智能座艙是多維部件復(fù)雜協(xié)同下的產(chǎn)物
智能座艙通過硬件、人機(jī)交互系統(tǒng)及軟件集成整合發(fā)展,以駕駛信息顯示系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)為核心載體,在底層軟件架構(gòu)的支撐下,完成人機(jī)交互相關(guān)功能,最終實(shí)現(xiàn)座艙智能化。
座艙域涉及駕駛安全與娛樂等多個(gè)重要領(lǐng)域,艙駕融合趨勢(shì)下智能座艙的重要性持續(xù)走強(qiáng)
整車域按功能劃分,可劃分為安全域和娛樂域,座艙域通過人機(jī)交互以及車內(nèi)環(huán)境感知為整車行駛安全提供必要的支撐,同時(shí),座艙域通過車內(nèi)硬件設(shè)施持續(xù)迭代座艙娛樂。
當(dāng)前智能座艙正由智能助理向人機(jī)共駕階段演變
汽車座艙由傳統(tǒng)駕駛艙朝著智能化、數(shù)字化方向發(fā)展,總體上可分為電子座艙、智能助理、人機(jī)共駕及智能移動(dòng)空間四個(gè)發(fā)展階段,當(dāng)前正處于由智能助理向人機(jī)共駕階段發(fā)展。
行業(yè)變革助力座艙智能化,創(chuàng)造多維新模式
新四化加速汽車電子成本占比逐步提升,E/E架構(gòu)不斷的向上升級(jí)迭代,使整車OTA成為了可能。以用戶為中心的座艙智能生態(tài)逐漸豐富。座艙軟實(shí)力逐漸被車企重視,同時(shí)也孕育了多種新的模式,如商業(yè)模式的創(chuàng)新、用戶體驗(yàn)的升級(jí)等。
上下游共同推動(dòng)智能座艙發(fā)展,座艙智能化孕育新的座艙產(chǎn)業(yè)鏈
智能座艙全產(chǎn)業(yè)鏈分為三大環(huán)節(jié):上游-中游-下游。中游是我們通常意義上所指的一級(jí)供應(yīng)商,通過整合上游各類軟硬件,組裝成智能座艙產(chǎn)品,提供給下游集成廠商。
供給側(cè):車企積極布局,內(nèi)飾智能化助力汽車提升產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力
供給側(cè):整車廠打造座艙亮點(diǎn)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。智能電動(dòng)車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,特斯拉、蔚來等新勢(shì)力與奔馳、寶馬等傳統(tǒng)豪華品牌相繼推出新車,一方面強(qiáng)化自身優(yōu)勢(shì),同時(shí)在內(nèi)飾上優(yōu)化升級(jí),集成5G、V2X等技術(shù),打造個(gè)性化服務(wù)與沉浸式體驗(yàn)。
需求側(cè):座艙智能化提升駕駛體驗(yàn),消費(fèi)者需求提升
需求側(cè):在物聯(lián)網(wǎng)不斷普及的背景下,消費(fèi)者對(duì)汽車智能化的需求不斷提高。根據(jù)SIC的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),2025年將有64%的汽車消費(fèi)為增換購,2030年這一 比例將高達(dá)78%。增換購將推動(dòng)汽車的消費(fèi)升級(jí),購車動(dòng)因除了滿足基本空間、動(dòng)力需求之外,科技感和智能化等把玩性需求將提升。
智能座艙部件多樣化配置滲透率增長(zhǎng)明顯
目前座艙內(nèi)的中控、語音交互的滲透率相對(duì)較高,隨著中高端新能源汽車大量投入市場(chǎng),全液晶儀表、HUD、DMS等的滲透率不斷提升,根據(jù)蓋世汽車數(shù)據(jù),2021年國(guó)內(nèi)全液晶儀表、OTA、HUD滲透率為32.3%、7.5%、5.7%,同比增加9.6、15、1.7Pcts。
量?jī)r(jià)齊升共創(chuàng)千億市場(chǎng)空間
各產(chǎn)品市場(chǎng)滲透率預(yù)測(cè):據(jù)ICV TANK預(yù)測(cè),2025年中國(guó)車載信息娛樂系統(tǒng)、駕駛信息顯示系統(tǒng)、HUD、流媒體后視鏡產(chǎn)品滲透率較2020年提升20、40、20、23Pcts。
各產(chǎn)品單車價(jià)值量預(yù)測(cè):據(jù)ICV TANK預(yù)測(cè),各產(chǎn)品隨著智能化更新?lián)Q代會(huì)帶來單車價(jià)值量的提升,2025年中國(guó)智能座艙主要產(chǎn)品規(guī)模可達(dá)1072億元(人民幣),為2020年的2.14倍,CAGR-5為+16.47%。
E/E架構(gòu)有序迭代,域控制器架構(gòu)是當(dāng)前階段發(fā)展的重點(diǎn),中央集中計(jì)算是最終的發(fā)展方向
