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汽車行業專題報告:100位產業人士帶您把握智能汽車供應交響主旋律

(報告出品方/作者:天風證券,楊誠笑、於特、黃海利)


1. 智能駕駛

1.1. 計算晶元(主要指 SOC)

算力需求持續增加,SoC 晶元市場快速增長。 汽車計算晶元 SoC 一般應用於高級駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛兩大領域,是域控制器 上游的關鍵環節。近年來高速領航輔助、城市領航輔助、記憶泊車等功能逐漸落地。自動 駕駛功能複雜度的不斷提高,促使晶元算力和效率需求提升。在 ADAS 升級需求和硬體 預埋驅動下,自動駕駛 SoC 計算晶元市場快速增長。

英偉達龍頭地位凸顯,地平線、華為備受關注,主機廠自研推動國產化進程。 自動駕駛 SoC 晶元供應商主要包括海外晶元廠、國內晶元廠和車企自研三大類。 海外廠商英偉達龍頭地位凸顯,晶元算力、製程持續領先行業,是受訪者最關注的計算芯 片供應商。其次是高通,高通作為消費級晶元廠商具備成本優勢和技術優勢,在中高端領域仍具備較強的競爭力。地平線征程 2 、征程 3 已在長安、長城、東風嵐圖、 廣汽、江淮、理想、奇瑞、上汽等多家自主品牌車企的多款車型上實現前裝量產(含近期 即將量產)。隨著征程 5 系列的推出,地平線已成為唯一覆蓋 L2 到 L4 的全場景整車智 能晶元方案提供商。未來還推出征程 6,採用車規級 7nm 工藝,算力超過 400TOPS。華為 基於昇騰 610 晶元的 MDC 智能駕駛平台已在多款新車上應用,支持 L4 級自動駕駛,截 至 2022 年已搭載車型包括哪吒 S、極狐阿爾法 S-華為 HI 版、長城沙龍機甲龍、AION LX Plus 等。自動駕駛的發展以及主機廠對自動駕駛主導權的把握,使得晶元廠商可以跳過傳 統 Tier 1 廠商直接對接主機廠。調研顯示,75%的產業人士認為未來 1-3 年計算晶元以整 車廠和供應商合作研發為主,30%為採購國產供應商,其次為主機廠自研或收購/投資第三 方公司。 根據調研,目前我國汽車計算晶元 SoC 已部分實現國產化,但高端部分仍有待突破,我們 認為根本原因是缺少高端晶元的製造能力。地平線、華為等國產廠商產品和平台的成熟完 善以及主機廠自研趨勢,有望推動自動駕駛晶元國產化進程。


1.2. 域控制器

主流車企加速布局域控制器,有望迎來規模化上車。 汽車 E/E 架構已從傳統分散式架構向域集中架構演進、未來將升級至中央集中式架構。目 前,部分車企正由分散式向域集中式過渡,在集中式架構均有研發布局,例如大眾 MEB 平 台、蔚來下一代電子電氣架構、小鵬汽車、理想汽車等。據佐思汽研測算,預計到 2025 年,中國乘用車 ADAS/AD 域控制器年出貨量將達到 356.5 萬套,乘用車前裝自動駕駛域 控制器滲透率將達 14.7%。

中期以主機廠和供應商合作研發為主,長期看整車廠有自研趨勢。 採購模式上,從主機廠參與程度由深到淺可分為主機廠自研、主機廠和 Tier 1 供應商合作 研發、全站外包採購供,其中自研也可通過收購/投資實現。據調研,自動駕駛域控制器主 要以主機廠和供應商合作研發的模式為主,主機廠有較大自研傾向,但受限於技術水平和 研發成本。

國產 Tier 1 供應商和具備軟體開發優勢的技術廠商發展空間大。 主機廠與供應商合作研發的趨勢下,量產穩定、技術可靠、產品成熟的國產 Tier 1 供應商 和具備軟體開發優勢的技術廠商存在較大機遇。調研數據顯示,國產 Tier 1 德賽西威、經 緯恆潤備受關注,軟體切入的技術廠商毫末智行、宏景智駕也有較大的發展潛力。 德賽西威在自動駕駛領域深度綁定英偉達,是英偉達國內首家支持的供應商,雙方與小鵬 汽車、理想汽車相繼達成戰略合作,開發並量產 IPU03、 IPU04 域控制器。 經緯恆潤與英飛凌、黑芝麻、芯馳科技等多個晶元廠商形成合作,定位實際可量產產品, 為客戶提供國際化、國產化多種配置組合。 毫末智行背靠年銷量百萬台以上的乘用車主機廠長城汽車,聯合高通推出可量產的自動駕 駛計算平台小魔盒 3.0,毫末智行預計未來三年將搭載超 100 萬輛乘用車。 宏景智駕先後與英特爾、賽靈思、地平線等晶元供應商達成戰略合作關係,可以快速基於 域控的基礎軟體架構,打造滿足不同自動駕駛級別的全域智能駕駛方案。


