随着汽车智能化程度的提高，传统的分布式电子电气架构在运算效率、算力、整车重量等多个方面都出现了难以适应的情况，因此目前已经形成了整车电子电气架构集成化的趋势。通过完成整车集成化程度的提高，将有效缩减车辆ECU数量，并明显减少相关线束用量，从而在提升汽车电子元件运算和通信效率的同时，减轻车身重量，实现整车轻量化。
　　此外，这一过程还将打破汽车产业旧有的零部件供应体系。汽车的集中式架构将众多汽车电子零部件的软硬件深度耦合解开，于是传统的自下而上的供应链体系被打破，Tier 2企业有机会直接与主机厂合资，Tier 1企业则有机会摆脱供应商制约，整个汽车零部件供应链结构更加扁平化。
　　与此同时，汽车相关软件将构成主机厂最主要的差异化竞争节点，进而实现真正的“软件定义汽车”，软件的重要程度随之提高，并且参照智能手机的发展路径，在后市场上还可能创造出新的增值需求，从而形成新的盈利模式。
　　而随着软件定义汽车的深入，再加上OTA等远程升级方式的成熟，汽车各项电子功能的升级迭代周期明显缩短，于是对主机厂和零部件供应商之间的响应和沟通速度提出了要求，因此本土企业在技术产品能够满足需求的情况下，将更具有竞争优势。
　　在以上基础上，域控制器、线控底盘和汽车智能化软件将成为确定性最高的优先受益行业，其后续的市场规模和增长速度都有望处于较高水平。预计到2025年，域控制器行业市场规模将有望达到411.53亿元，线控底盘中线控转向、线控制动和线控悬架合计规模将有望达到约430亿元，汽车智能化软件市场规模将有望达到近800亿元。
　　风险提示
　　1、下游需求增长不及预期
　　2、下游客户压价
　　3、技术发展不及预期

研究报告全文：TableReportDate2023年03月14日TableReportIndustryName汽车TableReportName证券研究报告行业深度报告投资评级TableIndustryRank中性TableTitle颠覆格局整车集成化趋势下的投资思路相对指数表现报告摘要TableChart汽车沪深300TableSummary随着汽车智能化程度的提高传统的分布式电子电气架构在运算效082率算力整车重量等多个方面都出现了难以适应的情况因此目前已052023经形成了整车电子电气架构集成化的趋势通过完成整车集成化程度的-007提高将有效缩减车辆ECU数量并明显减少相关线束用量从而在-036-066提升汽车电子元件运算和通信效率的同时减轻车身重量实现整车轻2022-32022-62022-92022-122023-3量化此外这一过程还将打破汽车产业旧有的零部件供应体系汽车的集中式架构将众多汽车电子零部件的软硬件深度耦合解开于是传统的自下而上的供应链体系被打破Tier2企业有机会直接与主机厂合资汽车TableReportAuthorsTier1企业则有机会摆脱供应商制约整个汽车零部件供应链结构更加分析师宋辛南分析师扁平化联系方式0871-63577091邮箱地址songxnhongtastockcom与此同时汽车相关软件将构成主机厂最主要的差异化竞争节点资格证书S1200520070001进而实现真正的软件定义汽车软件的重要程度随之提高并且参照智能手机的发展路径在后市场上还可能创造出新的增值需求从而形成新的盈利模式而随着软件定义汽车的深入再加上OTA等远程升级方式的成熟汽车各项电子功能的升级迭代周期明显缩短于是对主机厂和零部件供应商之间的响应和沟通速度提出了要求因此本土企业在技术产品能够满足需求的情况下将更具有竞争优势在以上基础上域控制器线控底盘和汽车智能化软件将成为确定性最高的优先受益行业其后续的市场规模和增长速度都有望处于较高水平预计到2025年域控制器行业市场规模将有望达到41153亿元线控底盘中线控转向线控制动和线控悬架合计规模将有望达到约430亿元汽车智能化软件市场规模将有望达到近800亿元相关研究TableReportList车用线束生产新变革高压高速线束价量齐升20220809政策支持力度不减新能源景气周期拉长20220802独立性声明风险提示作者保证报告所采用的数据均来自正规渠1下游需求增长不及预期道分析逻辑基于本人的职业理解通过合理2下游客户压价判断并得出结论力求客观公正结论不受3技术发展不及预期任何第