2019汽车智能座舱产业发展研究报告.pdf
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1、2019汽车智能座舱产业发展研究报告亿欧智库 reserved to EO Intelligence,April.2019EO Intelligence项目研究背景与主要内容2 汽车工业距今已有100多年的发展历史,在其发展过程中,座舱电子这一细分领域所占比重逐渐加大,汽车产品也经历了从纯机械到电气化结构的演变。自上世纪80年代以来,汽车座舱的底层技术、产品形态、产品功能一直在逐步进化。然而,随着新能源汽车的需求增长和云计算、物联网、自动驾驶等技术的出现,汽车座舱产业正面临着前所未有的变革,传统车企也试图在这场变革中寻求新的突破。另一方面,随着互联网的人口红利逐渐减退,手机、电脑等消费级电子产
2、品市场趋于饱和,互联网科技企业亟需寻找新的增量市场。汽车产业体量庞大,且座舱产品具有终端属性,天然符合需求。本篇研究,亿欧智库对智能座舱产业做出全面梳理,从概念定义、宏观环境和发展历程切入,对产业链尽可能进行详细拆分,并对未来发展趋势和挑战做出预测,以期帮助投资机构和从业者找准潜在机会。核心概念解读智能座舱概念,定义三大座舱智能方式宏观环境利用PEST模型,从政策红利、行业各方需求、技术驱动等角度分析宏观发展环境产业分析拆分智能座舱产业链,重点围绕智能座舱各细分市场的规模、参与企业、产业链等角度进行产业现状的梳理趋势挑战预测未来发展趋势和挑战,为企业成长提供建议EO Intelligence项
3、目研究方法3 整个研究主要采用了两大研究方法:案头研究(Desk Research)、专家访谈(Experts IDI)。亿欧智库梳理了关于智能座舱的案头资料,对智能座舱的概念做出了初步定义。同时分析了智能座舱产业发展历程、关键里程碑事件和外部宏观环境和驱动因素,并通过详细了解产业各方参与企业,梳理出智能座舱产业结构和相互之间的关系。最后分析企业财务报表和其他机构的外部报告,对市场规模、渗透率等做出判断。在案头研究的基础之上,亿欧智库通过对业内从业者、行业专家、意见领袖进行深度访谈,进一步巩固完善智能座舱概念的界定,产业链各方的逻辑关系。同时对智能座舱产业的未来趋势和挑战做出了预测。案头研究(
4、Desk Research)专家访谈(Experts IDI)整体理解阶段:定义智能座舱基本概念,总结出智能座舱对人、路、车三个维度的智能梳理智能座舱发展历程、市场宏观环境和驱动因素明确智能座舱产业链参与主体,分析智能座舱行业各细分领域的市场规模、渗透率、出货量,并对比国内外市场深入研究阶段:对业内从业者、行业专家、意见领袖进行深度访谈理清智能座舱产业链各方的关系以及扮演的角色,深入了解各细分领域的核心技术、发展现状、市场前景总结智能座舱产业整体,以及各细分领域未来的发展趋势和主要挑战EO Intelligence主要研究发现4 从产业链角度看:智能座舱产业链呈现出明显的融合、跨界趋势。参与的
5、各主体需要在把持自身优势的基础上积极寻求合作,强强联合,任何单独的一方都无法在产业中占据主导。从价值链角度看:在跨界合作的大背景下,互联网科技企业主要提供了数据支撑以及算法软件等部分,为传统汽车座舱产品赋能。而车企和Tier 1则提供了整车及零部件生产经验,在对供应链各环节的认知把控上更有优势。在这其中,价值链重心或将向软件和算法转移。从产品角度看:汽车座舱产品的发展方向是集成化。主控芯片的出现整合了分管不同功能的ECU,虚拟机则整合了不同底层操作系统,在此基础之上,不同屏幕(中控屏、仪表盘等)也趋向于融合。从市场角度看:在涉及诸如芯片等核心技术的座舱产品中,国外科技巨头目前依旧掌握绝对优势。
6、国内厂商期望向高利润环节切入并非易事,具有资本实力的厂家可通过收购方式获取核心技术,逐渐渗透进产业链。此外,国内厂商在智能座舱各细分产品的市场潜力主要集中在合资品牌的中低端车型。随着产品定位的调整,越来越多合资品牌推出低价位车型。由于国内供应商具有成本优势,合资品牌选择国内供应商的机会增大。通过本次研究,亿欧智库得出以下主要结论:目录CONTENTS智能座舱发展现状及背景Part 1.智能座舱发展挑战与趋势Part 3.3.1.挑战3.2.趋势1.1.概念界定1.2.发展历程1.3.驱动因素政策、行业、科技智能座舱产业结构分析Part 2.2.1.基础设施云计算、V2X2.2.底层技术操作系统
