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汽车电子历久弥新,ADAS开拓蓝海
发布:深圳邦道 日期:2017-12-21 人气:876

当下随着电子技术、计算机技术和控制技术的飞速发展,以及人们对汽车要求的日益提高,汽车正在朝着电子化、智能化方向发展。我们认为整体上以传统仪器仪表、被动安全装置等为代表的汽车电子产品已经处于后成熟期;而以车载信息娱乐信息系统、智能驾驶辅助系统、新型仪表、电池电源管理系统(BMS)等为代表的汽车电子产品则处于快速成长期,是现阶段最具发展潜力的汽车电子细分行业。


汽车电子化、智能化发展趋势不止

参考《汽车电子技术》梳理,1955年,通用公司在汽车上安装了晶体管收音机;1962年,通用公司开始采用晶体管点火器;1964年,丰田公司采用电动门锁;1967年,德国BOSCH公司研制成功D型电控燃油喷射系统,并在大众汽车上安装;1968年,福特公司研制成功ABS防抱死系统;1971年,丰田和日产公司在汽车上安装空调系统;1974年,通用公司开始安装安全气囊;1977年,通用公司开始采用数字式点火控制时刻;1979年,日产公司开发出发动机综合控制系统(ECCS),之后发动机综合控制系统(包括燃油控制、点火控制、怠速控制等)日臻完善和成熟;1985年,沃尔沃汽车采用牵引力控制系统;1991年丰田采用倒车影像;1992年,奔驰和BOSCH开发了车身电子稳定系统(ESP);1995年,三菱推出自动巡航控制;2003年,奔驰安装预碰撞系统;2007年,日产推出全景环视系统;2015年,英伟达推出第一代自动驾驶芯片DRIVEPX。

从汽车电子的发展历程可以看出2000年以前,汽车技术发展主要集中在发动机控制技术、底盘控制技术、车身控制技术,着力提高汽车的驾驶性能、乘坐舒适性以及被动安全性。而2000年以后主要集中在汽车的智能化,推出预碰撞系统、环视系统等ADAS技术,并逐步朝着自动驾驶方向发展。

由于汽车上零件繁多,比如电动座椅是汽车电子,是只统计控制座椅的电动机、传感器,还是统计整个电动座椅,不同调研机构的划分标准各不相同,我们统一采用IHS的数据。2016年全球汽车电子的市场规模为1160亿美元,预计2022年将达到1602亿美元,年均复合增速为5.51%。其中增速最高的是ADAS板块,2016年市场规模为70.88亿美元,2022年预计将达到214.47亿美元,复合增速达20.27%。单车成本方面,汽车电子的单车平均成本将从2016年的1273.44美元增长到2022年的1528.62美元。

交通安全客观形势下,主动安全市场迎来爆发

随着人们生活水平的提高,汽车逐渐走入千家万户。我国的汽车销量从2010年的1806万辆增长到2016年的2803万辆,复合增速达7.60%。汽车保有量从2010年的0.91亿辆增长到2017H1的2.05亿辆。猛增的汽车数量使得道路交通安全的形势愈发严峻,根据卫计委的最新统计数据,我国每年的交通死亡人数从2005年的10万人,增长到了2012年的17万人。全球来看,交通安全的形势也不容乐观,根据世界卫生组织的统计,道路交通伤害已经成为全球15-29岁人群的第一大死亡原因。

美国公路安全保险协会(IIHS)的研究表明,高级驾驶辅助系统(ADAS)能大幅降低交通事故的发生率。他们分析了2015年5000多起车道偏离和盲点预警系统可以避免的撞车事故,以及安装了预警系统但仍发生事故的车辆后发现,装有预警系统的车辆发生单车、侧擦和正面碰撞等事故的比例降低了11%。更重要的是,防撞技术让同类伤亡事故的发生率降低了21%。

ADAS良好的安全效果使得越来越多的国家对ADAS功能进行了法规要求。2016年3月18日,NHTSA和IIHS宣布,占美国汽车市场份额99%以上的20家汽车制造商(通用、福特、菲亚特克莱斯勒、丰田、本田、日产、马自达、三菱、富士重工业、现代、起亚、奥迪、宝马、戴姆勒、大众、保时捷、沃尔沃、玛莎拉蒂、捷豹路虎、特斯拉)同意在2022年9月1日让自动紧急制动(AEB)成为技术标准,丰田表态2017年开始为在美销售的新车标配AEB。

回到国内,近期有这样一些事件进入我们的视线:

2017年4月1日,交通部发布《营运客车安全技术条件》,规定车长大于9米的营运客车应装备车道偏离预警系统(LDW)和自动紧急制动系统(AEB),缓冲期13个月。2016年客车销量20万辆,其中9米以上的8.22万辆。按每辆车1万元估算,新增市场规模8亿元,再考虑存量客车改造,市场空间将更大。

2017年10月9日,北京市公交车将逐步配备以主动安全预警为核心功能的智能行车系统,涵盖了行人防撞预警、高速车辆防撞预警、低速车辆防撞预警、虚拟保险杠预警、车道偏离预警和安全车距预警六大辅助驾驶功能。目前已经在345快、919快等线路测试,未来有望在北京市常规公交线路上广泛应用。

2017年7月24日,科技部网站公布在国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项项目的支持下,恒润科技自主研发的先进辅助驾驶系统(ADAS)控制器已经成功为上汽荣威RX5车型进行配套生产,并实现月销量2万台以上,打破了国外零部件公司在该领域的垄断地位。荣威RX5上的这套ADAS系统,包含了车道偏离报警系统(LDW)、前向碰撞报警系统(FCW)。

2017年9月16日,广汽丰田公布了部分全新凯美瑞的配置信息,全新凯美瑞共有普通版车型(包括LE和XLE)、运动版车型(XSE)、混合动力车型(HEV)等4种车型。其中XLE、XSE和HEV全系标配丰田的智行安全套装(ToyotaSafetySense),包括车道偏离警示系统(LDW)、预碰撞安全系统(PCS)、自动调节远光灯系统(AHB)、动态雷达巡航控制系统(DRCC),并且新车全系标配10个安全气囊。新车将于11月16日开售。凯美瑞作为全球,同时也是大陆最畅销的中级车之一,率先普及ADAS系统,对其他合资品牌和自主品牌车型起到很强的示范作用。

2017年10月11日,我国自主研发的解放牌智能卡车成功完成高速公路测试,此次测试主要包括自适应巡航(ACC),紧急自动刹车(AEB),自动车道保持辅助(LKA)三项功能。

根据盖世汽车研究院推算,我国ADAS的渗透率仅为2%-5%左右,还有很大的提升空间。但是我们注意近几年装配主动刹车的中档车型推出的数量越来越多。我们统计了易车网上2015年、2016年和2017年配备主动刹车的车型数量,发现2017年带主动刹车功能的车款数量增速加快。我们认为在1)相关政策法规推动整车厂增加相关配置,典型的是今年交通部对于营运客车的要求;2)以特斯拉、蔚来汽车为代表的新进入者抢占市场,智能驾驶等成为消费者决策的重大影响因素;3)整车厂在汽车销量整体增速下滑的背景下对于主动安全系统的配置增加汽车评分等多重因素推动下ADAS未来还有很大的提升空间。

自动驾驶初级阶段,ADAS将率先商业化

ADAS是自动驾驶的初级阶段,是传统汽车向无人驾驶过渡的重要方式。NHTSA(美国国家公路交通安全管理局)和SAE(美国汽车工程师学会)的自动驾驶分级是目前全球比较流行的自动驾驶分级,可以看到目前ADAS的技术集中在L0-L2。L0是预警和少量保护辅助,主要包括夜视(NV),行人检测(PD),交通标志识别(TSR),车道偏离警告(LDW),盲点监测(BSM)等。系统只给驾驶员发出警告,而不操作车辆。L1阶段系统开始介入方向盘和加减速中的一项操作,主要有自适应巡航(ACC)、车道保持功能(LKA)、紧急制动刹车(AEB)等。L2能对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支援,但驾驶员注意力仍然要保持驾车状态。L3以后才是自动驾驶,驾驶员可以将驾驶任务完全托付给系统。

ADAS系统有三个部分构成,分别是感知层、认知与判断层、执行层。感知层硬件包括雷达、摄像头等传感器,用于探测汽车周围的环境信息,为其他两个功能模块提供信息支持。认知与判断层涉及算法、应用软件与芯片。摄像头、雷达等ADAS传感器测量到的数据,还要与发动机、底盘、车身上的其他各类传感器测量到的数据配合。不同处理器处理的信息通过总线通信,最后给执行层发出指令。执行层则对应电子刹车、电子助力转向、电子车身稳定系统等。
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不同传感方案优势互补,融合发展成趋势

ADAS的传感器主要有超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、摄像头4类。不同传感器的原理和功能各不相同,能在不同的场景中发挥各自的优势,因此目前难以相互替代。


