汽车智能座舱行业研究:自主品牌崛起,国内Tier1有望直接受益
(报告出品方/作者:国联证券,贺朝晖)
1 智能座舱:先于智能驾驶实现大规模落地
电动化带来弯道超车机遇,发展已初见成效。全球汽车产业进入“新四化”发展 阶段,在“双碳”政策背景下,我国大力推动新能源汽车的发展,根据 MarkLines 数 据,2021 年中国新能源汽车批发销量达到 332.38 万辆,同比增长 167.59%,占全 球新能源汽车批发销量的 51.88%;2022 年 1-8 月中国新能源汽车累计销量达到 364.36 万辆,销量水平已经超过 2021 年全年,我国在汽车电动化进程中已走在世界 前列,有望凭借新能源汽车实现对欧美及日韩传统车企的弯道超车。智能化进程开启,汽车智能座舱领跑。2020 年 2 月国家发展改革委、工信部等 11 个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》,为智能汽车产业发展指明方向,智能 汽车与新能源汽车均是我国发展成为汽车强国的战略选择。我们认为:受限于法律法 规颁布和基建的滞后,智能驾驶将在未来 3-5 年处于 L3 及以下级别的渗透阶段,而 智能座舱实现难度低、落地后效果明显、可为完全自动驾驶阶段的“智能移动空间” 奠定基础,因此将会领先智能驾驶率先实现全面商用落地。
1.1 汽车座舱的发展历史
汽车座舱发展至智能化阶段。自 1886 年世界第一辆汽车奔驰一号诞生以后,汽 车座舱经历了三个发展阶段,分别是机械化、电子化和智能化阶段:
机械化阶段(20 世纪 20-90 年代)
1924 年雪佛兰生产了第一辆搭载收音器的汽车,汽车座舱逐步配置机械式的仪 表盘以及简单的音频设备,座舱可以为驾驶员提供包括发动机转速、车速、油量、水 温等在内的基本信息,座舱内以按键和旋钮操作为主,座舱可实现的功能相对简单。
电子化阶段(2000-2015)
机械式仪表仍然存在,但随着汽车电子技术的进步,部分车型开始配置液晶中控、 液晶仪表盘和多媒体播放设备等电子产品,座舱增加了车载导航、蓝牙和音频/视频 播放等功能,整个座舱为驾驶员提供的信息相较机械化阶段更丰富。
智能化阶段(2016-至今)
座舱显示:大尺寸液晶中控大规模替代小尺寸的液晶中控,液晶仪表盘替代机械 仪表盘,显示在座舱内的重要性得到提升;部分车型还配置了副驾驶和后舱的娱乐屏;在显示屏的布局上,出现二联屏和三联屏等一体化方案。新座舱产品或功能:部分车型出现 HUD(抬头显示,Head up Display)、流媒体 后视镜、智能音响系统、智能座椅和氛围灯等新座舱产品以及 DMS(驾驶员监控系 统,Driver Monitor System)和OMS(乘客监控系统,Occupancy Monitoring System) 等新座舱功能。丰富的人机交互:逐步成熟的人工智能算法配合相关硬件使座舱内可以实现多模 态交互,人机交互从以往单一的触控拓展至语音交互、手势交互、生物识别交互等。
架构升级与集中控制:汽车电子电气架构处于分布式向域集中式发展阶段,软硬 件解耦成为趋势,座舱的软件不再基于某一硬件开发,软件具备比以往更好的可移植 性、可迭代性与可拓展性,汽车通过硬件预埋减少硬件的更换,借助 OTA(空中下载 技术,Over-the-Air Technology)实现软件更新。传统座舱各单品通过单独 ECU 控 制;智能座舱出现“一芯多屏”趋势,即通过一颗芯片或一个域控制器支持多个操作 系统,实现座舱内部件的集中控制,缩短通信时间。未来:汽车智能化时代,用户对汽车的理解逐步从传统的出行工具转换为家庭(第 一空间)和公司(第二空间)之外的第三空间,希望汽车座舱内的安全性、娱乐性与 舒适性相比以往能够进一步提升;主机厂致力于通过车载软硬件、车载网联和人机交 互等技术将座舱打造成具有主动发现用户需求并提供场景化服务的空间,同时希望座 舱配合自动驾驶技术,最终为用户提供一个“智能移动空间”。
1.2 哪些因素驱动智能座舱率先落地?