三方的授意影响特此声明TablePageHeader汽车正文目录1整车集成化趋势愈发凸显411分布式电子电气架构412域控制器架构613中央计算架构714小结82整车集成化趋势下的行业变革921产业链现状922集成化趋势带来的供应链变革10221汽车软件所有权转移10222主机厂谋求软件端的差异化11223汽车产业链利润向两端转移12224软件所有权转移将是一个长期过程133相关行业迎来发展机会1331域控制器13311主要构成14312行业格局15313行业规模1632线控底盘18321主要构成193211线控转向193212线控制动213213线控悬架2333汽车智能化软件254相关企业2641德赛西威2642华阳集团2743经纬恒润2844伯特利2945中科创达305风险提示3151下游需求增长不及预期3152下游客户压价31技术发展不及预期5331请务必阅读末页的重要说明2TablePageHeader汽车图目录图1博世汽车电气架构演进4图2汽车分布式电子电气架构示意图5图3沃尔沃部分车型ECU数量单位个5图4不同架构线束用量左分布式右域架构5图5分布式电子电气架构的瓶颈6图6博世的功能域开发思路7图7中央计算架构8图8中央计算架构下的位置域8图9汽车汽车电子电气架构发展路径9图10传统汽车行业供应链模式9图11软件定义汽车的演进10图12车企布局汽车软件的主要方式12图13中国汽车产业相关行业净利润率12图14产业链价值向两端转移13图15座舱域控制器芯片供应商16图16各类域控制器单车价值元17图17线控转向渗透率预测20图18空气弹簧结构图23图192015-2021年乘用车空气悬架渗透率24图20汽车软件各层级主要参与企业25图21德赛西威收入情况27图22德赛西威归母净利润情况27图232021年国内市场HUD供应情况28图24经纬恒润收入情况29图25经纬恒润归母净利润情况29图262021年国内EPB市场格局30表目录表1各类架构主要差异11表2车辆五大功能域情况14表3主流自动驾驶域控制器芯片供应商15表4自动驾驶和座舱域出货量预测17表5各类域控制器价格单位元套18表6域控制器行业规模测算单位亿元18表7转向系统的演进19表8线控转向主要企业20表9线控制动厂商及客户情况21表102021年中国乘用车市场前装EPB供应商上险量及份额22表112021-2022年中国乘用车市场线控制动份额22表12空气悬架应用车型24表部分厂商软件付费情况1326请务必阅读末页的重要说明3TablePageHeader汽车1整车集成化趋势愈发凸显汽车的电子电气架构EEAElectricalElectronicArchitecture首先由德尔福公司DelphiPackardElectricCoLtd提出指的是集合了汽车的电子电气系统原理中央电器盒设计连接器设计电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案通过EEA的设计可以将动力总成驱动信息娱乐信息等车辆信息转化为实际的电源分配的物理布局信号网络数据网络诊断容错能量管理等的电子电气解决方案目前汽车电子电气架构的发展路径主要由博世牵头联合其他几家国际Tier1巨头共同提出由最基础的分布式架构转向域控制器架构进而实现中央计算架构和云计算架构图1博世汽车电气架构演进资料来源博世红塔证券11分布式电子电气架构最近几十年中随着技术的发展汽车在最初的纯机械设备上逐渐增加了电子设备大规模集成电路的发展令汽车电子得以快速渗透从原本的机械式动力系统到电控动力系统再到车载空调电动车窗智能中控仪表等等车辆电气化程度越来越高因此汽车的电子电气架构设计在车辆设计中的重要性也越来越高而在这个电气化功能逐渐被添加到车辆上的过程中每添加一个功能就会在车上做一次加法增加一套功能件及相应的ECU因此目前市场上绝大多数车型采用的都是分布式电子电气架构这是历史演变自然而然的结果请务必阅读末页的重要说明4TablePageHeader汽车图2汽车分布式电子电气架构示意图资料来源互联网所谓分布式电子电气架构指的是每个单一的功能单元彼此独立各自需要各自单独的一个ECU根据具体配置分别控制诸如发动机刹车车窗等部件而各个ECU之间则通过CANControllerAreaNetwork控制器域网络总线或LINLocalInterconnectNetwork局部互联网络总线连接在一起从而实现信息的交换然而如上所言随着整车电子电气设备数量不断增加智能化程度不断提高在每个单一功能单元都需要一个对应的独立ECU的情况下传统的分布式架构会导致整车ECU数量大幅增加从几十个快速增加到上百个而相应的进行信息交互的线束用量也一并大幅增加降低通信效率的同时也明显增加了整车重量图3沃尔沃部分车型ECU数量单位个图4不同架构线束用量左分布式右域架构140120XC9010810080V60PHEVS80687860V404940XC903820S80190199019952000200520102015202020252030资料来源沃尔沃红塔证券资料来源WISEautomotive红塔证券随着汽车智能化程度提高尤其是自动驾驶级别提高相关软硬件对车辆整体算力的需求也大幅增长单以自动驾驶为例L2级别算力需求50TOPSL3级别增长到300TOPS而L4级别目前来看至少需要700-1000请务必阅读末页的重要说明5TablePageHeader汽车TOPS而在考虑预留冗余算力的情况下车辆整体算力需求进一步增长对传统的LINCAN等低速总线的通信带宽也不断提出挑战因而在目前的分布式架构上难以实现另外由于功能件及其ECU高度耦合并且通常由不同的供应商向主机厂提供内嵌的底层代码和软件接口也各不相同因此整车系统在集成的过程中还需要额外考虑设备的兼容问题使得整车数据交流的效率和可靠性下降而且这种模式还导致了功能变更和添加的困难因为每当需要修改或增加功能件的时候整车厂就不得不与供应商协调开发修改或者增加相应ECU的通信系统而这样的过程流程繁琐耗时长也提高了整车厂的相关成本图5分布式电子电气架构的瓶颈供应商独立供应软硬件高耦每个功能件都需要对应ECU数合结构封闭据交流效率低兼容性和扩展性弱修改增加功需要线束有增无减整车重量不能困难软硬件高效率低而断增加度耦合重量大算力重叠总线带宽或闲置吃紧功能件与ECU一一对应各ECUECU数量庞大且容易出现数据间存在算力的重叠和闲置重复的情况导致总线带宽吃紧资料来源红塔证券因此目前整车厂商对车辆电子电气架构的设计正在向集成化程度更高的域架构发展12域控制器架构由于分布式架构的种种问题和瓶颈提高车辆电子电气架构的集成度就成了必然的发展方向而显然这样的发展是不可能一蹴而就的因此根据博世大陆等Tier1零部件厂商的理论目前分布式架构最好的替代方案是域控制器架构所谓域就是将汽车电子系统划分为若干个模块每个模块内部的系统架构由域控制器为主导搭建用一个高算力的多核中央计算机取代以往的多个分布式ECU架构除了极少使用的空间域之外目前域控制器的域一般是指功能域按照最典型的分类方法可分为动力总成底盘控制车身控制娱乐系统座舱域ADAS这五个主要的域在每个域中域控制器相当于一个高性能ECU负责处理域内部的功能控制和转发这就需要控制器本身具备强大的请务必阅读末页的重要说明6TablePageHeader汽车处理功率和超高的实时性能以及大量的通信外设各个域内部的系统互联仍可使用现如今十分常用的CAN和FlexRay通信总线而不同域之间的通讯则需要由更高传输性能的以太网作为主干网络承担信息交换任务博世提出的开发思路将车载电子系统按功能划分至驾驶辅助车辆安全车辆运动娱乐信息和车身电子五大功能域而相应的传感器和功能件以此为中心实现功能而在这个过程中最大的变化就是在每个功能域上使用一个或少数几个高性能计算单元替代原本数量庞大的ECU从而解决原本算力不足和效率低下的问题图6博世的功能域开发思路资料来源博世红塔证券而同时随着单独的ECU被整合至域控制器原本每个ECU对应的电力和数据线束也被整合至各自的单独总线从而使得整车所需的线束总量明显降低根据对特斯拉的车辆拆解数据ModelS线束总长达到3000米而Model3则在此基础上减少了一半以上成本得到了降低车身重量也得以减轻13中央计算架构中央计算架构是对域控制器架构进一步集成化的结果其本质上是将算力进一步从域控制器集中到中央计算中心而原本的功能域会被位置域取代每个区域控制器ZCUZonalControlUnit负责车辆某个局部的感知数据处理控制和执行这种模式由于算力进一步集