新能源与智能化汽车

新能源与智能化汽车
新能源汽车市场在2021年迎来爆发后，2022年开年首月继续保持高增长态势。乘联会 数据显示，1 月新能源乘用车批发销量达到 41.2 万辆，同比增长 141.4%；渗透率高达 19.0%， 相比2021年同期提升 10.6 个百分点。
本文主要文献
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积极转型中的头部整车厂包括吉利、比亚迪、长城、上汽集团等；
受益二轮车新国标更换、管理层内部改善的龙头爱玛科技；
混动产业链带来零部件新增量，发动机控制方面推荐菱电电控，三合一赛道的企业包括巨一科技、卧龙电驱、精进电动，小三合领域关注欣锐科技等；
热管理领域主要参与企业有三花智控、拓普集团等。
电驱和电控方面，整车厂、传统Tier1供应商和第三方供应商角逐，国内依托自主整车品牌的布局和第三方厂商的积累，涌现了比亚迪、蔚然动力（蔚来）、蜂巢动力（长城）、威睿电动（吉利）等整车品牌旗下的厂商，以及方正电驱、汇川技术、卧龙电驱、上海电驱动等第三方厂商，而传统Tier1供应商主要是博世、大陆、法雷奥、西门子等海外巨头。
随着自主整车品牌和国内“三电系统”供应商的崛起，自然也将带动上游车用电子零部件的国产替代。
汽车零部件种类与数量繁多，且涉及到不同的行业和领域，在技术标准、生产方式等方面存在较大的差距，目前国家关于汽零制造业相关政策主要分布在汽车产业相关政策中。
一系列汽车产业政策的发布，也对零部件产业提出更高要求。
自动驾驶汽车（Autonomous vehicles；Self-driving automobile ）又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。
自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。
汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图（通过有人驾驶汽车采集的地图）对前方的道路进行导航。这一切都通过谷歌的数据中心来实现，谷歌的数据中心能处理汽车收集的有关周围地形的大量信息。就这点而言，自动驾驶汽车相当于谷歌数据中心的遥控汽车或者智能汽车。汽车自动驾驶技术物联网技术应用之一。
沃尔沃根据自动化水平的高低区分了四个无人驾驶的阶段：驾驶辅助、部分自动化、高度自动化、完全自动化。
1、驾驶辅助系统（DAS）：目的是为驾驶者提供协助，包括提供重要或有益的驾驶相关信息，以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”（LDW）系统等。
2、部分自动化系统：在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统，如“自动紧急制动”（AEB）系统和“应急车道辅助”（ELA）系统等。
3、高度自动化系统：能够在或长或短的时间段内代替驾驶者承担操控车辆的职责，但是仍需驾驶者对驾驶活动进行监控的系统。
4、完全自动化系统：可无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动。
车载芯片，国内谁在第一梯队？

目前，地平线、华为、黑芝麻等国产芯片公司的销售都是以中国自主品牌乘用车为主，因此估算中国自主品牌乘用车的市场规模来分析这些公司的发展空间。2025年是一个分水岭，20到25年L1和L2的功能渗透率将会增长到顶，然后从25年开始L2以上的渗透率将接力快速增长，L1和L2的渗透率则会逐渐下降。
地平线、黑芝麻、华为、Mobileye、英伟达， 新的十年，市场格局的两大阶段。本文内容如下：

随着ADAS和DMS功能渗透率和级别的不断提高，传感器数量和算力要求也随之而提升，并直接刺激车载AI芯片的量价齐升。面对广阔的国内乘用车市场，未来高等级芯片赛道的参与者主要有国内的地平线、黑芝麻、华为，以及国外的Mobileye、英伟达和特斯拉。

ASIL（Automotive Safety Integration Level），即汽车安全完整性等级，描述系统能够实现制订安全目标的概率高低。在中国，供应商的部件一般需要达到ASIL B标准才能被传统大型车企允许作为ADAS等辅助驾驶模块的核心部件。部分比较激进的车企可能会接受本身不符合ASIL B要求的芯片，但这样的方案还需要通过增加其他芯片和零部件的冗余设计来保障整个系统的功能安全。

