汽车智能化发展趋势及主要企业梳理(2021年)课件.pptx
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- 汽车 智能化 发展趋势 主要 企业 梳理 2021 课件
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1、智能化赛道:大赛道、高增智能化赛道:大赛道、高增速速ADAS功能不断升级,到功能不断升级,到2025年市场规模超年市场规模超2千亿,未来五千亿,未来五年年CAGR达达21.3%。2015年以前辅助驾 驶功能主要为L1/L0级,整体单车配套价值约7千元;2016年进入L2级时代,目前L2及以下整体单 车配套价值在1.5万元左右。到2020年将正式进入L3级时代,L3及以下整体单车配套价值约为2.5 万元。根据我们测算,2020年国内ADAS市场达844亿元,2025年达2250亿元,CAGR达21.3%。智能座智能座舱舱升级升级,到到2025年市场规模年市场规模超超1千亿千亿,未未来来五年五年C
2、AGR达达15.2%。由于中控、仪表产品升级,单车价值由5年前的1000元提升至现阶段的4000元,随着在原基础上继续增加HUD、流媒体后视 镜等产品,单车价值或将提升到未来的8000元。根据我们测算,2020年国内智能座舱市场超560 亿元,2025年达1030亿元,CAGR达15.2%。图图75:自动驾驶升级路径:自动驾驶升级路径1智能化赛道:智能化赛道:E/E架构三大升架构三大升级级电子电气架构升级包括硬件架构、电子电气架构升级包括硬件架构、软软件架件架构构、通、通信信架构架构三三大升大升级级。硬件架构升级:硬件架构升级:分布式向域控制/中央集中式发展。其主要好处在于:a、算力利用率更高
3、,减少 算力设计总需求。b、统一交互,实现整车功能协同。c、缩短线束,降低故障率,减轻质量。软软件件架构升级:架构升级:软件架构分层解耦,促使软件通用性,便于管理供应商。其主要好处在于:a、软 硬件解耦分层,利于实现软件/固件OTA升级、软件架构的软实时、操作系统可移植。b、采集数 据信息多功能应用,有效减少硬件需求量,真正实现软件定义汽车。通信架构升级通信架构升级:LIN/CAN向以太网发展。其主要好处在于:a、LIN/CAN总线向以太网方向发 展,满足高速传输、低延迟等性能需求。b、以太网方案线束更短,同时也可减少安装、测试成 本。无线方面也包括4G向5G网络发展。图图76:汽车电子电气架
4、:汽车电子电气架构构升级升级2智能化赛道:智能化赛道:E/E架构特斯拉绝对领架构特斯拉绝对领先先E/E架构排名:特斯架构排名:特斯拉拉传统强外传统强外资资国国内内自自主主/造造车新车新势势力。力。自主和造车新势力:自主和造车新势力:主要为分布式E/E架构,软件OTA较弱或无在线升级能力;通信仍为传统Can 总线,而最新规划车型由分布式不断走向集成化。大众等强外资:大众等强外资:最新(或近期规划)主要为(跨)域集中E/E架构类型,通信架构方面采用核心高 速Can骨干总线且具有软件部分在线升级能力。特斯特斯拉拉:发展最为领先,Model 3采用中央集中式(CCM+区控制器),自研的操作系统,可实现
5、整车OTA,具有部分以太网。图图77:汽车电子电气架:汽车电子电气架构构升级升级3智能化赛道:汽车架构核心增智能化赛道:汽车架构核心增量量系统软件系统软件智能汽车核心架构从下往上包括车智能汽车核心架构从下往上包括车辆辆平平台台+外外围硬件围硬件+计算计算平平台台(或称域控制器)+功能功能软软件。件。计算 平台包括芯片+广义操作系统(系统内核+中间件)+ADAS软件。广义操作系统与芯片具有较高的 协同开发要求,又由于AI芯片的稀缺性,全球或只有几款计算平台(Tesla+Nvidia+华为等)。车企 则需要聚焦于ADAS的软件研发投入,打造更好的用户体验,以应对汽车智能化变革。图图78:智能汽车架
6、构:智能汽车架构应用算法软件应用算法软件芯片平台芯片平台外围硬件外围硬件 车辆平台车辆平台计计 算算 平平 台台4智能化赛道:智能化赛道:AI芯片三强格局芯片三强格局AI芯片:特斯拉独立一级,英伟达芯片:特斯拉独立一级,英伟达、Mobileye、华华为为呈呈现现三三强强格格局。局。特斯拉FSD芯片自研自用,引领产业发展,属于独立一级。第第一一阵列阵列:全球GPU领域AI龙头英伟达和背靠英特尔的汽车AI芯 片龙头Mobileye属于第一阵列,由于Mobileye的黑盒子模式导致Mobileye市场份额会下降,英 伟达市场份额会上升;华为技术强劲自建生态体系属于1.5阵列,有望快速突围进入第一阵列
