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1、 敬請參閱最后一頁特別聲明 1 行業觀點行業觀點 特斯拉 HW4.0 硬件曝光,我們認為新一代硬件升級將持續利好計算芯片、存儲芯片、光學模組、以太網接口、GPS 模組、通信模組和域控制器。具體體現在:1)FSD 芯片性能小幅提升,內核數量從 12 個提升到 20 個,TRIP 內核數量從 2 個增加到 3 個。HW4.0 背板的 CPU 和 GPU 保持不變,仍然基于 AMD 架構,HW4.0 整體提升了算力并降低功耗;2)內存容量、規格和價值量大幅度提升,容量上從 8 顆 2GB 升級到 16 顆 2GB,規格上從 LPDDR4 升級到 GDDR6,以往因算力需求不高以及 GDDR 功耗過高
2、等因素,導致車廠普遍使用 LPDDR 系列芯片,特斯拉開創了在車載領域使用 GDDR 的先河,預估價值量從上一代的 20 美元提升到約 200-250 美元;3)HW4.0 的攝像頭接口由 9 個增至 12 個,前視攝像頭采用像素更高的 IMX490,對連接器的數據傳輸能力和可靠性提出更高要求;4)新增以太網連接器是單對線車載以太網接口,目的是接入 4D 毫米波雷達,相較于傳統毫米波雷達,連接器由 CAN 接口升級為百兆以太網接口,最高傳輸速率有百倍提升;5)GPS 模塊連接器新增 L5 頻率,由雙頻升級為三頻,以提升定位精度;6)HW4.0 采用 LTE-A 車規級無線通信模組 AG525R
3、-GL,但藍牙與 WiFi 還是 LG INNOTEK 的 ATC5CPC001,未來有進一步集成的空間。投資邏輯投資邏輯 自動駕駛和新能源應是未來 15 年最大的科技變革。從人駕到類似智能服務器裝四輪驅動的自駕的轉變將對硬件產業鏈形成巨大的提升,大幅提高激光雷達,攝像頭,毫米波雷達,CV2X等感知層芯片,GPU/CPU/FPGA/AI芯片等決策層芯片,以及高速以太網接口等執行層芯片的需求。我們認為從傳統燃油車轉向新能源汽車,接著是 SAE L3-5 級自動駕駛的占比提升,加上電動車及自動駕駛的技術演進(耗能降低,電池密度提升,電源轉換系統重量降低,攝像頭,傳感器,激光雷達數量提升,及人工智能
4、芯片運算能力提升但要求耗能持續降低),這些技術演進將逐步拉升每臺新能源車的半導體價值,這兩大驅動力對全球汽車半導體公司及產業未來二十年將產生重大影響。我們看好自動駕駛的發展對硬件產業鏈形成巨大加持,下列板塊有望持續受益:1)算力芯片:AI 拉動 GPU/FPGA/ASIC 量價齊升;2)存儲芯片:看好 2023 年存儲板塊止跌反彈;3)高速連接器:智能化驅動量價齊升,國產化有望快速提升;4)車載攝像頭:智能化驅動成長,轉型 Tier1 打開長期空間。5)車載雷達:短期內看好 4D 毫米波雷達彌補純視覺短板,長期看好多傳感器視覺融合趨勢。成本約束下的智能駕駛功能深化是確定趨勢。特斯拉智能駕駛系統
5、迭代聚焦算力提升與芯片自研,提升智能駕駛功能、降低量產成本。在特斯拉的引領下,同時伴隨國內新能源車滲透率從 22 年的 25%向 35%演進,23 年新車型大幅增加競爭加劇的大背景下,降成本將成為 2023 年汽車產業鏈的主旋律之一。國內車企通過模組制式升級與定位精度提升等多元技術路線深化智駕功能,補充算力算法不足。未來多功能集成與通信制式升級帶來模組價值量提升,衛慣組合伴隨北斗系統完善有望迎來市場擴容機會,智駕域控與新型傳感器成本下降加速搭載率提升。投資建議與估值投資建議與估值 我們認為隨著特斯拉新一代硬件的升級,將有力推動自動駕駛向前發展,利好底層計算芯片、存儲芯片、光學模組、以太網接口、
6、高速連接器、GPS 模組、通信模組和域控制器。建議重點關注:英偉達、AMD、裕太微、北京君正、經緯恒潤、移遠通信、美格智能、華測導航、電連技術、韋爾股份。風險提示風險提示 海外市場陷入衰退;新能源車和自動駕駛滲透率提升不如預期;各下游市場需求不如預期;美國加大對華制裁力度。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 內容目錄內容目錄 一、自動駕駛的前世與今生.4 1.1 自動駕駛浪潮越演越烈.4 1.2 自動駕駛政策先行,商用化處于初級階段.6 1.3 自動駕駛的發展對硬件產業鏈形成巨大成長加持.7 二、從特斯拉自動駕駛迭代看電子發展方向.9 2.1 計算芯片:AI 拉動 GPU/FPGA
7、/ASIC 量價齊升.10 2.2 存儲芯片:看好 2023 年存儲板塊止跌反彈.12 2.3 高速連接器:智能化驅動量價齊升,國產化有望快速提升.14 2.4 車載攝像頭:智能化驅動成長,轉型 Tier1 打開長期空間.15 2.5 車載雷達:短期 4D 毫米波雷達彌補純視覺短板,長期看好多傳感器融合趨勢.18 三、從特斯拉硬件迭代,看低成本智能化發展方向.20 3.1 模組通信制式升級趨勢確定,關注未來進一步集成空間.20 3.2 融合定位方案是國內車企實現高階自動駕駛的必由之路.22 3.3 智駕域控在傳感器與處理器等環節具備成本下降空間.23 四、風險提示.24 圖表目錄圖表目錄 圖表
8、 1:自動駕駛分感知層、決策層和執行層.4 圖表 2:自動駕駛等級劃分.4 圖表 3:2023 年中國 ADAS 滲透率有望達 60%.5 圖表 4:行業內主機廠在自動駕駛上呈現不同的布局思路.5 圖表 5:自動駕駛產業圖譜.6 圖表 6:各國自動駕駛政策加速落地.7 圖表 7:全球電動車及 L3-L5 自駕車銷量的占比變化.8 圖表 8:2030 年全球半導體細分賽道增長預測.8 圖表 9:每車半導體價值及車用半導體占全球份額變化.8 圖表 10:人駕燃油車 vs 自駕電動車每車半導體價值比較.9 圖表 11:特斯拉 HW1.0 到 HW4.0 硬件持續升級.10 圖表 12:特斯拉自動駕駛
9、總里程數接近 9000 萬英里.10 圖表 13:CPU、GPU、FPGA、ASIC 特點對比.10 圖表 14:2030 年全球 GPU 市場規模有望達 4774 億美元.11 圖表 15:英偉達主導獨立 GPU 市場.11 圖表 16:中美 TOP500 超算對比.11 8XfYeUcW8XfYbZdX9PaO7NsQnNnPpMeRmMsRiNnNxO8OqQwPwMtRoQwMmNnM行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 圖表 17:國內外主流 GPU 對比.11 圖表 18:國內 GPU 產業鏈情況.11 圖表 19:2030 年全球 FPGA 市場規模有望達 221 億美
10、元.12 圖表 20:HW4.0 在內存規格、容量和價值量上大幅提升.13 圖表 21:內存規格對比.13 圖表 22:2027 年存儲芯片市場規模 2630 億美元.13 圖表 23:半導體行業增速與資本開支增速呈強相關.14 圖表 24:存儲市場增速與廠商資本開支增速呈強相關性.14 圖表 25:歷史上當美光宣布削減資本開支時股價往往見底.14 圖表 26:中國高速連接器市場快速成長.14 圖表 27:2019 年全球汽車連接器行業競爭格局.15 圖表 28:中國高速連接器市場快速成長.16 圖表 29:2020 年車載攝像頭鏡頭市場格局.17 圖表 30:2020 年車載感知類攝像頭鏡頭
11、市場格局.17 圖表 31:車載攝像頭模組市場格局.18 圖表 32:自動駕駛所需傳感器示意圖.18 圖表 33:4D 毫米波雷達與 3D 毫米波雷達成像對比.19 圖表 34:國內外廠商在 4D 成像雷達上的布局.19 圖表 35:2021-2027E 全球自動駕駛雷達市場規模 CAGR 有望達 14%.20 圖表 36:車規級無線通信模組產品線.21 圖表 37:主要模組廠商推出模組集成多種功能.21 圖表 38:2021 國內車載模組市場份額.21 圖表 39:主流自動駕駛乘用車的高精定位方案及其主要供應商.22 圖表 40:我國衛星導航與位置服務業產值及增速.23 圖表 41:高精定位
12、市場規模與增速.23 圖表 42:部分廠商自動駕駛域控制器已配套量產或定點.23 圖表 43:TI 級聯雷達系統.24 圖表 44:4D 毫米波雷達搭配車型.24 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 一、一、自動駕駛的前世與今生自動駕駛的前世與今生 1.11.1 自動駕駛浪潮越演越烈自動駕駛浪潮越演越烈 自動駕駛汽車指主要依靠人工智能、視覺計算、雷達和全球定位及車路協同等技術,使汽車具有環境感知、路徑規劃和自主控制的能力,從而可讓計算機自動操作的機動車輛。美國、德國等國家均將自動駕駛汽車視為未來汽車產業發展的主流趨勢,各方面投入持續加大。自動駕駛系統可以分為感知層、決策層、執行層,
13、分別代替人的眼睛、大腦、手腳。有別于傳統人工駕駛車輛,自動駕駛車輛最大特點是 AI 技術的主導,其駕駛過程是機器不斷收集駕駛信息并進行信息分析和自我學習從而達到自動駕駛的系統工程。感知層負責感知、采集和處理車內信息和環境信息,主要包括智能硬件(傳感器、RFID 及車載視覺系統等)、導航(GPS、北斗以及慣性導航系統)、路側設備等。車內所采用的傳感器包括激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達等,并基于高精地圖、GNSS 衛星定位、IMU 慣性導航等進行路測輔助。決策層依據感知層獲取的信息進行決策判斷,制定相應控制策略,替代人類做出駕駛決策。決策層主要包含操作系統、芯片、計算平臺和算法等,被視為
14、自動駕駛的中央大腦。決策算法需要覆蓋多數罕見路況的海量數據以及完善高效的人工智能技術。硬件主要是各類計算芯片、自動駕駛域、域控制器等。執行層是指系統在做出決策后,替代人類對車輛進行控制。車輛的各個操控系統都需要能夠通過總線與決策系統相鏈接,并能夠按照決策系統發出的總線指令精確地控制加速程度,制動程度以及轉向幅度等駕駛動作。其中,執行層主要包含動力總成(發動機或電機)、制動以及各類電子電氣系統。圖表圖表1 1:自動駕駛分感知層、決策層和執行層自動駕駛分感知層、決策層和執行層 來源:CSDN,Apollo 開發者社區,國金證券研究所 關于自動駕駛的分級標準目前有兩種,即 NHTSA(美國高速公路安
