少数领先车企实现自动驾驶域控制器自研:以造车新势力和头部自主车企为代表,特斯拉采取自动驾驶域控制器全自研模式,自研中央计算模块 CCM 和区域车身控制模块BCM,域控制器由代工厂生产制造;蔚来汽车跟随特斯拉的研发思路,布局自动驾驶域控制器和 AI 芯片全自研进程;小鹏汽车也在推动自动驾驶域控自研;长城汽车依托子公司毫末智行,力图全面自研自动驾驶控制器、中间件系统、自动驾驶软件系统,并于2022年 10 月宣布将自研芯片。目前来看,整车厂短期内能够实现全部自研的可能性较低,中期来看,大多数整车企业仍将依赖 Tier1 厂商及算法解决方案公司。 海外 Tier1 在自动驾驶域控制器领域具有先发的客户、供应链优势:主要厂商包括伟世通、博世、大陆集团、采埃孚、麦格纳等,代表产品包括伟世通 DriveCore、博世 DASy、大陆集团 ADCU、采埃孚 ProAI、Veoneer Zeus、麦格纳 MAX4 等。2018 年伟世通发布自动驾驶平台“DriverCore”,支持英伟达、恩智浦、高通等芯片方案;2019 年博世发布 DASy 域控制器,专为高速公路辅助在内的辅助与部分自动化功能而设计,支持达到最高功能安全 ASIL D 等级;2018 年大陆推出的辅助和自动化驾驶控制单元(ADCU)提供了适配瑞萨、英伟达的不同硬件配置,为辅助和自动化驾驶提供可拓展性功能;2019 年采埃孚发布 ProAI 系列的第四代产品 ProAI RoboThink,可实现约 600TOPS 的总计算能力,适用于 L4 级以上的自动驾驶解决方案。 国内 Tier1 以搭载大算力芯片寻求差异化突破:主要厂商包括德赛西威、经纬恒润、均胜电子、华为 MDC、诺博科技等。 德赛西威已经研发并量产四代自动驾驶域控制器产品:IPU01、IPU02、IPU03 以及IPU04。其中 IPU03 和 IPU04 域控制器是分别与小鹏汽车、理想汽车签订协议共同研发的,且分别搭载了英伟达 Xavier 芯片、Orin 芯片,均满足车规级要求。IPU03 已配套小鹏 P7、P5 实现量产,实现生产规模化。IPU04 由德赛西威与理想汽车、英伟达合作研发,是基于 Orin 平台研发的最高算力自动驾驶计算平台,单控制器算力覆盖110TOPS 到 1016TOPS,为将来的智能驾驶系统提供了更高的拓展性。IPU04 自 2021年 9 月底第一版样件,到 2022 年 7 月份开始量产交付,目前已经在理想、小鹏等车型上进行量产,并已进入量产规模爬坡期。2022 年 9 月 28 日,全系标配搭载德赛西威IPU04 的理想 L9 交付量突破 10000 台,反映了 IPU04 域控制器快速爬升的量产交付能力。作为英伟达全球六大合作伙伴之一,德赛西威目前已占据核心竞争优势。 中科创达旗下子公司畅行智驾已推出基于高通 8540 芯片的首款自动驾驶域控制器产品。畅行智驾作为中科创达在域控及中央计算平台领域的子公司,整合操作系统、芯片、感知、智能制造及算法等生态战略合作伙伴,共同打造可落地的智能驾驶域控及跨域融合产品。高通于今年 7 月投资中科创达子公司畅行智驾,主要设计自动驾驶技术、智驾域控硬件的设计、开发,目前已经推出基于高通 8540 芯片的首款自动驾驶域控制器产品,还将在 2024 年推出基于高通 QC8650 平台打造的中算力智驾域控产品以及基于QC8795 平台打造的首款高性能计算平台产品,并于 2025 年前完成多平台、全覆盖的产品布局。 东软睿驰于 2021 年相继发布新一代自动驾驶中央计算平台和面向自动驾驶领域的行泊一体域控制器。2021 年 7 月发布的新一代自动驾驶中央计算平台采用 4 颗地平线征程 5芯片,支持多路激光雷达、16 路高清摄像头、毫米波雷达、超声波雷达接入,可实现整车 360°的感知冗余,提供 L3/L4 级别自动驾驶功能。中央计算平台基于开放的 SOA架构以及东软睿驰自研的基础软件 NeuSAR,同时可通过云端进行自我训练,实现自动驾驶系统全生命周期的自我进化。2021 年 8 月发布的新一代行泊车一体域控制器持 5路高清摄像头、5 路毫米波雷达、12 路超声波雷达接入,摄像头最高支持 800 万像素,提供包括前方碰撞预警、交通标志识别功能、自动泊车、遥控泊车等 28 项 L2/L2+级别自动驾驶功能。 均胜电子也在加速进军自动驾驶域控制器赛道,着力 L2++至 L4 级自动驾驶域控制器和功能模块的研发,预计在 2023 年初搭载量产。其子公司均联智行与黑芝麻科技签署了自动驾驶域控制器开发协议,计划于 2023 年量产自动驾驶域控制器。