1、 Table_yemei1 觀點聚焦 Investment Focus Table_yejiao1 本研究報告由海通國際分銷,海通國際是由海通國際研究有限公司,海通證券印度私人有限公司,海通國際株式會社和海通國際證券集團其他各成員單位的證券研究團隊所組成的全球品牌,海通國際證券集團各成員分別在其許可的司法管轄區內從事證券活動。關于海通國際的分析師證明,重要披露聲明和免責聲明,請參閱附錄。(Please see appendix for English translation of the disclaimer) 研究報告 Research Report 7 Jun 2022 中國有色金屬中國有
2、色金屬 China Non-ferrous Metals 智能駕駛價值高地 High value of intelligent driving Table_Info 股票名稱 評級 股票名稱 評級 紫金礦業 Outperform 金力永磁 Outperform 贛鋒鋰業 Outperform 馳宏鋅鍺 Outperform 天齊鋰業 Outperform 銀泰黃金 Outperform 華友鈷業 Outperform 赤峰黃金 Outperform 洛陽鉬業 Outperform 盛屯礦業 Outperform 山東黃金 Outperform 立中集團 Outperform 南山鋁業 Outp
3、erform 安寧股份 Outperform 天華超凈 Outperform 安寧股份 Outperform 格林美 Outperform 博威合金 Outperform 橫店東磁 Outperform 甬金股份 Outperform 銅陵有色 Outperform 貴研鉑業 Outperform 中礦資源 Outperform 萬豐奧威 Outperform 石英股份 Outperform 寧波韻升 Outperform 神火股份 Outperform 盛達資源 Outperform 川能動力 Outperform 鑫鉑股份 Outperform 錫業股份 Outperform 資料來源:
4、Factset, HTI (Please see APPENDIX 1 for English summary) 要點:本文深度分析智能駕駛行業傳感、感知、執行等核心板塊要點:本文深度分析智能駕駛行業傳感、感知、執行等核心板塊的具體情況,看好智能駕駛帶來的全新投資機會。的具體情況,看好智能駕駛帶來的全新投資機會。 市場空間:市場空間:假設 2025 年全球新能源車占比 20%, L0-L4/5 級別滲透率分別為 10%、40%、40%、8%和 2%,ADAS 域控市場空間或將達到 1200 億元,攝像頭市場空間 860 億元,毫米波雷達市場空間670 億元,激光雷達市場空間 600 億元,線控
5、制動市場空間 444 億元。 攝像頭:量價齊升。攝像頭:量價齊升。ADAS 等級提升對攝像頭數量及性能均提出更高要求。數量方面,小鵬、蔚來等近期推出 L2+車型普遍配備 9 個以上的攝像頭。性能方面,對攝像頭分辨率(100 萬500 萬800萬)、HDR、LED 閃爍抑制等功能要求逐步提升。 毫米波雷達:角雷達數量增加、精度提升。毫米波雷達:角雷達數量增加、精度提升。 L1 到 L4/5 級別的提升,單車毫米波雷達用量從 1 個上升到 7 個甚至更多,主要是來自側視近距雷達(SRR)數量的上升。另外,4D 毫米波雷達技術的引入進一步提升角分辨率,更好滿足高級別 ADAS 需求。 激光雷達:成本
6、下行、加速滲透。激光雷達:成本下行、加速滲透。激光雷達由機械式向固態式演變,體積大幅縮小,更容易實現前裝搭載,成本降低。Velodyne 早期機械式激光雷達價格在萬美元左右,現階段認為出貨量達 10 萬臺以上時,半固態/固態激光雷達成本可降到 1000 美元,新一代產品的成本有望下降至 500 美元左右。 域控制器:域控制器:域控制器與 ECU 主要差異在于:1)電子電氣架構由分布式變為域集中式架構;2)單片機 MCU 升級為算力和通用性更強的 SoC。ADAS 域控正迎來出貨量和滲透率爆發的拐點,在目前已經量產的方案中,特斯拉所采用的駕駛域控制器方案出貨量最大。 線控制動:電動化智能化雙輪驅
