新能源智能汽車創新峰會在湖州長興成功召開,會上正式發布了“新能源智能汽車行業專題報告”,剖析了新能源智能汽車產業幾大鏈條,分析行業機遇。
汽車行業正在經歷由傳統燃油車時代向智能電動型時代的轉型,未來,新能源智能汽車將成為主流的產品形態。
新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源,綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車,包括混合動力電動汽車 HEV、純電動汽車 BEV、燃料電池電動汽車 FCEV 等。
新能源汽車要實現安全、舒適、節能、高效地行駛,也離不開智能化。智能汽車作為一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統,集中運用計算機、現代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術,是最終可替代人來操作的新一代汽車。
在全球的新能源和智能發展大趨勢下,電動化、智能化兩者已經成為了必然。無論從國家政策支持力度還是市場化發展程度來看,中國都正全力支持新能源智能汽車產業發展。
中國成為全球新能源智能汽車投資主要市場
2020 年,全球新能源智能汽車行業融資規模略有下降,但融資金額仍然實現了增長,達到 127.52 億美元。新能源汽車行業一定程度上受疫情影響,2020 年初表現較弱,但下半年的交易活動逐漸回升,汽車的電動化吸引了投資者的極大興趣。
亞洲在汽車和出行交易中所占的份額仍居第一。隨著美國以外的國家對電動化的監管更加寬松有利,亞洲和歐洲正發生著越來越多的交易。其中亞洲的交易份額雖從上年的 41% 略降至 39%,但仍居全球第一大市場,歐洲的交易份額從 2019 年的 22% 上升至 25%。
在全球總融資交易數量方面,中國的融資額貢獻仍是亮眼,其中中國的蔚來汽車、哪吒汽車、北汽藍谷等十億級別的融資更是大大推高了全球的融資額度。中國正成為全球新能源智能汽車投資的主要市場。
反觀中國新能源智能汽車市場情況,從銷量上來看,新能源乘用車市場也在朝多元化發力。2020 年突破萬輛銷量的企業有上汽通用五菱、比亞迪、特斯拉中國等。蔚來、理想、威馬、小鵬、合眾、零跑等新勢力車企銷量同比表現也很優秀。大集團新能源表現分化加劇,上汽、廣汽、長安表現相對較強。
在政策支持方面,中國出臺了全方位的激勵政策推進產業發展。如降低車企準入門檻、延長補貼政策期限、加快充/換電站建設、充電優惠等系列舉措,基本覆蓋了新能源智能汽車整個產業鏈條。不僅如此,在疫情沖擊下,各地方也針對各省情況出臺鼓勵政策以支持新能源智能產業的發展。
中國市場正呈現區域性的新能源汽車產業集成區。得益于中國傳統車企在新能源領域的布局和新勢力企業的不斷崛起,在地域分布上,多個不同特色的產業集成區的格局逐漸形成。從中國各地區的產業布局來看,中國的新能源產業布局主要集中在長三角、泛珠三角、京津、中三角與西部地區,初步呈現出行業化、特色化的地區屬性。
市正加速培育新能源汽車及配套零部件產業,以動力電池產業作為湖州市新能源產業的支撐點,同時引進重大項目及新能源汽車的關鍵性技術。在資金層面設立了新能源汽車產業基金,加大對產業投資引導,目前湖州地區已有吉利集團、天能集團、超威集團等多家代表企業。
再如安徽省合肥市,政府在對蔚來汽車注資超 70 億元后,今年 1 月份又向天際汽車輸血 20 億元,加快對新能源領域的布局。
未來預計有更多地區不斷加碼支持新能源產業,隨著政策的不斷扶持與產業鏈布局的不斷完善,中國汽車市場將呈現更明顯的區域產能分布屬性。
