上汽集团研究报告:自主品牌转型_智能电动推进.docx
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1、上汽集团研究报告:自主品牌转型_智能电动推进打造全栈式解决方案,开启电动智能时代全球碳中和背景下,汽车电动智能化技术迅速发展。以特斯拉等为代表的造车新势力,拉开了汽车电动智能化的帷幕,传统车企也加快了转型步伐。5G 通讯、边缘计算车用芯片、高性能电池、基础软件等技术开始直接应用于汽车。上汽集团深入推进电动化、智能网联化、共享化、国际化的新四化战略,努力提升业绩的同时,深入部署推进创新链建设,在全球汽车产业价值链重构的过程中,全力抢占有利地位和制高点,加快推动业务转型升级。上汽对集团的研发体系进行了整合,分别设立了前瞻技术研究部、技术管理部、信息战略与系统支持部、战略研究与知识信息中心。前瞻技术
2、研究部主要研究的是新能源、轻量化材料、智能驾驶等汽车未来的主流技术,得益于上汽前瞻性的战略目光,目前上汽已经在电动化智能化方面形成了超强矩阵,不仅拥有丰富的平台技术,同时布局了完善的自主品牌。在电动智能布局方面,上汽旗下设立了多家创新企业,包括上汽零束、上汽捷能、捷氢科技、联创汽车电子和中海庭等,全力打造公司转型的新引擎。电动化方面,三电技术覆盖全面,主要包括:1)上汽捷能,专注于新能源车动力系统研发;2)捷氢科技,专注于氢能和燃料电池的开发。智能化领域,以开发云-管-端一体化全栈式解决方案为方向,主要包括:1)中海庭,聚焦高精地图技术研发;2)软件公司上汽零束,打造“零束银河 4+1”场景服
3、务平台;3)联创汽车电子,发力自动驾驶控制器开发;4)投资 Momenta,携手阿里巴巴、Mobileye、华为、英伟达、阿里、腾讯等科技龙头,建设合作伙伴生态圈。纯电、插电、燃料电池三线并行,“三电”核心技术不断突破上汽集团纯电、插电、燃料电池三条技术路线齐头并进,深耕“三电”技术。我们从上汽各子公司的角度进行电动技术分析,主要包括掌握新能源动力技术的上汽捷能,掌握氢能和燃料电池技术的捷氢科技,以及掌握电池与电池系统技术的时代上汽与上汽时代。 上汽捷能:上海捷能打造包含电池、电机、电控在内的三电系统以及混动系统的集成开发。上海汽车与上汽集团共同投资成立的上海捷能汽车技术有限公司于2009 年
4、举行揭牌仪式。上海捷能依靠上汽技术中心的整车开发能力进行电驱变速箱技术的产品研发,打造完全拥有自主知识产权的电驱变速箱研发、制造和应用体系;同时开发电池系统、电力电子技术和其他配套零部件。上海捷能的成立,加快了本土化研制进程,并推动国内新能源车关键零部件产业链的建设。上汽的三电系统已经形成了三个代际的产品体系,各代技术持续改进,产品性能不断提升。其中 E0 为第一代,衍生出的产品包括较早已经上市的荣威Ei5、荣威ERX5、荣威 MARVEL X 等;而后上市的 R 汽车的两款车型ER6 和MARVEL-R采用了新一代三电技术 E1,它在 E0 的基础上进行了优化改进从而有更优异的性能表现;而
5、E2 则代表上汽的下一代三电技术,这套系统将会基于全新的电动车平台进行研发,根据智己汽车目前公布的数据来看,其推出的新车型可能搭载E2 平台技术。相比于 E0,E1 和 E2 引入 8 层 Hair-pin 电机绕组技术,从而实现电机性能的大幅提升。Hair-pin 电机相比传统圆形铜线绕组,可以通过改进铜绕组的形状从而获得更高的槽满率,不仅可以提升电机的功率密度,也能够改善绕组的散热并且削弱运行噪音。虽同样采用 Hair-pin 电机绕组技术,但是E1 电机将绕组层数翻倍,由 E0 电机的 4 层提升至 8 层。更多的绕组层数有利于减小趋肤效应(导体在通交变流电时,内部的电流向导体表面聚集的
6、现象)对电机性能的影响,从而提升电机效率、功率密度以及扭矩密度,延长续航里程。E2 平台也将继续使用8层Hair-pin 绕组技术,并在电控逻辑及电机冷却方面进行技术突破,从而在不增大电机体积的情况下进一步提升功率密度。此外,E2 电驱平台中,将会有150kw、180kw 和 250kw 三种不同功率的电机,可以根据不同车型选择单一电机或者组合驱动,同时轻量化方面也将进一步提升,E2 平台中250kw 电机重量只要85kg。构方面,E1 采用同轴布局以使车辆更加紧凑,E2 将回归平行轴布局以打造更强性能的车型。相比于 E0 的平行轴设计,E1 采用同轴布局的好处是更加节省电机横向空间从而可以让