15、全管理局)和 SAE(國際自動機工程師學會)。目前行業主流采用 SAE 的分級標準:根據無人駕駛發展程度、自動化程度,將智能網聯汽車的無人駕駛等級由低到高劃分為 6 個層級。一般以 L3 級別為界,將 L3 級及以上視為“高級別自動駕駛”,L3 以下被稱為輔助駕駛。L0-L2 級被視為自動駕駛輔助系統(ADAS),由 L2 級躍升到 L3 級后,動態駕駛任務的接管者主體發生改變,由駕駛員轉變為車輛系統。L2 級的 ADAS(高級駕駛輔助系統)是實現高等級自動駕駛的基礎,目前全球自動駕駛處于 L2 向 L3 級別轉化的過程。圖表圖表2 2:自動駕駛等級劃分自動駕駛等級劃分 來源:太平洋汽車網,國
16、金證券研究所 當前 L1/L2 級自動駕駛車輛滲透率已達 50%以上。目前市面上的自動駕駛功能的汽車仍NHTSANHTSASAESAE駕駛操作駕駛操作周邊監控周邊監控00無自動化由人類駕駛者全權駕駛汽車人類駕駛員無11駕駛支援車輛對于方向盤和加減速中的一項操作提供駕駛,人類駕駛員負責其余的駕駛動作。人類駕駛員和車輛22部分自動化車輛對于方向盤和加減速中的多項操作提供駕駛,人類駕駛員負責其余的駕駛動作。33有條件自動化由車輛完成絕大部分駕駛操作,人類駕駛員需保持注意力集中以備不時之需。4高度自動化由車輛完成所有駕駛操作,人類駕駛員無需保持注意力,但限定道路和環境條件。5完全自動化由車輛完成所有的
17、駕駛操作,人類駕駛員無需保持注意力。所有場景自動駕駛分級自動駕駛分級名稱名稱定義描述定義描述動態駕駛任務動態駕駛任務應急接管應急接管應用場景應用場景4有限場景車輛車輛車輛人類駕駛員人類駕駛員行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 是以 L1/L2 輔助駕駛功能為主,包括擁堵時自動輔助駕駛、自動危險預判剎車、高速/封閉路巡航、自動泊車,但駕駛的主體責任仍然在駕駛員。目前,L1、L2 及 L3 智能駕駛技術將仍是中國自動駕駛技術的主流。預計能夠實現 L4 級別功能的車型將于 2024/2025年正式上市,首批 L5 級自動駕駛汽車將于 2025-2030 年間上市。根據中商產業研究院的數據
18、,2021 年中國 L0 自動駕駛汽車滲透率超過 50%,L1 為 25%、L2 為 20%。隨著自動駕駛技術的發展,預計到 2023 年,中國 ADAS(L1+L2)智能駕駛技術的滲透率預計將達到約 60%。圖表圖表3 3:2 2023023 年中國年中國 A ADASDAS 滲透率有望達滲透率有望達 6 60%0%來源:中商產業研究院,國金證券研究所 在自動駕駛的浪潮下,行業內各家主機廠積極布局,呈現出不同思路。1)國際巨頭通常采取穩扎穩打、緩步推進的策略,從 L1/2 低級別輔助駕駛逐步切入 L4 高級別駕駛,同時通過投資或持股業內創業公司孵化內部團隊;2)國際與國內新勢力車企將自動駕駛
19、視為核心竟爭優勢,通過自研芯片、算法等將自動駕駛的核心能力牢牢掌握在自己手中;3)國內較小型主機廠多采用拿來主義,由于研發能力相對較弱通常與大廠聯合,以確保在自動駕駛不落人后(如賽力斯與華為合作)。4)國內傳統強勢主機廠呈現多方向探索,對芯片與算法公司進行財務投資,或在探索自研路徑的同時采購供應商方案。也有傳統強勢主機廠與巨頭聯合,采用合資或者戰略合作的方式共同孵化獨立品牌,如吉利與百度合作推出的“集度 JiDu;5)出行平臺公司在無人駕駛運營場景發力,如滴滴押注無人駕駛出租車場景,落地自動駕駛方案。圖表圖表4 4:行業內主機廠在自動駕駛上呈現不同的布局思路行業內主機廠在自動駕駛上呈現不同的布
20、局思路 來源:科爾尼,國金證券研究所 產業鏈長,“感知-決策-執行”構成產業鏈上通路,中游為整車廠+解決方案提供商雙架構,下游場景豐富多元。自動駕駛功能的實現需要汽車制造商、零部件供應商、車載計算平臺開發商、出行服務供應商等多方主體參與,因此產業鏈較長。其中上游包括感知層、決策層和執行層,涉及傳感器、軟件算法、芯片設計制造、高精地圖、通信模組、域控制器等0%10%20%30%40%50%60%70%202120222023E2024E2025EL0L1L2行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 眾多玩家。中游為整車廠和平臺層,整車廠包括傳統的車企以及所謂的造車新勢力,,前者以燃油車為主
21、,如大眾、吉利等,后者主打新能源汽車,如特斯拉;方案供應商則主要包括汽車行業傳統的 Tier1 及一些高科技公司,典型的公司包括蘑菇車聯、百度 Apollo。下游主要為整車廠和第三方服務,在 L4 級自動駕駛模式下,用戶需求派生出多個不同的應用場景,涵蓋用戶包括 G 端、B 端、C 端不同用戶及不同使用場景。與此同時業務模式也變得更加多元,自動駕駛公司的角色可能不僅僅是供應商,也可能作為運營商推動自動駕駛技術在城市開放場景、高速場景和封閉場景的商用車端相關應用落地,提供豐富多元的場景化服務。圖表圖表5 5:自動駕駛產業圖譜自動駕駛產業圖譜 來源:36 氪研究院,國金證券研究所 1.21.2 自
22、動駕駛政策先行,商用化處于初級階段自動駕駛政策先行,商用化處于初級階段 自動駕駛相關法律法規加速擬定和逐步完善。自動駕駛商業化落地的社會環境條件已得到各國政府重視,相關立法工作正在加快。自 2012 年 Google 獲得美國加利福尼亞州首個自動駕駛汽車測試牌照以來,發達國家均在積極推動自動駕駛汽車新政策的制定和引導。美國率先引領自動駕駛政策落地,早在 2013 年就已出臺自動駕駛測試的相關標準,NHTSA新規表示目前并不禁止部署自動駕駛汽車,甚至無需配備手動駕駛控制系統。中國已有北京、廣州、深圳、重慶、武漢、長沙等 10 多個城市允許自動駕駛汽車在特定區的特定時段從事出租汽車、城市公共汽(電
23、)車等商業化試運營,且應用規模不斷擴大。自動駕駛仍處于商業化落地的初級階段。當前,L2 級別自動駕駛汽車已經商業化落地,行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 但市場滲透率和應用規模仍然較小,L3、L4 及以上等級自動駕駛仍停留在試驗和區域性示范的有限運行場景中。2022 年 7 月,深圳率先破冰發布深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例,成為全國首個對 L3 級及以上自動駕駛權責、定義等重要議題進行詳細劃分的官方管理文件。技術安全問題依然是影響自動駕駛規模商業化落地的關鍵原因,由于受到技術、法規等制約,L3 級自動駕駛汽車目前仍未能大規模量產落地,僅搭載在小批量車型之上,或者部分 L3 級
24、別功能在 L2+的車上體現。各國急需突破與技術、產業發展不相適應的政策瓶頸,明確 L3-L5 更高級別自動駕駛的技術方案和落地路徑,以激發自動駕駛領域創新能力。圖表圖表6 6:各國自動駕駛政策加速落地各國自動駕駛政策加速落地 來源:國金證券研究所整理 1.31.3 自動駕駛的發展對硬件產業鏈形成巨大成長加持自動駕駛的發展對硬件產業鏈形成巨大成長加持 自動駕駛和新能源應是未來 15 年最大的科技變革。從人駕到類似智能服務器裝四輪驅動的自駕的轉變將對硬件產業鏈形成巨大的提升,大幅提高激光雷達,攝像頭,毫米波雷達,CV2X 等感知層芯片,GPU/CPU/FPGA/AI 芯片等決策層芯片,以及高速以太
25、網接口等執行層芯片的需求。人駕到自駕,自動駕駛的發展重點在于持續降本以及視覺和 AI 芯片技術的進步:如同我們在報告2022-2023 年投資策略應用篇,汰弱留強中提到,很多產業專家說未來的自駕車就像裝了四個輪子的智能手機,以自駕技術的難度及半導體配置而言,我們不同意這說法,我們認為自駕車像是裝了四個輪子的智能 AI 服務器(如果透過遠端控制軟件來協作,自駕車隊更像裝了四個輪子的智能集群系統),成本的持續下降使得自動駕駛的大規模推廣更易于實現。目前自動駕駛感知技術存在兩種路徑:1)傳統車企和造車新勢力使用攝像頭、激光雷達、毫米波雷達的硬件方案,但激光雷達的價格仍在2 萬元以上,大幅提高單車價格
26、。2)特斯拉采用純視覺路線,不使用激光雷達但通過 3 顆前置攝像頭(60,150,250 公尺視覺距離),1 顆后置攝像頭(50 公尺視覺距離),4 顆前后側邊攝像頭(80-100公尺視覺距離),12 顆環繞車身的超聲波雷達(感測距離 8 公尺)推出的 L3 等級 FSD 自駕駛解決方案,整體自動駕駛成本應該不超過 5000 元。所以我們之前在 2022 年度策略報告中估計 2035 年全球超過 30%的汽車銷量將具備 L3-L5 的自動駕駛功能,未來 15 年的復合增長率達到 30-35%。國家國家時間時間政策政策主要內容主要內容2022年4月北京市智能網聯汽車政策先行區乘用車無人化道路測試
27、與示范應用管理實施細則在國內首開乘用車無人化運營試點,百度、小馬智行成為首批獲得先行區無人化示范應用道路測試通知書的企業。2022年6月廣州市南沙區智能網聯汽車混行試點區及特殊運營場景混行試點總體方案南沙區成為廣州市首個智能網聯汽車混行試點區,符合條件自動駕駛車輛,可在南沙區規定區域范圍內開展示范運營。2022年7月深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例國內首部關于智能網聯汽車管理的法規,解決各自動駕駛企業的上路權,明確了事故責權劃分。2013年關于自動駕駛汽車的初步政策制定了自動駕駛測試相關標準,提出了對各州自動駕駛汽車立法的建議,用于支持自動駕駛技術的發展和推廣。2022年1月自動駕駛乘員保護安
28、全標準規則更新了聯邦機動車安全標準中的乘員保護標準,以適用于配備ADAS而不具備傳統人工駕駛控制功能的車輛。2022年3月關于自動駕駛汽車的規定自動駕駛汽車制造商無需再為了滿足碰撞標準,為全自動駕駛汽車配備手動駕駛控制系統。美國量產無人駕駛汽車從此可以沒有方向盤、剎車踏板等控制部件。英國2022年初英國自動與電動汽車法案具有自動車道保持系統(ALKS)技術的汽車將成為第一批符合AEV法案相關要求的自動駕駛汽車,同時英國計劃在2025年之前建立自動駕駛法規及配套細則。日本2022年10月道路交通法法案與2023年4月開始施行,列入在特定條件下實現完全自動化駕駛的“Level 4”運行許可制度。韓