超声波雷达方案:泊车系统中最常用的传感器

超声波雷达是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。目前,常用探头的工作频率有40kHz, 48kHz和58kHz三种。一般来说,频率越高,灵敏度越高,但水平与垂直方向的探测角度就越小,故一般采用40kHz的探头。超声波雷达防水、防尘,即使有少量的泥沙遮挡也不影响。探测范围在0.1-3米之间,而且精度较高,因此非常适合应用于泊车。

通常一套汽车倒车雷达需要安装4个超声波传感器,而自动泊车系统是在倒车雷达系统的基础上再增加4个超声波驻车辅助(Ultrasonic ParkingAssistant)超声波传感器和4个自动泊车辅助(Automatic Parking Assistant)超声波传感器。根据易车网的数据,目前配备倒车雷达的车款有6508款,占总数8239款的78.99%,渗透率较高。但是具备自动泊车的车款仅有622款,仅占总数8239款的7.55%,渗透率还比较低。

超声波雷达模组的主要生产商有博世、法雷奥、台湾同致电子、深圳航盛电子、深圳豪恩等。雷达中的超声波传感器的市场份额主要由博世(BOSCH)、日本村田(Murata)、日本尼赛拉(Nicera)等占据。奥迪威(新三板上市)是国内领先的超声波传感器生产商,2016年奥迪威车载超声波传感器的销量为2627万个,全球车载超声波传感器的市场容量约为27400万个,奥迪威的车载超声波传感器占全球乘用车市场份额的9%。奥迪威的第一大客户是台湾同致电子。台湾同致电子成立于1979年,2009年上市,主要产品有倒车雷达、胎压监测系统、防盗器等。其中核心产品为倒车雷达,市场份额位居亚洲第一。

毫米波雷达方案:国产化即将实现

毫米波雷达发射毫米波段的电磁波,利用障碍物反射波的时间差确定障碍物距离,利用反射波的频率偏移确定相对速度。毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的优点。其缺点是无法识别物体颜色;视场角较小,需要多个雷达组合使用;行人的反射波较弱,难以识别。目前市场上主流的车载毫米波雷达频段为24GHz(用于短中距离雷达,15-30米)和77GHz(用于长距离雷达,100-200米)。但是77 GHz在性能和体积上都更具优势,77GHz的距离分辨率更高,体积比24GHz产品小了三分之一。

毫米波雷达主要由天线、射频MMIC、基带信号处理三部分组成。现在的毫米波雷达采用“微带贴片天线”使得天线体积更小、重量更轻。雷达射频前端单片微波集成电路(MMIC)用于产生和接收射频信号,目前主流的芯片是SiGe工艺,主要厂商有英飞凌。不过已经有公司如富士、德州仪器等公司开发出了CMOS工艺的毫米波射频芯片,使得成本大幅降低。基带信号处理部分主要是算法,是毫米波雷达稳定性、可靠性的核心。数字处理包括阵列天线的波束形成算法、信号检测、测量算法、分类和跟踪算法等。

目前毫米波雷达的主流方案是一个77GHz的长距雷达加4个24GHz的短距雷达,单价按77GHz为1000元,24GHz为500元计算。在不考虑汽车销量增加的情况下,当渗透率达到20%时,国内市场规模将达到168亿元,全球为564亿元。若毫米波雷达成为标配,渗透率达到100%,则国内市场规模将达到840元,全球市场规模达到2820亿元。

全球毫米波雷达的主要供应商为博世、大陆等传统汽车配件巨头。2015年博世、大陆两家的全球市场份额达到44%。随后为Hella、Fujitsu-ten、电装、TRW、德尔福、Autoliv、法雷奥等。9家企业的全球市场份额达到98%。Bosch的77GHz长距雷达LLR已经发展到第四代,可以检测到250米以外的车辆,使得自巡航模式下的汽车时速可达到160km/h。

国内企业已经相继突破了24GHz和77GHz产品的研发。华域汽车2017年6月1日,在投资者互动平台上宣布公司24GHz后向毫米波雷达产品预计2017年投入量产,77GHz前向毫米波雷达已完成了原理样机开发。2017年10月,加特兰微电子发布了国内首款完全自主研发的CMOS工艺77GHz毫米波雷达芯片,目前产品已达到量产标准,目前正在装车试验阶段,最快2018年量产车将问世。北京行易道的产品也已经在车上测试,计划2018年、2019年前后给主机厂做适配。公司2017年3月还获得千万元A轮融资。

