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汽车电动化下半场,聚焦智能座舱

2024.07.01

什么是智能座舱?


目前汽车智能化最典型可分为动力总成、底盘控制、车身控制、智能座舱、自动驾驶这五个主要的域。


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汽车智能化域划分

图源:东方财富证券


整车智能化除了自动驾驶外,最核心的就是智能座舱。智能座舱包含环境感知、人机交互和车联网模块。

环境感知:包含电子后视镜(CMS)、座舱监控、空气质量传感器;

人机交互:包含车载显示屏、抬头显示(HUD)、音响系统、氛围灯、智能香氛和语音交互;

车联网:包含蓝牙、WIFI、NFC、UWB、OTA、T-BOX等。


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智能座舱布局


智能座舱在交互安全的基础上,在车机互联、语音交互、驾驶员状态监控、生物识别、车路协同、安全预警、物联网、信息安全等技术方向上不断进化。在舒适化、智能化、办公化等方向上的体验在不断提升。

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主机厂智能座舱的卖点和配置


智能座舱的市场前景


根据毕马威测算,2026年中国市场智能座舱规模将达人民币2,127亿元,5年复合增长率超过17%。其中 HUD,域控制器等将是主要增长驱动部件。


单车价值从22年8100上升到26年9650元,同期智能座舱渗透率从59%上升至82%。


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图源:KPMG


智能座舱的变化主要体现在: 部件升级:中控屏、仪表盘、后视镜、芯片、氛围灯、音响系统,座椅系统等; 部件新增:座舱域控制器、智能语音、抬头显示(HUD)、数字钥匙等。


座舱域控制器及座舱芯片(SoC)

座舱域控制器与座舱芯片(SoC)是汽车运算决策的中心,座舱域控制器处理座舱内发出的指令,座舱芯片(SoC)芯片处理并控制座舱内设备。


座舱域控制器随着汽车EEA改进提升,预计2022-2026年CAGR达到82%,目前座舱域控制器单车价值为1500元左右,未来随着域内集成功能增加,单价将提升。

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图源:KPMG


座舱芯片(SoC)集成了中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、神经网络单元(NPU)等多个处理单元,决定了座舱域控制器的数据承载能力、数据处理速度以及图像渲染能力,影响座舱空间内的智能体验。国内座舱SoC芯片市场未来5年CAGR 为32%。

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图源:KPMG


抬头显示(HUD)

HUD又称平视显示器,将车速、油耗、胎压、中控娱乐信息等显示在前挡风玻璃上。车载HUD能够减少低头观察仪表的频率,提高驾驶安全性。根据图像生成方式不同,目前运用在HUD的投影技术主要分为 TFT(薄膜晶体)、DLP(数字光投影)和 Lcos(硅基液晶)方案。


TFT方案:技术最成熟,成本低,易于量产,但是视野有限,分辨率低,存在散热问题。

DLP方案:技术成熟,成像效果优于TFT,但是成本相对较高,存在重影和失真问题。

Lcos方案:亮度、对比度和分辨率更优,但是技术成熟度低,成本高。


根据显示方式不同,HUD分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD。


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图源:KPMG


随着HUD技术逐渐成熟和HUD车型不断量产上市,预计2026年乘用车HUD搭载率有望扩大至55%左右 , 其 中W-HUD 30%,AR-HUD 25%。预计2022-2026年 CAGR为53%。


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图源:KPMG


中控屏

中控显示屏是座舱内最大的车载屏,是车载信息娱乐系统功能的主要端口。中控屏渗透率处于高位,目前市场朝着大屏化、高清化、交互多模态化和多屏化方向增长。


大屏化:中控大屏渐成主流,超大屏设计(延伸出副驾屏)成为车载显示屏的一个重点拓展方向,服务对象从驾驶员拓展至副驾乘客。

高清化:传统LCD是目前应用最广泛的车载显示技术,技术相对成熟,受限于自身结构和发光原理导致显示效果有诸多劣势;OLED、Mini LED等显示技术凭借其优异显示效果陆续在车载得到应用;Micro LED 现阶段技术还未成熟生产成本较高,尚未大规模落地,预计2025 年后可能量产出货。

交互多模态化:运用手势、触控、语音、眼神等交互代替机械按钮。

多屏化:一芯多屏方案优势突出,能使多个屏幕的信息能自由流转,跨屏互动。

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图源:KPMG


目前国内中控屏渗透率超90%,是智能座舱各部件中渗透率最高的产品,2022-2026年CAGR为3%。


流媒体后视镜

流媒体后视镜在构成上以屏幕代替传统镜面,配备外置摄像头拍摄获取路况代替人眼,支持流媒体、物理后视镜两种显示模式,能有效规避传统后视镜缺陷。

流媒体后视镜前装市场处于起步阶段,渗透率较低。未来将与高级驾驶辅助系统(ADAS)结合逐步落地,预计2022-2026年CAGR为55%。

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图源:KPMG


数字钥匙

数字钥匙通过NFC(近场通信)、BLE(功耗蓝牙)、UWB(超带宽技术)等不同通信技术,使用户智能终端设备具备车钥匙功能,从而实现无钥匙进入和启动、为他人远程授权、个性化的车辆设置等便捷功能。数字车钥匙是汽车座舱智能化变革下的一项创新技术,便于携带、无感使用、安全可共享等特点让其可以大大提高用户体验。

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图源:KPMG


未来NFC、BLE(蓝牙)、UWB三种方式结合并充分利用三种技术的特点的解决方案有望成为主流,可让车主轻松应对因距离、网络等发生变化的场景。使用蓝牙唤醒UWB,加密传输数据功能;UWB用于精准定位,NFC则用于手机没电情况下使用,从而实现更完整的智能座舱体验闭环。

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图源:KPMG


智能座舱为PCB市场带来增量


电动化及智能化带来的PCB增量:普通车用PCB价值量约为400元。PCB电动化增量主要来源于电控系统的增量约为2000元,FPC代替动力电池中的传统线束带来的增量约为600元,电动化增量预计每年价值量提升3%。智能化带来的PCB增量主要来源于智能驾驶和智能座舱带来的增量,预计带来增量约为 400元,并随着智能化技术迭代,智能化带来的PCB增量每年价值量提升5%。

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图源:中泰证券


展望未来,得益于电动化+智能化,预计2025年车用 PCB需求 量将达1233亿元,2020-25年CAGR达 24%。 


以2022年的数据为例,目前车用PCB虽仍以多层板为主流,但整体份额已从2018年的51%降至2020年的45%,高端HDI、射频板、柔性/软硬结合板合计占比已从2018年的24.3%上升至2020年的33.5%。


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图源:中泰证券


新能源车中毫米波雷达等产品需要应用大量高频PCB,而动力电池、摄像头等产品需要采用大量FPC/软硬结合板,激光雷达、智能座舱、ECU、ADAS系统因线路更为精细,对HDI板需求旺盛,预计未来随者新能源车渗透率不断提升,高端的PCB产品将占比将持续提升。


文章参考来源:
聚焦电动化下半场,智能座舱白皮书-KPMG
智能座舱域底层技术平台-东方财富证券
汽车电动化、智能化驱动PCB新发展-中泰证券
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