• 亚商投顾-电动+智能催化下,千亿市场细分龙头涌现!

    2023-12-25 16:49:45

    导读/核心观点

    ①智能座舱备受资本市场关注的焦点;
    ②智能座舱千亿细分市场涌现。

     

    事件驱动AITO问界M9新车即将于12月26日发布。目前,智能化是汽车的主要发展趋势,作为核心部件之一的智能座舱未来的功能也将更加多样,其中,硬件部分的PCB、车载显示屏、域控制器、座舱芯片以及人车交互功能的光学、声学等在内的细分赛道有望快速发展。

     

     

    行业透视

     

    随着科技不断发展,汽车正在发展成为下一个智能终端载体,其中智能座舱正是流量入口。据IHS调研的数据显示,国内消费者购车的关键因素中,座舱智能科技水平是仅次于安全配置的第二大关键因素,重要程度超过动力、价格、能耗等因素。同时,中国用户对于座舱智能科技的关注度要高于美国、日本、英国等多个国家。已经初具模型的智能座舱,俨然成了备受资本市场关注的焦点。

     

    一、智能座舱的定义及重要性

     

    1.智能座舱定义及组成

     

    智能座舱是指采用先进的传感、计算、通讯等技术,对车辆内部环境和乘客进行实时感知、分析、控制,提供舒适、便捷、安全的驾乘体验的汽车座椅系统。

     

    智能座舱通过集成多种技术和功能,包括但不限于座椅调节、座椅加热、座椅通风、按摩功能、智能调节、智能识别、人机交互等,以提高驾乘者的舒适性、安全性和便捷性。智能座舱通过感知驾乘者的身体姿态、生理状态、行为习惯等信息,与车辆其他系统进行数据交互和协同控制,以实现个性化的驾乘体验和提供智能化的座舱环境。

     

     

    2.智能座舱发展阶段:电子座舱、智能助理、人机共驾、第三生活空间

     

    智能座舱将经历四大发展阶段,逐步走向“第三生活空间”的最终形态。智能座舱向第三生 活空间的进化不是颠覆式跨越的,而是基于电子电气基础架构、AI 技术的进步、各项软硬件 的研发和量产逐步行进的。 具体可划分为四大阶段:

     

    1)阶段 1,电子座舱:这一阶段,智能座舱进展主要在基础技术层面,通过将汽车 EE 架构 域内整合、系统分层,决定汽车新的软硬件定义方法。

     

    2)阶段 2,智能助理:提升车辆内部感知能力,驾驶监控系统(DMS)、抬头显示系统(HUD) 等开始渗透。

     

    3)阶段 3,人机共驾(当前重点):车内感知和车外感知相结合,车辆支持自主或半自主 决策,主动感知需求,向人提供服务。

     

    4)阶段 4,第三生活空间:车辆使用场景生活化、丰富化(出行规划、主动订餐、智能内 容推送、影音娱乐、自动停车+充电+找车,自动付费),在车上体验线上线下无缝联动的空间体验。

     

    就当前阶段——人机共驾来看,有如下特征:

     

    1)“一芯多屏”:芯片算力提升,中控屏的尺寸、数量增加,多屏之间由一个域控制器控制,能够无缝流转;

     

    2)多模交互:多模态交 互(声音、手势)和生物识别(瞳孔、表情、指纹等);

     

    3)万物互联:5G+T-Box 车联网建 设,座舱实现 C-V2X 的移动互联;

     

    4)软件定义汽车:智能网联,空中下载软件更新(OTA), 车主能持续为已购车辆添加或启动新功能。

     

    3.智能座舱为什么重要

     

