如何看待汽车电动化和智能化趋势?

如何看待汽车电动化和智能化趋势?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/08/14 08:49

新能源汽车的出现对产业链主要带来两方面的影响,其一新增价值环节即三电 系统,其二汽车部件价值量从机械件向电子件转移,归纳来说就是汽车的电动 化和智能化趋势。

1、电动化新增单车 640~690 元价值,整车增速放缓应重点关注客户布局

1.1、三电系统单车 PCB 价值达到 640~690 元

不同的能量转换逻辑产生新增价值环节——三电系统。直观地理解,电动化带 来的主要硬件变化就是新增了三电系统,即电池、电机和电控,电动车的能量 转换过程就是通过三电系统不断地对大电压和大电流进行控制、处理、分配的 过程,而要满足这么复杂的功能,单靠传统燃油车以机械为主的结构是无法做 到的,此时就需要新增三电系统来支持能量转换。

三电系统单车价值量 640~690 元。我们梳理了特斯拉 Model3 三电系统中 PCB 的分布情况,我们认为特斯拉 Model3 三电系统的 PCB 主要分为 HV Battery 和电机电控两个部分,其中 HV Battery 包含 5 套主要的 PCB 板(即 BMS+HVP、BMB、CCS、PCS、CP),合计面积约 0.663 平方米,对应单车 价值量 600~650 元;电机电控只有 1 块高度集成的 PCB 板,面积用量约为 0.05 平方米,对应单车价值量约为 40 元。由此总结来看,特斯拉三电系统 PCB 用量约为 0.713 平方米,对应单车价值量约为 640~690 元。

1.2、三电系统 PCB 中软板占 54~55%、硬板占 45~46%

根据我们的研究测算,从三电系统 PCB 板类型分布来看,软板占据了大部分 的单车价值量(54%~55%),这块软板 CCS 主要用于引出电池组中的电流, 是替代原先线束的新方案,并且由于涉及到电流承载,软板厂商需要完成打件 SMT 且主机厂对这块软板的可靠性有非常高的要求,因此该软板价值量较高, 为 PCB 软板市场带来了不小增量。除了软板之外,还有 45%~46%的硬板,根 据特斯拉 Model3 的方案,三电系统的硬板主要是以厚铜板为主,在可靠性上 也有较高的要求。

2、域控器贡献单车 550~600 元价值,真正智能化才开始

2.1、域控贡献核心价值,单车价值量 550~600 元

智能化就是赋予终端产品更多运算能力的过程,具体到汽车,智能化带来的改 变主要在于传感器增加和集中度提升两个关键点:

智能硬件增加:智能座舱、车联网和自动驾驶是主线。智能化的含义是机 器硬件在使用者提出更少指令的情况下自主决策行为以更大程度满足使用 者需求的能力,如此全面的能力需要多种多样的智能模块进行协同才能够 完成,由此倒逼智能硬件数量增加。近两年来各大车厂及相关产业链的智 能化方向集中在智能座舱和自动驾驶方向,其中智能座舱的智能硬件包括 中控屏、液晶仪表、识别交互模块等,自动驾驶方向主要是增加传感器来 完成汽车感官信息收集,从各项智能硬件搭载率情况可以看出当前智能化 要求明显增加了对智能硬件的需求。

电子电气架构从分布式到集中式:域控制器(DCU)出现。如前所述,车 上的硬件控制都是通过以控制器(ECU)为核心的模块(模块包括传感器、 控制器、执行器、电源)进行管控,以往电子电气总架构(EEA)采用分 布式结构,每个功能都由一套独立的模块来解决,这就意味着每增加一个 智能硬件就需要增加一个独立模块,在汽车智能化带来智能硬件大量增加 并且对硬件之间整合协同要求快速提高的背景下,ECU 的数量要求也会相 应增加,这无疑增加了开发成本和时间成本。面临这样的问题,各大汽车 厂商都纷纷提出电子电气架构演进的构想和规划,即从分布式电子电气结 构要向域集中、最终希望达到车辆集中的架构模式,而电子电气架构的集 中从硬件形式上表现为多个 ECU 的功能整合在 1 个域控制器(Domain Controller Unit,DCU),基于此,车辆的控制单元就从几十甚至上百个单 元缩减到几个高度集成的单元,整车电子集成度得到大幅度提升。

域控架构是评判智能化水平的关键。当前市场上对汽车智能化的定义多从消费 者可感知的层面去观察新品的传感器搭配情况,我们认为从 PCB 研究角度来 看,上述对智能化的定义不具有太大的参考意义,因此虽然摄像头、激光雷达、 毫米波雷达中都会或多或少地使用到 PCB,但我们考虑到两点:1)龙头厂商 特斯拉偏好采用 12 个摄像头的方案、对应 PCB 板的单车价值量为 12~16 元 2, 价值量不高;2)不基于域控架构所搭配的传感器,智能化水平是有限,这样 的设计对 PCB 的价值增量有限。因此在我们 PCB 行业的研究中,评判智能化 水平主要观察主机厂的域控架构。 域控贡献单车 550~600 元价值。以特斯拉 Model3 为例,其域控结构由中央控 制模块、右车身控制域和左车身控制三个区域进行控制,对应了辅助驾驶及娱 乐控制模块(AICM)、前车身控制器(BCM FH)、右车身控制器(BCM RH)、左车身控制器(BCM LH)4 个核心控制模块,在这样的架构设计下,PCB 从 分散模块演变成 4 个高度集中的模块。具体对应到 PCB 主板来看,AICM 中主 要有 3 块板子(分别负责辅助驾驶 Autopilot、信息娱乐 Media 和网络通信 LTE),前/右/左车身控制器分别各有 1 块板子,6 块 PCB 板的面积合计达到 0.28 平方米,均采用硬板的方案且其中 AICM 的 3 块板子采用 HDI的工艺、价 值量较高,所以特斯拉 Model 3 的主要域控制器所用 PCB 价值量约合计为 550~600 元,成为了全车 PCB 中价值量相当高的一个重点板块。