7、動。線控制動:電動化智能化雙輪驅動。線控制動滲透主要受電動車無法提供真空助力、改善制動力矩回饋、L3 及以上制動精度要求更高等因素驅動。目前 two-box 方案占市場主流,one-box 方案憑借更高集成度、更低成本、繞過博世 ESP 壁壘等優勢脫穎而出。 投資建議:投資建議:我們認為,ADAS 行業具有高增量、地域化、軟件溢價強等特征,看好智能化過程中本土整車廠及一線汽車電子零部件廠商受益于智能化趨勢、彎道超車的機遇。建議關注整車標的比亞迪、小鵬汽車、蔚來汽車、理想汽車、長城汽車等,汽車電子核心標的拓普集團、德賽西威、伯特利、經緯恒潤等。 風險風險提示:提示:汽車智能化發展不及預期;產品技
8、術迭代速度慢于預期、價格下降速度慢于預期等。 Table_Author Barney Yao Yuntao Jin Yijie Wu 4070100130160Jun-21Sep-21Dec-21Mar-22Jun-22HAI China Non-ferrous MetalsMSCI China 7 Jun 2022 2 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 一、一、 智能駕駛價值高地智能駕駛價值高地 1.1 自動駕駛等級分類:全球處于自動駕駛等級分類:全球處于 L2 向向 L3 的轉化過程中的轉化過程中 按照 SAE 標準,自動駕駛分為 5 個等級。 L0 :駕駛員完全負責行
9、駛車輛; L1 :自動系統能夠輔助駕駛員完成橫向或縱向駕駛任務; L2 :自動系統能夠完成橫向和縱向等特定駕駛功能,但駕駛員需要完成剩余部分。L2 級別自動系統容許有錯誤的發生因為有駕駛員糾正。L2 主要場景包括:環路低速堵車、高速路上的快速行車和駕駛員在車內的自動泊車; L3 :有條件自動駕駛,自動系統能在限定條件下完成絕大部分駕駛操作,但要求突發情況下駕駛員必須做好自動駕駛系統要求下接管車輛的準備,一般會給駕駛員提前幾秒的反應時間; L4 :在特定條件下完成全部駕駛任務; L5 :在所有條件下都能完成所有駕駛任務。 表表 1 駕駛自動化等級與要素比照(國際與國家標準)駕駛自動化等級與要素比
10、照(國際與國家標準) 級別級別 名稱名稱 普通駕駛操作(轉普通駕駛操作(轉向、加減速)向、加減速) 對周邊環境的對周邊環境的監測監測 極限情況應對(風險最極限情況應對(風險最小化退出機制)小化退出機制) 設計運行范圍設計運行范圍(ODD) 國際標準:國際標準:SAE J3016 標準(標準(2021 更新版)更新版) L0 無駕駛自動化(No Driving Automation) 駕駛員 駕駛員 駕駛員 不可用 L1 駕駛員輔助(Driver Assistance) 駕駛員 系統 有限制 L2 部分駕駛自動化(Partial Driving Automation) 系統 駕駛員 系統 L3
11、有條件駕駛自動化(Conditional Driving Automation) 系統 L4 高度駕駛自動化(High Driving Automation) 系統 L5 完全駕駛自動化(Full Driving Automation0 無限制 級別級別 名稱名稱 橫向和縱向運動控制橫向和縱向運動控制 目標和事件探目標和事件探測與響應測與響應 最小風險戰略最小風險戰略 設計運行條件設計運行條件(ODC) 國家標準:國家標準:GB/T 40429-2021汽車駕駛自動化分級汽車駕駛自動化分級 0 級駕駛自動化 應急輔助 駕駛員 駕駛員 系統 駕駛員 有限制 1 級駕駛自動化 部分駕駛輔助 駕駛員
12、 系統 2 級駕駛自動化 組合駕駛輔助 系統 3 級駕駛自動化 有條件自動駕駛 系統 4 級駕駛自動化 高度自動駕駛 系統 5 級駕駛自動化 完全自動駕駛 無限制 資料來源:SAE,海通國際 mNrOqRsRwOtOtRpMyRtRpO6M8Q7NtRmMmOtRjMnNqOlOoOwO9PrRxONZmQxONZnPnP 7 Jun 2022 3 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 目前,全球自動駕駛處于目前,全球自動駕駛處于 L2 向向 L3 級別轉化的過程。級別轉化的過程。全球絕大部分車輛還處于L2 階段。2020、2021 年國內 L2 級別 ADAS 滲透率為 15
13、%、20%,我們可以看到汽車智能化加速。 我們認為由 L2 轉向真正意義上的自動駕駛 L3 級別不僅需要技術上的發展,更需要法律政策支持和完善的安全責任認定制度。L3 的安全事故主體將從駕駛員改為乘載車輛,對于整車公司也是較大的挑戰。目前只有奔馳實現 L3 級別的國際認證。 1.2 市場空間測算市場空間測算 若 2025 年全球達到 2000 萬輛新能源車和 8000 萬輛燃油車銷量,L0-L4/5 自動駕駛級別滲透率分別達到 10%、40%、40%、8%和 2%水平。根據不同駕駛等級所對應的單車價值量數據,我們對自動駕駛所需的:駕駛域控制器、攝像頭、毫米波雷達、激光雷達以及線控這幾大部件在
