外,通信设备商、服务器公司、芯片公司、软件服务公司以及内容提供商等都将参与到边缘数据中心的建设中来在MWC 2019上,浪潮信息和中兴通讯等均已发布成熟的边緣计算服务器产品

3.3. 运算层——看自动驾驶时代车载计算平台之演进

3.3.1. 自动驾驶时代,车载计算平台成为刚需

自动驾驶就是“四个轮子上的數据中心”车载计算平台成为刚需。随着汽车自动驾驶程度的提高汽车自身所产生的数据将越来越庞大。根据英特尔CEO测算假设一辆洎动驾驶汽车配置了GPS、摄像头、雷达和激光雷达等传感器,则上述一辆自动驾驶汽车每天将产生约4000GB待处理的传感器数据不夸张的讲,自動驾驶就是“四个轮子上的数据中心”而如何使自动驾驶汽车能够实时处理如此海量的数据,并在提炼出的信息的基础上得出合乎逻輯且形成安全驾驶行为的决策,需要强大的计算能力做支持考虑到自动驾驶对延迟要求很高,传统的云计算面临着延迟明显、连接不稳萣等问题这意味着一个强大的车载计算平台(芯片)成为了刚需。事实上如果我们打开现阶段展示的自动驾驶测试汽车的后备箱,会奣显发现其与传统汽车的不同之处都会装载一个“计算平台”,用于处理传感器输入的信号数据并输出决策及控制信号

高等级自动驾駛的本质是AI计算问题,车载计算平台的计算力需求至少在20T以上从最终实现功能来看,计算平台在自动驾驶中主要负责解决两个主要的问題1)处理输入的信号(雷达、激光雷达、摄像头等);2)做出决策判断、给出控制信号:该加速还是刹车?该左转还是右转英伟达CEO黄仁勋的观点是“自动驾驶本质是AI计算问题,需求的计算力取决于希望实现的功能”,其认为自动驾驶汽车需要对周边的环境进行判断之後还作出决策到底要采取什么样的行动,其本质上是一个AI计算的问题车端必须配备一台AI 超级处理器,然后基于AI 算法能够进行认知、推悝以及驾驶根据国内领先的自动驾驶芯片设计初创公司地平线的观点,要实现L3级的自动驾驶起码需要20个teraflops(每秒万亿次浮点运算)以上的嘚计算力级别而在L4级、L5级,计算力的要求则将继续以数量级形式上升

自动驾驶计算平台演进方向——芯片+算法协同设计。目前运用于洎动驾驶的芯片架构主要有4种:CPU、GPU、FPGA(现场可编程门阵列)和ASIC(专用集成电路)从单位功耗、应用性能、性价比、成本等多维度分析,峩们相对更看好ASIC的发展情景参考我们之前发布的行业报告《芯际争霸—人工智能芯片研发攻略》的观点,未来芯片有望迎来全新的设计模式——应用场景决定算法算法定义芯片。如果说过去是算法根据芯片进行优化设计的时代(通用CPU+算法),现在则是算法和芯片协同設计的时代(专用芯片ASIC+算法)这一定程度上称得上是“AI时代的新摩尔定律”。具体而言自动驾驶核心计算平台的研发路径将是根据应鼡场景需求,设计算法模型在大数据情况下做充分验证,待模型成熟以后再开发一个芯片架构去实现,该芯片并不是通用的处理器洏是针对应用场景跟算法是结合在一起的人工智能算法芯片。根据业界预估相比于通用的设计思路,算法定义的芯片将能至少有三个数量级的效率提升

3.3.2. 自动驾驶显著拉动存储产品需求

自动驾驶将显著拉动存储产品的需求。作为不可缺少的大数据处理环节存储产品同样受益于自动驾驶时代激增的数据量带来的相关需求。根据美光科技嵌入式产品事业部市场副总裁Kris Baxter的观点自动驾驶对于存储需求主要体现茬以下几大方面,一是传感器端对信息进行存储和传输便于车辆最终做出决定控制,这个过程对于存储和内存产品需求都有大幅度上升;二是车内驾驶体验要求有更快的存储和写入速度例如未来语音识别、手势识别、驾驶员监控等功能提升;三是车内数据仪表盘未来对於存储产生很高要求,分辨率可能会涨到4K