整车厂给新车增加新功能有两种方法,一种方法是从新车立项设计开始,就确定该功能。一般一款全新车型从设计到上市需要3年时间。另一种方法是改装,就是在现在已经在售的车型上增加该新功能,因为接口是标准化的,因此设计时间小于一年。毫米波雷达的技术已经比较成熟,改装难度不高,而且24GHz的成本也已经下降到500元左右,具备了大规模使用的条件。因此我们预计2018年将有一批搭载国产毫米波雷达的新车型或改款车型上市。

激光雷达方案:精度高、效果好,静待成本下降

车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,通过发射和接收返回的激光束,分析激光遇到目标后的折返时间,计算出目标与车的距离。通过这种方法,搜集目标表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,能快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。目前市场上比较常见的有8线、16线和32线激光雷达,还有少量64线产品。激光雷达线束越多,测量精度越高,安全性也越高,但是成本也越高。

超声波雷达和毫米波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率,且探测精度高、探测范围广;抗干扰能力强;能实时获取的信息量比较丰富,可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,从而生成目标多维度图像。但是激光雷达却很容易受天气的影响,比如在雨雪、大雾等天气条件下,其探测性能就会变的较差。

技术方面,目前美国Velodyne遥遥领先,德国Ibeo和美国Quanergy各有特色。他们的激光雷达主要被应用在了一些无人驾驶试验车中,如

1)谷歌和百度的无人驾驶试验车采用了Velodyne的64线激光雷达;

2)福特的混动版蒙迪欧无人驾驶试验车,采用了Velodyne的32线激光雷达;

3)日产LEAF采用了6个Ibeo的4线激光雷达;

4)奥迪的无人驾驶汽车A7 Piloted Driving采用了Ibeo和Valeo合作的Scala混合固态激光雷达;

5)德尔福无人驾驶汽车配备了4台由Quanergy研发的固态激光雷达。

谷歌和百度的无人驾驶试验车采用的Velodyne的64线激光雷达采用激光发射、接收一起旋转的方式来扫描周围的景象,这种旋转方式的产品单价高达数万美金。之后Quanergy和Velodyne相继开发出了结构更简单、体积更小的固态激光雷达,单价下降到了数百美金。未来随着大规模生产,固态激光雷达的成本有望进一步下降。

国内成立了很多激光雷达初创企业,如北科天绘、禾赛科技、速腾聚创等。北科天绘是国内目前唯一能够实现量产的自主激光雷达生产企业。公司成立于2005年,最初研发用于测绘的激光雷达,2016年推出了R-Fans-16激光雷达产品和半固态激光雷达样机,2017年推出了R-Fans-32。禾赛科技开发了用于自动驾驶的40线混合固态激光雷达Pandar40,拥有150米探测距离、重量1.05kg,已经与百度、智行者、驭势科技等进行早期测试。2017年下半年将小批量出货。

摄像头视觉方案:双目视觉改变ADAS系统

摄像头是实现众多预警、识别类ADAS功能的基础。像自动紧急刹车(AEB)、车道偏离预警(LDW)、车道保持(LKA)、行人警示(PCW)、自动泊车(AP)、疲劳驾驶预警(DFM)、交通标志识别(TSR)、交通信号灯识别(TLR)等都需要建立在图像识别的基础上,进而实现车道线障碍物以及行人检测。

目前前视摄像头ADAS系统有单目和双目两种方案,两者的共同点都是通过摄像头采集图像数据,然后从图像数据上得到距离信息。因为前视摄像头最重要的一个作用就是碰撞预警,而碰撞预警需要测量距离的变化。

单目视觉的测距原理是先通过图像匹配进行目标识别,识别行人、物体、车型等。再通过目标在图像中的大小去估算目标距离。这种方法是建立在精准识别基础上的,所以首先需要建立并不断维护一个庞大的样本特征数据库,保证这个数据库包含待识别目标的全部特征数据。比如在一些特殊地区,为了专门检测大型动物,必须先行建立大型动物的数据库;而对于另外某些区域存在一些非常规车型,也要先将这些车型的特征数据加入到数据库中。如果缺乏识别目标的特征,就会导致系统无法对车型、物体、障碍物进行识别,从而也就无法准确估算这些目标的距离,导致ADAS系统的漏报。

双目视觉是通过对两幅图像视差的计算,直接对前方景物(图像所拍摄到的范围)进行距离测量,而无需判断前方出现的是什么类型的障碍物。所以对于任何类型的障碍物,都能根据距离信息的变化,进行必要的预警或制动。双目视觉的原理与人眼类似,利用双目三角测距的原理,能非常精准的测量物体的距离。

