汽车行业：智能汽车未来已来-20210510-开源证券-31正式版

智能汽车，未来已来2021年5月10日核心观点1、特斯拉引领的颠覆性变革正快速演进特斯拉为汽车行业带来颠覆性变革：（1）推动汽车产品属性由机械产品向“消费电子”产品升级（2）直营模式重构了汽车销售体系，由卖硬件转换为卖服务（3）电动化、智能化带来万亿增量市场（4）集成化设计推动供应链重塑和扁平化。“老”造车新势力快速跟进，“新”造车新势力层出不穷，汽车将成为新一代的移动智能终端，软件收费模式已照进现实。科技公司快速切入，推动传统车厂快速向智能化升级。2、华为入场，加速智能化升级进程华为为车厂提供多种合作模式，其中全栈式HuaweiInside解决方案助力车企快速实现智能化升级。智能驾驶：域控制器架构下芯片、操作系统、中间件、应用和算法全栈式自研，激光雷达和高精度地图解决方案实现前装量产，帮助整车厂实现城市道路L4级别的自动驾驶。智能座舱：全栈式自研实现“一芯多屏”和“1+8+N”生态布局；AR-HUD和语音、手势识别重塑汽车人机交互方式。3、智能汽车之“脑”——域控制器VS智能汽车之“魂”——面向SOA架构的软件集中化的E/E架构趋势推动域控制器成为智能汽车的“大脑”，汽车智能化升级由累加ECU转向升级算力和算法，决策层开始成为汽车智能化升级的核心。域控制器的基础在高AI算力的SOC主控芯片，主要芯片厂商已开启了算力的军备竞赛。域控制器可以分为以特斯拉、华为为代表的的全栈式解决方案商和以英伟达、高通、地平线等为代表的开放式生态体系。软件定义汽车已成为产业共识，软件将占据汽车产业链价值的三分之一，是实现智能汽车差异化的主要手段。面向服务的SOA架构是软件实现定义汽车基础。短期看，系统和功能等基础软件更为核心重要，长期看上层应用层软件价值量更大。4、受益标的：华阳集团、德赛西威、北京君正、中科创达等5、风险提示：技术快速升级迭代；智能化升级落地速度低于预期；关于智能汽车政策的大幅变动等目录CONTENTS特斯拉引领的颠覆性变革正快速演进华为入场，加速智能化升级进程智能汽车之“脑”—域控制器智能汽车之“魂”—面向SOA架构的软件受益标的和风险提示1.1 特斯拉：颠覆性变革，重塑汽车产业链重塑汽车产业链，提升产业链效率和价值图1：特斯拉重塑汽车产业链产品：“消费电子化”，提升“科技属性”电动智能车的汽车电子器件成本达65%智能化推动走向“完全自动驾驶”且软件可直接空中升级消费者愿意自动驾驶服务单独付费商业模式：经销到直销，卖硬件到做服务直面消费者，更好把握市场和服务需求减少经销商环节库存和零部件厂商库存硬件价格不断下降快速普及，软件服务不断升级增加收入增量市场转向全生命周期的存量市场