自动驾驶对已有的存储解决方案提出全新的技术要求。根据美光预测随着自动驾驶从L1升级到L5,其对已有的存储解决方案提出全新的技术要求包括存储带库、写入速率、容量和性能等维度都会提出越来越高的要求。

自动驾驶L1-L5不同階段对于内存和存储产品需求量不同随着自动驾驶从L1升级到L5,其对存储器的需求也在增加自动驾驶L5级别实现传感器融合和车辆控制两夶功能,需要不少于10个摄像头、10个雷达、4个激光雷达以及12个超声传感器共同作用因此每一辆智能汽车不论是对DRAM还是NAND Flash、NOR

3.4. 传感层——自动驾駛升级之路,也是传感层硬件量价齐升之路

汽车自动驾驶离不开多种传感器ADAS,即高级驾驶辅助系统是利用安装在汽车上的各种传感器,在汽车行驶过程中随时感应周围的环境收集数据,进行静动态物体辨识、侦测与追踪并进行系统的运算和分析,从而与先让驾驶者察觉到可能发生的危险有效增加汽车驾驶的安全性。

ADAS由多项配置协调系统构成通常包括自适应巡航系统ACC,车道偏移报警系统LDW车道保歭系统LKA,前撞预警系统FCW自动紧急制动AEB,夜视系统NVS盲点探测系统BSD,全景泊车系统SVC等在汽车自动驾驶的技术演进过程中,ADAS扮演了未来汽車实现自动驾驶的先导性技术起到承上启下的重要作用。

自动驾驶技术发展循序渐进完全自动驾驶形态不需要方向盘。汽车工程师协會(SAE)的J3016国际标准针对汽车制造商、供应商、政策制造机构划分了六个自动驾驶级别用以区分系统的先进程度。第3级和第4级之间出现了关键轉变驾驶员将监控驾驶环境的责任移交给系统。

3.4.1. 摄像头产业链成熟车均配置数量增加带动市场需求增长

摄像头能够在有光情况下采集周围环境信息,通过图像识别技术使得汽车能够自主判断人、车、物等关键信息。Yole预计到2024年平均每台汽车拥有3颗摄像头。汽车摄像头結构智能手机类似均包含CMOS图像传感器、镜头、马达、柔性电路板等主要器件,产业链相对趋同Yole预计全球摄像头模组产业链市场空间有朢在2024年达到450亿美金,其中汽车摄像头市场超过50亿美金

重点关注国内光学厂商舜宇光学科技,2018年已经实现车载镜头出货4000万件重点关注已經布局汽车电子业务的欧菲科技,2018年收购富士天津车载镜头工厂以及富士集团手机及汽车镜头相关专利1040项,丰富了公司在手机镜头方面嘚专利布局也为智能汽车的发展铺路。重点关注韦尔股份拟收购全球第三大CMOS图像传感器厂商豪威科技。

3.4.2. 毫米波雷达市场复合增速25%逐步向77GHz统一

汽车雷达系统可分为三个子类别:短程(SRR),中程(MRR)和远程(LRR)每种都有不同的应用,远程(超过100米)通常用于前向碰撞避免而短程和中程(100米以内)用于盲点检测、停车辅助系统、预碰撞警报、车道偏离警告或停停走走应急系统。

目前24-29 GHz频段用于大多数短距离雷达,然而由于此频率范围的功率输出存在许多规定限制,将来可能被完全淘汰而77 GHz雷达具有更广的距离覆盖范围(得益于其“全功率”模式)和更大的可用带宽,从而将距离分辨率和精度提高了20倍同时由于频率更高,因此具备相比于24GHz更小的外形尺寸和更高的速度汾辨率市场空间看,在自动驾驶技术的推动下Yole预计到2022年汽车毫米波雷达模块的市场空间将达到75亿美元,6年CAGR将达到25%

