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华为进军汽车产业,哪个半导体器件受益?

国盛郑震湘团队 ·2019-04-15 08:37·半导体行业观察
阅读:1131

华为布局智能网联汽车。 互联网正在以前所未有的深度和速度,影响着人们的思维方式,互动形式。 汽车行业作为日常中不可或缺的重要领域,也随着互联网时代的更迭,在产品形态、技术路径和发展方向中产生着重大的变革。

随着自动驾驶和车联网技术的不断精进,智能汽车的前景越来越明朗,众多行业头部企业纷纷跨界布局汽车领域,想在汽车市场分一杯羹, 华为作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商,在智能网联汽车所需求的技术和互联网络中有先天的优势,因此也在逐步入局汽车领域。

1.1这次华为怎么了

华为和东风汽车打造的智能化汽车Sharing-VAN将于4月下旬在上海车展中亮相。华为在智能网联车的布局初见成果。

Sharing-VAN集LTE-V/5G、无人驾驶、新能源电动汽车、分时租赁、公共出行服务等最新技术成果于一身,是 华为在智能网联车领域迈出的重要一步 。

华为主要提供的是 车载通信 、 5G 和 云端数据中心 等技术服务,来帮助实现信息查询、交通调度、车辆管理和设备管理等功能。

早在2014年十月,东风和华为汽车就签署战略合作,计划按照车机、车联网、智能汽车三步走走打造情感化自动驾驶的智慧汽车。 此次首款集成LTE-V/5G的无人驾驶汽车Sharing-VAN便是战略中的重要产品。 华为和东风的合作契机便是源自华为对未来智能网联汽车的看好以及对自身技术匹配度的信心。

1.2 华为在汽车领域的布局

芯-端-管-云全方位布局智能网联汽车。 华为在汽车业务的布局可以追溯至2013年“车联网业务部”的设立,随后依托LTE-V和5G技术,在专注车联网和智能驾驶业务的基础上衍生至整个车联网生态产业链。

华为拥有全球首个支持V2X的多模芯片巴龙5000,也拥有着最为先进的5G技术,还是C-V2X的标准发起人之一,云上则拥有OceanConnect物联网平台+华为公有云的组合,因而华为成为全球目前唯一一家提供从芯-端-管-云全方位解决方案的C-V2X车联网厂商。

二、从华为入局看智能网联汽车广阔前景

智能网联汽车前景广阔,从华为的低调入局也可见一斑。智能网联汽车是车联网和智能汽车的有机结合。 通过搭载车载传感器、控制器等装置,融合现代通信网络技术,实现车与车、车与人、车与路以及车与后台的信息交换共享,实现安全、舒适、节能、高效行驶。 据 BIIntelligence 预测,至 2020 年,全球联网汽车的销售量将从 2016 年的 2100 万辆增至 9400 万辆,市场占比将达 82% ,智能网联汽车的市场规模可达到 1000 亿元。

下游场景不断拓宽和政策的助力推动着这一目标规模的实现。

未来我们将步入全新的智能时代,万物感知、万物互联将是未来社会的基本特征。 根据华为GIV(Global Industry Vision)预计,随着下游需求场景的不断更新,到2025年,全球联接数量将达1000亿,汽车行业也将受益于这轮变革浪潮,向智能网联汽车转变。

工信部于2018年12月出台《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,明确表达了要增强对智能网联汽车的政策支持力度,计划中指导, 以2020年为分割点,车联网产业发展从示范应用阶段向规模应用阶段跨越。 高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用, “人-车-路-云”实现高度协同 ,人民群众日益增长的美好生活需求得到更好满足。

智能网联汽车的增长受益于车联网和智能驾驶两端的发展,其市场将随着车联网和智能驾驶市场的拓展而扩大。

2.1车联网

车联网是智能网联汽车的重要依托。 根据华为C-V2X白皮书的定义,车联网是借助新一代信息和通信技术,实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接,提升汽车智能化水平和自动驾驶能力,构建汽车和交通服务新业态,从而提高交通效率,改善汽车驾乘感受,为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。