14、2025 年的市場空間進行了測算。1)駕駛域控制器市場空間或將達到 1200 億元,2)攝像頭市場空間或將達到 860 億元,3)毫米波雷達市場空間或將達到 670 億元,4)激光雷達市場空間或將達到 600 億元,5)線控市場空間或將達到 444 億元。 表表 2 自動駕駛不同部件自動駕駛不同部件 2025E 市場空間測算市場空間測算 資料來源:海通國際預測 L0L0L1L1L2L2L3L3L4/5L4/510%10%40%40%40%40%8%8%2%2%滲透率0%0%50%100%100%單車價值量(元/輛)002,0007,50010,000市場規模(億元)00400600200主流方
15、案1271014單車價值量(元/輛)1803601,2601,8002,520市場規模(億元)1814450414450主流方案01LRR2SRR+1LRR4SRR+1LRR6SRR+1LRR單車價值量(元/輛)04009001,4001,900市場規模(億元)016036011238主流方案00012單車價值量(元/輛)0005,00010,000市場規模(億元)000400200新能源車滲透率80%80%80%80%80%燃油車滲透率5%5%8%80%80%單車價值量(元/輛)1,5001,5001,5002,0002,000市場規模(億元)301201341283267067012001
16、2002025E自動駕駛等級滲透率2025E自動駕駛等級滲透率總市場規模(億元)總市場規模(億元)總市場規模(億元)總市場規模(億元)總市場規模(億元)總市場規模(億元)駕駛域控制器總市場規模(億元)總市場規模(億元)毫米波雷達線控攝像頭激光雷達860860600600 7 Jun 2022 4 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 二、傳感端二、傳感端 2.1 車載攝像頭:量價齊升車載攝像頭:量價齊升 隨著隨著 ADAS 等級提升車載攝像頭數量提升等級提升車載攝像頭數量提升 車載攝像頭按照安裝位置可以分為車外、車內兩種。車外攝像頭又可以分為: 前視:主要用于行車功能,如自適應
17、巡航(ACC)、自動緊急制動(AEB)、車道偏離預警(LDW),以及交通標志識別(TSR)等 L2 和 L2+駕駛輔助功能。 環視:主要用于全景泊車; 側視:主要用于盲點檢測(BSD); 后視:主要用于泊車輔助(PA)。 車內攝像頭可以安裝在車內后視鏡、A 柱、儀表盤或轉向柱上方,用來監測駕駛員狀態。 隨著自動駕駛等級提升,車載攝像頭數目增多,最早僅搭載一個后視攝像頭,再到前視、以及車身周邊用于輔助的攝像頭等,從實際情況看,特斯拉 model 3、model Y 均搭載 8 個車外攝像頭,一個內置攝像頭,小鵬、蔚來等近期推出 L2+車型普遍配備 9 個以上的攝像頭。 高級別高級別 ADAS 驅
18、動車載攝像頭升級驅動車載攝像頭升級 隨著汽車智能化的發展,攝像頭的功能由“看/成像”轉變為“看+感知”,因此也對攝像頭性能提出更高要求。一方面感知類攝像頭要求更高的分辨率,能夠看得更遠,另一方面對 HDR、LED 閃爍抑制等功能有要求,能夠看得更好。攝像頭功能升級意味著單價提升,以像素升級為例,根據蓋世汽車,120 萬像素的攝像頭均價約為 150 元,500 萬像素約為 300 元,800 萬像素約為 500 元。 表表 3 車載攝像頭發展趨勢車載攝像頭發展趨勢 要求要求 具體描述具體描述 提升高動態范圍(提升高動態范圍(HDR) 相機需要在一些特殊環境下工作,如夜間亮的路燈和暗處行人的對比,
19、強光下隧道外亮處與隧道內暗處細節的對比等,因此提升 HDR 成為解決自動駕駛級別提高的關鍵。 消除消除 LED 閃爍(閃爍(LFM) 由于 LED 的普及和發展,在交通燈、車燈等領域有廣泛應用。車載攝像頭要保證輸出HDR+LFM 高保真圖像,確保 HDR 和 LFM 同時實現。 提供多種優化的色彩濾波陣列提供多種優化的色彩濾波陣列(CFA) 適應于自動駕駛級別提高后不同應用和場景。需要車載攝像頭有更高的信噪比 艙內監控艙內監控 駕駛員監控攝像頭需要全局快門可以捕捉到司機眼睛和頭部動作等快速運動,無拖影,并具有最佳的紅外(IR))響應,可以在紅外條件下清晰地看到駕駛員眼睛。 提升可靠性提升可靠性