供应链增量：“三电系统”、域控制器等电动化带来新的核心“三电系统”智能化带来智能座舱、域控制器等增量部件需求电动智能化渗透率提升，将带来万亿级别的增量市场需求供应链格局：集成化设计电子电气架构由分散走向集中零部件走向模块化设计和集成，为零部件厂商做大单车价值提供契机打破原有零部件竞争格局，为新厂商带来机遇资料来源：开源证券研究所1.2 造车新势力层出不穷，快速跟进各类造车新势力快速跟进，蔚来、小鹏、理想成第一梯队除了2014年开始涌现的第一批新造车势力之外，互联网厂商、手机厂商纷纷跟进入局造车。第一批造车新势力蔚来、理想、小鹏已有量产车型落地且销量迭创新高，并先后在美股上市，成为了目前国内造车新势力的第一梯队。全球顶尖互联网公司和手机厂商纷纷入局，这也意味着未来汽车将成为新一代的移动智能终端。图2：造车新势力多元分布蔚来 理想小鹏“老”威马新势力造车新百度势力苹果Waymo互联网手机派派OPPO360滴滴小米图3：蔚来、理想、小鹏量产车销量迭创新高40,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,0000蔚来理想ONE小鹏特斯拉中国资料来源：开源证券研究所 数据来源：各公司官网、开源证券研究所1.2 造车新势力层出不穷，快速跟进软件收费模式带来盈利新方向，特斯拉、蔚来、小鹏率先落地表1：软件收费带来新盈利方向特斯拉蔚来理想小鹏威马产品上市时间2019年2018年2019年2020年2018年代表车型Model3ES8理想ONEP7EX5/EX6自动驾驶系统Autopilot3.0NIOPilot-Xpilot3.0LivingPilot1个毫米波雷达+12个5个毫米波雷达+12个1个毫米波雷达+12个5个毫米波雷达+12个3个毫米波雷达+12个超声波雷达+3个前置/超声波雷达+1个前置/超声波雷达+9个前置/自动驾驶超声波雷达+3个前置/超声波雷达+1个前置/感知摄像头+4个环视感知摄像头+4个环视感知摄像头+4个环视传感器组合感知摄像头+6个环视感知摄像头+4个环视摄像头+1个车内摄像摄像头摄像头+1个车内摄像摄像头摄像头头头车载智能系统-NOMIOS-XmartOSLivingEngine智能语音助手KittNOMIWIKI小P小威中控屏与仪表尺寸15寸11.3寸+9.8寸16.2寸+12.3寸14.96寸+10.25寸12.8寸+12.3寸Xpilot3.0软件升级价自动驾驶国内选装FSD价格6.4NIOPilot精选包1.5免费格3.6万元，支付车款免费软件费用万元万元；全配包3.9万元一次性购买价格为2万元至2012年推出后，基累计新增功能131+，自上市后已完成6次累计新增功能59+，承诺每3个月更新一OTA技术本实现一至两周一次累计优化功能280+OTA累计优化功能1900＋次小更新资料来源：盖世汽车、开源证券研究所1.3 科技公司快速切入，助力传统车厂加速转型科技公司+传统车厂快速切入智能化跑道，共享万亿增量市场华为、英伟达、高通、阿里、百度、地平线、黑芝麻等科技公司快速切入，传统车厂加速L3级别自动驾驶落地。图4：科技公司快速切入汽车2021年1月2020年11月2020年11月

2021年4月………上海车展，华为和北汽联合发布基于2020年9月理想和英伟达、德赛西威达成战略合作，2020年6月 将基于Orin平台共同打造智能汽车。奔驰宣布和英伟达达成合作，基于Orin共同开发下一代全新架构，计划在2024年所有车型全部搭载；Waymo和沃尔沃达成

上汽集团联手阿里和浦东新区融资百亿，打造高长安携手华为、 端智能新能源汽宁德时代，联 车品牌“智己汽合打造全新高车”端智能品牌，同时发布方舟架构，首款量产车预计2022年上市

