汽车自动驾驶产业链深度报告.docx
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1、汽车自动驾驶产业链深度报告获取精品报告请登录【未来智库官网】。核心观点巨头厂商底层技术突破,为汽车智能化带来质变无论是造车新势力,还是传统车厂都在深度布局汽车智能化,座舱域、 驾驶域 的发展速度尤为惊人。目前智能座舱的新车型普及度持续攀升,智能驾驶的落 地速度也有所加快。在汽车新四化浪潮下,车厂、芯片厂 商、Tierh OS以及 其他软硬件供应商积极投入研发,产品迭代速度显 著加快。尤其巨头厂商在底 层技术的突破,为市场带来质变。硬件控制器集中化,SDV已成为未来行业发展趋势随着软硬件和新技术的共同发展,ECU开发瓶颈问题日益突出,汽车行 业由最 初的“机械定义汽车”逐步转变为“软件定义汽车“
2、。硬件控制器 集中化,SDV 已成为未来行业发展趋势。在软件定义汽车时代,产品价 值链被重塑,传统汽 车核心竞争要素将会被硬件、软件和服务所取代,供应链生态也将变革,汽车 行业的重点将从依靠硬件驱动的产品逐步进行转移,当下的新产品应当是由 “硬件+软件”同步驱动的产品。中国汽车智能化发展速度领先,A股有望成为核心投资市场之一汽车新四化的发展,OTA市场增速迅猛,中国智能座舱作为首个核心应 用市场 潜力巨大,预计2025年规模破千亿,市场政策双驱动,ADAS获井喷发展。 据中国产业调研网估计,2025年全球ADAS市场规模将达275亿欧元, 20152025年均复合增长率高达17%。终端软件解决
3、方案提供商的盈利模式也有望发生转变 大 的自由度,所以提高整个乘坐品质和行驶体验的智能座舱产品逐步走进大众 的视野,相关市场也得到较快发展。全球智能座舱行业市场保持快速增长,中国市场增速抢眼。根据ICVTank公 布的数据显示,2019年全球智能座舱行业市场规模达364亿美元,同比增 长10. 3%,随着人们乘车体验要求的提高,智能座舱将加速普及,全球智能座 舱行业市场规模将保持快速增长,预计到2022年,全球智能座舱行业市场 规模有望达461亿美元,年均复合增长率达8%o中国作为全球汽车行业发展潜力最大的市场,2019年中国智能座舱行业市场 规 模达441.1亿元,随着中国市场消费升级,智能
4、座舱加速应用,中国智能 座舱行业的市场规模将保持高速增长,预计到2025年市场规模将达 到1030亿元,年均复合增速达13%,高于全球增速。硬件设备渗透率将不断提高。智能座舱的硬件主要分为4大部分:中控大屏 (包括车载信息娱乐系统)、流媒体中央后视镜、抬头显示系统HUD、全液晶仪 表。中控屏是智能座舱的主要硬件之一,目前汽车中控屏在新车中的渗透率已经达 到80%,是智能座舱硬件设备中渗透率最高的设备,预计到2025年其 渗透率 将达到100%。流媒体中央后视镜、抬头显示系统的渗透率分别为7% 和10%, 预计到2025年两者的渗透率均会提升至30%;全液晶仪表目前渗 透率为30%, 预计到20
5、25年其渗透率将提升至70% o语音控制将逐渐成为标配。2019年国内汽车智能语音市场规模为14.8亿 元,其新车渗透率到2019年底已达到53%,目前科大讯飞以市占率55% 占据国内第一,其2019年汽车智能语音出货量600万套,收入3.7亿元。未来,语音控制渗透率有望逐步提升,预计2020年语音控 制新车渗透率将达到60%,语音控制将逐渐成为智能座舱的标配。中科创达先发优势突出,布局智能座舱软件全生态,应用于主流车厂公司已正式发布智能驾驶舱解决方案4.0版本,7年产业沉淀,打造全球领 先 的智能驾驶舱软件解决方案。2013年公司前瞻性布局新一代智能网联汽车 业务,先发优势突出。经过7年的努
6、力和沉淀,以“软件+全栈”作为核心 优势,基于关键技术集成于一个芯片内,建立底层智能操作系统软件技术,并 通过融合产 业生态链各区域的全球领先公司,升级研发操作系统和智能座舱。 内生外延并 举打造了基于多操作系统(Android、 Linux、QNX、T-KERNEL 等)、多平台 (高通,TI, NXP,瑞萨,英特尔等)面向智能驾驶舱的中控娱乐 信息系统、 数字仪表、高级辅助驾驶等软件平台解决方案,核心产品和技术包 括 UI/UE工 具、Kanzi人机交互引擎、车内互联方案、KanziConnect、F0TA、 自动化测 试、嵌入式人工智能引擎和智能视觉等,从而帮助Tierl. OEM客户
