2024年地平线机器人研究报告:国内智驾解决方案领军企业,软硬件协同蓄力长期成长

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2024/11/20
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地平线机器人研究报告:国内智驾解决方案领军企业,软硬件协同蓄力长期成长.pdf

地平线机器人研究报告:国内智驾解决方案领军企业,软硬件协同蓄力长期成长。深耕汽车智驾解决方案,技术领先助力收入持续高增:地平线公司成立于2015年,自成立以来就聚焦于开发汽车智驾解决方案,当前公司产品覆盖高级辅助驾驶到高阶自动驾驶的软硬一体解决方案,下游汽车客户包括上汽、比亚迪、理想、奇瑞、广汽埃安等知名车企,截至2024年6月30日,公司智驾解决方案产品已经获得275款车型定点,有望助力公司营收实现高速增长。2024年上半年,公司实现营业总收入9.4亿元,同比增长152%,实现营业利润亏损净额11亿元。当前公司仍处于技术加速迭代阶段,研发投入较高拖累公司利润,未来伴随公司产品放量,规模效应下...

1. 国内领先汽车智驾解决方案供应商,未来成长可期

1.1. 聚焦汽车智驾解决方案,开放技术平台打造繁荣产业生态

深耕汽车智驾解决方案。地平线成立于 2015 年,于 2016 年发布第一代 BPU 智能 计算架构,2017 年正式发布第一代智能计算方案征程与旭日,此后公司加速迭代智驾解 决方案软硬件,分别于 2019 年、2020 年、2021 年迭代出更新一代车载智能计算方案: 征程 2、征程 3、征程 5。截至 2024 年 3 月,地平线征程系列计算方案累计出货量超 500 万套。地平线公司定位明确为乘用车高级辅助驾驶(ADAS)和高阶自动驾驶(AD)解决方 案供应商,公司的解决方案整合了领先的算法、专用的软件和先进的处理硬件,为高级 辅助驾驶和高阶智能驾驶提供核心技术。

公司具备从开发工具到智驾解决方案的全栈产品能力,采取灵活运营销售模式迅速 扩大市场份额。公司提供高级辅助驾驶和高阶自动驾驶解决方案组合,产品适用于主流 辅助驾驶及高阶自动驾驶,当前主要有三种智驾解决方案:Horizon Mono、Horizon Pilot 及 Horizon SuperDrive。公司具备完善全面的技术产品能力,包括用于驾驶功能的算法、 底层处理硬件以及促进软件开发和定制的各种工具等,支撑公司智驾解决方案的开发及 后续技术迭代。公司具备灵活的产品销售模式,从算法、软件到开发工具,以及公司当 前处理硬件的全栈产品中,客户可以自行选择任何解决方案或组件的任何组合进行购买, 这种灵活的销售模式助力公司快速在市场中扩大市场份额。

下游客户覆盖国内知名车企及 Tier1 公司,智驾解决方案定点量近两年稳定增加。 公司下游汽车客户覆盖上汽、比亚迪、理想、奇瑞、广汽埃安等知名车企。截至 2024 年 6 月 30 日,公司智驾解决方案已经获得 27 家 OEM(42 个 OEM 品牌)采用,装载超过 285 个车型,当前国内十大 OEM 厂商均已选择公司的智驾解决方案用于部分车型量产, 公司的智驾解决方案已经获得 275 款车型定点。助力公司营收自 2021 年以来实现持续 稳健增长。

1.2. 盈利能力不断提升,持续优化营收结构

由于公司持续扩大客户群,以及现有客户贡献增加,公司的收入持续上升。2024 年 上半年,公司实现营业总收入 9.4 亿元,其中汽车解决方案实现收入 9.1 亿元,非车解 决方案实现收入 0.2 亿元。公司 2024 年上半年实现利润亏损净额为 11 亿元。当前,公 司还处于高速成长期,芯片生产量级还未到达规模效应,同时公司目前的技术仍处于技术加速迭代阶段,研发占比较高,因此即使收入在加速增长,营业利润仍是净额亏损阶 段。当前公司智驾解决方案已获得多个车型定点,整体毛利率水平也处于逐步上升区间, 后续产品有望加速放量,支撑公司实现盈利。

公司整体毛利率水平稳中有升。2024 年上半年,公司汽车产品解决方案毛利率为 41.7%,汽车授权及服务业务毛利率为 93%,非车解决方案业务毛利率为 17.7%。汽车 解决方案毛利率 2024 年上半年有所下滑主要是由于 2023 年的芯片采购成本较高,公司 2024 年上半年销售存货库存所致。