为什么智能座舱会率先全面实现商业化落地?下面我们将从供给和需求两个角 度分别阐述:
供给端
高级别智能驾驶落地暂缓。汽车产业形成了“电动汽车是实现智能化的最佳载体” 的共识,除了围绕三电技术持续对汽车进行升级外,以蔚小理为代表的新造车势力也 引领了国内智能驾驶发展浪潮。蔚小理、上汽、广汽和长安等自主品牌均已经推出了 具备 L2 或 L2+级辅助驾驶功能的量产车型,但受限于自动驾驶相关法律法规颁布与 基建的滞后,即便车企已经拥有开发具备 L3 级智能驾驶功能汽车的能力,也只能停 留在 L2—L3 的辅助驾驶阶段。主机厂聚焦智能座舱展开差异化竞争。智能座舱内涉及到的车载信息娱乐(由中 控发展而来)系统和座舱域控制器等所需满足的 ISO 26262 车规功能安全等级比智能驾驶所涉及的驾驶域和底盘域低、相关产品或功能落地不受燃油车或新能源车限制、 落地后更容易被驾驶员或乘客所感知,因此成为现阶段新的差异化竞争点之一,例如 搭载智能语音、手势识别、HUD 和 AR 入口等功能配置已经成为各大主机厂的宣传 卖点。
硬件预埋,OTA 升级。汽车电子电气架构由分布式向域集中式演进,软硬件解 耦成为必然趋势,由于硬件的替换周期更长,因此主机厂趋向于先做好座舱硬件(尤 其是高性能 SoC 座舱芯片)的预埋,后续通过 OTA 升级软件逐步发挥硬件的性能。通过 OTA 实现车载软件升级使得座舱软件的价值提升,根据麦肯锡数据,2020 年全 球汽车软件市场规模为 350 亿美元,预计到 2030 年有望达到 840 亿美元,2020- 2030 年 CAGR 为 9.15%。
座舱是新的流量入口。经过智能手机黄金十年的培育,用户对于在座舱内体验更 多娱乐功能的需求提升,驾驶员与乘客都希望能够在座舱内使用更多的应用软件,例 如音乐、电影、地图和游戏等相关应用。座舱将使汽车成为下一个积攒用户数据的终 端,打开流量变现的窗口,主机厂可以通过软件服务产生持续性的收费。具备应用软 件服务能力的车企将会率先受益,例如蔚小理等新势力;自主品牌因具备出色的整合 能力以及较充裕的资金也会尽快提升软件服务能力,丰富自身盈利模式。
需求端
智能座舱成为中国消费者购车关键要素。根据 IHS Markit 数据,2021 年座舱科 技成为中国消费者购买汽车考虑的第二大因素,相较汽车产业相对发达的地区,2021 年中国消费者在购车时会考虑座舱科技的人数占比更高,达到 26.7%(调研的配置包 括 HUD、语音交互/VPA、人脸识别、手势控制、体征监测等)。这样的结果一方面得 益于中国电动化进程领先于全球其他国家,另一方面也体现出中国消费者对于智能座 舱的支付意愿更高,从需求端推动国内智能座舱渗透率的加速提升。
用户对座舱舒适性与娱乐性需求提升。电动车通过电池加电机的组合可以提供比 燃油车更快的启动速度与百公里加速,缩小了同级别不同配置车型的性能差距,消费 者逐步将关注点放在了续航里程、辅助驾驶功能、座舱舒适性与娱乐性上。在这种趋势下,座舱内出现了可自动调节的氛围灯、香氛系统、数字声学系统等 产品,给驾驶员或乘客在驾乘时提供更舒适的体验;娱乐性方面,座舱芯片算力的不 断提升使得在车内玩游戏成为现实,例如理想新车 L9 搭载了两颗高通骁龙 8155 车 机芯片,高算力支撑下 L9 可以直连 Switch 并通过后舱娱乐屏进入游戏模式。
交互升级提升驾驶安全性。为了在行车过程中尽量少占用驾驶员的“手-眼”资 源,更多交互方式在座舱内出现,比如语音交互、手势识别交互以及面部识别等,共 同组成座舱内多模交互体系。除了交互方式的丰富,HUD 和 DMS 的出现也进一步 提升了行车安全性,HUD 可以将车速、油耗、导航等信息投影在前挡风玻璃上,驾驶员无需低头看仪表即可获得信息;DMS 通过检测驾驶员脸部状态或方向盘和行车 轨迹对驾驶员进行监测,根据驾驶员不同的状态进行适当提示,提升行车安全性。
2 产业链:软件价值提升,Tier0.5 出现
电子电气架构升级,软硬件解耦更考验供应商和主机厂软实力。汽车电子电气架 构正朝着集中式架构发展,座舱内各单品的控制将集中在座舱域控制器上,这种发展 趋势需要座舱芯片具备更高算力,同时也要求供应商或主机厂具备在一套硬件上整合 多个底层操作系统的能力。以往作为 Tier2 的芯片供应商和软件服务商有各自擅长的 领域,因此也有了直接与主机厂合作的机会,传统座舱的供应链层级变模糊。
2.1 传统座舱产业链:供应链分工明确
传统座舱产业链:典型的上中下游线性结构
传统座舱供应链:Tier1 整合向主机厂交付。传统座舱产业链上游(指 Tier2)包括 硬件和软件供应商,硬件包括 PCB、显示面板、功率器件和芯片,软件包括底层操作系 统、中间件、车载地图和其他应用软件等;中游(指 Tier1)通过整合 Tier2 各种软硬件 向主机厂提供各类智能座舱单品或功能,产品与功能包括信息娱乐系统(中控+信息娱 乐解决方案)、驾驶信息显示系统(主要指仪表)、HUD、座舱域控制器、DMS/OMS 和 流媒体后视镜等;下游(指主机厂)将各单品或功能在座舱内进行集成组装。
上游芯片:SoC 进入座舱成为核心
域控制需要高算力 SoC 芯片。在分布式电子电气架构下,座舱内的仪表、中控 等需要单独的电子控制单元 ECU 来控制,ECU 的主控芯片是包含 CPU 的 MCU 芯 片。在域集中式的架构下,MCU 的性能已经无法支持全部座舱产品及功能的集成控 制,多个 ECU 分布控制还增加了通信开销,因此需要系统级芯片 SoC。SoC 芯片将CPU、GPU、AI 加速单元和 NPU 等进行异构融合,满足高速运算和复杂运算的需 求,利用 SoC 芯片开发的域控制器便具备了控制座舱所有产品与功能的能力。
消费芯片厂商是 SoC 芯片集大成者。传统座舱芯片的主要参与者包括德州仪器、 恩智浦、瑞萨等传统汽车芯片厂商,在高性能 SoC 芯片需求高增的大背景下,已经 在消费领域成为 SoC 芯片龙头企业的高通和三星也加入了智能座舱芯片市场的争夺。高通和三星在消费电子领域积累的先进制程高算力芯片量产开发经验使得二者进入 汽车领域便具备了天然的后发优势。巨头领先,国内追赶。三星和高通在中高端车型 SoC 的份额提升较快,三星与 知名座舱电子供应商伟世通合作,发力外资品牌;自主品牌倾向硬件预埋,高通 8155 芯片凭借更高 AI 算力成为国内主机厂新车型的主流座舱方案。国内厂商积极把握智 能座舱发展机遇,华为的麒麟芯片加鸿蒙操作系统让华为可以提供智能座舱解决方案;芯驰科技发布了舱之芯 X9,内置基于硬隔离的独立安全岛,已经通过 ASIL-B 的功 能安全认证,其余座舱芯片厂商还包括芯擎科技、地平线等。
上游操作系统:座舱需运行多种操作系统