此外,從中國汽車行業的產業布局上看,汽車的電動化產業鏈正在與智能化產業鏈進一步融合。從汽車電動化產業鏈的角度來看,產業鏈上游為構成動力電池組成部分的鈷礦、鎳礦等礦產資源、正負極材料及電解液企業等;動力電池、電機、電控等核心重要零部件則構成了汽車產業鏈的中游;產業鏈的下游則是各大整車廠,包括傳統車企、新勢力車企等。其中“三電”技術是新能源汽車產業鏈的關鍵零部件,同時,充電樁、換電站等服務也在產業鏈中占據愈加重要的地位。
智能化程度的提升也成為中國汽車市場注的焦點。其中激光雷達、毫米波雷達等感知元件,以及智能芯片等成為新能源智能汽車的“眼睛”、“耳朵”和“大腦”,發揮著從感知到決策的重要功能。同時,自動駕駛解決方案、智能座艙、車聯網等智能系統和方案能力,也成為新能源汽車的標配。智能化能力正帶領汽車向更高級別的自動駕駛,以及人-車-路協同演進。
基于對新能源智能汽車產業的拆解,本報告將從整車、電池、電機電控、充電設施以及感知部分、自動駕駛解決方案這六大版塊進行分析,來勾勒這一產業圖景。
整車市場風口正盛,“新”“老”勢力不斷交鋒
受疫情影響,國家和各地區均以推動汽車消費作為經濟恢復的主要著力點。在政策上給予補貼支持,市場上各企業在 2020 年推出更切合市場需求的新品。因此 2020 年新能源智能汽車市場呈現恢復性增長態勢。2020 年新能源汽車產銷分別完成 136.6 萬輛和 136.7 萬輛,同比分別增加 7.5% 和 10.9%。
從新能源智能汽車品牌來看,比亞迪成為最暢銷的新能源乘用車,累計銷量達 17.91 萬輛。此外上汽通用五菱、特斯拉累計銷量超十萬輛,廣汽、長城、蔚來等車企成功進入銷量前十。
隨著新能源智能汽車藍海效應的釋放,入場企業數量大幅增加。目前中國新能源智能汽車市場主要分為兩派勢力:以蔚來、小鵬、理想為代表的造車新勢力與以比亞迪、上汽等為代表的傳統車企。新勢力車企的另類崛起無疑加劇了行業競爭,市場進一步多元化。
傳統車企在研發制造銷售上擁有完整的產業鏈條,有著豐富的產品體系。在進軍新能源智能汽車領域時,憑借其原有的技術研發優勢和規模制造優勢成功占據市場份額。目前代表企業以比亞迪、上汽集團、長安汽車等為代表的傳統車企正加速轉型,以在新能源汽車領域謀求一席之地。
另一方面,新勢力汽車企業順勢而起,表現不凡。2014 年以來中國新勢力抓住汽車電動化、智能化發展機遇,搭借著政策的快車和產業資本的推進順勢而起。以科技+互聯網的打法,運用互聯網戰略思維打破傳統的造車思路,反向定義汽車產品,以用戶需求和體驗為核心,使汽車的功能從交通工具向智能出行空間轉變,給予用戶良好的用車體驗。
汽車新勢力,以其發展方式、營銷方式等的不同,按照自有的、新興的發展模式撬開新能源汽車行業的大門。在研發體系上,把控汽車全產業鏈,尤其是在三電系統(電機、電控、電池)和三智系統(智能網關、智能座艙、智能駕駛)以自研為主,重構車企、零部件供應商和科技公司之間的角色分工,將汽車產業價值鏈向上下游大幅延伸,借以改變產業利潤結構,新勢力車企正逐漸依靠軟件開發和升級的權力掌握主控權。
在營銷方式上,打破傳統經銷商模式,通常采用直營模式,傾向于新零售+數字化銷售模式,注重品牌理念;在客戶服務上,重視客戶體驗,汽車交付僅是與用戶關系的開始,后續的服務、權益、車主活動等將給予用戶更務實的關懷。
目前中國新勢力車企采用差異化競爭方式切入市場,根據企業造車優勢主攻不同類別的客戶群體。其中蔚來、理想主要在價位較高的大中型車市場競爭,產品主要是 30 萬元以上的 B/C 級 SUV;小鵬、威馬主要集中于中小型車市場,主打 20 萬元左右的 SUV 及轎車,兩者差異明顯。
電池能量密度提升,三大動力技術路線并進