蔚来发布ET7，将搭载4颗英伟达最新Orin芯片，算力高达1000TOPS

华为全栈式智能解决方案Huaweiinside的极狐阿尔法S，同时华为发布自身在智能汽车领域的五大新品。全球战略合作，成为极星和领克L4独家技

资料来源：各公司官网、开源证券研究所术合作伙伴目录CONTENTS特斯拉引领的颠覆性变革正快速演进华为入场，加速智能化升级进程智能汽车之“脑”—域控制器智能汽车之“魂”—面向SOA架构的软件受益标的和风险提示2.1 全栈式方案造梦HuaweiInside，打造技术闭环优势定位汽车界Intel，实现HuaweiInside：发布Hi解决方案（CC架构+4大智能系统+全套智能化部件）。三种商业模式，满足不同车企定制化需求：解决方案商（全套方案，印HiLogo）、平台供应商（计算平台+操作系统）、零部件供应商。首款采用华为全栈解决方案车型——ARCFOX极狐阿尔法SHBT，2021年4月上海车展发布。图5：华为具备完整的智能汽车解决方案 图6：华为提供三种不同的合作模式资料来源：亿欧汽车、开源证券研究所 资料来源：亿欧汽车、开源证券研究所2.2 智能驾驶：计算平台软硬件高度协同，激光雷达直面前装量产ADAS、L4并行：以ADAS为盈利点并兼顾L4级高阶自动驾驶对ADAS的技术反向赋能。MDC计算平台系列产品综合性能领先：（1）支持L2-L4级自动驾驶的算力需求；（2）软硬件耦合度高；（3）通过ISO26262ASIL-D级安全标准。图7：华为具备L2-L4全栈的自动驾驶解决方案表2：华为MDC600计算平台综合性能处于第一梯队排名厂商计算平台平台算力平台功耗芯片算力能效比1高通Snapdragon700TOPS130W400TOPS5.4TOPS/WRide2华为MDC810400TOPS300W200TOPS1.3TOPS/WDriveAGX3英伟达Pegasus2000TOPS800W200TOPS2.5TOPS/WRobotaxi4特斯拉FSD144TOPS72W16TOPS2TOPS/W5MobileyeEyeQ524TOPS10W12TOPS2.4TOPS/W6地平线Matrix240TOPS20W4TOPS2TOPS/W资料来源：德国AVL、基业长青经济研究院、一汽投资研究中心、车百智库、搜狐汽车、开源证券研究所资料来源：各公司官网、开源证券研究所2.2 智能驾驶：计算平台软硬件高度协同，激光雷达直面前装量产感知层对自动驾驶能力有直接影响：（1）特斯拉为代表：摄像头+毫米波雷达等低成本传感器；（2）Waymo、华为为代表：摄像头+激光雷达+其他传感器的融合方案。“爬北坡战略”直面前装量产：华为自2016年开始研发激光雷达，启用“爬北坡战略”直接生产面向前装量产的中长距激光雷达，现已建立第一条车规级激光雷达的Pilot产线并按照年产10万套的节奏推进。据Frost＆Sullivan预测，2025年全球激光雷达市场规模将达135.4亿美元，中国激光雷达市场规模预计达到43.1亿美元，2019-2025年CAGR为63.1%。