2.1.1车联网发展沿革

第一阶段是在1996年-2015年,属于车载信息服务阶段。 1997年车联网的雏形Telematics(车载信息服务系统)在美国诞生,通用正于1995年推出了onstar作为自身汽车的专属配置。 用以提供车载信息服务。 2010年在无锡召开的中国国际物联网大会中,车联网的概念在此被提出。

第二阶段是从2015年至2025年,从物联网逐步向车联网拓展,是逐步实现智能网联汽车的阶段。 目前车联网只实现了车和云端的互联互通,但整体汽车的联网率很低,但根据Gartner的预测2020年底全球联网车讲超过2.5亿量。

第三阶段是在2025年之后,属于智慧出行阶段,目标是实现车联一切。 随着车联网渗透率提高,车与车、车与人、车与路,车与X也将最终实现联结,最终实现车、人、路的完全协同,届时、驾驶人将实现完全的解放,自动驾驶的安全性将有充分的保障。

2.1.2端、网、云三方驱动铸就车联网广阔市场

车联网市场的扩大可以从端、网、云三个方向发力。

端指的是汽车的智能传感部件,用以采集车辆运行信息,行车状态和周围环境。 目前从基础传感器不断拓展,融合人工智能、语音识别、车载系统等领域,向智能化汽车发展。 随着人们对于汽车安全、舒适、通信和娱乐的需求日益增长,各种传感器和车载终端在数量和质量上也随之增长,每辆汽车涉及的传感器和车载终端数量已多达 200 多只,而这个数字还在以 7.3%的年平均增长率增长,传感部件衍生的市场巨大。

管是指车联网的核心基础设施-网络。 为了实现车辆的对外通信,目前V2X(Vehicle to Everything)的两大技术阵营是DSRC和LTE-V。 车辆未来要实现自动驾驶,对网络的要求会变得更高,智能汽车一秒钟产生的数据可以到达1GB,这便需要与之匹配的网络将数据同步到云端,5G的峰值理论传输速度可达每秒10GB,比4G网络的传输速度快百倍,因此只有5G能满足自动驾驶对网络的需求。 5G时期的LTE-V会演进为NR-V2X,根据ABI Research预测,到2025年5G连接的汽车将达到5,030万辆。 而汽车的典型更换周期是7到10年,因此联网汽车将在2025~2030年之间大幅增长。

云指汇集车联网的海量数据并实现数据的计算、存储、处理和共享。 车联网生态链囊括了内容、软件、设备提供商、电信运营商、汽车厂商以及用户。 云端将汇集海量数据,需要虚拟化、海量存储等云计算功能,以此吸引更多的跨界服务商加入,扩大车联网版图。

端、网、云三方增长铸就车联网广阔市场。 根据外媒统计,2017年全球车联网市场的市值约为660.75亿美元,预计到2024年其市值将增至2081.07亿美元,2018-2024年的年复合增长率约为18.00%。 国内车联网市场也发展迅猛,车联网相关项目已被列入国家重点项目,先期投入超过百亿规模,根据前瞻研究院数据统计,车联网市场的空间可以在5-10年内达到千万亿规模。 按照2020年中国汽车保有量约为2.5-3亿辆预计,假设联网车的渗透率为15%,则具备联网能力的车辆将达到4000万辆左右。 以每辆车1000元的硬件产品价格来估算,单是硬件市场就有400亿元规模。

2.2自动驾驶

自动驾驶是智能汽车的最高阶段,自动驾驶技术的不断发展带动智能网联汽车的增长。 自动驾驶汽车是依靠人工智能、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。 自动驾驶是智能网联车的一个重要发展方向,是智能汽车的最高阶段。 要实现自动驾驶,必须在智能网联的体系下进行。