座舱需要多种安全可靠的操作系统。座舱操作系统主要分为与安全相关的操作系 统(主要指仪表部分)和与娱乐相关的操作系统(主要指中控)。汽车不同于 PC 和 智能手机,对操作系统的安全性和可靠性要求更高,汽车操作系统一旦宕机对于行车 安全是非常不利的,因此座舱操作系统市场集中度比较高,最早出现的 QNX 系统、 Linux 系统和后来出现的 Android 系统还是主流的操作系统。QNX 源自黑莓公司,具备高安全性和稳定性,符合 ISO 26262 ASIL-D 级功能 安全要求,主要用于驾驶信息显示部分(仪表),但 QNX 不开源,开发难度大、成本 高;Linux 开源免费,安全性较高,具备更高的定制开发灵活度,主要用于信息娱乐 系统(中控),但 Linux 生态不完善,可获得的技术支持更少;Android 是谷歌基于 Linux 开发的,应用生态相对 QNX 和 Linux 更完善,Android 开源适合主机厂自行开 发,在汽车操作系统领域占据了部分市场份额。
软件定义汽车时代,Linux 和 Android 适于开发更多应用软件。座舱发展到智 能化阶段,需要提供的应用软件会越来越多,以此提升驾驶员或乘客在座舱内的娱乐 体验。由于 Linux 和 Android 具备开源的属性,无论是供应商还是主机厂都可以基 于这两种操作系统开发更丰富的上层应用软件。根据 IHS 数据,2016 年全球车载操 作系统市场 QNX 系统份额为 51%,Linux(Android)系统份额为 12%;预计 2023 年 Linux(Android)系统份额将上升至 53%,QNX 系统份额降至 44%。
上游中间件:助力软硬件解耦
中间件是位于底层操作系统和应用层之间的系统服务层。中间件在整个座舱软 硬件架构体系中向下适配不同的操作系统及芯片,向上提供丰富的通用接口。中间件 的重要性在 E/EA 朝着集中式发展的阶段体现更明显,它可以屏蔽掉底层不同操作系 统、不同硬件方案带来的复杂性,从而可以让开发人员在不同的硬件平台上实现不同 软件的移植和不同模块之间的通信。常见的汽车中间件有 AUTOSAR 和 ROS 等,国 内汽车中间件厂商包括东软集团、中科创达等。
2.2 智能座舱产业链:架构升级催生 Tier0.5
E/EA 架构:分布式向集中式发展
E/EA 架构处于分布式向域集中式发展阶段。架构的升级是有驱动因素的,具体包括以下 4 点:1)汽车智能化时代,分布式电子电气架构下的 ECU 控制单元无法满足智能驾 驶和智能座舱对计算性能和安全性能的要求;2)越来越多的功能需要多个域协同实现,例如一个辅助驾驶的控制程序需要跨 动力域、底盘域和车身域等多个区域工作;3)汽车功能增加相应的也会增加通信开销,智能驾驶对通信的实时性提出了更 高要求,架构升级成为必然,域和域之间可以通过以太网实现高速通信;4)网联是重要发展趋势,未来网络信息会在车辆决策、控制和信息娱乐等系统 中占据越来越重要的地位,考虑信息安全的情况下如何设计具备高速网络连通性的架 构也成为重要的驱动因素。
软硬件逐步解耦。汽车 E/EA 处于分布式向域集中式过渡的阶段,最终会发展为 车载中央计算平台加云计算平台架构,即中央计算平台作为最高决策层,实现车内实 时性要求比较高的数据处理工作;云计算平台作为补充,为车辆提供非实时性的数据 处理支持。在这种趋势下,车载软硬件由原来分布式架构下的强耦合逐步向弱耦合甚 至达到解耦状态。硬件预埋实现 OTA 升级。车载软硬件解耦可以让主机厂通过软硬件升级持续优 化整车的性能,车端通过 T-Box 与云端连接,以 FOTA(Firmware Over the Air)实 现固件在线升级;以 SOTA(Software Over the Air)实现软件在线升级,FOTA 和 SOTA 统称为 OTA,OTA 升级增加了整车全生命周期的价值,但也对主机厂的软件服务能力提出了更高的要求。
软件价值提升,三方势力争夺 Tier0.5
智能座舱产业链出现 Tier0.5。传统的座舱产业链中,软件服务商作为 Tier1 的 供应商,Tier1 占据着向主机厂交付产品的核心位置,但在软件定义时代,互联网公 司和科技公司在软件开发和应用生态等方面的优势被放大,这也提升了软件服务商向 下寻求与主机厂直接合作的意愿,其有望成为新的集成者的角色,同时距离主机厂更 近,具备“Tier0.5”属性。Tier0.5 不像 Tier1 更多为主机厂提供座舱单品,而是以应用场景为出发点,开发 面向服务的座舱解决方案,Tier0.5 向下可以提供座舱集成方案,向上可以提出定制 化需求,具备更强的平台属性。互联网公司或科技公司作为 Tier0.5 可以参与到整车 从车型设计到后续维护的全生命周期中,协助主机厂完成功能设计与定义、差异化功 能开发、车辆 OTA 升级与维护等工作,享受座舱软件地位提升带来的红利。
三方势力竞争,各有优劣势。主机厂、传统 Tier1 和互联网/科技公司都希望成为 Tier0.5,把握智能座舱流量入口,分到汽车增值服务的市场:1)主机厂在底层软件、应用软件开发等方面较互联网/科技公司有差距,部分主 机厂已经通过设立子公司或合资公司来提升自身的软件开发能力,例如上汽成立零束 软件、吉利成立亿咖通科技、长城成立豪末科技等;2)互联网/科技公司具备较强的底层系统开发能力和完整的应用生态,但缺乏硬件开发能力,与主机厂的合作经验不足;3)传统 Tier1 具备车规级硬件开发能力,与主机厂的合作经验非常丰富,相比 互联网/科技公司更容易获取汽车数据,利用这些数据为客户提供增值服务;同时还 具备底层软件和域控制器开发能力,有利于其向主机厂提供座舱集成解决方案。
看好传统 Tier1 转型成为 Tier0.5。Tier0.5 相比 Tier1 和 Tier2 拥有更多优势, 例如集成能力更强、提供的座舱解决方案更多样,可以根据客户的具体需求进行调整 等,因此也具备更高的产业链地位。汽车座舱向智能化发展的过程中,我们看好具备 软硬件综合实力的 Tier1 成为 Tier0.5,相比主机厂 Tier1 具备更强的操作系统定制 能力;相比互联网/科技公司 Tier1 具备更强的车规级硬件开发能力。在电子电气架构向集中式发展的背景下,具备域控制器或中央计算平台开发能 力的 Tier1 更容易脱颖而出。长期以来在控制器或其他硬件产品开发上积累的开发经 验是 Tier1 向 Tier0.5 转型的基础,我们认为传统 Tier1 向 Tier0.5 转型还需要进一步 加强在软件开发(包括座舱操作系统、中间件、应用软件)的能力,缩小与互联网或 科技公司之间的差距。
3 智能座舱哪些环节值得关注?
