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2022汽车新主线:智能化

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汽车出行
作者:锦缎
2021-12-27 13:50
今天的智能电动汽车时代,自主品牌终于迎来几十年来首次最好的证明自身契机,随着各方共同发力智能化,中国汽车品牌工业将有望在世界百年汽车史上,留下属于自己的功勋牌。

文|知勇

来源|锦缎(ID:jinduan006)

过去一年多时间里,我们紧贴汽车电动化这一主线,进行了全产业链研究。在数十篇深度报告中,向上包括锂电池四大材料和动力电池一二线企业,向下覆盖传统车企、新旧造车势力和锂电设备,以及充换电领域。

经过一年的演绎,我们看到,电动化已基本成为全球产业共识。

站在岁末,我们也必须重整思路,需要清晰的看到,电动化的无非是驱动形式的变化,汽车作为交通工具的底层属性没有很大变化。在电动化已经蔚然成风的背景下,一条更新、更广阔的主线已清晰可见,并开始演绎,那就是智能化——随着汽车电动化的渗透,智能汽车正向我们加速驶来。

在年度交接之际,本文作为汽车新主线—汽车智能化系列研究的开篇,将从老套的“4W角度”,试图回答以下问题:

  • Why—为什么要关注智能化?

  • When—什么时候是智能化元年?

  • What—应该关注智能化的哪些方面?

  • Where—智能的潮流将奔向何方?

01 为什么要关注智能化?

【1】电动化趋势确立

电动化主线已立。纵然是在今年“缺芯”和锂电原材料价格上涨的重大利空影响下,新能源汽车仍然持续超预期渗透。根据乘联会最新数据,国内今年1-11月新能源车零售渗透率为13.9%,其中11月单月新能源车零售渗透率更是高达20.8%,每卖出5辆车就有1辆是电动车。

从科技创新产品的发展规律来看,当渗透率超过10%时往往就证明这个产品是成功商业化了的,而且未来会加速渗透,这就说明电动车替代燃油车不是“伪命题”,也意味着电动车的发展阶段已从萌芽期转向了快速成长期。

与此同时,双积分政策和碳交易市场正成为政策补贴的接力棒。按照《节能与新能源技术路线图2.0》规划,到2035年,新能源车的新车销售渗透率要求达到50%。这就保障了长周期的需求。

从供给端来看,车企纯电动新车型正在密集投放,并且续航里程都有大幅提升,消费者有了更多的选择,电动车走向了产品力导向时代。

图1:2015-2021/1-11我国新能源车零售渗透率(单位:%),资料来源:乘联会,中国汽车工业协会

【2】电动化和智能化的双螺旋关系

电动化的趋势已经尽人皆知,为什么又说电动化是智能化发展的基础?

首先,汽车要想实现智能化,就需要增加电子设备。传统燃油车的动力是依靠机械部件电控难度大,且搭载的蓄电池容量有限,所以传统燃油车实现智能化有点强人所难。相较而言,电动车是以电力为驱动、机械结构大幅简化,可以实现更精确的控制和更快的反馈,且电子设备所需要的电力,直接可来源于动力电池,新能源车天生具备智能化发展基础。

一体两面的是,智能化的发展十分依赖电动化,因为智能化水平的提升也带来更大的功耗(想想这么多年,你的手机越来越智能,但续航时间是不是越来越短)。智能汽车在电子电气架构、线控底盘、智能驾驶、车载以太网等技术的进步,一个无形的托力,就是密度越来越高的动力电池模组。

同时我们也看到,智能座舱以及智能驾驶带来的极致体验带来电动车产品力的进一步提升,反向促进电动化的渗透。毕竟在三电系统的技术突破、续航里程大幅提升的当下,里程焦虑和单车成本对于消费者购车影响的程度越来越低。这时候,智能化对终端用户的决策影响上升到更大的比重。

当前新旧造车势力和传统车企正将目光锁定智能化,寄期通过智能化加速自身电动化进程。举个简单的例子,以往车企的宣称卖点都聚焦在续航能力、百公里加速性能等方面,现在你不具备智能化,都不好意思参加车展了。

特斯拉的销量为什么在国内屡创新高,是因为其电动化水平吗?从续航里程看,自主品牌已经推出800km+续航车型了;比拼动力,国内零百加速跑进4秒的车型,也不在少数。

归根结底特斯拉卖得好的主要原因是其智能化水平:从2014年到2019年,短短五年时间,特斯拉智能驾驶Autopilot从1.0发展到了3.0,目前特斯拉的FSD已经选装达到25%,测算占公司汽车业务的收入比重达到7%-8%区间。

