《2022年中國自駕SoC芯片市場格局展望及投資機遇分析報告(53頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2022年中國自駕SoC芯片市場格局展望及投資機遇分析報告(53頁).pdf(53頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、2022 年深度行業分析研究報告 4請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明目錄目錄1、時代背景:汽車產業大變革、時代背景:汽車產業大變革1.1、汽車“新四化”進階1.2、E/E架構集中,自駕域是智能化關鍵1.3、軟硬件解耦,軟件定義汽車2、2022年是年是L3自動駕駛元年自動駕駛元年2.1、車端:L2正成為標配,L3開始量產上車2.2、法規端:深圳L3自駕立法,有望為國家相關政策提供參考2.3、產業進展:城市級L3自動駕駛在路上3、自駕、自駕SoC,格局變化進行時,格局變化進行時3.1、自動駕駛三大系統,計算平臺是決策底座3.2、系統級SoC芯片,自駕域控核心3.3、巨頭角力自駕SoC芯片市場
2、3.4、自駕SoC格局展望:由集中走向分散4、投資機會梳理:計算機視角、投資機會梳理:計算機視角4.1、域控制器:L2+滲透率提升帶動產品放量4.2、數據服務:感知數據量級提升,服務需求釋放4.3、激光雷達:量產上車,放量在即4.4、車路協同:自動駕駛商業化的重要路徑4.5、后市場:傳感器上車帶來新需求3.3.1、Mobileye:提供軟硬一體解決方案,L2市場王者3.3.2、英偉達:全球GPU巨頭,引領高算力計算平臺3.3.3、高通:智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛3.3.4、地平線:國產自動駕駛芯片領軍1、時代背景:汽車產業大變革時代背景:汽車產業大變革5請務必閱讀正文之后的信息披露和
3、免責申明6請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:OFweek新能源汽車網,經緯恒潤官網,天風證券研究所1.1、汽車“新四化”進階、汽車“新四化”進階電動化電動化:電動化:指新能源動力系統領域,圍繞“三電”技術,即電池、電機、電控網聯化:網聯化:指萬物互聯、車聯網,實現人車路協同智能化:智能化:圍繞智能座艙和自動駕駛,包括座艙的智能交互展示以及車輛自動駕駛共享化:共享化:指新的出行模式,本質在于商業模式創新,包括汽車共享和移動出行網聯化智能化共享化圖:汽車“新四化”7請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明E/E架構集中化為汽車智能網聯化提供硬件基礎架構集中化為汽車智能網聯化提供硬件基礎
4、傳統汽車電子化程度提高是通過不斷增加ECU實現,隨著汽車功能增長ECU數量逐年增加。由于不同ECU通常來自不同Tier1,因此線束設計、邏輯控制也十分混雜,ECU功能協同困難,系統互斥,數據處理與交互能力受限,限制汽車智能化演進,目前用一個或幾個集中式域控制器作為“大腦”來操控全車的ECU與傳感器已經成為汽車E/E架構發展共識。博世將整車E/E架構發展分為6個階段:模塊化階段、功能集成階段、中央域控制器階段、跨域融合階段、車載中央電腦和區域控制器階段、車載云計算階段。域集中式的汽車電子電氣架構采用域控制器實現對汽車各大功能域進行控制域集中式的汽車電子電氣架構采用域控制器實現對汽車各大功能域進行
5、控制,處于同一域中的功能對應一個域控制器,同域功能間實現協同交互,從基礎硬件架構的角度推動實現汽車智能網聯化。圖:博世對整車電子電器架構的階段定義資料來源:電子工程世界,博世,億歐智庫,天風證券研究所1.2、E/E架構集中,自駕域是智能化關鍵架構集中,自駕域是智能化關鍵圖:部分主機廠E/E架構轉型規劃分布式電子電氣架構逐步過渡到域集成架構,再到中央計算架構(ID.4)集中式電子電氣架構Geep3.x,4個功能域控制器,整合域內功能應用軟件自主開發軟硬件解耦GEEP5.0,中央大域架構+智能區域控制浩瀚架構SEA與集中式電子電氣架構(GEEA2.0)實現GEEA3.0中央計算平臺架構,支持整車級
6、OTA已建成V3.0 OTA通道能力,支持娛樂域、車控域等10余個控制域的OTA迭代升級域架構準中央架構中央域架構E3.0具備四大域控制器,動力域控制系統,以及自研BYDOS分別為智能域控制系統、左車身域控制系統、右控制域系統千兆以太網絡+高性能電控單元以中央網關模組為核心,連接自動駕駛、智能座艙兩大域控制器,與車身控制單元、整車域控制器、電池管理系統等控制相關ECUGEEP4.0,中央計算+跨域整合從部分集中化向域集中化、域融合演進中央算力平臺,實現中心計算化 主機廠 2021年 2022年 2023年 2025年 主機廠 2021年 2022年 2023年 2025年8請務必閱讀正文之后的
7、信息披露和免責申明智能汽車五大智能汽車五大DCU,座艙域座艙域、駕駛域是智能化關鍵駕駛域是智能化關鍵博世、大陸等Tier1 將當前汽車 E/E 架構按功能劃分為動力域(安全)、底盤域(車輛運動)、座艙域(信息娛樂)、自動駕駛域(輔助駕駛)和車身域(車身電子)五大區域。每個區域對應相應的域控制器,利用處理能力更強的多核CPU/GPU芯片相對集中控制每個域,最后再通過 CAN/LIN 等通訊方式連接至主干線甚至托管至云端,從而實現整車信息數據的交互。圖:智能汽車五大域資料來源:中國汽車電子電氣架構發展論壇,博世,天風證券研究所1.2、E/E架構集中,自駕域是智能化關鍵架構集中,自駕域是智能化關鍵9
8、請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明汽車軟件與硬件解耦汽車軟件與硬件解耦,“軟件定義汽車軟件定義汽車”時代到來時代到來在汽車硬件高度集中化、標準化的基礎上,汽車電子軟件架構升級,軟件與硬件分層解耦,軟件實現模塊化設計開發,通用性大幅增強,同時軟件還可通過空中下載技術(OTA)實現在線升級,汽車智能網聯化屬性將得到提升。汽車軟硬件解耦后,汽車電子軟件可實現各功能間的交互,汽車電子軟件從依賴于硬件提供單一功能架構轉變為面向服務架構汽車電子軟件從依賴于硬件提供單一功能架構轉變為面向服務架構(SOA),SOA軟件架構下底層軟件具備接口標準化、相互獨立、松耦合三大特征,各個“服務”相互獨立且唯一,具有
9、界定清晰的功能范圍,留予標準化的訪問接口,升級或新增某項功能只需調用接口即可,且軟件架構獨立于車型、硬件平臺、操作系統及編程語言,將傳統中間件編程從業務邏輯分離。圖:汽車軟件向SOA軟件架構發展資料來源:億歐智庫,天風證券研究所1.3、軟硬件解耦,軟件定義汽車、軟硬件解耦,軟件定義汽車圖:智能汽車軟件架構10請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明AUTOSAR:全球最主流的軟硬分離中間件軟件:全球最主流的軟硬分離中間件軟件經典 AUTOSAR(Classic AUTOSAR)及自適應 AUTOSAR(Adaptive AUTOSAR)混合方式是實現軟硬分離的主要途徑。AUTOSAR(AUTom
10、otive Open System ARchitecture,汽車開放系統架構)由全球汽車制造商、部件供應商及其他電子、半導體和軟件系統公司聯合建立,各成員保持開發合作伙伴關系。AUTOSAR可提供標準的接口定義、軟件模塊化設計,從而令軟件及其組件不受硬件影響。經典 AUTOSAR 主要面向基于電子控制單元(ECU)的傳統汽車嵌入式軟件,自適應 AUTOSAR 主要面向更為復雜的基于域控制器或中央計算平臺的汽車電子軟件。其中,自適應 AUTOSAR 相較于經典 AUTOSAR 能夠更好支持強大算力的多核 SoC、服務可靈活部署、支持空中升級(OTA)等優勢。圖:經典AUTOSAR平臺資料來源:
