寡头争霸智能座舱,四大力量搅动产业,新老玩家抢蛋糕

科技连连看 2022-10-31
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智能座舱、智能驾驶作为汽车智能时代双子星,有望伴随汽车电动化的浪潮蓬勃发展。从车内看,智能座舱是座舱内饰、汽车电子产品与技术创新、升级和联动的重要发力点;同时也将与其他的智能终端设备:如智能手机、手表、家居等互通互联,将汽车从单一的驾驶、乘坐工具升级为一个以消费者为中心的“智能移动空间”。所以,智能坐舱是新能源汽车弯道超车传统汽车的重要切入点。

一、四大发展阶段,汽车智能化时代到来

智能座舱从车内看,是座舱内饰、座舱电子产品的综合创新、升级和联动。同时也将与其他的智能终端设备:比如智能手机、手表等实现互联,进而与智慧家庭、智慧办公等场景无缝衔接,作为万物互联的重要一环,助力互联的全面打通,最终目标是将汽车由单一的驾驶、乘坐工具升级为一个以消费者为中心的“智能移动空间”。该空间有望成为除住宅、办公场所之外的第三个基本生活空间,能够满足消费者社交、学习办公、订餐、路线规划、旅行决策等丰富多样的生活场景要求。

从车外看,智能座舱将通过车联网、无线通信、远程感应、GPS 等技术,与车外的各项基础网联设施、联网设备实现 V2X(Vehicle-to-Everything)联结。感知交通信号、路况、车外娱乐生活场景信号,助力自动驾驶感知层和决策层的工作,进而推动高阶自动驾驶的实 现。除此之外,为了提高座舱 AI 算力,模拟人的思考、更懂人、感知人,从而主动精确地提供服务,座舱内部的决策运算工作也将扩展至车外,在车载芯片外建立独立感知层,由云端计算中心统一提供 AI 算力。

智能座舱将经历四大发展阶段,逐步走向“第三生活空间”的最终形态。智能座舱向第三生活空间的进化不是颠覆式跨越的,而是基于电子电气基础架构、AI 技术的进步、各项软硬件的研发和量产逐步行进的。

具体可划分为四大阶段:

(1)阶段一,电子座舱:这一阶段,智能座舱进展主要在基础技术层面,通过将汽车 EE 架构域内整合、系统分层,决定汽车新的软硬件定义方法。

(2)阶段二,智能助理:提升车辆内部感知能力,驾驶监控系统(DMS)、抬头显示系统(HUD)等开始渗透。

(3)阶段三,人机共驾(当前重点):车内感知和车外感知相结合,车辆支持自主或半自主决策,主动感知需求,向人提供服务。

(4)阶段四,第三生活空间:车辆使用场景生活化、丰富化(出行规划、主动订餐、智能内容推送、影音娱乐、自动停车+充电+找车,自动付费),在车上体验线上线下无缝联动的空间体验。就当前阶段:人机共驾来看,有如下特征:1)“一芯多屏”:芯片算力提升,中控屏的尺寸、数量增加,多屏之间由一个域控制器控制,能够无缝流转;2)多模交互:多模态交互(声音、手势)和生物识别(瞳孔、表情、指纹等);3)万物互联:5G+T-Box 车联网建设,座舱实现 C-V2X 的移动互联;4) 软件定义汽车:智能网联,空中下载软件更新(OTA),车主能持续为已购车辆添加或启动新功能。

二、四大驱动力共振,智能坐舱兴起

智能座舱行业由四大驱动因素驱动:政策、技术、资本、消费需求。

智能座舱作为汽车行业的全新赛道,可以参考燃油车行业驱动路径,在当前阶段侧重供给端驱动,如政策指引、技术革新引领、多方资本投入等。不容忽视的是,2010 年至今,我国正经历着改革开发以来的第三次消费升级,汽车产业作为消费结构升级转型驱动的最重要赛道之一,也将享受消费者日益增长的需求拉动。

1、政策层面

多项政策文件出台,规范和支持智能汽车发展。近年来我国明确了建立汽车强国的战略目标,智能座舱是政策红利直接受益赛道。国家出台多项政策、文件支持智能网联(5G)基建及智能网联汽车发展,为智能汽车行业发展创造了有利的环境。智能座舱作为智能汽车关键、先行领域,是政策红利的直接受益赛道,尤其是一些聚焦行车安全的座舱部件比如驾驶监测系统(DMS)等受明确的法规推动,效果显著。

2、技术层面

座舱域计算平台集中化,座舱各部件的软件、硬件能够分别开发。汽车电子电气架构革新,从分布式架构走向域控制器架构,过去分散的边缘计算开始集中化,逐渐形成座舱域控制器方案。在新方案下(座舱域控制器&域内集中),各个硬件的控制计算统一集中在同一颗 SoC芯片上,不同的操作系统也可以在虚拟机的承托下运行在同一个硬件计算芯片上。过去单个部件的软硬件嵌套开发演化为平台化的分别开发,计算硬件与软硬件不再绑定,开发过程变得更加灵活。