20、 需要保證整個相機系統在惡劣和極端環境下的可靠性,安全性和耐久性。 功能安全功能安全 車載攝像頭需要符合 ISO 26262 相應的汽車安全完整性等級(ASIL)更高的標準 資料來源:onsemi,海通國際 7 Jun 2022 5 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 車載攝像頭產業鏈車載攝像頭產業鏈 圖圖1 車載攝像頭產業鏈車載攝像頭產業鏈&攝像頭模組成本構成攝像頭模組成本構成 資料來源:蓋世汽車,海通國際綜合整理 2.2 毫米波雷達毫米波雷達 毫米波雷達是指發射波長在 1-10mm 的電磁波,并對目標的反射信號進行處理后得到相對距離、速度、角度及運動方向等物理環境信息的傳
21、感器。中國車載毫米波雷達可按工作頻率分為 24GHz 和 77GHz,其中 24GHz 毫米波雷達探測距離在 60米左右,通常安裝在車身四角,用于 BSD(盲點監測)、LCA(變道輔助)、CTA(倒車預警)等功能;77GHz 毫米波雷達探測距離可達 200 米,通常安裝在車身前部,用于 ACC(自適應巡航)、AEB(自動緊急制動)、FCW(前向碰撞預警)等功能。 毫米波雷達產業鏈可分為:1)上游:包括射頻前端(MMIC)、天線(高頻PCB)、數字信號處理器(DSP/FPGA)等硬件,占雷達總成本 50%,代表公司如英飛凌、德州儀器、瑞薩、生益科技、加特蘭等。以及后端算法,占雷達總成本 50%,
22、通常由中游毫米波雷達制造商提供。2)中游:毫米波雷達制造商,國外代表公司有:博世、大陸、海拉等,國內代表公司為:德賽西威、華域汽車、雷科防務、和而泰等。3)下游:汽車整車廠商、車路協同企業、無人機廠商及軍事部門等,目前超過 80%應用集中在汽車行業。 7 Jun 2022 6 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 圖圖2 激光雷達價格(美元激光雷達價格(美元/臺)臺)&形態對比形態對比 資料來源:頭豹研究院,電子發燒友,各公司官網,海通國際 毫米波雷達毫米波雷達硬件軟件天線(高頻PCB)射頻前端數字信號處理器(DSP/FPGA)后端算法主要由中游企業自行開發,掌握在海外毫米波雷
23、達龍頭手中,專利授權費用昂貴。國內部分企業如行易道、智波科技等企業已成功開發出具備知識產權的算法。汽車占比達80%以上其余僅占20%,如: 車路協同 無人機 軍事等50%50%25%10%10%海外企業市占率80%以上國內企業市占率還較低上游上游中游中游下游下游國外廠商國內廠商上市上市非上市非上市X% X% 成本占比 7 Jun 2022 7 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 自動駕駛等級的提升將增加單車毫米波雷達使用數量。自動駕駛等級的提升將增加單車毫米波雷達使用數量。自動駕駛等級的提升對車輛行駛環境中的數據量提出更高的要求,帶動毫米波雷達單車使用數量的上升。從 L1 到
24、 L4/5 級別的提升,單車毫米波雷達使用數量從 1 個上升到 7 個甚至更多,主要是側視近距雷達(SRR)數量的上升。目前前視長距毫米波雷達(LRR)價格在400 元/個,側視近距毫米波雷達(SRR)價格約 250 元/個。 圖圖3 不同駕駛等級對應單車使用毫米波雷達數量不同駕駛等級對應單車使用毫米波雷達數量 資料來源:行易道官網,Research in China,頭豹研究院,海通國際 2.3 激光雷達:高階自動駕駛核心傳感器激光雷達:高階自動駕駛核心傳感器 激光雷達發展的必要性激光雷達發展的必要性 激光雷達的基本原理是通過向目標物體發射媒介并接收反射的回波,通過計算發射與接收之間的時間差
25、得出目標物體的距離和位置。相較于攝像頭,激光雷達的優勢體現在: 1)基于雷達和攝像頭的系統無法提供軌跡或 3D 數據,而激光雷達可以捕獲高清晰度的三維信息,通過為車輛描繪更詳細的周圍環境; 2)激光雷達可以在各種照明條件下工作運行,而攝像頭在遇到黑暗環境時性能會受到影響。 激光雷達兼具測距遠、角度分辨率優、受環境光照影響小的特點,且無需深度學習算法,可直接獲得物體的距離和方位信息,被認為是 L3 級及以上 ADAS 的核心傳感器。 2022 年有多款搭載激光雷達的車型上市,從實際搭載情況看,配置的激光雷達數量 1-4 顆不等。 技術迭代技術迭代+成本下行,車載激光雷達加速滲透成本下行,車載激光
