智能汽車行業(yè)市場分析

智能汽車行業(yè)市場分析1.智能駕駛1.1.計算芯片（主要指SOC）算力需求持續(xù)增加，SoC芯片市場快速增長。汽車計算芯片SoC一般應用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、自動駕駛兩大領域，是域控制器上游的關鍵環(huán)節(jié)。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。自動駕駛功能復雜度的不斷提高，促使芯片算力和效率需求提升。在ADAS升級需求和硬件預埋驅(qū)動下，自動駕駛SoC計算芯片市場快速增長。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(chǎn)化進程。自動駕駛SoC芯片供應商主要包括海外芯片廠、國內(nèi)芯片廠和車企自研三大類。海外廠商英偉達龍頭地位凸顯，芯片算力、制程持續(xù)領先行業(yè)，是受訪者最關注的計算芯片供應商。其次是高通，高通作為消費級芯片廠商具備成本優(yōu)勢和技術優(yōu)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(xiàn)前裝量產(chǎn)（含近期即將量產(chǎn)）。隨著征程5系列的推出，地平線已成為唯一覆蓋L2到L4的全場景整車智能芯片方案提供商。未來還推出征程6，采用車規(guī)級7nm工藝，算力超過400TOPS。華為基于昇騰610芯片的MDC智能駕駛平臺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、AIONLXPlus等。自動駕駛的發(fā)展以及主機廠對自動駕駛主導權的把握，使得芯片廠商可以跳過傳統(tǒng)Tier1廠商直接對接主機廠。調(diào)研顯示，75%的產(chǎn)業(yè)人士認為未來1-3年計算芯片以整車廠和供應商合作研發(fā)為主，30%為采購國產(chǎn)供應商，其次為主機廠自研或收購/投資第三方公司。根據(jù)調(diào)研，目前我國汽車計算芯片SoC已部分實現(xiàn)國產(chǎn)化，但高端部分仍有待突破，我們認為根本原因是缺少高端芯片的制造能力。地平線、華為等國產(chǎn)廠商產(chǎn)品和平臺的成熟完善以及主機廠自研趨勢，有望推動自動駕駛芯片國產(chǎn)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(guī)模化上車。汽車E/E架構已從傳統(tǒng)分布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，部分車企正由分布式向域集中式過渡，在集中式架構均有研發(fā)布局，例如大眾MEB平臺、蔚來下一代電子電氣架構、小鵬汽車、理想汽車等。據(jù)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(fā)為主，長期看整車廠有自研趨勢。采購模式上，從主機廠參與程度由深到淺可分為主機廠自研、主機廠和Tier1供應商合作研發(fā)、全站外包采購供，其中自研也可通過收購/投資實現(xiàn)。據(jù)調(diào)研，自動駕駛域控制器主要以主機廠和供應商合作研發(fā)的模式為主，主機廠有較大自研傾向，但受限于技術水平和研發(fā)成本。國產(chǎn)Tier1供應商和具備軟件開發(fā)優(yōu)勢的技術廠商發(fā)展空間大。主機廠與供應商合作研發(fā)的趨勢下，量產(chǎn)穩(wěn)定、技術可靠、產(chǎn)品成熟的國產(chǎn)Tier1供應商和具備軟件開發(fā)優(yōu)勢的技術廠商存在較大機遇。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，國產(chǎn)Tier1德賽西威、經(jīng)緯恒潤備受關注，軟件切入的技術廠商毫末智行、宏景智駕也有較大的發(fā)展?jié)摿Α５沦愇魍谧詣玉{駛領域深度綁定英偉達，是英偉達國內(nèi)首家支持的供應商，雙方與小鵬汽車、理想汽車相繼達成戰(zhàn)略合作，開發(fā)并量產(chǎn)IPU03、IPU04域控制器。經(jīng)緯恒潤與英飛凌、黑芝麻、芯馳科技等多個芯片廠商形成合作，定位實際可量產(chǎn)產(chǎn)品，為客戶提供國際化、國產(chǎn)化多種配置組合。毫末智行背靠年銷量百萬臺以上的乘用車主機廠長城汽車，聯(lián)合高通推出可量產(chǎn)的自動駕駛計算平臺小魔盒3.0，毫末智行預計未來三年將搭載超100萬輛乘用車。宏景智駕先后與英特爾、賽靈思、地平線等芯片供應商達成戰(zhàn)略合作關系，可以快速基于域控的基礎軟件架構，打造滿足不同自動駕駛級別的全域智能駕駛方案。1.3.算法AD/ADAS算法覆蓋自動駕駛感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行各個部分，算法的開發(fā)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件與算法研發(fā)團隊。傳統(tǒng)主機廠在算法端先天能力的欠缺，使算法在未來仍將以第三方算法公司為主。芯片背景的廠商預計通過收購、投資等途徑與自動駕駛算法軟件公司融合，拓展渠道資源，在市場中搶占份額。