7、。第第 二阵列:二阵列:国内智能驾驶AI芯片新锐地平线等处于第二阵列。第第三三阵列阵列:传统汽车电子厂商及其他 潜在进入者处于第三阵列。表表7:汽车主要:汽车主要AI芯片对比芯片对比表 1:汽车主要 AI 芯片对比对应绝大部分主机厂、全球六家 TierUNI-T 座舱域,Model SX3 应用/适配中/市场和小鹏等Tier 1 供应商ADAS 适配中降空间有限)生态丰富;GPU 高功耗(未来下L2 及以下市场;黑国内优选;华盒难定制开发为生态总结专用化算力高,能耗低生态有待提升/特斯拉英伟达Mobileye华为地平线芯片名称FSDOrin(2022 量Xavier产)EyeQ5Ascend
8、310征程 2 代J5(2023 量产)功能安全/ASIL-D/ASIL-DASIL-D/ASIL B(D)工艺14 nm12nm7nm7nm12nm28nm7nmAI 算力2*36TOPS30TOPS200TOPS2*12TOPS16TOPS4 TOPS96TOPS功耗36W30W75W2*5W8W2 W15W能效比2TOPS/W1TOPS/W约3TOPS/W2.4TOPS/W2TOPS/W2TOPS/W6.4TOPS/W5智能化赛道:操作系统与智能化赛道:操作系统与AI芯片协同导致平台稀缺芯片协同导致平台稀缺 广义操作系统开发与广义操作系统开发与AI芯片有较高的协芯片有较高的协同同开发开发
9、要要求,求,导导致操致操作作系统系统的的稀缺稀缺性性,形,形成成车企车企和和第三第三方方 两大阵营。车企阵营:两大阵营。车企阵营:特斯拉:携带硅谷基因,基特斯拉:携带硅谷基因,基于于Linux自自研研,树树立立行行业业标杆标杆。特斯拉自研AI芯片,操作系统则基于底层Linux自研,支持PyTorch(AI编程框架),自动驾驶核心算法自研,自建数据中心(利用 收集的数据训练优化算法)。核心技术均自研,形成类似苹果研发体系的闭环模式。大众:基于大众:基于linux、QNX、Vxworks自自研研VW.OS平台平台,加快加快数数字化字化转转型。型。大众更加注重功能安 全、框架标准化,采用Linux、
10、QNX、VxWorks等多个域OS打造一体式平台,简化智能座舱、自动驾驶、车身控制等之间的交互,利用Tier的已有技术优势实现快速转型,但汽车产业标准仍 未统一,现阶段系统仍较复杂,导致大众仍高度依赖供应商。图图80:大众系统软件架构:大众系统软件架构图图79:特斯拉系统软件:特斯拉系统软件架架构构6第三方阵营:全球方面英伟达基于第三方阵营:全球方面英伟达基于黑黑莓莓QNX打造打造广广义操义操作作系统;系统;Mobileye则则将基于将基于Linux打造打造 广义操作系统。国内方面华为则将广义操作系统。国内方面华为则将基基于深于深层层次改次改造造Linux研研发鸿发鸿蒙蒙的技的技术术积累积累用
11、用于汽于汽车车操作操作系系统统领领 域;百度则基于美国黑莓域;百度则基于美国黑莓QNX搭建搭建基基础软础软件件平台。平台。华为:华为:发布三大操作系统,座舱HOS、车控VOS、智能驾驶AOS。CDC智能座智能座舱舱平台平台:使用使用鸿鸿蒙蒙OS技技术术,实现汽车和手机在软硬件、应用生态等实现产业链共享;2)基于麒麟芯片构建IVI模组,产业协同降低硬件成本。MDC智智能能驾驶驾驶平平台:台:1)发挥华为云(八爪鱼云服务)+AI优势,打造车云协同的平台;2)建立标准和协议,开放传感器生态;3)支持合作伙伴开发算法,打造 差异化方案算法;4)建立对接规范,与主流厂商构建执行器生态。VDC智能智能电电
12、动平动平台台,使用,使用VOS:打造mPower多形态电驱、高效车载充电产品。百度:百度:Apollo基于QNX搭建操作系统,已形成自动驾驶、车路协同、智能车联等三大开放平台。图图81:华为智能驾驶:华为智能驾驶MDC架架构平台构平台图图82:百度:百度Apollo架架构构图图7智能化赛道:车企核心布局应用软件算智能化赛道:车企核心布局应用软件算法法硬件集成、软件集成,硬件集成、软件集成,整整车调试车调试基于基于Mobileye芯芯片片的的感感知知结结果果,做做决决策策规规划划算算法法Level 2 蔚蔚 来来基于英伟达芯片,感知基于英伟达芯片,感知视视觉觉决策决策规规划算法划算法操作系操作系