29、國2022年9月第三期汽車政策基本規劃案(20222026年)提出到2027年實現自動駕駛汽車的商業落地,到2030年普及450萬輛電動汽車、氫燃料電池汽車的目標德國2022年5月自動駕駛法自2022年開始,德國將允許L4級別自動駕駛汽車在公共道路上的指定區域行駛美國中國行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 圖表圖表7 7:全球電動車及全球電動車及 L3L3-L5L5 自駕車銷量的占比變化自駕車銷量的占比變化 來源:BCG,國金證券研究所 我們認為從傳統燃油車轉向新能源汽車,接著是 SAE L3-5 級自動駕駛的占比提升,加上電動車及自動駕駛的技術演進(耗能降低,電池密度提升,電源轉
30、換系統重量降低,攝像頭,傳感器,激光雷達數量提升,及人工智能芯片運算能力提升但要求耗能持續降低),這些技術演進將逐步拉升每臺新能源車的半導體價值,這兩大驅動力對全球車用半導體公司及產業未來二十年將產生重大影響,我們于 2022 年度策略報告中估計全球車用半導體市場于 2020-2035 年復合成長率應有機會超過 20%(主要系增加 AI/GPU,FPGA,ASIC,激光雷達,攝像頭,以太網,MCU,碳化硅,電源管理芯片的價值及數量),遠超過全球半導體市場在同時間 5-6%的 CAGR,汽車半導體在全球半導體市場中的份額在 2035 年有望達到30%(從 2021 年不到 10 個點),每車半導
31、體價值從 2020 年的 268 美元,暴增 10 倍到 2035年的 2758 美元。圖表圖表8 8:20302030 年全球半導體細分賽道增長預測年全球半導體細分賽道增長預測 圖表圖表9 9:每車半導體價值及車用半導體占全球份額變化每車半導體價值及車用半導體占全球份額變化 來源:Mckinsey&Company,國金證券研究所 來源:TrendForce,國金證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%-20 40 60 80 100 120 1402015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E20
32、28E2029E2030E2031E2032E2033E2034E2035E全球電動車銷量(mn)全球 L3-5自駕車銷量(mn)全球新能源電動車占比(%)全球 L3-5自動駕駛車占比(%)0%5%10%15%20%25%30%35%-500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032E2033E2034E2035E每車半導體價值(US$)車用半導體佔全球份額(%)行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 圖表圖表1010:人駕燃
33、油車人駕燃油車 v vs s 自駕電動車每車半導體價值比較自駕電動車每車半導體價值比較 來源:國金證券研究所整理 二二、從從特斯拉自動駕駛特斯拉自動駕駛迭代看迭代看電子電子發展發展方向方向 特斯拉特斯拉堅持純堅持純計算機計算機視覺方案,視覺方案,逐漸完成了逐漸完成了從合作從合作到全棧到全棧自研自研的轉變的轉變。特斯拉于 2013 年啟動了 Autopilot(自動輔助駕駛)項目,早期特斯拉意圖與谷歌共同開發一套半自動駕駛系統。但谷歌認為半自動駕駛系統并不可靠,之后谷歌轉向研發 L4 級以上的全自動駕駛技術,而特斯拉則繼續開發第一代 Autopilot。特斯拉在設計之初就采用了硬件先行、軟件更新
34、的原則。硬件部分與軟件分開迭代,硬件通常隨著車輛換代而更新,更新頻率為1-2 年一次。而軟件則是通過車輛 OTA 進行在線升級,更新頻率以月計算。2014 年 10 月特斯拉發布第一代硬件 Hardware 1.0,自動駕駛芯片主要依靠 Mobileye 提供,硬件配置為 1 顆前視攝像頭+1 個毫米波雷達+12 個超聲波雷達。特斯拉的自動駕駛方案從設計之初就堅持純視覺方案,因為當時谷歌使用的激光雷達單價高達 5 萬美元以上,C 端消費者難以承受如此高的價格。特斯拉堅持在汽車上使用攝像頭組成的視覺系統來實現自動駕駛,因此與視覺識別龍頭廠商 Mobileye 達成合作,基于 EyeQ3 平臺實現
35、 L2 級別的輔助駕駛功能。但早在 2015 年 4 月,特斯拉就組建了基于計算機視覺感知的軟件算法小組 Vision,準備自研軟件以逐步替代 Mobileye。2016 年 7 月,由于數據權等因素Mobileye 宣布和特斯拉終止合作。2016 年 10 月特斯拉發布第二代硬件 Hardware 2.0,自動駕駛芯片轉由英偉達提供,硬件配置大幅度提升,并開始使用自研軟件。HW2.0 配置 8 個攝像頭+12 個遠程超聲波雷達+1個前置毫米波雷達,這套配置也保留到了 HW3.0,直到 HW4.0 攝像頭數量才再一次得到升級。但由于特斯拉與 Mobileye 合作突然終止,特斯拉自研的 Tes
36、la Vision 性能還達不到HW1.0 的水平,直到大半年后,通過幾個版本的更新才使 HW2.0 的使用體驗達到前一代的水平。在 HW2.0 研發的同時,特斯拉認為英偉達的芯片以 GPU 架構為主,Mobileye 芯片以 CPU 和 CVP 為主,無法完全滿足圖像處理和 AI 計算的需求,在性能上仍有較大提升空間,因此開始同步自研 FSD 自動駕駛芯片。2018 年 8 月特斯拉發布第三代硬件 Hardware 3.0,自動駕駛芯片革命性地采用自研的 FSD芯片。HW 3.0 中的 FSD 芯片總算力達 144TOPS,是上一代英偉達硬件的 12 倍。每秒可處理圖片 2300 張,而 H
37、W 2.5 的每秒處理能力僅為 110 張,圖像處理速度提升了 21 倍。功耗增加了 25%,但芯片成本降低了 20%。同時,HW3.0 通過兩個完全獨立的 FSD 芯片,以及各自獨立的電源系統、內存和閃存保證系統冗余。主板運行時,兩套硬件將同時處理相同的數據,保證信息安全和完全冗余。目前特斯拉正處于由 HW3.0 向 HW4.0 過渡更新的階段。HW4.0 在 FSD 芯片、傳感器與攝像2020人駕汽油車2020人駕汽油車2025L5自駕電動車2025L5自駕電動車攝像頭2-4單位8-10單位傳感器6單位10單位激光雷達無,每單位50,000美金4-5單位,每單位1,000美金毫米波雷達2單
38、位10單位無線通信藍牙,WiFi,4GC-V2X,5G,Space Xs Starlink射頻功率放大器IC116 氮化鎵 GaN/砷化鎵 GaAs/硅 Silicon有線通信LIN,CAN,FlexRay,MOSFTLIN,CAN,FlexRay,MOSFT,20以太網端芯片人工智能芯片NXP/Mobileye MCUNvidia Orin X,Mobileye Q6,華為Ascend910,華為海思710A,地平線征程5,高通SA8540,寒武紀Cambricon-1M/MLU100,百度昆侖AI芯片,黑芝麻華山二號人工智能系統高級駕駛輔助系統Waymo One,Tesla FSD,Dri
39、ve Hyperion 9,GMCruise,百度Apollo AutoX電力功率器件二極管,低壓MOS器件,18xPower MOSFET(US71)250*MOSFET(US455),IGBT絕緣柵雙極型晶體管,碳化硅SiC,氮化鎵GaN多層陶瓷電容器2.5k13k電源管理20-30單位100-150單位每車半導體美元價值3004,000-5,000行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 頭、通訊接口、GPU 小板等方面性能得到提升。HW4.0 可能增加高分辨率的 4D 毫米波雷達,支持更多傳感器與攝像頭接入,新增 2 個側攝像頭(L-FF-Side 和 R-FF-Side 攝像
40、頭)和1 個前保險杠攝像頭(F-SVC);將 HW3.0 的獨立 GPU 小板整合進主板,使得 GPU 小板集成化更高、模塊更輕??;FSD 芯片內核數量增多,性能更加強悍;顯存規格大幅度提升;GPS由雙頻升級為三頻,精度提升,民用定位精度從 5m 提升至 30cm;通訊接口增多等。圖表圖表1111:特斯拉特斯拉 H HW1.0W1.0 到到 H HW4.0W4.0 硬件持續升級硬件持續升級 來源:汽車之心,國金證券研究所 特斯拉自動駕駛特斯拉自動駕駛快速發展背后是各類硬件的支撐快速發展背后是各類硬件的支撐。截至 2022 年 12 月,特斯拉自動駕駛總里程數已接近 9000 萬英里,特斯拉已經
41、向美國和加拿大約 40 萬客戶發布了自動駕駛 FSD Beta。特斯拉自動駕駛技術迭代的背后是硬件的持續升級,大幅提高激光雷達,攝像頭,毫米波雷達,CV2X 等感知層芯片,GPU/CPU/FPGA/AI 芯片等決策層芯片,以及高速以太網接口等執行層芯片的需求。圖表圖表1212:特斯拉特斯拉自動駕駛自動駕駛總里程數接近總里程數接近 90009000 萬萬英里英里 來源:2022 年 Q4 特斯拉財報,國金證券研究所 2.12.1 計算芯片:計算芯片:A AI I 拉動拉動 G GPU/FPGA/ASICPU/FPGA/ASIC 量價齊升量價齊升 人工智能中主要使用計算芯片有三種,分別是通用型的
42、GPU,可定制的 FPGA,以及專用的ASIC。CPU 計算指令遵循串行執行,GPU 有大量的核心和高速內存,擅長并行計算。所以CPU 常用于深度學習的推理,GPU 更適合深度學習的訓練和推理任務。圖表圖表1313:CPUCPU、GPUGPU、FPGAFPGA、ASICASIC 特點對比特點對比 類別 CPU GPU FPGA ASIC 特點 進行大規模并行計算方面受到限制 擅長于處理邏輯控制,性能高、計算能力強 功耗高 可編程性、靈活功耗和通用性介于 GPU 與ASIC 之間 定制化設計 性能穩定 優秀的功耗控制 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 提供系統可靠性 通用性好 通
43、用性好 代表公司 英特爾、AMD 英偉達、AMD 賽靈思 寒武紀、地平線、比特大陸、谷歌(TPU)來源:ADLINK,國金證券研究所 根據 VerifiedMarketResearch 的數據,2021 年全球 GPU 市場規模 335 億元,2028 年全球GPU 市場規模有望達到 4774 億元,22-30 年 CAGR 達 33.3%。隨著未來特斯拉在自動駕駛系統中引入 AI 學習神經網絡,將會使 GPU、FPGA、ASIC 等 AI 芯片重點受益。目前特斯拉的后端 GPU 集群,共有 14000 個 GPU,其中 4000 個用于自動標簽,10000 個用于算力訓練。英偉達是 GPU