1.3. 演算法

AD/ADAS 演算法覆蓋自動駕駛感知、決策規劃、控制執行各個部分,演算法的開發和迭代能力 成為智能汽車競爭力的關鍵決勝因素,各大主機廠正在加快組建軟體與演算法研發團隊。傳 統主機廠在演算法端先天能力的欠缺,使演算法在未來仍將以第三方演算法公司為主。晶元背景的廠商預計通過收購、投資等途徑與自動駕駛演算法軟體公司融 合,拓展渠道資源,在市場中搶佔份額。

1.4. 雷達

隨新能源汽車滲透率與駕駛自動化水平的不斷提升,環境感知感測器單車搭載數量有望持 續增加,激光雷達、毫米波雷達或為雷達市場增長的主要驅動力,超聲波雷達需求趨於飽 和。目前蔚來、小鵬、理想、長安、廣汽埃安、北汽極狐等車企陸續在 2021 年、2022 年 逐步發布和上市搭載激光雷達的車型,我們認為 2023 年車載激光雷達有望迎來放量。

1.4.1. 激光雷達

高階智能駕駛下,激光雷達有望迎來規模量產。激光雷達具備主動探測、高解析度和強抗 干擾的特性,隨著智能駕駛向 L3 階段進階,激光雷達行業也隨之進入高速發展期。根據Mordor Intelligent 數據,2020-2025 年,ADAS 和 AD 採用率的提高將導致汽車感測器的 總體預期增長率達到 8%。2025 年,ADAS 市場空間預計將達到 670 億美元以上,每年增長 超過 10%。但價格昂貴影響其使用規模,調研數據顯示,採購單價區間主要集中於 5000-26250 元人民幣區間,降本或成為激光雷達大規模量產上車的關鍵。 在採購模式上,整車廠和供應商合作研發趨勢明顯。激光雷達技術不確定性高、產品測試 周期長,為保障激光雷達穩定供應,主機廠多採取與 Tier 1 供應商高度綁定,合作研發或 進行投資收購,加快上車速度形成競爭優勢。

激光雷達技術路徑正從機械式到半固態最後到純固態的方向不斷迭代。混合固態激光雷達 已滿足車規認證的要求,是當前的主流方案。基於 ToF 測距法的固態是激光雷達或將成為 未來主流。激光雷達主要有兩種測距方法,一種是飛行時間法(TOF)基於時間的測量方 法,通過計算髮射激光脈衝和接收激光脈衝所需的時間得到目標距離;另一種連續波調頻 相干檢測法(FMCW),將發射的激光進行調製後測量往返光波的頻率差與相位差測得目標 距離。 ToF 工藝成熟、成本合理,是目前市場車載激光雷達的主流方案; FMCW 則具有 探測靈敏度和準確性的優勢。未來隨著 FMCW 激光雷達整機和上游產業鏈的成熟,ToF 和 FMCW 激光雷達將在市場上並存。


激光雷達上游產業鏈環節中,看好發射端激光器國產化機會。激光雷達上游環節較多,按 光電器件可分為掃描部件、收發部件、光學部件和信息處理部件。激光器是激光雷達重要 收發部件,本次調研 79%的產業人士看好未來 1-3 年激光器部分的國產化機會。信息處理 部分的主控晶元和模擬晶元國產化機會相對較小。 中游整機廠國內廠商快速崛起。據 Yole 統計,2021 年全球激光雷達製造商中 5 家中國自主品牌份額前十,分別是速騰聚創、大疆、華為、禾 賽科技、圖達通。國外激光雷達產業起步較早,包括法雷奧、Luminar、Innoviz 等。國內 激光雷達廠商後來跟上,有望實現彎道超車。機械式激光雷達廠商禾賽科技、 速騰聚創, 以及科技型企業華為等備受關注。截止 2021 年 9 月,全球汽車與工業領域激光雷達市佔 率前三為法雷奧( 28%)、速騰聚創(10%)、 Luminar(7%),速騰聚創市場份額位居全球 第二。此外,國產化廠商華為、禾賽科技市佔率為 3%。

1.4.2. 毫米波雷達

毫米波雷達存在一定的技術壁壘,看好上游 MMIC 國產化機會。毫米波雷達的產業鏈上游 包括 MMIC 單片微波集成電路、基帶數字信號處理晶元、天線高頻 PCB 板,國內廠商處 於追趕的狀態,看好 MMIC 的國產化機會。

未來 1-3 年毫米波雷達以整車廠供應商合作研發為主,其次是採購國產供應商,本調研數 據顯示毫米波雷達採購單價多為 400-933 元人民幣。供應商方面,博世是最受關注的國外毫米波雷達供應商。經緯恆潤自主研發的毫米波雷達產品,搭載江鈴福特領睿車型,成功 實現量產,進入乘用車大批量配套階段。德賽西威立足汽車座艙、並行發力智能駕駛,同 時積極布局毫米波雷達業務,目前已實現 77GHz 毫米波雷達量產。