7、、芯片、交互算法2.3.智能化零部件智能中控屏、液晶仪表盘、HUD2.4.整车Part 1.智能座舱发展现状及背景6EO Intelligence1.1 概念界定7Part 1.智能座舱发展现状及背景EO Intelligence智能座舱概念界定座舱一词由飞机和船舶行业引进而来,“舱”指飞机或船的内部空间。舱体可分为驾驶舱、客舱、货舱等。汽车座舱即车内驾驶和乘坐空间。亿欧智库认为,智能座舱是指配备了智能化和网联化的车载产品,从而可以与人、路、车本身进行智能交互的座舱,是人车关系从工具向伙伴演进的重要纽带和关键节点。智能座舱通过对数据的采集,上传到云端进行处理和计算,从而对资源进行最有效的适配,
8、增加座舱内的安全性、娱乐性和实用性。智能座舱的未来形态是“智能移动空间”。在5G和车联网高度普及的前提下,汽车座舱将摆脱“驾驶”这一单一场景,逐渐进化成集“家居、娱乐、工作、社交”为一体的智能空间。8智能座舱对车智能对人智能对路智能车载芯片和系统对CAN、ECU等电子器件反馈的数据进行计算,了解汽车行驶状态以及各种参数指标,对车辆进行最佳状态的适配通过V2X对道路状况、拥堵情况等信息进行感知和收集,并将数据传输给云端进行计算和路线智能规划智能座舱和驾驶员及乘客通过语音、手势等不同交互方式进行互动,感知人类行为,了解人类需求Part 1.智能座舱发展现状及背景概念界定EO Intelligenc
9、e智能座舱产业流程梳理智能座舱产业流程如下图所示。软硬件底层技术根据产品的不同需求应用到各个智能化零部件中;不同智能化零部件在座舱内集成形成一套完整解决方案,以整车体现,整车进而销售给车主;与此同时,基础设施参与整个流程,为各环节提供数据传输、运算存储等服务。9提供给提供给基础设施(云计算、V2X)应用到智能中控屏液晶仪表盘HUD其他零部件底层技术(芯片、算法、操作系统)提供给集成到整车车主/消费者销售至Part 1.智能座舱发展现状及背景产业流程梳理EO Intelligence1.2 发展历程10Part 1.智能座舱发展现状及背景EO Intelligence11智能座舱行业发展历程及里
10、程碑事件上世纪80年代,博世和英特尔联合开发CAN总线系统,用于车内ECU的数据通信。上世纪90年代开始,车载嵌入式电子产品种类日益增多,平台化、模块化开发的需求明显,车载操作系统得以应用。2012年,特斯拉Model S在美国上市,搭载17寸嵌入式中控屏幕,基本取消物理按键。2018 年CES展,伟世通发布智能座舱系统SmartCore,基于域控制器整合车载中控和仪表盘等座舱零部件。2014年,HUD厂商Navdy发布集导航显示、语音交互、手势操控、收发邮件等功能于一身的后装HUD产品2015年,安卓Auto和苹果Carplay分别发布。2017年,奥迪在多款新车型上配置全液晶仪表盘。201
11、9 年CES展,多家车企、零部件供应商和科技企业发布完整智能座舱解决方案,整合人工智能、VR等前沿科技。Part 1.智能座舱发展现状及背景发展历程智能座舱发展经历了整体基础-细分产品-融合方案的格局变化。先是整体的电子电器架构和操作系统的出现,随后各细分产品逐渐装载到车上,如今的趋势是各产品的整合协同。EO Intelligence1.3 驱动因素12Part 1.智能座舱发展现状及背景EO Intelligence13智能座舱政策驱动因素亿欧智库:中国智能座舱相关法律法规及产业政策文件名称发布时间发布部门相关内容2018年智能网联汽车标准化工作要点2018.3工业和信息化部2018年要从标
12、准体系建设、健全完善分标委架构、加强国际交流与协调等三方面着手,推动我国国家标准向高质量国际标准提升,为全面建设汽车强国提供坚实支撑国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)2017.6工业和信息化部确立我国发展智能网联汽车将“以汽车为重点和以智能化为主、兼顾网联化”的总体思路,建立智能网联汽车标准体系,并逐步形成统一、协调的体系架构汽车产业中长期发展规划2017.4工信部、发改委、科技部加大技术研发支持,协调制定相关标准法规,推动宽带网络基础设施建设和多产业共建智能网联汽车大数据交互平台,加快网络信息安全和车辆行驶安全保障体系建设装备制造业标准化和质量提升规划2016.4工信部、质检总局