3.1 国内千亿市场空间,关注高增速大单品
传统座舱到智能座舱,单车价值实现 2.5-6 倍增长。座舱经历机械化和电子化阶 段后进入智能化时代,已有座舱单品升级叠加新座舱产品或功能上车使得单车价值由 传统座舱的 2100-2800 元(中控屏、信息娱乐系统控制器、机械式仪表盘、普通后视 镜)变为智能座舱的 7000-12000 元(统计样本:液晶中控、座舱域控制器、液晶仪 表盘、流媒体后视镜、HUD 和 DMS),我们预计潜在的新增市场空间达到 800 亿元 (按 2000 万辆乘用车计算,2022 年国内智能座舱市场空间 664 亿元)。
根据我们测算,国内智能座舱市场空间广阔。智能座舱前装市场规模测算步骤如 下:第一步:国内广义乘用车预测。根据乘联会数据,2021 年国内广义乘用车销量 达到 2148 万辆;根据工信部数据,2021 年我国千人汽车保有量为 208 辆,参考日 韩等发达国家千人汽车保有量数据,我们预计 2025 年我国千人汽车保有量将达到 350 辆的水平,2021-2025 年国内广义乘用车销量复合增速为 3.5%;
第二步:选取座舱统计样品并预测渗透率。我们选取车载信息娱乐系统(液晶中 控)、驾驶信息显示系统(液晶仪表)、座舱域控制器、HUD、流媒体后视镜和 DMS 等 6 个单品作为统计样本,并选取 MarkLines 平均月销量大于 400 辆的所有车型进 行渗透率统计与预测(备注:本测算针对前装市场);各单品渗透率历史及预测数据。我们结合汽车之家的配置信息及 MarkLines 各 车型的销量数据分别统计了 6 种座舱单品 2019-2022 年 H1 的渗透率并结合发展趋 势对 2022-2025 年的渗透率进行了预测:
液晶中控:渗透率已经处于高位,2022 年 H1 达到 89.49%,预计渗透率稳定提 升,2025 年将达到 95%;液晶仪表:随着显示面板、芯片、传感器等硬件的逐步升级以及车内通信速度的 提升,我们认为液晶仪表将成为智能座舱内渗透率提升最大的单品,但也不容忽视 HUD 的出现其实使得部分车型取消了仪表盘,根据我们统计,2022 年 H1 液晶仪表 盘的渗透率为 46.05%,预计 2025 年将达到 62%;座舱域控制器:电子电气架构升级将推动座舱域控制器渗透率快速提升,根据高 工智能汽车数据,2022 年 H1 国内座舱域控制器前装市场出货量为 34 万,预计 2025 年国内座舱域控制器前装出货量将达到 500 万,渗透率为 20.27%;HUD:HUD 的出现可以有效减少驾驶员低头的次数,从而提升行车安全性,同 时还可以增加座舱内的科技感,根据我们统计,2022 年上半年 HUD 的渗透率达到 9.20%,预计 2025 年将达到 40%;流媒体后视镜:流媒体后视镜可以提升车后的可视范围,减少视野盲区,同时还 可以增加车内的科技感,但其在功能上与 360 环视有部分重叠,根据我们统计,2022 年 H1 流媒体后视镜的渗透率为 4.38%,预计 2025 年将达到 18%;DMS:DMS 也是提升行车安全性又一个行之有效的方案,但对于人脸状态识别 的算法仍需要不断优化,从而进一步提升判定的准确性,根据我们统计,2022 年上 半年 DMS 的渗透率达到 29.36%,预计 2025 年将达到 48%。
第三步:预测各产品单车价值。车载信息娱乐系统(液晶中控)成熟度高,但有 大屏化和多屏化趋势,单车价值呈现小幅增长再下降趋势;驾驶信息显示系统(液晶 仪表)渗透率还处于 50%以内,随着渗透率的提升,单车价值呈现下降趋势;座舱域 控制器目前以单芯片方案为主,未来双芯片方案占比会增加,预计 2022-2025 年单 车价值逐步提升;HUD 目前以 W-HUD 为主,但 AR-HUD 逐步成熟,成本下探,且 均价高于 W-HUD,预计 2022-2025 年单车价值随着 AR-HUD 出货增加呈现提升趋 势;流媒体后视镜和 DMS 技术相对成熟,渗透率提升后,成本也进一步下降,单车 价值呈现下降趋势。我们预计2025年国内智能座舱市场规模将达到1067亿元,2022-2025年CAGR 为 17.14%。根据我们测算,2025 年 6 大单品国内市场规模分别为 420 亿元、267 亿 元,131 亿元、142 亿元、27 亿元和 81 亿元,2022-2025 年 CAGR 分别为 5.08%、10.52%、82.68%、70.09%、53.17%和 20.05%。
3.2 车载信息娱乐系统:人机交互的重要窗口
车载信息娱乐系统是各种软硬件的高度集成。车载信息娱乐系统(In-Vehicle Infotainment,IVI)由中控屏幕和车载信息系统组成,由最早的传统中控台发展而来。随着消费者对娱乐、安全、信息等方面的需求提升,同时叠加座舱内各类软硬件的升 级,IVI 成为座舱内最重要的平台,除了提供蓝牙、视频、音乐、导航等基础的功能外,还提供语音交互、设备互联、辅助泊车等新功能。部分主机厂推出语音助手,通 过语音实现各种功能的控制,目前大部分语音助手还需主动唤醒,更主动的识别驾乘 需求,提供更智能化的服务是语音助手的发展目标。