現(xiàn)階段分布式ECU架構(gòu)已接近瓶頸,算力、傳輸速率均無法滿足當(dāng)前智能汽車的需求,集中式域控制器架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。未來將實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車,中央計(jì)算平臺(tái)成為整車的最高決策模塊,統(tǒng)一對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并指揮相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作。
域控制器中座艙、自駕域單車價(jià)值量較高
相比于動(dòng)力域、底盤域和車身域,座艙域和駕駛域因應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)復(fù)雜,運(yùn)行數(shù)據(jù)量較大,核心壁壘較高,因此對(duì)芯片的性能要求和算力要求也較高,對(duì)應(yīng)單車價(jià)值量也較高。
座艙控制器正由分離式向集中域式發(fā)展
分離式:座艙內(nèi)各個(gè)ECU是完全分離的,互不通信,且算力較低,只能實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單的邏輯功能;分域式:不同等級(jí)的控制域與儀表域在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)一定的交互,但是二者在硬件上仍然是相互隔離的,由各自的ECU所控制;集中域式:用一個(gè)主控芯片來實(shí)現(xiàn)座艙內(nèi)所有部件的控制,同時(shí)對(duì)不同安全等級(jí)的部件實(shí)現(xiàn)相互隔離。
硬件層芯片與軟件層操作系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)座艙域控制器功能
域控制器作為未來汽車運(yùn)算決策的中心,其功能的實(shí)現(xiàn)依賴于主控芯片、軟件操作系統(tǒng)和中間件、應(yīng)用算法等多層次軟硬件的有機(jī)結(jié)合。
軟件:域控制器實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦,SOA架構(gòu)帶來了軟件新機(jī)遇
應(yīng)用層功能獨(dú)立,基礎(chǔ)軟件平臺(tái)創(chuàng)造新機(jī)遇。架構(gòu)需從“信號(hào)導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變?yōu)? “服務(wù)導(dǎo)向”(SOA)。其核心為:1、用抽象層分離軟件與硬件;2、用一套基礎(chǔ)軟件平臺(tái)承載獨(dú)立的功能;3、用功能集的方式增加軟件復(fù)用率。SOA架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多功能、多終端的無縫連接。車企可以使用基礎(chǔ)軟件平臺(tái)串聯(lián)傳統(tǒng)ECU功能、獨(dú)立的智能網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、云端的服務(wù)、智慧交通體系內(nèi)的服務(wù)以及其它終端設(shè)備,提高功能之間的溝通效率并降低成本。
硬件:控制芯片與E/E架構(gòu)齊演繹,SoC芯片成核心硬件
在分布式架構(gòu)時(shí)代,ECU是汽車的核心,其主控芯片為包含CPU組成的MCU。傳統(tǒng)中央計(jì)算CPU無法滿足智能汽車的算力需求,將CPU與GPU、FPGA、ASIC等通用/專用芯片異構(gòu)融合、集合AI加速器的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)應(yīng)運(yùn)而生。
產(chǎn)業(yè)鏈上下游:傳統(tǒng)汽車電子、消費(fèi)企業(yè)與科技企業(yè)共同構(gòu)建座艙域控制器產(chǎn)業(yè)鏈
域控制器由算法、操作系統(tǒng)、芯片構(gòu)成,產(chǎn)業(yè)鏈中參與者眾多,包含傳統(tǒng)汽車電子企業(yè)、消費(fèi)電子企業(yè)、軟件架構(gòu)企業(yè)等,各自發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),共同促進(jìn)座艙域控制器持續(xù)升級(jí)。
座艙軟件價(jià)值將在智能化趨勢(shì)下得到極大提升
軟件層面,2020年全球汽車軟件市場(chǎng)規(guī)模 350 億美元,至 2030 年有望達(dá)到 840 億美元,2020-2030年行業(yè)復(fù)合增速 9.1%。其中操作系統(tǒng)和中間件復(fù)合增速 11%,信息娛樂、連接、安全、互聯(lián)服務(wù)市場(chǎng)復(fù)合增速8.4%。
多模交互助力汽車智能化
人機(jī)交互不僅可以提升用戶心理安全、提升駕駛體驗(yàn),同時(shí)人機(jī)交互與自動(dòng)駕駛共同打造以人為本的駕駛閉環(huán),實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景整車智能,推動(dòng)汽車智能化快速升級(jí)。
多模交互、主動(dòng)交互是人機(jī)交互技術(shù)的必然趨勢(shì)