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(huán)境感知傳感器單車搭載數(shù)量有望持續(xù)增加，激光雷達、毫米波雷達或為雷達市場增長的主要驅(qū)動力，超聲波雷達需求趨于飽和。目前蔚來、小鵬、理想、長安、廣汽埃安、北汽極狐等車企陸續(xù)在2021年、2022年逐步發(fā)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(guī)模量產(chǎn)。激光雷達具備主動探測、高分辨率和強抗干擾的特性，隨著智能駕駛向L3階段進階，激光雷達行業(yè)也隨之進入高速發(fā)展期。根據(jù)MordorIntelligent數(shù)據(jù)，2020-2025年，ADAS和AD采用率的提高將導致汽車傳感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(guī)模，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，采購單價區(qū)間主要集中于5000-26250元人民幣區(qū)間，降本或成為激光雷達大規(guī)模量產(chǎn)上車的關鍵。在采購模式上，整車廠和供應商合作研發(fā)趨勢明顯。激光雷達技術不確定性高、產(chǎn)品測試周期長，為保障激光雷達穩(wěn)定供應，主機廠多采取與Tier1供應商高度綁定，合作研發(fā)或進行投資收購，加快上車速度形成競爭優(yōu)勢。激光雷達技術路徑正從機械式到半固態(tài)最后到純固態(tài)的方向不斷迭代。混合固態(tài)激光雷達已滿足車規(guī)認證的要求，是當前的主流方案。基于ToF測距法的固態(tài)是激光雷達或?qū)⒊蔀槲磥碇髁?。激光雷達主要有兩種測距方法，一種是飛行時間法（TOF）基于時間的測量方法，通過計算發(fā)射激光脈沖和接收激光脈沖所需的時間得到目標距離；另一種連續(xù)波調(diào)頻相干檢測法（FMCW），將發(fā)射的激光進行調(diào)制后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(yōu)勢。未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存。激光雷達上游產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，看好發(fā)射端激光器國產(chǎn)化機會。激光雷達上游環(huán)節(jié)較多，按光電器件可分為掃描部件、收發(fā)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(fā)部件，本次調(diào)研79%的產(chǎn)業(yè)人士看好未來1-3年激光器部分的國產(chǎn)化機會。信息處理部分的主控芯片和模擬芯片國產(chǎn)化機會相對較小。中游整機廠國內(nèi)廠商快速崛起。據(jù)Yole統(tǒng)計，2021年全球激光雷達制造商中5家中國自主品牌份額前十，分別是速騰聚創(chuàng)、大疆、華為、禾賽科技、圖達通。國外激光雷達產(chǎn)業(yè)起步較早，包括法雷奧、Luminar、Innoviz等。國內(nèi)激光雷達廠商后來跟上，有望實現(xiàn)彎道超車。機械式激光雷達廠商禾賽科技、速騰聚創(chuàng)，以及科技型企業(yè)華為等備受關注。截止2021年9月，全球汽車與工業(yè)領域激光雷達市占率前三為法雷奧（28%）、速騰聚創(chuàng)（10%）、Luminar（7%），速騰聚創(chuàng)市場份額位居全球第二。此外，國產(chǎn)化廠商華為、禾賽科技市占率為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(chǎn)化機會。毫米波雷達的產(chǎn)業(yè)鏈上游包括MMIC單片微波集成電路、基帶數(shù)字信號處理芯片、天線高頻PCB板，國內(nèi)廠商處于追趕的狀態(tài)，看好MMIC的國產(chǎn)化機會。未來1-3年毫米波雷達以整車廠供應商合作研發(fā)為主，其次是采購國產(chǎn)供應商，本調(diào)研數(shù)據(jù)顯示毫米波雷達采購單價多為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(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的毫米波雷達產(chǎn)品，搭載江鈴福特領睿車型，成功實現(xiàn)量產(chǎn)，進入乘用車大批量配套階段。德賽西威立足汽車座艙、并行發(fā)力智能駕駛，同時積極布局毫米波雷達業(yè)務，目前已實現(xiàn)77GHz毫米波雷達量產(chǎn)。1.4.3.超聲波雷達我國車載超聲波雷達發(fā)展較為成熟，已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，未來整車廠將采取合作研發(fā)或直接采購國產(chǎn)供應商的模式。相較于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(yōu)勢；但從智能化發(fā)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.軟件軟件定義汽車時代，底層軟件價值凸顯。