显示屏是关键硬件,大屏化和多屏化成为趋势。显示屏是交互的重要界面,车内 的显示屏按材料可以分为 LCD 和 OLED 两类,LCD 是较早出现在车内的液晶显示 屏,主要是靠背光源发光,是目前大多数车型采用的方案;OLED 依靠有机发光层自 发光,显示屏上的每个发光点都可以单独控制,因此相比 LCD 有更好的对比度,同 时在形态上还可以发生弯曲,使得曲面屏进入座舱成为现实。智能化时代,主机厂已经将中控大屏化、多屏化(双联屏,中控与副驾驶娱乐屏 一体)作为差异化卖点,信息娱乐系统屏幕已经不局限于中控的屏幕,副驾驶和后排 娱乐屏幕的出现推动屏幕用量提升,同时大屏化和显示技术的升级也将提升信息娱乐 系统屏幕价值量。根据富士经济预测,2022 年全球车载显示面板市场规模将达到 104.53 亿美元, 同比增长 5%,2026 年全球车载显示面板市场规模将达到 123.23 亿美元,2022-2026 年 CAGR 为 4.2%。竞争格局方面,全球车载显示面板市场集中度高,根据 Sigmaintell 数据,2022 年上半年 CR5 为 64.14%,国内主要参与者包括天马、京东方等。
车载信息娱乐系统是实现增值服务的重要环节。电子电气架构升级,IVI 系统集 成厂商将包括中控在内的多个屏幕交给单一芯片控制,减少通信开销,降低 IVI 系统 开发成本同时可以实现 OTA 升级。智能座舱时代,IVI 系统将提供比以往更多的娱乐 应用软件,交互方式也从以往的触控拓展至语音交互、手势交互等,随之带来的操作 系统、应用软件和语音助手的在线升级将节省用户的时间成本,同时成为主机厂新的 利润来源。液晶中控渗透率处于高位,大屏和多屏化趋势助力市场规模增长。根据我们统计, 2022 年 H1 车载信息娱乐系统(液晶中控)的渗透率已经达到 89.49%,预计 2025 年将达到 95%。尽管渗透率较高,但我们认为在大屏化和多屏化的趋势下,车载信息 娱乐系统的单车价值量仍有提升空间,预计 2025 年国内车载信息娱乐系统市场规模 将达到 420 亿元。
国内竞争格局分散。根据高工智能汽车数据,2020 年国内车载信息娱乐系统市 场份额前三分别为德赛西威(16.29%)、安波福(10.1%)和航盛电子(7.92%),CR3 为 34.41%,CR10 为 74.58%,车载信息娱乐市场集中度较低。随着国内自主品牌的 不断崛起,叠加自主品牌不断突破合资企业。
3.3 液晶仪表和 HUD:安全是第一驱动因素
驾驶信息显示系统多元化。传统座舱中驾驶信息显示系统局限于驾驶员侧下方的 仪表盘,后来机械式的仪表盘逐步被液晶仪表盘替代。智能座舱时代,对于高行驶安 全性的追求驱使 HUD、流媒体后视镜和电子后视镜出现,驾驶信息显示系统的内容 得到扩充。
液晶仪表:渗透率处于快速提升阶段
仪表盘主要用于显示与驾驶相关的信息,包括基础的车速、转速等,智能驾驶出 现后,液晶仪表还会逐步融合并显示与主动安全、ADAS 等相关的信息。液晶仪表受限于安全原因渗透率落后于液晶中控。由于仪表与行车安全密切相 关,在液晶屏幕刚刚进入座舱的时候仪表并未与中控进行同步升级,核心原因在于早 期的液晶屏幕分辨率和刷新率较低,对于时速和转速的实时传递性较差,因此并未与 液晶中控一样得到更快的普及。随着显示面板、芯片、传感器等硬件的逐步升级以及 车内通信速度的提升,我们认为液晶仪表将成为智能座舱内渗透率提升最大的单品。根据我们预测,2025 年国内液晶仪表渗透率将达到 62%。
2025 年市场规模将达到 267 亿元,关注进口替代。根据我们测算,2022 年国 内液晶仪表市场规模将达到 198 亿元,同比增长 21.33%,2022-2025 年 CAGR 为 10.52%。根据高工智能汽车数据,2020 年 H1 国内液晶仪表市场份额前三分别为博世、 伟世通和马瑞利,CR3 为 70.37%,市场集中度较高。国外 Tier1 进入中国市场较早, 与客户的粘性高,但近几年国内 Tier1 的技术与产品都取得了长足的进步,在追求供 应链安全的大背景下,国内 Tier1 有望进入市场并占据更高的市场份额。
HUD:提升行驶安全性的有效产品
HUD(抬头显示,Head up Display)起源于航空领域。基本原理是利用光学反 射将基础驾驶信息、导航信息等投影在前挡风玻璃或半透明树脂玻璃前方,它的主要 功能是避免驾驶员低头看仪表,减少驾驶员注意力分散,从而提升行车安全性。HUD 的基本结构包括信息处理和信息显示两部分:信息处理主要是将信息转换成图像或 文字后输出;信息显示主要通过反射装置将信息投影在挡风玻璃上。由于要保证多次 反射后的成像清晰度,因此 HUD 的主要技术难点在信息显示。