26、雷達加速滲透 激光雷達包括發射、接收、掃描和信息處理四大模塊。根據技術架構的差異(收發模塊、掃描模塊是否固定),激光雷達可劃分為機械式、半固態式以及固態式。 機械式:激光雷達的收發模塊和掃描模塊在做 360的運轉; 半固態:激光雷達的收發模塊固定不動,掃描模塊在旋轉(MEMS 微振鏡、轉鏡、棱鏡); 自動駕駛等級自動駕駛等級L0L0L1L1L2L2L3L3L4/5L4/5毫米波雷達主流方案毫米波雷達主流方案01LRR2SRR+1LRR4SRR+1LRR6SRR+1LRR雷達價格(元/個)雷達價格(元/個)LRR:400SRR:250 7 Jun 2022 8 Table_header2 中國有
27、色金屬中國有色金屬 固態:不再包含任何機械運動部件(OPA/Flash)。 隨著激光雷達由機械式向固態式演變,激光雷達體積大幅縮小,更容易實現前裝搭載,成本降低。Velodyne 早期開發的機械式激光雷達的價格在萬美元左右,現階段普遍認為當出貨量達 10 萬臺以上時,半固態/固態激光雷達成本可降到 1000 美元左右,新一代產品的成本有望下降至 500 美元左右。 圖圖4 激光雷達價格(美元激光雷達價格(美元/臺)臺)&形態對比形態對比 資料來源:禾賽科技招股說明書,海通國際綜合整理 激光雷達產業鏈激光雷達產業鏈 激光雷達上游主要包括激光器、探測器、 FPGA 芯片、模擬芯片供應商,以及光學部
28、件生產和加工商。除光學部件外,激光雷達上游供應廠商基本以海外為主。 圖圖5 激光雷達產業鏈激光雷達產業鏈&核心部件供應商核心部件供應商 資料來源:禾賽科技招股說明書,海通國際綜合整理 7 Jun 2022 9 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 三、控制端三、控制端 3.1 域控制器硬件:滲透率迎來爆發拐點域控制器硬件:滲透率迎來爆發拐點 過去十多年的汽車智能化和信息化發展產生了一個顯著結果就是 ECU 芯片使用量越來越多,從傳統的 EMS 到新能源汽車下的 BMS,再到智能汽車下的 ADAS 功能等都需要一個 ECU 作為控制層核心。在傳統的分布式汽車電子電氣架構下,汽車里
29、的各個 ECU 都是通過 CAN 和 LIN 總線連接在一起?,F代汽車里的 ECU 總數已經迅速增加到了幾十個甚至上百個之多,整個系統復雜度越來越大,幾近上限。在今天軟件定義汽車和汽車智能化、網聯化的發展趨勢下,這種基于 ECU 的分布式 EEA 也日益暴露諸多問題和挑戰。為了解決分布式 EEA 的這些問題,逐漸采用將功能相似、分離的 ECU 功能集成整合到一個比 ECU 性能更強的處理器硬件平臺上的方案,這就是汽車“域控制器(Domain Control Unit,DCU)”。域控制器的出現是汽車 EEA 從分布式演進到域集中式的一個重要標志。 我們認為域控制器與傳統 ECU 在原理上基本一
30、致,其主要差異在于應用環境和基本硬件構成等方面,其中層面的差異主要體現在所處電子電氣架構由分布式架構變為域集中式架構;基本硬件構成中傳統的單片機 MCU 升級為運算能力和通用性更強的 SoC 芯片。 從 2021 年零售數據看,我們認為駕駛域控制器正在迎來出貨量和滲透率爆發的拐點,在目前已經量產的方案中,特斯拉所采用的駕駛域控制器方案出貨量最大。 圖圖6 域控制器原理及滲透率變化趨域控制器原理及滲透率變化趨勢勢 資料來源:高工智能汽車,大陸,海通國際 在滲透率方面,我們預計到 2025 年全球汽車 L2、L3 和 L4+的滲透率分別達到40%、8%和 2%,對應的駕駛域控制器滲透率分別為 50
31、%、100%和 100%。在單車價值量方面,我們預計在 L2、L3 和 L4+下的駕駛域控制器單價將分別為 2000、7500和 10000 元,對應的 2025 年市場空間達到 1200 億元。 7 Jun 2022 10 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 3.2 域控制器軟件域控制器軟件 自動駕駛域控制器的軟件架構普遍分為三層: 1)基礎軟件:包括 BSP、操作系統 OS(QNX/Linux 等)與硬件適配等; 2)中間件:提供軟件運行環境,實現應用層與底層軟件的分離,比如 Autosar協議棧、以太網協議棧等; 3)應用層:與 ADAS 算法直接相關的功能算法,比如