里程焦慮是新能源智能汽車最大的痛點之一。作為決定續航里程的最關鍵因素,企業在研發電池產品時,會對駕駛體驗、續駛里程、經濟性進行權衡并綜合考量。 從技術路線上來看,目前新能源智能汽車電池主流的路線包括鋰電池、氫燃料電池及固態電池等。鋰離子動力電池因具有更高的能量密度和性能,是目前新能源智能汽車上應用的主流電池。氫能源電池及固態電池也是目前在研的未來新能源電池的可能形態,但兩者還在研究及小規模量產階段。 按照正極材料分類,鋰電池主要包括三元鋰和磷酸鐵鋰電池。由于在能量密度上占據優勢,近幾年三元鋰電池在乘用車領域得到廣泛應用。
隨著新能源智能汽車銷量加速爆發,動力電池的裝車量也在不斷增長。2020 年,中國動力電池裝車量累計 63.6GWh,同比累計上升 2.3%。其中三元電池裝車量累計 38.9GWh,占總裝車量 61.1%;磷酸鐵鋰電池裝車量累計 24.4GWh,占總裝車量 38.3%,同比累計增長 20.6%,是驅動裝車量整體同比上升的主要產品。 磷酸鐵鋰電池成為 2020 年裝機量增速最快的電池。鐵鋰電池技術提高、配套鐵鋰電池車型續航里程增加、安全性高、性價比高等原因,都使動力市場對鐵鋰需求量增加。預計越來越多的車企開始配套鐵鋰電池,磷酸鐵鋰份額或將進一步上漲。
從 2020 年初,眾多電池企業和整車廠也在發布改良技術路線。如比亞迪發布鐵鋰路線的刀片電池、廣汽的石墨烯路線、長城宣布研發無鈷長續航三元鋰電池等。車廠們的動作與政策補貼退坡后的成本增加不無關系。2019 年開始,新能源智能汽車補貼大幅退坡,使追加的成本重新回到整車廠身上。整車廠商們必須在技術上尋求突破,才能在保證性能的前提下降低單度電耗的成本支出。
不過改良方案還存在不少問題,如無鈷電池的穩定性如何保障、刀片電池的續航能力、石墨烯產業化能否成功等。整車廠商們想要達到預想效果,勢必要與電池主流供應商通力合作,經過不斷試錯后達到性能、體驗和經濟性的平衡。 氫燃料電池等新型技術路線的推廣進程也在逐漸加快,成為傳統鋰離子電池的挑戰者。豐田為首的日本電池產業體系,一直是氫燃料電池的擁躉。
從特性和現狀來看,氫燃料電池在現階段只適合有固定路線、固定場景的商用車。不過,預計未來當氫氣的制備、儲運環節成本下降,同時加氫站大規模鋪開后,氫燃料電池路線對于乘用車領域的鋰電池是極具威脅的挑戰者,將成為動力電池領域的新秀。
氫燃料電池的技術核心在于質子交換膜和催化劑的制備,目前中國的技術水平停留在小規模制備,且氫燃料電池不菲的單價也無法滿足經濟性的平衡。但由于氫燃料電池從原料到排放均為無毒無害物質、環保性能極佳,長期來看符合全球推行清潔能源的大勢。 固態電池也是目前業界普遍認可的發展方向。根據電解質固體占比的多少又分為半固態、類固態和全固態電池。相比傳統液態電解質,固態方案擁有更高的安全性和能量密度,效率轉化是傳統鋰電池的兩倍以上。
在學術界,針對固態電池的研發進程成果頗豐,諾貝爾獎獲得者 John Goodenough 和斯坦福大學崔屹教授的團隊都發表了研究成果,圍繞傳統液態電解質充電慢、安全隱患大或是固態電池成本高等解決問題。 在產業界,輝能科技、清陶新能源、贛鋒鋰業等廠商開始在這一細分領域嶄露頭角。但從實際應用角度來說,目前現有廠商生產的固態電池性能還沒有達到車規級標準,實現這一目標還需要研究機構、電池企業、整車廠、供應商多方共同合作。
總結來看,動力電池的技術路線仍然在發展初階,尚未有一個完備的解決方案足以適應所有場景。鋰電池搭配乘用車場景是目前較為合理的趨勢,但還需要關注新技術的成本下探,以及關鍵部件的生產工藝提升等問題;固態電池尚未達到車規級標準;而氫燃料電池目前主要搭配物流、貨運、園區巴士等商用車場景。
電機電控——整車性能的關鍵