2022 年 8 月子公司均胜科技获得某国内知名整车厂商关于自动驾驶高算力域控平台的联合开发合作,将基于英伟达自动驾驶车规级芯片 Orin,提供一款双 Orin 系统架构的高算力域控平台(AD 域控制器),可实现 L2++高速公路及城市场景 NOA功能,及 AVP 代客泊车功能,计划于 2024 年开始量产。 经纬恒润研发的智能驾驶域控产品使用 TI、英飞凌、Mobileye等多个厂商的芯片,定位实际可量产产品,目前已获得某新能源车企的产品定点,预计年底即将量产。该域控产品定位行泊一体解决方案,可实现前方碰撞预警 FCW、车道偏离预警 LDW、自动紧急制动 AEB、自适应巡航控制ACCA、车道保持辅助 LKA、驾驶员确认换道DCLC等,泊车方面包括 360 度全景影像 AVM、低速自动驾驶 APA、遥控泊车辅助 RPA 等功能,也可以实现领航辅助和自动变道等 L2+级别功能。目前该产品累计配套超 120 万套,有效路试里程高达 150 万公里,预计年底即将量产。 具有软件开发优势的自动驾驶域控软件平台头部厂商正在寻求直接切入域控制器总成市场机会。高水平自动驾驶软件平台是自动驾驶域控制器开发的另一大难点,目前整车厂虽然进入自主研发阶段,但进度较慢,仍需要向已在自动驾驶软件和算法领域研发多年的软件平台厂商和自动驾驶初创企业购买解决方案。随着自动驾驶产业链逐渐成熟,下游场景解决方案纷纷开始落地,因此头部软件平台厂商致力于进行域控制器硬件设计和制造,突破 Tier1 厂商与整车企业直接接触合作。小马智行基于英伟达 DRIVE Hyperion 计算架构及 Orin 芯片合作研发并量产的自动驾驶域控制器将于今年四季度开启量产,目前已开始对客户交样。创时智驾目前已量产 L2 行泊一体控制器,并将实现搭载 Orin 芯片 L3 行泊一体控制器的量产。福瑞泰克推出的 ADC 域控制器平台可满足 L1-L4 不同级别的产品需求。目前ADC30 已获得上汽红旗定点,采用多颗大算力 SOC 芯片的组合方案,AI 算力最高支持500+Tops,提供 L3 高级别自动驾驶功能,并将于 2023 年在一汽红旗全新车型上实现全面量产。宏景智驾目前已经开发了基于地平线征程2系列芯片的L2级别ADAS系统SmartCam和基于地平线征程 3 芯片的 SmartCam 2.0 版本。 在软件定义汽车的大趋势下,在域控制器开发上,车企与供应商之间的关系相较于ECU 控制器时代正在发生微妙的转变。传统上,车企向定点的 Tier1 发布需求,Tier1 基于进行软硬件控制器的开发,最后交由车企进行集成及测试验收。而在智能化时代,车辆的智能化、科技化功能越发被消费者以及车企重视,越来越多的车企建立起了自己的软件自研团队甚至是硬件自研团队,希望牢牢的把产品定义的主导权握在自己手中。车企与供应商之间形成了多样化的合作模式,以适应车企不断扩大的自研需求。当前车企与供应商在域控制器领域的商业合作模式可以分为一下几种: 1.交钥匙型:供应商完成底层硬件、操作系统、中间件、应用软件全部开发,车企负责系统集成。尤其适用于自动驾驶系统解决方案商、智能座舱软件平台厂商,比如百度 ACU 由伟创力负责代工生产,毫末智行也与伟创力达成合作,甚至众多的自动驾驶初创企业,都可能采用这一模式,通过 ODM/OEM 代工商提供车规级硬件前装生产能力的补充,为主机厂提供“域控制器+ADAS 系统集成开发”整套解决方案。 2. 应用自研型:供应商完成底层硬件、操作系统、中间件的开发,车企负责相对简单的应用层开发。Tier1 采用白盒或灰盒模式,车企掌控自动驾驶或智能座舱应用层开发权限,芯片厂商、Tier1、车企往往形成了深度合作,芯片商提供芯片、开发软件栈和原型设计包,Tier1 提供域控制器硬件生产、中间层以及芯片方案整合。这一模式的典型合作案例包括德赛西威+英伟达+小鹏/理想/智己、极氪+Mobileye+知行科技等。 3.中间件以上自研型:供应商完成底层硬件、操作系统,车企负责中间件及上层应用开发。这种模式下,供应商主攻域控基础软件平台,向上可支撑车企掌控系统自主开发权,向下可整合芯片、传感器等 Tier2 的资源,TTTech 是这一模式的鼻祖,目前估值超过 10 亿美元,重要股东包括奥迪、三星电子、英飞凌、安波福等。 4. 硬件代工型:供应商完成硬件代工,剩余均由车企自研。这一模式首先由特斯拉引入,而后被蔚来,小鹏等新造车势力采用,特斯拉设计域控制器,由广达、和硕代工,蔚来则寻求伟世通和伟创力的支持。 