按照SAE的标准,自动驾驶根据智能化、自动化程度分为6个等级 : 无自动化(L0)、驾驶支援(L1)、部分自动化(L2)、有条件自动化(L3)、高度自动化(L4)和完全自动化(L5)。 目前大部分企业处在L2/L3的初期阶段,预期在2020/2021年,头部厂商将率先迈入L4/L5的较高级阶段。

2.2.1 ADAS快速渗透推动自动驾驶高歌前行

ADAS是实现自动驾驶的前提。 在自动驾驶完全实现之前,很多无人驾驶的技术作为辅助驾驶技术得到了商业的应用,ADAS便是其中的一部分,ADAS(高级驾驶辅助系统)是一个主动安全功能集成控制系统,通过雷达等传感器采集汽车周边环境数据,进行物体的识别,跟踪,控制系统结合地图数据进行决策使驾驶者能察觉可能发生的危险,必要时可以直接控制车辆,在自动驾驶的各阶段中,L0-L5属于ADAS的普及推广阶段,L3-L5的实现需要结合车联网技术。 目前已经实现L1,L2的商业化,KPMG预测L3、L4/L5将分别在2019、2025年实现商业化。

ADAS市场增速可观。 根据高盛研究统计,全球ADAS渗透率普遍不高,2015年欧美日渗透率仅有8%-12%,国内则更低,但通过终端场景需求的不断细化,车企以及跨界布局的互联网等企业的积极研发,ADAS市场将在近年迎来快速增长。 高盛预测 ADAS 全球市场规模 2015-2025 年复合增长率达到 42% ,根据 IHS 测算,国内 2020 年 ADAS 市场将超过 700 亿美元, CAGR 也将超过全球增速。 市场及全球份额占比将快速扩大 。

ADAS渗透率上升,自动驾驶的市场也随之扩展。 ADAS作为自动驾驶的技术试金石,代表着自动驾驶的早期阶段,其渗透率的上升既表现着自动驾驶市场的提高,也暗示着自动驾驶阶段的更新,结合未来场景对自动化、安全性、环保性的需求,自动驾驶汽车市场将不断增长。 根据Allied Market Research研究统计测算,2019年全球自动驾驶汽车市场价值将达到542.3亿美元,2026年将增至5566.7亿美元,复合增长率高达39.47%。

三、汽车智能网联化迎来电子器件新机遇

汽车智能化、网联化时代,汽车电子器件迎来增长新机遇, 车用半导体市场规模有望长期稳定增长,根据发改委最新《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿),到 2020年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、路网设施、法规标准、产品监管和信息安全体系框架基本形成, 智能汽车新车占比达到 50%,中高级别智能汽车实现市场化应用。 而根据IHS预测,2020年中国乘用车将达到2770万辆,因此中国智能汽车将超过1300万,汽车电子零部件将随着智能驾驶的迅速增长持续受益 。

智能驾驶时代,“车载电脑”、“车载服务器”大势所趋。建立“感应-融合-决策-执行”大闭环,带动车用电子器件新增长。 智能驾驶,在监测到障碍物时,如果无法及时进行智能化决策,控制方向避开障碍物,而是先传入云端再下发指令到车载终端的话,因信号传输等原因稍有延迟就会导致事故的发生。 因此需要本地具备高性能运算能力的辅助驾驶/自动驾驶控制系统来对传感器接收数据进行融合、处理,“车载电脑”、“车载服务器”将是大势所趋,形成“感应-融合-决策-执行”大闭环。 基于上述框架,我们进一步对车用传感器、微控制器、存储器以及PCB进行分析。

3.1传感器

自动驾驶渗透率逐渐提高,汽车市场规模基数巨大,传感器市场不断扩大。 车用传感器相当于自动驾驶汽车的眼睛,自动驾驶汽车能够识别人、车、障碍物以及基础交通设施。 自动驾驶渗透率逐渐提高,汽车市场规模基数巨大,传感器市场不断扩大,车用传感器主要分为镜头、普通雷达、以及激光雷达(LIDAR)三类。