1.4.3. 超聲波雷達

我國車載超聲波雷達發展較為成熟,已基本實現國產化,未來整車廠將採取合作研發或直 接採購國產供應商的模式。相較於毫米波雷達和激光雷達,車載超聲波雷達具備技術應用 成熟、普及度高、技術難度低、成本低的優勢;但從智能化發展角度來看,超聲波雷達存 在測試角度小、測距短、高速行駛下測距誤差大等局限性,因此可能存在被諸如毫米波雷 達、激光雷達等高精度裝置替代的風險。

1.5. 軟體

軟體定義汽車時代,底層軟體價值凸顯。本調研顯示,不同軟體部分的研發採購模式有一 定的差異:1)操作系統主要以採購外資供應商和合作研發為主,國產廠商還需追趕。2) 中間件整車廠和供應商合作研發成為最主要選擇,國產機會較大。3)功能軟體和應用軟 件相較於前兩個部分,整車廠更傾向自研,以形成差異化的核心競爭力。 安全軟體、操作系統、中間件/基礎軟體價值量提升均有超過半數受訪者表示認可。

部分式軟體服務商偏好明顯,License NRE 打包式收費模式付費意願更高。按收費模式劃分,軟體供應商可分為 全棧式服務型和部分式服務商。全棧式供應商通常採取一次性收取開發費(NRE)形式。 部分式服務商採取授權式收費模式;授權式收費模式包括 License Royalty」IP 授權方式 或「License NRE「打包式收費。 本次調研顯示,產業人士對部分式軟體服務供應商偏好較高,對應授權式「License NRE 「收費模式接受度相對廣泛。分散式服務對供應商技術水平要求較高,在此基礎上的授權 式收費能夠為軟體供應商帶來更穩定的營收和更強的客戶粘性。由此看出產業人士對軟體 供應商的技術要求已經提升,且具備為 IP 授權付費的意願。


1.6. 攝像頭

車載攝像頭國產替代加速,全球領導者角色誕生。 攝像頭在自動駕駛方案中仍有著不可替代的作用,隨著智能化程度的提升,攝像頭的單車 搭載數量逐漸增加。國內自主品牌攝像頭數量都在 10 顆以上,高合 HiPhi Z、阿維塔 11、 極狐阿爾法 S 均達到了 13 顆。本調研顯示預計未來 1-3 年前視、環視、側視裝機量有望 繼續增加。

視覺方案本土化加速國產供應商崛起,整車廠與供應商合作研發模式明顯(74%)。我國駕 駛場景具有特殊性,本土化視覺方案成為自然選擇趨勢。在這一趨勢下攝像頭集成、圖像 感測器有較大的國產替代機會。 國內企業在鏡頭、CIS 重要產業鏈環節已誕生全球領導者。未來 1-3 年整車廠攝像頭採購 模式預測顯示,外采模式下國產廠商相對偏好高(11%產業人士選擇國外廠商,32%選擇自 主品牌)。國內供應商中,舜宇光學產業人士最為關注。2022 年 2 月舜宇光學在全球車載攝像頭鏡頭領域市佔率達到 57%,佔據全球第一的市場份額。

1.7. 線控制動

線控制動是應對汽車電動化 智能化趨勢的最優制動系統解決方案。線控制動系統控制電 機使電子助力替代真空助力,可以高效率回收制動能量,提升汽車續航里程,同時能快速 精準執行智能駕駛相關指令,實現感知決策高度協同。 EHB 產品是未來 1-3 年線控制動技術的主流解決方案,One-Box 產品有望在 2025 年實現 放量。EMB 技術仍在不斷進步和完善中。EHB 技術路線中的 Two-Box 產品量產較早,成 熟度較高,因此 Two-Box 產品是當前線控制動的主流產品。根據調研數據,預計到 2025 年,One-Box 產品有望加速搶佔線控制動產品的市場份額,達到 48%,One-Box 和 Two-Box 有長期共存趨勢。

國產替代加速,高端部分有待突破,主機廠有自研布局。50%的受訪者認為目前我國線控 制動已部分實現國產化,但高端部分有待突破,如國產晶元尤其是在功能安全部分和國外 的差距還是比較大,國產晶元替代的時間周期比較長。在調研的 7 家整車廠中,86%有線 控制動自研布局,整車廠有望通過加大與本土線控制動廠商的合作,加速國產替代。伯特利是國內首家發布 One-Box 架構產品的 供應商,2022 年在 20 多款車型上實現量產,具有較大競爭優勢。