11、embitel,天風證券研究所1.3、軟硬件解耦,軟件定義汽車、軟硬件解耦,軟件定義汽車圖:自適應AUTOSAR2、2022年是年是L3自動駕駛元年自動駕駛元年11請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明12請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明L2正成為新車標配:上險新車視角正成為新車標配:上險新車視角得益于硬件平臺及算法成熟,新車搭載L2級智能(輔助)駕駛持續高增,正逐漸成為前裝標配。根據高工智能汽車研究院數據,2021年我國ADAS前裝標配新車搭載率約為39.6%,L2標配新車搭載率約為19.4%,其中L2+搭載率約為8.3%。2022年年1-5月月L2功能搭載率達到功能搭載率達到25.5
12、%。分功能來看,2021年主動剎車(AEB)、自適應巡航(ACC)、盲區監測(BDS)、全景環視(AVM)、自動泊車(APA)搭載率分別為37.9%、25.8%、16.0%、22.5%、11.9%。分品牌來看,2022年1-5月特斯拉、理想均標配L2,長城魏牌、豐田L2搭載率分別達到96.53%、77.12%,比亞迪、傳祺、本田、哈弗前裝L2搭載率也超過30%。圖:中國上險新車前裝L2功能搭載率圖:中國上險新車ADAS功能搭載率資料來源:高工智能汽車研究院,天風證券研究所2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車圖:2022年1-5月部分中國市場乘用車品牌前
13、裝L2搭載率13L2正成為新車標配:在售車系正成為新車標配:在售車系、車型視角車型視角根據汽車之家數據,我們分別統計在售車系、在售車型ADAS功能搭載率,可以發現我國ADAS功能搭載率已經達到較高水平。圖:中國在售汽車ADAS功能搭載率(按車系,截至2022年7月11日)2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車0-10萬0-10萬10-20萬10-20萬20-35萬20-35萬35-50萬35-50萬50-100萬50-100萬100萬以上100萬以上合計合計自動泊車APA0.7%17.0%41.4%61.5%62.2%60.8%31.7%定速巡航CCS3
14、4.0%58.4%44.0%55.2%58.7%43.3%53.4%自適應巡航ACC2.8%41.7%66.2%79.0%79.0%72.5%48.5%車道保持輔助LKA1.6%35.5%58.6%75.5%72.7%62.5%42.1%車道偏離預警LDW4.6%45.9%65.7%80.4%76.9%73.3%50.1%主動剎車AEB3.0%46.4%70.0%81.8%80.4%72.5%50.2%全景攝像頭9.9%46.9%56.7%69.9%75.5%76.7%50.2%0-10萬0-10萬10-20萬10-20萬20-35萬20-35萬35-50萬35-50萬50-100萬50-10
15、0萬100萬以上100萬以上合計合計自動泊車APA0.2%6.0%30.5%58.1%55.3%54.4%14.3%定速巡航CCS18.4%52.5%45.0%48.0%55.0%51.8%40.2%自適應巡航ACC0.8%19.3%52.0%71.6%76.6%74.9%25.2%車道保持輔助LKA0.5%15.9%47.9%71.8%71.4%72.3%22.8%車道偏離預警LDW2.2%21.2%53.3%77.0%76.8%80.8%27.1%主動剎車AEB0.9%21.2%58.4%83.4%83.1%72.8%27.7%全景攝像頭3.7%32.4%42.4%61.9%74.0%82
16、.1%29.8%圖:中國在售汽車ADAS功能搭載率(按車型,截至2022年7月11日)請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:汽車之家,天風證券研究所14近期多款新車發布近期多款新車發布,預埋預埋L3硬件硬件以國內新勢力為例,蔚來蔚來ES7、理想理想L9已經推出已經推出,小鵬小鵬G9預計預計2022年下半年推出年下半年推出。蔚來ES7搭載4顆英偉達Orin-X芯片,自駕平臺算力1016TOPS,搭載1個激光雷達、5個毫米波雷達、12個超聲波雷達、1個雙目前方感知攝像頭、4個環視攝像頭、7個環境感知攝像頭。理想L9搭載2顆英偉達Orin-X芯片,總算力達到508TOPS,搭載128線激光
17、雷達、前向毫米波雷達、12個超聲波雷達、4個環視攝像頭、7個感知攝像頭。小鵬G9預計2022年下半年推出,預計搭載2顆英偉達Orin芯片。2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車圖:理想L9感知傳感器請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:理想汽車微信公眾號,快科技,車家號,易車網,天風證券研究所圖:蔚來ES7與理想L9智能駕駛硬件配置蔚來ES7蔚來ES7理想L9理想L9上市時間2022/6/152022/6/21輔助駕駛芯片Orin-X*4Orin-X*2芯片算力1016TOPS508TOPS環境感知攝像頭(個)77前方感知攝像頭類型雙目雙目環視
18、攝像頭(個)44車內攝像頭(個)2超聲波雷達(個)前6、后6前6、后6毫米波雷達(個)51激光雷達(個)1115高算力計算平臺上車高算力計算平臺上車,底層支撐底層支撐L3應用應用英偉達Xavier芯片于2018年開始出貨,第三代自動駕駛芯片第三代自動駕駛芯片Orin單芯算力將達到單芯算力將達到254TOPS,已經獲得蔚來、理想、沃爾沃、奔馳等多個整車廠定點項目,其中蔚來ES7、理想L9已于2022年6月發布,分別搭載了4顆、2顆英偉達Orin芯片。高通于2020年1月推出Ride平臺,入局ADAS計算平臺,長城、通用、大眾、寶馬都將基于高通Ride平臺開發ADAS系統,其中通用汽車下一代Ult
19、ra Cruise采用兩顆驍龍兩顆驍龍SA8540P SoC和一個和一個SA9000P AI加速器加速器,算力將達到算力將達到300TOPS,我們預計高通8540芯片有望于2022年下半年量產。地平線征程地平線征程5單顆芯片AI算力最高可達128TOPS,真實AI性能達到 1283 FPS,支持 16 路攝像頭感知計算,能夠支持自動駕駛所需要的多傳感器融合、預測和規劃控制等需求,是國內首顆基于ISO 26262 功能安全流程開發的車規級AI芯片。截至目前,征程5 已獲得比亞迪、一汽紅旗、自游家汽車等車企的定點。2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車請務必
20、閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:理想汽車微信公眾號,毫末智行微信公眾號,地平線官網,英偉達官網,高通官網,快科技,車家號,易車網,蓋世汽車資訊網,天風證券研究所圖:理想L9采用兩顆英偉達Orin-X芯片圖:毫末HPilot3.0采用高通8540+9000方案圖:地平線征程516L2+車型開始推出車型開始推出,多家主機廠多家主機廠2024/2025落地落地L4根據佐思汽研統計,2021/2022年各主機廠將推出年各主機廠將推出L2+車型車型,2024/2025年將落地年將落地L4,例如:吉利在“智能吉利2025戰略”中提出2025年實現L4級自動駕駛的商業化,完全掌握L5級自動駕駛,且
21、實現全棧自研。廣汽將在2024年發布一款基于華為MDC810平臺的戰略車型(AH8車型),并支持L4級自動駕駛。長城自動駕駛子公司毫末智行2022年4月公布乘用車智能駕駛產品HPilot路線圖,并計劃在2023年推出支持L4級自動駕駛的HPilot4.0產品。2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:佐思汽研,天風證券研究所圖:自主品牌OEM的ADAS/AD落地時間及規劃主機廠20152016201720182019202020212022202320242025長安L2.5L4長城L2.5L2.9比亞迪L2.