電機電控是車輛行駛中的主要執行單元。新能源智能汽車電機成本約占汽車成本的 10%,電控成本約占汽車成本的 11%,電機電控成本合計占新能源汽車成本的約 20%,這一部件決定了整車的關鍵性能。
新能源智能汽車電機電控市場正在不斷擴大。根據中國汽車工業協會數據顯示,按照電機電控成本占新能源汽車成本占比測算,2019 年單套電機電控價格在 4.63 萬元左右,驅動電機安裝量為 124 萬臺,測算出中國新能源汽車電機電控市場規模為 431 億元,2020 年規模將突破 450 億元。
不同于傳統燃油汽車,新能源智能汽車動力總成實現大變革。傳統汽車以化石能源(汽油、柴油、天然氣等)作為動力來源,并以發動機和變速箱等帶動整車的運轉,新能源汽車的動力核心主要來自動力電池、電機和電控。其中動力電池為整車提供動力來源,電機電控則作為整車的驅動控制系統,既是動力中樞又是本中心,是重要組成部分。
目前新能源智能汽車應用較多的電機包括永磁同步電機、交流異步電機和開關磁阻電機,永磁同步電機是市場主流。永磁同步電機效率高、轉矩和功率密度大,尺寸小、重量輕,主要用于豐田和本田等日系品牌,特斯拉 Model 3 也搭載了永磁同步電機產品。但由于永磁同步電機需要稀土材料制成的永磁體為原料,成本相對較高,結構也更復雜。交流異步電機則成本較低、結構簡單,但功率密度較低,應用于以特斯拉為代表的歐美系品牌。
就目前來看,基于中國在稀土資源方面的優勢,永磁同步電機更勝一籌。2016 年中國新能源汽車驅動電機裝機量 56.2 萬臺,其中永磁同步電機占比達 76%,出貨量超過 42 萬臺。交流異步電機占比23%。
電控系統是汽車的大腦,也是新能源智能汽車的核心技術之一。電控系統主要涵蓋電機控制和電池管理系統,技術難點在于 IGBT(功率半導體)及控制算法等。電機控制器負責控制電機的電流及電壓,使其按照所需方向、轉速、轉矩、響應時間工作。
IGBT 作為電機控制器的核心部件,未來國產化替代有望進一步降低成本。IGBT 起到功率變換的作用,目前中國市場基本被國外企業占據。隨著新能源智能汽車產量的持續增長和電網、軌交等行業需求的穩步增長,國產車用 IGBT 企業憑借產品價格、供貨周期優勢,將迎來更大契機。部分國內龍頭企業車用 IGBT 產品已進入整車企業供應鏈,甚至走向國際。
由于電機電控系統集成化趨勢越來越明顯,未來電機與電控企業的業務交叉程度將逐步提高。若企業能夠為整車提供電機電控一體化動力總成產品,將有助于整車企業進一步降低整車重量和采購成本,進而具有更大的市場競爭力。
電驅系統的集成化和模塊化程度會越來越高,集成化、輕量化、小型化是發展方向。多合一電驅動、Hair-pin 繞組電機、輪轂電機、碳化硅功率模塊等技術將是未來的應用方向。
基礎設施支撐,充電樁迎來高速增長
隨著新能源智能汽車保有量的不斷增加,作為汽車的補能設施——充電樁也將迎來高速增長期。加之 2020 年充電樁被納入“新基建”,更進一步推進市場規模擴大。
在市場需求與政策助力的雙重因素驅動下,新能源智能汽車基礎設施建設持續升溫,充電樁市場規模快速增長。根據相關數據統計,2025 年中國公共充電樁市場規模將達 165 億元。
目前市場主流充電樁企業主要劃分三方勢力。充電樁市場由于其建設周期長、投入規模大、盈利模式單一等因素導致中小企業很難快速在行業內站穩腳跟。
目前市場主流的三方勢力分別為:一是以特來電、星星充電為代表的專業運營商企業;二是為了拓展充電樁行業以便新能源汽車發展的“國家隊企業”,如中國普天、國家電網等;第三類是為了推廣汽車銷售而自建充電樁的車企,如上汽、比亞迪、蔚來等。
市場資源逐漸向頭部企業聚集,馬太效應初顯。截止到 2020 年 12 月,中國運營充電樁數量超過 1 萬臺的共有 9 家企業,其中特來電、星星充電、國家電網以數量優勢穩居市場前三,前 9 家運營商占總量的 91.6%,頭部企業凸顯。