    智能座舱能够给用户提供个性化体验的成就感。从马斯洛需求金字塔来看,目前汽车的发展早已能够满足基本的安全需求。虽然传统整车厂一直在打造用户对于品牌和身份认同的方向发力,但智能化的汽车座舱能够在更高一级的尊重需求上满足用户。消费者需求从最开始对于功能汽车安全性、舒适性等物理需求,希望可以将更亲密的社交关系将从手机延伸到座舱内。通过以汽车作为工具,在社交、娱乐等场合实现用户的最终需求和自我实现。汽车座舱智能化能够带给驾乘人员最容易感知的智能化体验。基于昇腾处理器的系列硬件产品,如嵌入式模组、板卡、小站、服务器、集群等。

     

    自动驾驶技术门槛之高仍需时间解决,车企尚无法以其为核心卖点,智能座舱进而成为当前实现产品差异化的最好切入点。虽然自动驾驶在算力、算法、传感器、车路协同等技术非常先进,但实际上目前大部分智能车在自动驾驶的技术指标仍然处在L2/L2+级别,尚无法完成从L2向L3的跨越。而智能座舱在技术上相比智能驾驶更易实现,并且落地所受到的监管压力远低于自动驾驶,且智能座舱中往往包含多个屏幕显示,加入了直观的科技感,更易被用户感知到。因此是车企在寻求差异化、品牌化发展当中的重点布局领域。

     

    二、行业驱动力分析

    行业发展驱动力:政策、技术、资本、消费需求四因素共振,驱动智能座舱兴起

     

    1、政策层面

     

    多项政策文件出台,规范和支持智能汽车发展近年来我国明确了建立汽车强国的战略目标,智能座舱是政策红利直接受益赛道。国家出台 多项政策、文件支持智能网联(5G)基建及智能网联汽车发展,为智能汽车行业发展创造了 有利的环境。智能座舱作为智能汽车关键、先行领域,是政策红利的直接受益赛道,尤其是 一些聚焦行车安全的座舱部件比如驾驶监测系统(DMS)等受明确的法规推动,效果显著。

     

    2.技术层面

     

    1)汽车 EE 架构变革,底层软硬件解耦,支持软硬件分别开发

     

    座舱域计算平台集中化,座舱各部件的软件、硬件能够分别开发。汽车电子电气架构革新, 从分布式架构走向域控制器架构,过去分散的边缘计算开始集中化,逐渐形成座舱域控制器 方案。在新方案下(座舱域控制器&域内集中),各个硬件的控制计算统一集中在同一颗 SoC 芯片上,不同的操作系统也可以在虚拟机的承托下运行在同一个硬件计算芯片上。过去单个 部件的软硬件嵌套开发演化为平台化的分别开发,计算硬件与软硬件不再绑定,开发过程变 得更加灵活。

     

    2)芯片算力提高,异构设计兼顾高性能、高安全性要求

     

     传统芯片无法兼容不同的 传感器和操作系统。 SoC 芯片的车规级运用解决了这两个问题。 一颗芯片上除了 CPU 之外,还集成了 GPU、RAM、ADC/DAC、Modem、高速 DSP 等。 算力方面,SoC 芯片的 CPU 算力从数 KDMIPS(Dhrystone Million Instructions executed Per Second ,主要用于测整数计算能力,每秒钟可以执行的指令数量)提升到百余 KDMIPS; 集成 GPU,极大提高了处理视频、图片等非结构化数据的能力,满足高端智能座舱系统对 车载娱乐的需求;集成 NPU,大幅提高 AI 运算的效率,能满足智能座舱的智能化交互体验 要求。 兼容性方面,SoC 芯片多采用异构内核,具备“普适性”,能适配不同的操作系统,如 QNX、 Linux、Android 等;也有部分公司,如华为,开发多内核设计的 SoC 芯片(自研微内核+部 分 Linux 宏内核+LiteOS 内核),针对性适配自家的鸿蒙系统,能更好地发挥鸿蒙系统优越的 AIoT 终端连接能力。

     

     

    3)软件架构向 SOA 升级,更好的满足维护和迭代需求

     