中因此冗余算力更少效率更高同时缩减了元件数量并且实现就近布置线束整体成本有所降低通信接口数量也会减少从而使得线束的组装自动化程度可以进一步提高功能和硬件的扩展也更容易实现请务必阅读末页的重要说明7TablePageHeader汽车图7中央计算架构资料来源互联网红塔证券图8中央计算架构下的位置域资料来源互联网红塔证券而更进一步的话则会将汽车的部分功能直接转移至云端车内架构更加简化并且车内传感器和执行单元等直接被软件定义和控制实现完全的软件定义汽车14小结目前市场上的车辆中由于成本设计难度等因素分布式电子电气架构仍然是主流但在倾向于新技术的车企中域控制器架构正在越来越多地被采用其集成化程度也在日益提高事实上汽车电子电气架构的不断演进也是车上功能件软硬件的解耦过程车辆通过集成化的不断提升从而实现计算中心化零部件标准化和功能定制化不仅能够提升车辆本身数据处理的效率加强车辆的可扩展性同时在生产环节也能提升自动化率并降低线束等元件的使用量减重降本从发展趋势来看随着以自动驾驶为首的智能化进程加快尤其是在自动驾驶从L2到L3过渡的过程中在不断提高的算力需求下整车集成化从请务必阅读末页的重要说明8TablePageHeader汽车原本的软需求逐渐转变为刚需再叠加新能源汽车快速发展带来的里程焦虑车辆减重也需求也相应提高图9汽车汽车电子电气架构发展路径软件开发环境不一致面向服务的架构开放式软件平台ECU之间协调困难加速软硬件解耦资源池化CANLIN通信速率低以太网作为骨干网云计算单车计算可扩展性差按功能划分的集中化中央层区架构资料来源地平线博世红塔证券因此我们判断在智能驾驶级别不断提高的背景下整车集成化的趋势已经愈发凸显2整车集成化趋势下的行业变革21产业链现状在目前的传统汽车行业供应链中主要采用的还是相对简单的线性的自下而上的供应链即由Tier2零部件供应商生产基础零部件交由Tier1厂商集成然后以集成后的整体功能件的形式向主机厂直接提供对于部分零部件Tier2和Tier1厂商有时是一体的而在这个过程中主机厂通常只对零部件的生产提出需求或进行浅层的合作开发但整体来说零部件本身的设计和生产都是由零部件供应商主导图10传统汽车行业供应链模式主机厂整合功能件形成系统与设备集成自下而上Tier1的对零部件进行集成设计形成功能件供应链体Tier2系设计和生产基础零部件资料来源红塔证券请务必阅读末页的重要说明9TablePageHeader汽车在这种模式下主机厂收到的功能件高度耦合好处在于所得即可用只需完成最后的组装调试工作即可完工但这种模式下往往意味着某些功能件只能对应单一车型从而使得主机厂对车辆的功能更新难度加大周期加长开发成本也难以摊薄已经不适应当下的市场节奏22集成化趋势带来的供应链变革221汽车软件所有权转移随着汽车电子电气架构由分布式向中央计算迈进ECU数量减少与功能不再是一一对应也即原先高度耦合的软硬件由此解耦再进行集成化的设计在这个过程中软件端的重要性显著提升软件定义汽车的概念被强化汽车电子件的开发主导权被收拢中小零部件厂商话语权明显减弱而受益方则是主机厂和大型零部件厂商图11软件定义汽车的演进资料来源红塔证券而不同架构下的核心差异就在于软件在产业链中所处的位置在传统的分布式架构下软件由Tier2厂商开发并直接与基础硬件耦合形成简单ECU模块并向Tier1厂商提供这个过程中也有部分技术难度较高的ECU会由Tier1厂商自行开发生产而Tier1厂商则是整合复数的简单ECU模块形成相对完整的功能系统以总成的形式向主机厂供应这种模式下软件所有权与简单ECU绑定零部件之间的协作相对较少各个功能相对独立而在域架构下软件端的整合程度有所提高通常直接由Tier1厂商开发针对的是整个功能总成而Tier2厂商的角色则从ECU供应商转变为功能硬件供应商只按照Tier1厂商基于软件设计提出的要求进行硬件端的开发和生产这样的模式下软件所有权主要集中在Tier1厂商手中并且请务必阅读末页的重要说明10TablePageHeader汽车因为相关软件是直接针对功能总成开发效率更高并且更容易实现功能升级等操作具有更高的附加价值量这种模式目前在汽车产业已经有了一定程度的应用主要集中在座舱域部分而OTA功能的渗透率也有了较大幅度的增长在展望中的中央计算模式下汽车软件的重要性又进