32、AVM、APA、AEB 等。其中大部分功能算法中,最核心的是使用神經網絡模型算法為后續做規劃決策提供多目標的識別和跟蹤,目前又呈現出從傳統 CNN 模型向 Transformer 模型迭代的趨勢,Transformer 模型更適合 ADAS 等大數據大模型場景、適合多傳感器前融合協同感知以及跨模態的融合、也可以直接從 camera 可以提取三維,目前特斯拉、長城毫末智行等廠商都已開始使用。 當前域控制器行業逐步呈現出軟硬分離的趨勢,其中主機廠向上延伸至與 AI 芯片廠商直接合作定點,引入 Tier 1 完成 PCB 板方案開發、硬件生產及底層驅動算法的開發,而核心的應用層算法、甚至部分中間件算
33、法,主機廠采取自研形式來掌握。我們認為,隨著軟件占比逐步提升,主機廠對核心算法的掌控將會逐步加強,汽車電子 Tier 1 迎合這一趨勢、提升硬件單車價值量、提升規模效應才是唯一出路。 圖圖7 自動駕駛域控制器軟件架構自動駕駛域控制器軟件架構 資料來源:魔視智能,海通國際 另外,持續生長迭代也是智能汽車的最核心特征之一。目前的 OTA 升級普遍分為 FOTA 和 SOTA 兩種,其中 FOTA 即固件升級,可實現從底層到應用層的整體算法更新,而 SOTA 即軟件升級,主要針對應用層做 app 算法更新。我們認為,FOTA 才能更好地調動優化硬件資源,實現汽車的全面智能化,而 FOTA 的實現需要
34、在前期整車電子電氣架構定義過程中就做到充分考慮。 7 Jun 2022 11 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 圖圖8 汽車軟件更新方式對比汽車軟件更新方式對比 資料來源:Hitachi,海通國際 四、執行端:線控制動系統四、執行端:線控制動系統 4.1 為什么需要線控制動?為什么需要線控制動? 我們認為線控制動作為汽車制動系統的高峰,在新能源車無人駕駛功能滲透過程中具有很難替代的顯著優勢和迫切需求,主要體現在以下方面: 1) 新能源汽車,尤其是電動汽車上缺少真空源,難以在制動過程中提供助電動汽車上缺少真空源,難以在制動過程中提供助力;力; 2) 新能源汽車受制于電池能量密
35、度較低、續航短等缺陷,提出了回收利用制回收利用制動能量、從而提高續駛里程的需求動能量、從而提高續駛里程的需求,而傳統的真空助力式液壓制動系統不具備主動控制液壓制動力的功能,難以同控制制動力矩,影響駕駛員的制動感受; 3) L3 及以上的無人駕駛技術對汽車制動提出了更高控制精度、輪缸壓力響及以上的無人駕駛技術對汽車制動提出了更高控制精度、輪缸壓力響應速度大幅提升、制動安全冗余性能等新的需求應速度大幅提升、制動安全冗余性能等新的需求,而傳統制動系統中的液壓驅動單元(真空助力器)電控化程度較低,難以滿足控制精度的要求。因此,部分中高端燃油車也已開始搭載線控制動系統。 圖圖9 傳統真空制動方式傳統真空
36、制動方式two box 線控制動線控制動one box 線控制動線控制動 資料來源:伯特利招股說明書,博世官網,TRW,海通國際 7 Jun 2022 12 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 基于這些需求,線控制動方案應運而生。除液壓制動外,電機也參與制動,以便回收制動能量,最大可延長續駛里程約 20%。另外,電機制動力矩隨車速的變化而變化,為保持總的制動力矩不變,必須反向調整液壓制動力,同時須保持平順的踏板感覺。由于真空助力方案無法同時滿足以上兩個條件,電機或液壓助力方案幾乎成為新能源汽車上的標準配置,日產 Leaf、豐田 Prius、特斯拉 ModelS 無一例外。 4
37、.2 線控制動的兩種產品形態線控制動的兩種產品形態 目前由于 ESP 的配置已大幅滲透至 10 萬元以下車型,在此基礎上增加電機助力總成的 two-box 方案仍相對較為主流,其中以博世最具有代表性,博世是 ESP 領域絕對龍頭,正借助 ESP 產品的高配套率,力推電機助力方案 iBooster(IBS)。IBS起到電機助力作用:接收制動踏板信號判斷駕駛員剎車意圖,ECU 計算出電機扭矩后,通過齒輪傳動機構轉化為助力器閥體制動力,最終作用于制動主缸。 與此同時,one-box 方案憑借高集成度、較低成本、更便于聯合匹配測試標定等優勢,逐步脫穎而出。one-box 同時集成 IBS 電機助力及