人機(jī)交互多種方式之間難以相互完全替代,座艙交互體驗(yàn)也需要多種輸入方式加以組合,從而優(yōu)化駕駛操作;未來將呈現(xiàn)多模交互、主動(dòng)交互趨勢(shì),為用戶帶來情感化、場(chǎng)景化、個(gè)性化體驗(yàn)。
多模交互場(chǎng)景持續(xù)落地
人機(jī)交互已經(jīng)成為各大汽車產(chǎn)品提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素,如奔馳、寶馬、長(zhǎng)安和廣汽等諸多車企近期推出的新產(chǎn)品均在不同程度上實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。
語音交互層面新勢(shì)力相對(duì)領(lǐng)先,傳遞品牌個(gè)性
圍繞語音展開的交互技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)激烈,目前新勢(shì)力品牌的車載語音相對(duì)領(lǐng)先,朝著擬人化、情感化邁進(jìn),甚至已形成獨(dú)特的品牌特征,其借力供應(yīng)商,自研成分較高;多數(shù)傳統(tǒng)廠商以供應(yīng)商技術(shù)為主,進(jìn)展相對(duì)較慢。
車載語音構(gòu)建用戶生態(tài),潛在市場(chǎng)空間廣闊,強(qiáng)者恒強(qiáng)
科大訊飛與Cerence領(lǐng)先中國(guó)車載語音市場(chǎng),互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及車廠紛紛入局。根據(jù)高工智能數(shù)據(jù)顯示,2020年Cerence國(guó)內(nèi)市占率為39.5%,排名第一,Cerence為全球車載語音龍頭,客戶以合資為主;科大訊飛是中國(guó)車載語音領(lǐng)頭羊,市占率超過38%。
DMS為人臉與手勢(shì)識(shí)別的核心產(chǎn)品
目前攝像頭+近紅外技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)大多數(shù)廠商DMS主流技術(shù)路線。未來的DMS將發(fā)展成一體式的座艙監(jiān)控系統(tǒng),將融入更多的感知功能及更廣的監(jiān)測(cè)范圍。同時(shí),與ADAS功能相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)外安全一體化。
DMS快速落地,市場(chǎng)空間持續(xù)上行
DMS的功能實(shí)現(xiàn)是基于攝像頭實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)前各大車企新推出的車型均搭載了DMS功能,也推動(dòng)車內(nèi)攝像頭的滲透率持續(xù)上行,預(yù)計(jì)2025年滲透率有望突破19%。
內(nèi)資逐步突破,性能領(lǐng)先
部分Tier1已推出DMS完整解決方案,包括博世、現(xiàn)代摩比斯、偉世通等。在中國(guó)企業(yè)中,商湯科技、中科創(chuàng)達(dá)、經(jīng)緯恒潤(rùn)等公司的DMS產(chǎn)品也已落地在各個(gè)品牌車型上。
駕駛信息、車載娛樂顯示系統(tǒng):物理按鍵簡(jiǎn)化趨勢(shì)下的“零按鍵”交互
車內(nèi)按鍵在減少的同時(shí)其物理形式也出現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì);此外,如智己L7、威馬M7強(qiáng)調(diào)了“零按鍵”的交互設(shè)計(jì)理念,主要講方向盤及座椅按鍵觸屏化。
駕駛信息、車載娛樂顯示系統(tǒng):“超大屏”設(shè)計(jì)提供更佳的娛樂體驗(yàn)
從中短期趨勢(shì)來看,大尺寸中控屏依然是打造座艙科技感的重要方案。儀表臺(tái)上的超大屏設(shè)計(jì)(延伸出副駕屏)成為車載顯示屏的一個(gè)重點(diǎn)拓展方向,服務(wù)對(duì)象從駕駛員拓展至副駕乘客,也意味著車內(nèi)娛樂要素提升。
交互與互聯(lián)下的空間與個(gè)性化尤為重要
各大主機(jī)廠和科技公司基于“第三空間”打造智能座艙的發(fā)展過程中,一般會(huì)采用三條路徑,分別為“注重空間和個(gè)性化”、“注重友好交互與服務(wù)”,以及“注重互聯(lián)”。
座椅發(fā)展趨勢(shì):具備安全性、舒適性、智能性、環(huán)保性等功能
汽車座椅作為汽車的重要安全部件,隨著汽車發(fā)展及用戶需求提升,賦予汽車座椅除安全性以外,還包括舒適性、智能性、環(huán)保性等功能訴求。
座椅智能化重塑座艙可變空間
隨著自動(dòng)駕駛普及,汽車座椅智能化成為座椅供應(yīng)商發(fā)展的目標(biāo)。汽車第三生活空間加速落地,為滿足消費(fèi)者第三生活空間內(nèi)多樣生活需求,智能化座椅將成為汽車工業(yè)的重要走向。同時(shí),在降耗推動(dòng)下,通過座椅實(shí)現(xiàn)汽車輕量化升級(jí)效率較高。