7、在早期开发和验证应用以及UI/UE,提升多方协同开发的效率,缩短研发周期。 近年来,国内外知名车企纷纷与公司签订长期合作协议,公司产品覆盖大部分主流车厂。软件正在赋能智能汽车产业。全球软件技术领导者中科创达,将自身定位为 “赋 能者”,与全球产业链中下游的领导厂家合作,多维度进行集中整合,打 造全新一代网联化、自动化、共享化、人性化的智能座舱,多年的技术积累和 前瞻 战略布局让公司获得了更大的发展空间。简单化的操作体验让信息交互更 为自然简介,自动根据场景更新信息,生物识别和手势操作的配备也融合了更 大的 浮动空间,一定程度上可以提高容错率,避免误操作。高通赋能操作平台开发平台可帮助汽车制造商
8、高度分化和定制车内体验的所有层。第三代高通Qualcomm SnapdragonM处理器配备领先的计算技术,包括多核高通AI引 擎、 高通光谱图像信号处理器(ISP)、第四代高通KryoCPU,第六代高通促 视觉子系统等。智能座舱解决方案融合高通骁龙SA8155P核心板(AutoSoM) 和QNX虚拟机于一身,可同时输出8个摄像头传感器的讯息,并使用智能后 视摄像头、流媒体后视镜和停车辅助功能为驾驶员提供重要的信息提示,目前 已广 泛运用在奥迪、吉利、路虎、大众、丰田、比亚迪等头部车厂。另一方面, 汽车开发套件(AutoKit)中的ADPCool产品可针对客户需求开发,定制并优 化 专属汽车场
9、景,加速软件的开发迭代。中科创达智能座舱解决方案可根据厂商需求搭载Android或Linux平台: 1) Android平台支持将 AndroidO, P等信息娱乐系统搭建在高通SA8155P,S820A,瑞萨R-Car等平台,系统可优化8-10秒的快速启动、2秒的快速倒车影像,根据芯片性能和应用可以同时支持2-4个并行 应用于可交互操作的分屏和浮屏,信息集成度大幅增加;2) Linux平台基 于STAccordo5,集成系统芯片和多个微控制单元(SoC+MCU)在单芯片内,提 供高安全、低成本的解决 方案,可以同时搭载CarPlay和CarLife,并扩展 支持AndroidAuto,全新升
10、级智能座舱系统技术。集成型多系统平台平台基于QNX虚拟机将硬件虚拟化,复杂的功能集结在一个芯片上,从而 提 高经济效益、降低开发风险。智能座舱平台集结智能仪表盘系统、平视显示 器 系统、车载娱乐系统、车载信息系统、安全驾驶系统、空调与座椅调节系 统、物联网等功能,连接各个控制域单元打造一体化平台,实现信息有效交互, 达到高效的多屏互通模式。其他公司若整合这些系统功能一体需要将多个控制 驱 动电子元件(驱动芯片、控制芯片、功能性电子元件等)使用物理方式进行 连 接,而中科创达的“一芯多屏”方案仅需4层(底层系统+虚拟机+功能系 统+交互界面)即可,大幅度降低开发成本和开发风险。车厂可以根据自身需
11、求灵活安装并扩展软硬件解决方案,通过优化Android. Linux、QNX、GrennhiH等系统技术架构,升级并完善操作系统 性能。高集成 度、信息交互及时的多屏互动模式可大幅改善触控反馈缺乏和交 互效率低的传统车载架构。人机交互界面 公司和Rightware前期已通过Kanzi引擎进军头部汽车厂商,结合公司多年 在 软件IP的优势,进一步升级操作系统(OS)和交互界面(IIMI),推出了 基于Kanzi和KanziConnect一体化智能驾驶解决方案,赋能智能汽车行业的 智能 化、网联化,完成真正的软件定义汽车。Kanzi引擎为车厂产品部门、设计师、软硬件供应商提供统一的开发运行平 台,
12、 使UI和平台能并行开发,提升10倍HMI开发效率,缩短近50%的 开发时间。具谷歌报道,全球有超过半成的汽车制造商在采用Android系统 架构作为信息 娱乐系统。作为最有效的基于Android底层架构开发的智能座 舱,汽车制造商、Tierl供应商和设计工作室均可通过KanziHMI提供的集成平 台作为生产设计的 基础,实现快速自适应开发,不仅可作为基于开源平台硬件 或典型车载系统的制作原型,还兼备创造前瞻性概念车操作系统的能力。除了已被广泛使用的智能仪表盘KanziHybrid,中科创达还全新升级四个核心 Kanzi 插件KanziUI KanziConnect、 KanziMaps、 K