    SOA 架构(Service-Oriented Architecture)即“面向服务”的软件架构,是一种软件架构的设 计技术,在 IT 领域已有数十年的应用经验。在汽车端的应用,是“软件定义汽车”的技术基 础,也是众多车企打造智能座舱软件平台的方向。SOA 架构能满足智能座舱频繁迭代需求,为开发新的软件、消费者共创软件功能提供便利 技术支持。SOA 软件架构通过设计一套统一的软件 接口和数据传输格式,保证座舱内外使用以太网通信的软件都能顺利进行数据交换,避免软 硬件解耦后出现接口适配和数据不兼容,给 OEM 和供应商双方节省大量集成成本。

     

    3.资本层面

     

    1)多方资本入局智能座舱,激发生态活力

     

    汽车实现万物互联需要在生态方面与其他 IOT 设备打通,产业链从封闭到开放,迎接多方 生态入局。汽车是万物互联的重要环节。目前封闭的汽车座舱产业正在逐渐开放化,迎接更多非汽车背 景、拥有自身生态优势的企业入局,比如科技公司、互联网公司、消费电子公司、智慧家居 公司等,补足内容生态、车机技术、万物互联等方面的短板。

     

    2)智能座舱相对更易落地,商业化进程更快

     

    实现难度相对较低,智能座舱商业化进程加速。自动驾驶实现的不确定性较高、商业化进程 较慢;而智能座舱与汽车底盘控制目前关联度较低,不会直接影响行车安全,牵涉到的外部 安全、监管压力带来的不确定性较小,相对更容易落地,故而主机厂及生态伙伴将更多资金、 精力倾斜至智能座舱领域,相应的人才资源也顺势流向智能座舱的研发和推动工作中,极大 拓展了国内自主厂商的自研能力和边界,直接促进了智能座舱的落地。作为汽车与车主的高频触点,座舱空间一定 程度上直接决定了未来的“第三空间”带给消费者的体验。智能座舱中无论是交互手段、物 理空间、声、光、显示、升级后的内饰,还是多联屏设计、HUD 抬头显示、流媒体后视镜 等都将为驾驶员、乘客带来鲜明的差异化体验,迅速抓住消费者眼球,提高车型的竞争力。

     

    4.需求层面

     

    1)消费者配置意愿不断提升

     

    消费者个性化需求成长,尤其新一代年轻消费者注重科技感的交互体验,寻求个性化体验。 据 IHS markit 调研数据,61.3%的用户认为座舱智能化配置极大提升购车兴趣,17.4%的消 费者认为智能座舱是买车必购配置;并且,消费者对座舱内产品的智能化水平的关注程度已 经超过座舱座椅舒适度、空间宽敞度、设计美观度、零部件质量等因素,在年龄位于 25- 35 岁的年轻消费者中,这一偏好更为显著。

     

    2)智能手机使用偏好迁移,消费者配置意愿、付费意愿不断提升

     

    消费者对智能手机的使用偏好迁移至车端。当中控屏等进入汽车座舱后,消费者在智能手机 上的用户体验和使用偏好也将延伸至车内,消费者期待汽车变成一个数字伴侣,车载系统能足够流畅、屏幕能足够高清、无线联动能够顺畅。 软件订阅类消费习惯培育初见成效,消费者付费意愿提升。智能手机端的付费类 APP、音 乐视频网站的订阅类产品提高了消费者对软件升级和订阅付费行为的认可度,消费者的软件 消费习惯被培育起来,并将同样体现在对智能座舱 OTA 服务付费的意愿中。OTA(Over-theAir)是指通过移动通信网络(2G/3G/4G 或 Wifi)对汽车的零部件终端上固件、数据及应用 进行远程管理的技术。简单来说 OTA 技术实现分三步:①将更新软件上传到 OTA 中心,②OTA 中心无线传输更新软件到车辆端,③车辆端自动更新软件。

     

     

    三、产业链全景图

     

    目前智能座舱主要由硬件、软件、人机交互三大逻辑部分构成。产业链上游(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(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 等;下游(主机厂、造车新势力等)将各单品或功能在座舱内进行集成组装。

     

     