13、、国家标准委明确提出开展智能网联汽车标准化工作中国制造20252015.5国务院加快汽车等行业生产设备的智能化改造,统筹布局和推动智能交通工具等产品研发和产业化国家集成电路产业发展推进纲要2014.6工业和信息化部逐步突破汽车电子等关键集成电路及嵌入式软件,提高对信息化与工业化深度融合的支撑能力“十二五”国家战略性新兴产业发展规划 2012.7国务院实施新能源汽车重大创新工程,研发新能源汽车全新底盘、动力总成、汽车电子等产品来源:根据公开资料查询亿欧()出于可持续发展的需求,世界各国政府相继出台政策支持制造更加低碳、环保、安全的汽车。由于传统汽车在机械结构层面难以实现技术突破以满足要求,而电子
14、技术可以对汽车实现更精准的控制从而降低油耗、提升安全性,因此汽车电子产业成为提高整车性能的突破口。我国为提高工业智能化水平,实施强国战略,发布了中国制造2025等一系列促进汽车等制造业发展的政策,为智能座舱产业的发展奠定了基础。Part 1.智能座舱发展现状及背景政策驱动因素EO Intelligence14传统主机厂之间竞争愈发同质化,除少数车型外,各品牌均无法在技术上取得绝对优势。智能座舱有机会使主机厂突破现有局限性,形成产品差异化,同时拓展新的业务模式开发增量市场。而主机厂的需求倒逼零部件产品同样进行智能化。主机厂寻求品牌差异化在物联网不断普及的背景下,消费者对汽车智能化的需求不断提高。
15、从消费者的主观角度看,汽车在维持驾驶属性之外还要加入更多智能移动空间属性。消费者希望提升体验传统的芯片、操作系统提供商诸如苹果、谷歌、微软等,在现有移动终端的市场已经趋于饱和,急需发掘规模庞大的增量市场。继PC、手机、平板电脑之后,汽车将成为下一个合适的智能终端载体。加之汽车出行市场拥有海量数据,因此各互联网科技企业积极布局智能汽车行业,增加营收的同时完善自己的生态闭环。互联网科技企业发掘增量市场智能座舱行业驱动因素互联网科技企业、主机厂和零部件供应商以及用户三方出于各自诉求,共同推动智能座舱的发展。Part 1.智能座舱发展现状及背景行业驱动因素EO Intelligence15智能座舱技术
16、驱动因素新能源汽车以及动力电池技术发展迅猛。车身电子电气架构正在进行深度升级,由传统的分布式架构向中心式架构演变,不同操作系统之间通过虚拟机打通;同时三元锂离子电池能量密度已经突破300wh/kg,为智能座舱各功能提供能量基础。芯片的运算能力呈指数级提升,自动驾驶逐渐成熟。目前一辆智能汽车搭载的代码行数超过一亿,自动驾驶软件的平均运算量达到10个TOPS(Tera Operations Per Second,万亿次操作每秒)量级,各大芯片厂商都推出了与算力匹配的主控芯片。同时,自动驾驶技术的成熟使得人们从驾驶场景解放出来,更多注意力得以放在其他场景上。云计算和5G的铺设速度加快。云平台的计算、
17、存储能力和5G的传输速度为智能座舱大数据量、低延时的需求提供了保障。主流云计算厂商均针对车企推出了车联网解决方案;芯片厂商、通信运营商等各方则积极推行C-V2X相关技术,以期在未来向车用5G平滑演进。02004006008002005年2010年2015年2020年2025年亿欧智库:汽车搭载代码数量(百万行)数据来源:恩智浦官网亿欧()Part 1.智能座舱发展现状及背景技术驱动因素亿欧智库:汽车电子中心式架构主控单元连接域控制器辅助驾驶域控制器动力总成域控制器车身控制域控制器智能座舱域控制器中心式架构允许智能座舱作为单独的域出现,有利于产品的统一性。代码数量的指数级增长反映了整车智能化程度
18、的提升,同时带动了座舱智能化。Part 2.智能座舱产业结构分析16EO Intelligence17智能座舱的产业结构并非线性的产业链,而是趋向于跨界、融合、集成的网状产业结构Part 2.智能座舱产业结构分析智能座舱产业呈现出明显的融合和跨界趋势。上游零部件企业寻求后向一体化,而下游整车厂寻求前向一体化,独立研发算法和智能硬件。与此同时,新兴互联网公司与传统整车、零部件企业进行深度合作,共同推出智能座舱整体解决方案。亿欧智库认为,要想在行业中占得先机,不仅考验企业自身的技术和业务能力,同样需要整合资源、协同各方参与者,选择正确合作伙伴的能力。整车生产/组装整车厂商(OEM)车主/消费者座舱
19、解决方案集成Tier 1算法/操作系统/车载信息系统软件/算法供应商芯片/处理器/计算平台芯片供应商车载中控屏/液晶仪表盘/HUD/其他零部件其他Tier2供应商直接销售给消费者提供反馈为Tier1提供必要的软件、硬件支持为下列企业提供技术实验平台将部件提供给整车厂向Tier1供应商提出生产定制需求直接向整车厂提供硬件、软件支持为企业提供技术实验平台直接向车主提供后装智能座舱产品提供反馈云计算/生态系统互联网科技公司V2X/5G通信运营商互联网科技公司、通信运营商提供更先进的计算、存储和数据传输能力,对传统产品进行智能化升级EO Intelligence2.1 基础设施Part 2.智能座舱产