1.8. 線控轉向

隨著汽車智能化的發展,汽車底盤正由傳統底盤向線控底盤過渡。為線控轉向在線控底盤 中控制橫向運動,用電信號取代機械連接,提高了執行精度、響應速度和安全性。 外資線控轉向產品開發相對較早,技術積累具備一定的先發優勢,國內自主企業的線控轉 向產品目前處於開發階段,暫未開始批量配套,由於線控轉向產品的成熟度及安全性問題, 該產品在全球範圍內均沒有大規模應用過,國內自主企業有望利用後發優勢縮小與外資企業的差距。


2. 智能座艙

2.1. 域控制器

智能座艙域控制器成長性強,步入規模化量產階段,滲透率有望快速提升。域控制器功能 集成趨勢明顯,據調研,在集成儀錶中控、后座娛樂、HUD、語音等基本功能外,可能還 將集成環視和部分 ADAS 功能進一步提高智能化水平,有望實現駕艙融合。

主機廠和供應商合作研發將成主流模式。座艙域控領域競爭者主要包 括整車廠、域控制器總成廠商和軟體開發公司。其中,整車廠與軟體開發公司多專註於軟 件與演算法的開發,一般缺乏晶元適配與大規模量產能力,域控制器總成廠商憑藉與晶元廠 商的深度綁定和大規模落地量產能力成為不可或缺的關鍵參與方。本調研顯示,80%產業 人士認為未來座艙域控制器主要為整車廠和供應商合作研發。 國內 Tier1 中,德賽西威第二代座艙域控已實現規模量產,第三代產品獲長城、廣汽、奇 瑞等多家車企定點。2022 年 1 月,德賽西威攜手高通宣布將基於第 4 代驍龍?座艙平台, 共同打造德賽西威第四代智能座艙系統。


2.2. 座艙晶元

隨著座艙集成化趨勢,更高算力的 SoC 晶元需求快速增加。目前高端消費電子晶元的算 力能夠滿足座艙性能需求,隨著「一芯多屏」、AR-HUD、車輛控制等車內場景的不斷豐富, 智能座艙域控制器對算力有持續的需要,SoC 晶元或將成為未來智能座艙主控晶元主流。 受訪者認為未來 1-3 年座艙晶元仍以採購為主,高端部分採購外資,低端部分已實現國產 化替代,高通為本次調研受訪者最看好的供應商。 高通從消費電子領域切入汽車電子競爭,在高端座艙晶元中有明顯優勢。明星產品高通驍龍 8155 晶元已於長城 WEY 摩卡、 哪吒 U、 小鵬 P5、理想 L9、威馬 W6、吉利星越 L 等車型上搭載裝車。第四代座艙平台 8295,也將在集度汽車 2023 年量產車型上實現首 度搭載。同時博世、德賽西威、 東軟集團等多家 Tier1 座艙域控廠商與高通建立合作開發 座艙平台。 國內座艙晶元廠商中,華為和芯馳備受關注。華為座艙晶元麒麟 990A 已搭載於極狐 Alpha S-華為 HI 版、北汽魔方等車型上,結合座艙域控和鴻蒙系統逐漸形成華為生態。芯馳科技 的智能座艙晶元「艙之芯」X9 已經成功拿下了幾十個重磅定點車型,涵蓋本土汽車品牌、 合資品牌、造車新勢力及國際大廠。其中,奇瑞、長安等車企搭載 X9 系列處理器的車型 已經先後量產上市。

2.3. 智能中控

中控大屏成主流趨勢,滲透率持續提升,安全性及信息呈現/交互成為關注重點。根據億 歐智庫數據,2021 年 10 月中國乘用車智能座艙中,中控彩屏的滲透率高達 97.9%,中 控彩屏已成為智能汽車標配。配置上產業人士看好大屏、多屏、一體屏發展趨勢。同時車 載屏幕數量和尺寸帶來的可靠性、安全性、信息呈現等問題或將成為關注重點。

合作研發主流,看好國內供應商德賽西威。當前智能中控大部分已實現國產化,超過半數 產業人士預計未來 1-3 年將以主機廠和供應商合作研發模式為主,其次是主機廠自研和采 購國產供應商,德賽西威備受產業人士關注。


2.4. 語音交互

智能語音為當前主要的交互方式,成為座艙標配功能。根據 2022 年 9 月消費者調研數據, 語音交互功能是座艙內體驗比例和滿意程度最高的交互方式。未來汽車智能交互方式中, 生物識別、手勢識別或將成為除語音外的最有潛力的交互方式。 車載語音交互主要由整車廠和供應商合作研發或自研 。車載 智能語音領域企業主要包括:1)選擇自研或半自研發展路線的主機廠 2)專註語音交互的 供應商以及互聯網科技企業。主機廠將語音交互功能作為其產品智能化與差異化的核心體 現,通常會選擇自研或與供應商合作的發展模式,其中專註於語音交互的智能 AI 科技企業 科大訊飛和具有生態優勢的互聯網科技企業百度備受看好。