感知層——未來智能汽車的“眼睛”“耳朵”
隨著 ADAS 系統滲透率的不斷提高與自動駕駛等級的持續提升,汽車“智能化”將進一步被普及,而感知系統作為新能源智能汽車的“眼睛”和“耳朵”——通過獲取外部行駛道路環境數據來實現定位,已經成為自動駕駛的關鍵環節,將在新能源智能汽車產業鏈中優先受益。
感知層是新能源汽車實現智能的基礎。汽車借助各類傳感器感知,收集行車周邊環境信息,以此進行環境感知、規劃決策,最終實現安全抵達目的地。
目前應用于環境感知的主流傳感器產品主要為攝像頭和車載雷達。其中攝像頭通過獲取車內外圖像數據,通過圖像識別技術實現距離測量、目標識別等功能。而車載雷達具體分為激光雷達、毫米波雷達和超聲波雷達,其利用發射波和反射波之間的時間差、相位差等信息,獲得目標物體的位置、移動速度等信息。具體情況如下:
但任何傳感器硬件都不能單獨作為汽車感知系統而出現,需搭配著不同傳感器配合使用。從目前市場配置的技術解決方案來看,各家廠商使用的解決路線有所不同。
現階段主流的技術路線有兩種:一是視覺主導路線:以攝像頭+毫米波雷達等為主,使用先進的計算機視覺算法實現全自動駕駛,在控制成本的情況下可以提供更豐富的環境信息,同時視頻數據是最接近人眼所感知的環境,典型代表如特斯拉。但該解決方案在 L4 級及以上的汽車上,在精度、視野與穩定性等方面存在局限性,需要更強大的算法予以支持。
第二種技術方案為多傳感融合路線:以激光雷達為主,同時搭載毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭,遠距離全方位探測能力強,受環境感知影響小,對感知數據處理環節運算能力要求較低,典型代表為谷歌 Waymo。不過由于激光雷達成本過高等因素,該方案尚未規模化落地應用,目前市場應用較少。
從市場規模的角度來看,在感知層的各類硬件中,車載攝像頭在 ADAS 市場的快速推動下,車載攝像頭需求量不斷增長。據統計,2020 年中國車載攝像頭出貨量約 4400 萬顆,市場規模達到 57 億元,隨著汽車智能化滲透率的進一步提高,未來還將呈現逐年增長的態勢,年復合增長率超過 20%。
而在各類車載雷達上,落地程度則不盡相同。如超聲波雷達的技術和應用已經相對成熟,其倒車領域的搭載率已經達到 45.2%,且國內部分頭部企業具備相應的技術實力,競爭激烈。而毫米波雷達和激光雷達正隨著技術創新與智能化程度的發展,將迎來新一輪的落地高潮。根據數據統計,2020 年中國車載激光雷達的市場規模約 6 億元,隨著高等級智能汽車的發展,中國車載雷達市場在未來將實現大突破。
從感知層市場格局的角度來看,在市場發展初期,市場大多被國外企業占領,國外頭部企業如博世、法雷奧等企業在技術研發、市場份額等多方面領先于國內企業。但經過近十年的發展,政策的鼓勵與資本的助推帶來了汽車傳感器市場的蓬勃發展,國內企業已在車載攝像頭、超聲波雷達等領域逐漸實現國產替代,在激光雷達領域上更是出現優質企業與國際玩家并行發展,成長為行業領頭羊。
如在超聲波雷達領域,因技術壁壘不高,國內外廠商之間的差距不大,就滿足倒車輔助等功能而言,國內廠商已基本實現國產替代;在毫米波雷達領域,目前市場格局仍是中外混戰的情況,中國廠商正在完善產品體系、實現高性價比量產,以搶占領市場份額,代表企業如德賽西威、華域汽車等企業,國產替代前景可期。
而在激光雷達領域,中外廠商起跑時間接近,部分中國廠商已經成長為行業領頭羊,如禾賽科技、鐳神智能等企業。但由于行業本身仍未成熟,未來技術成熟度與行業發展空間都將進一步提升;在車載攝像頭領域,中外企業相差不大,其中舜宇光學等企業更在全球市場中搶占競爭優勢,2019 年其鏡頭出貨量居全球第一位,市場占有率超過 1/3。