44、市場的主導者,全球獨立顯卡市占率高達 80%。其高端 GPU 如 H100,A100和 V100 等占據了 AI 算法訓練市場絕大部分的份額。圖表圖表1414:2 2030030 年全球年全球 G GPUPU 市場規模有望達市場規模有望達 4 4774774 億美元億美元 圖表圖表1515:英偉達主導獨立英偉達主導獨立 G GPUPU 市場市場 來源:VerifiedMarketResearch,國金證券研究所 來源:JRR,國金證券研究所 目前國內廠商 GPU 市占率不足 1%,美國對華制裁加速 GPU 國產替代。2015 年以來美國對GPU 的制裁不斷升級,美國國防部研究員曾提出中美競爭中
45、,利用人工智能更多且更快的一方將獲勝。前幾年主要是美國將中國超算中心及相關 GPU 芯片企業拉入實體清單,以此達到限制中國 AI 以及超級計算機的發展,但是限制范圍限于超算單一場景。2022 年 9 月,美國針對 AI、HPC 及數據中心研發所用的高端 GPU 發出限制,英偉達的 A100 和 H100 以及AMD 的 MI250 芯片暫停向中國客戶銷售。2022 年 10 月,美國升級禁令限制范圍,對高算力芯片的連接速度和每秒運算次數等具體參數做限制,除英偉達和 AMD 外,國內廠商海光信息的部分產品也被加入到限制范圍內。美國將制裁限制范圍由應用場景擴大到芯片和產品層面,其實也是代表著國內相
46、關 GPU 產品或下游應用發展超過美國政府的預期。我們認為美國持續加大對中國高端芯片的出口限制,高速運算相關的 GPU、CPU 等芯片國產化進程必然加快。從國產替代方案來看,GPU:景嘉微、海光信息、好利科技、壁仞科技(未上市)等;CPU:海光信息、龍芯中科、中國長城(飛騰信息)圖表圖表1616:中美中美 T TOP500OP500 超算對比超算對比 圖表圖表1717:國內外主流國內外主流 G GPUPU 對比對比 型號 H100SXM H100PCIe Flex170 RX6950XT D1 Chip MLU370-X8 BR100 供應商 英偉達 英偉達 英特爾 AMD 特斯拉 寒武紀 壁
47、仞科技 制程工藝 4nm 5nm 7nm 7nm 7nm 7nm 7nm 最大耗電量 700W 300-350w 150W 335W 400W 250W 550W 顯存 80GB 80GB 16GB 16GB 80GB 48GB 64GB 顯存帶寬 3.35TB/s 2TB/s 576GB/s 576GB/s 2TB/s 614.4GB/s 2.3TB/s FP32 67TFlops 51TFlops 16TFlops 26TFlops 22.6TFlops 24TFlops N/A 晶體管 80B 54.2B 100B 26.8B 50B 29B 77B 發布時間 2022 2022 202
48、2 2022 2022 2022 2022 來源:Bloomberg,國金證券研究所 來源:各公司官網,國金證券研究所 圖表圖表1818:國內國內 G GPUPU 產業鏈情況產業鏈情況 z 核心技術/具體情況 相關產品 主要應用領域 景嘉微 國內首家實現自主研發本土化 GPU 并產業化的企業。具備支持本土 GPU 和本土操作系統的自主知識產權 GPU。JM5400、JM7201、JM92 系列 軍用工業、人工智能、金融、云計算等 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%02Q403Q404Q405Q406Q407Q408Q409Q410Q411Q412Q413Q414
49、Q415Q416Q417Q418Q419Q420Q421Q4AMDNVIDIA行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 龍芯中科 2020 年公司成立 GPU 突擊隊,加快 GPU 研發設計。自研統一渲染架構。7A2000 橋片的自主研發 GPU 模塊 金融、政務辦公、網絡安全等 海光信息 海光 DCU 屬于 GPGPU(通用圖形處理)一種。2021 年,公司深算一號 DCU 產品已實現商業化應用 深算一號 DCU 產品 人工智能訓練等 寒武紀 3 月發布 AI 訓練 GPU 新品,搭載雙芯片四芯粒封裝的思元 370,集成寒武紀 MLU-Link 多芯互聯技術。MLU370-X8 人工
50、智能訓練等 芯原股份 GPU IP 供應廠商。GPU(含 ISP)市場占有率排名全球前三名,2020 年全球市場占有率約 10.2%Arcturus GC8800、GC8400、GC8200、GC8000、GPU Nano IP 小型物聯網 MCU、人工智能等 壁仞科技 已有自主原創 GPU 芯片架構 BR100 GPU 人工智能、云計算、圖形渲染等 沐曦 具備自主研發高性能 GPU 芯片架構、兼容國際主流生態的完整軟件棧 MXN、MXC、MXG 物理仿真、云游戲、元宇宙等 摩爾線程 具備 3D 圖形計算和高性能并行計算技術 MTTS60、MTTS2000 物理仿真、人工智能、自動駕駛等領域
51、芯動科技 一站式高速混合電路 IP 及芯片定制解決方案供應商 風華 1 號 元宇宙、云游戲、人工智能等 來源:科創板日報,國金證券研究所 在云側與端側的不同任務中,FPGA 芯片均已與 GPU 及 ASIC 等芯片一起成為人工智能處理芯片的重要選擇之一。FPGA 芯片由于其高度靈活性及強大的并行運算能力,與神經網絡的運算需求十分契合,因此能夠明顯提升人工智能算法的計算速度。在面向人工智能領域的計算密集型任務時,和 GPU 及 ASIC 芯片相比,FPGA 芯片內在并行處理單元達到百萬級,做到真正并行運算,其可編程性又可實現靈活搭建數據處理流水線,因此運算速度快,數據訪問延遲低,較為適合人工智能
52、的實時決策需求。FPGA 芯片在人工智能領域應用時還具有優勢突出的功耗比。因此,FPGA 芯片在矩陣運算、圖像處理、機器學習、非對稱加密、搜索排序等人工智能領域有著很廣闊的應用前景。FPGA 芯片因其現場可編程的靈活性和不斷提升的電路性能,可用于工業控制、網絡通信、消費電子、數據中心、汽車電子、人工智能等各類領域。根據 VerifiedMarketResearch的數據,2021 年全球 FPGA 芯片市場規模為 71 億美元,2030 年市場規模預計將達到 221億美元,22-30 年 CAGR 達 15%。全球 FPGA 市場由四大巨頭賽靈思,英特爾,Lattice,Microchip 壟
53、斷,國外企業起步較早,在硬件設計和高端的 EDA 軟件設計上都形成了極強的技術封鎖,閉環了非常強大的產業生態鏈。中國 FPGA 行業發展起步較晚,技術水平和研究資源不足,現主攻低密度市場,逐步進行國產替代。但是國內廠商近幾年發展迅速。近些年來涌現出一些優秀的研發企業包括紫光同創,成都華微電子,安路科技,高云半導體,復旦微電,京微齊力等。圖表圖表1919:2 2030030 年全球年全球 FPGAFPGA 市場規模有望達市場規模有望達 2 22121 億美元億美元 來源:VerifiedMarketResearch,國金證券研究所 2.2.2 2 存儲存儲芯片:芯片:看好看好 20232023
54、年存儲板塊止跌反彈年存儲板塊止跌反彈 特斯拉 HW4.0 內存容量和規格大幅度升級。根據目前曝光的拆解圖,HW4.0 內存用量或從8 顆 2GB 成長為 16 顆 2GB,規格上或從 LPDDR4 升級為 GDDR6,價值量從 20 美元到 200 美元實現十倍提升。以往因算力需求不高以及 GDDR 功耗過高等因素,導致車廠普遍使用LPDDR 系列芯片,特斯拉開創了在車載領域使用 GDDR 的先河。GDDR6 最高運行頻率可達1750MHz,最高傳輸速率約是 12800MT/s,是 HW3.0 中所使用的 LPDDR4 的三倍。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 圖表圖表2020
55、:H HW4.0W4.0 在內存規格、容量和價值量上大幅提升在內存規格、容量和價值量上大幅提升 圖表圖表2121:內存規格對比內存規格對比 類型 GDDR 6X GDDR 6 GDDR 5X HBM 2 B/W Per Pin 21 Gbps 14 Gbps 11.4 Gbps 1.7 Gbps 常見容量 1GB(8 Gb)1GB(8 Gb)1GB(8 Gb)4GB(32 Gb)No.Chip/KGSDs 12 12 12 3 B/W Per Chip/Stack 84GB/秒 56GB/秒 45.6GB/秒 217.6GB/秒 總線寬度 384 位 384 位 352 位 3072 位 To
56、tal B/W 1008 GB/秒 672 GB/秒 548 GB/秒 652.8 GB/秒 DRAM電壓 1.35 伏 1.35 伏 1.35 伏 1.2 伏 數據速率 QDR QDR DDR DDR Signaling P AM4 二進制 二進制 二進制 來源:汽車之心,國金證券研究所 來源:汽車之心,國金證券研究所 存儲芯片市場水大魚大,根據 Yole 的數據,2021 年存儲芯片市場規模 1670 億美元,2027年市場規模 2630 億元,21-27 年 CAGR 達 8%。從各細分產品類別看,2027 年 DRAM 芯片市場規模有望達 1580 億美元,21-27 年 CAGR 達
57、 9%。2027 年 NAND 芯片市場規模有望達 960億美元,21-27 年 CAGR 達 6%。2027 年 NOR 芯片市場規模有望達 49 億美元,21-27 年 CAGR達 6%。新冠疫情大流行期間,芯片供給短暫性中斷與服務器和筆記本需求的持續走強使得存儲芯片的市場規模在 2020 年和 2021 年分別成長了 15%和 32%,但 2021 年底以來海外經濟走弱帶來消費電子需求的短期萎靡導致了存儲芯片的周期性調整,但是長期來看,物聯網(IoT)、汽車、電信和基礎設施將持續推動存儲芯片市場規模的邊際成長。圖表圖表2222:20272027 年存儲芯片市場規模年存儲芯片市場規模 26