具体看:1)软件实现标准化和平台化,通过标准接口在不同的硬件上实现复用;2)硬件采用可插拔式模组,满足升级需求;3)数据由域控制器进行集中交互和决策处理;4)不同操作系统在虚拟机承托下在同一计算单元上运行。

SoC 芯片的车规级运用解决了传统的车载芯片 MCU 在智能座舱上的运用遇到了算力不足、无法兼容的难题。SoC 即系统级芯片。一颗芯片上除了 CPU 之外,还集成了 GPU、RAM、ADC/DAC、Modem、

3、资本层面

汽车实现万物互联需要在生态方面与其他 IOT 设备打通,产业链从封闭到开放,迎接多方生态入局。 此前车联网更多是属于汽车的单独封闭体系,与其他智能设备分属不同网联系统,彼时的“车联网”仅局限于“联网的汽车们”。汽车要融入 AIOT,就需要在生态方面和各种 IOT 设备打通,激发生态活力。由此,汽车行业的竞争更多将变成开放性平台之间的竞争、生态系统之争。对车企而言,生态合作伙伴越多,产品就会更具竞争力。目前封闭的汽车座舱产业正在逐渐开放化,迎接更多非汽车背景、拥有自身生态优势的企业入局。

实现难度相对较低,智能座舱商业化进程加速。自动驾驶实现的不确定性较高、商业化进程较慢;而智能座舱与汽车底盘控制目前关联度较低,不会直接影响行车安全,牵涉到的外部安全、监管压力带来的不确定性较小,相对更容易落地,故而主机厂及生态伙伴将更多资金、精力倾斜至智能座舱领域,相应的人才资源也顺势流向智能座舱的研发和推动工作中,极大拓展了国内自主厂商的自研能力和边界,直接促进了智能座舱的落地。

座舱成果易被感知,助力车企产品差异化实现。作为汽车与车主的高频触点,座舱空间一定程度上直接决定了未来的“第三空间”带给消费者的体验。智能座舱中无论是交互手段、物理空间、声、光、显示、升级后的内饰,还是多联屏设计、HUD 抬头显示、流媒体后视镜等都将为驾驶员、乘客带来鲜明的差异化体验,迅速抓住消费者眼球,提高车型的竞争力。

4、需求层面

消费者个性化需求成长,尤其新一代年轻消费者注重科技感的交互体验,寻求个性化体验。据 IHS markit 调研数据,61.3%的用户认为座舱智能化配置极大提升购车兴趣,17.4%的消费者认为智能座舱是买车必购配置;并且,消费者对座舱内产品的智能化水平的关注程度已经超过座舱座椅舒适度、空间宽敞度、设计美观度、零部件质量等因素,在年龄位于 25-35 岁的年轻消费者中,这一偏好更为显著。

消费者对智能手机的使用偏好迁移至车端。当中控屏等进入汽车座舱后,消费者在智能手机上的用户体验和使用偏好也将延伸至车内,消费者期待汽车变成一个数字伴侣,车载系统能足够流畅、屏幕能足够高清、无线联动能够顺畅。

软件订阅类消费习惯培育初见成效,消费者付费意愿提升。智能手机端的付费类 APP、音乐视频网站的订阅类产品提高了消费者对软件升级和订阅付费行为的认可度,消费者的软件消费习惯被培育起来,并将同样体现在对智能座舱 OTA 服务付费的意愿中。OTA(Over-theAir)是指通过移动通信网络(2G/3G/4G 或 Wifi)对汽车的零部件终端上固件、数据及应用进行远程管理的技术。简单来说 OTA 技术实现分三步:1)将更新软件上传到 OTA 中心,2)OTA 中心无线传输更新软件到车辆端,3)车辆端自动更新软件。

三、非汽车背景企业入局

实现难度相对较低,智能座舱商业化进程加速。自动驾驶实现的不确定性较高、商业化进程较慢;而智能座舱与汽车底盘控制目前关联度较低,不会直接影响行车安全,牵涉到的外部安全、监管压力带来的不确定性较小,相对更容易落地,故而主机厂及生态伙伴将更多资金、精力倾斜至智能座舱领域,相应的人才资源也顺势流向智能座舱的研发和推动工作中,极大拓展了国内自主厂商的自研能力和边界,直接促进了智能座舱的落地。

自动驾驶落地过程中技术攻关难点、商业化关卡依然存在。自动驾驶技术领域在技术层面尚有未攻克的内容,如自动驾驶域的技术、更高算力+高安全性的芯片、视觉感知技术的瓶颈、激光雷达量产问题、高精地图和定位技术、感知+决策+执行的联动、监管配套、底盘执行系统的冗余、底盘线控技术的渗透、电子电气架构升级等,高阶自动驾驶大规模商业化短期仍较难落地。

座舱成果易被感知,助力车企产品差异化实现。作为汽车与车主的高频触点,座舱空间一定程度上直接决定了未来的“第三空间”带给消费者的体验。智能座舱中无论是交互手段、物理空间、声、光、显示、升级后的内饰,还是多联屏设计、HUD 抬头显示、流媒体后视镜等都将为驾驶员、乘客带来鲜明的差异化体验,迅速抓住消费者眼球,提高车型的竞争力。

四、智能座舱究竟有多大潜力?