20、业结构分析18EO Intelligence19云计算:为车企提供大数据存储和运算能力,提高座舱智能度云计算是一种模型,供用户按需访问数据、网络、计算等可配置资源,按服务模式可分为IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)。云是智能座舱的基础设施之一。相比于传统机械座舱,智能化、网联化座舱的产品核心在于软件和数据,因此物联网和云计算必将成为智能座舱的基石。云计算的优点一是可以降低成本,使车企摆脱传统IT架构,按需使用计算等服务;二是可以满足更加弹性和个性化、业务模式更新迭代快(例如OTA)的需求;三是有能力以更加合理的资源分配方式处理数量庞大的数据。在现阶段,云
21、计算在智能座舱中的应用主要和车载信息系统(IVI)结合,对内容服务、用户管理、车况管理、社交娱乐服务等应用场景产生的数据进行学习,训练AI模型,融合不同场景。另外,还可以通过物联网将车与移动终端、智能家居设备、乃至交通基础设施等共同连接到云,实现车与万物的互连(即V2X)。Part 2.智能座舱产业结构分析云计算亿欧智库:云计算与智能座舱结合的解决方案架构SaaSPaaSIaaS地图服务定制化应用数据库基于厂家定制的云平台存储服务数据分析计算服务CANECUGPS地图交互终端车/设备端数据类型实时车身数据历史车身数据驾驶习惯浏览偏好用户行为PC手机智能家居交通设施其他车机其他终端云端EO In
22、telligence20云计算:科技巨头垄断云计算市场,车企大多采取合作模式Part 2.智能座舱产业结构分析云计算随着汽车电子电气化的程度加深,行驶过程和与人交互的过程中必将产生非常庞大的数据量。而座舱智能化的实现,需要这些数据被获取之后进行进一步去噪、存储、传输至云端分析和计算,随后通过人工智能输出决策。传统车厂的IT架构不足以为如此庞大的数据量提供计算、存储和网络支持,因此整车厂趋向于使用科技公司的公有云服务,或与这些公司达成深度合作,打造自身车辆的云平台系统。目前全球公有云计算市场的份额,亚马逊AWS占比最高,达51.8%,微软以13.3%位居第二,阿里云近几年增长迅速,超过谷歌位居第
23、三。国外车企更多将云平台应用于自身供应链改造和智能升级,而国内车企则专注于产品层面,用云计算获取车辆数据提升座舱产品体验。51.80%13.30%4.60%3.30%1.90%亿欧智库:2017年全球公有云计算市场份额亚马逊微软谷歌IBM其他数据来源:Gartner亿欧()与上汽共同成立斑马智行,目前已搭载在20多款车型上,合作车企包括荣威、福特、雪铁龙、标致、名爵。奔驰、奥迪、沃尔沃也与天猫精灵达成合作,接入阿里云服务。与广汽、长安、吉利、东风、伟世通、蔚来等主机厂和零部件供应商合作,提供云服务的同时接入腾讯自身生态。Microsoft Azure与大众集团共同开发“大众汽车云平台;为丰田、
24、宝马、日产-雷诺集团的部分车型提供云计算服务。与宝马、奥迪、丰田合作,为这些车企的部分车型开发定制化的云平台。为兰博基尼提供IaaS服务。亿欧智库:主流云厂商在汽车行业布局EO Intelligence21V2X:LTE向5G平滑演进,三大运营商积极布局Part 2.智能座舱产业结构分析V2XV2XDSRCC-V2X4G LTELTE-V5G演进演进V2X(Vehicle to Everything)意为车与万物互联。主要指车与车(V2V),车与基础设施(V2I),车与网络(V2N)以及车与人(V2P)。早期,V2X主要是基于DSRC,后期随着蜂窝移动通信技术发展才出现了C-V2X技术。C-V
25、2X(Cellular V2X)即以蜂窝通信技术为基础的V2X,它是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,包含4G LTE、LTE-V和5G三种类型,从技术演进角度讲,LTE-V支持向5G平滑演进。其中LTE-V(LTE-Vehicle)指针对车的LTE技术,包含LTE-V-Cell和LTE-V-Direct。人机交互的内容增多,对数据传输的低延时和高速度提出了要求,V2X可以为智能座舱更高效交互提供连接基础。我国车联网发展经历了2G、3G、4G三个阶段。现在随着自动驾驶和智能网联化的发展,三大运营商着手布局5G,以期抢占智能终端外的增量市场。亿欧智库:V2X技术分类
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