本調(diào)研顯示，不同軟件部分的研發(fā)采購模式有一定的差異：1）操作系統(tǒng)主要以采購外資供應商和合作研發(fā)為主，國產(chǎn)廠商還需追趕。2）中間件整車廠和供應商合作研發(fā)成為最主要選擇，國產(chǎn)機會較大。3）功能軟件和應用軟件相較于前兩個部分，整車廠更傾向自研，以形成差異化的核心競爭力。安全軟件、操作系統(tǒng)、中間件/基礎軟件價值量提升均有超過半數(shù)受訪者表示認可。部分式軟件服務商偏好明顯，License+NRE打包式收費模式付費意愿更高。按收費模式劃分，軟件供應商可分為全棧式服務型和部分式服務商。全棧式供應商通常采取一次性收取開發(fā)費（NRE）形式。部分式服務商采取授權式收費模式；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(diào)研顯示，產(chǎn)業(yè)人士對部分式軟件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。分布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件供應商帶來更穩(wěn)定的營收和更強的客戶粘性。由此看出產(chǎn)業(yè)人士對軟件供應商的技術要求已經(jīng)提升，且具備為IP授權付費的意愿。1.6.攝像頭車載攝像頭國產(chǎn)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(shù)量逐漸增加。國內(nèi)自主品牌攝像頭數(shù)量都在10顆以上，高合HiPhiZ、阿維塔11、極狐阿爾法S均達到了13顆。本調(diào)研顯示預計未來1-3年前視、環(huán)視、側(cè)視裝機量有望繼續(xù)增加。視覺方案本土化加速國產(chǎn)供應商崛起，整車廠與供應商合作研發(fā)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、圖像傳感器有較大的國產(chǎn)替代機會。國內(nèi)企業(yè)在鏡頭、CIS重要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)已誕生全球領導者。未來1-3年整車廠攝像頭采購模式預測顯示，外采模式下國產(chǎn)廠商相對偏好高（11%產(chǎn)業(yè)人士選擇國外廠商，32%選擇自主品牌）。國內(nèi)供應商中，舜宇光學產(chǎn)業(yè)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占率達到57%，占據(jù)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(yōu)制動系統(tǒng)解決方案。線控制動系統(tǒng)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(xù)航里程，同時能快速精準執(zhí)行智能駕駛相關指令，實現(xiàn)感知決策高度協(xié)同。EHB產(chǎn)品是未來1-3年線控制動技術的主流解決方案，One-Box產(chǎn)品有望在2025年實現(xiàn)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(chǎn)品量產(chǎn)較早，成熟度較高，因此Two-Box產(chǎn)品是當前線控制動的主流產(chǎn)品。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，預計到2025年，One-Box產(chǎn)品有望加速搶占線控制動產(chǎn)品的市場份額，達到48%，One-Box和Two-Box有長期共存趨勢。國產(chǎn)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(xiàn)國產(chǎn)化，但高端部分有待突破，如國產(chǎn)芯片尤其是在功能安全部分和國外的差距還是比較大，國產(chǎn)芯片替代的時間周期比較長。在調(diào)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(chǎn)替代。伯特利是國內(nèi)首家發(fā)布One-Box架構產(chǎn)品的供應商，2022年在20多款車型上實現(xiàn)量產(chǎn)，具有較大競爭優(yōu)勢。1.8.線控轉(zhuǎn)向隨著汽車智能化的發(fā)展，汽車底盤正由傳統(tǒng)底盤向線控底盤過渡。為線控轉(zhuǎn)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(zhí)行精度、響應速度和安全性。外資線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品開發(fā)相對較早，技術積累具備一定的先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)自主企業(yè)的線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品目前處于開發(fā)階段，暫未開始批量配套，由于線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的成熟度及安全性問題，該產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)均沒有大規(guī)模應用過，國內(nèi)自主企業(yè)有望利用后發(fā)優(yōu)勢縮小與外資企業(yè)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(guī)?