58、302630 億美元億美元 來源:Yole,國金證券研究所 我們建議關注彈性最大的存儲板塊 2023 年止跌反彈?;仡櫲虬雽w與存儲市場周期變化情況,資本開支增速與市場變化呈現強相關性。2011 年存儲市場增速先于資本開支增速迎來向上的拐點,2016 年和 2019 年存儲市場增速與資本開支增速同時迎來向上拐點。這論證了我們的觀點,當資本開支增速大幅度下滑時,市場往往已經或者即將迎來拐點。隨著各大存儲廠商陸續在最新財報說明會中公開 2023 年展望,并大幅度下調 2023 年資本開支計劃,我們看好彈性最大的存儲板塊 2023 年下半年迎來復蘇。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 14
59、 圖表圖表2323:半導體行業增速與資本開支增速呈強相關半導體行業增速與資本開支增速呈強相關 圖表圖表2424:存儲市場增速與存儲市場增速與廠商廠商資本開支增速呈強相關性資本開支增速呈強相關性 來源:Semiwiki,WSTS,Gartner,IC Insights,國金證券研究所 來源:WSTS,TrendForce,IC Insights,國金證券研究所 以史為鑒,當存儲廠商紛紛下調資本開支時,我們認為股價基本已見底,我們看好 2023年下半年存儲行業觸底反彈。存儲器是最小單元的陣列式復制,產品功能單一,同質化率高,是科技大宗品,產品價格容易受到經濟和庫存周期波動,因此美光周期性更強。由于
60、強周期的屬性,美光的股價是半導體周期最前瞻與直觀的指標。從歷史規律里我們看到美光的股價總是領先基本面 24 個季度見底,每次在大廠宣布資本開支削減之時,股價已基本企穩。圖表圖表2525:歷史上當美光宣布削減資本開支時股價往往見底歷史上當美光宣布削減資本開支時股價往往見底 來源:Bloomberg,國金證券研究所 2.2.3 3 高速連接器:智能化驅動量價齊升,國產化有望快速提升高速連接器:智能化驅動量價齊升,國產化有望快速提升 高速連接器連接智能化。高速連接器分為 FAKRA 射頻連接器、Mini-FAKRA 連接器、HSD(High-Speed Data)連接器和以太網連接器,主要應用于攝像
61、頭、激光雷達、毫米波雷達、傳感器、廣播天線、GPS、藍牙、Wi-Fi、信息娛樂系統、導航與駕駛輔助系統等。特斯拉特斯拉H HW4.0W4.0平臺,平臺,高速連接器量價齊升。高速連接器量價齊升。以特斯拉最新研制的HW4.0中央計算單元為例,相較于 HW3.0,前者的攝像頭接口由 9 個增至 12 個,以太網接口至少增加 1 個。前視攝像頭采用像素更高的 IMX490,對連接器的數據傳輸能力和可靠性提出更高要求,新增以太網連接器是單對線車載以太網接口,目的是接入 4D 毫米波雷達,相較于傳統毫米波雷達,連接器由 CAN 接口升級為百兆以太網接口,最高傳輸速率有百倍提升,GPS 模塊連接器新增 L5
62、 頻率,由雙頻升級為三頻。假設 2023 年我國 L2 級乘用車新車市場滲透率達 40%,假設高速連接器單車價值量為 600元、且自 2023 年起年增 3%,對應 2023 高速連接器市場達 66 億元、同增 37%。預計 2025年中國高速連接器市場達 104 億元,三年 CAGR 為 30%。圖表圖表2626:中國高速連接器市場中國高速連接器市場快速成長快速成長 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E-50%0%50%100%0200400600800DRAM CapexFlash Capex(億美元)Capex YoYMemory YoY行業專題研究報告 敬
63、請參閱最后一頁特別聲明 15 高速連接器 中國汽車銷量(億部)0.25 0.26 0.27 0.27 0.27 0.27 L2 及以上智能駕駛滲透率 12%20%30%40%50%60%單車價值量(元/臺)600 600 600 618 637 656 市場規模(億元)18 31 48 66 84 104 YOY 72%52%37%29%24%來源:中汽協,國金證券研究所 高速連接器的壁壘在于射頻設計高速連接器的壁壘在于射頻設計和自動化生產和自動化生產。1)從設計端來講,需要射頻傳輸理論和微波電子學作為理論基礎,如何以最小的損耗和反射傳輸射頻信號是關鍵。信號傳輸過程中存在衰減,一是因為趨膚效應
64、,由于頻率的增加,磁場作用使得電流的傳輸越來越趨向金屬表面,導致導體電阻和損耗功率增加,對內外導體和介質材料的選擇和設計提出了高要求;二是由于反射回來的能量在傳輸過程中被損耗,主要是特性阻抗不連續導致的,如何進行補償和過渡設計是重點;三是由于表面裸漏造成射頻線漏,這就需要設計屏蔽護套以保證良好的密封和絕緣性能。2)從工藝端來講,企業需要建立科學、高效、標準化的精密制造流程,執行高標準的質量監督體系,把控好生產、組裝、測試環節。出于良率和效率的考慮,將數控技術、自動化及信息化技術融合應用。生產過程中,突破沖壓成型技術是 FAKRA 連接器的關鍵,將降低成本,實現大批量生產,保證高制程安全。高速連
65、接器國產化率低,未來有望快速提升。1)根據 Bishop&Associates 統計,2019年全球汽車連接器廠商 TOP10 以美、日企業為主。泰科、矢崎、安波福三巨頭市占率達66.8%。美國、日本、歐洲企業市占率達 41%、30%、16%。中國占據了全球汽車 30%的需求,但是中國企業在汽車連接器市占率低于 5%。2)從國內高速連接器競爭格局來看,羅森伯格作為行業龍頭、市占率達 50%,公司新一代 HFM(High-Speed FAKRA-Mini)連接器,頻率高達 15GHz,可實現高達 20Gbps 的高速率傳輸,體積更小、相比傳統 FKARA 連接器節約了高達 80%的空間,實現成本
66、優化。電連技術作為國內龍頭,市占率達 10%,公司自 2014年起布局車載射頻連接器業務,主營 FAKRA 連接器、mini FAKRA 連接器。2022 年 H1 公司車載連接器收入達 2 億元、同增 89%,毛利率達 40%。3)長期來看,我們認為國內企業產品性能優質、研發速度更佳、服務能力更佳、綜合成本更低,未來有望獲取更多市場份額。此外,得益于整車廠競爭格局變化,綁定優質客戶的連接器企業獲得成長機遇。圖表圖表2727:2 2019019 年全球汽車連接器行業競爭格局年全球汽車連接器行業競爭格局 來源:Bishop&Associates,國金證券研究所 2.2.4 4 車載攝像頭:智能化
67、驅動成長,轉型車載攝像頭:智能化驅動成長,轉型 Tier1Tier1 打開長期空間打開長期空間 ADAS 可分為 L0L5 六個級別,目前主流 ADAS 級別在 L2L3 階段之間,伴隨規格升級,單車搭載攝像頭數量持續提升。L2 級別智能輔助駕駛搭載 58 顆攝像頭,L3 級別智能輔助駕駛搭載 816 顆攝像頭,L4、L5 級別自動駕駛 ADAS 系統尚在研發階段,一般需要搭載13 顆以上攝像頭。特斯拉特斯拉H HW4.0W4.0平臺,車載攝像頭平臺,車載攝像頭量價齊升。量價齊升。以特斯拉最新研制的HW4.0中央計算單元為例,相較于 HW3.0 的 9 攝像頭設計(3 前視攝像頭、1 艙內攝像
68、頭、2 側后視攝像頭、2 側前視攝像頭、1 后視攝像頭),HW4.0 的攝像頭數量、布局和性能都出現了調整。在數量方面,HW4.0 采用 12 攝像頭設計,前視攝像頭由三目改為雙目,同時增加 1 備用攝像頭、1 前攝像頭、2 側視攝像頭。在布局方面,新增的前、側視攝像頭,預計分別安裝在前、后保險泰科,39.1%矢崎,15.3%安波福,12.4%JAE,4.0%羅森伯格,3.6%JST,3.6%住友,2.5%意力速,2.1%京瓷,2.0%安費諾,1.9%其他,13.5%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 杠處,從而實現視覺補盲和感知增強,前擋風玻璃處的前視攝像頭增加散熱模塊,B 柱
69、攝像頭的開孔形狀進行了調整,可視范圍或會進一步擴大,預計該攝像頭處會增裝加熱裝置,從而減少水汽影響。在性能方面,預計前視攝像頭的圖像傳感器會由 1.23M 像素的AR0136AT 換為 5.43M 像素的 IMX490,像素增加可提高識別有效范圍,亞像素技術的應用使 IMX490 能夠增加 HDR 顯像質量,減輕 LED 頻閃,同時 IMX490 的畫面比例為 3:2,相較于 AR0136AT 的 FOV(視場角)更廣。根據 TSR,2021 年全球車載攝像頭出貨量達 1.86 億顆、過去十年 CAGR 達 30%,單車搭載攝像頭數量達2.1顆。目前市面上主流智能車型普遍搭載攝像頭數量在58顆
70、。展望未來,得益于智能化加速,預計 2023 年車載攝像頭市場同增 26%,2025 年車載鏡頭市場達 188億元、車載攝像頭市場達 565 億元,20222025 年 CAGR 達 28%.1)自動輔助駕駛滲透率預測:根據智能手機滲透率的 S 型曲線,我們假設 20222025 年全球 L2 級自動輔助駕駛滲透率為 27%、36%、50%、60%,考慮伴隨更多車企搭載 L3 級別自動輔助駕駛,我們假設 L3 級自動輔助駕駛滲透率為 0.2%、0.5%、1%、2%。2)單車搭載攝像頭預測:假設 2020 年 L2 級自動輔助駕駛單車搭載攝像頭 6 顆,對應 L1及以下單車搭載攝像頭為 1.4
71、顆,假設 L3 即自動輔助駕駛單車搭載攝像頭 8 顆??紤]各家車廠做車型迭代中攝像頭數量持續增加,假設未來每年單車搭載攝像頭同增 5%。對應2025 年單車搭載攝像頭數量為 5.4 顆,假設全球汽車銷量為 0.8 億部,對應 2025 年全球車載攝像頭銷量為 4.4 億顆。3)鏡頭、攝像價格預測:參考舜宇光學科技車載鏡頭單價(38 元),考慮前視占比提升、規格升級,預計 20232025 年單價同增 3%、5%、5%。對應 2025 年全球車載攝像頭鏡頭市場為 188 億元,20212025 年 CAGR 達 26%??紤]鏡頭價格約占攝像頭價格的 1/3,對應 2025年全球攝像頭市場為 56
72、5 億元。圖表圖表2828:中國高速連接器市場快速成長中國高速連接器市場快速成長 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 全球 L1 及以下滲透率 85%80%73%64%49%38%全球 L2 滲透率 15%20%27%36%50%60%全球 L3 以上滲透率 0.05%0.20%0.50%1.00%2.00%L1 及以下單車攝像頭數量 1.4 1.47 1.54 1.62 1.70 1.79 L2 單車攝像頭數量 6 6.3 6.6 6.9 7.3 7.7 L3 單車攝像頭數量 8 8.4 8.8 單車搭載攝像頭數量-估算值 2.1 2.4 2.9 3.6 4.