激光雷达: 能够用激光脉冲对周围环境进行距离检测,并结合软件绘制 3D 图,从而为自动驾驶汽车提供足够多的环境信息。 激光雷达的测距精度非常高,基本上可以达到正负一两厘米,甚至到了毫米级,分辨率也非常高,但成本较高,自动驾驶汽车是激光雷达市场增长的重要驱动因素。 根据YOLE development测算,全球激光雷达市场的年收入将从2017年的7.26亿美元增至2023年的50亿美元,CAGR为43%,根据前瞻产业研究院统计,2017年中国激光雷达市场规模达3.25亿元,2022年将达到4.64亿元。

车载摄像头: 由于激光雷达的成本较高,传统雷达和车载摄像头是其主要替代品。 其中 车载摄像头是实现众多预警、识别类ADAS功能的基础,视觉影像的处理对于驾驶者更为直观,因而车载摄像头不可或缺,随着智能。 据日本东京商工调查公司研究报告,2016年全球车载镜头市场需求约2,300万台,至2020年预计达到8,000万台。 根据美国汽车专业调查公司IHS Automotive发布的报告显示,中国车载摄像头2015至2020年的年复合增速将超30%。 随着2020年后全自动驾驶时代的来临,车载摄像头市场将呈现几何级增长。

单车传感器拆分: 我们从单车上看传感器,以特斯拉model 3为例,其使用了一颗雷达与8颗摄像头,仅能实现2级自动/辅助驾驶水平,保守估计单车至少需要安装30颗以上图像传感器才有可能实现L5自动驾驶。 除图像传感器以外,动力总成系统内也将使用大量压力、温度等传感器,预计2021年,动力总成系统内传感器出货量将达18亿颗,以单颗1美元计算,对应市场空间保守估计将接近18亿美金量级。

3.2微控制器

车用MCU前景广阔 。 随着汽车市场转向智能化、网联化,对MCU的性能、安全性、可扩展性、可更新和升级、连接、低功耗都提出了更新的要求,我们从单车拆分统计,综合考虑安全应用、车身控制、动力系统、电池组方面的需求,估算整车微控制器用量约为36~54颗,考虑到车规级芯片单价一般较高,以单颗芯片3至10美金计算,整车MCU价值量约为100至500美元。 我们按照2020年中国乘用车2770万辆计,智能驾驶渗透率以50%测算,仅中国智能驾驶车用微控制器市场就将达到13.8亿至69.25亿美元。

3.3存储器

车载存储市场大有可为。 从目前车载存储主流方案来看,整体呈现存储使用颗数、单颗容量、单颗价值量三项齐升的趋势。 麦肯锡相关报告对车载存储整体产值进行预测,预计到2020年车载存储整体产值将达到28.32亿美元,其中DRAM和NAND占比分别为51%、36%。

我们对中国智能驾驶渗透与DRAM空间进行测算,以2020年中国乘用车销量2770万辆、智能汽车渗透率50%、单车DRAM容量38GB来测算,仅中国车载DRAM空间就有望达到5.27亿GB。

3.4 PCB

车用PCB用量上涨。 印制电路板(Printed Circuit Board,简称“PCB”),是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板,其主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接,起中继传输作用。 PCB是芯片封装环节的重要载体,在智能网联时代,其用量会随着车用芯片数量的提升而增长。

车用PCB市场规模由2009年的28亿美元增至2015年的49亿美元,年复合增长率为9.78%,预计2018年市场规模接近60亿美元。根据公开资料显示,在车用PCB中16层以下的占比约为73%;HDI、FPC、IC载板占比分别为9.56%、14.57%、2.38%,合计占比约27%,因此多层板仍是汽车电子的主要需求。 众多PCB厂商也布局汽车领域,如沪电股份、东山精密就已经切入特斯拉供应链,迈入智能网联汽车市场。

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