7、车辆更加紧凑,缺点是纵向空间限制导致只能支持前驱布局,容易造成前轮打滑。E2 电机将回归平行轴布局以便采取后驱布局,由于车辆加速时重心会向后转移,后轮相比于前轮有更大的抓地力,因此可以配合更大扭矩的电机,从而使车辆获得更加优异的性能。但是这种设计对车辆平台要求较高,因此从 E2 三电系统开始,上汽将引用完全自研的新一代纯电架构,从而发挥其新一代电驱系统小体积、高性能的优势。此外,E1 电驱动系统已支持局部的FOTA,而 E2 电机将能够通过 5G 技术实现更快、更高效、更全面的FOTA。电池方面,电池平台技术不断提升,体现在: 1)电池容量与类型:在E0阶段,每一款车要单独设计电池和电驱动系统
8、,非常复杂耗时。从E1 开始电池系统平台已经统一,E1 平台一个尺寸对应 53kWh、63kWh 和 72kWh 三种电池容量,其中53kWh采用磷酸铁锂电池,系统能量密度 133Wh/kg,72kWh 采用NCM523 的三元电池,系统能量密度达到 180Wh/kg。E1 的进步除了容纳不同电量之外,还有一体化铸铝托盘,成本下降的同时重量还减轻了 17kg。而即将推出的E2 电池平台,统一的电池包为长度 1690mm,宽度 1300mm,电池容量范围50-100kWh,轴距范围从2500mm-3100mm,基本覆盖了从 A0 到 D 级全系车型,弥补了E1 电池容量对于较大车型而言略显偏小的
9、局限。2)安全性:热失控水平远超国家标准,在E1系统中,一旦热失控,E1 可控制在 30 分钟不着火,E2 将做到0 失控。3)电池包厚度:E1是 140mm 和 145mm,E2 将做到 110mm,从而给予足够的车型设计空间,这也将会是业内顶尖水平。捷氢科技:捷氢科技成立于 2018 年 6 月,已完成多款燃料电池电堆和系统的产品开发,功率涵盖 30kW140kW 以上,产品主要瞄准商用车。捷氢科技上海新园区拥有研发办公、测试验证、生产制造、氢气供应四大功能。首次增设了膜电极自动化生产线,这意味着捷氢科技不仅拥有膜电极的自主研发能力,同时拥有膜电极的制造生产能力,燃料电池成本将进一步下降。
10、 捷氢科技自主研发的燃料电池系统 PROME P390 和燃料电池电堆PROME M3H,实现了车规级、高性能、高可靠、大功率燃料电池系统的技术开发和应用,开发出了一个低成本的系统架构。PROME P3X 系统额定功率为117kW,具有一体化集成、高功率密度、高耐久性、高可靠性和强环境适应性等优点。时代上汽(电芯)与上汽时代(PACK):上汽集团和宁德时代以超百亿元规模的大手笔投入新能源汽车电池领域,建设先进电池和电池系统生产基地。上汽时代主要从事动力电池模块和系统的开发、生产及销售。2018 年上汽时代首套动力电池包下线,2019 年 6 月第 1 万套电池包下线,在溧阳动力电池项目二期项目
11、开工当天,上汽时代同步举行了第 10 万套电池包下线仪式。时代上汽经营范围包括锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池、动力电池、超大容量储能电池的开发、生产、销售、售后服务以及对新能源行业的投资。动力电池项目一期计划于2018年底投产,动力电池系统项目一期计划于 2018 年 6 月投产。今年年底,上汽时代(一期)将形成 20 万套 PACK 产能规模,时代上汽(一期)14 条电芯生产线将全部建成投产。上汽时代和时代上汽二期项目总投资约120 亿元,占地约1000亩,总建筑面积超过 70 万平方米,将建设多条先进动力电池及Pack(电池包)生产线,预计 2024 年建成 35 万套 Pack 新产
12、能。高工产业研究院(GGII)数据显示,2019 年,时代上汽动力电池装机量 742.88MWh,2020 年装机量约1.6GWh,同比增长 115.7%,国内装机市占率 2.55%。2020 年时代上汽配套上汽乘用车0.78GWh,占上汽乘用车电池装机量的 67.83%,上汽的动力电池采购逐渐由宁德时代转向时代上汽。云-管-端一体化全栈式解决方案,加速智能化转型成立零束 SOA,“零束银河 4+1”发力智能化2020 年 5 月,上汽零束软件分公司成立,上汽将全面向“用户型高科技公司”转型。零束以银河全栈解决方案涵盖中央集中式电子架构、SOA 软件平台、智能汽车数据工厂、全栈 OTA 和网络
