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华为汽车产业链深度报告:三种模式并行,赋能车企打造优质产品|车机|雷达|毫米波|智能化|智能驾驶|adas
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2023.10.10 广东

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(每日研选深度报告导读,请关注:报告派)

报告出品/作者:中银证券、朱朋

以下为报告原文节选

汽车智能化持续推进,华为成立智能车 BU 进军汽车领域

智能化加速渗透,智能化相关产业链有望受益

汽车产业面临变革,电动化智能化为发展方向

ADAS 渗透率快速提升。随着技术逐步走向成熟、产品价格逐渐下降及用户智能化体验需求的不断提升,ADAS 功能正逐渐从豪华车向中低端车型发展,渗透率快速提升。据高工智能汽车数据显示,2022 年前装标配搭载辅助驾驶(L0-L2)搭载量为 1001.2 万辆,同比增长 23.9%,增速维持较高水平。据车云网数据,2022 年我国智能网联乘用车(具备 OTA 功能和 L2 级及以上智能辅助驾驶功能)销售 467.4 万辆,同比增长 64.8%,渗透率达 22.6%。目前 ADAS 渗透率仍处于较低水平,增长空间较为广阔。

市场空间广阔。ADAS 系统既是车企切入无人驾驶的渐进式道路,也是现阶段无人驾驶成果的商业化产品。受量产规模效应提升、部分产品国产化、技术成熟度逐渐提升等因素影响,辅助驾驶成本逐渐降低。据高工数据显示,2020~2022 年 1~9 月 L2 级辅助驾驶前装标配搭载车型均价分别为 27.2、25.6、25.0 万元,且 2022 年 1~9 月 20 万元以下车型占比近 70%。辅助驾驶功能逐渐渗透主流消费区间,销量有望持续高速增长。


用户交互一线区域,智能座舱零部件迅速放量。高工智能汽车研究院监测数据显示,2022 年中国市场(不含进出口)乘用车前装标配搭载智能数字座舱(大屏+语音+车联网+OTA)795.1 万辆,搭载率达 39.9%。从需求端来看,座舱是与用户最直接的交互区域,随着用户对智能化体验、个性化功能、舒适性感受、便利性操作的需求逐渐增加,智能座舱需求迅速提升。从供给端来看,座舱功能开发难度低,且安全性要求较低,能较快实现商业化。且座舱容易被消费者感知,也是车企提升产品竞争力的方向之一。


主机厂从一次性销售的交付模式开始转向销售+新功能、新服务的持续交付的模式。传统垂直供应链体系已经逐渐难以满足车厂和用户的定制化、个性化需求,目前逐步向平台+生态合作模式演进。

平台化、解耦化的平台可以让主机厂更加方便地更新软硬件产品,方便整车进行不断的升级改造。相比于传统的一次性交付模式,OTA 升级能降低交付周期、产品演进升级、远程解决软件问题、增加软件增值服务的新营收入口等。华为坚持平台+生态的发展战略,以 IDVP 生态、MDC 生态、Harmony OS 生态为核心,切入市场痛点,未来有望获得较好发展。


切入增量要点,进军汽车行业。智能汽车解决方案及智能化零部件需求旺盛,但渗透率仍处低位,市场空间广阔。华为通过三种合作模式,提供一体化的智能汽车解决方案,全面布局智能汽车领域。

零部件方面,提供 MDC 自动驾驶平台、鸿蒙系统、AR-HUD、激光雷达、毫米波雷达、电机电驱、热管理系统等智能化重要零部件;整车方面,通过 HI 模式和智选模式,提供全栈智能驾驶、智能座舱解决方案,合作定义汽车。

消费者 BG+智能车 BU 共同发力,技术渠道优势明显

华为车 BU 经历四阶段调整,目前由余承东领导。2019 年 5 月,华为智能汽车解决方案 BU 成立,归属于 ICT 基础设施业务管理委员会,提供智能驾驶、智能座舱、智能电动、智能网联、智能车云产品和解决方案。2020 年 11 月,华为车 BU 调整至消费者业务委员会,由余承东担任 CEO。2021年 9 月,华为智能汽车解决方案 BU 主要针对 HI 模式,由余承东继续担任 CEO,王军担任 COO,并兼任智能驾驶解决方案产品线总裁,卞红林任 CTO、智能汽车解决方案 BU 研发管理部部长。终端 BG 主要针对智选模式合作,由余承东负责。2023 年 2 月,据 HiEV 报导,车 BU COO、智能驾驶解决方案产品线总裁王军已被停职。汽车业务重点将聚焦于消费者 BG 主导的智选模式。