汽车雷达本质上昰一套毫米波收发系统,硬件结构拆开来看主要包括毫米波射频收发芯片、高频PCB、毫米波天线阵列、MCU等核心部件。与此同时多波束扫描、短中长多范围覆盖、3D检测等能力要求给汽车雷达的架构设计带来了新的挑战,芯片制造商通过不断增加通道数量以满足多种现实需求

基于成熟的130nm SiGe平台的汽车77 GHz雷达芯片,恩智浦和英飞凌是全球最大的供应商由于德州仪器公司(TI)在过去十年中开发了RFCMOS技术,该平台正在迅速成为现实德州仪器和ADI也在提供基于先进CMOS平台(低至28nm)的芯片产品。

从产业链受益程度上看毫米波射频芯片需求将迎来量价齐升,偅点关注国内有机会参与毫米波芯片生产制造的潜在受益标的三安光电重点关注具备高频PCB加工制造能力的深南电路、景旺电子、沪电股份。

3.4.3. 激光雷达:技术升级与成本下降并行市场空间尤为广阔

2016年之前,光达(LiDAR激光雷达)主要用于高分辨率3D地图和测绘,自从谷歌的自動驾驶汽车项目出现以后光达成为人们关注的焦点,逐步被视为自动驾驶领域的“圣杯”

LiDAR的工作原理是TOF飞行时间法,通过计算发射光脈冲和接收光脉冲的时差计算外部环境和物体距离LiDAR在自动驾驶方面具有天然优势,适用于多种环境条件探测范围从10厘米到100米不等,记錄速度比普通摄像机视频快30倍还能提供非常精细的测绘图像,其主要缺点是目前的成本偏高

在过去两年中,已有超过8亿美元投资于LiDAR初創公司例如,Blackmore成立于2016年从宝马和丰田获得了1800万美元的投资。成立于2012年的Quanergy在2017年获得1.8亿美元投资虽然LiDAR目前技术的不够完善和成熟,但是初创企业、工业企业、Tier 1厂商和汽车厂商都纷纷投资于不同的LiDAR公司谁也不想错过下一个百亿美金市场。Yole测算2017年光达单价为5000美元预计到2022年咣达单价下降到3500美元,到2027年下降到500美元拉动市场广泛应用,市场空间将突破110亿美元

在技术方面,大多数现有产品使用波长在830-940nm之间的激咣束进行机械扫描MEMS扫描仪有望成为汽车LiDAR的下一代发展方向,体积更小更便宜。Quanergy公司提出了一种源于光纤通信技术的光学相控阵方案荿本低、体积小、安全性高。除此之外Continental和Xenomatix提出了闪光光达(Flash LiDAR),整个场景同时被照亮而没有移动部件

光达处于起步期,虽然技术路线繁杂但最终目标在于降成本。谷歌旗下公司Waymo在2019年3月宣布向其他公司出售其用在自动驾驶汽车上的定制激光雷达传感器Honeycomb产品Honeycomb包括短程、Φ程、远程三个激光雷达传感器,垂直视野达90度水平视野达360度。Waymo开放销售激光雷达有助于实现产业规模效应,预期将加快降低光达的岼均价格

从产业链受益公司角度,重点关注具备激光光源能力的大族激光、锐科激光;光学滤光片水晶光电;通过外延并购预计可以切叺整车组件供应的欧菲科技、立讯精密等

3.5. 芯片层——汽车半导体,下一个蓝海市场

随着汽车电子进一步向电子化、智能化发展汽车电孓技术要求越来越高。未来处理器、计算能力将成为评价汽车性能的重要指标尤其是自动驾驶、车联网的发展将使车用芯片成为未来汽車电子产业的核心。未来汽车半导体市场将为各大厂商提供一个高速成长的蓝海市场根据IC Insights数据指出,汽车是复合增速最快的应用领域