一步提升出于对整车完整掌握的需求主机厂将逐渐收拢汽车软件的所有权基于整车需求来开发相关的软件从而保证整辆车的各个功能在统一的运算中心控制下正常运转这种模式下的软件结构集中并且由于全部运算需求被集中在中央计算中心完成指令运算效率也更高可以有效降低整车的算力需求整车的各项功能将完全由所搭载的软件来定义表1各类架构主要差异集中式架构域架构中央计算架构软件所有权Tier2Tier1主机厂搭载软件的单元简单ECU功能系统总成整车集成度低中高远程更新功能无有有资料来源红塔证券222主机厂谋求软件端的差异化以Tier1为主的零部件大厂和主机厂自然会希望全面覆盖从应用层软件到中间件再到底层软件甚至到核心硬件的全流程而这样的过程实际上就是将原先软硬件一体的供应商的软件部分抽取出来自己整合的过程而在这个过程中主机厂的最终期望是自主掌握应用层的汽车软件并且通过这些软件的差异化形成自身的产品竞争力目前来看为了达成这一目标主机厂主要通过自己研发和与供应商合作两种模式开展布局而其中自己研发又有成立子公司和成立研发部门两种模式例如上汽集团在2020年初筹备成立上汽集团软件中心大众设立汽车软件部门CarSoftware广汽集团与中科创达合作建立智能汽车软件技术联合创新中心等各大厂商都在通过不同的方式完成自己在汽车软件端的布局而且其中也不乏宝马这样既自己成立研发部门也对外与诚迈科技进行合作开发的多方下注行为请务必阅读末页的重要说明11TablePageHeader汽车图12车企布局汽车软件的主要方式资料来源红塔证券类似智能手机的发展历程在软件定义汽车的路上产品的竞争力最终将逐渐从车辆进入瓶颈的硬件端转向有着充足空间的软件端通过不断发展的智能技术以软件的形式向终端用户提供从而构建出全新的产品竞争力体系随着软件定义汽车的深入再加上OTA等远程升级方式的成熟汽车各项电子功能的升级迭代周期明显缩短于是对主机厂和零部件供应商之间的响应和沟通速度提出了要求因此只要本土汽车软件企业的产品技术能够达到要求有望大大加快国产替代的进程223汽车产业链利润向两端转移在汽车的传统产业链模式下汽车零部件企业有着行业内最高的利润率而提供原材料的上游以及组装生产和销售整车的下游反而利润率较低图13中国汽车产业相关行业净利润率资料来源产业信息网公开资料整理请务必阅读末页的重要说明12TablePageHeader汽车而在电子电气架构集中化的情况下随着软件定义汽车程度的加深产业链利润的分配也会随之发生转移逐渐从单一的零部件端分别转向上游汽车软件解决方案提供商和下游整车操作系统与软件服务端两头而这其中前者的主体主要是Tier05的零部件大厂和主机厂后者则将是一个全新的主体大概率会由Tier05大厂和主机厂新设成立图14产业链价值向两端转移资料来源亿欧智库224软件所有权转移将是一个长期过程然而受限于现有的供应链体系和本身软件端的技术实力这样的转变过程推进得会比较缓慢而且从推动进程上来看大型零部件供应商基于自身在现有供应链中的地位和掌握的软件端相关技术先于主机厂完成整合的可能性较大而事实上在电子电气架构集中化的情况下软件定义汽车是最核心的表征汽车软件所有权成为产品持续更新的命脉因此谁能掌握相关的汽车软件技术谁就能掌握供应链的主动权考虑到零部件大厂与主机厂之间在这一领域的竞争合作关系我们认为在有零部件大厂完成整合到主机厂完成整合的这个时间窗口至关重要会决定供应链的主导方并完成产业链利润的重新分配3相关行业迎来发展机会在电子电气架构集中化的过程中由于产业链被重塑不同领域的汽车零部件企业的产业链地位也会随之发生改变同时再叠加逆全球化趋势的影响以及国内随着新能源汽车产业发展带来的国产化替代需求一些新的零部件领域和相应的企业主体将迎来发展机会31域控制器软件定义汽车的发展目标难以一蹴而就主要原因就在于对于现有产业链的改变太大从而导致阻力重重所以必须循序渐进而域架构模式对于现有的产业链来说变动较小因此目前来说最主流的技术路径是先实现域架构再不断提高集成度至中央计算架构请务必阅读末页的重要说明13TablePageHeader汽车根据博世大陆等的划分标准车辆按功能域划分可划分为五个域动力域底盘域座舱域智能驾驶域和车身域其中动力域负责车辆动力控制主要以三电系统为主底盘域包括刹车转向减震等功能这两者与汽车安全息息相