2.5. 操作系統

「車企通過這幾年已經深刻地認識到了晶元短缺的制約,但是大多數企業還沒有認識到操 作系統的缺失將是致命的問題。」在 2022 全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上,全國 政協經濟委員會副主任、工信部原部長苗圩敲響了車用操作系統的警鐘。 汽車操作系統由國外廠商主導,自主率不足且存在卡脖子風險。國外廠商 Android(Google)、 QNX(Blackberry,黑莓)、Linux(開源)是底層汽車操作系統的核心供應商。目前車載操 作系統(含智能座艙系統)自主率不足 5%,40%的受訪者表示操作系統存在卡脖子的風險。 受訪者預計國產鴻蒙或將成為未來選擇的主流操作系統。

2.6. HUD

HUD 滲漏率逐漸提升,未來研發模式以整車廠和供應商合作研發為主。本調研近半數產 業人士認為 HUD 滲透率未來 1-3 年將達到 26%-50%,其中 AR-HUD 滲透率最高,其次是 W-HUD。 HUD 有較大國產化機會,上游各環節及整機均有望受益。HUD 是集成光、機、電、軟體 等技術的一體化產品,從成像單元、光學零部件、軟體和邏輯運算到 HUD 整機,均有較 大的國產化機會,產業鏈各個環節均有望受益。成像單元上,當前產品以 TFT、 DLP 為 主要技術路線,LBS 和 Micro-LED 蓄勢待發有望成為未來新時期主力技術路線。 國內供應商看好華陽集團、水晶光電。目前 HUD 市場仍被大陸集團、電裝、日本精機等 外資主導,但本土企業已經蓬勃發展呈現強勁勢頭,產業界看好華陽集團為代表的汽車電 子綜合供應商、以水晶光電為代表的光學龍頭企業。


2.7. 液晶儀錶

液晶儀錶國產化程度較高,主要採購模式為整車廠供應商合作研發和採購國產。液晶儀錶 相比傳統儀錶具備交互多樣性場景化優勢,當前在高端車型已基本普及,並進一步向中低 端車型滲透。

3. 智能電動

3.1. 動力電池

動力電池作為新能源汽車重要零部件,是所有產業人員不可忽視的重要環節。由於電池需 求的猛增帶來原材料價格的上漲,導致廠商盈利空間擠壓,電池廠商對材料、結構、應用 模式等方向的探索從未止步,以保證企業盈利健康發展。調研中 83%的受訪者認為材料體 系創新是未來動力電池創新可能發生的方向。其次為結構創新、模式及應用創新、封裝形 式創新。 材料體系創新:隨著動力電池行業競爭加劇,各大廠商的研發創新已不局限於對電池系統 結構和電芯方面的改造升級。受訪者關注的材料創新方向是固態電池,其次是鈉離子電池。 固態電池以鋰和鈉的化合物為傳導物,取代鋰電池液體電解質和隔膜的存在,以分子結構 帶來的優勢提升能量密度。鈉離子電池使用鈉鹽,相較於鋰鹽而言儲量更豐富,價格更低 廉。目前固態電池和鈉離子電池都備受關注。同時多數受訪者預計未來正極材料的成本會 有所提升。

結構創新:電池傳統的集成方式是 CTM(Cell To Module)將電芯集成在模組上。受訪者 關注的系統結構創新趨勢是 CTP&CTB 技術方案。CTP(Cell To Pack,無模組動力電池包) 跳過標準化模組環節,直接將電芯集成在電池包上。CTB(Cell To Body 電池車身一體化技 術)將電芯集成於電池上蓋,再將電池包作為整體。CTC(Cell To Chassis 電池底盤一體化) 將電芯集成在底盤。電芯結構創新中特斯拉 4680 大圓柱電池和比亞迪刀片電池均受到受訪者關注。 新模式:圍繞電池製造衍生的充電、電池回收是受訪者關注的新模式創新方向。


3.1.1. 正極材料

鋰電池正極:受訪者預計未來正極材料成本提升可能性位列榜首。鋰離子電池以含鋰的化 合物作正極,依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。而近 2 年材料漲幅最高之一的當 屬鋰金屬材料,過去兩年電池級金屬鋰價格從 2021 年年初的 49.5 萬元/噸,上漲到現在(截 止 2023 年 1 月 16 日)的 292 萬元/噸,漲幅約為 490%。

鈉電池正極:在鋰電池上游材料漲價的背景下,具備成本與儲量優勢的鈉電快速出圈。性 能上由於鈉離子比鋰離子重,所以能量密度低。鈉電正極主流技術方案分為三大類:層狀 氧化物、普魯士藍和普魯士白(普魯士藍的類似物)、聚陰離子。鈉離子電池與鋰離子電 池在產線、設備、工藝等方面比較相似,這意味著有鋰離子電池技術的公司相對有基礎去 做鈉離子電池。