；慨a(chǎn)階段，滲透率有望快速提升。域控制器功能集成趨勢明顯，據(jù)調(diào)研，在集成儀表中控、后座娛樂、HUD、語音等基本功能外，可能還將集成環(huán)視和部分ADAS功能進一步提高智能化水平，有望實現(xiàn)駕艙融合。主機廠和供應商合作研發(fā)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件開發(fā)公司。其中，整車廠與軟件開發(fā)公司多專注于軟件與算法的開發(fā)，一般缺乏芯片適配與大規(guī)模量產(chǎn)能力，域控制器總成廠商憑借與芯片廠商的深度綁定和大規(guī)模落地量產(chǎn)能力成為不可或缺的關鍵參與方。本調(diào)研顯示，80%產(chǎn)業(yè)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(fā)。國內(nèi)Tier1中，德賽西威第二代座艙域控已實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，第三代產(chǎn)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于第4代驍龍?座艙平臺，共同打造德賽西威第四代智能座艙系統(tǒng)。2.2.座艙芯片隨著座艙集成化趨勢，更高算力的SoC芯片需求快速增加。目前高端消費電子芯片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(nèi)場景的不斷豐富，智能座艙域控制器對算力有持續(xù)的需要，SoC芯片或?qū)⒊蔀槲磥碇悄茏撝骺匦酒髁鳌Ｊ茉L者認為未來1-3年座艙芯片仍以采購為主，高端部分采購外資，低端部分已實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，高通為本次調(diào)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，在高端座艙芯片中有明顯優(yōu)勢。明星產(chǎn)品高通驍龍8155芯片已于長城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。第四代座艙平臺8295，也將在集度汽車2023年量產(chǎn)車型上實現(xiàn)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(fā)座艙平臺。國內(nèi)座艙芯片廠商中，華為和芯馳備受關注。華為座艙芯片麒麟990A已搭載于極狐AlphaS-華為HI版、北汽魔方等車型上，結(jié)合座艙域控和鴻蒙系統(tǒng)逐漸形成華為生態(tài)。芯馳科技的智能座艙芯片“艙之芯”X9已經(jīng)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(jīng)先后量產(chǎn)上市。2.3.智能中控中控大屏成主流趨勢，滲透率持續(xù)提升，安全性及信息呈現(xiàn)/交互成為關注重點。根據(jù)億歐智庫數(shù)據(jù)，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(chǎn)業(yè)人士看好大屏、多屏、一體屏發(fā)展趨勢。同時車載屏幕數(shù)量和尺寸帶來的可靠性、安全性、信息呈現(xiàn)等問題或?qū)⒊蔀殛P注重點。合作研發(fā)主流，看好國內(nèi)供應商德賽西威。當前智能中控大部分已實現(xiàn)國產(chǎn)化，超過半數(shù)產(chǎn)業(yè)人士預計未來1-3年將以主機廠和供應商合作研發(fā)模式為主，其次是主機廠自研和采購國產(chǎn)供應商，德賽西威備受產(chǎn)業(yè)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(jù)2022年9月消費者調(diào)研數(shù)據(jù)，語音交互功能是座艙內(nèi)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?qū)⒊蔀槌Z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(fā)或自研。車載智能語音領域企業(yè)主要包括：1）選擇自研或半自研發(fā)展路線的主機廠2）專注語音交互的供應商以及互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)。主機廠將語音交互功能作為其產(chǎn)品智能化與差異化的核心體現(xiàn)，通常會選擇自研或與供應商合作的發(fā)展模式，其中專注于語音交互的智能AI科技企業(yè)科大訊飛和具有生態(tài)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)百度備受看好。2.5.