关对响应速度和延迟要求都很高车企对这两者的集成也比较困难因此目前仍然以传统ECU控制模式为主座舱域和智能驾驶域则是现阶段整车智能化个性化体现最明显的部分同时由于兴起时间较短因而与传统供应链的绑定程度也没有那么深是现阶段迭代最快的两个域车身域则主要是车身电子部分包括雨刷车窗车门等总体来说技术门槛相对较低也最容易与座舱域融合表2车辆五大功能域情况主要控制单元核心壁垒技术难度渗透率硬件集成能力制动及转向系统的控制算法动力域三电系统BMS整车控制器较高低符合AutoSAR软件架构通信诊断功能安全集成驱动制动转向整体控制算法底盘域刹车转向减震符合AutoSAR软件架构较高低通信诊断功能安全CPU芯片及外围电路硬件集成能力座舱域车载娱乐中控中中操作系统中间层软件的开发和应用能力CPUGPUMCU等多芯片集成能力智能驾驶域智能驾驶系统车辆控制接口操作系统中间层软件的开发和应用能力高低通信诊断功能安全传统BCM开发经验车身域车灯车门车窗雨刷等较低低硬件集成能力资料来源盖世汽车红塔证券由于功能交互程度较高车身域将率先与座舱域融合而目前市场上最主要的域控制器产品也主要集中在这个领域内311主要构成域控制器本质上是一套完整的控制系统其中包括主控芯片操作系统中间件以及相应的应用算法软件等基于域控制器的功能目前域控制器中的主控芯片也逐渐发展为CPUXPUXPU包括GPUFPGAASIC等的异构式SOC即在一块芯片上集成多个运算单元从而支撑各种应用场景的不同需求也因此目前主控芯片是域控制器的核心部件而在软件端操作系统会与中间件一同并嵌入系统内核基础软件从而形成一套嵌入式的底层系统而基于操作系统之上单独开发的应用软件程序则是各主机厂打造品牌差异化的焦点也即是前文提到的主机厂收拢软件所有权的本质原因请务必阅读末页的重要说明14TablePageHeader汽车总的来说域控制器的开发流程需要上游供应商Tier1主机厂等多方共同参与完成而其中各个环节都有其相应的壁垒存在312行业格局域控制器由于集成了以往多个ECU分别单独实现的功能也就意味着需要处理比单个ECU多得多的数据量同时因为需要对接的传感器和输出的功能件数量也明显增加因此无论是对主控芯片的集成设计还是对于整体系统的安全稳定考量来说其难度都大幅提升此外还要考虑到空间尺寸散热稳定性等因素更进一步提高了对工业设计和制造环节的要求在高算力芯片供应商方面除了传统芯片厂商英伟达恩智浦和高通外海外的MobileyeTI等厂商也在介入而国内这边也有包括华为地平线等厂商在进行研发但单从算力来说目前基本上只有英伟达高通华为和英特尔Mobileye拥有200TOPS以上算力芯片的生产能力总体来说第一梯队主要是英伟达和Mobileye两家企业在这些厂商中Mobileye是目前软硬件结合较好的成熟解决方案具有一定的即插即用性质主要面向L2及以下级别的需求但由于其近似黑箱的模式不利于主机厂进行需求定制和协作开发近两年市场逐渐被生态开放的英伟达所挤占而英伟达方面其Orin芯片技术最成熟同时在高阶自动驾驶领域L2以上级别中具有技术领先并且基于目前市场在售车型有相当一部分采用预搭载性能冗余的硬件后续通过OTA升级软件的模式主机厂为L3甚至L4级别自动驾驶考虑的情况选择英伟达芯片来做开发基本是唯一选项而其他国内芯片厂商基本还在追赶但依托本土响应速度快及成本较低等因素成长速度很快表3主流自动驾驶域控制器芯片供应商企业芯片型号算力TOPS功耗W制程nm搭载车型英伟达Xavier303012智己L7Orin256658蔚来ET7MobileyeEyeQ425328广汽AionVEyeQ524107极氪001特斯拉FSD727214ModelY高通SnapdragonRide7001305WEY摩卡华为麒麟990A35-28北汽极狐地平线征程352512岚图FREE黑芝麻A100070816红旗瑞萨R-CARV3U60-12-恩智浦S32--5-资料来源公开资料整理红塔证券在座舱域方面相比自动驾驶域算力需求相对较低并且与自动驾驶域控制器芯片高度依赖GPU不同智能座舱域控制器更依赖CPU性能目前市场参与者主要包括两部分即传统汽车芯片厂商瑞萨NXP德州仪器请务必阅读末页的重要说明15TablePageHeader汽车为代表和消费级芯片巨头高通联发科英特