22、5L4一汽L2L4吉利L2.5L3L4廣汽L2.5北汽L1L2L2.5L4上汽L1L2.5L4奇瑞L1L2.5L4東風L2L1L2.9L4L4L2.9L2L2.9L2L2.9L1L2L2.9L1L2L2.9L1L2L2.9L1L2.5L3L1L2L2.9L1L2L417全球全球L3-L5滲透率將持續提升滲透率將持續提升算法能力提升、激光雷達成本下降推動未來高級別自動駕駛滲透率提升。根據ICV Tank數據,2021年全球L2搭載率約為28.54%,預計2026年達到64.76%,銷量達到6010萬輛。L3-L5高級別自動駕駛滲透率持續提升,2026年達到2.21%,2026年全球L3-L5級別
23、自動駕駛乘用車銷量將達到206萬輛。根據普華永道數據,2030、2035年中國L3及以上自動駕駛搭載率將分別達到11%、34%。2.1、車端:、車端:L2正成為標配,正成為標配,L3開始量產上車開始量產上車請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:ICV Tank,天風證券研究所圖:全球各級別自動駕駛滲透率(乘用車銷量)圖:全球各級別自動駕駛乘用車銷量(萬臺)182.2、法規端:深圳、法規端:深圳L3自駕立法,有望為國家相關政策提供參考自駕立法,有望為國家相關政策提供參考圖:全球部分國家及地區自動駕駛規劃請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:佐思汽研,天風證券研究所19深圳經濟
24、特區智能網聯汽車管理條例深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例將于將于8月月1日起實施日起實施,條例共九章六十四條,包括總則、道路測試和示范應用、準入和登記、使用管理、車路協同基礎設施、網絡安全和數據保護、交通違法和事故處理、法律責任以及附則,我們認為有以下幾個重點:1)針對針對L3-L5級別自動駕駛汽車:級別自動駕駛汽車:明確提到條例所稱自動駕駛汽車包括有條件自動駕駛、高度自動駕駛和完全自動駕駛三種類型,分別對應工信部L3-L5級別標準;2)行政區內全域開放道路測試:行政區內全域開放道路測試:條例明確市相關主管部門選擇具備支撐自動駕駛及網聯功能實現的適當路段、區域、時段,供智能網聯汽車開展道路測試
25、,且市人民政府可選擇車路協同基礎設施較為完善的行政區全域開放道路測試與示范應用;3)車輛準入與登記:車輛準入與登記:在智能網聯汽車取得相關準入,列入國家或深圳汽車產品目錄后,可以銷售;經交管部門登記后,可以上道路行駛;經交通運輸部門許可,可以從事道路運輸經營活動;4)開放不配備駕駛人的車輛路測:開放不配備駕駛人的車輛路測:提到完全自動駕駛做的智能網聯汽車可以不配備駕駛人,可在規定區域和路段行駛,同時條例明確了完全自動駕駛汽車事故及違章責任認定;5)配套建設車路協同基礎設施:配套建設車路協同基礎設施:條例提出市、區人民政府可以結合智能網聯汽車通行需要,統籌規劃、配套建設智能網聯汽車通用的通信設施
26、、感知設施、計算設施等車路協同基礎設施。2.2、法規端:深圳、法規端:深圳L3自駕立法,有望為國家相關政策提供參考自駕立法,有望為國家相關政策提供參考圖:深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例(征求意見稿)部分內容請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:深圳人大網,天風證券研究所針對L3-L5級別自動駕駛汽車20行政區內全域開放道路測試2.2、法規端:深圳、法規端:深圳L3自駕立法,有望為國家相關政策提供參考自駕立法,有望為國家相關政策提供參考圖:深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例(征求意見稿)部分內容請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:深圳人大網,天風證券研究所市場準入和登記開放
27、不配備駕駛人的車輛路測配套建設車路協同基礎設施21他山之石他山之石,德國率先推出自動駕駛相關法律德國率先推出自動駕駛相關法律,但由于自動駕駛升級成本高但由于自動駕駛升級成本高、車型選擇較少車型選擇較少,落地效果較差落地效果較差2021年年7月月,德國德國自動駕駛法自動駕駛法正式生效正式生效,根據該法律,自2022年開始,德國將允許自動駕駛汽車(L4級)在公共道路上以及指定區域內行駛。2021年12月,KBA為梅賽德斯奔馳的車型授予了全球首個自動駕駛領域的ALKS認證。2022年5月17日,梅賽德斯奔馳正式向旗下EQS和S級轎車用戶推送Drive Pilot系統,該系統在該系統在S級中售價級中售
28、價5000歐元歐元,在在EQS中售價中售價7430歐元歐元。由于目前消費者選擇較少(梅賽德斯奔馳EQS和S級轎車)以及制造商如梅賽德斯奔馳等對Drive Pilot系統高昂的定價和嚴苛的自動駕駛限制條件(特定高速公路最高速度限制60公里/小時),該系統在德國的市場反響不及預期該系統在德國的市場反響不及預期。展望國內展望國內,我們預計我們預計L3自動駕駛落地效果將更好自動駕駛落地效果將更好1)可選車型更多可選車型更多。中國多家新勢力車企已預埋汽車傳感器與計算平臺,高級別自動駕駛具備硬件基礎,如蔚來ES7、理想L9、小鵬G9等。2)自動駕駛獲得成本更低自動駕駛獲得成本更低。例如蔚來ET7中NAD自
29、動駕駛服務收費僅680元/月;小鵬XPILOT3.0自動駕駛套件就可一次性支付價格2萬元,或分三年每年付費1.2萬元。本次深圳條例開放了L3以上自動駕駛汽車準入和登記,并對交通違法和責任認定做了具體要求,我們認為將有力的推動我們認為將有力的推動L3級智能網級智能網聯汽車在深圳的量產落地聯汽車在深圳的量產落地,同時也為國內其他城市及國家級法規提供參考同時也為國內其他城市及國家級法規提供參考。2.2、法規端:深圳、法規端:深圳L3自駕立法,有望為國家相關政策提供參考自駕立法,有望為國家相關政策提供參考請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:21世紀經濟報道,有駕網,KBA官網,HT Aut
30、o,CAR and DRIVE,ADAS&Autonomous Vehicle,天風證券研究所22特斯拉北美地區發布特斯拉北美地區發布FSD Beta v10.12,我們觀察道路實測已達到城鎮我們觀察道路實測已達到城鎮L3級別級別特斯拉于2022年5月正式發布了FSD Beta v10.12版本,并于6月向北美10萬級測試人員推送了v10.12.2版本,同時馬斯克表示自動駕駛FSD Beta 10.13將支持在沒有地圖數據的道路上行駛。根據部分用戶上傳的的FSD Beta v10.12的道路實測視頻,我們看到其在城鎮道路大部分行駛過程中不需駕駛員干預,其在城鎮級道路環境中表現優秀,例如完成無保
31、護左轉、對向來車情況下借道超車、連續變道等。2.3、產業進展:城市級、產業進展:城市級L3自動駕駛在路上自動駕駛在路上請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:AutoLab微信公眾號,天風證券研究所圖:特斯拉FSD Beta 10.12道路實測視頻截圖無保護左轉對向來車情況下借道超車23國內企業跟進國內企業跟進,城市城市L3快速突破上車快速突破上車小鵬城市小鵬城市NGP:2021年1024科技日至今,小鵬城市NGP每天都要進行超過10萬公里的仿真模擬測試,軟件版本迭代超過400次,人機交互優化超過100次,新增覆蓋場景超過15000個。2022年7月,小鵬在微信公眾號連續發布了城市NG
32、P工程版在廣州鬧市和廣州雨夜CBD測試視頻。在廣州雨夜CBD視頻中,測試全程26公里,路線途經天河、越秀和海珠三個中心城區,濃縮了都市人上班通勤、購物娛樂、戶外休閑等出行需求,49分鐘全程0接管。毫末城市毫末城市NOH:2022年4月,“毫末城市NOH”發布,是中國第一個大規模量產的城市輔助駕駛產品,第一個重感知的城市輔助駕駛方案,其可根據導航提供的行駛路線,在城市環境中實現自動變道超車、紅綠燈識別與控車、復雜路口通行、無保護左右轉等主要功能,同時也可應對車輛近距離切入、車輛阻塞占道、交叉路口、環島、隧道、立交橋等復雜的城市交通場景。毫末智行城市NOH 的路口通過率超過70%、變道成功率超過9
33、0%。2022年魏牌摩卡將搭載“城市 NOH”。2.3、產業進展:城市級、產業進展:城市級L3自動駕駛在路上自動駕駛在路上請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:小鵬汽車微信公眾號,毫末智行微信公眾號,天風證券研究所圖:小鵬城市NGP廣州雨夜CBD路測圖:毫末城市NOH24根據北京市自動駕駛車輛道路測試報告(2021年),封閉場景測試數據顯示封閉場景測試數據顯示,國內自動駕駛系統成熟度國內自動駕駛系統成熟度、可靠性均有提升明顯可靠性均有提升明顯2021年測試車輛在前、后、左、右四個方向對模擬兒童的最小感知距離模擬兒童的最小感知距離分別達到0m、0.15m、0.3m 與0.28m。低線束
34、激光雷達上車有效降低了車輛在前方的盲區,同時感知方案的升級與算法的優化,車輛在其他方向的感知盲區逐年降低。2021年測試車輛在前方方向對機動車輛前方方向對機動車輛、成人成人、兒童兒童、自行車自行車、錐桶的最大感知距離錐桶的最大感知距離達到274.4m、151m、127m、125m、100m,自動駕駛車輛對交通目標物的感知距離基本呈逐年上升趨勢。2021年測試車輛在交通標線在交通標線、交通信號燈交通信號燈、曲線行駛曲線行駛、直角彎道以及變更車道等直角彎道以及變更車道等13個專項通過率個專項通過率達到100%;場景通過率總體呈上升趨勢,自動駕駛車輛在安全應對交通標志、交通信號燈、起步等場景的穩定性