根据图像生成方式不同,主要分为 TFT、DLP 和 Lcos 方案。TFT 成像属于 LCD 液晶显示技术,其基本原理是 LED 光源发光时,LCD 板后 面的 TFT(薄膜晶体管)驱动液晶分子旋转,改变光的偏振状态从而改变明暗程度;DLP 是美国德州仪器的独家专利,它的基本原理是使光源通过集成了数十万个 超微型镜片的 DMD 芯片反射后形成图像;Lcos 方案光源通过偏振滤光片时需要液晶充当阀门控制到达反光表面的光量, 对芯片封测要求比较高,还需要利用激光光源,因此量产难度大,目前华为基于 Lcos 方案的 AR-HUD 已经在上汽非凡 R7 上实现量产。整体来看,TFT 和 DLP 方案技术成熟度最高,尽管 Lcos 方案具备更好的对比 度、亮度和分辨率,但仍然处于高成本研发阶段,仍需要等待后续成本下降以及大规 模量产。
根据显示方式不同,分为 C-HUD、W-HUD 和 AR-HUD。C-HUD 是车上最早出 现的产品,C-HUD 需要在仪表上方安装一块半透明的树脂玻璃作为投影介质,它的 特点是成本低,可以实现后装,但显示面积偏小,同时还存在二次碰撞危险;W-HUD 将图像直接呈现在前挡风玻璃前方,需要对挡风玻璃进行特殊处理,具有更大的显示 面积和更远的投影距离,整体光学结构较 C-HUD 更复杂;AR-HUD 是在 W-HUD 的 基础上将图像进行增强,同时还可以融入 ADAS 采集的行车信息进行显示,视觉效 果比前两种更好。近几年,由于 W-HUD 成本逐步下探,已经成为了 HUD 前装市场的主流方案, C-HUD 存在安全问题已经逐步退出市场,AR-HUD 已经处在加速研发阶段,我们认 为尽管 W-HUD 是现阶段主流方案,但 AR-HUD 是座舱抬头显示的更优方案,它可 以将更丰富的行车信息和路况信息进行融合从而在行车过程中进行安全提示。
HUD 有望快速普及。HUD 作为一个交互产品,可以将驾驶信息显示在驾驶员前 方,一方面提升了行车安全性,另一方面还可以作为差异化卖点增加新车型的市场竞 争力。根据市场调研结果,国内 W-HUD 平均价格已经低于 1500 元,具备非常高的 性价比,未来随着 AR-HUD 技术不断成熟,成本逐步下探,我们认为 HUD 有望实现 渗透率的快速提升。根据我们统计,2021 年国内 HUD 渗透率已经达到 9.20%,预 计 2025 年将达到 40%。
预计 2025 年市场规模为 142 亿元,国内厂商具备后发优势。根据我们测算, 2022 年国内 HUD 市场规模将达到 29 亿元,预计 2025 年将达到 142 亿元,2022- 2025 年 CAGR 为 70.09%,市场规模处于快速增长阶段。在 HUD 领域,国内厂商布局较早,这也得益于国内自主品牌更愿意通过座舱打 造差异化卖点。根据高工智能汽车数据,2021 年 H1 国内 HUD 市场份额前三为日本 精机(29.83%)、电装(29.74%)和华阳集团(14.44%),尽管国内 HUD 厂商市场 份额还较小,但已经在 AR-HUD 领域实现了许多创新,我们认为自主品牌对于 HUD 上车的意愿较高,国内 HUD 供应商可以凭借后发的产品优势实现更多客户定点突破。
3.4 座舱域控制器:Tier1 迎来重大发展机遇
座舱域控制器拥有广阔市场空间。当前智能座舱正处在发展的初级阶段,尽管座舱内已经出现了液晶中控、液晶仪表、HUD、流媒体后视镜、数字音响系统等颇具 科技感的单品,但从控制上来讲多数车型座舱内还是传统分布式架构下的控制体系, 即各单品均由单个 ECU 控制。在电子电气升级的大趋势下,我们认为座舱内将率先 发生迭代,座舱域控制器加快脚步上车,车企首先使用“分布式 ECU+域控制器”的 过渡方案,进而逐步将更多单品控制进行集中。特斯拉引起的分布式向集中式发展的潮流对汽车行业来讲是一种进步,但电子电 气架构升级对主机厂并不是一件易事,我们判断:未来 3-5 年仍然是分布式向域集中 式架构转型的时间,这段时间座舱域控制器将实现快速渗透,集成功能也将越来越丰 富,真正实现座舱内域控制。根据高工智能汽车数据,2022 年上半年国内乘用车市 场座舱域控制器(部分不带仪表)前装搭载量为 33.95 万辆,装配率为 3.28%,仍处 于市场早期培育期,市场空间广阔。
一芯多屏,大算力芯片是趋势。2022 年伟世通年推出了两款第四代 SmartCore 座舱域控制器,其中一款基于两颗高通骁龙 8155 芯片,这款域控制器可以支持 6 个 4K 分辨率显示屏,覆盖前排、后排座椅控制、虚拟后视镜等屏幕显示需求。该产品 推出的初衷是考虑到未来座舱域控制器需要更多算力来支撑更多的功能和驱动更多、 分辨率更高的屏幕,同时还要有冗余的算力满足 OTA 升级。两颗 8155 芯片分别负责信息娱乐功能与驾驶信息显示功能,功能安全性进一步 提升。两颗芯片通过 PCle 总线实现通信,可以满足 ADAS 摄像头输入视频的实时性 需求。我们认为:座舱内与娱乐相关的屏幕增加是一种趋势,域控制架构下这些娱乐 相关的功能均可以通过高算力芯片域控制器实现集中控制,对于主机厂来讲,这是实 现软件收费的关键举措。