3.1.2. 負極材料

石墨、硅基負極:電池負極材料主要分為碳基材料和非碳基材料。天然石墨、人造石墨占 碳基的主導地位,非碳基材料主要包括硅基及其複合材料。目前以硅基負級為主的高容新 式材料備受研究關注。受訪者預計 2025 年石墨負極市場份額達到 74%,硅基負極達到 21%。 石墨負極行業頭部廠商與下游電池廠商基本建立了聯繫。

鈉電池負極:和鋰電池負極材料石墨不同,鈉離子電池負極主流材料是硬炭。使用硬炭的 原因在於鈉離子的半徑相對於鋰離子較大,從元素周期表看,鈉在鋰排位之後半徑更大, 所以負極需使用層間距較大的材料。比石墨層間距更大的硬炭有利於鈉離子的遷移速度與 脫出。本次調研受訪者關注的鈉電池負極供應商是中科海納,其次是貝特瑞、寧德時代。


3.1.3. 電解液

電解液是動力電池四大主材之一,是電池正負極之間移動的載體。組成包括溶質、溶劑和 其他添加劑。受訪者關注的綜合溶質供應商為永太科技、多氟多。 鋰電池電解液:按照正極匹配看,鋰電池電解液使用的溶質為鋰鹽,傳統常用鋰鹽是六氟 磷酸鋰,受訪者關注多氟多、天賜股份。此外新型 LiFSI(雙氟磺醯亞胺鋰)具備更高的導電 率、化學穩定性和熱穩定性,能夠顯著的提升電池性,契合鋰電池未來發展方向,受訪者 關注的供應商為新宙邦,天賜材料。 鈉電池電解液:電解質對應替換成相關鈉鹽,如六氟磷酸鈉。但是溶劑同鋰電池是一樣的 配方體系。

3.1.4. 集流體

集流體是電芯的材料,主要作用是彙集電流,將化學反應產生的電子導通到外電路。鋰電 池主要用鋁箔做正極集流體,負極用銅箔。鈉電池的區別在於負極用鋁箔。 集流體的創新在於材料方面:複合集流體是相對單一集流體而言以 PET/PP 等高分子材料 作為中間層基膜,通過真空鍍膜等工藝,在基膜上下兩面堆積出雙層銅/鋁導電層所形成的 複合材料,通過不同材料之間的複合能最大程度地集合不同材料之間的優勢。中游複合銅 箔製造廠商跨界廠商眾多,本次調研受訪者更關注嘉元科技和寶明科技。

3.1.5. 隔膜

隔膜的功能是隔離正負極,既防止電池短路,又能使電解質中的離子通過保證電池正常工 作。其性能直接影響電池容量、循環以及安全性能等特性。作為安全組件,對絕緣、異物 要求非常高,因此對隔膜供應商的材料和工藝要求高。 隔膜的生產工藝主要分為濕法和干法兩類,按照工藝類型分為單項拉升和雙向拉伸兩種。 干法:安全性高成本低,在磷酸鐵鋰電池中應用廣泛。濕法:隔膜力學性能好,在三元電 池應用居多。據高工鋰電的統計數據,2021 年出貨結構看濕法隔膜佔據主導地位。濕法隔 膜佔比為 74%,干法隔膜佔比為 26%。 未來 1-2 年兩類工藝的隔膜份額均有受訪者預計提升。星源材質是兩種工藝均受到受訪者 關注的供應商。隔膜生產工序複雜,對生產設備的要求高,目前干法設備已經國產化,受 訪者關注的干法隔膜企業為星源材質、中興新材、惠強新材。濕法的設備更加複雜仍然依 賴進口。受訪者關注國內星源材質、中材科技、恩捷股份等企業。

3.1.6. 電池

pack 電池 pack 指動力電池裝配、檢測、軟鍵刷寫、性能監測的過程,是動力電池包生產的關 鍵步驟。pack 工藝和技術的好壞會影響到整個電池的性能和安全性,這個過程由專業的 PACK 廠負責,按照整車廠要求將電池組裝成需要的形狀和大小。本次受訪者關注的 PACK 領域企業為欣旺達。


3.1.7. 電池管理系統(BMS)

電池管理系統(BMS)通過實時採集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息,並對相 關參數進行必要的分析評估,實現對電池本體的有效管控,保證電池安全可靠的運行。汽 車電池包的 BMS 系統一般分為兩層:一層電池管理單元(BCU-Battery Control Unit),負 責電芯的演算法模型控制;下面一層為電池監控單元(BMU-Battery Monitor Unit)負責測量 電線的電壓、電流,用於監控。 電池 BMS 分為以下幾類廠商:1)具備主導能力的終端整車廠,例如國外的通用、特斯拉, 國內的比亞迪等;2)電池廠,包含電芯廠商與做 pack 的廠商;3)第三方 BMS 製造商, 此類廠商有多年耕耘電子技術的積累。