ICT 技术积累深厚,在汽车智能化方向能提供多方面有竞争力的技术和产品。华为手机业务积累的芯片设计能力和生产能力,能为车机提供高性能的智能驾驶平台和车机模组。鸿蒙系统跨设备互联,支持车机和手机的无缝流转。手机 OTA 技术积累保证车机的稳定 OTA 升级。基于手机 HMS 生态开发的车机版本 HMS-A 系统,为车机应用开发者提供语音处理接口,减少了车机软件的开发工作。

基于华为云技术,开发八爪鱼自动驾驶开放平台,助力智能驾驶算法研发、测试。基于其 5G 通讯技术,在钢铁、煤矿、港口、制造等行业开展应用,推出 5G 远控天车、无人天车、无人车送药、5G 救护车、5G 智能机器人、车辆监控系统等多款产品。


品牌效应明显,用户基础坚实,渠道优势明显。华为在手机领域布局多年,在拥有庞大的用户基础和用户关注度的同时,在产品设计、产品交互、消费者需求分析上有一定优势。同时华为自身拥有成熟的线上线下销售渠道,华为手机门店自带客流量,在渠道铺设速度、覆盖范围上具有充分的优势。深入合作的问界、阿维塔、极狐品牌也在持续推进入驻华为门店。根据杰兰路数据,截至 2022年底,华为问界全国销售网点 1155 家,环比上季度增加 40 家,覆盖城市共 214 座,未来有望快速拓展。


汽车业务是华为全场景战略的重要一环,资金及人员方面投入颇多。华为消费者业务以 HarmonyOS和 HMS 生态为核心驱动,建设“1+8+N”全场景智慧生活战略。其中“1”指手机用户,“8”指平板电脑、PC、VR、可穿戴设备、智慧屏、智慧音频、智慧音箱、车机,“N”指泛 IoT 设备。智能汽车部件业务作为五大生活场景中智慧出行场景的重要载体,是华为的长期战略机会点,也是华为业务重点发展的方向之一。华为为汽车业务投入了大量的资金和人力资源,据华为年报显示,2020 年智能汽车解决方案的投资达到 5 亿美元,2021 年达 10 亿美元,研发团队达到 5,000 人的规模。


华为智能汽车产品丰富,提供优质全栈解决方案

华为智能汽车解决方案包括一个架构:CCA+VehicleStack 架构和七大解决方案:智能网联、智能驾驶、智能座舱、智能电动、智能车控、智能车载光、智能车云服务。CCA+VehicleStack 分别针对硬件层和软件层,CCA 架构具有高标准化、低耦合的特点,VehicleStack 提供数据处理服务,开放多种 API 和 SDK 接口。智能车云服务主要包括八爪鱼平台、OTA 云服务和三电云服务,提供数据的云上处理、训练、仿真、有好的 OTA 升级体验、准确的新能源车电源和寿命管理。车端提供面向各大车企的全新的计算和通讯架构,主要包括以车载网关、C-V2X、T-Box 为主的智能网联模块;以MDC 及配套工具链、激光雷达、毫米波雷达、摄像头、ADAS 解决方案为主的智能驾驶模块;以鸿蒙系统、车机模组、中控屏为主的智能座舱模块;以电驱、电池管理、充电系统、充电桩为主的智能电动模块;以 VDC、热管理为核心的智能车控模块和以 AR-HUD 及自适应远光灯系统 ADB 为主要产品的智能车载光模块六大部分。


华为提出域集中式 CCA(计算与通信架构)是 E/E 架构变革方向之一传统分布式 E/E 架构在智能化高速发展的趋势下存在难以解决的问题。对于主机厂来说,分布式架构每项辅助驾驶功能需要独立的传感器、计算单元和软件,需要主机厂开发和协调数十个甚至上百个 ECU,复杂且工作量大,且资源分散,算力无法共享,难以做到高级别自动驾驶。对于供应商来说,对零部件的开发仅针对具体某一项功能来开发,很难考虑车上各个系统间的协同问题。此外,Tier1 和主机厂很难对软件进行 OTA 升级,车辆性能、功能难以提高,这会导致较长周期的车辆更新(一般为 5~10 年)与快速的软件更新错配。