图8：激光雷达综合性能较摄像头、毫米波雷达更优 图9：2024年全球激光雷达市场规模有望超百亿美元160 亿美元1401201008060402002017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E2024E2025E全球激光雷达市场规模中国激光雷达市场规模资料来源：前瞻产业、开源证券研究所 数据来源：Frost＆Sullivan、开源证券研究所2.3 智能座舱：“1+8+N”生态战略延伸，后端收费核心入口基于鸿蒙OS推动“1+8+N”生态战略，智能座舱作为智能汽车后端收费入口，占据重要地位“1+8+N”生态战略：以智能手机为中心，实现其与平板、可穿戴、智慧屏、车机等8大设备的无缝连接，打造移动办公、智能家居、运动健康、影音娱乐、智能出行5大应用生态。智能座舱是智能出行的核心应用场景。中国智能座舱千亿规模：据ICVTank预计到2025年中国智能座舱行业的市场规模将达到1030亿元，2019-2025年CAGR达15%。图10：华为基于鸿蒙OS实现1+8+N生态延伸 图11：2025年中国智能座舱市场规模有望达1030亿元1200亿元100080060040020002017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E2024E2025E中国智能座舱市场规模资料来源：每日经济新闻、ICVTank、开源证券研究所 数据来源：ICVTank、开源证券研究所2.3 智能座舱：AR-HUD+语音、手势识别，改变人机交互方式AR-HUD&车载智慧屏两大新品：AR-HUD视场角广（13°X5°）、分辨率高（1920X640）、画幅大（70寸X7.5m），为消费者提供沉浸式视觉体验和驾驶安全辅助。2K分辨率、15.6大尺寸的智慧屏可支持一键碰传、多设备无缝衔接、语音识别等多种功能。采用华为智能座舱的首款红旗新车已于上海车展亮相。在极狐阿尔法S-HBT上可以看到，华为通过车内的两个摄像头实现对用户的表情、手势的识别。在语音识别方面，华为提供车云两端语音识别，即使在断网情况下也可正常运行。几大新品及功能的推出为座舱人机交互方式带来颠覆式变革。表3：华为AR-HUD性能全面领先图12：华为车载智慧屏可实现多屏互动华为AR-HUD参数体积10LFOV13°X5°画幅70寸X7.5m分辨率1920X640亮度12000nits资料来源：华为、开源证券研究所 资料来源：华为目录CONTENTS特斯拉引领的颠覆性变革正快速演进华为入场，加速智能化升级进程智能汽车之“脑”—域控制器智能汽车之“魂”—面向SOA架构的软件受益标的和风险提示3.1 集中式域控制器诞生分布式E/E架构存在迭代升级成本高、研发协调难度大、软硬件强耦合等问题，特斯拉引领汽车E/E由分布走向集中，而E/E架构集中化的本质是对汽车中孤立ECU的集成和融合，域控制器由此应运而生，智能化升级的路径从纯粹的“累加ECU”变为“提升算力+开发算法”的方式。图13：汽车E/E架构由分布走向集中 图14：TeslaModel3分区的集中式E/E架构特斯拉大众ID.3奥迪A8、凯迪拉克CT5、奇点iS6、小鹏图：传统汽车中功能系统结构图传统车企资料来源：博世、开源证券研究所 资料来源：Tesla、开源证券研究所3.2 域控制器架构下，决策层成为智能化升级的核心图15：决策层成为智能化升级的核心感知层四维图新高精度地图舜宇光学联创电子韦尔股份摄像头全志科技晶方科技数据采东软集团集欧菲科技华域汽车毫米波雷达德赛西威超声波雷达禾赛科技激光雷达华为高德红外红外夜视大立科技