    四、产业链的千亿细分市场

     

    智能座舱市场空间巨大,细分赛道众多。智能座舱是汽车迈向智能化和网联化路径中关键的人机接口,未来将成为满足用户个性化需求的高级驾驶体验的智能移动空间。根据IHS Markit,全球智能座舱渗透率约50%,还有很大上升空间。随着汽车智能化的发展,智能座舱的功能也将更加多样,带动包括硬件部分的PCB、车载显示屏、域控制器、座舱芯片以及人车交互功能的光学、声学等在内的细分赛道快速发展。

     

     

    1.PCB:汽车基本部件,高档PCB应用推动价值量提升

     

    1)PCB是电子元器件的重要支撑体,汽车多个部件中应用PCB。

     

    PCB(printed circuit board,印刷电路板)是重要的电子部件,作为电子元器件的支撑体,可帮助实现电子元器件之间的电气连接,其质量直接影响电子整机的性能与寿命。PCB在汽车整车的各个领域中均有丰富的应用场景,如控制系统、影音系统、GPS模块等。未来,随着汽车电子化程度不断提升,汽车PCB应用需求仍将继续增加

     

    2)HDI应用比例增长,PCB单车价值量不断提升。

     

    按照类型分,汽车PCB主要类型包含五类:柔性PCB板(即FPC)、刚性PCB板(即RPCB)、软硬结合板、HDI板以及LED PCB。由于材质与特性的不同,各类型PCB拥有不同的应用场景,而在此之中,由于汽车用HDI、射频板(刚性PCB)和柔性板与汽车智能化关联程度高,所以应用比例将保持增长。

     

    根据战新AI产业智库的数据,截止2019年7月,低档、中档和高档汽车单台PCB的价值分别为30-40美元、50-70美元和100-150美元。预计未来随着新能源汽车渗透率的提升,市场对车用高档PCB需求也将不断增长,有望带动单车PCB的价值量提高。根据Verified Market Research数据,预计2023-2030年汽车PCB市场规模将由2023年79.7亿美金提升至2030年123.2亿美金,CAGR约5.35%。

     

     

    3)海外厂商PCB占据前三份额,国内厂商有广阔的替代空间。

     

    根据佐思汽研数据,2020年汽车PCB市场份额前三厂商均为海外厂商,整体行业集中度较低,份额第一的CMK占据8.2%的市场份额。大陆企业景旺电子市场份额约3.3%,其他大陆企业市场份额均在3%以下。目前A股中的相关标的,如景旺电子、沪电股份、依顿电子、世运电路,均在积极拓展汽车PCB业务。

     

     

    2.车载显示:显示屏高端化、大屏化趋势共筑百亿市场

     

    根据摆放位置不同,车载显示屏可分为中控显示屏、液晶仪表盘、抬头显示器、副驾驶及后座娱乐屏、侧视屏、后视镜屏等。其中渗透率最高的是中控显示屏(提供倒车影像及导航等驾驶辅助,控制空调、音频等车内设备,兼具娱乐功能)、液晶仪表盘(提供里程、转速、燃油等信息,反映车辆工作状态)。近年来,随汽车电动化、智能化、网联化趋势持续,车载显示屏作为人车交互的主要界面正呈现高端化、大屏化趋势。

     

    1)车载显示屏加速高端化:

     

    主要表现为结构上由显示到触控显示一体化、材料上由塑料到玻璃、外形上由2D到3D曲面等。

     

    2)多屏化和大屏化成为智能座舱发展过程的重要变化。

     

    近年来随智能座舱持续发展,车载显示屏幕面积逐步上升。多屏化趋势是为了满足多方面信息及交互需求,提升用户驾驶控制体验。

     

     

    3)LCD是当前车载显示屏使用的主流技术,未来技术有望向MiniLED发展。

     

    由于汽车座舱内车辆信息显示、在线娱乐等功能都需求更高清的信息显示,且未来增加科技感和操作便捷性,拥有画质高、能耗低、寿命长以及更高显示性能等特点的OLED和Mini LED有望随着技术的成熟而进一步渗透。