3.2. 電驅動

電驅動包括電機,電機控制器和變速箱。據 NE 時代,2022 全年三合一 多合一系統出貨 量達 355.5 萬套,同比增長 98%,佔總配套量的 62%。「大三電」集成以三合一電驅動(電 機、變速箱和電機控制器集成)為主流。近年來出現多合一集成是把其他一般布置在前艙 的高壓部件(例如 DC/DC、 PDU 和 OBC 集成小三電)也集成到三合一電驅動系統中。集 成化可以減輕體積與重量,增加可利用空間,降低系統之間能量損耗,提高整體的效率。 未來三電系統的發展呈現出高壓化、高速化、高效化的趨勢。比亞迪的 3.0 平台已經量產 八合一、華為也推出 了七合一,此外長城、吉利、北汽、通用也已經深入布局多合一大集成電驅系統,而以英博爾為代表的第三方供應商也推出了平台化的六合一等電驅系統。

三合一系統的主要供應商分為以下幾類:1)整車廠,自主集成最大程度的滿足車型的匹 配要求,優勢在於系統集成能力以及產品性能要求的準確把握 2)整車廠自供廠商 3)第 三方自主品牌,此類廠商憑藉自身對一兩個部件的產品積累,外采其他部件進行集成,實 現三合一系統供貨。 集成化趨勢帶來的格局變遷:主機廠和供應商合作研發、自研兩種方式成為多數受訪者預 期未來主流採購方式。此外,收購投資第三方公司的方式高於直接購買供應商方案。我們 判斷,對於主機廠而言,自研電驅動系統可以進一步壓低汽車成本,收購投資第三方公司 或建立合資公可以逐步整合上下游廠商優化自己的供應鏈體系。對於供應商而言,前期的 研發和匹配周期增加,對供應商研發能力的要求更高,加劇了行業的競爭程度。未來小三 電廠商可能會尋求平台化、模塊化產品降低研發周期和物料成本提高利潤空間。


3.2.1. 電機

電機的主要作用是產生驅動轉矩,代替傳統汽車的發動機作為用電動汽車的動力源。電機 由定子(鐵芯 繞組)、轉子、外殼等部件組成;同步電機、非同步電機是目前常見的電機形 式。非同步電機多用於商用車和物流車。永磁同步電機乘用車使用普遍,特點是能量密度高, 質量小線圈少,製造難度係數小。很多優秀的車載電機供應商本身具有其他電機業務。 本次調研受訪者綜合關注的電機供應商為弗迪動力、博格華納、特斯拉等。定子轉子作為 重要零部件,本次調研受訪者關注的供應商為信質電機。

弗迪動力為比亞迪垂直整合供應鏈的重要組成部分,受益於 DMI 插混車型和 BEV 純電車 型的集體增長,NE 時代數據顯示,2022 全年弗迪動力在電驅動系統、電機、電控裝機量 同比增長 168%、194.1%、194.1%收穫大滿貫。市場份額穩居第一(系統份額 24.6%,電機 份額 29.7%,電控 29.8%)。博格華納是海外龍頭電機企業,具備減速器、電機、電控三個 獨立的零部件完整產品設計和生產,因此在三合一集成上也具備一定競爭優勢。

電機的創新趨勢表現在以下方面: 1)外殼材料:採用新合金材料作為外殼降低質量。 2)繞組工藝:繞組電磁線根據形狀可分為圓線繞組、扁線繞組。扁線電機相比圓線具有 體積小、效率高、導熱性強、溫升低、噪音低等優勢,符合多合一的發展趨勢。據 NE 時 代,2022 全年扁線電機出貨量達到 276.2 萬套,佔比達 48%。未來還有提升趨勢。本次調 研受訪者關注的扁線電機供應商是方正電機、華域電動、長城科技、精達股份等。 3)永磁材料:常見的永磁材料包括鐵氧體永磁、釹鐵硼磁性等材料。釹鐵硼材料在高端 驅動電機中具備性能優勢,其重要原材料為稀土。材料供應商的競爭力體現在製造工藝與 對上游材料的把控。受訪者關注的釹鐵硼供應商為中科三環、杭州永磁等。 4)冷卻方式:電機功率、使用壽命都受電機散熱效率的影響;功率和散熱能力的優化有利 於將體積做的更小。常用的電機冷卻方式包括水冷、油冷(水冷:置於電機外殼,且體積 比油冷大。油冷:將電機定轉子浸泡在油中,通過電機的高速旋轉,把油從油道當中甩出, 油通過電機轉子從而實現電機轉子的散熱。)據 NE 時代,2022 年 1-7 月累計油冷電機裝 機佔比達到 38%。本調研 90%受訪者預計 2023-2025 年油冷電機的搭載量會繼續提升。