13、安全四大基础技术解决方案,以及端到端为用户带来极致体验的智能化场景服务平台,简称“零束银河4+1”。硬件方面,中央集中式电子架构实现了硬件的可插、可拔、可扩展;软件方面,SOA 软件平台实现了软件的可买、可卖、可订阅;数据方面,数据工厂实现了智能汽车不断的自学习、自成长、自进化。 零束的建立,展现了上汽预备全力进入新赛道的野心,一系列的行动使上汽完成了“铸魂”、“扎根”、“营势”的过程。“铸魂”,即打造中央集中式电子架构、建设开放型面向服务架构的软件平台、布局全栈整车数据工厂;“扎根”,则是打造新一代电动车平台、智能域控制器、底盘执行系统等;“营势”,则是邀请多家合作伙伴,携手共建跨品牌、跨平
14、台、跨车型的软件开发平台,共同打造以用户体验为核心的“软件汽车”,主要合作伙伴有百度、阿里、腾讯、京东、华为、OPPO、Momenta、地平线、科大讯飞、东软、商汤等。中央集中式电子架构,是智能汽车的大脑和神经网络系统。以中央计算单元为核心,通过高速通信技术把智能座舱域、智能驾驶域和智能互联域有机组织起来,为智能数字化服务提供了硬件基础。 上汽 SOA 软件平台,这是首个面向汽车行业 SOA 软件架构的理论体系。上汽零束把整车的智能控制算法、感知设备和执行设备封装成统一可调用的服务,并通过专业的集成式开发环境,开放给第三方开发者。基于 SOA 平台,开发者可以自由开发出海量的服务和应用,通过测
15、试验证后上架;用户可以自由订阅服务,实现用车千人千面。开发者平台是软件产品的孵化器,也是上汽零束 SOA 软件平台的重要组成部分。通过开发者平台,上汽全面开放智能汽车硬件计算能力和软件服务能力,携手各界开发者打造智能汽车全新生态。基于物联网 IOT 方案搭建的智能汽车数据工厂,就是平行跑在云端的一辆数字化汽车。通过 5G 通信和大数据技术,不断训练进化AI 人工智能算法,驱动智能化极致体验持续演进,智能汽车将实现全生命周期自学习、自成长和自进化。全栈 OTA 和网络安全解决方案,是智能汽车的最底层支撑。上汽零束将提供FOTA、SOTA、DOTA 升级技术服务,实现整车全生命周期内应用、软件及数
16、据的可持续迭代、可升级更新。同时上汽零束全面构建智能汽车网络安全防护体系,将网络安全建设融入智能汽车整体研发流程中,实现云端、通信、系统、软件、硬件等五层纵深防护,打造智能汽车云、管、端一体网络安全解决方案。端到端为用户带来极致体验的智能化场景服务平台,使智能汽车成为用户移动的第三空间。通过更加个性化、情感化的智能服务,为用户提供更贴心、更安心的“人车共驾”和“人车合一”的体验。中央集中式电子架构、SOA 软件平台等最新技术,将于今明两年在智己汽车和R汽车高端智能电动产品上陆续落地。控股武汉中海庭,高精地图“1+1+N”助力智能驾驶2017 年 9 月,上汽集团与武汉光庭集团签署战略投资合作协
17、议,以光庭集团与广州中海达合资成立的中海庭为平台,围绕高精地图、大数据、云计算、自动驾驶等技术领域进行深度合作。此次合作后,上汽向中海庭投资1.46 亿元,持股51%,成为大股东。智能驾驶的分为感知-决策-执行三个部分,核心驱动力来自于人工智能技术与传感器技术的发展。然而,传感器的性能存在明显的局限性,一方面是摄像头等视觉传感器与激光雷达的感知范围有限,远距离感知能力较弱;另一方面,传感器的应用受工作环境限制,雨雪天气下摄像头可能无法工作,空气中的灰尘也会影响激光雷达的探测性能。自动驾驶鲁棒性的欠缺,需要通过引入高精地图传感器来弥补,高精地图可以全天候、无死角、无限性地在车辆行驶的过程中保持正
18、常工作。随着自动驾驶向 L3+级别发展,高精地图扮演将越来越成为必不可少的部分。高精地图将扮演不同传感器数据的融合角色,成为多传感器融合的基础平台,构建出实时更新的全景地图。同时,驾驶经验数据也可以接入高精地图中,反映不同的驾驶者控制汽车的驾驶特征,以及车辆在行驶时的状态信息,所有这些数据都需要以高精地图提供的地理时空坐标为基础,才能准确的发挥作用。2021 年 6 月,中海庭的第一版 4D 时空数字基座全国高速公路高精度电子地图正式下线。该产品覆盖了全国的高速公路,总里程达32.7 万公里,已获得智己汽车、上汽乘用车、上汽大通、宝能汽车、爱驰汽车等主机厂的L2+级别量产订单,并参与了洋山港的