双目方案也同时兼具单目方案的功能,可以采用其中一路来进行图像识别,从而判断交通标示和障碍物类型。双目摄像头方案的优越性使得双目逐渐成为中高端车型的标配,如奔驰2016款全系(S系、E系、C系)、宝马2016款全系(7系、5系、3系)标配双目摄像头。

双目摄像头打造的ADAS系统有非常高的安全等级。在2014年6月出版的《日经汽车技术》中对分别配备了双目摄像头、毫米波雷达+单目摄像头+红外线激光、单眼摄像头的4款车型进行了安全测试,结果配备了立体摄像头的富士重工XV车型得分最高。

此外汽车上还可以配备更多摄像头来实现更多功能。如同时配备广角相机和中长焦相机,可以识别不同距离,不同视角范围内的障碍物;同时配备可见光相机和远红外相机,可以实现夜间使用;在车的前、后、左、右安装四个广角摄像头,经过摄像头参数校正、镜头扭曲校正、鸟瞰视角转换、白平衡匹配和图像缝合处理,可以在车内显示器上显示一个可直观监视车辆周围环境的全景鸟瞰画面,能有效减少盲区,提高安全性。

车载摄像头大致可以分为两类,一类是前视摄像头,用于紧急刹车(AEB)、车道偏离预警(LDW)等功能。前视的摄像头系统需要复杂的算法和芯片,一套单价为1500元左右。另一类是后视摄像头、侧视摄像头等,不需要复杂的计算机视觉算法,每个摄像头模组单价为200元左右。如果前视摄像头模块渗透率达到20%,则国内市场规模将达到84亿元,全球市场规模达到282亿元。如果渗透率达到100%,则国内市场规模达到420亿元,全球市场规模达到1410亿元。其他车载摄像头的渗透率如果达到100%,则国内市场规模达到224亿元,全球市场规模达到752亿元。

ADAS视觉方案主要包括车载摄像头模组、芯片、软件算法。摄像头模组主要被国外龙头垄断,但是国内企业在摄像头镜头方面已经突破。舜宇光学从2012年至今车载摄像头镜头的出货量始终排名第一,占有率达到30%以上。ADAS摄像头的芯片多数被国外垄断,主要供应商有瑞萨电子(RenesasElectronics)、意法半导体(ST)、飞思卡尔(Free scale)、亚德诺(ADI)、德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、赛灵思(Xilinx)、英伟达(NVIDIA)等。算法领域,近几年国内成立了很多ADAS视觉算法公司,如北京地平线、中科慧眼、苏州智华、上海纵目科技、深圳前向启创等。

车载ADAS摄像头模组需要定制化开发。为了适应车辆全天候全天时的需要,一般要满足在明暗反差过大的场合(进出隧道),很好平衡图像中过亮或太暗部分(宽动态);对光线比较灵敏(高感光)。同时为了避免给芯片带来太大压力,车载ADAS摄像头并不是一味追逐高像素。摄像头由镜头和CMOS传感器组成。其中CMOS传感器主要由索尼、三星、豪威科技(OV)等国际巨头供应。

镜头方面国内企业有明显优势。根据TSR的调研报告,2015年全球摄像头镜头厂商中,台湾大立光电出货量第一,占34.5%。大陆的舜宇光学出货量第二,占9.4%。而在车载摄像头镜头这一细分领域,舜宇光学从2012年至今出货量始终排名第一,占有率达到30%以上。其产品涵盖了车载摄像头镜头的各个领域,包括前视、后视、内视(驾驶员监控/手势识别)、环视、智能后视镜等,2016年全新宝马7系中的镜头都来源于舜宇光学。

模组封装方面,车载摄像头模组的单价约200-240元,是手机摄像头模组的5-6倍。车载摄像头模组高的原因有三个:

1、机身是用铝合金压铸而成,材料费较高;

2、由于需要良好的散热性,抑制电磁干扰,以及形状上良好的热稳定性,所以镜头用玻璃而非塑料;

3、出于安全需求,汽车摄像头要求使用寿命往往在10年以上,手机摄像头一般仅需3-4年。

目前车载摄像头的主要供应商为Panasonic、Sony、Valeo等国外厂商。国内的手机摄像头模组厂商也在积极拓展车载摄像头业务,如欧菲光的车载摄像头已于2017年上半年实现量产。