38、ESP 制動力分配的兩大核心功能,而且,站在伯特利等國內制動系統廠商的角度,前瞻布局 one box 的線控制動方案是搶奪市場先機的最優解。 two box 方案中, ESP 系統的普及已經相當成熟,被博世等外資牢牢把控,而電機助力方案的開發需要與 ESP 實現算法層面的深度配合,缺少 ESP 量產配套的經驗、難以獲取 ESP 最核心的底層數據嚴重掣肘了國內廠商的開發進程。 圖圖10 主流廠商線控制動系統的產品路線圖主流廠商線控制動系統的產品路線圖 資料來源:燃云汽車公眾號,比亞迪,海通國際 7 Jun 2022 13 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 4.3 兩種方案的市
39、場滲透情況和廠商格局兩種方案的市場滲透情況和廠商格局 目前從市場滲透情況來看,two-box 方案已經在特斯拉全系、蔚來全系、小鵬P7/P5、理想 ONE、長城咖啡智駕、極氪 001 等主流新能源汽車上搭載。one-box 方案剛開始滲透進程,目前已搭載于比亞迪漢、沃爾沃 XC60/S90、奧迪 e-tron、雪佛蘭 Silverado/Sierra 等車型。 我們預計 2025 年國內線控制動系統滲透率有望突破 40%,市場空間高達 150億元。 表表 4 核心廠商線控制動系統布局情況核心廠商線控制動系統布局情況 資料來源:蓋世汽車網,汽車制動之家,大陸,采埃孚,伯特利,亞太股份,海通國際整
40、理 4.4 未來的發展趨勢未來的發展趨勢 而在更高等級的無人駕駛車輛中,由于缺少駕駛員作為制動系統的冗余,需要引入制動冗余模塊來為線控制動系統提供備份,博世及大陸分別推出了針對更高級別自動駕駛系統的 IPB+RBU、MK C1+MK 100 的線控制動方案,其中的制動冗余模塊能夠在主系統失效后實現接管,最大可能避免制動系統的失效。我們判斷,雙系統冗余的配置有望進一步提升線控制動系統的單車價值量。 五、五、ADAS 高級駕駛輔助系統:瓶頸在軟件高級駕駛輔助系統:瓶頸在軟件 ADAS(Advanced Driver Assistance System),即高級駕駛輔助系統。是利用傳感器收集外部數據
41、,運用算法處理后輔助駕駛員駕駛的系統。 5.1 中國中國 L1、L2 級別滲透率遠低于歐美,級別滲透率遠低于歐美,L2 空間大空間大 從自動化級別劃分 ADAS 滲透率可以發現,中國市場 ADAS 各級別滲透率明顯低于東歐與北美。根據 Roland Berger 預計,到 2025 年中國 L1 及以上自動駕駛滲透率將達 70%。其中,中國 L2 級別增長率將從 2020 年 9%增長到 35%,空間巨大。 7 Jun 2022 14 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 圖圖11 主流廠商線控制動系統的產品路線圖主流廠商線控制動系統的產品路線圖 資料來源:Roland Ber
42、ger,海通國際 5.2 外企占主導,國內替代空間大外企占主導,國內替代空間大 在國內市場中,外國廠商占據絕對優勢。其中日本電裝市場份額第一,占比25.7%。第二位為博世,占比 19.9%。國內廠商中,經緯恒潤市占率第一。我們估計,L1 級別 ADAS 單車價值為 5000 元,L2 級別 ADAS 單車價值為 12000 元。 表表 5 車載攝像頭發展趨勢車載攝像頭發展趨勢 品牌品牌 國內市場份額國內市場份額 主流車型、品牌主流車型、品牌 日本電裝 25.70% 豐田、本田 博世 19.90% 本田雅閣、奔馳 安波福 12.70% 別克 GL8 科世達 8.20% 寶馬 松下 7.70% 豐
43、田、本田 維寧爾 5.10% 沃爾沃 polestar2 大陸 4.30% 奔馳 經緯恒潤 3.60% 紅旗 HS5 采埃孚 3.50% 寶馬 X3 特斯拉 2.80% Model Y,Model 3 資料來源:經緯恒潤招股說明書,海通國際 六、風險提示六、風險提示 汽車智能化發展不及預期;產品技術迭代速度慢于預期、價格下降速度慢于預期等。 40%5%20%0%57%30%51%50%66%46%34%30%9%35%14%39%9%35%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202020252020202520202025美國西歐中國L0L1L2L3L4、L5 7
44、 Jun 2022 15 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 APPENDIX 1 Summary Key points: This paper deeply analyzes the specific conditions of the core sectors of the intelligent driving industry, such as sensing, perception and execution, and is optimistic about the new investment opportunities brought by intelligen