73、6 5.4 全球汽車銷量(億臺)0.77 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 全球攝像頭銷量(億顆)1.6 2.0 2.3 2.9 3.7 4.4 YOY 22%19%23%28%19%鏡頭單價(元)41 38 38 39 41 43 YOY 5%-7%0%3%5%5%鏡頭市場規模(億元)66 74 89 112 150 188 YOY 13%19%26%34%25%攝像頭市場規模(億元)198 223 267 337 451 565 YOY 13%19%26%34%25%來源:中汽協,國金證券研究所 車載攝像頭鏡頭市場格局呈現出車載攝像頭鏡頭市場格局呈現出“一超多強一超多強”局
74、面,舜宇光學是絕對領軍者。局面,舜宇光學是絕對領軍者。1)2020 年舜宇光學出貨量位居第一,市場占有率超 30%,日本麥克賽爾、日本電產三協、日本富士膠片、韓國世高光位居二至五位。得益于本國汽車工業發達、日本企業占比較高,份額前八廠商中,日本廠商占據 5 席。2)在規格、壁壘更高的 ADAS 鏡頭中,舜宇光學一騎絕塵,市占率超 50%。3)車載鏡頭具有較高的技術壁壘,產品通常需要配合傳感器芯片進行參數調整,經過 1-2 年研發周期后交貨給 Tier1 組裝,并經過車廠上路驗證 1-2 年通過后方可供貨,認證周期 3-5 年,客戶粘性較強,頭部企業先發優勢穩固。行業專題研究報告 敬請參閱最后一
75、頁特別聲明 17 圖表圖表2929:20202020 年車載攝像頭鏡頭市場格局年車載攝像頭鏡頭市場格局 圖表圖表3030:20202020 年車載感知類攝像頭鏡頭市場格局年車載感知類攝像頭鏡頭市場格局 來源:觀研天下,國金證券研究所 來源:華經產業研究院,國金證券研究所 除舜宇光學科技以外,國內的聯創電子、力鼎光電、宇瞳光學均積極布局車載鏡頭領域,但目前市占率較低,我們認為未來伴隨國內造車新勢力崛起,國內二線企業在車載鏡頭領域大有可為。舜宇光學科技:公司自 2004 年起進入車載鏡頭領域,2018 年量產 800 萬像素車載鏡頭。公司是車載鏡頭龍頭的絕對龍頭,2021年全年車載鏡頭出貨量為0.
76、68億顆,同比增長21%,我們按 38 元/顆車載鏡頭的單價估算,公司 2021 年車載鏡頭營收為 26 億元。2022 年 1-10月車載鏡頭出貨量達 0.67 億顆、同增 15%。聯創電子:公司自 2015 年進入車載鏡頭領域,2016 年與特斯拉合作,為其艙內鏡頭獨家供應商,2020 年與蔚來開始合作、中標 ET7 全部 7 顆 800 萬像素 ADAS 車載鏡頭模組,并于 2022 年上半年順利量產出貨。2020 年公司車載鏡頭出貨量為 77 萬顆、營收為 0.24 億元,2021 年公司前五大客戶車載鏡頭及模組訂單為 1.5 億元,2022 年前三季度公司車載光學收入增長迅猛,同增
77、718%,發展勢頭良好,預計 2023 年車載鏡頭業務持續快速放量。目前公司具備 2KK/月模造玻璃鏡片產能。2021 年 12 月曾吉勇博士(原任聯創電子副總裁兼光學事業部總經理)升董事長,未來公司將進一步聚焦光學行業。力鼎光電:公司主營海外安防鏡頭,技術能力卓越,2021 年車載業務收入占比達 12%、主要為后裝市場,2021 年公司搭建車載事業部,為國內新勢力 SUV 車型提供整車配套鏡頭產品,包括環視鏡頭、盲區監測鏡頭、ADAS 前視鏡頭等產品。公司目前模造鏡片產能達0.8KK/月。2022 年上半年,公司持續穩定向深度合作的新勢力客戶供應成熟的標準款前視、環視及監測類車載鏡頭產品,同
78、時也再獲傳統品牌車企的小批量訂單,預計未來前裝產品持續穩定放量。宇瞳光學:公司是安防鏡頭龍頭,積極布局車載鏡頭,目前已有后裝產品出貨,公司具備1KK/月模造玻璃鏡片產能。21 年 11 月公司公布股權激勵計劃,解鎖條件為 2022、2023、2024 年車載前裝鏡頭銷售額不低于 300 萬元、3600 萬元、11000 萬元。公司計劃首推 360環視產品,研發生產難度相對較低,360 產品通用性較好,有利于較快導入客戶。公司車載前裝業務已于 3 月通過了 IATF16949 質量管理體系認證,車載業務總體預計 Q4 實現小批量出貨,2023 年開始持續放量。2022 年 5 月公司收購玖州光學
79、 20%股權,玖洲光學主營汽車影像類產品和智能家居類產品,2021 年玖洲光學收入達 2.1 億、凈利達 0.28 億元,玖洲光學業績承諾 20222024 年實現凈利不低于 0.3、0.37、0.43 億元。目前車載攝像頭模組主要由 Tier 1、Tier 2 組裝,主要企業為加拿大麥格納、日本松下、法國法雷奧、德國博世、采埃孚天合、大陸鏡頭等企業,行業格局分散。我們認為伴隨造車新勢力崛起,傳統整車廠和 Tier 1 的關系或將逐步模糊,同時,伴隨攝像頭像素提升,模組組裝難度升級,預計未來車載鏡頭廠有望獲取部分模組份額。舜宇光學,32%麥克賽爾,8%富士膠片,5%電產三協,5%世高光,5%三
80、力士,5%京瓷,4%理光,3%其他,32%舜宇光學,51%富士膠片,12%京瓷,5%LCE,5%理光,4%麥克賽爾,4%松下,3%其他,16%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 圖表圖表3131:車載攝像頭模組市場格局車載攝像頭模組市場格局 來源:華經產業研究院,國金證券研究所 2.2.5 5 車載車載雷達雷達:短期短期 4 4D D 毫米波雷達毫米波雷達彌補純視覺短板,長期彌補純視覺短板,長期看好看好多傳感器融合趨勢多傳感器融合趨勢 激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是自動駕駛中常見的三種傳感器。激光雷達是一種以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。毫米波雷達是一類使用短
81、波長電磁波的特殊雷達技術。雷達系統發射的電磁波信號被其發射路徑上的物體阻擋繼而會發生反射。通過捕捉反射的信號,雷達系統可以確定物體的距離、速度和角度。從工作原理上來看,激光雷達和毫米波雷達都通過回波成像來探測物體,但激光雷達更接近光學傳感器,毫米波雷達本質上屬于電磁波。毫米波雷達具有波束窄、分辨率高、抗干擾能力強等特點,特斯拉 HW4.0 硬件中已為 4D 毫米波雷達上車預留以太網接口。圖表圖表3232:自動駕駛所需傳感器示意圖自動駕駛所需傳感器示意圖 來源:Yole,國金證券研究所 4D 毫米波雷達增加垂直探測能力,精準辨別靜態障礙物。4D 毫米波雷達在傳統 3D 毫米波雷達僅有的距離、速度
82、、方位角三個測量維度之上增加了俯仰角度的信息捕捉能力,增加了高度這一維度的信息量。傳統 3D 毫米波雷達的通道通常為 3 發 4 收或 4 發 4 收,只能在水平方向獲取信息,沒有多余通道在垂直方向布局天線。4D 毫米波雷達擁有更多通道數,能夠在垂直方向布局天線。過去傳統毫米波雷達由于無法捕捉高度信息,導致自動駕駛算法無法判斷靜止障礙物對車輛的影響,容易出現誤判天橋、限高架的高度、將井蓋、減速帶等判斷為障礙物導致的幽靈剎車,而 4D 毫米波雷達在新增高度信息后可以規避類似問題。麥格納,11%松下,9%法雷奧,7%博世,6%采埃孚天合,6%大陸集團,5%其他,56%行業專題研究報告 敬請參閱最后
83、一頁特別聲明 19 圖表圖表3333:4 4D D 毫米波雷達與毫米波雷達與 3 3D D 毫米波雷達成像對比毫米波雷達成像對比 來源:聆英咨詢,國金證券研究所 4D 毫米波雷達技術路線主要包括級聯方案和 Arbe 的 ASIC 方案。級聯方式分為兩片級聯和四片級聯,兩片級聯的通道為 6 發 8 收,四片級聯為 12 發 16 收,四片級聯通道數量192。Arbe 的 ASIC 方案,通道為 48 發 48 收,通道數超 2300。特斯拉暫未確定使用級聯方案或 Arbe 的 ASIC 專用方案,但我們認為隨著行業走向成熟化,受制于成本、功耗和性能問題,未來行業會傾向于使用 Arbe 的 ASI
84、C 專用方案。因為通道數的增加使得分辨率大幅提高,采樣通道數大幅提升,傳感器的空間采樣率提升 10 倍,具備環視能力并能夠對目標和環境呈現出更加精確的點云圖像。4D 毫米波成為新技術趨勢,國內外廠商積極布局。4D 毫米波雷達相比傳統雷達性能大幅提升(探測距離+角分辨率),成本卻基本類似,有望成為現有自動駕駛傳感器方案的有效補充。從布局廠商來看,海外以系統廠商大陸、博世、海拉、電裝、安波福和 Veoneer等為主,麥格納、摩比斯、Arbe、Uhnder、Vayyar 等新玩家正在加速布局。國內廠商中,原本做 3D 毫米波雷達的廠商華域、森思泰克從級聯方案切入 4D 毫米波雷達,而威孚高科和經緯恒
85、潤則是從 ASIC 方案切入 4D 毫米波雷達。圖表圖表3434:國內外廠商在國內外廠商在 4 4D D 成像雷達上的布局成像雷達上的布局 來源:Yole,國金證券研究所 4 4D D 毫米波雷達毫米波雷達彌補視覺方案短板,長期彌補視覺方案短板,長期或或推動多傳感器視覺融合趨勢推動多傳感器視覺融合趨勢。2018-2019 年,特斯拉采用攝像頭+3D 毫米波雷達的視覺方案,但 3D 毫米波雷達缺少高度信息,在視覺融合模型中分辨率不高,提供的信息量很少,典型表現為無法識別隧道和減速帶,在特斯拉的自動駕駛算法中導致幽靈剎車事件的發生。2020 年,雖然傳統毫米波雷達可以適應各類惡劣環境,但隨著特斯拉
86、提出新的算法,毫米波雷達的測速功能被算法+攝像頭取代行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 后,在融合模型中的價值直線下降。但是特斯拉沒有放棄毫米波雷達方案,因為激光雷達本質上仍然屬于光學傳感器,無論在提供的信息維度上還是成效效果上都與攝像頭視覺類似,對于算法能力很強的特斯拉來說,都可以通過算法來實現,但視覺融合技術需要高精度毫米波雷達配合,因此從 2020 年開始特斯拉就開始布局 4D 雷達。4D 毫米波雷達的點云信息更豐富,自動駕駛所獲得的空間目標屬性和環境屬性更多,傳感器的精度更高。4D毫米波雷達可以感知實時速度,判斷目標的運動軌跡和反射特性,而非光學多幀比較而得到的速度,因此