目前,汽车半导体市场呈现国外巨头垄断的行业格局车用半导体大致可分为传感器、MCU、ASIC、模拟芯片与功率器件等。根据IHS以及SA统计数据2017姩汽车半导体行业CR 10达66.7%,相比于2014年集中度进一步提升属于低集中寡占性市场。

随着汽车半导体市场未来前景逐渐明确未来IC市场驱动核心哋位逐步确定,各大半导体厂商纷纷投入巨资加码汽车半导体市场产业并购呈现加速态势。传统汽车半导体厂商持续发力希望能够扩夶原有竞争优势。2015年3月2日恩智浦(NXP Semiconductors)宣布收购竞争对手飞思卡尔(Freescale),合并后的公司将成为汽车半导体解决方案和通用微控制器(MCU)市場的绝对领导者随着智能汽车对于计算和数据处理能力需求快速增加,传统消费产品半导体厂商开始加速汽车半导体布局英特尔、三煋芯片巨头纷纷通过产业并购快速切入相关市场,抢占市场入口

3.5.1. 制造/封测看国内产业链机遇

汽车半导体Fab代工趋势加速,国内代工厂迎发展机遇:半导体行业的发展模式不断调整最初以IDM为主,上个世纪90年代开始兴起fabless、设计业紧接着foundry代工业跟随而行。进入新世纪后开始Fab-Lite(轻晶圆厂)模式全球最大的Foundry公司台积电利润率水平赶超多数Fabless公司,由此我们可以看出未来代工厂不再是最初的附属者定位,尤其是进入14nm/7nm先進制程后投资金额巨大,许多IDM公司进入“晶圆厂轻量化”或者无晶圆模式创新驱动了汽车内的芯片数量不断增加,IDM模式快速迈向FAB模式中芯国际在2016年收购意大利集成电路晶圆代工厂70%股份,凭借此项收购正式进驻全球汽车电子市场2018年5月,华虹宏力正式通过IATF 16949汽车质量管理體系认证作为全球提供沟槽型场截止型(Trench FS, Field Stop)IGBT量产技术的8英寸代工厂,将积极开拓汽车电子市场英飞凌最新公告指出,预计未来前道外包比例由22%提升至30%后道外包比例由23%提升至32%。

“新势力”切入国内封装企业逐渐获份额:在FAB之外,还有封装根据Yole最新报告,安靠和日月咣目前占到80%的份额但是也会有一些新势力会进入。长电科技收购星科金朋后2017年在汽车封装领域占比大约为5%,太极实业苏州工厂主要以歐洲的客户为主一直做车规级封装产品。根据我们产业链调研通富微电在汽车电子业务的规模相对较大,率先切入新能源汽车行业领先客户未来将依据公司的先发优势进一步拓展汽车电子产品。同时华天科技也有规划上车规封装产线。预计随着FAB厂和封装厂的国产化支持国内发展汽车半导体将有一定的产业基础。

3.5.2. 车载功率器件发展迅速逐渐实现进口替代

汽车电子Tier2半导体供应商对于技术要求较高,荇业壁垒较高市场集中度较高。目前国内厂商在汽车半导体领域还处于落后地位但是在车载功率半导体发展迅速,有望实现国产替代

根据strategic analysis数据,随着汽车电动化程度的提升汽车半导体ASP 预计由475美金提升至750美金。轻混电动车半导体价值量为475美金插电混合电动车半导体價值量为740美金,纯电动汽车半导体价值量为750美金(取消ICE功率器件价值量有75美金提升至455美金)。单辆汽车的功率转换系统主要有:(1)车載充电机(charger on board)(2)DC/AC系统,给汽车空调系统、车灯系统供电(3)DC/DC 转换器(300v 到 14v 的转换),给车载小功率电子设备供电(4)DC/DC converter(300v 转换为 650v),(5)DC/AC逆变器给汽车马达电机供电。(6)汽车发电机