3.2.2. 電控

電機控制器根據駕駛指令,將動力電池直流電能轉化為驅動電機所需的交流電能,控制驅 動電機工作以管理車輛行駛狀態。在剎車能量回收過程中,電機控制器還負責將驅動電機 產生的交流電整流回充給動力電池。 電機控制器主要由軟體、硬體(控制晶元、功率器件、電感、電容)組成。硬體的核心為 功率模塊(下文詳細展開)。控制器演算法軟體較成熟主要由 ETC 控制,在成熟的模型上添 加應用程序。根據設計需求,電控系統的智能化程度在逐年提升。受訪者表示電機控制器 依據功率的不同單車價值量主要集中在 1000-15500 元人民幣區間。 本次調研備受關注的電控供應商為匯川技術、比亞迪。匯川技術業務布局廣泛,是工控領 域龍頭公司,後進入了汽車行業,據 NE 時代統計,2022 年上半年公司新能源乘用車電 控產品在中國市場的份額為 9.3%,在第三方供應商份額中排名第一。

3.2.3. 功率器件

功率半導體材料成為電機控制和充電系統的關鍵部件,在車載空調也有應用。IGBT 應用 於新能源的電壓轉換,是決定電動車性能的核心器件之一,在電動車動力系統半導體價值 量中佔比 52%。本次調研受訪者預計未來功率器件 IGBT 的價值量提升的依次是主逆變器、 車載充電器 OBC、BMS、DC/DC、充電樁、空調壓縮機。 IGBT 緊缺迫使國產化有望快速提上日程。而車規級認證、產能擴張是功率器件國產化關注 的話題,本次調研顯示超過半數受訪者認為技術壁壘是車規認證的主要難度。光刻設備、 封裝設備是影響國產產能擴張的主要設備。

在新能源汽車追求高性能、高續航、快速充電的今天。總成也要實現高壓化,達到 800v 成為電動車的下一個里程碑。對功率器件的高壓要求也隨之而來。以碳化硅(SiC)、氮化 鎵(GaN)為代表的下一代功率半導體材料將成為研發重點。本團隊 22 年 6 月針對 IGBT 行業進行的調研顯示目前已有 76%的廠商已經布局碳化硅領域,其中 28%已經執行生產流 程。本次調研參與者預計 2023-2024 年車載電控方案中 IGBT 和 SiC 的比例將分別達到 57%、 43%。受訪者關注的高壓化 IGBT 企業為比亞迪半導體、斯達半導體、中車時代;SiC 企業 關注斯達半導體、中車時代、士蘭微。


3.2.4. 減速器

減速器作為傳動裝置主要功能是降低輸出轉速,提高輸出扭矩。按照傳動等級劃分可以分 為單檔、兩檔、多檔減速器。超過半數受訪者預計未來 2 年多檔減速器的裝機份額會增加。 目前減速器的採購單價主要集中在 1500-5600 元人民幣區間,比亞迪、采埃孚是最受關注 的減速器供應商。

3.3. 整車 VCU

整車控制單元(VCU- Vehicle control unit)作為動力總成域控制器,可為電動化和網聯化 動力總成提供扭矩協調、操作和換檔策略、高低壓協調、充電控制、車載診斷、監控、熱 管理等。除了這些與驅動相關的功能外,更高級別的版本還支持相互關聯的功能,如預測 和自動引導、高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 連接和車身控制器功能。 車企對 VCU 採購方式呈現多樣化,調研顯示目前主要為核心軟體程序自研,硬體供應商提 供。一部分外採的整車廠對 VCU 也有自研布局。多數受訪者預計 2023 年整車 VCU 滲透率 能夠達到 26%-50%區間。關注的供應商包括聯合電子、埃泰克等公司。

3.4. 熱管理

燃油車、混合動力汽車、新能源汽車的熱管理系統的技術方案有明顯區別。新能源車熱管 理依據功能劃分為動力熱管理系統、座艙熱管理系統。熱管理系統由多個零部件組成,包 括控制部件(閥門、控制器)、換熱部件(蒸發器、冷凝器、散熱器、油冷器、中冷器、 電池冷卻器、冷卻板、EGR 冷卻器)、散熱部件(散熱扇)、驅動部件(水泵)、導熱部件 (管路)、電動壓縮機和 HVAC 單元等。 熱管理系統主要分為以下幾類企業:1)熱管理系統供應商,此類企業長期為車企配套, 具備核心零部件技術能力和集成能力;2)零部件供應商,此類企業細分領域掌握核心技 術,但缺乏系統開發配套能力,主要提供的是壓縮機、閥類、泵類等熱管理系統零部件。 本次調研受訪者關注的熱管理系統供應商為法雷奧、華域汽車、松芝股份等。座艙熱管理 供應商為三花智控、法雷奧、華域汽車等。電池熱管理供應商為法雷奧、松芝股份、日本 三電、華域汽車等。


(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。「鏈接」

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