华为提出 CCA+VehicleStack 构建数字系统架构,更加适合软件定义汽车。传统汽车有 6 层架构,从底层往上层分别是机械层、高压电池电气层、低压部件层(硬件层)、软件层、应用层和云服务层。

CCA 架构针对硬件层,可以:1)通过车辆识别单元(VIU)就近对传感器和执行器供电;2)3 个或 5个 VIU 组成环网,保证在某个 VIU 出现故障时,系统安全可靠;3)通过 VDC(智能车控平台)、MDC(智能驾驶平台)、CDC(智能座舱平台)三个域控制器来分别负责车和底盘域、自动驾驶域、信息娱乐域。

VehicleStack 针对软件层,数据的预处理、分组、加密、聚合、分发、记录都会在 VehicleStack 上完成,同时开放相应 API 和 SDK,让 ADAS、热管理等上层应用得以实现,达到整车级的软硬件整合。


CCA + Vehicle Stack 架构带来多方面的优势。第一,成本低。线束就近接入用量更少,计算集中化减少 ECU 数量,VIU 固定放置减少装配难度。第二,开发时间短。华为 CCA 架构采用标准化设计,模块间耦合程度较低,不同车型间可以共用,车型开发平均节省 6~8 个月。第三,软硬件升级方便。

可插拔设计使得更高级的自动驾驶方案推出后,软件和硬件的更新较为容易。第四,解决方案方便快速迭代。华为在架构上提供了 API 接口,方便开发者进行软件开发,而传统架构需要对接多家开发商。


智能网联:打通车路壁垒,打造人、车、路、云全面协调系统华为智能网联解决方案通过交通数字化打造“智慧的路,聪明的车”。网联方案产品覆盖面广泛,包括机器视觉产品 M23 系列护罩一体化摄像机、边缘计算设备 ITS800、路侧单元 RSU、路网数字化服务 DRIS、交通智能体 TrafficGo 等。主要提供 3 测+N 用,即虚拟测试场、封闭测试场、(半)开放道路测试;协作式公交、全息路口+智行/交通综合治理、辅助驾驶、智慧路侧通信感知站点等业务应用。


华为 VHR 服务以数据驱动,通过车辆数据监视,提供高品质客户服务。VHR(Vehicle History Record)在数据采集、数据治理、数据分析、车辆状态可视、车辆故障诊断、趋势分析、预测、改进等多个环节,提供如构建数字孪生、远程智能诊断、智能识别车辆异常、车辆实时质量监测、构建车辆用户画像等服务。华为发挥自身 AI 和数据平台技术的优势,通过 VHR 服务构建数据服务生态,一方面提升用户的用车体验,另一方面也能为车企提供价值。



路网数字化服务(Digital Road Infrastructure Service)通过车路协同等技术,基于华为物联网服务,打造人、车、路、云全面协同的指挥交通系统,主要在高速公路、园区、城市道路等场景下提供交通事故逆行、车辆逆行、恶劣天气预警、道路限速提醒、道路拥堵提醒、公交车道闯入预警、弱势交通参与者预警(行人识别/自行车识别)、红绿灯信息提醒等服务。其优势在于:1)低时延。通过 LTE-V 和 5G 网络结合,实现毫秒级时延。2)全场景。支持多种网络协议。3)边缘智能。路边单元基于昇腾芯片实现高精度计算。4)边云协同。开放的边缘计算架构使得边端设备可更新,并具有全局监控能力。5)经济部署。优化部署方案,降低传输带宽要求,部署费用节省 50%。6)引领标准。实现全流程标准化。


华为好望(HoloSens)机器视觉品牌和路边单元共同完善感知能力。好望品牌面向智慧交通、智慧园区等领域提供多种产品,硬件包括好望软件定义摄像机(如 M23 系列等)、微边缘智能视频存储(ITS800)、好望云服务等,构建有效的机器视觉交通解决方案。


智能驾驶:高性能传感器+MDC 提供优秀的感知和决策能力4D 毫米波雷达逐渐前装上车,未来发展空间广阔。4D 毫米波雷达广视角、高分辨、能探测静物,与传统毫米波雷达相比优势显著。其一,传统毫米波雷达无法获取高度信息,4D 雷达有效地弥补了这一点,部分产品垂直视场角可达 30°,能够有效侦测立交桥、限高杆、路牌等障碍物。其二,4D雷达探测更加精准,分辨率可以做到小于 1°,精度小于 0.1°。其三,4D 雷达可以识别静止障碍物。