新能源汽车市场崛起成IGBT行业较强催化剂。根据国家发改委印发的《电动汽车充电基礎设施发展指南()》到 2020 年国内充换电站数量将达到 1.2 万个,分散式充电桩超过 480万个预计至2020年中国新能源汽车数量规模达到 500 万辆。根据峩们产业链调研IGBT模块占到新能源汽车动力电控系统成本的30%,整流模块占到直流充电桩成本的20%预计新能源汽车及充电桩市场崛起,可带動IGBT及整流模块的市场需求

国内厂商国产替代机会逐步显现。在国内新能源产业发展的驱动下相关功率半导体厂商纷纷投入研发。目前茬车载功率二极管方面云意电气具有相当竞争力;IGBT方面,华微电子、中车时代电气比亚迪等厂商也具有一定的实力。

3.6. 能源层 ——动力電池组为核心部件

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)综合车辆的動力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车现阶段关注的重点是锂电动力汽车。

优点:输出稳萣扭矩、转速的范围远大于内燃机;结构简单无需变速箱等复杂部件;可通过电控系统实现对汽车的精确控制。

缺点:电池组的能量-重量比远低于汽油、柴油满电行驶距离较短;充电速度慢、充电桩未完全普及。

动力电池组是新能源汽车成本最高的部件占整车成本的40%。动力电池组主要由电池包(PACK)和电池管理系统(BMS)组成

电池包组有不同的封装方式,除了要满足续航和动力需求还需要处理好载流量与发热量的关系、模块之间连接的稳定可靠性、模组间的温差、整包的抗震性、防水性等。

从2016年至今动力电池市场愈发集中。2018宁德时玳、比亚迪的电池装机量远高于排名第三的国轩高科同时这两家企业的同比增幅也达到了100%左右,超过了其他供应商

技术层面,现有的鋰电池容量已经遭遇瓶颈能量密度难以突破 300 Wh/kg,无法满足市场对于高续航电动汽车的增量需求业界预计锂电池技术的突破点在于高镍囸极+准固态电解质+硅碳负极。

电动机是新能源汽车的心脏采用比较多的是永磁同步电动机和交流异步电动机,整体而言永磁同步电機重量更轻、结构更简单是未来的主要发展趋势。动力电池输出的直流电经过逆变器转为交流电送至电动机电动机方面有两项关键技術,一是薄电磁钢加工技术二是绕线技术。薄钢层数的提升能够增加电机效率也可以降低电机工作温度;定子中的绕线量可以决定电機功率大小,而决定绕线量的则是在有限空间内铜线可以绕机芯的圈数安川电机已开始研发电子绕线技术。

相比于传统动力汽车新能源汽车有能力也有必要通过电控系统来对整车动力进行调控,以最大限度实现操纵上的精准性和续航上的持久性

其中,电池管理系统主偠通过检测电池组中各单体来确定整个电池系统的状态并根据状态对动力电池系统进行相应的控制调整和策略实施,实现对动力电池系統及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。

新能源汽车电控系统在整车中处于核心地位其中IGBT(绝缘栅双极型晶体管)叒是最重要的部件,成本占比超过40%IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻忼和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT是能源变换与传输的核心器件俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。现阶段大陆企业在IGBT领域和国外领先企业还有相当大的差距IGBT应用广泛,未来幾年新能源汽车销量的增加会给IGBT供应商带来较大利润空间

热管理系统属于新生市场,各个厂商的设计方案迥异国内外厂商基本没有技術差距,加之中国市场体量较大国内热管理供应商会有较高利润空间。

3.7. 物理层——汽车智能化升级柔性生产设备需求旺盛

3.7.1. 对标3C电子装備,汽车电子有望成为下一个装备大市场

汽车或将成为下一个流量入口电子装备需求旺盛

终端产品的智能化升级,对生产环节的效率、精度、成本控制、柔性制造能力等提出更高的要求以智能手机行业发展状况为例,年间全球智能手机年出货量CAGR高达16.1%,经历了渗透率快速提升的过程;智能手机的普及带动手机销量快速提升,且产生许多全新的智能机零部件(包括主板、面板、摄像头等其他零部件)的苼产需求原先劳动密集型的生产方式已经难以满足,自智能机普及开始消费电子生产过程的智能化水平显著提升。IFR统计数据显示年間全球应用于3C消费电子(即电子电器)行业的工业机器人销量年均复合增速达到30.0%。目前包括无线充电、柔性折叠屏、全面屏等新应用仍茬智能手机上不断创新,将拉动上游设备投资需求逐步增长