1、地平线
地平线通过以“算法+芯片+工具链”为基础技术平台的芯片，提供智能驾驶解决方案，赋能智能物联网。地平线作为二级供应商，负责基础技术平台的搭建和完善。产品线包括2019年推出的Journey 2、2020年推出的Journey 3和计划推出的Journey 5。覆盖了从L2的辅助驾驶、智能座舱的人机交互、到接近L2+的辅助驾驶和自主泊车。另外Journey 5对标特斯拉的FSD，面向高等级的自动驾驶，基于中央电子电器架构，即中央车载计算机架构的芯片。

地平线的业务模式定位Tier 2供应商。客户包括一级供应商、整车厂、和出行服务商，提供的方案包括芯片、硬件的参考设计、以及提供工具链和算法。地平线是一家根植于中国的公司，核心研发团队深耕中国市场，认为具备本土化服务能力将有利于提高地平线相对国外对手的竞争优势。

2、黑芝麻
黑芝麻通过神经网络视觉感知算法、车规级ADAS/自动驾驶芯片、配套的底层实施系统及参考设计三个领域相结合提供感知系统解决方案。公司定位Tier 2，并与车企和Tier 1供应商合作，如博世、上汽、一汽和通用汽车。目前，黑芝麻系列芯片产品包括华山一号A500、华山二号 A1000 和A1000L。黑芝麻华山一号 A500 芯片已经开始量产，目前暂时没有看到量产的车型落地。另外，公司预计有搭载华山二号A1000 芯片的国产车型于2021年底正式量产。

基于华山二号A1000芯片，黑芝麻提供了四种智能驾驶的解决方案，分别用来支持ADAS、L2+、L3和L3/L4的不同级别的辅助驾驶和自动驾驶功能。另外，黑芝麻可以提供客户所需的不同定制化的解决方案。

目前黑芝麻的芯片产品中A1000在单芯片算力上可以与英伟达芯片相比较，不过最高的70 TOPS算力较英伟达Orin的最高单芯片算力200 TOPS还有距离。在计算平台方案上与英伟达也具有差距，黑芝麻给出的针对L3/L4高级别赛道的方案，使用了4个A1000芯片，具有280 TOPS的算力。这是黑芝麻目前所有计算平台中算力最高的方案，但低于英伟达17年发布的Pegasus平台320 TOPS的算力，此外英伟达还有19年底新发布的DRIVEAGX Orin自动驾驶平台，最高算力可达2000 TOPS。
3、华为
华为依托ICT优势，深耕“端(车载智能及联网设备)、管(车联网基础设施)、云(车联网平台)”三维布局，定位Tier1，对标博世。并与整车厂、零部件生产商、以及软件公司达成联合，凭借核“芯”优势，目标定位国内智能汽车行业的整合者。

2020年5月9日，华为联合一汽集团、长安汽车、东风集团、上汽集团、广汽集团、北汽集团、比亚迪、长城汽车、奇瑞控股、江淮汽车、宇通、赛力斯、南京依维柯、T3出行等首批18家车企），正式成立“5G汽车生态圈”。华为有能力整合各巨头资源，调配研发过程中所需的互联设备，加快无人驾驶汽车的研发进度，未来或存在弯道超车地平线的机会。

从目前对外披露的资料来看，华为将主要集中在芯片、算法、华为云、V2X、操作系统等软/硬件领域，除了汽车的外壳、底盘、轮子和座椅的其他技术。但若台积电代工受到中美摩擦影响，华为转型造车也能凸显其技术优势。
4、Mobileye
Mobileye是以摄像头为主的图像识别技术龙头，拥有较强的技术壁垒，在ADAS到L2+方案的市场渗透率超过70%。以EyeQ系列芯片作为代表，全球出货量累计超过5000万片，基本上引领了全球ADAS行业的发展方向。2019年手握全球26个车企的45个合作项目，并新获得22款车型的超1600万辆订单。Mobileye在全球智能驾驶的普及中，享受着蛋糕做大福利，于2017年被Intel以150亿美元收购。
Mobileye的技术积累主要是基于机器视觉和神经网络，运用摄像头附带传感器和定制化神经网络系统芯片，将物体探测任务在单一硬件平台上执行。这套方案受人类驾驶员的视觉驾驶状态启发，系统通过车载摄像头捕捉路况，对实时路况随时进行适应和调整。