同样可作为例证的,在今年7月13日,大众汽车集团CEO迪斯在其“2030 NEW AUTO战略”发布会上,再次明确了大众的下一代电动平台SSP,该平台最大的特点在于将汽车电子、软件和计算机系统作为核心。实际上大众耗资200亿美元打造的MEB纯电平台才投产不久,大众就着急开发新平台,显然这也是大众的电动化“让位”智能化。

正如智能手机干掉功能机靠的不是更好的通话质量、更长的待机时间,也不是比谁更耐摔,而是用更智能的功能来颠覆功能机的使用场景。如果单纯比凭续航里程、补能速度,传统汽油车可能再赢上十年也不止。所以,汽车智能化可以算是电动化趋势确立后,新能源汽车取代传统燃油车的利器。

总结一下,电动化和智能化不是简单的先后和对立的关系,两者共同推动着百年汽车工业的大变革,我们将电动化、智能化两者的关系抽象成共同促进的双螺旋结构,共同构筑了未来汽车的底层DNA。

图2:电动化和智能化的双螺旋结构

02 为什么说2022年是汽车智能化元年?

【1】智能化趋于成熟

智能汽车并不是一个新物种,我国对于汽车智能化的规划早在2014年就已提出。不过此前的智能化主要是车上多了个能导航、播放多媒体的车机,关键车机系统往往很鸡肋,跟手机的操作系统无法相提并论,就更别谈人类“无人驾驶”的梦想,说它是“伪智能”也不过分。

再看现在的智能汽车水准,多联屏、语音交互、HUD、自动泊车、毫米波雷达已经成为中高端车型的标配,在今年广州车展上,长城机甲龙、威马M7、小鹏G9等多款车型更是配置了激光雷达,现在大家也欣然的把智能汽车定义为“移动的智能终端”、“移动的第三空间”。

车展上的最新车型让我们看到智能化底层技术已经具备了初步商业化的条件,为更深入的探究智能化的底层技术,我们聚焦到大家最为关心的智能/自动驾驶这个领域上来。

技术角度:

  • 芯片算力大幅提升。海外英伟达的下一代自动驾驶芯片算力大幅提升已成为业内的重点期待,国产芯片也在迎头赶上,以地平线为例,今年7月29日,继征程3之后,地平线公司再次发布自动驾驶AI芯片征程5,可支持未来L3-L4级自动驾驶,单颗芯片最大算力128TOPS,计算性能力达1283FPS,而功耗仅为30瓦。

  • 5G技术解决网联难题。智能驾驶的汽车每天将会产生大量的数据,在4G网络时代,速度约为12Mbps,延迟为50毫秒,难以满足高阶智能驾驶的传输要求。而5G无线网络技术可以实现10Gbps速度和1毫秒的延迟,显著提升数据传输效率,促进车-车和车-路的交互能力。

  • 相关硬件成本快速下降。拿高阶智能驾驶亟需的激光雷达来说,按照华为智能汽车解决方案BU总裁王军的说法,华为在武汉的光电技术研究中心正在研发激光雷达技术,目标是短期内迅速开发出100线的激光雷达。据ICVTank预测,2025年激光雷达价格将降至500美元/个,相比2018年降幅达97.5%。

政策角度:

自动驾驶的政策支持也在逐渐浮出水平,国内以北京为例,今年11月25日,北京正式出台了《北京市智能网联汽车政策先行区自动驾驶出行服务商业化试点管理实施细则(试行)》,意味着国内自动驾驶领域的商业化试点探索进入新阶段。而海外,今年12月,德国监管部门批准梅赛德斯-奔驰成为德国境内第一家合法制造和销售L3级别的汽车制造商。

商业角度:

得益于技术的快速成熟和政策催化,我们就很难不对自动驾驶的商业化抱有一个更加乐观的态度了。当前自动驾驶的渗透率处在快速提升通道,据HIS Markit数据,中国乘用车市场L2及以上自动驾驶渗透率已由2018年的3.0%提升至2020年的13.0%,且预计到2025年将达到34%左右。

图3:中国乘用车市场L2及以上自动驾驶渗透率预测(%),资料来源:IHS Markit,华西证券

【2】造车大军吹响“集结号”

上一小节对于智能化的分析还停留在理论层面,从实践层面来看,我们看到各路人马已经纷涌而至,真金白银的下场干了。

图4:四大造车阵营,资料来源:网络

最早的尝鲜者就是当年被投资者戏称为“电动三傻”的蔚来、小鹏、理想。现在“蔚小理”已经稳稳站住了脚跟,月销量纷纷破万,按照行业惯例,月交付达到1万辆代表着年销10万辆可能,往往标志着盈利期的到来。