操作系統(tǒng)“車企通過這幾年已經(jīng)深刻地認識到了芯片短缺的制約，但是大多數(shù)企業(yè)還沒有認識到操作系統(tǒng)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(chuàng)新大會上，全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任、工信部原部長苗圩敲響了車用操作系統(tǒng)的警鐘。汽車操作系統(tǒng)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(tǒng)的核心供應商。目前車載操作系統(tǒng)（含智能座艙系統(tǒng)）自主率不足5%，40%的受訪者表示操作系統(tǒng)存在卡脖子的風險。受訪者預計國產(chǎn)鴻蒙或?qū)⒊蔀槲磥磉x擇的主流操作系統(tǒng)。2.6.HUDHUD滲漏率逐漸提升，未來研發(fā)模式以整車廠和供應商合作研發(fā)為主。本調(diào)研近半數(shù)產(chǎn)業(yè)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(chǎn)化機會，上游各環(huán)節(jié)及整機均有望受益。HUD是集成光、機、電、軟件等技術的一體化產(chǎn)品，從成像單元、光學零部件、軟件和邏輯運算到HUD整機，均有較大的國產(chǎn)化機會，產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)均有望受益。成像單元上，當前產(chǎn)品以TFT、DLP為主要技術路線，LBS和Micro-LED蓄勢待發(fā)有望成為未來新時期主力技術路線。國內(nèi)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(yè)已經(jīng)蓬勃發(fā)展呈現(xiàn)強勁勢頭，產(chǎn)業(yè)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(yè)。2.7.液晶儀表液晶儀表國產(chǎn)化程度較高，主要采購模式為整車廠供應商合作研發(fā)和采購國產(chǎn)。液晶儀表相比傳統(tǒng)儀表具備交互多樣性場景化優(yōu)勢，當前在高端車型已基本普及，并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(chǎn)業(yè)人員不可忽視的重要環(huán)節(jié)。由于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(jié)構、應用模式等方向的探索從未止步，以保證企業(yè)盈利健康發(fā)展。調(diào)研中83%的受訪者認為材料體系創(chuàng)新是未來動力電池創(chuàng)新可能發(fā)生的方向。其次為結(jié)構創(chuàng)新、模式及應用創(chuàng)新、封裝形式創(chuàng)新。材料體系創(chuàng)新：隨著動力電池行業(yè)競爭加劇，各大廠商的研發(fā)創(chuàng)新已不局限于對電池系統(tǒng)結(jié)構和電芯方面的改造升級。受訪者關注的材料創(chuàng)新方向是固態(tài)電池，其次是鈉離子電池。固態(tài)電池以鋰和鈉的化合物為傳導物，取代鋰電池液體電解質(zhì)和隔膜的存在，以分子結(jié)構帶來的優(yōu)勢提升能量密度。鈉離子電池使用鈉鹽，相較于鋰鹽而言儲量更豐富，價格更低廉。目前固態(tài)電池和鈉離子電池都備受關注。同時多數(shù)受訪者預計未來正極材料的成本會有所提升。結(jié)構創(chuàng)新：電池傳統(tǒng)的集成方式是CTM（CellToModule）將電芯集成在模組上。受訪者關注的系統(tǒng)結(jié)構創(chuàng)新趨勢是CTP＆CTB技術方案。CTP（CellToPack，無模組動力電池包）跳過標準化模組環(huán)節(jié)，直接將電芯集成在電池包上。CTB（CellToBody電池車身一體化技術）將電芯集成于電池上蓋，再將電池包作為整體。CTC（CellToChassis電池底盤一體化）將電芯集成在底盤。電芯結(jié)構創(chuàng)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：圍繞電池制造衍生的充電、電池回收是受訪者關注的新模式創(chuàng)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(xiàn)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(yōu)勢的鈉電快速出圈。性能上由于鈉離子比鋰離子重，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(chǎn)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復合材料。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(yè)頭部廠商與下游電池廠商基本建立了聯(lián)系。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。使用硬炭的原因在于鈉離子的半徑相對于鋰離子較大，從元素周期表看，鈉在鋰排位之后半徑更大，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于鈉離子的遷移速度與脫出。