智能汽车战略重大转变,全产业链共享万亿市场

  近期,由发改委、工信部等11个国家部委联合发布的《智能汽车创新发展战略》,引起了智能汽车全产业链的广泛关注。《智能汽车创新发展战略》是智能汽车产业的顶层设计,明确了中国发展智能汽车的战略愿景和主要任务。文件提出,2025年中国标准智能汽车框架基本成型,并实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产、高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。

  《智能汽车创新发展战略》提出,推动有条件的地方开展城市级智能汽车大规模、综合性应用试点,支持优势地区创建国家车联网先导区。在培育新型市场主体方面,提出鼓励整车企业逐步成为新能源智能汽车产品提供商,鼓励零部件企业逐步成为智能汽车关键系统集成供应商。

  电动汽车以电池,电机电控为核心部件,采用新的轻型复合材料和智能化的电子元器件。未来的重点投资机会也主要在上述几个方面,而且每个方面都可以延伸出相当长的供应链企业。新市场特斯拉产业链示范效应显著,增长空间更大。以及智能化带来的汽车电子机会,为随进化加速、5G应用提速,价值量及渗透率同时提升的万亿市场。

  智能汽车产业链

  智能汽车产业链覆盖ADAS/自动驾驶系统、车身控制系统、动力传动系统、信息娱乐系统和信息通讯系统。

  ADAS/自动驾驶系统包括:摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和车载半导体

  在汽车智能化方面,ADAS系统是目前最主要的组成部分。ADAS,即先进驾驶辅助系统。它是车内智能的基础,位于智能汽车产业链最前端,是目前传统汽车厂商切入智能驾驶领域的主要方式。

  ADAS是利用安装在汽车上的传感器,检测并收集车内外环境数据,通过一系列的处理分析,向驾驶员提前预警,实现被动和主动干预的安全性技术。其工作原理是以雷达、摄像头为核心,对驾驶环境进行感知,并通过一系列算法,提前发现问题,进行预警,达到主动干预、安全控制的目的。若驾驶员没有进行提前处理或遇到紧急情况,会进行被动干预,通过自动刹车或转向等方式,减少或规避风险。

  ADAS主要由三大模块构成:环境识别、计算分析和执行控制。通过传感层(摄像头、雷达等)获取环境信息,然后将这些信息转换为数字信号输出给控制层(电子控制单元ECU等),由控制层分析处理之后做出命令,最终由执行层(制动系统、转向系统等)执行相关动作(紧急刹车、转向变道、超车等)。

  环境感知系统中激光雷达是前沿技术。智能汽车环境感知系统相当于智能汽车的“五官”,智能汽车通过传感器感知车辆所处的各种路况及周边环境。一套完善的智能汽车传感系统囊括了超声波技术、雷达技术、摄像头技术、红外线技术、激光扫描技术,以及这些技术的算法融合。

  ADAS的感知层中,前瞻性产品激光雷达目前渗透率较低,且基本为国外垄断,国内企业在摄像头领域首先实现突破,保隆科技、德赛西威、华阳集团等企业均实现了360环视系统的出货,摄像头方面国外主要厂商有松下、索尼、大陆、法雷奥、Moblieye、海拉、日立等;国内厂商还有欧菲科技和舜宇光学等;毫米波雷达方面德赛西威今年斩获首单,其余如华域汽车、保隆科技等企业都已经进入了毫米波雷达产线装配阶段。激光雷达方面有中海达、北科天绘、禾赛科技等厂商;超声波雷达有豪恩、辉创电子、航盛电子等厂商。

  V2X作为ADAS前端环境感知层的重要补充,携ADAS共同实现车辆的智能互联、车路协同,目前国内V2X模组和通信协议的建立主要由相关通信设备商进行布局,同时政府部门积极兴建V2X实现场景——智能互联示范区,由国内相关上市公司中国汽研担纲建设和平台整合。

  中央决策系统目前核心技术由国外巨头掌握。智能汽车中央决策系统相当于智能汽车的“大脑”,主要功能是对经由“五官”(传感器)上传的数据及图像进行分析处理,当前在单眼摄像头的图像识别技术领域,以色列的Mobileye公司最为知名,主要给奥托立夫、康奈可、德尔福、法雷奥等一级供应商及奥迪宝马等OEM整车厂提供算法支持或整套视觉驾驶辅助系统(占据汽车安全驾驶系统全球70%以上的市场份额)。国外在算法决策方面较为领先的其他公司还有ADI、德州仪器(TI)、瑞萨、NXP;国内处于初创阶段,暂无相关上市公司,较为知名的国内初创公司有MINIEYE、前向启创、中科慧眼等。

  ADAS的决策层中,自动驾驶计算芯片主要由国外巨头如英特尔、英伟达等企业垄断。ADAS的执行层中,国内的拓普集团通过布局智能刹车系统IBS、耐世特通过布局线控转向系统纷纷切入ADAS领域。

  底层控制系统是我国多数零部件企业切入的首选项。智能汽车底层控制系统相当于智能汽车的“手脚”,主要功能是对经由“大脑”(融合算法)下达的指令进行执行,相较于传感器和算法控制,执行端功能更易于实现,所以国内大部分零部件上市公司是从这个环节进行切入,表现为传统零部件的电子化升级,常见的有耐世特的电动转向系统EPS,博世和拓普的智能刹车系统IBS。

  汽车电子自动化成熟,市场空间稳中有升

  汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称,车体汽车电子控制装置包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子化的程度是衡量现代汽车水平的重要标志,汽车电子化有助于汽车厂商抢占未来汽车市场。