尔为代表这两类企业各具优势前者在车规级芯片方面有充足经验而消费级芯片在算力运行速度等性能方面更符合座舱域控制器的需求在2015年之前市场主要被瑞萨等传统汽车芯片厂商占据但随着座舱智能化程度的提高越来越多的消费级芯片厂商进入了汽车芯片行业目前高通的8155芯片已经占据了中高端车辆座舱主控芯片80的份额图15座舱域控制器芯片供应商资料来源公开资料整理红塔证券对于Tier1企业而言域控制器作为一个系统整体需要众多零部件这样在品类和数量上都明显增加的物料需求也在考验企业的供应链管理能力同时由于多个功能叠加主机厂对域控制器的时效性要求也会提高从而需要供应商能够提供更快的研发迭代及需求响应速度甚至可能需要有常驻外派人员从而导致对人员的需求也会增加313行业规模不同的域控制器由于功能不同对性能的要求也各不相同于是导致了各种不同的域控制器价格差异较大总体来说车身域控能最简单价格也最低单车价值大概在500元左右而智能驾驶域控制器功能复杂算力要求也高单车价值量超过6000元请务必阅读末页的重要说明16TablePageHeader汽车图16各类域控制器单车价值元6000200020001700500资料来源公开资料整理红塔证券车身域控制器功能相对简单目前技术也已经比较成熟未来价格预计不会出现明显变化动力域控制器目前技术比较成熟但是规模较小未来随着规模效应显现价格有望降低座舱域控制器本体情况与动力与控制器类似但未来有与自动驾驶域融合的趋势为了便于计算我们仍按价格会出现降低考虑低阶自动驾驶域控制器未来成本会下降高阶的则仍有涨价空间基于技术难度和发展必要性考虑后续座舱域和自动驾驶域将是域控制器发展的主要领域渗透率会有较为明显的提升其中座舱域本身已经有较大规模的应用且在技术较为成熟的情况下后续渗透率提升速度会比较快而自动驾驶域则主要是需求驱动高级别自动驾驶基本标配域控制器车身动力底盘三类域控制器目前仍处于前期阶段后续有提升预期但由于并不具有绝对的必要性渗透率空间相对有限表4自动驾驶和座舱域出货量预测项目单位20212022E2023E2024E2025E全国汽车销量万辆262750274574280065285667291380渗透率L22022252730L313579L400012自动驾驶域控制器万套1156116996245063468047786渗透率L22022252730L34045505560L4100100100100100智能座舱域控制器1051019220280073713752448渗透率47101318资料来源公开资料整理红塔证券请务必阅读末页的重要说明17TablePageHeader汽车表5各类域控制器价格单位元套自动驾驶L220001800162014581312L360006500700065006000L480001000011000100009000智能座舱20001960192118821845车身500475466456456动力20001960192118821845底盘25002375232822812281资料来源公开资料整理红塔证券表6域控制器行业规模测算单位亿元项目20212022E2023E2024E2025E自动驾驶域控制器2733480177371304218127智能座舱21023767537969919675车身52665278210431329动力21022691322843025375底盘26283261391152136646总计1009015172210373058941153注2021年数据根据公开资料整理估算得到资料来源公开资料整理红塔证券整体来看未来全国自动驾驶域和智能座舱域到2025年的市场规模年复合增长率分别能够达到605和465而后续随着智能驾驶级别的进一步提高以及成本的降低渗透率和市场规模都还有较大增长空间32线控底盘在整车集成化的趋势下车辆电动化程度提高再加上自动驾驶系统对于车辆控制精细程度的要求提高在底盘方面传统的机械式连接方式难以满足这样的需求因此车辆对线控底盘的需求也逐渐显现电动化为线控底盘提供了硬件基础传统燃油车传动以机械方式为主尤其是在变速箱-发动机的模式下无论是传动过程还是发动机内的化学反应本身都存在一定程度的时滞很难做到即时且精准的控制而在电动车上三电系统是核