13、anziParticles, 打 造颠覆传统、定义更深层次的人机交互界面KanziReferenceHMIo另一方 面,Kanzi智能仪表盘采用OLED屏幕,当汽车遭遇碰撞时,车内屏幕极易破 损并形成尖锐物,极大可能对乘车人员造成二次伤害,柔软的OLED屏幕一定 范围解决了安全问题。Kanzi对比市面上所有运用Android的车载系统而言是独一无二的,人机交 互 界面主要产品有:1) KanziUI将2D和3D无缝合成,并最大程度优化用 户界 面的实用性和美观性;2) KanziConnect简化了车载系统中各个应用程序 和系 统之间内容、数据共享;3)通过KanziMaps将多个后端、流动地
14、图数据 直接 导入,定制可视化高精地图;4)KanziParticles使设计师可以无需编码复 杂的 着色器,直接创建独特的视觉效果和模拟形态,所有的最新技术都将 为OEMs集成构建多模交互、高定制化的超级车载系统。KanziUI助力奔驰、奥迪打造智能豪华座舱的HMI设计开发。奔驰S级斩 获多个量产车型的第一:世界第一款搭载ARHUD;世界第一款搭载裸眼3D 仪表盘;世界第一款使用OLED中控屏。奔驰新一代S级轿车智能座舱集结 了 MBUX人机交互系统、裸眼3D数字仪表盘、大尺寸OLED中控显示屏、 ARHUD、智 能感应助力等智能科技。基于Rightware软件技术和NVIDIATegra移
15、动处理器 的技术支持,公司创造出世界上第一个具有实 时3D图像更新的用户自编辑液 晶仪表盘,第三代奥迪TT也采用由Rightware旗下产品Kanzi提供的用户界面解决方案,并在芬兰的年度汽 车评选中拔得头筹。WardsAut。针对23个针对用户体验功能全新设计的车型进行评估,评选出 “10个最佳用户体验车型(10 BestUX) ”,分别在2018年有2款获奖 车型、2019年有4款获奖车型均使用Kanzi引擎,奖项评判标准主要对 “驾驶员辅助系统、互联性、智能液晶显示、语音交互设备、直观控制系统、信息娱乐系统”进行评价。作为中科创达战略收购的交互界面开发供应 商Rightware,已受到超
16、过50个汽车品牌的信赖,预计2024年将为超 过4,000万辆汽车提供最优质的人机交互体验。人工智能技术智能驾驶舱2.5解决方案全新升级生物识别板块打造多模交互场景:1)智能 座舱可通过驾驶者人脸识别(FacelD)切换至定制化主题界面和专属3D动 效,给用户带独特的驾驶体验;2)融合手势、语音识别等方式塑造丰富的人机多模交互,为用户带来便利、快捷的全新操作体验;3)实时驾驶员状态监测可 以随时跟进、识别影响行驶安全的行为状态,如闭眼、低头、打哈欠等,通过 语音报警降低危险系数。2020年6月,公司与滴滴合作研发DMS. ADAS 等只能安全驾驶方案,将安全智能驾驶产品充分融入在驾驶场景中,为
17、车厂提 供了更为安全、稳定的智能安全驾驶方案。云端数据互联带动用户安全升级中科创达得益于在技术层面的前瞻性和提前布局,已经将V2X技术成功引入 不同的汽车制造商车型,与传统汽车工业融合创新。随着5G通信、计算架构 与 人工智能的推进,全新一代智能座舱配备可持续云端升级(OTA)的嵌入式 设 备,基于LTE/5G/云端不断升级、优化汽车的软件系统。持续自动更新的嵌入式自动驾驶装备可以大幅降低车祸率。根据美国IHS最 新 研究,大部分交通事故来源于驾驶员酒精药物、判断失误、视线盲区、疲劳 驾 驶等因素,自动驾驶和智能识别能至少降低三分之一的交通事故。汽车厂商 通 过在车辆上安装嵌入式设备并持续OT
18、A汽车系统,基于HTML或云端持续 升级 全车软件系统,受益于无线通信网络(5G+V2X)新技术提供支持服务应用 于多个车内场景,Level3级别自动驾驶将逐渐落地各大车厂,为驾驶员带来 更加智能、安全、便捷的出行体验。另一方面,中科创达智能座舱运用四个插件改善行车安全环境:1)车载全景 环 视(SurroundVicw)基于 MMSolution环视算法,独特设计的裸眼3D通过 传 感器、KanziUI、自动拼接调整等技术将机顶盖从视觉上透明化,估算地面 平 整并自适应拼接,为驾驶员最大限度营造360度全景自由视角;2)受益 于全新升级生物识别模块,全新DMS安全驾驶方案基于人工智能、大数据