  汽车电子行业集中度低且细分市场格局不一,高端产品领域目前供应商主要为欧美、日本等国的汽车零部件厂商。由于技术水平领先、先发优势明显、品牌实力突出,全球前十大知名零部件厂商如伟世通、大陆、德尔福等在汽车电子市场拥有较高的市占率,且较早纷纷进入中国布局。全球汽车电子市场亦主要集中于欧洲、北美、日本等地。

  根据欧立信研究,到2020 年我国汽车电子的规模将达到8000 亿元,复合增速超过10%,将是汽车销量增速的两倍。从细分领域来看,2018年我国车身控制系统市场规模为4378.8亿元,包括发动机控制系统1348.5亿元、底盘与安全控制系统1777.9亿元车、车身电子控制系统1252.4亿元,2018我国车载电子装置市场规模达到1205.7亿元。

  汽车电子是汽车控制系统的重要支撑基础,其重点应用于新能源汽车。随着汽车产业智能化与电子化,我国未来汽车电子渗透率将不断提升,市场空间有望回升。

  政策支持,叠加环保因素限制,有利于新能源汽车、无人驾驶以及ADAS发展,依据TTM公司Presentation数据显示,未来新能源及无人驾驶复合增长速率在20%以上。

  从中国产业信息网的数据显示,全球汽车电子的市场规模呈现稳步增长的趋势,预测其增速将保持在5%左右稳步上行,在2020年将达到2200亿美元高位。而我国汽车电子市场规模将在2020年达到1058亿美元,占据全球的44.08%。

  动力传动系统包括:电机、电池和电池管理系统

  在汽车电动化方面,“三电”技术是其核心技术,而其中的电池系统属于汽车的心脏,又是重中之重。电池芯技术,package技术,BMS技术组成了电池系统的“铁三角”。

  电控系统是电动汽车的总控制台,如同“电动汽车的大脑”,它的发挥决定了电动汽车的能耗、排放、动力性、操控性、舒适性等主要性能指标。一般来说电动汽车的电控系统主要包含三个共性子系统:整车控制器,电机控制器和电池管理系统,这些控制器之间都是通过CAN网络等实现相互通信。

  根据GGII统计,2019年全年行业累计装机量约62.38GWh,同比增长9%。根据Marklines预测,未来5年全球动力电池行业将持续高速增长,2025年全球装机量可达850GWh。

  动力电池占据一线车企供应链行业绝对龙头有宁德时代、以及通过刀片电池在磷酸铁锂电池领域占据领先优势的比亚迪。

  宁德时代已经连续三年位列全球第一大锂电企业,并且2019年与其后企业领先优势拉大,宁德时代2020年2月3日公告拟与特斯拉签约供应动力电池产品,正式成为其继松下、LG化学之后第三家电池供应商,供货期限2020年7月1日至2022年6月30日。随着与特斯拉合作的正式落地,宁德时代全球市占率有望进步提升。根据数据显示2019年宁德时代市场份额为29%,松下市场份额为19%。

  2019年国内磷酸铁锂电池装机量排名中,宁德时代以11.3Gwh的装机量位居国内第一,市占率达到54%,国轩高科、比亚迪、亿纬锂能是第二梯队。整体来看,磷酸铁锂动力电池的竞争格局相对稳定。

  2019年国内磷酸铁锂正极材料产量约9.3万吨,同比增长36.1%。从产量排名来看,德方纳米的磷酸铁锂产量达到2万吨水平,而贝特瑞、国轩高科达到1.5万吨规模,湖北万润、湖南裕能等企业达到1万吨规模。

  在政策的推动下,我国新能源汽车销量迎来爆发式增长,销量从2014年的7.5万辆增至2019年的120.6万辆,五年CAGR74%(单车带电量更高的纯电动汽车销量CAGR高达85%)。终端销售的激增带动动力电池需求快速增长,国内动力电池出货量从2014年的4.3GWh增至2019年的71GWh,五年GAGR高达75%。作为动力电池的重要组成部分,隔膜的需求也因此快速增长。

  高毛利率与巨大的市场空间吸引产业资本争相涌入,根据高工锂电统计,2009-2016年八年间国内共新增50家隔膜生产企业,其中2009-2012年共有37家隔膜厂商设立,而后新增厂商数逐步回落。在资本的助推下,国内隔膜产能与产量也迎来爆发式增长。

  电池管理系统

  电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)作为衔接电动汽车电池组、整车系统和电机的重要纽带,负责对汽车电动系统的全面管理,主要包括三大核心功能,分别为数据采集、电池状态估算、单体电池间的均衡。

  BMS产业链包括四个环节:上游材料、BMS模块、BMS成品、以及下游应用。BMS生产企业负责研发、生产BMS模块,根据动力电池厂商或整车厂商的具体要求整合所需模块,最终组成BMS成品。

  BMS作为汽车动力电池的管理者,拥有车辆运行时动力系统的全部数据,这些数据对于改进提升汽车动力系统、乃至整车性能都具备极高价值,因而占据了电池产业链的价值高点。

  据国产业信息网预测,2018年国内电池管理系统的市场规模为29.3亿元,预计到2020年市场规模有望增长到201亿元,2018-2020年CAGR将高达161.9%。

  据统计,2020年前后海外主流车企将有至少40余款电动车型投放市场,其中特斯拉、大众电动化进程引领全行业。同时,海外车企纷纷搭建或引入正向开发的电动平台。受益于国家政策推动,新能源汽车行业将迎来井喷式发展。