5G 加持,場景化自動駕駛解決方案先行
自動駕駛解決方案提供商是指以自研算法為核心,融合上游傳感器(相機、雷達、定位系統等)、芯片和其他零部件,形成完整的自動駕駛解決方案,為整車生產商等服務的廠商。
自動駕駛解決方案使多種技術(AI 技術主導,視覺計算,感知及定位等)得以融合,賦能汽車環境感知、精準定位、路徑規劃等能力,通過計算機直接/間接操作車輛,幫助/代替駕駛員控制車輛的運行。
根據自動化程度的不同,美國高速公路安全管理局(NHTSA),美國汽車工程師協會(SAE)及中國工信部定義自動駕駛分級標準,將其分為 L0-L5 六個等級。業內普遍以 L3 為分水嶺,以下為輔助駕駛,以上是高級自動駕駛。
根據 IHS 預測,自動駕駛市場規模不斷擴大,并將在 2035 年達到 5600 億美元。這一巨大市場吸引了上游部件提供商、自動駕駛解決方案提供商、政府和投資機構的深度參與共同推動自動駕駛發展。中國復雜的路況能為自動駕駛測試者提供更多行駛數據,使本土公司測試具有一定優勢,有望實現對國外企業的彎道超車。
乘用車的自動駕駛,目前正處于 L2 向 L3 過渡階段,商用車自動駕駛進程比之更為快速。自動駕駛行業容錯率極低,在技術高度成熟之前貿然商用/上路將使企業面臨比較高昂的試錯成本。因而,前沿的自動駕駛解決方案會率先在特定場景中進行測試,充分驗證之后投入商用。商用車領域落地的自動駕駛技術更為領先,目前大多已經達到 L3+ 級別并開始商用。大部分車企已經推出具備 L2 級別輔助駕駛系統的車型。
2021 年作為 L3 量產的元年,多家車廠推出或計劃推出配備 L3 級別自動駕駛解決方案的車型并投入生產。
乘用領域,出租車、公交車及部分開放公路是自動駕駛廣泛應用的場景;商用領域,主要玩家將業務場景聚焦在碼頭、礦區、港口及機場等。出租車/公交車(Robo-Taxi/Bus)是乘用車領域除私家車外,自動駕駛解決方案提供商最重點布局的場景之一,馭勢科技、文遠知行、深蘭科技、輕舟智航等多家自動駕駛解決方案提供商均與車廠合作,推出了自動駕駛出租車/公交車(Robo-Taxi/Bus),在北京、長沙、蘇州等城市開啟運營,助力打通城市微循環。
園區是現階段應用最廣泛的自動駕駛場景,以馭勢科技等廠商的智能物流車、深蘭科技的智能掃路機、以及百度、美團及京東等互聯網大廠的無人配送方案等為代表的園區自動駕駛在各個園區廣泛應用。
礦區等危化場景也是自動駕駛解決方案重點落地的場景,西井科技、希迪智駕、慧拓智能等自動駕駛解決方案在無人礦車、智慧礦區等場景的應用,助力企業實現真正意義上的危化場景無人智能化作業,以及零工傷的采礦目標。
港口和機場等物流樞紐也是自動駕駛應用較多的場景,馭勢科技賦能中國香港國際機場,實現全球首例機場無人駕駛常態化運營,元戎啟行以自動駕駛技術模塊助力廈門遠海碼頭 5G 智慧港口建設,這些應用還在不斷增多。
車輛通信技術的更迭使得車聯網(Internet of Vehicles)技術不斷精進,5G-V2X 將成為主流。目前,基于移動數據的車聯網通信(C-V2X)逐漸取代基于 Wi-Fi 技術的專用短程通信成為主流,使得車聯網技術不再局限于單車智能,而在 V2N(車-互聯網)、V2V(車-車)、V2I(車-基礎設施)、V2P(車-行人)等方面有更好的交互表現,獲取更加多元的信息,使自動駕駛系統的判斷更加精準。
C-V2X 技術中,基于 4G 的 LTE-V2X 技術僅能對自動駕駛部分支持,而 5G 作為通信基礎的革命性突破,憑借其低時延及高可靠性解決了數據的傳輸速度和容量問題。相比 4G 網絡,5G 峰值速率提升了 20 倍以上,可以在保障高穩定性與移動性下,實現下行吞吐率超過 25Gbps,用戶界面時延小于 0.5 毫秒。