19、的 支持、高精度识别系统能快速反馈并适应复杂的驾驶环境;3) KanziSafety插件能提供一个独立基于IS026262 ASILA级别认证标准的图像传输机制,确 保即使3D图像渲染失败,与驾驶安全密切相关的UI元素能够正确导入, KanziHybrid (仪表盘)能精准显示数据或提示渲染故障,保证行车绝对安全; 4) MARVS电子后视镜可以根据用户需求灵活定制专属方案,如芯片选型推荐、图 像算法、图像处理等,提供高清、高帧率、宽动态、全天候的摄像头图像实施解决方案。软件定义汽车领域壁垒高,竞争格局清晰 由于需要对芯片和基础软件具有深刻的理解和充足的人才储备,故而软件定 义 汽车行业的壁垒
20、较高,市场参与者较少。中科创达在软件定义汽车领域(虚 拟机、OS、中间件等基础软件及优化)主要竞争对手包括Luxoft.GlobalLogic. KPIT、Mobica,以及 Tierl软件服务商 ADIT(博世和电装)、 Elektrobit (大陆)、 Opensynergy (松下)等。Tierl在智能座舱的布局传统Tierl厂商正在积极布局智能座舱系列产品。以博世为例,在今 年10月北 京车展上,博世展示了其最新座舱域控制器、全球首款量产车上 的曲面仪表显示屏、3D显示、车辆0TA远程升级、数字钥匙等前沿科技。其 中座舱域控制 器搭载高通8155P芯片,集成多模块的操作系统,能够同时支
21、 持仪表、中控、副驾娱乐、HUD、空调、后排等多块显示屏,并且整合了驾驶员和乘员监控 (D0MS)、360环视(AVM)、及人脸识别(FacelD)、多麦克风 输入、主动降噪等功能。自动驾驶也是博世正大力布局的方向。在该领域,博世采取的是循序渐进的 发 展策略,逐步推进自动驾驶量产。目前,在L2自动驾驶层面,博世在全 球已经 有60多个项目进入量产,包括TJA交通拥堵辅助、APA自动泊车辅 助等,下一步即将投入量产的是RPA遥控泊车辅助和高速公路辅助系统。而 支撑博世在 自动驾驶领域取得上述突破的,是其完整的自动驾驶产品线布局。 比如在感知 层,博世已经构建了全面的传感器产品组合,包括超等波雷
22、达、摄 像头、毫米波雷达、激光雷达等。其中博世的毫米波雷达已经发展到了第五代, 摄像头发 展到了第三代,首款适用于车规的长距离激光雷达也已进入量产开发 阶段。通过将激光雷达与摄像头、毫米波雷达等形成互补,为驾驶者提供可靠 的路况信 息,博世正助力汽车行业加速实现L3-5级自动驾驶。在决策层, 博世推出了域 控制器DASy,该产品作为集中式整车架构的核心组件,具有高 带宽、强算力、 大存储容量以及高安全性等特性。DASy可以收集并融合来自雷 达、摄像头、激光雷达等传感器的数据,帮助车辆生成周围360度的高精度 环境模型,并制 定合适的驾驶策略。至于执行层,诸如制动系统、转向系统等, 亦是博世的强
23、项。在该领域,目前博世最成熟的产品是iBooster+EPS组合, 这两种系统都 具有直接的机械推进装置,并且可以在整个减速范围内独立制动 车辆,形成制动冗余,从而保证车辆在任何情况下都能安全制动。自动驾驶域:应用逐步落地,商业化进程值得期待自动驾驶域整体架构如下:芯片:英伟达领先,高通持续迭代,国产厂商积极布局自动驾驶芯片介绍在传统芯片行业,常用算力、功耗和面积三大指标来衡量性能。由于自动驾 驶功能对算力极高的追求,峰值算力成为衡量自动驾驶芯片的最主要指标。目前一般认为,L2需要的计算力QOTOPS, L3需要的计算力为3060TopS,L4需要的计算力100T0PS,而L5需要的计算力目前
24、还未有明确定义(有预测需要至少1000T0PS),每增加一级自动驾驶等级,算力 需求则相应增长一个 数量级。根据英特尔推算,在全自动驾驶时代,每辆汽车 每天产生的数据量将高达4000GBo特斯拉核心壁垒:自研自动驾驶芯片+神经网络算法+计算平台特斯拉在汽车智能化领域最大的壁垒来自于其掌握核心数据、AI算法、以及主 控芯片自研。2014年2016年,特斯拉自动驾驶域曾搭载 MobileyeEyeQ3 芯 片;2016 年2019 年,特斯拉将 MobileyeEyeQ3 更替为 NvidiaParkerSOC 和 NvidiaPascalGPU,搭载DRIVEPX2 AI计算平台。由于英伟达的高
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