35、上不斷提升。2.3、產業進展:城市級、產業進展:城市級L3自動駕駛在路上自動駕駛在路上請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:中關村智通智能交通產業聯盟,北京智能車聯產業創新中心,天風證券研究所圖:北京亦莊基地封閉試驗場模擬兒童最小感知距離圖:北京亦莊基地封閉試驗場前向最大感知距離25浙江德清縣發放全國首批浙江德清縣發放全國首批L4級別級別“主駕無人主駕無人”卡車路測牌照卡車路測牌照6月24日和6月27日,浙江清德縣發放全國首批浙江清德縣發放全國首批L4級別級別“主駕無人主駕無人”卡車路測牌照卡車路測牌照,分別頒發給贏徹科技和阿里巴巴達摩院贏徹科技和阿里巴巴達摩院,允許兩家機構研發的無
36、人卡車在德清指定區域開展路測無人卡車在德清指定區域開展路測,包括部分高速路段包括部分高速路段。德清縣是浙江省首個“全域城市級自動駕駛與智慧出行示范區”。此次頒發的L4級無人駕駛重卡公開道路測試牌照,可以在指定區域內進行“主駕無人”的自動駕駛測試。嬴徹科技已于2021年12月23日在萊蕪封閉高速測試場地內完成了國內首次具備量產基因的L4級無人駕駛重卡測試,全程模擬了國內最豐富、真實的場景和交通流,對L4能力進行全面展示,全程無人駕駛,無遠程干預。2.3、產業進展:城市級、產業進展:城市級L3自動駕駛在路上自動駕駛在路上圖:浙江德清縣發放全國首批“主駕無人”卡車路測牌照請務必閱讀正文之后的信息披露
37、和免責申明資料來源:第一電動網,贏徹科技官網,天風證券研究所3、自駕、自駕SoC,格局變化進行時,格局變化進行時26請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明27自動駕駛系統由感知自動駕駛系統由感知、決策決策、執行三大部分組成執行三大部分組成感知層通過攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等傳感器感知周圍環境信息,并通過地圖、導航等獲取車輛信息;決策層處理傳感器數據,判斷車輛應該執行的操作并規劃合理路線,包括計算平臺(域控)以及軟件算法;執行層接受決策數據并完成轉向、加速、剎車等實際行駛動作。3.1、自動駕駛三大系統,計算平臺是決策底座自動駕駛三大系統,計算平臺是決策底座圖:自動駕駛三大系統請務必閱讀正文之
38、后的信息披露和免責申明資料來源:億歐智庫,天風證券研究所28域集中式架構更好實現傳感器融合與平臺算力共享域集中式架構更好實現傳感器融合與平臺算力共享早期大多數L0-L2級別的ADAS系統都是基于分布式控制器架構,整個整個ADAS系統由多個子系統組成系統由多個子系統組成,各個子系統通常是獨立的各個子系統通常是獨立的,其存在兩個缺點:1)各個子系統互相獨立,無法做多傳感器之間的深度融合;2)各子系統獨占所配置的傳感器,因此無法實現跨多個不同子系統傳感器的復雜功能。高級別自動駕駛的實現需要更多數量和不同種類傳感器,需要傳感器融合提高系統決策、規劃的正確性,因此需要集中式域控架構來處理多傳感器數據。域
39、控平臺將控制算法從傳感器端上移到域控制器端域控平臺將控制算法從傳感器端上移到域控制器端,提高了功能可用性和算力利用效率提高了功能可用性和算力利用效率,更好的實現更好的實現L2+自自動駕駛動駕駛。3.2、系統級系統級SoC芯片,自駕域控核心芯片,自駕域控核心圖:不同級別自動駕駛對傳感器數量要求請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:MEMS,九章智駕,天風證券研究所29系統級系統級SoC芯片作為自駕域主控芯片芯片作為自駕域主控芯片單一類型的汽車處理器,無論是FPGA、CPU、GPU還是ASIC,都無法滿足高階自動駕駛車輛的需要。MCU芯片一般只包含CPU這一個處理器單元;SoC芯片集成C
40、PU、GPU、NPU、ISP等一系列運算,成為自駕域主控芯片。SoC芯片一般由CPU+XPU構成,CPU用于調度與協調,XPU用于AI計算,GPU、ASIC、FGPA等多種方案,其中GPU通用性較好但能耗較高,ASIC芯片面向特定算法,但能耗相對較低。3.2、系統級系統級SoC芯片,自駕域控核心芯片,自駕域控核心圖:Nvidia Drive Xavier芯片結構請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:億歐智庫,佐思汽研,天風證券研究所CPUCPUGPUGPUFPGAFPGAASICASIC定義中央處理器圖像處理器現場可編程邏輯門陣列專用處理器算力與能效算力最低,能效比差算力高,能效比中
41、算力中,能效比優算力高,能效比優上市速度快,產品成熟快,產品成熟快慢,開發周期長成本用于數據處理時,單價成本最高用于數據處理時,單價成本高較低的試錯成本成本高,量產規模生產后成本可有效降低性能最通用(控制指令+運算)數據處理通用性強數據處理能力較強,專用AI算力最強,最專用適用場景廣泛應用于各種領域廣泛應用于各種圖像處理、數值模擬、機器學習算法領域適用成本要求較低的場景,如軍事、實驗室、科研成主要滿足場景單一的消費電子等高算力需求領域圖:自動駕駛SoC芯片構成30全球自動駕駛SoC芯片參與者主要分為四類:1)PC/移動終端芯片巨頭進入汽車領域,主要為英偉達英偉達、高通高通、華為華為;2)傳統汽
42、車電子廠商轉型,主要為瑞薩瑞薩、恩智浦恩智浦、德州儀器德州儀器;3)創業型公司,主要為Mobileye、地平線地平線、黑芝麻黑芝麻;4)汽車主機廠自研,主要為特斯拉特斯拉。架構方面,英偉達、高通、特斯拉采用CPU+GPU+ASIC架構;Mobileye、華為、地平線、黑芝麻、瑞薩均采用CPU+ASIC架構3.3、巨頭角力自駕巨頭角力自駕SoC芯片市場芯片市場請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:億歐智庫,佐思汽研,地平線官網,地平線微信公眾號,理想汽車微信公眾號,天風證券研究所圖:全球主要自動駕駛SoC芯片企業及產品SoC芯片芯片算力(算力(TOPS)功耗(功耗(W)制程(制程(nm
43、)搭載代表車型搭載代表車型Xavier303012智己L7Orin256658蔚來ET7、理想L9EyeQ42.5328廣汽Aion VEyeQ524107極氪001特斯拉(Tesla)FSD727214Model Y高通(Qualcomm)SA8540P+SA9000P360755WEY摩卡華為麒麟990A3.5-28極狐S 華為HI版征程352.512嵐圖FREE征程51283016比亞迪、一汽紅旗黑芝麻A100070816瑞薩R-CAR V3U60-12企業企業英偉達(Nvidia)Mobileye地平線31Mobileye成立于1999年,是以色列提供基于視覺算法分析和數據處理來提供A
44、DAS/AD解決方案的全球領先者,2017年被Intel收購,其在全球其在全球L2市占率達到市占率達到75%。根據高工智能汽車研究院數據,2021年Mobileye在中國前裝乘用車市占率為37.12%。Mobileye一直采用一直采用“傳感器傳感器+芯片芯片+算法算法”綁定的軟硬件一體化的綁定的軟硬件一體化的ADAS解決方案模式解決方案模式,這種“黑盒”商業模式的優點是開發周期短,客戶可以快速出產品,比較受轉型較晚或者軟件/算法能力較弱的傳統主機廠或者Tier 1廠商歡迎。但是缺點是導致客戶開發靈活度下降,不能滿足客戶差異化定制產品的需求。Mobileye EyeQ系列芯片產品截止系列芯片產品
45、截止2021年底已經總計出貨超過年底已經總計出貨超過1億片億片,2021年出貨量達到年出貨量達到2810萬片萬片,2021年新增超過30家汽車廠商的41款車型的新訂單。3.3.1、Mobileye:提供軟硬一體解決方案,:提供軟硬一體解決方案,L2市場王者市場王者請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:Mobileye官網,佐思汽研,高工智能汽車研究院,天風證券研究所圖:2021年底EyeQ系列芯片累計出貨量超過1億片圖:近年EyeQ系列芯片出貨量(萬片)32EyeQ3/4/5已在全球多個車型廣泛應用已在全球多個車型廣泛應用,發布面向發布面向L4/L5的的EyeQ6和和EyeQ Ult
46、raEyeQ6:包括EyeQ6L和EyeQ6H兩個版本,其中EyeQ6L用于支持L1-L2級ADAS解決方案,其在相同功耗下提供了EyeQ4 Mid約4.5倍的計算能力,達到5TOPS,同時封裝尺寸減少45%;EyeQ6H中加入專用ISP、GPU和視頻編碼器,支持L2及以上高級ADAS應用,AI算力達到34TOPS,功耗僅提升25%。EyeQ6兩款芯片均采用兩款芯片均采用7nm制程制程,其中其中EyeQ6L預計將于預計將于2023年中量產年中量產,EyeQ6H預計于預計于2024年底量產年底量產。EyeQ Ultra:將采用5nm工藝制造,由12核RISC-V的CPU,英特爾的Xe GPU內核
47、,兩個通用加速器,兩個AI加速器構成,AI算力達到176TOPS,功耗低于100瓦。預計將于2023年底供貨,并于2025年全面實現車規級量產。3.3.1、Mobileye:提供軟硬一體解決方案,:提供軟硬一體解決方案,L2市場王者市場王者請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:Mobileye官網,佐思汽研,英特爾年報,天風證券研究所圖:Mobileye EyeQ5H結構圖:Mobileye近年產品參數圖:Mobileye EyeQ Ultra結構Mobileye產品量產時間算力(TOPS)功耗(W)制程(nm)CPU內核應用場景EyeQ32014年0.2562404*MIPSL1L