当然蔚小理根本不是只为了硬件赚钱,当站稳脚跟后,必然全面拥抱智能化,相关动作我们未来会做进一步的解读。

其他跟随者方面,随着汽车电动化、智能化的成熟,看准趋势的跨界造车者们蜂拥而至,尤其是今年年初开始,包括小米在内的企业纷纷官宣下场,拥抱智能化。目前造车大军已经形成造车新势力、传统车企、智能手机厂商、互联网企业四大阵营。而显然,这些造车新兵瞄准的不是电动车(诚然电动化大幅降低了准入门槛),而是智能车这个数十万亿的大市场。

作为后知后觉的传统车企,也意识到了智能化时代的到来,开始抓紧转型,我们看到他们纷纷单独成立智能电动品牌,角逐高端智能汽车市场,包括吉利极氪、上汽智己、北汽极狐、东风岚图、长城沙龙等,而且他们的高端智能电动新车型将从2022年开始密集上市和交付。

此外,博世、大陆等传统Tier1厂商正在积极布局智能化,包括智能驾驶、智能座舱、智能零部件。

03 哪些是汽车智能化主线的关键点?

在各路巨头集体抢滩智能汽车市场的当下,汽车行业的春秋战国时代再次开启。对于广大投资者而言,最关心的无非是在汽车智能化这一主线确定的情况下,如何享受到汽车智能化带来的红利。特别是那些错过汽车电动化“上半场”的投资者来说,如何不再错过智能化的“下半场”?

我们认为在智能化早期,智能汽车主要就是朝着智能座舱和智能驾驶两大方向齐头并进的。(远期的车路互联、车云等当前不确定性仍高)。

【1】智能座舱

智能座舱实现难度相对低且性价比更高,已经成为智能化主线上率先落地场景。同时智能座舱受益市场消费升级和人们对乘车体验要求的提高以及消费电子产品应用场景的逐步迁移,智能座舱将迎来加速普及。

国信证券测算到2025年市场规模将达到千亿元规模,年均复合增速达13%。而A股,受益于这个趋势的华阳集团、中科创达正在持续上扬。

图5:2017-2025中国智能座舱行业市场规模及预测(单位:亿元),资料来源:ICVTank,国信证券

从硬件方面看,智能座舱的硬件主要分为4大部分:中控大屏(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。其中中控屏是智能座舱的主要硬件之一,目前汽车中控屏在新车中的渗透率已经达到80%,是智能座舱硬件设备中渗透率最高的设备,预计到2025年其渗透率将达到100%。

作为对比,流媒体中央后视镜、抬头显示系统的渗透率还处在低位,分别只有7%和10%,在智能化浪潮之下,未来这两部分还有较大的增长空间。

图6:2020年与2025年智能座舱硬件设备渗透率变化情况,资料来源:ICVTank,国信证券

在智能座舱芯片领域,国内企业虽然起步较晚,但是也已经具备一定竞争力。华为已经推出智能座舱层面的5G通信芯片巴龙5000;最近吉利旗下的芯擎科技推出其首颗7nm智能智能芯片,百度的昆仑芯片也在快速发力。

【2】智能驾驶

实现真正意义上的无人驾驶是人类对于汽车的终极理想,所以智能驾驶的能力也时常与汽车的智能化水平画上等号。简单概括下,智能驾驶的三大核心就是环境感知系统、中央决策系统、车辆控制系统,好比是驾驶员的眼睛、大脑和四肢。

图7:智能驾驶的三大核心,资料来源:同济大学汽车学院余卓平:关于汽车电动化智能化发展的思考

先说环境感知系统,目前L2级别主要靠的是摄像头、超声波雷达、毫米波雷达。到了L3及以上级别中,激光雷达开始成为重点,其已被大多数主机厂及Tier1认为是L3及以上所必需。

不过现阶段激光雷达还处在规模量产前夜,海内外的技术差距不大,国内参与者的机会还比较多,主要是华为、速腾聚创、镭神智能、大疆、炬光科技等。但是全球毫米波雷达市场还被博世、大陆、海拉等传统Tier1垄断,国内如德赛西威、华域汽车、华为等正在加速国产化替代。

这儿需要单独提下智能驾驶的两大路线,一种是以特斯拉为代表的纯视觉路线,另一种是其它厂商代表的视觉+激光雷达路线。但是不管是哪种方案车载摄像头是必不可少的,伴随智能驾驶等级提升,单车车载摄像头数量用量显著提升,到了L5预计单车需要超过12个,国内的主要玩家有韦尔股份、舜宇光学、联创电子等。