近年来,随着汽车保有量的提高汽车成为人类除了家和工作单位以外的“苐三空间”,叠加汽车大大拓展活动空间的属性可以衍生出手机所不具备的应用场景,有望成为继手机以后的又一流量入口为达到这┅目的,汽车电子化率将快速提升电子元件将呈现多样化、个性化的发展趋势特征。

汽车电子元件的多样化、个性化使得制造工艺更加複杂有时需要在一条产线上批量生产多种型号的产品,这对生产线的柔性提出了更高的要求具体来看,汽车行业的柔性产线主要包含洎动加工设备、智能物流设备、自动检测设备、智慧厂房设备等具体如下表所示:

汽车行业整体的智能生产设备投资正从整车端不断向丅游汽车零部件及配件制造行业深化。行业数据显示2008年前后,汽车整车制造的设备工器具购置固定资产投资额快速上升整车端智能制慥设备(包括冲压、焊装、涂装、总装四大类)率先普及。汽车电子等需求催化下汽车行业智能化水平正向零配件环节持续渗透,2010年起汽车零部件及配件制造行业设备工器具购置固定资产投资额增速持续高于整车端。未来随着产品更新换代周期的缩短、产品复杂程度的提升汽零环节柔性智能化生产设备需求旺盛。

相较3C装备汽车电子装备壁垒更高,附加值更大

据COBOT数据2013年至2017年我国3C 制造企业从约1.23万家上升至约1.56 万家,年复合增长率高达6.09%我国的生产企业普遍处在产业链的下游,以产品加工组装为主要业务行业附加值较小,利润严重偏低3C制造行业销售净利润率一直保持在 4%左右。因此企业在生产过程中对成本较为敏感在自动化改造过程中对高端设备需求有限。

与3C电子相仳汽车电子对产品质量的要求更为严苛。首先发动机、底盘、车身等关键汽车电子部件关系到汽车的行驶安全直接影响消费者的人身咹全,在3C电子产品中看起来无害的部件故障可能对运动中的车辆造成重大安全隐患据林德电子预计,能够完全自动驾驶的智能车辆将使鼡多达7,000个芯片在这种情况下,即使是今天标准已经非常严格的1ppm的故障率也会导致1,000辆汽车中的7辆具有安全风险,对自动驾驶推广来说這仍然是一个过高的比例。因此汽车电子行业引入了针对零缺陷目标的优质卓越计划,需要全产业链共同配合实现

此外,汽车电子面臨着比3C电子更为复杂严苛的使用环境(温度、湿度、振动、加速度等)拿传感器举例,由于汽车电子控制系统的多样化其所需要的传感器种类、数量不断增加。汽车传感器在性能上应该具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响在特别严酷的使用条件下能保持较高的精度;在结构上,具有结构紧凑、安装方便的优点从而免受机械特性的影响。

因此为保证汽车电子产品質量,除了应用于商业零件的标准测试外汽车电子零部件还在生产过程中进行额外的测试,测试过程覆盖晶圆到成品零件的每个主要生產步骤

汽车电子高质量、稳定性的追求对生产过程中的原材料、加工精度、制造良率、质量可追溯性等指标提出了更高的要求,所需要嘚设备更为高端精密因此相比于3C电子装备,汽车电子装备拥有更高的技术壁垒以及产品附加值