1.3. 专注研发推进技术迭代,加深技术领先优势护城河

持续加大研发力度,筑高技术领先优势护城墙。2023 年地平线研发支出为 23.7 亿 元,同比上升 26%,占收入百分比为 153%。公司成立初期专注于算法和软件的研发, 2020 年推出天工开物开发平台。截至 2024 年 6 月 30 日,公司拥有中国及海外 673 项 专利,其中包含 266 项算法相关专利、203 项软件相关专利、109 项处理硬件相关专利 及 95 项其他专利。公司在高级辅助驾驶和高阶自动驾驶解决方案方面的专业知识具有 领先技术竞争优势,伴随公司营收规模持续上升,研发费用率有望恢复至较低水平。

专注汽车智驾解决方案产品技术迭代。当前公司主要产品汽车解决方案主要有三种, Horizon Mono、Horizon Pilot 及 Horizon SuperDrive,其中 Horizon Mono 定位主动安全 高级辅助驾驶,Horizon Pilot 定位高速公路 NOA,Horizon SuperDrive 定位全场景 NOA。

2. 高阶智驾渗透提速,智驾解决方案迎量价齐升机遇

2.1. 高阶智驾车型步入放量提速期

2.1.1. 特斯拉引领,大模型上车加速车企智驾淘汰赛

2020 年为特斯拉“硬件为先,软件随后”策略的重要窗口,【大模型】是特斯拉引 领本次变革的核心抓手。【HydraNet/FSD 芯片+Transformer/Dojo】等 6 次硬件变化升级 +3 次软件架构的重大创新变革,均体现特斯拉第一性原理的经营思想。

大模型赋能功能迭代,体验升级助推数据积累。 根据特斯拉季度财务报表,自 2023 年 3 月 FSD v11 发布之后,FSD 累积行驶里程 增加速率陡然加快,主要系占用网络(3D BEV)+Transformer 技术的上车应用,高速与 城区道路的架构统一有效改善消费者的使用体验; 2024 年初特斯拉依托于端到端解决方案的 FSD v12 版本小范围推送,由数据感知 的输入直接跨过预测和规划决策,输出为执行端指令,规则驱动转为数据驱动,不依赖 算法工程师的能力而转为依赖数据的保有数量和质量,FSD 累计里程数增长再次提速。

2.1.2. 智驾方案收敛,国内 OEM 玩家快速追赶

智能驾驶软件算法架构历经两次框架变化: 1)2D+CNN 小模型向 Transformer 大模型进化,智驾迭代由工程师驱动转为数据 驱动:2020 年特斯拉 BEV 上车,数据后融合变为特征级融合,提升数据利用效率和结 果准确性,同时数据标注由人工转为模型自动,迭代提效;2022 年占用网络落地,泛化 能力进一步增强,实现感知维度端到端;2023 年数据驱动算法持续迭代,规控环节端到 端落地,rule-base 比例降低,能力优化。 2)模块化端到端进化为全栈端到端,World Model 逐步完善,数据驱动变为认知 驱动,向 L4 迭代。特斯拉 FSD v12 起转向智驾环节全栈端到端,数据闭环后 World Model 逐步演化完善,基于历史数据去理解未来的范式进步为基于常识和规律自我学习进化的 范式,实现无接管的 L4 智驾。

横向比较国内各车企当前开城进度以及未来开城规划:华为/小鹏最为领先,理想/ 蔚来紧随其后,极越/小米/长城等自研以及智己/腾势/极氪等联合开发者再次之。

2.1.3. FSD 入华:加速 L3 渗透率+淘汰赛进程

智能化复盘:2013-2022 年十年导入期,2023-2030 年将迎来成长期!

任何一个产业发展都会进入:导入期-成长期-成熟期-衰退期。而往往导入期越长的, 一旦过了临界点,后面成长爆发期非常强。 从 SUV-电动化-L3 智能化比较:一款车研发周期越来越短,产品迭代速度越来越 快,新品类渗透率提升速度越来越快。L3 智能化渗透率 2026 年有望突破 30%。

2.2. 智驾解决方案市场规模迎高速增长

2.2.1. 智驾解决方案为智驾产业链最重要一环,高阶智驾方案量价齐升

智能驾驶解决方案涉及到多种关键技术的集成。包括传感器技术、人工智能算法、 实时数据处理等。智能驾驶解决方案作为高阶智驾车型供应链中的核心环节,直接影响 着车辆的智能化水平和整体性能。智能驾驶供应链可以分为感知端、决策端和执行端, 感知端通过各类传感器收集信息,通过决策端的运算后将结果交至执行端执行从而实现 智能驾驶功能。 决策端承上启下意义重大。一方面决策端需要收集感知层的数据,分析勾画周边环 境,定义驾驶场景,规划驾驶路线。另一方面决策端需要控制执行层,按照规划的驾驶 路线进行车辆动力、转向、制动的控制,并且预判路况做出相应的车辆控制。