图8:车载摄像头分布情况,资料来源:中信证券

再说到中央决策系统,其核心硬件就是自动驾驶芯片,相当于是智能电动汽车的“数字发动机”。目前能够提供自动驾驶大算力芯片或计算平台的供应商主要有海外的英伟达、高通和国内的华为等,由于算力需求随自动驾驶等级提升迅速,国内AI芯片供应商地平线、黑芝麻等也在由低算力逐渐向高算力发展。

图9:不同自动驾驶级别算力需求,资料来源:华西证券

然后是车辆控制系统,虽然看起来跟智能化关系不大,却是容易被忽略的智能驾驶技术。

值得展开说的就是线控底盘,其与传统底盘系统的变化在于,从机械控制转向电信号控制,当驾驶者做出刹车等相关动作时,各个位置传感器将力信号转化为电信号,传导至ECU后计算出所需要的力,然后由电机驱动执行机构完成相关动作,这是车辆控制系统智能化提升的必由之路。这个领域的国内参与者主要有拿森电子、湖北恒隆、浙江世宝等。

04 智能的潮流将奔向何方?

【1】互联网企业脱虚向实的抓手

做软件的公司怎么能造车呢?这是很多人对互联网企业的偏见。但实际上,对于互联网企业来说,下场造车将成为脱虚向实的抓手。这点还没有被市场和互联网企业本身深刻认知到。

去年,几家互联网巨头因为和菜农抢生意被各种鄙视,现在智能汽车领域将成为互联网企业的展示真正价值的场景。有像百度一样直接下场参与造车的,也有像腾讯、阿里入股投资的。虽然不断有质疑声,但我们是乐于见到这个趋势的;

因为在智能汽车时代,因为汽车软硬件解耦之后,汽车“由硬变软”,软件和算法的重要性发生了巨大的提升。互联网巨头可以利用自身在软件、算法、生态和资金方面的优势,助力中国智能汽车的发展。

比如智能座舱已经使得汽车软件变得越来越复杂,如操作系统、信息娱乐等重要控制域,都需要高复杂性的软件来进行支持,这正是互联网公司擅长的领域;再如智能驾驶领域,驾驶数据一直被当做是智能驾驶技术迭代的核心之一,伴随互联网巨头发力带来的数据加速积累,智能驾驶技术的突破会比想象的更快。

在网络安全方面,互联网企业也是可以有所作为。今年8月份,《工业和信息化部关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》发布,旨在加强数据和网络安全管理,加强网络安全保障能力。而数据安全,本就是互联网企业的命根子之一。

还有不得不提的芯片。在《芯片缺芯启示录:一场重塑汽车商业模式的突变》,我们重点提及汽车芯片的国产化紧迫性。尤其是对算力极高的自动驾驶芯片,目前全球真正进入大规模量产的都在海外,除了特斯拉以外,还有英伟达和Mobileye。不仅是上汽这样的传统整车龙头,还是以蔚小理为代表的新势力,他们无一例外的都采用海外企业的芯片。由于汽车高阶芯片所需要的研发资源、生态支持是其他小芯片难以比拟的,互联网企业是更有可能带领大家冲出重围的。

【2】中国汽车产业的奇点

回顾过去四十年中国的汽车产业的发展历程,是有面子没里子。在上世纪80年代初,全国只能年产20余万辆车,到了2009年,中国超越美国成为汽车第一大国。但同时,中国的传统汽车产业一直“大而不强”,在燃油车时代,不管是品牌力还是核心技术,自主品牌都远不及外资,过去这么多年,自主品牌的高端化一直未能实现。

中国单靠产量不足以立足全球,更无法引领全球汽车产业。但在这一场全球新能源革命中,中国新能源汽车产业第一次走在前面,成为全世界领跑者。论品牌影响力,包括造车新势力在内的自主品牌通过电动化得以实现高端化;论技术,我们已经占领电动化高地,智能化水平也是迎头赶上。

今天的智能电动汽车时代,自主品牌终于迎来几十年来首次最好的证明自身契机,随着各方共同发力智能化,中国汽车品牌工业将有望在世界百年汽车史上,留下属于自己的功勋牌。

电动化这一大趋势,我们已经造就了宁王,让中国汽车零部件首度跻身世界之巅,而智能化这一新趋势,是否让中国的整车品牌,站起来跻身世界主流?答案已在被书写,而我们,对于智能汽车的中国时代,可以更加乐观一点。

图10:主流国家新能源汽车销量占全球新能源汽车销量比重(%),资料来源:华西证券

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