19、重卡自动驾驶试点。在成图技术方面,该产品利用精密测图技术构建全国高精度、高质量、高可靠性的骨架数据,并使用下一代AI成图技术,构建动态实时 4D 数字基座,实现了高精度测绘与车载众包感知成图的技术融合,构建了中海庭自主开发的车云一体化全栈时空数据解决方案能力。成立上汽联创电子,域控制技术支撑智能化转型上汽联创电子:联创汽车电子于 2009 年成立,打破了国外对电动转向系统(EPS)的技术垄断,是国内首家成功量产智能驾驶计算平台(iECU)和智能制动系统(iBS)的自主创新科技企业,其智能转向系统(iEPS)和车联网智能终端(iBOX)的市场规模均位居前列。联创电子以 iECU、iBS、iEPS
20、、iBOX 四大核心业务为主,将有力支撑上汽新四化创新转型,尤其是在电动化与智能化方面。上汽集团与联创电子在域控制器里联合布局,包括智能域控制器,跟华为合作的5G 模组已经定制量产,是中国第一次做到车规级认证。(报告来源:未来智库)完善中高端布局,L+R 赋能科技转型上汽集团下属主要整车企业包括上汽乘用车分公司、上汽大通、智己汽车、上汽大众、上汽通用、上汽通用五菱、南京依维柯、上汽依维柯红岩、上海申沃等,品牌矩阵超强,涵盖各等级品类。由上汽集团、浦东新区和阿里巴巴集团三方联合打造的百亿级高端智能纯电汽车项目“智己汽车”落户浦东新区张江智能园区,致力于成为“智能时代出行变革的实现者”,已推出明星
21、车型智己 L7,预计今年量产。上汽内部孵化的R汽车的发展路线则是电动车+智能化,采用“无界新零售”的营销模式,并配套推出了R-Space、R-Store 等新生活空间,以一种不同于以往的产品姿态、互动模式与消费者建立联系,展现了上汽集团在汽车体验、销售、服务等产品全生命周期的商业思路。R品牌将与L项目(智己汽车)形成互补,R 品牌作为新势力国企品牌,主打差异化路线,智己汽车则定位高端豪华品牌。R 项目(飞凡汽车):新品牌、新零售、新产品、新体验,定位中高端2020 年 5 月,上汽荣威发布 R 品牌,布局高端电动化产品。2020 年11月,R品牌正式独立运营,成为与荣威、名爵平行的上汽乘用车品
22、牌。产品规划:R 品牌计划拥有旗舰车型 MARVEL 系列、轿车ER 系列,以及SUVES系列,并为未来三年的车型做好了准备。2020 年 8 月13 日,R 品牌首款旗舰车荣威R ER6 正式上市。推出了三款车型。补贴后,官方指导价为16.28-20.08万元,NEDC 的行驶里程可达 620 公里。在 2020 年广州车展R 品牌的第二款车型智能电动 SUV MARVEL R 也正式开始全球预售,中国首发预售价为22 万元。同时,R品牌还展示了其首款旗舰概念车 R-Aura Concept。线上线下融合的零售服务体系。围绕用户需求,飞凡汽车构建起线上线下融合的新零售服务体系与线上线下融合的
23、用户运营体系,体验中心、交付中心、服务中心“三维一体式”布局持续向纵深推进,覆盖“购-用-养-换”全生命周期,持续满足并超越用户期待。截至今年 3 月,飞凡汽车体验中心在全国布局达188家,东到上海,南到三亚,西至兰州,北至哈尔滨,遍布国内85 座主流城市的核心商圈。同时,飞凡汽车在全国布局了 123 家售后服务网点,覆盖80 个城市,为用户提供专业、高效、透明、便捷的售后服务体验。MARVEL R科技向内,体验向外在 2020 年广州车展上亮相的 MARVEL R 具有几个关键的产品特征:1)中型纯电SUV;2)搭载 70kWh 电池包,综合续航 500 公里;3)5G 智能座舱,19.4英
24、寸中控屏+12.3 英寸液晶仪表盘;4)巴龙 5000 技术平台,L3 级别智能驾驶,RPILOT3.0 辅助系统;5)整车 OTA、车家互联。MARVEL R 已于2021 年2 月上市,售价为 21.98/23.98 万元。智能驾驶:支持 5G 车联网是 MARVEL R 产品力的突出体现,在5G 的部分功能落地方面是全球首款。MARVEL R 搭载的 R Pilot 自动驾驶辅助系统通过11 个摄像头和雷达作为硬件支持,植入华为 5G 芯片实现视觉、雷达和超视距三重感知,利用5G 的高速海量信息处理,实现更高级别的智能驾驶。智能座舱:19.4 寸的中控大屏集成所有交互功能,并与12.3
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