芯片方面,图像相关算法对计算资源有很高的要求,因此对于芯片,在考虑较低成本的同时,又需要有较高的性能要求。目前用于ADAS摄像头的芯片多数被国外垄断,主要供应商有瑞萨电子(Renesas Electronics)、意法半导体(ST)、飞思卡尔(Freescale)、亚德诺(ADI)、德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、赛灵思(Xilinx)、英伟达(NVIDIA)等,提供包括ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC、FPGA、GPU等芯片方案。其中ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC是软件编程的嵌入式方案,FPGA因为对硬件直接编程,和嵌入式相比处理速度更快,同时能耗比GPU低,因此被认为是目前的热门方案。而ADAS视觉方案霸主,Mobileye的EyeQ系列芯片是自主研发设计,并由意法半导体公司生产供应。

ADAS视觉算法的源头是计算机视觉。传统的计算机视觉识别物体大致可以分为图像输入、预处理、特征提取、特征分类、匹配、完成识别几个步骤。随着深度学习技术的门槛降低,深度学习技术也在向ADAS视觉算法渗透。近几年国内成立了很多ADAS视觉算法公司,如北京地平线、中科慧眼、苏州智华、上海纵目科技、深圳前向启创等。
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人车交互信息增加,智能座舱将成必需品

ADAS系统增加了人车交互的信息,如全景环视、盲区监测、车道偏离预警等都需要液晶仪表、中控屏等作为显示媒介,因此需要汽车的仪表盘能呈现更多信息。同时为了更好的进行交互,也需要使驾驶者能更方便的输入信息,如语音输入、触摸屏等。回顾座舱电子历史,从最初的收音机、磁带到CD再到车载导航,座舱电子越来越丰富。目前座舱电子主要有液晶仪表盘、车载信息娱乐系统(包括中控、副驾驶及后排)、HUD抬头显示、Telematics模块、流媒体后视镜,此外还有手机无线充电、手机互联等。

从传统到液晶仪表盘,满足多元信息需求

汽车仪表可以简单分为4大类,机械指针型、指针与点阵或单色液晶屏、指针与3.5英寸以下液晶屏、全液晶屏显示。前3类都可以归为传统仪表。传统汽车仪表将车速、转速、油量、水温、机油压力等信息通过指针、指示灯等方式呈现给驾驶者。但是传统的仪表盘呈现的信息比较固定,而且有限。比如当仪表盘亮起不常用的报警灯时,驾驶员很可能不清楚这个灯代表什么意思。但是在液晶仪表盘上就不存在这个问题,因为可以在亮报警灯的同时显示文字内容。此外液晶仪表盘还可以展示更丰富的信息,如将ADAS系统的路况、提醒等信息有效及时的反馈给驾驶员。

汽车仪表厂商主要有大陆、日本精机、电装等。其中日本精机的大股东是本田,电装的大股东是丰田,因此他们的大客户也分别是本田和丰田。国内的汽车仪表厂商主要有均胜电子、德赛西威(未上市)等。全液晶仪表是目前业内热点。相比普通电子产品如电脑、手机等所用的显示屏,车载显示屏对可靠性要求更高,至少能连续1000小时承受90度的高温,而工业显示屏不过是80度500小时可靠性检测。因此车载屏的价格远高于传统屏幕。例如一块13.3寸笔记本电脑用显示屏目前的价格是36美元,而一块12.3寸汽车仪表显示屏的价格大约在70到95美元之间。车载液晶显示屏的主要厂商有JDI、友达、夏普等。

全液晶仪表板上搭载的操作系统有封闭式操作系统和开放式操作系统两种。封闭式操作系统是QNX,在数字仪表市场享有垄断地位。但是因为封闭式操作系统意味着系统升级非常麻烦,而汽车开发周期长达4-5年,电子领域发展神速,4-5年前的设计很有可能不能满足市场需要,因此汽车产业需要开放式的操作系统,所以QNX的挑战越来越多。其中汽车级Linux系统,简称AGL就是其中最有竞争力的一种。目前AGL有76个会员,其中有中国液晶仪表设计公司友衷科技。

友衷科技成立于2015年,其基于Linux开发的操作系统,能够对接汽车所有智能产品(ACC、ADAS、雷达、摄像头、360环视)等,同时与高精地图进行数据交互和投射。系统可以在不同规格的仪表上得到60FPS的流畅画面,并实现了小于业界标准(2秒)的冷启动速度。而且该系统可以将手机界面完美投射到仪表盘上,用户可以方便地实现地图的大小缩放,昼夜模式切换等功能;在驾驶过程中如果驾驶者手机有来电,手机将显示来电信息,而仪表还将继续显示导航信息不会受到干扰,即便在手机锁屏、甚至手机App在后台运行时也不会影响汽车的正常导航。2017年美国拉斯维加斯CES上,友衷科技携手百度展出的IVI-仪表无线互联技术,通过JetCast互联协议将百度导航投射到仪表。目前友衷科技的产品已经在众泰T700车型上实现了量产。