5. Tier0.5 型:车企深度绑定产业链,力求全栈自研。这种模式下,车企源于全栈自研能力的需求,或独立旗下零部件公司或与 Tier1 公司合资形成 Tier0.5,比如上汽旗下联创汽车电子、长城旗下诺博科技、吉利旗下亿咖通以及宏景智驾与江淮汽车合资成立域驰智能。 当前,中国乘用车预计总量趋于平稳,2025/2030 年将达到 2323/2393 万辆。国内新能源汽车渗透率将迎来快速提升:2022 年国内新能源车销量有望达到 650 万辆;预计2025 年中国新能源汽车销量将达到 1394-1626 万辆,渗透率达到 60%-70%;2030 年或将达到1914-2154万辆,渗透率突破80%。结合预测区间中位数,将根据2025/2030年新能源汽车销量 1500/2100 万辆进行后续计算。 智能座舱域市场空间预测 智能座舱域成本主要来自芯片,按照目前市占率最高的 8155 芯片成交价格 1600 元计算,结合硬件和生产成本,总价大约在 2000 元-2500 元左右,以中位数 2250 元计算。由于 8155 芯片出厂价仅在人民币 300 元左右,未来有较大的降价空间。未来缺芯情况预计会有所缓解,因此预计 2025 年域控制器总成价格在 1800-2200 元左右,到 2030年会达到更低水平。出于研发难度较低、技术成熟度较高、单车价值量较低、智能化体现程度较高的多重考量,新能源车企纷纷布局智能座舱域。预计未来智能座舱控制器在新能源车上的渗透率将接近 100%,并还将适用于部分燃油车,未来渗透率提升最为迅速,出货量将大幅提升。因此,智能座舱域控制器市场空间预计到 2025 年将达到 349 亿元,2030 年突破400 亿元。 自动驾驶域市场空间预测 根据实现的自动驾驶功能级别,自动驾驶域控制器可以细分为 L2、L3、L4 级别产品分别进行计算: L2 级域控制器:预计未来将适用于 10-20 万左右的经济车型,目前均价在 2300 元-2500 元左右,并在芯片成本降低、量产规模效应影响下有降价趋势,预计 2025 年均价将低于 2000 元。L2 硬件渗透率将从 2021 年的 20%逐年提升,预计在 2025 年达到50%,后因主流车企对低水平自动驾驶需求减弱,预计在 2030年降低至 20%;由于 L2级别自动驾驶功能对算力要求较低,目前主要以 ADAS 辅助驾驶系统搭载上车,使用域控制器的占比较低,预计未来域控制器在 L2 硬件中的渗透率将持续提升,预计到 2030年达到 100%。 L3、L4 级域控制器:主要适用于 30 万元以上的高端车型,搭载英伟达 ORIN 等高算力芯片方案。目前 ORIN 芯片单颗价格在 500 美元左右,折合人民币约 3500 元,出于算力考虑需要搭载 2 颗及以上,结合激光雷达、传感器、其他零部件、软件开发成本和生产成本,预计域控制器量产后均价在 15000元左右,并将随着量产规模扩大和芯片降本有降价趋势。 受行业内各公司加速研发趋势、中央及各地出台允许自动驾驶车辆上路相关政策影响,L3、L4 级别域控制器渗透率将逐年提升。特斯拉等头部整车厂、创时智驾等国内外域控总成厂商都积极布局 L3 级别及以上自动驾驶域控制器研发,有望于 2025 年前实现上车量产。自动驾驶相关政策的发布也为 L3 级别及以上自动驾驶实现正式上路行驶提供政策保障:2022 年 7 月深圳发布《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》,允许 L3 级自动驾驶汽车上路行驶;2022 年 11 月工信部发布试点意见稿,允许具备量产条件的 L3、L4 级自动驾驶车辆开展上路通行试点。同时,满足 L3 及以上级别的高算力 SoC 芯片研发也为域控渗透率提升提供动力。英伟达预计于 2024 年量产 Thor 芯片,单片算力达到2000Tops,目前已与极氪汽车签订合作协议,预计将于 2025 年初实现上车量产。由于L3、L4 高级别自动驾驶对算力、集成要求高,域控制器在 L3、L4 硬件中的渗透率将保持 100%。未来几年内,高等级域控制器渗透率有可能受到各车企量产进度快速推进、各地方自动驾驶上路试点政策加速颁布等因素影响,预期将有更大的提升空间。因此,预计 L3 级别域控制器渗透率将在 2025 年达到 10%-20%,以中间值 15%进行计算;2030 年将达到 40%以上。L4 级别域控制器渗透率将在 2025 年达到 1%-5%,以中间值3%进行计算;2030 年预计达到 20%以上。 |