     

    全球车载显示屏市场迅速发展。在汽车智能化趋势下车载显示屏一方面出现大屏化和多屏化趋势,另一方面需求推动显示技术升级,带动车载显示屏单价上生,在车载显示市场“量价齐升”的趋势下,全球车载显示屏市场空间迅速增长。根据未来智库测算,2020年全球车载显示屏市场空间为72.88亿美元,预计2025年将达到165.56亿美元,复合增长率为17.8%。

     

     

    全球车载显示市场高速发展,A股相关龙头标的深天马A、京东方A、长信科技和三利谱有望受益。

     

    3.域控制器:E/E架构集中化演变下域控制器市场有望爆发

     

    1)汽车智能化趋势下,汽车从分布式架构到集成式架构演进

     

    目前大多数汽车的电子电器(E/E)架构尚处在分布式阶段。但是随着技术的迭代速度加快,传统的分布式电子电气架构难以承载汽车的复杂功能,呈现出极大的缺陷,极大地影响了用户体验。博世等主流整车厂均采取了向集中式E/E架构甚至服务器式的方向演变战略,到了集成式E/E架构的阶段,ADAS、车身控制、多媒体等功能可以通过域实现局部的集中化处理。在域集中的方案下,整车上百个ECU理论上有望被“浓缩”到5个DCU(域控制器),由域控制器集中控制对应域内的多个部件。

     

    2)智能座舱域控制器市场有望迎来爆发,2025年座舱域控制器市场规模将超百亿。

     

    智能座舱的量产难度相对较小,成本相对可控,用户感知强,而且可以部署在传统燃油车上,未来将迎来爆发式增长。根据产业链调研,采用8155的智能座舱域控制器约300美元,由于当前全球智能座舱渗透率约50%,且国内智能座舱渗透率高于全球,预计25年国内智能座舱域控制器市场规模约47.96亿美元。

     

     

    3)国内外巨头均布局智能座舱域控制器市场,国内多家厂家参与

     

    国内外巨头纷纷布局自动驾驶域控制器。国内相关标的如德赛西威、均胜电子、经纬恒润、美格智能、立讯精密有望受益。

     

     

    4.座舱芯片:SoC芯片成为主流,国内市场超百亿

     

    1)汽车E/E架构变革中,SoC芯片将成为智能座舱芯片主流

     

    随着智能座舱时代的来临,大屏幕、多功能、多模态交互的智能座舱平台的数据处理复杂度较传统座舱显著提升,传统的MCU芯片难以满足智能座舱的算力需求,选用算力更强的SoC芯片成为必然选择。SoC即系统级芯片,通常集成CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、NPU(神经网络单元)等多个处理单元,能够支持高性能计算、图形计算、AI计算、音频处理等多项功能,具备强大的计算性能,也是座舱域控制器实现多硬件融合控制的关键核心。

     

    2)智能座舱快速发展趋势下,预计2025年中国智能座舱SoC芯片市场规模将达到13亿美元

     

    智能座舱市场渗透率的逐步攀升将带动智能座舱SoC芯片市场需求增加,根据我们测算,预计2025年全球智能座舱SoC芯片市场规模有望达到39.6亿美元,中国智能座舱SoC芯片市场规模有望达到13.1亿美元。;

     

    3)SoC芯片竞争激烈,国外大厂稳步推进,本土厂商加速造芯

     

    近两年车载座舱SoC市场竞争越发激烈,不止是海外芯片大厂,国内芯片企业如杰发科技、芯驰科技、瑞芯微、地平线、芯擎科技等也通过自主造芯之路加入混战,重塑汽车芯片产业格局。国内相关标的如瑞芯微、富瀚微、晶晨股份、全志科技有望受益。

     

     

    5.座舱光学:舱内摄像头和HUD共同实现人车智能交互

     