2017年8月均胜电子战略投资友衷科技,并于9月共同参加2017德国法兰克福车展。均胜电子成立于2004年,传统主业为内外饰功能件,2011年借壳上市。公司先后并购了汽车人机交互(HMI)公司德国普瑞、机器人公司德国IMA、内外饰功能件公司德国QUIN、汽车安全系统供应商美国KSS、智能车联网供应商德国TS,从而切入宝马、大众、通用、福特、特斯拉等的供应链。公司目前形成了人机交互、汽车安全、车载互联三大业务板块。

车载信息娱乐系统渗透率上行空间较大

在汽车智能化、信息化和节能化趋势的推动下,汽车电子的整体市场规模增长迅速。欧美国家通过强制法规提高汽车节能化及安全化,消费电子的兴起促使消费者对汽车的通讯娱乐功能的要求逐步增高。从生命周期来看,车载信息娱乐系统与智能驾驶辅助系统(ADAS)等主流汽车电子产品均处于快速普及的成长期,未来将向中低端车型渗透,从而迎来快速发展阶段。

参考德赛西威的招股说明书,根据产品功能形态的差异,可以将车载信息娱乐系统分为娱乐系统和信息系统,前者主要包括通过CD、VCD、收音机、多媒体等音视频设备为车内驾乘人员提供娱乐服务,后者主要包括导航引擎与软件、电子地图、无线广播信息,远程通信等设备为驾乘人员提供信息服务。

车载信息娱乐系统能够实现包括三维导航、实时路况、网络电视、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、移动办公、无线通讯、基于在线的娱乐功能及TSP服务在内的一系列应用,极大地提升了汽车电子化、网络化和智能化水平。在汽车轻量化、小型化、智能化和电动化趋势的推动下,车载信息娱乐系统的整体市场规模持续增长。德勤数据显示,全球车载信息娱乐系统处于成长期,2012至2016年全球车载信息娱乐系统市场销售规模保持快速增长,复合增长率达10.8%。预计到2020年,车载信息娱乐系统市场规模将超过800亿美元,成为最大的汽车电子细分市场。

另外在显示屏方面,中控液晶屏的渗透率已经非常高,几乎成为上市新车的标配,渗透率超过60%,而屏幕大型化也变成整车厂越来越多的选择。中控液晶屏的基本功能有音乐、收音机、本地导航等功能。为了方便输入,触控屏的占比越来越高。全球车载触摸屏的出货量从2014年的3300万片,增长到2016年的4700万片,预计2018年将达到6300万片。

2012年特斯拉ModelS上市,搭载了一块17英寸的超大屏幕,将传统的汽车中控部分(空调控制、时钟等)全部集成到屏幕中。而Model 3甚至连仪表盘都取消了,将所有的行车信息都集中到了这块15寸触控液晶屏。此外还内置了4G模块,可以实现软件的空中升级(OTA)。此后,很多车企都开始推出搭载超大触控液晶屏的车型。如上汽集团和阿里巴巴共同研发的荣威i6,搭载了10.4英寸的触控液晶屏。荣威i6的中控系统可以实现语音交互,驾驶员可以通过语音控制空调、天窗、车窗、前排座椅加热等。此外该系统搭载了互联网大数据导航,基于互联网大数据,能够实时知晓前方路况,及时规避拥堵,找到最快的路线。而且能推送附近的加油站和停车场,方便用户出行。
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相关标的:保隆科技、均胜电子等

保隆科技:汽车胎压监测系统内资龙头,政策拐点下业绩释放明确

市场认为公司目前收入的主体排气系统管件以及气门嘴业务相对成熟,在价格年降的背景下,收入增速下滑叠加毛利率下降拖累公司整体业绩增速,我们认为一方面新能源汽车产量占比目前较低,对于公司排气系统管件短期业绩影响有限,而细分产品中热端管以及尾管业务呈现增速加快趋势,另外一方面在规模经济以及品牌溢价的背景下,公司龙头产品尾管业务毛利率仍将保持稳定,核心风险在于上游原材料钢材价格的变化;气门嘴业务主要针对售后AM市场,随着TPMS气门嘴业务占比的提升,整体毛利率仍将维持稳中上升。