48、2EyeQ42018年2.56284*MIPSi-Class 1*MIPSm-ClasssL2EyeQ52021年241078*MIPSL2/L3EyeQ6L2023年5372核8線程MIPS架構L2EyeQ6H2024年3478核32線程MIPS架構L2/L3EyeQ Ultra2025年176100512*RISC-VL4/L533英偉達是全球GPU與AI計算平臺巨頭,其早期專注于PC圖形計算,后來利用其適合大規模并行計算的GPU架構,逐步將業務重點拓展到云端的AI加速、HPC高性能計算、AR/VR等領域,其其GPU在計算領域有著優秀的硬件平臺架構和性能在計算領域有著優秀的硬件平臺架構和性
49、能。英偉達在軟件和生態上也具有較大的優勢英偉達在軟件和生態上也具有較大的優勢?;贜vidia GPU架構的CUDA軟件開發平臺,是業界事實標準的異構計算框架。Nvidia在CUDA計算框架的基礎上,開發出了DNN加速庫、編譯器、開發調試工具以及TensorRT推理引擎等。英偉達于2015年正式發布其面向移動端/機器人/自動駕駛等領域的智能處理器Tegra X1,內置集成了當時最先進的Maxwell架構的GPU核。此后Nvidia又陸續推出Tegra Parker、Xavier、Orin等面向移動端的SoC芯片,并將其用于自動駕駛計算平臺。從2021年4月起,Nvidia未來六年的汽車訂單總收
50、入已從未來六年的汽車訂單總收入已從 80 億美元增長至億美元增長至 110 億美元以上億美元以上,覆蓋了整個自動駕駛汽車行業從頂尖的電動汽車制造商,到世界著名汽車制造商,再到領先的卡車公司以及先進的自動駕駛出租車制造商。3.3.2、英偉達:全球英偉達:全球GPU巨頭,引領高算力計算平臺巨頭,引領高算力計算平臺請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:九章智駕,英偉達官網,EDA365,佐思汽研,天風證券研究所圖:英偉達自動駕駛SoC芯片SoC芯片SoC芯片發布時間發布時間(年)(年)量產時間量產時間(年)(年)算力算力(TOPS)(TOPS)功耗功耗(W)(W)制程制程(nm)(nm)C
51、PU架構CPU架構GPU架構GPU架構CUBA內核CUBA內核數量(個)數量(個)AI運算部分AI運算部分搭載搭載計算平臺計算平臺Tegra X1(TX1)2015110204個Cortex-A57+4個ARM Cortex-A53Maxwell256GPUCV、PXTegra Parker(TX2)20162018162個Denver 2.0+4個ARM Cortex A57Pascal256GPUPX2Xavier201720203030128個CarmelVolta512GPUAGX Xavier、AGX PegasusOrin2019202225445712個Cortex-A78AAm
52、pere2048GPUAGX OrinAtlan20222025E1000全新Arm CPU Core全新GPU架構GPU+DPU34GPU能力給予高算力優勢能力給予高算力優勢,Orin已成為高端車型首選已成為高端車型首選英偉達可基于SoC與GPU組合提供更加靈活的計算平臺方案,例如Drive AGX Xavier包括兩顆Xavier SoC芯片,總算力達到60TOPS,Drive AGX Pegasus包括兩顆Xavier SoC芯片和兩顆Turing GPU,總算力達到320TOPS;兩顆Orin SoC和兩顆AmpereGPU搭配,總算力將達到2000TOPS,高算力優勢明顯高算力優勢明
53、顯。Orin已成為高端車型首選已成為高端車型首選,目前全球已有超過 25 家汽車制造商采用 Drive Orin SoC,在全球領先的 30 家電動汽車制造商中,有20 家選擇 其作為首選的 AI 計算平臺。例如2022年6月發布的蔚來ES7、理想L9分別搭載了4顆、2顆英偉達Orin-X芯片,自駕平臺算力分別達到1016TOPS、508TOPS;小鵬G9預計2022年下半年推出,預計搭載2顆英偉達Orin芯片。2021年4月,英偉達發布下一代自動駕駛SoC芯片Atlan,通過最新GPU架構、全新Arm CPU Core以及BlueField DPU數據處理單元,Atlan算力可達到算力可達到
54、1000 TOPS。3.3.2、英偉達:全球英偉達:全球GPU巨頭,引領高算力計算平臺巨頭,引領高算力計算平臺請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:英偉達官網,佐思汽研,英特爾年報,蔚來汽車官網,理想汽車官網,高工智能汽車,天風證券研究所圖:Nvidia Drive計算平臺高算力圖:Nvidia Drive Orin芯片圖:Nvidia Drive Atlan芯片計算平臺計算平臺平臺構成平臺構成總算力總算力(TOPS)(TOPS)應用場景應用場景Drive AGXXavier2*Xavier SoC60L2/L3Drive AGXPegasus2*Xavier SoC+2*Turin
55、g GPU320L4/L5Drive AGXOrin2*Orin SoC+2*Ampere GPU2000L535成熟開發工具鏈與軟件生態構建強大壁壘成熟開發工具鏈與軟件生態構建強大壁壘憑借云端積累的CUDA+TensorRT生態優勢,Nvidia在自動駕駛領域提供“芯片+完全自動駕駛軟件?!倍说蕉私鉀Q方案,以開放式SDK為開發者提供了自動駕駛所需的所有構建塊和算法堆棧,幫助開發者更高效地構建和部署各種先進的自動駕駛應用程序。Nvidia Drive Atlan、Orin和和Xavier都可以通過開源都可以通過開源CUDA和和TensorRT API和庫進行編程和庫進行編程。英偉達提供的軟件棧
56、英偉達提供的軟件棧包括Drive OS、DriveWorks(中間件)、Drive AV(感知輸出、地圖構建、規劃)、Drive IX(艙內感知)。英偉達提供用于設計自動駕駛汽車的端到端的模組化開發平臺和參考架構英偉達提供用于設計自動駕駛汽車的端到端的模組化開發平臺和參考架構NVIDIA DRIVE Hyperion,最新Hyperion 8是一款用于全自動駕駛系統的計算機架構和傳感器組,采用兩塊NVIDIA DRIVE Orin系統芯片,并得到了領先供應商 Continental、Hella、Luminar、Sony 和 Valeo 的傳感器支持。同時Hyperion還包含評估NVIDIAD
57、RIVE AV和DRIVE IX軟件棧所需的所有工具。3.3.2、英偉達:全球英偉達:全球GPU巨頭,引領高算力計算平臺巨頭,引領高算力計算平臺請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:英偉達官網,九章智駕,天風證券研究所圖:Nvidia Drive模塊化軟件棧363.3.3、高通、高通:智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛:智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:高通官網,高工智能汽車,天風證券研究所圖:高通驍龍Ride平臺由座艙切入駕駛由座艙切入駕駛,推出推出Snapdragon Ride自動駕駛平臺自動駕駛平臺高通是全球汽車智能座艙計算平
58、臺領導者全球汽車智能座艙計算平臺領導者,全球領先25家汽車制造商中有20家采用了高通計算平臺。高通第3代8155平臺平臺于2020年底量產交付,目前廣汽、吉利、長城、威馬等多個國產車廠已應用。2021年1月,高通推出第第4代座艙代座艙8295平臺平臺,制程5nm,增強了圖形圖像、多媒體、計算機視覺和AI等功能,我們預計有望于我們預計有望于2022年開始量產年開始量產。2020年1月高通推出全新Snapdragon Ride平臺,包括安全系統級芯片安全系統級芯片(SoC)、安全加速器和自動駕駛軟件棧安全加速器和自動駕駛軟件棧(Arriver),能夠支持L1/L2級別主動安全ADAS、L2+級別“
59、便利性”ADAS、L4/L5級別完全自動駕駛三個等級自動駕駛,目前通用通用、長城長城、寶馬寶馬、大眾大眾均宣布采用高通Snapdragon Ride平臺構建車輛自動駕駛。2022年5月,大眾汽車旗下軟件公司CARIAD宣布,將選擇高通為其軟件平臺提供系統級芯片(SoC),面向大眾汽車全部乘用車面向大眾汽車全部乘用車品牌品牌,支持自支持自2025年左右推出的車型年左右推出的車型。圖:大眾軟件子公司CARIAD選擇高通賦能大眾的未來自動駕駛解決方案373.3.3、高通:、高通:智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:九
60、章智駕,高通官網,毫末智行微信公眾號,環球網,天風證券研究所SA8540P SoC搭配搭配SA9000P AI加速器加速器,實現單板實現單板360TOPS算力算力高通Snapdragon Ride自動駕駛平臺在硬件方面由兩塊芯片構成:1)SA8540主處理器SoC(作為ADAS域應用主處理器,滿足系統級安全需求);2)SA9000P加速器,提供自動駕駛系統所需的算力。根據高通資料,通過通過SA8540P與與SA9000P搭配搭配,可以實現最低可以實現最低30TOPS,最高最高700+TOPS算力算力,滿足L1/L2級別主動安全ADAS(單SoC)、L2+級別“便利性”ADAS(雙SoC)、L4