决策层自动驾驶域控制器华为、英伟达、高通、芯片北京君正、地平线、黑芝麻德赛西威、中科创达、操作系统/中间件东软睿驰、均胜电子、诚迈科技、华为核心算法德赛西威、伟世通、和集成经纬恒润、华为智能座舱华为、高通、瑞萨、芯片NXP、英飞凌等科大讯飞语音识别中科创达、华为操作系统德赛西威、均胜电子、集成华阳集团控制执行数据交互

执行层伯特利、华域汽制动车、拓普集团、亚太股份华域汽车、耐世转向特照明星宇股份油门宁波高发车联网高新兴、索菱股T-box份、东软集团、V2X通信均胜电子、华为模块车联网平千方科技、华为台服务商仿真、测试 中国汽研

资料来源：开源证券研究所3.3 域控制器核心部件：主控芯片迈向异构多核SoC，引入AI单元开启算力竞赛主控芯片是域控制器中的核心部件，主要新品厂商已经开启算力军备竞赛（1）：引入GPU/FPGA/ASIC，形成“CPU+GPU/FPGA/ASIC”集成SoC的解决方案。（2）：针对自动驾驶需求，将AI计算单元集成至异构式SoC芯片。表4：通过SoC封装将GPU/FPGA/ASIC等与CPU组成异构式芯片 图16：华为、英伟达、高通等芯片厂商已开启算力军备竞赛GPUFPGAASIC定制化程度通用型半定制化定制化灵活性好好不好成本高较高低编程语言/CUDA、OpenCL等Verilog/VHDL等硬件描述/架构语言，OpenCL、HLS功耗大较大小主要优点峰值计算能力强、产品成平均性能较高、功耗较低、平均性能很强、功耗很低、熟灵活性强体积小效率不高、不可编辑、功量产单价高、峰值计算能前期投入成本高、不可编主要缺点辑、研发时间长、技术风耗高力较低、编程语言难度大险大资料来源：CSDN、开源证券研究所 资料来源：各公司官网、开源证券研究所3.4 产业链格局：全栈式解决方案VS开放式生态域控制供应链，分为全栈式解决方案供应商和开放式供应体系两大类◆第一类：以特斯拉、华为为代表的全栈式供应商、凭借自身技术实◆第二类：主要由英伟达、高通、地平线等AI芯片公司、软件供应商、Tier1现了从底层硬件到软件架构的全覆盖，具备软硬件一体化性能优势系统集成商、整车厂组成。各个厂商各抒己长共建开放式的供应链生态。图17：全栈式解决方案体系包括特斯拉、“华为+北汽”、图18：开放式体系包括“理想/小鹏+德赛西威+英伟达”、“长城+高通”、“威马+百度”等“Mobileye+吉利”等资料来源：各公司官网 资料来源：各公司官网目录CONTENTS特斯拉引领的颠覆性变革正快速演进华为入场，加速智能化升级进程智能汽车之“脑”—域控制器智能汽车之“魂”—面向SOA架构的软件受益标的和风险提示4.1 软件定义汽车已成产业共识，鲶鱼效应下车载软件需求大幅提升图20：预计特斯拉自动驾驶数据累计里程超过51亿英里当下时点，为什么大家重视软件定义汽车（1）特斯拉率先落地“硬件为流量入口、软件为收费服务”的模式，鲶鱼效应显著图19：特斯拉持续OTA升级资料来源：LexFridman图21：特斯拉95%以上的已售车型已实现硬件预埋资料来源：LexFridman、特斯拉官网 资料来源：LexFridman4.1 软件定义汽车已成产业共识，鲶鱼效应下车载软件需求大幅提升（2）软件才能形成差异化，以软件驱动创新，边际开发成本更低复盘智能手机和苹果：随着智能手机的硬件体系逐渐固化，各品牌手机硬件的日趋同质化，软件才是差异化竞争的核心。长期来看，苹果软件收入的背后是强大的iOS生态，根据2020年苹果WWDC（全球开发者大会）官方数据统计，苹果全球应用开发者数量已经超过2300万人，具备持续的更新迭代能力。图22：麦肯锡预计2030年全球汽车软件开发市场规模将达到500亿美元

图23：苹果软件及服务收入增速近年来保持在20%左右40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%-10.0% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020-20.0%iphone/Mac等产品收入增速 软件及服务收入增速数据来源：苹果公司年报、开源证券研究所图24：苹果公司软件服务毛利率显著高于硬件毛利率80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%硬件毛利率 服务毛利率资料来源：McKinseyanalysis、开源证券研究所 数据来源：苹果公司年报、开源证券研究所3.1 软件定义汽车已为产业共识，鲶鱼效应下车载软件需求大幅提升图25：业界加码软件有多种模式资料来源：盖世汽车、开源证券研究所3.2 落地软件定义汽车，智能汽车软件架构向SOA升级集中化的E/E架构是实现软件定义汽车的硬件基础，SOA架构则是实现软件定义汽车的软件基础图26：基于SOA的汽车软件架构SOA架构的本质是将原本相互分散的ECU及其对应的基础软件功能模块化、标准化，将各个应用区域相互解耦，重新部署为分层式的软件架构，汽车可在不增加或更换硬件的条件下通过不同的软件配置为驾驶员提供不同的服务，从而实现千人千面。资料来源：地平线3.3 短期系统及功能软件举足轻重，长期看应用层价值更大智能汽车SOA软件架构自下而上包括系统软件（虚拟机、系统内核、中间件等）、功能软件（基础算法库等）以及应用程序层三部分图27：SOA软件机构共有三部分资料来源：开源证券研究所3.3 短期系统及功能软件举足轻重，长期看应用层价值更大图28：应用层长期价值更大算法、应用、APP