本次調(diào)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(zhì)、溶劑和其他添加劑。受訪者關注的綜合溶質(zhì)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(zhì)為鋰鹽，傳統(tǒng)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(雙氟磺酰亞胺鋰)具備更高的導電率、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能夠顯著的提升電池性，契合鋰電池未來發(fā)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(zhì)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，主要作用是匯集電流，將化學反應產(chǎn)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(qū)別在于負極用鋁箔。集流體的創(chuàng)新在于材料方面：復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/鋁導電層所形成的復合材料，通過不同材料之間的復合能最大程度地集合不同材料之間的優(yōu)勢。中游復合銅箔制造廠商跨界廠商眾多，本次調(diào)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(zhì)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(huán)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(chǎn)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(jù)高工鋰電的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年出貨結(jié)構看濕法隔膜占據(jù)主導地位。濕法隔膜占比為74%，干法隔膜占比為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(zhì)是兩種工藝均受到受訪者關注的供應商。隔膜生產(chǎn)工序復雜，對生產(chǎn)設備的要求高，目前干法設備已經(jīng)國產(chǎn)化，受訪者關注的干法隔膜企業(yè)為星源材質(zhì)、中興新材、惠強新材。濕法的設備更加復雜仍然依賴進口。受訪者關注國內(nèi)星源材質(zhì)、中材科技、恩捷股份等企業(yè)。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(jiān)測的過程，是動力電池包生產(chǎn)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(yè)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(yè)為欣旺達。3.1.7.電池管理系統(tǒng)（BMS）電池管理系統(tǒng)（BMS）通過實時采集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息，并對相關參數(shù)進行必要的分析評估，實現(xiàn)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(tǒng)一般分為兩層：一層電池管理單元（BCU-BatteryControlUnit），負責電芯的算法模型控制；下面一層為電池監(jiān)控單元（BMU-BatteryMonitorUnit）負責測量電線的電壓、電流，用于監(jiān)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(nèi)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制造商，此類廠商有多年耕耘電子技術的積累。3.2.電驅(qū)動電驅(qū)動包括電機，電機控制器和變速箱。據(jù)NE時代，2022全年三合一+多合一系統(tǒng)出貨量達355.5萬套，同比增長98%，占總配套量的62%。“大三電”集成以三合一電驅(qū)動（電機、變速箱和電機控制器集成）為主流。近年來出現(xiàn)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(qū)動系統(tǒng)中。集成化可以減輕體積與重量，增加可利用空間，降低系統(tǒng)之間能量損耗，提高整體的效率。未來三電系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)出高壓化、高速化、高效化的趨勢。比亞迪的3.0平臺已經(jīng)量產(chǎn)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(jīng)深入布局多合一大集成電驅(qū)系統(tǒng)，而以英博爾為代表的第三方供應商也推出了平臺化的六合一等電驅(qū)系統(tǒng)。