61、/L5級別完全自動駕駛(雙SoC+雙AI加速器)三個等級自動駕駛,其中L4/L5級別完全自動駕駛全系統功耗僅130W。毫末智行發布的小魔盒3.0采用SA8540P+SA9000P組合,算力達到算力達到360TOPS,通過板間級聯方式可持續升級至通過板間級聯方式可持續升級至1440TPOS的算力的算力,平均功耗只有平均功耗只有5.5 TOPS/W。圖:高通驍龍Ride硬件平臺圖:毫末智行小魔盒3.0382.3.3、高通:、高通:智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛智能座艙計算平臺領導者,切入自動駕駛請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:高通官網,天風證券研究所Snapdragon Ri
62、de提供全套軟硬件解決方案提供全套軟硬件解決方案2022年4月,高通完成從SSW Partners收購Arriver業務,把Arriver的計算機視覺、駕駛策略和駕駛輔助資產整合進SnapdragonRide平臺產品組合,加速和增強高通技術公司的ADAS解決方案。軟件方面,高通提供安全中間件安全中間件、操作系統和驅動程序操作系統和驅動程序。Snapdragon Ride自動駕駛軟件棧包括三個組件:1)感知:感知:傳感器感知和傳感器融合;2)定位:定位:運用Qualcomm視覺增強高精定位技術(VEPP)和地圖融合技術進行高精度定位;3)規劃:規劃:行為預測與規劃,幫助降低汽車開發成本,將硬件的
63、優勢發揮到極致。圖:高通驍龍Ride軟件平臺圖:高通驍龍Ride自動駕駛軟件棧393.3.4、地平線:國產自動駕駛芯片領軍、地平線:國產自動駕駛芯片領軍請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:地平線官網,專汽通,懂車帝,易車網,天風證券研究所圖:地平線征程系列產品地平線成立于2015年7月,基于自研的人工智能專用計算架構基于自研的人工智能專用計算架構BPU,面向智能駕駛以及更廣泛的智能物聯網領域面向智能駕駛以及更廣泛的智能物聯網領域,提供提供AI芯片及解決方芯片及解決方案案,公司已面向自動駕駛的征程系列產品推出三代產品:公司已面向自動駕駛的征程系列產品推出三代產品:征程征程2:2019
64、年8月發布,中國首款車規級AI芯片,功耗低至 2W,提供超過4TOPS的等效算力,可實時處理多類智能駕駛任務,適用于自動駕駛視覺感知、眾包高精建圖與定位、視覺 ADAS 和智能人機交互等智能駕駛場景,已搭載到長安、奇瑞、智己、埃安、傳祺、嵐圖、思皓的部分車型;征程征程3:2020年9月發布,基于地平線自主研發的BPU2.0架構,AI算力達到5TOPS,典型功耗僅為2.5W,16nm制程,支持 4 6路 Camera 接入,適用于高級別輔助駕駛(ADAS)、駕駛員監控(DMS)、自動泊車輔助(APA)等場景,2021年5月首發搭載在理想ONE量產車型,同時應用在上汽榮威、上汽大通、哪吒部分車型。
65、圖:地平線三代征程系列產品403.3.4、地平線:國產自動駕駛芯片領軍、地平線:國產自動駕駛芯片領軍請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:地平線官網,專汽通,天風證券研究所圖:地平線征程5芯片架構征程征程5:2021年7月發布,單顆芯片AI算力128TOPS,功耗僅30W,有望在2022Q4實現SOP。征程5支持16路攝像頭感知,計算CPU部分采用8核心ARM Cortex A55,AI運算單元采用雙核心地平線貝葉斯架構BPU。同時,征程5芯片還有2個ISP核心、計算機視覺引擎、2個DSP核心、視頻編碼解碼單元。其征程5功能安全架構、設計實現及安全覆蓋率均達到了ASIL-B級別?;?/p>
66、征程基于征程5,地平線推出整車智能計算平臺參考設計地平線推出整車智能計算平臺參考設計Matrix5,集成四顆征程5 SoC,支持高達4x128TOPS AI算力。地平線已與上汽集團上汽集團、長城汽車長城汽車、江汽集團江汽集團、長安汽車長安汽車、比亞迪比亞迪、哪吒汽車哪吒汽車、嵐圖汽車嵐圖汽車眾多汽車廠商達成征程5芯片首發量產合作意向,并與理想汽車理想汽車達成基于征程5的預研合作。2022年4月,比亞迪宣布將在其部分車型上搭載地平線征程5,最早將于最早將于2023年中上市年中上市。5月,一汽紅旗宣布將采用多顆征程5芯片打造智能駕駛域控制器,將于將于2023年在一汽紅旗全新車型上實現量產年在一汽紅
67、旗全新車型上實現量產,未來還將應用于更多紅旗車型未來還將應用于更多紅旗車型。圖:地平線Matrix5413.4、自駕自駕SoC格局展望:由集中走向分散格局展望:由集中走向分散請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:地平線官網,高通官網,英偉達官網,天風證券研究所圖:長城汽車與高通戰略合作我們預計未來自動駕駛SoC市場將更加分散,市場或將出現分層,判斷邏輯如下:1)不同車企和車型終端價格差距大不同車企和車型終端價格差距大,對自動駕駛功能需求不同對自動駕駛功能需求不同,單一產品很難覆蓋從低端到高端所有車型;單一產品很難覆蓋從低端到高端所有車型;2)駕駛域軟硬分離趨勢下駕駛域軟硬分離趨勢下,
68、OEM將更強調自駕平臺的自研將更強調自駕平臺的自研,將與不同芯片廠商合作打造面向不同車型的自駕平臺;將與不同芯片廠商合作打造面向不同車型的自駕平臺;具體來講,基于各廠商自駕SoC算力、價格、品牌對比,我們認為英偉達產品將主要應于高端車型我們認為英偉達產品將主要應于高端車型,高通產品將應用于中高端車型高通產品將應用于中高端車型,地地平線平線、Mobileye等產品將更多應用于中低端車型等產品將更多應用于中低端車型。市場佐證市場佐證,比亞迪與長城:比亞迪與長城:1)比亞迪同時合作英偉達和地平線:比亞迪同時合作英偉達和地平線:2022年3月,英偉達宣布比亞迪將于2023年初推出基于DRIVE Hyp
69、erion軟件定義平臺的新一代新能源汽車,使用DRIVE Orin;4月比亞迪宣布將在其部分車型上搭載地平線征程5,最早將于2023年中上市。2)長城汽車同時合作高通和地平線:長城汽車同時合作高通和地平線:2020年12月,高通宣布長城汽車高算力智能駕駛系統咖啡智駕系統采用高通SnapdragonRide,用于2022年量產的長城汽車高端車型;2021年2月,長城汽車戰略投資地平線,并與地平線簽署戰略合作。圖:長城汽車與地平線戰略合作423.4、自駕自駕SoC格局展望:由集中走向分散格局展望:由集中走向分散請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:億歐智庫,天風證券研究所圖:部分車企自動
70、駕駛芯片更迭梳理4、投資機會梳理:計算機視角、投資機會梳理:計算機視角43請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明444.1、域控制器:、域控制器:L2+滲透率提升帶動產品放量滲透率提升帶動產品放量請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:太平洋汽車,優控智行官網,天風證券研究所圖:優控智行EAORA04-D域控制器自動駕駛域控制器(ADCU)承載多傳感器融合、定位、路徑規劃、決策控制的能力,通常需要外接多個攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等傳感器,完成的功能包含圖像識別、數據處理等。其硬件構成包括主控芯片其硬件構成包括主控芯片(SoC)、外圍存儲器外圍存儲器、MCU車端邏輯控制車端邏輯控制、
71、數據傳輸控制中介等數據傳輸控制中介等。域控制器廠商在提供硬件的同時,一般還要提供底層的操作系統與中間件一般還要提供底層的操作系統與中間件,通過提供完整的軟硬件基礎平臺,使得OEM更加專注于上層算法的開發。圖:優控智行EAORA04-D域控制器電路結構圖454.1、域控制器:、域控制器:L2+滲透率提升帶動產品放量滲透率提升帶動產品放量請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:佐思汽研,天風證券研究所汽車E/E架構域集中式演化、軟硬件解耦趨勢下,汽車OEM和Tier1的供應關系正發生深刻變革,域控制器供應商的地位將愈發重要域控制器供應商的地位將愈發重要。根據佐思汽研,自動駕駛域控制器的廠商
72、大致分為四類:Global Tier1(系統集成商系統集成商)、Local Tier1(系統集成商系統集成商)、自動駕駛域自動駕駛域控軟件平臺廠商控軟件平臺廠商、以及以及OEM廠商廠商。圖:自動駕駛域控制器廠商464.1、域控制器:、域控制器:L2+滲透率提升帶動產品放量滲透率提升帶動產品放量請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:wind,ICV Tank,蓋世汽車,高工智能汽車,麥肯錫,天風證券研究所我們基于未來L2和L3-L5系統滲透率,以及域控制器滲透率假設,測算2022-2025年全球/中國自動駕駛L2及L3-L5自動駕駛域控制出貨量,預計自動駕駛域控制器快速增長預計自動駕駛
73、域控制器快速增長。根據麥肯錫數據,2020年全球ADAS+AD ECU/DCU市場規模約19億美元,預計2025/2030年達到39億美元/60億美元。重點公司:德賽西威重點公司:德賽西威、中科創達中科創達、東軟集團東軟集團、經緯恒潤經緯恒潤、均勝電子均勝電子圖:全球/中國自動駕駛域控制器出貨量測算20202020202120212022E2022E2023E2023E2024E2024E2025E2025E全球乘用車銷量(萬輛)全球乘用車銷量(萬輛)536056405922601161016193L2滲透率20%29%36%41%47%54%L3-L5滲透率0.06%0.08%0.23%0.