2.2、域控智能化刚启动,接续智能化贡献行业增长弹性

当我们定义汽车智能化时,我们认为应当观察汽车的域控架构。我们梳理了以 下主流主机厂的电子电气架构布局情况:

特斯拉:首推的 Model S 有较为明显的功能域划分,架构结构为“动力域 +底盘域+车身域+车身低速容错”,但整体的集成度还不算太高,因此在 2017 年推出的 Model 3 上突破了功能域的架构,架构结构为“中央处理中 心+左车身+右车身”,该高度集中的域控方案大步领先其他厂商;

大众:域集中架构是从 2021 年推出的 ID.3/ID.4/ID.6 车型才开始出现,架 构名称为 MEB,其结构为“车辆控制(ICAS1)+智能座舱(ICAS3)”;

宝马:域集中架构是从 2022 年推出的 iX 系列车型才开始出现,架构名称 为 iNext,其结构为“车辆控制(BDC)+智能驾驶(SAS)+智能座舱 (MGU)”;

奔驰:域集中架构是从 2021 年推出的 EQS 系列车型才开始出现,架构名 称为 EVA,其结构为“动力总成域+自动驾驶域+座舱域+车身域+通信域”;

丰田:2022 年才推出第一款纯电动车 BZ4X,电子电气架构搭建进程较慢, 未看到明确的域集中架构推出计划;

蔚来:无论是以往车型还是 2022 年推出的 ES7,蔚来在电子电气架构方 面进展较慢,目前仍然采用千兆以太网连接的方式来实现多个分散控制器 的通信;

长城:域集中架构是从 2021 年推出的摩卡才开始出现,架构名称为 GEEP 3.X,其结构为“车身控制+动力底盘+智能座舱+智能驾驶”;并且 其还相应规划了 GEEP 4.0、GEEP 5.0,架构集成度将逐渐提升;

比亚迪:域集中架构是从 2021 年推出的海豚才开始出现,架构名称为 e3.0,其结构为“智能动力域+智能车控域+智能座舱域+智能驾驶域”,未 来比亚迪海洋网“生物系列”的所有车型,均会基于 e3.0 平台打造。

上汽:自主搭载域集中架构的车型为智己汽车,2021 年推出,架构名称为 域融合中央计算智能数字架构,其结构为“智能驾驶中心(IPD)+智慧计 算中心(ICC)+智慧座舱中心(ICM)+智慧伙伴(IMATE)”。

北汽:域集中架构是从 2021 年推出的极狐〃阿尔法 S 华为 HI版才开始出 现,架构名称为 CC 架构,其结构为“车辆控制(VDC)+智能驾驶 (MDC)+智能座舱(CDC)”;

吉利:域集中架构是从 2021 年推出的极氪 001 才开始出现,架构名称为 SEA 浩瀚,其结构为“智驾域+座舱域+动态域”;

综合来看,我们观察到,除特斯拉以外,主流的新能源主机厂在电子电气架构 的布局是相对较慢的,基本上是从 2021 年~2022 年才开始推出第一款具有域 集中架构的车型,再考虑到新车型的渗透需要时间,所以我们认为目前市面上 大多数车型还未完成智能化升级,可以说智能化才刚启动。在这样的背景下, 智能化对应的 PCB 价值增量实际上还未完全在市场需求中体现,而参照特斯 拉 Model 3 的价值量来看这块单车价值达到 550~600 元、增量贡献十分显著, 因此我们认为汽车智能化将成为接续电动化的关键成长推动力。

3、单车 PCB 约 1490~1640 元,价值量是传统的 3 倍

根据前述,以特斯拉 Model 3 为例的电动化核心硬件三电系统的 PCB 价值量合 计约为 640~690 元,智能化核心硬件核心控制器的 PCB 价值量合计约为 550~600 元,而根据产业链调研,智能化传感器和其他非核心且分散的小部件 所用的 PCB 价值量约为 300~350 元,由此合计得到单车 PCB 价值量达到 1490~1640 元/车,价值量是传统车的 3 倍左右(传统车维持在 500~600 元/ 车),可见汽车发展带来了汽车 PCB 市场的扩容,未来随着电动化能力提高、 高级智能传感器数量增多和集成化再一步提升,单车 PCB 价值量有望再上一层 楼。

参考报告REPORT

世运电路(603920)研究报告:厚积薄发者,受益于汽车PCB三倍扩容机会.pdf

世运电路(603920)研究报告:厚积薄发者,受益于汽车PCB三倍扩容机会。汽车PCB厚积薄发者,率先完成优质大客户布局。根据N.T.I,公司是2020年汽车PCB排名第4的供应商(PCB,即印制电路板),2019~2021年汽车营收占比已经攀升至30%~50%区间。这样的布局使得公司难以避免在过去传统汽车需求疲软时出现基本面增速低的问题(营收CAGR=15%、归母净利CAGR=8%),但我们认为公司凭借在新能源领域的大客户布局已经显示出反转迹象,2022H1营收YoY+47%、归母净利YoY+71%,基本面表现远胜于A股其他PCB公司,赛道的弹性已显现。电动智能车带来3倍空间,智能化启动接续...

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