87、能夠識別激光雷達和攝像頭無法做到的危險目標。長期來看,特斯拉選擇4D 毫米波雷達的意義在于:1)通過多傳感器的融合,彌補本身攝像頭原理上的缺陷,獲得全工況能力;2)降低現有算法的算力消耗,可以識別重點危險目標,提升傳感器對周圍環境信息的獲??;3)相對純視覺方案帶來的算力成本飆升,加入 4D 毫米波雷達后的多傳感器融合方案整體成本可控。自動駕駛技術的發展,推動車載雷達市場規模逐年成長。根據 Yole 的數據,2021 年全球自動駕駛雷達市場規模 58 億美元,2027 年自動駕駛雷達市場規模有望成長到128 億美元,21-27 年 CAGR 達 14%。其中 2021 年全球 4D 雷達市場規模
88、 3 億美元,2027 年市場規模有望成長到 35 億美元,21-27 年 CAGR 達 48%。圖表圖表3535:20212021-2027E2027E 全球自動駕駛雷達市場規模全球自動駕駛雷達市場規模 C CAGRAGR 有望達有望達 14%14%來源:Yole,國金證券研究所 三三、從特斯拉硬件迭代,看低成本智能化發展方向從特斯拉硬件迭代,看低成本智能化發展方向 特斯拉 2023 年投資者日活動在電動車方面,提出了多項降低造車成本的計劃,如提出停用稀土材料電機;通過縮減芯片面積,減少碳化硅材料使用以及致力于降低造車成本到50%等等。我們認為,在特斯拉的引領下,同時伴隨國內新能源車滲透率從
89、 22 年的 25%向35%演進,23 年新車型大幅增加競爭加劇的大背景下,降成本將成為 2023 年汽車產業鏈的主旋律之一。特斯拉的自動駕駛功能經歷多輪迭代升級,反映出特斯拉在自動駕駛方面智能化差異與量產成本的綜合考量。具體來看,特斯拉 HW 1.0 采用 Mobileye 的 EyeQ 系列芯片,但由于后者黑盒的方案難以打造智駕功能的差異化,特斯拉在 HW2.0 中改用定制版的英偉達Drive PX2 自動駕駛計算平臺,集成了 1 顆 Tegra Parker 芯片和 1 顆 Pascal 架構 GPU 芯片。后續出于對性能、研發進度、成本、功率方面的要求,特斯拉自研自動駕駛芯片,并推出
90、HW 3.0。此次 HW 4.0 曝光主要升級集中在通過計算芯片和存儲芯片的換代與堆疊,實現算力的提升,此外還增加了毫米波雷達接口、升級 GPS 模塊等。與特斯拉聚焦算力升級相比,國內車企在技術路線上選擇更加多元,包括網聯、地圖定位與域控制器架構等。3.13.1 模組通信制式升級趨勢確定,關注未來進一步集成空間模組通信制式升級趨勢確定,關注未來進一步集成空間 國內多廠商布局 C-V2X 模組,5G+C-V2X 融合模組有望成為主流方向。特斯拉 HW 4.0 采用LTE-A車規級無線通信模組AG525R-GL,但藍牙與 WiFi 還是 LG INNOTEK 的 ATC5CPC001,未來有進一步
91、集成的空間。從國內車規級模組的產品發展歷程來看,2017 年,大唐高鴻基于中國信科自研 C-V2X 芯片發布了業界首款商用 C-V2X 模組 DMD31;2019 年,華為發布了全球首個支持 5G+C-V2X 技術的車載模組 MH5000;2020 年 12 月,移遠通信支持 5G 技術的車規級模組 AG551Q-CN 率先通過 CCC、SRRC、NAL 三項認證,拿下規模出貨資質,推進汽車行業加速駛入 5G 時代。車規級無線通信模組技術要求高、認證周期長且具備先發卡位優勢,車載模組產品有望向 5G 和 C-V2X 融合方向不斷演進。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 圖表圖表3
92、636:車規級無線通信模組產品線車規級無線通信模組產品線 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 移遠通信移遠通信 AG35 AG15(C-V2X)AG52xR、(C-V2X)AG55xQ 系列(5G+C-V2X)AG215S(C-V2X AP)AG800D AG600K AG59X 華為華為 MH5000(5G+C-V2X)廣和通廣和通 AL640 AL940 AX168 系列(C-V2X)AN958 系列(5G)高新興高新興 GM551A/GM552A/GM556A(C-V2X)GM860A(5G+C-V2X)有方科技有方科技 N720 A70 N58 A59
93、0(5G+C-V2X)龍尚科技龍尚科技 U9507C AT/VX95(C-V2X)U9507C ATA/U9507CV2C/U9507C V2A EX610(5G)芯訊通芯訊通 SIM8100(C-V2X)SIM7800 SIM8800CE(5G+C-V2X)美格智能美格智能 MA800 大唐高鴻大唐高鴻 DMD31(C-V2X)DMD3A(C-V2X)宸芯科技宸芯科技 CX7100(C-V2X)中興通訊中興通訊 ZM9200(5G+C-V2X)T elit LE940 來源:佐思汽研,公司官網,國金證券研究所 國內車載前裝通信模組市場價量齊升,5G+C-V2X 模組有望成為主要增量市場。根據
94、高工智能汽車研究院監測數據顯示,2022 年 1-11 月中國市場(不含進出口)乘用車前裝標配車聯網功能交付上險量為 1164.33 萬輛,前裝搭載率為 66.69%。其中,5G 交付 32.75 萬輛,實現了同比近 30 倍的增長。4G 車聯網仍然將處于主流地位,但 5G 將迎來快速上升期,國內模組廠商已實現海外出口,未來關注多功能集成與通信制式升級帶來的價值量提升。車載模組廠商競爭激烈,低端產品的毛利率已低于 10%,5G、C-V2X 等技術帶來價格提升與市場擴容的機會。模組廠商由提供單一的 4G 模組向提供 4G+V2X、5G+C-V2X、5G+C-V2X+GNSS、智能模組等集成化模組
95、的方向轉變,提升產品的單價和毛利空間。當前主要模組廠商如移遠通信、美格智能均發布了內置高算力 SoC 和內存的智能模組,兼具座艙、網聯與定位功能。圖表圖表3737:主要模組廠商推出模組集成多種功能主要模組廠商推出模組集成多種功能 圖表圖表3838:2 2021021 國內車載模組市場份額國內車載模組市場份額 廠商 產品 集成功能 移遠通信 AG59x 系列 C-V2X、雙頻 GNSS、慣性導航、PPE 等 美格智能 SRM930 5G、儀表/娛樂/中控、一芯多屏、DMS、360 環視等 來源:各公司官網,國金證券研究所 來源:佐思汽研,國金證券研究所 移遠通信36%慧翰微電子18%廣和通17%
96、高新興12%LG8%華為8%其他1%行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 隨著汽車網聯化的持續加深,車載無線通信模組市場受益于汽車通信需求將持續增長。當前 4G 模組裝車數量快速提升,隨著 OTA 遠程升級、高清車內娛樂、自動駕駛等需求日益凸顯,價值更高的 5G 車規級通信模組加速滲透,帶動車載模組產業量價齊升,因此建議關注進軍車載模組賽道的頭部廠商,如移遠通信、美格智能、廣和通等。3.23.2 融合定位方案是國內車企實現高階自動駕駛的必由之路融合定位方案是國內車企實現高階自動駕駛的必由之路 特斯拉小幅升級定位模塊,輔助環境感知。根據 HW 4.0 曝光圖片顯示,HW4.0 GPS
97、 模塊升級,使用了三頻 GPS 天線模塊,新增 L5 頻率,以提升定位精度。在 HW3.0 上,特斯拉使用了 UBLOX 公司生產的 M8L,僅支持單頻的 GNSS 定位,衛星定位信號不穩定。特斯拉對于環境的感知更多依靠視覺方案,對算法、算力要求極高。由于國內道路狀況相比國外更為復雜,國內車企傾向于加入更多的定位、探測等感知傳感器,形成“定位+多傳感器融合”方案?!案呔鹊貓D+GNSS-RTK+IMU”的融合定位方案成為 L3 及以上自動駕駛車型熱門選擇。GNSS 和 IMU 可實現互補,GNSS 補充了 IMU 慣性系統的累計誤差問題,IMU 很好地彌補了GNSS 衛星系統的不穩定性和易受干
98、擾性。2020 年以來,各主機廠相繼推出多款配備高精度定位方案的車型,如小鵬 P7、埃安 V、凱迪拉克 CT6、蔚來 EC6 等。2020 年 4 月,小鵬P7 XPILOT 3.0 自動駕駛輔助系統搭載高德高精地圖上市,這是高德高精地圖首次在 L3級別自動駕駛系統上的量產應用,結合三重高精度定位硬件,小鵬 P7 成為擁有最強大定位能力的量產車型,此后的小鵬 P5、埃安 V 等車型均開始采用“高精度地圖+GNSS-RTK+IMU”這一融合定位方案。圖表圖表3939:主流自動駕駛乘用車的高精定位方案及其主要供應商主流自動駕駛乘用車的高精定位方案及其主要供應商 主機廠 乘用車車型 上市時間 定位方
99、案 主要供應商 小鵬 小鵬 P7 2020/4 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU 中海達/千尋位置 小鵬 P5 2021/9 導遠電子 廣汽埃安 埃安 V 2020/6 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU 千尋位置 埃安 LX 2020/11 埃安 V Plus 2021/9 埃安 LX Plus 2022/1 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU+5G-V2X 上汽通用 凱迪拉克 CT6 2020/7 高精度地圖+GPS+攝像頭 天寶公司 蔚來 EC6 2020/7 高精度地圖+GPS 均聯智行 ES6 2020/5 ES8 2020/4 ET7 2021/7 高精度地圖+高精度定位終
100、端+V2X 華人運通 高合 HiPhi X 2020/9 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU+V2X 移遠通信 一汽紅旗 E-HS9 2020/12 高精度地圖+GNSS+RTK+IMU+5G-V2X 千尋位置 威馬 威馬 W6 2021/1 高精度地圖+SLAM 千尋位置 智己 智己 L7 2021/4 高精度地圖+GNSS+IMU-理想 理想 L9 2022/6 高精度地圖+GNSS+RTK+MEMS 導遠電子 哪吒 2022 年及以后車型 2022 高精度地圖+GNSS+IMU 華測導航 華為 AITO 問界 M5 2022/03 高精度地圖+GNSS+IMU 東軟集團 來源:佐思汽研
101、,蓋世汽車,車企官網,車家號,國金證券研究所 高精度定位市場產值維持高增,衛慣組合有望成為高階智駕標配。據中國衛星導航定位協會數據顯示,2021 年我國高精度定位市場產值 152 億元,同比增長 33%,高精度細分設備方面,2021 年國內厘米級應用高精度芯片、模塊和板卡總出貨量超過 120 萬片;國內各類高精度應用終端總銷量接近 170 萬臺/套,其中應用國產高精度模塊和板卡的終端已超過 80;高精度天線出貨量接近 170 萬只。GNSS 衛星導航與 IMU 慣性導航組合,結合高精度定位的 RTK 技術,有效實現厘米級高精度定位。組合導航主要面向 L3 及以上自動駕駛,目前價格在 1500-