三合一系統(tǒng)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(yōu)勢在于系統(tǒng)集成能力以及產(chǎn)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，此類廠商憑借自身對一兩個部件的產(chǎn)品積累，外采其他部件進行集成，實現(xiàn)三合一系統(tǒng)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(fā)、自研兩種方式成為多數(shù)受訪者預期未來主流采購方式。此外，收購投資第三方公司的方式高于直接購買供應商方案。我們判斷，對于主機廠而言，自研電驅(qū)動系統(tǒng)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(yōu)化自己的供應鏈體系。對于供應商而言，前期的研發(fā)和匹配周期增加，對供應商研發(fā)能力的要求更高，加劇了行業(yè)的競爭程度。未來小三電廠商可能會尋求平臺化、模塊化產(chǎn)品降低研發(fā)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(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車的發(fā)動機作為用電動汽車的動力源。電機由定子（鐵芯+繞組）、轉(zhuǎn)子、外殼等部件組成；同步電機、異步電機是目前常見的電機形式。異步電機多用于商用車和物流車。永磁同步電機乘用車使用普遍，特點是能量密度高，質(zhì)量小線圈少，制造難度系數(shù)小。很多優(yōu)秀的車載電機供應商本身具有其他電機業(yè)務。本次調(diào)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(zhuǎn)子作為重要零部件，本次調(diào)研受訪者關注的供應商為信質(zhì)電機。弗迪動力為比亞迪垂直整合供應鏈的重要組成部分，受益于DMI插混車型和BEV純電車型的集體增長，NE時代數(shù)據(jù)顯示，2022全年弗迪動力在電驅(qū)動系統(tǒng)、電機、電控裝機量同比增長168%、194.1%、194.1%收獲大滿貫。市場份額穩(wěn)居第一（系統(tǒng)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(yè)，具備減速器、電機、電控三個獨立的零部件完整產(chǎn)品設計和生產(chǎn)，因此在三合一集成上也具備一定競爭優(yōu)勢。電機的創(chuàng)新趨勢表現(xiàn)在以下方面：1）外殼材料：采用新合金材料作為外殼降低質(zhì)量。2）繞組工藝：繞組電磁線根據(jù)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(yōu)勢，符合多合一的發(fā)展趨勢。據(jù)NE時代，2022全年扁線電機出貨量達到276.2萬套，占比達48%。未來還有提升趨勢。本次調(diào)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(qū)動電機中具備性能優(yōu)勢，其重要原材料為稀土。材料供應商的競爭力體現(xiàn)在制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(huán)、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(yōu)化有利于將體積做的更小。常用的電機冷卻方式包括水冷、油冷（水冷：置于電機外殼，且體積比油冷大。油冷：將電機定轉(zhuǎn)子浸泡在油中，通過電機的高速旋轉(zhuǎn)，把油從油道當中甩出，油通過電機轉(zhuǎn)子從而實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)子的散熱。）據(jù)NE時代，2022年1-7月累計油冷電機裝機占比達到38%。本調(diào)研90%受訪者預計2023-2025年油冷電機的搭載量會繼續(xù)提升。3.2.2.電控電機控制器根據(jù)駕駛指令，將動力電池直流電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機所需的交流電能，控制驅(qū)動電機工作以管理車輛行駛狀態(tài)。在剎車能量回收過程中，電機控制器還負責將驅(qū)動電機產(chǎn)生的交流電整流回充給動力電池。電機控制器主要由軟件、硬件（控制芯片、功率器件、電感、電容）組成。硬件的核心為功率模塊（下文詳細展開）?？刂破魉惴ㄜ浖^成熟主要由ETC控制，在成熟的模型上添加應用程序。根據(jù)設計需求，電控系統(tǒng)的智能化程度在逐年提升。受訪者表示電機控制器依據(jù)功率的不同單車價值量主要集中在1000-15500元人民幣區(qū)間。本次調(diào)研備受關注的電控供應商為匯川技術、比亞迪。匯川技術業(yè)務布局廣泛，是工控領域龍頭公司，后進入了汽車行業(yè)，據(jù)NE時代統(tǒng)計，2022年上半年公司新能源乘用車電控產(chǎn)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(tǒng)的關鍵部件，在