2025 年市场规模将达到 131 亿元,关注提前布局的 Tier1。根据我们测算,2025 年国内智能座舱域控制器市场规模将达到131亿元,2022-2025年CAGR为82.68%。
3.5 汽车座椅:智能化浪潮下关注国产替代
智能座舱时代,座椅是增量环节。座舱向着移动的空间迈进,座椅在满足基本的 被动安全要求的情况下,已经成为主机厂着力打造差异化的单品。座椅通风、座椅记 忆、座椅加热、座椅按摩和零重力座椅已经成为新车型的卖点,甚至在一些新势力企 业以上功能已经成为了出厂标配。2022 年 7 月华为新推出的问界 M7 搭载了零重力座椅功能,可以为乘客提供最 符合人体工程学的躺姿,这一功能也引起了消费者的强烈关注。座椅的舒适性直接影 响驾乘体验,我们认为在智能化趋势下,智能座椅将成为座舱内价值量持续提升的单 品。
汽车座椅市场集中度高,外资处于垄断地位。长期以来,由于认证标准严格,制 造工艺高等原因汽车座椅领域一直处于外资垄断的局面,安道拓、李尔和佛吉亚等知 名座椅厂商在国内就近建厂与客户保持了高度的粘性。根据观研天下数据,2020 年 全球汽车座椅 CR5 为 85%,前五均为外资企业;2020 年国内座椅 CR5 为 70%,全 球与国内汽车座椅市场集中度均比较高。
汽车新四化,关注座椅国产替代。电动化和智能化时代,国内自主品牌和新势力 在整车市场的份额越来越高,在追求供应链安全的背景下,新势力与自主品牌对于国 内供应商保持更加开放的态度,有望打破传统座椅供应商与主机厂绑定的格局。国内 座椅总成供应商有望通过前期的技术储备通过新势力或自主品牌进入座椅市场,实 现对国外厂商的替代。我们判断:随着乘用车座椅智能化,通风、按摩、座椅记忆和零重力等功能逐步 上车,单车价值将呈现上升趋势。根据我们测算,2025 年国内乘用车座椅市场规模 将达到 1121 亿元,2021-2025 年 CAGR 为 6.88%,国产替代空间广阔。
4 产业链重点公司分析
4.1经纬恒润:对控制器开发理解深刻的 Tier1
公司以软件代理起家,是国内首家进入 AUTOSAR 组织的供应商。随着对汽车 电子产品理解的逐步深刻,开始自研车身、底盘等区域的 ECU 控制器,并成功进入 一汽、吉利和重汽等品牌的供应链。公司汽车电子业务已经形成 6 大门类产品,新一 代智能驾驶域控制器已经获得定点并将在 2022 年 Q4 实现量产。2022 年成立智能 座舱事业部,有望将前期在控制器领域积累的经验迁移,助力智能座舱业务发展。电子业务是主要营收业务,规模效应初显。公司的主营业务包括电子产品、研发 服务及解决方案和高级别智能驾驶整体解决方案,2021 年电子产品业务实现营业收 入 24.98 亿元,营收占比达到 76.57%,是公司营业收入的主要贡献业务。研发服务 及解决方案业务是公司起步业务,2018-2020 年收入分别为 6.17 亿元、6.16 亿元和 6.34 亿元,2021 年该业务实现营业收入 7.07 亿元,同比增长 11.55%。受益于汽车 智能化与电动化浪潮,同时叠加公司前期的技术积累,2021 年公司实现归母净利润 1.46 亿元,同比增长 98.37%,销售净利率提升 1.51 个百分点达到 4.48%。
智能驾驶与智能座舱双布局。公司在智能驾驶领域布局较早,ADAS 产品已经发展至第五代,成功进入一汽、上汽、吉利等客户的供应链并实现量产。E/EA 由分布 式向集中式发展,公司紧跟趋势研发智能驾驶域控制器,第一代智能驾驶域控制器已 经在一汽实现量产,第二代智能驾驶域控制器将在 2022 年 Q4 实现量产。公司看好 智能座舱赛道发展,于 2022 年上半年成立智能座舱事业部,研发 HUD、流媒体后 视镜等产品,整体进展较快,AR-HUD 产品已经获得客户定点。
4.2华阳集团:座舱多产品布局,HUD 走在前列
华阳集团成立于 1993 年,公司紧跟汽车“新四化”浪潮,目前已经形成了以汽 车电子和精密压铸为核心、精密电子部件和 LED 照明为辅的业务架构。在汽车电子 领域,公司广泛布局座舱各类产品,包括 IVI、液晶仪表、HUD、无线充电、座舱域 控制器、数字声学等,产品丰富可以满足下游客户不同需求;精密压铸领域,公司于 2021 年收购江苏中翼,将压铸业务从铝合金拓展至镁合金,目前已经进入比亚迪供 应链,我们认为公司战略清晰,有望受益于汽车智能化与轻量化带来的发展机遇。调整及时,业绩拐点已经出现。受到汽车行业景气度下滑以及应收账款、存货减 值等影响,公司 2018 和 2019 年营收盈利整体出现下滑。意识到相应问题后,公司 从 2019 年开始通过聚焦核心业务、持续优化客户和订单结构等措施逐步恢复并提升 盈利能力。2020 年公司归母净利润达到 1.81 亿元,同比增长 143.04%,销售净利率 由 2.19%提升到 5.34%,调整效果明显。2021 年受益于智能座舱多种产品接连实现 量产,公司实现营收盈利双增长,营业收入同比增长 33.01%达到 44.88 亿元,归母 净利润同比增长 64.94%达到 2.99 亿元。