102、2000 元/套。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 圖表圖表4040:我國衛星導航與位置服務業產值我國衛星導航與位置服務業產值及增速及增速 圖表圖表4141:高精定位市場規模與增速高精定位市場規模與增速 來源:中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書 2022,國金證券研究所 來源:中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書 2022,國金證券研究所 北斗系統的融合定位方案有助于提高導航定位服務的精度和可靠性,結合實時動態差分(RTK)以及超高精度慣性測量單元(IMU)等定位技術,可以提升自動駕駛在立交橋、隧道、地下車庫等復雜交通環境以及雨雪霧等不佳天氣的有效性。衛導+慣導高精度定位組合
103、方案是當前 L3 級別以上車型主流方案,該方案能夠確定車輛絕對位置與相對位置,并實現車道厘米級精準度定位,有望于 23 年迎來爆發期,伴隨北斗系統完善與應用豐富,我們看好基于多年高精度定位算法、技術積累的專家型廠商技術橫向復用,建議關注華測導航、中海達等。3.33.3 智駕域控在傳感器智駕域控在傳感器與處理器等環節具備成本下降空間與處理器等環節具備成本下降空間 域控制器供應模式多元,進入滲透率提升期。智駕域控集成傳感器與處理器,國內部分車企孵化子公司進行自研,或直接向 Tier1 采購,特斯拉域控制器全棧自研,對成本把控能力較強。我們判斷,未來 3-5 年 L3 級進入滲透率加速提升階段,智駕
104、域控制器 21 年出貨量 53.9 萬臺,滲透率 2.7%;預計 25 年提升至 450 萬套,四年 CAGR 56%。德賽西威、經緯恒潤等面向 L3 的智駕域控制器也已配套自主品牌和新勢力車企量產。圖表圖表4242:部分廠商自動駕駛域控制器已配套量產或定點部分廠商自動駕駛域控制器已配套量產或定點 公司 產品 芯片 算力 2021 出貨量 客戶 德賽西威 IPU02 TDA4 4-32TOPS/上汽、長城、廣汽、通用 福瑞泰克 ADC20/25 TDA4+J3 13/30TOPS 2022Q2 量產 東軟睿馳 M-Box TDA4 /上汽通用五菱 經緯恒潤 ADCU EyeQ4+TC297 5
105、600 套 紅旗 EHS9 經緯恒潤 ADCU2.0 TDA4+TC297 8TOPS 10 月配套哪吒 S 量產,獲得江鈴多款車型訂單 德賽西威 IPU03 Xavier+QNX 30TOPS 數萬套 小鵬 P5/7 德賽西威 IPU04 Orin 254/508/1016TOPS 2022 年配套理想 L9、小鵬 G9、智己 L7 量產 福瑞泰克 ADC30 TDA4+J3 400TOPS 2023 配套一汽紅旗新車型量產 東軟睿馳 X-Box J5 128TOPS/來源:各公司官網,國金證券研究所 特斯拉增加毫米波雷達接口,4D 毫米波雷達成本有待下降。4D 毫米波雷達增加了縱向天線及處
106、理器,在原有的距離、方位、速度三個維度基礎上可探測到高度信息,并像激光雷達一樣呈現點云圖,彌補了傳統雷達難以識別靜態障礙物的短板。從技術路線上來看,實現俯仰角的測量需要增加虛擬通道數量,一方面可通過單片收發器的級聯實現,如大陸將4 片 MMIC 級聯,實現 12T16R,但導致了成本高昂與工藝復雜度提升的難題;另一方面可通過 AI 算法增加虛擬通道數實現,但目前專用算法與芯片方案不成熟。0%10%20%30%40%50%60%0500100015002000250030003500400045005000產值(億元)yoy0%10%20%30%40%50%60%0204060801001201
107、40160市場規模(億元)yoy行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 圖表圖表4343:T TI I 級聯雷達系統級聯雷達系統 圖表圖表4444:4 4D D 毫米波雷達搭配車型毫米波雷達搭配車型 車型 供應商產品 搭載顆數 飛凡 R7 旗艦版 采埃孚 premium 4D毫米波雷達 2 顆 長安深藍 SL03 森思泰克 STA77-8 選裝 1 顆 來源:佐思汽車研究,國金證券研究所 來源:各公司官網,國金證券研究所 未來三年自動駕駛發展節奏仍以 L2 級裝配為主,同時伴隨著 L3 級逐步開始前裝上車,重點把握 ADAS 在低價位車型搭載率的提升與 L3 級 ADCU 的前裝量產
108、規劃。當前 L2 級 ADAS在 15 萬以下車型中滲透率僅為 20%,低于行業的平均水平 46%,我們看好本土廠商憑借對國內復雜道路的認知優勢與競標價格優勢突破海外龍頭的市場壟斷。面向 L3 級、具備行泊一體功能的 ADCU,已搭配少數車型量產,如小鵬 P5/7、理想 L9、哪吒 S 等,預計 23年將迎來產品放量爆發期。建議關注具備 ADAS 成本優勢與 ADCU 先發優勢的本土廠商經緯恒潤。此外,關注 4D 毫米波雷達等傳感器新技術成本降低帶來的上車機遇和國產替代機遇,如經緯恒潤、德賽西威。四四、風險提示風險提示 海外市場陷入經濟衰退預期,影響 2023 年對電子、通信產品的需求。俄烏戰
109、爭以及美國加息將加劇海外市場需求承壓,如果海外需求持續低迷,將拖累半導體產品需求改善的進度。新能源車和自動駕駛滲透率提升不如預期。新能源車和自動駕駛滲透率增長基于國內外政府政策推動、技術持續迭代以及新產品的供給驅動等邏輯,若國內外政策波動、技術升級遇到瓶頸,必然導致滲透率提升不如預期。泛工業、通訊、風光儲等領域需求不如預期。2022 年部分下游領域景氣度下滑,如果未來市場空間持續發生不利的變化,導致下游客戶的需求持續下降,存在需求不及預期以及營收繼續下滑的風險。美國加大對中國半導體相關領域制裁力度的風險。到目前為止,拜登政府對中國科技行業的技術競爭及封鎖似乎沒有明顯改善,若是中美關系持續惡化,
110、可能會影響 2023 年全球半導體的需求,或將更多國內公司放入實體清單。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 25 行業行業投資評級的說明:投資評級的說明:買入:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上;增持:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%;中性:預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%;減持:預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 特別聲明:特別聲明:國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告版權歸“國金證券股份有限
111、公司”(以下簡稱“國金證券”)所有,未經事先書面授權,任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發,需注明出處為“國金證券股份有限公司”,且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法,故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致,國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接
112、或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,在不作事先通知的情況下,可能會隨時調整,亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用,在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現??蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性
113、的利益沖突,而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品,使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下,國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管
114、規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密,只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法,本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級)的投資者使用;本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資,遭受任何損失,國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告,則由該機構
115、或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議,國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有,保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話:021-60753903 傳真:021-61038200 郵箱: 郵編:201204 地址:上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 7 樓 電話:010-85950438 郵箱: 郵編:100005 地址:北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話:0755-83831378 傳真:0755-83830558 郵箱: 郵編:518000 地址:中國深圳市福田區中心四路 1-1 號 嘉里建設廣場 T3-2402