心本身就广泛使用电信号来对车辆动力系统进行控制使得通过电信号来控制底盘变得容易实现智能化对线控底盘提出了应用需求如我们此前的报告所言自动驾驶系统通常分为感知决策执行三个层次执行层的实际执行单位中无论是动力响应转向还是刹车绝大多数都是由底盘机构来完成而这些行为的执行往往都需要足够快的系统响应和足够高的控制精度于是对线控底盘的需求也逐渐涌现请务必阅读末页的重要说明18TablePageHeader汽车而此外OTA技术的出现也为线控底盘后期的软件升级以及设置调校提供了条件能让主机厂更方便地对车辆底盘调校做出调整从而更好地符合用户需求形成产品的差异化竞争优势321主要构成线控底盘根据功能和结构区分主要包括转向制动换挡油门和悬架五大系统由于线控系统用电信号驱动的传感器控制单元和电磁执行机构取代了传统的机械气动和液压等连接方式使得其具有了结构紧凑控制精度高响应速度快等优势线控油门通过电子结构代替机械结构完成对汽车油门的控制精度高响应快并且运行稳定而目前线控油门的技术最为成熟基本上实现了全覆盖是线控底盘几个子系统中实现线控技术最早的一个线控换挡是在传统自动挡上发展而来的电子换挡器取消了传统变速箱所采用的机械链接而采用电子信号直接控制变速箱也因此可以实现包括怀挡旋钮式等其他多种换挡方式目前相关技术较为成熟在中高端车型中都逐渐有广泛应用但由于其成本仍然较手动变速箱等方式更高所以在成本控制更精细的低端车方面应用仍然较少3211线控转向转向系统经历了从最早的机械转向系统进步到目前主流的助力转向系统的过程并随着线控技术的发展线控转向系统的相关技术也逐渐成形表7转向系统的演进发展阶段技术形态核心结构优缺点转向操纵系统转向传动机优点结构简单成本低廉第一阶段机械转向系统MS构转向器缺点操作费力稳定性差精度低机械液压助力转向系统液压泵有关压力流量控制优点安全性高成本低廉转向动力足HPS阀传动皮带等缺点能耗高维护成本高电控液压助力转向系统控制单元电动液压泵转向优点能耗低反应灵敏第二阶段EHPS机助力转向传感器等缺点稳定性较差维护成本高电子助力转向系统扭矩传感器车速感应器电优点结构简单重量和体积小EPS机减速器控制单元缺点辅助力度有限成本较高转向盘车轮转向模块控制优点体积小安全性高精度高第三阶段线控转向系统SBW器等缺点成本高能耗高技术难度大资料来源公开资料整理红塔证券目前在商用车领域HPS和EHPS已经广泛应用而在乘用车领域则主要是EPS线控转向系统则刚刚起步尚未有大规模应用从原理上说线控转向通过方向盘传感器得到驾驶员或自动驾驶的转向指令后将其以电信号的形式发送至ECUECU再结合车轮状态等行驶信息通过转向机模块指挥整个转向系统的运动请务必阅读末页的重要说明19TablePageHeader汽车由于采用了电信号控制转向从控制结构上来说线控转向能够更好地完成与自动驾驶的接驳再加上其本身具有的精度高设计灵活等优点目前渗透率已经开始提升并且根据市场预测后续将进入渗透率快速提升的阶段图17线控转向渗透率预测16001400120010008006004002000002019202020212022E2023E2024E2025E2026E资料来源华经产业研究院红塔证券根据HIS数据线控转向系统在实现大规模量产前单价大约4000元随后则有望通过规模效应降低至3000元左右预计到2025年市场规模将达到80-100亿元线控转向是线控底盘各系统中技术门槛较高的一项其对技术资金安全性等都有较高的要求目前业内主要参与者也大多是海外企业包括Kayaba博世等而国内企业虽有布局但进度上来看仍处于研发阶段表8线控转向主要企业公司进度Kayaba已有量产配套英菲尼迪博世有样车展示2018年捷太格特2018年展示SBW演示机海外采埃孚2020年发布AK20版本有小批量供应舍弗勒2019年展示概念车万都在2021年CES完成展示并获得创新奖JTEKT有产品介绍联创电子有研发布局目前已有原型机耐世特掌握SBW技术国内拓普集团研发中拿森2021年发布SBW产品其中包括支持L3-L4级别自动驾驶的解决方案资料来源华经产业研究院红塔证券另外我国此前要求车辆方向盘与车轮之间必须存在机械连接的的相关法律法规也已经于2022年完成修改根据最新国家标准GB17675-2021请务必阅读末页的重要说明20