74、50%1.06%1.36%自動駕駛域控制器自動駕駛域控制器L2域控滲透率4%8%16%24%32%41%L3-L5域控滲透率100%100%100%100%100%100%L2域控出貨量(萬臺套)L2域控出貨量(萬臺套)434312912934334359659692692613711371L3-L5域控出貨量(萬臺套)L3-L5域控出貨量(萬臺套)3 35 51414303065658484中國乘用車銷量(萬輛)中國乘用車銷量(萬輛)201821482300235024002450L2滲透率20%30%38%43%50%57%L3-L5滲透率0.09%0.15%0.30%0.80%1.50%
75、2.00%自動駕駛域控制器自動駕駛域控制器L2域控滲透率4%8%16%24%32%41%L3-L5域控滲透率100%100%100%100%100%100%L2域控出貨量(萬臺套)L2域控出貨量(萬臺套)16165151140140243243384384573573L3-L5域控出貨量(萬臺套)L3-L5域控出貨量(萬臺套)2 23 37 7191936364949全球中國474.2、數據服務數據服務:感知數據量級提升,服務需求釋放:感知數據量級提升,服務需求釋放請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:新京報,全國信標委官網,國家發改委官網,國家市場監督管理總局官網,中國政府網,四維
76、圖新公告,天風證券研究所高級別自動駕駛的實現需要更多數量和不同種類傳感器,需要多傳感器融合提高系統決策、規劃的正確性,因此汽車產生數據量級隨著自動駕駛等級提升。根據新京報報道,全國人大代表、上汽集團董事長陳虹在2022年兩會期間表示,一輛自動駕駛測試車每天產生的數據量最高可達10TB。隨著隨著L3走向量產走向量產,我們認為圍繞自動駕駛數據的服務需求將得到釋放:數據合規我們認為圍繞自動駕駛數據的服務需求將得到釋放:數據合規、數據標注數據標注、仿真與測試仿真與測試核心公司:四維圖新核心公司:四維圖新、海天瑞聲海天瑞聲、光庭信息光庭信息數據合規:數據合規:2021年以來國家加強智能網聯汽車數據監管和
77、標準制定,汽車數據合規平臺需求出現。四維圖新依托甲級測繪資質和股東背景,提供合規平臺解決方案,已簽約寶馬、戴姆勒、大眾、沃爾沃、福特等多家核心OEM。圖:2021年以來汽車數據安全相關政策發布時間發布時間部門部門政策政策相關內容相關內容2021年4月信安標委信息安全技術 汽車采集數據的安全要求未經被收集者的單獨同意,網聯汽車不得通過網絡、物理接口向車外傳輸包含個人信息的數據。網聯汽車采集的車輛位置,軌跡相關數據在車內存儲設備、遠程信息服務平臺(TSP)中保存時間均不得超過7天。網聯汽車通過攝像頭、雷達等傳感器從車外環境采集的道路、建筑、地形、交通參與者等數據,以及車輛位置、軌跡相關數據,不得出
78、境;網聯汽車行駛狀態參數、異常告警信息等數據如需出境,應當符合國家關于數據出境的相關規定2021年8月發改委、工信部、公安部、交通運輸部等汽車數據安全管理若干規定(試行)利用互聯網等信息網絡開展汽車數據處理活動,應當落實網絡安全等級保護等制度,汽車數據處理者開展重要數據處理活動,應當按照規定開展風險評估,并向省、自治區、直轄市網信部門和有關部分報送風險評估報告。國家鼓勵汽車數據依法合理有效利用,倡導汽車數據處理者在開展汽車數據處理活動中堅持車內處理原則、默認不收集原則、精度范圍適用原則、脫敏處理原則等。2021年9月全國人大中華人民共和國數據安全法建立數據分類等級保護制度,開展數據處理活動應當
79、加強風險監測,發現數據安全缺陷、漏洞等風險時,應當立即采取補救措施;發生數據安全事件時,應當立即采取處置措施,按照規定及時告知用戶并向有關主管部門報告。2022年2月國家互聯網信息辦公室等網絡安全審查辦法對網絡安全審查辦法進行重要修訂,將網絡平臺運營者開展數據處理活動影響或者可能影響國家安全等情形納入網絡安全審查,并明確掌握超過100萬用戶個人信息的網絡平臺運營者赴國外上市必須向網絡安全審查辦公室申報網絡安全審查。2022年2月工信部車聯網網絡安全和數據安全標準體系建設指南到2023年底,初步構建起車聯網網絡安全和數據安全標準體系:到2025年,形成較為完善的車聯網網絡安全和數據安全標準體系。
80、重點確立終端與設施網絡安全標準、網聯通信標準、數據安全標準、應用服務安全標準、安全保障與支撐標準等領域的相關要求。484.2、數據服務數據服務:感知數據量級提升,服務需求釋放:感知數據量級提升,服務需求釋放請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:appen官網,海天瑞聲招股說明書,海天瑞聲公告,天風證券研究所數據標注:數據標注:目前自動駕駛視覺技術主要以有監督深度學方式為主,是基于已知變量和因變量推導函數關系的算法模型,需要大量標注數據對模型進行訓練與調優,處理的數據包括處理的數據包括2D圖像數據和圖像數據和3D點云數據點云數據,車廠的車型及傳感器豐富度提升車廠的車型及傳感器豐富度提升
81、、量產車數量增加量產車數量增加、智能駕駛級智能駕駛級別的提升帶動數據標注需求爆發別的提升帶動數據標注需求爆發。L3級別以上自動駕駛需要大量的級別以上自動駕駛需要大量的3D點云數據支撐點云數據支撐,3D點云標注不僅要求對激光雷達回傳的數據進行實時處理分析,大量的彎道車道線、日積月累的消耗和損壞等,帶來的形狀和反射率失真問題,也為識別準確率帶來極大的挑戰,標注行業壁壘提升。從人到人機標注:從人到人機標注:對數據進行人工標注。這就為模型提供了高質量(和大量)的訓練數據。機器學習算法學會根據這些數據做出決策。不同于人工標注,人機協同標注在提升效率的同時能夠節省成本。圖:3D點云數據拉框標注圖:訓練數據
82、生產過程494.2、數據服務數據服務:感知數據量級提升,服務需求釋放:感知數據量級提升,服務需求釋放請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:九章智駕,麥肯錫,天風證券研究所自動駕駛汽車商用化需經歷的三個測試階段:仿真測試自動駕駛汽車商用化需經歷的三個測試階段:仿真測試、封閉場地測試封閉場地測試、開放道路測試開放道路測試仿真測試:仿真測試:主要是以數學建模的方式將自動駕駛的應用場景進行數字化還原,建立盡可能接近真實世界的系統模型,無需實車直接通過軟件進行仿真測試便可達到對自動駕駛系統及算法的測試驗證目的,其優勢在于:1)測試場景配置靈活,場景覆蓋率高;2)測試過程安全,且場景能夠進行復現
83、再測試;3)可實現自動測試和云端加速仿真測試,提升測試效率和降低測試成本。實車測試:實車測試:按照測試階段的不同分為傳感器及駕駛員數據采集及分析、各類傳感器實車驗證、自動駕駛(Automated Driving,AD)功能整體評價以及客訴問題調查等。仿真測試、封閉場地測試、開放道路測試三者之間互相補充,形成測試閉環,共同促進自動駕駛車輛的研發和標準體系建立。根據麥肯錫數據,2020年全球汽車軟件市場規模約為340億美元,其中測試和驗證市場規模約其中測試和驗證市場規模約100億美元億美元,預計預計2030年達到年達到240億美元億美元,2020-2030年年CAFR達到達到10%。圖:汽車軟件市