公司作为内资汽车胎压监测系统(TPMS)龙头企业充分受益行业扩容。10月14号TPMS强制性安装标准出台,行业渗透率有望从2016年的20%上升至2017年的100%,前装OEM市场容量3年5倍假设成立。

公司借助:1)客户资源优势,目前已切入大部分自主品牌整车厂商;2)股东背景,上汽是除实际控制人以外第二大股东;3)基于价格的综合服务优势,同时考虑到安装时间的紧迫性,结合招股披露的定点项目情况,公司TPMS业务高增长无疑。

公司2017年前三季度整体毛利率35%,整体保持相对稳定。公司目前的收入主体排气系统管件(尾管、后保管以及热端管)和气门嘴行业地位突出,增长相对稳健,短期自制TPMS业务收入占比仍较低,预计整体毛利率仍将维持稳定。

公司研发支出收入占比接近7%,业内领先。汽车电子等产品梯队明确,除去TPMS以外,各类传感器、全景环视系统、毫米波雷达等是公司未来的业绩增量,亦是公司中长期估值溢价的支撑。同时我们认为传统汽车零部件业务收入结构的调整、期间费用率的下降、TPMS业务超预期的发展以及汽车电子业务的爆发是公司的三大预期差所在,上调2017-2018年归母净利润为1.81、2.44亿元,现价对应PE分别为34、25倍,维持“增持”评级。

均胜电子:持续收购整合优化,多元业务打造汽车电子龙头企业

公司以传统汽车零部件内外饰件起家,借壳前收购普瑞,切入汽车电子领域,11年完成借壳上市,之后陆续不断收购整合,包括高端内外饰件Quin、被动安全企业KSS、车载信息系统供应商TS等。按照公司最新的收入分类,17年H1实现汽车安全系统收入67.35亿元、人机交互产品(HMI)24.07亿元,新能源动力控制系统(BMS)2.94亿元、车载互联系统18.07亿元、内外饰件功能件11.94亿元、工业自动化设备制造4.48亿元。工业机器人业务目前完全剥离。在2016年中报中明确提出要成为全球领先的汽车电子和安全技术提供商,在智能、安全、环保领域推动行业变革。

分拆业务板块来看,汽车安全业务方面,2017年上半年实现营收67.35亿元,并购KSS后整合效果良好,本期订单新增近13亿美元。其中,主动安全本期新增订单近1.3亿美元。最新调研显示,被动安全业务的看点在于日本高田资产的收购及整合情况,假设收购成功,体量上公司将成为全球第二大被动安全供应商;另外在规模效应下,公司被动安全业务盈利能力也有望提升。主动安全业务方面,公司在宁波开始了产能和生产线的准备工作,以服务于需求日趋旺盛的国内市场,细分产品而言,前视系统以苏州项目公司为主体,已切入吉利、蔚来汽车等整车厂商;环视系统以韩国项目公司为主体,目前以三星、现代等韩国整车厂为主;内视系统方面目前仍处于研发阶段。

人机交互业务方面,公司2017年上半年实现收入24.07亿元,同比下降7.3%;毛利率21.60%,比去年下降1.78%。受主要客户之一的福特增速放缓使公司上半年HMI业务受到一定影响。但公司继续保持积极扩张的态势,保持在此细分行业的竞争力和领先性,未来随着新车型的释放,该业务板块增速有望好转。

车载互联系统业务方面,公司2017年上半年实现收入18.07亿元,同比增长188.61%,毛利润率为9.43%,同比提高了1.17个百分点,新获得订单数合计约2.2亿欧元,继续保持强劲的增长势头。本期内除奥迪、大众、斯柯达等的项目外,公司还获得为全球著名车联网厂商提供地图引擎和搭建相关导航服务的订单,再次证明公司在车载软件领域的实力。大众集团MIB3项目的国产化项目按计划推进,预计将对应南北大众平台级车型。同时,国内团队也在积极开拓国内市场,与国内整车厂商及自主品牌的合作正在积极推进中。

新能源电池管理系统业务方面,公司2017年上半年实现营收2.94亿元,同比增长20.15%,维持较高的增速。报告期内新技术的研发又取得了突破性进展,公司开始为奔驰新型48V微混动力车量产供货。此外,公司采用高通芯片开发的无线充电系统,目前已完成了其在保时捷概念车型上的研发。在国内为吉利混动平台车型开发的BMS系统也已经大规模地商用化。

公司整体经营目标规划,定位于人使用汽车的入口解决方案;经营目标:2021年实现营收100亿美金,70%安全,25%汽车电子、信息板块,5%传统功能件业务。