全球汽车市场进入存量竞争时代,能成为重塑汽车产品差异化重要元素的智能座舱,正是各参与者重点投入的方向。

智能座舱产业链可分为上、中、下游三个环节。上游主要是底层硬软件产品,包括芯片、操作系统、虚拟机、中间件、算法等;中游主要包括仪表、中控、HUD等零部件,通过与上游的硬软件整合集成到下游的终端车厂,最终形成完整的智能座舱。

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。

整体市场空间或达到4600亿元规模,其中中国将是最具潜力的市场。

根据IHSMarkit预计,在供需两端推动下,全球智能座舱市场规模已从2019年的345亿美元增长到2020年的360亿美元,2030年预计将达到681亿美元,折合人民币近4600亿元,2021-2030年CAGR达4.9%。

同时,中国座舱智能科技配置的新车渗透速度要快于全球。根据IHS预测,2020年中国市场智能座舱渗透率为48.8%,到2025年渗透率有望达到75%(届时全球渗透率为59.4%)。

此背景下,国内市场2021年预计达到99亿美元,2030年预计达到247亿美元,折合人民币超1600亿元,市场份额将进一步上升至36%,成为全球主要的智能座舱消费市场,2021-2030年CAGR达到9.9%。

巨大发展潜力背景下,产业链上一众企业或将迎来高速成长期。

五、产业链多环节发力

未来或将百花齐鸣

首先在上游座舱芯片方面,虽然仍由外资厂商为主导地位,但国内企业也开启了追赶模式。

目前高通是智能座舱的绝对龙头,超过1.5亿辆汽车采用高通汽车无线解决方案,市场份额高达80%,包括阿尔卑斯阿尔派、博世、大陆集团、富士康、黑莓QNX等20多家汽车产业链制造商在2021年加速量产基于第三代骁龙汽车数字座舱平台的车辆。

不过国内企业也在持续发力,中低算力座舱SOC就处于突破阶段。

其中聚焦IVISoC、功率芯片的杰发科技,截至2020年座舱IVISoC芯片被主流Tier1前装,累计出货超7000万套,最新SoC芯片AC8015也在2021年实现量产。

全志科技的车规级芯片产品,也截至2020年底在前装市场出货量超过了百万颗,T系列芯片也被上汽、一汽及长安等国内知名车企采用。

瑞芯微则从2020年开始,投入了大量资源开发高性能8nm先进制程的RK3588芯片,2021年上半年,该芯片完成设计工作并流片,未来随车规验证通过有望被广泛应用于高计算等级的智能座舱中。

高算力座舱方面,华为于2021年4月发布了芯片麒麟990A,具备3.5TOPS的AI算力支持5G网络,将率先于北汽极狐阿尔法S华为HI版、问界M5、北汽魔方等车型上搭载。

芯擎科技2021年12月发布了首款7nm智能座舱芯片“龍鹰一号”,是国内首款突破10nm制程的座舱SoC芯片。CPU及GPU算力对标高通8155并具备8TOPS的高AI算力,性能位列座舱SoC第一梯队,预计最早会于2022年底前在吉利车型量产。

同时,在车机、液晶仪表、HUD、座舱应用软件领域上国内供应商已较为成熟,不少企业具备较强竞争力和发展亮点。

其中主要产品为车载信息娱乐系统、车载空调控制器、驾驶信息显示系统的德赛西威,就是自主座舱电子龙头企业。

其APA、360高清环视系统和DMS已成功突破了上汽通用、长城、上汽乘用车、蔚来等客户。IPU02集成L3以下所有ADAS功能,将规模化量产。

基于英伟达Xavier的IPU03为小鹏P7实现了配套,基于Orin的IPU04驾驶域控制器则将与理想展开战略合作。公司属于国内智能座舱较为核心的标的。

主要产品为HUD、中控屏、液晶仪表盘的华阳集团,则是HUD 自主供应商领头羊。根据高工智能汽车数据,华阳集团在国内的市场份额由 2020 年的 2.39%增长至 2021 年的16.28%,位列第二,仅次于日本电装。

目前公司顺应软硬分离趋势推出AAOP平台,1.0版本在长城、奇瑞、江淮车型上得到应用,2.0平台市场推广进行中,一芯多屏域控制器平台已落地,项目进入了量产阶段。

作为国内灯控龙头企业的科博达,于2020年成立了独立智能光源业务中心,围绕智能座舱氛围照明,为“第三生活空间”的智能座舱打造先进的视觉系统。

截至2021年智能光源业务中心累计获得上汽大众、一汽大众和德国大众等多个定点项目。当前单车价值量约为400元,未来星空灯单车价值量约为500元,豪华车型搭载氛围灯单车价值量约为1000元左右,成长空间也较大。

文章来源: 全景网,智东西,钱皓

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