13、统统+AI芯片芯片+应用应用软软件算法件算法Level 3 小小 鹏鹏Level 4 特斯拉特斯拉Level 1 传统车企传统车企软件算法实现汽车功能差异化,可软件算法实现汽车功能差异化,可简简化为化为感感知、知、决决策、策、控控制三制三大大类算类算法法,参,参与与玩家玩家不不尽相尽相同同。感知感知+融合算法系融合算法系统统:如图像分割、目标检测,运算量大,需要AI芯片支持,现阶段该市场已经较 为成熟,一般供应商包括传感器供应商/科技互联网/造车创企。决策规划算法系统决策规划算法系统:主要涉及全局路径规划、行为预测、运动规划三大类算法系统,运算量居中,涉及整车系统方案,此类玩家一般包括车企/科
14、技互联网/L4驾驶创企。控制算法系统:控制算法系统:主要涉及执行端,程序量少、运算量较小,一般MCU芯片即可支持运算,此类玩 家一般包括传统底盘电子和车企。车企在智能化布局可分成车企在智能化布局可分成4种种level。传统车企在研发投入有限的条件下,感知算法现阶段已有成 熟的传感器供应商提供,应该重点布局决策规划算法,随着L3/L4级自动驾驶功能的来临,将成为车 企之间智能化PK的分水岭。技术储备越丰厚的车企越会采用英伟达方案,自研感知、决策算法。图图83:车企在智能化布:车企在智能化布局局的四的四种种层次层次8智能化赛道:谁是汽车界苹果和安卓智能化赛道:谁是汽车界苹果和安卓?手机界现存两种模
15、式:手机界现存两种模式:塞班未能跟随智能手机时代变革,仅5年时间,市占率从2007年的近60%2012年的不足2%,迅速陨落。苹果IOS采用闭环开发模式(芯片-操作系统-手机),随着2007年第一代iphone发布后,市占率快速提升并达到稳定。Android凭借开源第三方模式,于2008年发布Android 1.0后市占率迅速提升并反超IOS。汽车虽与手机不可完全类比,仍或汽车虽与手机不可完全类比,仍或将将出现出现两两种模种模式式。特斯拉如手机界的苹果,市占率迅速提升后 保持在一定的市占率,而英伟达、华为等提供芯片+操作系统平台的公司如手机界的安卓,为大部 分的车企提供第三方的基础软硬件平台。
16、图图84:汽车基础平台有:汽车基础平台有望望复现复现手手机操机操作作系统系统发发展历史展历史Windows MobilePalmOS BlackBerry OSIOSSymbian Android智能手机时代智能手机时代90%80%功能手机时代功能手机时代70%60%50%40%30%20%10%0%9智能化赛道:核心投资逻智能化赛道:核心投资逻辑辑智能化变革下,投资产生了两大核智能化变革下,投资产生了两大核心心主线:主线:1)车企车企智能化转型,使盈利模式由卖车转向卖车+卖自动驾驶功能软件,汽车股也有周期股转变为 半成长股。车企的智能化变化排位来看:造车新势力自主合资,本轮汽车格局或将演变为
17、造车新 势力+自主车企的全面崛起。2)零部件零部件由以前只需拥抱下游车企向拥抱上游车企+上游计算平台方向发展。核核心心关关注注特特斯斯拉拉产产业业 链链+英伟达英伟达+华为三大产业链,华为三大产业链,特斯拉类似苹果模式,核心环节均采用自研;华为和英伟达则可类比 为“安卓”模式,为车企提供基础芯片+操作系统平台。零零部件部件企企业一业一方方面背面背靠靠原有原有的的下游下游车车企客企客 户,另一方面通过与基础平台企业户,另一方面通过与基础平台企业合合作,作,并并伴随伴随基基础平础平台台的快的快速速渗透渗透,而实而实现现自身自身的的全面全面崛崛起。起。图图85:智能车架构主要:智能车架构主要环环节节
18、芯片操作系统中间 件层应用 层的 算法ADAS智能座舱车联网数数据据寡头垄断寡头垄断寡头垄断寡头垄断格局分散格局分散格局分散格局分散英伟达 Mobileye 华为地平线 寒武纪 高通海外海外:QNX/Linux/英伟达国内:国内:华为/百度 车车企:企:特斯拉/大众德赛西威德赛西威/华阳华阳 集集团团/中科创达/均胜电子等感知:感知:纵目科技/Mineye 决决策:策:车企执行:执行:伯特利伯特利/科博达科博达/耐世 特/拓普集团拓普集团 Robotaxi:Auto X/小马智 行/图森未来/文远知行一级:一级:激光雷达:激光雷达:禾赛科技/速腾聚创;毫米波雷达毫米波雷达:森思泰克/易来达/行
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