4D 雷达由于点云密集,可以对静止点进行识别。更优秀的性能表现能够让 4D 毫米波雷达有效支持更高级别的智能驾驶,且价格在 1000~1500 元左右,短期内远低于激光雷达。据高工智能汽车研究院预计,2023 年中国乘用车市场前装 4D 毫米波雷达将突破百万颗,到 2025 年 4D 成像雷达占全部前向毫米波雷达的比重有望超过 40%。


华为 4D 成像雷达性能表现优秀。华为 2017 年 Radar 技术预研,确定第一代产品方向。2019 年正式立项开发,2020 年进行了路试、冬测、夏测,2021 年实现首项目量产交付。华为成像雷达水平 x 垂直角分辨率为 1°x2°,测量精度达到了 0.1°。使用了 12 个发射通道,24 个接收通道,基本上是业界可商用的最大配置的成像雷达。相比于传统 3 发 4 收配置、通过软件来提升分辨率的方式来说,更加稳定可靠,性能提升更高。通过大阵列设计,使一个毫米波雷达支持两种波形,兼顾远距离覆盖和近距离广角要求。长波形支持±9°300m 的覆盖,短波形支持±60°150m 的覆盖,能够很好地满足城区的要求。

华为 4D 成像雷达的无模糊高性能带来了出色且稳定的 4D 点云。华为 4D 成像雷达通过天线的摆置关系和信号处理的优化,可以实现角度的无模糊,避免传统毫米波雷达将模糊的结果和真实的目标混合在一起造成的虚景。减少虚景以后,加上高分辨率带来的密集探测点,可以形成一个高置信度的点云,再通过华为大算力的 MDC 引入 AI 方法进行后端处理。同时,相比于激光雷达而言,毫米波自身受到天气等环境因素影响小,形成的点云具有相当程度的稳定性。此外,华为 4D 成像雷达针对不同域控制器有不同的输出方式。对接小算力的域控制器时,会直接输出目标;对接大算力的域控制器时,可以输出点云。


激光雷达逐渐由机械式向固态式转型,混合固态产品为目前主流商用类型,纯固态激光雷达为发展方向。车用激光雷达早期为机械式结构,通过收发模组的水平旋转来实现 360°扫描,但成本高难压缩,使用寿命短难车规。经过数十年发展,目前主流商用产品为混合固态产品,典型的是 MEMS 激光雷达,通过将机械式结构集成到硅基芯片中,通过 MEMS 微振镜来进行改变光路方向进行扫描。

混合固态产品技术相对成熟,成本低,易车规,在辅助驾驶领域广泛使用。纯固态激光雷达通过纯电子结构进行扫描,理论上性能、成本和稳定性上表现更优,但技术仍有难关未攻克,短期内难以大规模商用。


激光雷达路线明晰,低成本量产为核心竞争力。混合固态激光雷达技术路线相对成熟,稳定性好、价格便宜、结构简单、易过车规,仍为当前主流方案。随着 Ibeo 申请破产、Veldoyne 与 Ouster 合并、Quanergy 退市,太过先进和传统的产品弊端进一步显露。机械式产品价格高昂、量产周期长、车规困难,L4 市场需求量有限;纯固态产品技术成熟度不够,量产和维护成本高,短期内表现不如混合固态产品。同时,国内智能化普及程度更高,激光雷达需求较高,加之受开发、维修等方面制约,激光雷达呈现较强的地域性,国内车企仍优先选择沟通成本低、交付能力强的国内激光雷达供应商。

禾赛科技、速腾聚创、图达通、华为等厂商在量产、价格等方面具有一定优势,市场表现出色。


华为混合固态激光雷达性能综合表现优秀。华为已公布的激光雷达产品使用 905nm 光源,硅基接收器,垂直*水平角分辨率可达 0.26°*0.25°,垂直*水平视场角相对较窄 25°*120°,探测距离在 10%反射率下达到 150m。采用独特的光学设计,在两侧的边缘视场角也可实现 120 米以上的探测距离,不会像部分市面产品出现探测距离大幅度缩小。华为激光雷达扫描一次成型,不存在内部图像拼接,这样形成的点云更加连续,更加稳定,对后端算法也更友好。目前已成为长安阿维塔 11、北汽极狐α S Hi 版、长城沙龙机甲龙、合众哪吒 S 等车型的激光雷达供应商。

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(特别说明:本文来源于公开资料,摘录内容仅供参考,不构成任何投资建议,如需使用请参阅报告原文。)

精选报告来源:报告派
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