HUD 持续迭代升级,座舱新品静待放量。公司在 HUD 领域深耕 10 余年,产品 已经在长城、长安和广汽等客户的多款车型实现量产,基于 TFT 和 DLP 方案的 ARHUD 已经可以量产供货。针对 AR-HUD 虚实贴合效果差、阳光倒灌等问题,公司领先全行业率先推出具备双焦面、斜投影功能的 HUD 产品。2022 年 6 月年公司宣布 与华为合作,共同研发基于 Lcos 路线的 AR-HUD,有望进一步提升在 HUD 领域的 壁垒并开拓新客户。公司紧跟汽车智能化发展趋势,持续推出座舱新单品,新开发的 数字声学、座舱域控制器等产品已经获得客户定点并将在 2022 年下半年实现量产。精密压铸业务高毛利,轻量化趋势助力盈利增厚。汽车轻量化已是行业发展趋势, 在保证安全的前提下,汽车重量下降可以降低能耗,对于新能源汽车还可以增加续航 里程。公司于 2003 年开始布局精密压铸业务,目前已经形成了包括比亚迪、博格华 纳、大陆、采埃孚、大疆和速腾聚创等优质客户在内的客户群体。公司逐步将产品延 伸至新能源汽车领域,目前已经拥有新能源三电系统、动力系统、转向系统等关键零 部件压铸产品,我们认为随着公司逐步将产能由消费领域转向汽车领域,压铸业务也 有望保持较快增长,助力公司利润增厚。
4.3继峰股份:乘用车座椅打开广阔成长空间
公司本部宁波继峰以汽车座椅零部件起家,产品主要包括乘用车座椅的头枕和扶 手。2019 年公司收购德国汽车内饰龙头格拉默并在同年实现并表,公司产品拓展至 乘用车中控系统、功能塑料件和商用车座椅。继峰与格拉默深度合作,一方面帮助格 拉默拓展中国区客户,另一方面借助格拉默在座椅领域积累的技术与资源组建乘用 车座椅团队进入乘用车座椅市场,同时还推出了电动出风口和重卡智能座舱等新产 品,我们看好公司凭借乘用车座椅打破外资企业垄断,实现乘用车座椅国产替代。整合已经进入尾声,盈利能力有望在 2023 年开始体现。2019 年收购格拉默后 公司营业收入实现大幅增长达到 179.21 亿元,同比增长 767.23%。尽管格拉默收入 体量大,但净利率较继峰本部差 10 多个百分点,常年保持在 3%以下,2019 年并表 后继峰净利率从 14.68%降至 2.01%。2020 年受到疫情因素干扰叠加并购商誉减值 影响,继峰亏损 2.58 亿元。格拉默被收购前商用车座椅对外采原材料依存度较高, 因此对原材料价格非常敏感,同时部分工厂的经营效率低,存在产能利用率低的情况。收购格拉默后,继峰本部从多个维度推动格拉默的整合工作:
1)控制监事会,委任三名管理层人员直接负责公司的经营与管理;2)推行降本增效措施,继峰本部与格拉默签订原材料联合采购协议,并将自身 具备的发泡技术和模具提供给格拉默;3)关闭无效工厂,并在中国成立格拉默中国总部,加速格拉默在中国区的业务 拓展。经过一系列整合措施后,2021 年效果初显,继峰实现归母净利润 1.26 亿元,扭 亏为盈。2022 年受到国内疫情以及海外原材料持续处于高位的影响,继峰在成本端 承压,2022 年上半年亏损 1.68 亿元,但从实际情况来看,2022 年上半年格拉默中 国区和欧洲区均已实现盈利,美洲区受到原材料上涨的影响最大,但已经在跟客户协商索赔。继峰本部对格拉默的整合效果已经在 2021 年得到体现,但格拉默对于原材 料价格的敏感程度还需要进一步通过多项措施去降低,我们认为 2022 年整合工作将 进入收尾阶段,格拉默盈利能力有望在 2023 年逐步得到释放。
乘用车座椅总成业务 0-1,看好公司实现国产替代。乘用车座椅是汽车核心零部 件之一,它与行车安全性、驾乘舒适性紧密相关,座椅单车价值量在 4000-5000 元 之间。根据我们测算,2022 年国内乘用车座椅市场规模将达到 938 亿元,2025 年达 到 1121 亿元,2022-2025 年 CAGR 为 6.12%。从竞争格局来看,国内乘用车座椅 市场由外资垄断,2020 年国内座椅市场 CR5 为 70%,前五均为外资或合资座椅企 业。继峰在乘用车座椅领域已经拿到两家新势力定点,第一个定点预计将在 2023 年 上半年实现量产,继峰在乘用车领域替代空间广阔,主要有以下三个驱动因素:1)收购格拉默后,凭借良好的产品口碑与扎实的技术组建了乘用车座椅团队;2)通过新势力进入乘用车座椅领域初步取得市场认可,后续自主品牌与更多新 势力为了寻求供应链安全与稳定将持有更加开放的态度,继峰具备拿到更多定点的 条件;3)继峰作为民营企业具备非常好的成本管控能力,可以提供更具性价比的产品。综合以上三点,我们认为继峰在乘用车座椅领域具备较大的成长空间,后续应持 续关注公司在乘用车座椅领域客户拓展情况以及产品交付反馈情况。
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