84、場規模預測圖:自動駕駛系統測試流程504.3、激光雷達激光雷達:量產上車,放量在即:量產上車,放量在即請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:禾賽科技招股書,普修設計,高工智能汽車,電子發燒友,天風證券研究所激光雷達是高級別自動駕駛感知端核心硬件之一激光雷達是高級別自動駕駛感知端核心硬件之一自動駕駛實現路徑分為純視覺方案(輕感知重算法)和以激光雷達為主的多傳感器融合方案(重感知輕算法),各OEM中特斯拉采用純視覺方案,其他廠商多采用激光雷達其他廠商多采用激光雷達、攝像頭攝像頭、毫米波雷達等多傳感器融合方案毫米波雷達等多傳感器融合方案。激光雷達通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離,
85、具備分辨率高,隱蔽性好、抗干擾能力更強的優勢,是為高級別自動駕駛汽車提供冗余感知能力補充的核心硬件。按測距方法劃分按測距方法劃分,激光雷達可分為飛行時間法(ToF)、FMCW法、三角測距法;按掃描方式劃分按掃描方式劃分,激光雷達可分為機械式(整體旋轉)、半固態(收發模塊固定)、純固態(無機械運動部件)三類。目前激光雷達技術路徑選擇尚未定型目前激光雷達技術路徑選擇尚未定型。圖:ToF激光雷達核心模塊圖:多傳感器融合514.3、激光雷達激光雷達:量產上車,放量在即:量產上車,放量在即請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:觀研報告網,ICV Tank,禾賽科技招股書,Allied Mark
86、et Research,理想汽車官網,蔚來汽車官網,易車網,天風證券研究所最近發布的多款新車搭載激光雷達,例如理想L9、蔚來ES7搭載了1個激光雷達,阿維塔11搭載3個激光雷達。隨著激光雷達車型發布與量產,我們預計規模效應下未來價格持續降低我們預計規模效應下未來價格持續降低,成本降低進一步加快激光雷達上車速度成本降低進一步加快激光雷達上車速度,形成良性循環形成良性循環。根據ICV Tank數據,2021年全球車載激光雷達出貨量約為年全球車載激光雷達出貨量約為18萬顆萬顆,預計預計2026年出貨量達到年出貨量達到693.6萬顆萬顆,其中L3級別自動駕駛538.5萬顆、L4-L5級別自動駕駛155
87、.1萬顆,2021-2026年復合增速分別為97.4%、62.9%。車輛以外,激光雷達也可用于在服務型機器人激光雷達也可用于在服務型機器人、智能交通建設等領域智能交通建設等領域,根據禾賽科技招股說明書,Allied Market Research估計2025年全球激光雷達市場規模達到135.4億美元。重點公司:炬光科技重點公司:炬光科技、長光華芯長光華芯、萬集科技萬集科技、禾賽科技禾賽科技(未上市未上市)、速騰聚創速騰聚創(未上市未上市)圖:車載激光雷達平均單價預測(元)圖:車載激光雷達出貨量預測(萬顆)圖:2025年全球激光雷達細分市場市場規模(億美元)524.4、車路協同車路協同:自動駕駛
88、商業化的重要路徑:自動駕駛商業化的重要路徑請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:清華大學智能產業研究院、百度Apollo,面向自動駕駛的車路協同關鍵技術與展望,2021;天風證券研究所單車智能單車智能和車路協同車路協同是自動駕駛實現的兩種技術路線。車路協同自動駕駛是在單車智能自動駕駛的基礎上,通過先進的車、道路感知和定位設備(如攝像頭、雷達等)對道路交通環境進行實時高精度感知定位,按照約定協議進行數據交互,實現車與車、車與路、車與人之間不同程度的信息交互共享(網絡互聯化),并涵蓋不同程度的車輛自動化駕駛階段(車輛自動化),以及考慮車輛與道路之間協同優化問題(系統集成化)。通過車輛自動
89、化、網絡互聯化和系統集成化,最終構建一個車路協同自動駕駛系統。單車智能在極端天氣、不理照明條件、遮擋條件下感知能力受限,通過路側設備數據補充,可以應對部分由于自動駕駛功能不足和可以應對部分由于自動駕駛功能不足和可預見的人為誤用造成的危害問題可預見的人為誤用造成的危害問題,例如十字路口車輛預警、行人闖入預警,加快高級別自動駕駛商業化落地加快高級別自動駕駛商業化落地。圖:車路協同推進自動駕駛商業化落地圖:車路協同應用場景舉例534.4、車路協同車路協同:自動駕駛商業化的重要路徑:自動駕駛商業化的重要路徑請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源:億歐智庫,天風證券研究所車路協同主要涉及四大方面
90、:分別是終端層車路協同主要涉及四大方面:分別是終端層、邊緣通信平臺和云端邊緣通信平臺和云端終端層:終端層:分為車載和路側,在原有的設備上通過智能化改造搭載上雷達、攝像頭等智能傳感器,以實現車輛之間的互聯監測與路側端的環境監測,進行信息數據傳導產生交互為;邊緣層:邊緣層:負責與路側系統協同,完成對路況的數字化感知和就近云端算力部署,能夠及時發現道路上的交通異?;驖撛谖kU,實現對道路交通狀態的實時監測;通信平臺:通信平臺:負責提供車-車、車-路間實時傳輸的信息管道,保障車端與路側信息實時交互;云端:云端:通過網絡管理各個邊緣云,實現中心云、邊緣云在資源、安全、應用、服務上的多項協同。重點公司:千方
91、科技重點公司:千方科技、金溢科技金溢科技、深城交深城交圖:車路協同產業關系圖智能車載智能車載(OBD)(OBD)智能路側智能路側(RSU)(RSU)通信技術通信技術云控技術云控技術指安裝在車輛終端,是拓寬駕駛員視野、增加駕駛員對行車環境和車輛運行狀態的感知、加強行車安全的單元采集道路狀況、交通狀況等,通過通訊網絡將信息傳遞至指揮中心或路側處理單元處理,通過網絡傳遞至有信息請求的車載端車載端與路側端之間的通信,用于車與路信息采集、路況信息采集,以及車與車之間的通信中繼具備數據存儲、計算、決策功能圖:車路協同關鍵技術544.5、后市場后市場:傳感器上車帶來新需求:傳感器上車帶來新需求請務必閱讀正文
92、之后的信息披露和免責申明資料來源:道通科技官網,道通科技公告,天風證券研究所隨著前裝ADAS滲透率提升,人們對汽車安全性考慮以及汽車保險公司的推動,后市場對后市場對ADAS標定需求也隨之迅速增長標定需求也隨之迅速增長。ADAS標定主要用于車載傳感器位置角度調節,需要基于汽車輪胎的定位,對后市場維修流程和檢修設備的集中程度提出了更高要求。ADAS智能檢測標定產品的核心競爭力主要體現在產品對品牌和車型兼容能力、新車型的更新速度、易用和使用效率、標定準確度、便攜性以及集成性等方面,目前能夠提供ADAS智能檢測標定產品的廠商較少。道通科技ADAS標定工具產品集成自適應巡航控制、車道偏離警告、夜視、盲點
93、檢測等高級輔助駕駛系統的標定功能,通過標定工具、診斷軟件和標定方法的綜合集成,可以大幅提高ADAS系統的標定效率,其ADAS校準軟件實現了全球2021及2022年款部分新車型的覆蓋,實現全球車系覆蓋率95%以上,為行業內最新最全的ADAS標定系統。重點公司:道通科技重點公司:道通科技圖:道通科技MaxiSys ADAS標定工具554.6、重點公司匯總重點公司匯總請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明域控制器:域控制器:德賽西威、中科創達、東軟集團、經緯恒潤、均勝電子數據服務:數據服務:四維圖新、海天瑞聲、光庭信息激光雷達:激光雷達:炬光科技、長光華芯、萬集科技、禾賽科技(未上市)、速騰聚創(未上市)車路協同:車路協同:千方科技、金溢科技、深城交后市場:后市場:道通科技