国内的地平线、黑芝麻、华为成长速度较快，产品目前虽在爬坡，但已经和国内头部车企开展多项合作，加上这些公司深耕国内市场，较接地气，具有本土性优势。Mobileye的黑箱方案或限制车企后续的功能集成。

地平线在国内还具有数据采集的优势，Mobileye作为外企在国内受到的限制较多，需要与国内公司(如上汽、紫光)合作，不能单独采集高精地图数据。另外，相比Mobileye，地平线车深耕国内市场，并具备本土化服务的优势。尽管目前Mobileye产品线比地平线较为成熟，但未来地平线将会成为Mobileye在国内市场上最大的威胁。
5、英伟达
英伟达过去两年的自动驾驶相关收入贡献不多，原因在于公司一直“高举高打”，希望直接解决L4及以上的计算能力，硬件虽然屡有迭代，但对合作方的研发要求较为严格，加上行业在过去两年发展不顺的逆风面前，价值放量的时点推后。不过近年公司也正从L2着力，降低车企适配门槛，希望自上而下切入，与丰田、奔驰、大陆等扩大合作。汽车行业正处于电动化和智能化转型的关键时点，自动驾驶却是AI长期发展的最大赛道之一。
英伟达在硬件、算力和研发节奏上成为当仁不让的“先行军”，不过目前仅在部分造车新势力中合作较深，主流车企的放量时点从2021年开始，公司仍需解决车载电脑算力与功耗的平衡瓶颈。

硬件方面：英伟达主要产品包括Xavier和Orin芯片以及分别基于二者的自动驾驶平台DRIVE PX Pegasus和DRIVEAGX Orin，针对L3及以上赛道，在算力上具有绝对领先的优势。2019年底发布的自动驾驶平台DRIVE AGX Orin，单芯片（Orin）算力可达200 TOPS，落地到自动驾驶层面，从服务L2级别的单摄像头的Orin S到L5级别的2块Orin+2块GPU芯片，算力从36 TOPS到2000 TOPS，功耗从15W提升至750W。
软件方面：英伟达完整的软件计算平台NVIDIA DRIVE，能帮助客户构建定制化的应用。NVIDIA DRIVE IX作为智能驾驶舱的开放平台，可为客户提供全面的功能，包括驾驶员监控、自然语言处理和车载可视化。
英伟达完整的软件计算平台NVIDIA DRIVE提供高度开放性，以满足研发能力较强的车企的研发需求。包括使用主动学习、联邦学习和迁移学习训练深度神经网络，通过英伟达作为平台联结的分布在不同国家的多个数据集，通过Constellation模拟系统打造模拟训练场景，通过DRIVE IX打造车内驾驶员监控系统，通过DRIVE RC实现从乘用车企、商用车企、Tier One到初创公司同一系统内平台。

英伟达定位在L3及以上等级的自动驾驶，但从ADAS到L3等级产品的空白不太符合国内车企目前的主要需求。目前英伟达和国内车企的合作主要处于Prototyping的阶段，为未来的高级别赛道奠定基础。英伟达表示在2023年以后，车载芯片产品也会向下渗透到L3以下等级，丰富公司的产品线。
6、2020至2030年市场格局
预计2020至2025年是以ADAS等级车载芯片市场为主的阶段，ADAS功能渗透率不断提高至逐渐饱和，主要玩家包括国内的车载芯片厂商地平线、黑芝麻、华为，以及国外的Mobileye。

Mobileye的产品更为成熟，目前在全球渗透率达70%，但黑箱子解决方案较为局限，以及本土化服务能力较弱；国内玩家中地平线具有先发优势。

预计2026至2030年是以L3及以上高级别赛道竞争为主的阶段，L1和L2的功能渗透率将被L3+取而代之逐渐下降，国内外主要玩家包括地平线、华为、黑芝麻、英伟达和Mobileye。其中看好英伟达在高级别赛道的实力，但华为以Tier 1供应商作为定位，并打造“5G汽车生态圈”，剑指高级别自动驾驶市场，也不容忽视。

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