座椅智能化重塑座椅市場(chǎng)規(guī)模,預(yù)計(jì)2025年全球規(guī)模接近4000億元
汽車座椅單車價(jià)值量高,其市場(chǎng)狀況與汽車市場(chǎng)高度相關(guān)。2020年國(guó)內(nèi)汽車座椅市場(chǎng)規(guī)模約為605億元,占全球26%;2025年,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間將有望達(dá)到1070億元,占全球28%,5年CAGR為12.1%。
外資為主,內(nèi)資仍有替代空間
當(dāng)前座椅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局以外資為主,2020年全球汽車座椅市場(chǎng)空間CR5占比達(dá)85%,競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)集中,但以外資為主;中國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局一家領(lǐng)先,其余相對(duì)分散,以外資為主,內(nèi)資仍有替代空間。
內(nèi)資企業(yè)植入海外基因,搶占市場(chǎng)份額
2017年以來,以繼峰股份、延鋒為主的自主品牌座椅供應(yīng)商均紛紛收購?fù)赓Y企業(yè)提振自身核心競(jìng)爭(zhēng)力,繼峰股份收購全球頭部座椅企業(yè)格拉默布局乘用車領(lǐng)域,延鋒并購安道拓部分技術(shù)提升自身產(chǎn)品力。
天幕玻璃打開玻璃供應(yīng)商Tier1之路
汽車天窗由玻璃、密封條、天窗骨架和控制電機(jī)等部件組成,而天幕玻璃相比于傳統(tǒng)天窗結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化,玻璃整體價(jià)值量占比顯著提升,推動(dòng)汽車玻璃由Tier2向Tier1進(jìn)階。
天幕玻璃提升延展座艙視覺空間,聯(lián)合氛圍燈滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求,車內(nèi)玻璃需求量提升
當(dāng)前新的發(fā)展趨勢(shì)將朝著天幕玻璃方向發(fā)展,相比于小天窗與全景天窗,天幕玻璃單車用量將得到較大提升。天幕玻璃、全景天窗與小天窗的單車面積分別為1.5-1.6平方米、1.2-1.3平方米和0.3-0.4平方米。
預(yù)計(jì)2025年天幕玻璃市場(chǎng)空間有望超90億元
供需端共同促進(jìn)天幕玻璃快速滲透,根據(jù)犀利點(diǎn)金預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)至2025年,中國(guó)天幕玻璃滲透率有望突破25%,對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間超90億元,持續(xù)保持高速增長(zhǎng)。
德賽西威之信息娛樂系統(tǒng):自主座艙電子龍頭企業(yè),以客戶資源優(yōu)勢(shì)切入域控制器賽道
德賽西威業(yè)務(wù)涵蓋整車原廠配套和汽車售后市場(chǎng)服務(wù)領(lǐng)域,主要產(chǎn)品為車載信息娛樂系統(tǒng)、車載空調(diào)控制器、駕駛信息顯示系統(tǒng)等。據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù),2020 年中國(guó)信息娛樂系統(tǒng)前裝標(biāo)配搭載份額中,公司占比達(dá)16.29%,居于首位。APA、360高清環(huán)視系統(tǒng)和DMS已成功突破上汽通用、長(zhǎng)城、上汽乘用車、蔚來等客戶。IPU02集成L3以下所有ADAS功能,將規(guī)模化量產(chǎn)。基于英偉達(dá)Xavier的IPU03為小鵬P7實(shí)現(xiàn)配套,基于Orin的IPU04駕駛域控制器與理想展開戰(zhàn)略合作。
經(jīng)緯恒潤(rùn)之域控制器:深度合作ADAS市場(chǎng)芯片龍頭Mobileye
經(jīng)緯恒潤(rùn)智能駕駛域控制器ADCU采用Mobileye視覺感知方案(內(nèi)置Eye Q4芯片),2020年Mobileye成為經(jīng)緯恒潤(rùn)第二大供應(yīng)商,采購金額占采購總額比重達(dá)到9.11%。
華陽集團(tuán)之HUD:?jiǎn)纹稨UD表現(xiàn)優(yōu)異,聯(lián)動(dòng)布局域控制器
公司的產(chǎn)品包括 HUD、中控屏、液晶儀表盤。根據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù),華陽集團(tuán)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額由2020年的2.39%增長(zhǎng)至 2021 年的16.28%,位列第二,僅次于日本電裝,已成為 HUD 自主供應(yīng)商領(lǐng)頭羊。華陽集團(tuán)HUD,單品HUD表現(xiàn)優(yōu)異,聯(lián)動(dòng)布局域控制器。