    1)智能座舱对可以实现智能化的人车交互功能,对座舱光学提出更高要求

     

    智能座舱包含大量的软硬件设备和各模块系统,融合和通讯、人机交互关系成为最重要的影响因素。智能化人车交互一方面要求车内安装更多的传感器来捕捉人发出的信号,例如通过车舱摄像头来实现驾驶员监测系统(DMS)、乘客监视系统(OMS)的功能,另一方面要求以更直观的方式向人反馈车的信息,例如抬头显示系统(HUD)。

     

    2)汽车智能化趋势下单车座舱内摄像头数量提升,预计2025年全球舱内摄像头核心部件CIS芯片市场规模达2.2亿美元。

     

    随着汽车智能化等级的提升,舱内摄像头市场随之增长。CIS传感器是摄像头的核心部件,在整个摄像头模组中具有较大的价值量占比。根据我们测算,预计2025年全球舱内摄像头CIS市场规模2.16亿美元,中国舱内摄像头CIS市场规模0.67亿美元。

     

    3)HUD是汽车第三块屏,发展潜力大,预计2025年中国乘用车HUD市场空间达100亿元。

     

    HUD作为中控屏、仪表盘之外的第三块视觉显示屏,近年来在汽车上的装载率迅速上升。据TC View预测,随着HUD技术逐渐成熟和HUD车型不断量产上市,预计乘用车HUD搭载率有望扩大至38%左右,预计2025年国内乘用车AR-HUD市场规模约51亿元,W-HUD市场规模约49亿元,CAGR达65%。

     

     

    车载摄像头镜头市场格局呈现出“一超多强”局面,舜宇光学是绝对领军者。除舜宇光学科技以外,国内的联创电子、力鼎光电、宇瞳光学均积极布局车载镜头领域,但目前市占率较低,未来有望受益于智能座舱的快速发展。而摄像头CIS传感器龙头韦尔股份、思特威均有望受益于舱内摄像头市场的快速发展。

     

    中国HUD行业市场空间广阔,吸引了众多供应商,包括全球汽车零部件供应商日本精机、日本电装、德国大陆集团等,也包括国内的华阳集团、联合光电、欧菲光、水晶光电等。

     

     

    6.座舱声学:人车智能交互趋势下汽车声学量价齐升

     

    1)智能座舱语音系统是人车交互的另一个重要功能。

     

    智能座舱有两大人工智能交互系统,一个基于视觉(计算机视觉)、一个基于语音,后者的应用即在舱内的语音功能。VOS(智能座舱语音操作系统)旨在为用户提供车内环境下的语音交互服务。

     

    2)智能座舱发展趋势下汽车声学量价齐升,预计2025年全球车载功放市场规模达317.91亿元。

     

    在汽车声学系统高端化的趋势下,完整汽车声学系统将大约包含8-20个扬声器,目前新势力普遍用到12个及以上,如理想one用12个、特斯拉Model X用22个,据智车加速度测算,2025年全球车载扬声器的市场空间将达到197.8亿元、国内市场将达到60亿元。随着独立外置功放、数字功放渗透率的提升,叠加智能化催化下功放单价的上涨,预计2025年全球车载功放市场规模达317.91亿元,CAGR达8.4%。

     

     

    车载扬声器龙头上声电子、车载语音龙头科大讯飞及电声元件标的共达电声有望受益。

     

     

    五、总结

     

    良好的车机体验是购车决定性因素之一,甚至超过价格和品牌。作为智能座舱智能化水平的重要窗口,车载信息娱乐系统是各家主机厂不断抬高配置,前沿技术上车的重要战场。随着华为智界S7和问界M9的上市,行业鲇鱼效应会愈发凸显,显示领域的光场屏技术落地,声学领域的音响配置升级将不断加速,智能座舱产业链有望持续受益,值得关注。

     

    风险提示:智能座舱科技升级不及预期、行业竞争加剧超预期等

     

    参考资料:20231218--慧博智能投研- 智能座舱行业深度报告

     

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