車輛與周圍道路、車輛、行人和基礎設施的信息(如駕駛意圖)交換效率更高,使車輛對環境的感知能力更上一層樓。行駛中的車輛對突發情況可以進行迅速判斷及安全響應。同時,可靠通信的覆蓋范圍也更加廣闊,滿足更高級別自動駕駛要求。此外,搭載了 5G-V2X 的車輛將不再局限于出行工具,而是集工作、娛樂、社交等功能于一體的出行空間。
以理想、小鵬為代表的造車新勢力和以蘋果、華為、百度和滴滴為代表的互聯網公司也是自動駕駛領域的重要玩家。這些企業不以短期盈利/交付量為目的,更多考慮生態和長遠的目標,憑借技術和車聯網方面的人才儲備,有望率先完成 L4 級別乘用自動駕駛的研發。根據百度 Apollo 智能交通白皮書,2035 年,完全自動駕駛將有望實現。
新能源智能汽車趨勢展望
產業鏈不同環節頭部企業加速縱向布局。由于新能源汽車補貼政策退坡、行業玩家持續涌入等因素影響,未來市場格局勢必將進一步改變,可以預見降本增效將是產業鏈中各企業追逐的焦點。
頭部電池制造商如寧德時代、LG 化學等企業正加速對上游原材料廠商的布局,或如上汽集團、蔚來汽車等頭部車企也正布局電池賽道,進行產業鏈的縱向布局,提升自身成本優勢,構建競爭壁壘鞏固自己的市場地位。未來這一現象將加速凸顯,保證自身業務的同時完善產業鏈打造核心競爭力。
軟件智能化程度或成為車企未來核心競爭力。近年來,特斯拉加大研發投入,重點布局 FSD(Full Self-Driving,完全自動駕駛),在整車價格不斷走低的同時,FSD 軟件包功能日趨強大,價格不斷升高(2020 年 10 月 Beta 版本已達 1 萬美元)。與此相比,國內車企軟件包價格仍有較大提升空間。
現階段各個車企推出的軟件包(自動駕駛,或輔助駕駛功能)或將作為增值服務,不斷普及并成為新的增長點,在公司營收中占比越發提高。與整車的模式有別,軟件包或以 SaaS 模式提供多次收費的服務。
近年來,華為,百度等公司也紛紛入場,賦能車企進行研究。隨著新能源汽車數量的進一步增加及軟件包的普及,軟件或將逐漸侵蝕硬件在新能源智能汽車行業的市場份額。
國內動力電池領域馬太效應凸顯,行業進入新一輪投資擴產小高峰。2019 年,工信部取消動力電池白名單,國際化市場競爭替代扶持發展,導動力電池企業數量銳減,電池產品開始分層,進入數家頭部大廠間的動態博弈,動力電池企業馬太效應逐漸形成,產業由分散走向成熟和規范。頭部企業將樹立起高競爭壁壘,強者恒強或成趨勢。
同時受益于新能源汽車的快速增長,動力電池需求 2021 年預計將達到 230GWh 左右,同比增長近五成,需求端的增長促使行業全產業鏈掀起擴產潮。但經過上一輪的深度洗牌,投資擴產主要集中在頭部企業中,如寧德時代在江蘇、四川、廣東、福建等多省份陸續開產擴建以滿足未來擴張的產能需求。
隨著未來市場規模的增加,主流廠商擴產搶占市場的動作將持續出現,以保證企業的市場份額。
在汽車傳感方面,多傳感器融合將成為趨勢。傳感器作為感知層的底層設備,幫助車輛實現環境狀況感知,對自動駕駛技術的發展至關重要。目前主流傳感器有攝像頭、激光雷達、超聲波雷達及毫米波雷達等,但它們在成本、穩定性、集成度各有不同,在不同場景下適用性各有優劣,難以互相替代。
因此,未來隨著自動駕駛技術對感知層的準確性要求的提高,多種傳感器的融合、成本降低、多元感知等將成為趨勢,以滿足不同場景下感知功能的需要。這一趨勢也將給各類傳感器數據的有效融合帶來挑戰。
原文標題:新能源智能汽車行業專題報告——脫鱗換甲,百舸爭流,CB Insights剖析未來汽車產業鏈條
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