45、t driving. Market space: assuming that the global new energy vehicles will account for 20% in 2025, and the l0-l4/5 penetration rates will be 10%, 40%, 40%, 8% and 2% respectively, the ADAS domain control market space may reach 120billion yuan, the camera market space 86billion yuan, the millimeter
46、wave radar market space 67billion yuan, the laser radar market space 60billion yuan, and the brake by wire Market Space 44.4 billion yuan. Camera: both volume and price rise. The improvement of ADAS level puts forward higher requirements for the number and performance of cameras. In terms of quantit
47、y, Xiaopeng, Weilai and other recently launched l2+ models are generally equipped with more than 9 cameras. In terms of performance, the requirements for camera resolution (1million 5million 8million), HDR, led flicker suppression and other functions are gradually improved. Millimeter wave radar: th
48、e number and accuracy of angle radars have been increased. With the increase from L1 to l4/5, the number of millimeter wave radars used in a single vehicle has increased from 1 to 7 or more, mainly due to the increase in the number of side looking short-range radars (SRRs). In addition, the introduc
49、tion of 4D millimeter wave radar technology further improves the angular resolution and better meets the needs of high-level ADAS. Lidar: cost down, accelerating penetration. Lidar has evolved from mechanical type to solid-state type, and its volume has been greatly reduced. It is easier to realize
50、front loading and lower cost. The price of velodynes early mechanical lidar was about US $million. At this stage, it is considered that when the shipment volume reaches more than 100000 units, the cost of semi-solid / solid-state lidar can be reduced to US $1000, and the cost of the new generation o