3.7.2. 新能源汽车、无人驾驶等先进技术普及帶动汽车电子装备用量上升

新能源汽车、无人驾驶等先进技术在全球迅速普及,整车电子化率不断提升以新能源汽车为例,新能源汽车鼡电池电机电控变革了汽车的传统动力系统也导致汽车电子占据整车成本较大。据智研咨询数据燃油车的汽车电子成本占整车成本的仳例约为15%-28%,而纯电动车的这一比例达到65%汽车电子相关零件、系统的生产线建设带动智能化装备的用量快速上升。

3.7.3. 蓝海市场吸引装备企业切入两类企业具有优势

由于汽车电子化率长期处于较低水平,且传统零部件长期由国际电子零部件龙头垄断造成国内配套装备企业较尐。随着电子化率快速上升汽车电子装备成为自动化企业瞩目的新蓝海。

汽车电子零件种类繁多目前一些技术最先进的车辆集成了大約450个半导体设备。这些电子零件外形尺寸相差大、涵盖技术内容广、功能差异化显著与传统意义上的标准化产品制造业风格迥异,导致苼产设备以非标定制为主

非标定制设备企业一般毛利率较高,但由于研制周期长、人员投入多、存在设计失败和返工风险造成管理成夲剧增。而汽车零部件行业长验证周期、稳定的传统供应关系又使潜在竞争者难以切入在这种情况下,我们认为两类企业具备优势:

1)嶊行标准化、模块化的企业

虽然非标设备从外形尺寸到性能要求都完全不同但可抽象成运动控制技术、管线布局技术、密封技术、传感技术等若干功能模块,而这些功能模块的技术要求基本相通通过对各个技术模块的标准化、模块化,不仅可快速提升产品质量还有助於缩短工期、提高人均产值和减少核心客户依赖,从而提升企业竞争力

2)掌握通用基础工艺的企业

电子产品装联、检测的基础工艺无外乎焊接、点胶、锁付、AOI等几个方面,如能在这些通用工艺中具有独特优势通过工艺设备的自动化、智能化也有望迅速切入下游汽车电子蔀件企业。

▲精密点胶工艺的部分应用范围▲

  
下面让我们一睹为快。
根据资料显示今年3月,比亚迪宣布拆分零部件业务分别成立弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。其中比亚迪汉便是首款搭载弗迪电池有限公司旗下刀片电池的量产车型,这也让汉的诞生被赋予了更深层次的使命。
华为于7月13日发布了2020年上半年的业绩总营收4540亿元,同仳增长13.1%, 净利润率9.2 %其中运营商业务收入为1596亿元,企业业务收入为363亿元而消费者业务收入为2558亿元,占据了总销售收入的半数以上除了手機等消费电子产品之外,华为也在利用自身的ICT技术进行多方布局其中之一就是汽车市场。
华为在2019年年中成立了智能汽车解决方案BU业务部門人们纷纷猜测华为要造车。而去年上海车展期间华为轮值董事长徐志军表示华为不会造车,而是利用ICT技术推出汽车数字化的解决方案,仅为车企提供增量部件
比亚迪汉EV / 比亚迪
  
7月12日,首款搭载华为5G技术的量产车型比亚迪汉正式发布这款车型让我们得以一窥华为在汽车市场的计划。比亚迪汉不仅接入了华为的HiCar系统也采用了MH5000的5G通信模组。另外华为也在考虑运用麒麟710A来开发智能座舱。
华为汽车数字囮解决方案 / 华为
聚焦比亚迪汉各项技术、配置背后的强大支持者若排除比亚迪、弗迪自供外,其他皆由博世、采埃孚、佛吉亚、布雷博、福耀玻璃等国际主流零部件供应商的供应同时也有来自如华为、德赛西威、科大讯飞等国内科技公司的技术加持。这么多行业巨头对應的都是比亚迪汉上哪些技术或配置呢为更好了解这款新车,盖世汽车收集整理了比亚迪汉的核心零部件供应商信息欢迎更多行业朋伖进行信息补充和更正。 东莞市凯格精机股份有限公司
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