现阶段高阶智驾指区别于高级辅助驾驶,基于驾驶自动化系统能够执行动态驾驶任 务,能够实现有条件的自动驾驶或完全自动驾驶的智驾系统。对应我国 GB/T 40429-2021 《汽车驾驶自动化分级》国家标准中的 3 级以上的驾驶自动化;同时也对应国际自动机 工程师学会(SAE)的分级标准中的 L3-L5 级别的自动驾驶等级。

伴随着特斯拉 FSD 快速迭代,及国内头部智能驾驶车企新车加速释放,消费者对 高阶智驾的认知逐步深刻。国家信息中心数据显示,智能驾驶正在成为消费者购车决策 中的重要因素,辅助驾驶相关功能在消费者购车决策中的排位由 2021 年的第 14 位上升 到了 2023 年的第 5 位。 高阶智能驾驶需要更高级的智能驾驶芯片作为底层基础,智驾方案量价齐升。高阶 智驾需要大算力芯片,对整车厂而言需要考虑高性价比,更好的解决方式是在已有算力 基础上做到更好的性能释放,多家头部车企/头部芯片厂商已经确认了下一步芯片方案 的迭代方向:1)特斯拉 FSD 芯片在制程方面已达 7nm;2)英伟达 Orin 达到 254TOPS 算力,英伟达下一代芯片 DRIVE Thor,单颗算力高达 2000 TOPS,英伟达确认其将于 2025 年量产上车;3)国产智能芯片地平线征程 5 单颗算力达 128TOPS,最新的征程 6P 芯片算力可达到 560TOPS。高阶芯片带动相关智驾硬件上车,驱动智驾解决方案单车价 值快速提升。根据我们测算,L1-L2 级别的自动驾驶传感器及芯片需要约 4000 元以上, 而 L4-L5 级别的自动驾驶传感器及芯片则需要将近 2 万元,单机价值量提升明显。

2.2.2. 智驾解决方案市场规模高速增长

量升:根据《高工智能汽车研究院》数据显示,2023 年中国市场乘用车(不含进出 口)前装标配 ADAS 交付 1238.06 万辆,搭载率继续攀升至 58.63%;其中,L2 级及以 上前装标配交付 794.01 万辆,同比增长 36.97%;NOA 标配软硬件交付 63.18 万辆,同 比增长 189.02%。另一方面,中国智能汽车销量稳步提升,为智驾解决方案提供更广阔 的增长空间。 价升:高阶智驾渗透率提升带来智驾方案单车价值快速提升,以芯片为例,高阶智 驾所需更大算力芯片,如地平线征程系列芯片不断迭代,芯片性能提升的同时,芯片价 格由征程 2 的约 100 元-200 元提至征程 5 的约 1400 元,后续推出征程 6,芯片单价还 会提升,从而助推营收的持续增长。

国内外智驾解决方案迈入放量加速期。根据公司招股说明书,全球高阶辅助驾驶和 高阶自动驾驶解决方案的市场规模有望从 2023 年的 619 亿元提升至 2030 年的 10171 亿 元,对应高阶辅助驾驶+高阶自动驾驶渗透率将从 2023 年的 65.6%提升至 2030 年的 96.7%。中国高阶辅助驾驶和高阶自动驾驶解决方案的市场规模有望从 2023 年的 245 亿 元提升至 2030 年的 4070 亿元,对应高阶辅助驾驶+高阶自动驾驶渗透率将从 2023 年的 57.1%提升至 2030 年的 99.7%。(市场规模不包含摄像头、雷达、激光雷达等周边元器 件)。

2.3. 高阶智驾解决方案蓝海市场,地平线份额领先

2.3.1. 高阶智驾方案市场尚未收敛,先发优势至关重要

特斯拉 FSD 入华有望形成汽车高阶智驾领域的“鲇鱼效应”,本土车企上车高阶智 驾的意愿及决心有望大大增强,对于高阶智驾的态度也有望从“全栈自研”转变为“加 速量产”,及为了保证成本和配套速度最优来择优选择相关供应链公司赋能。市场上可 选的高阶智驾方案并不多,具备高阶域控落地能力的供应商也不多,FSD 入华有望给高 阶智驾域控领先企业带来板块性机会,关注具备量产配套能力高阶智驾解决方案供应商。

高阶智驾行业壁垒极高。成熟高阶智驾解决方案供应商具备以下几个比较优势,同 时也是高阶智驾解决方案行业壁垒所在: 1)质量标准。高阶智驾解决方案所需安全质量保证标准极高,通过审查及批准需 要数年时间,同时要能够承受恶劣环境等非经常因素影响。 2)软硬件知识。OEM 往往倾向于与有成熟软件及硬件能力的供应商合作,软件和硬件都需要相当时间的经验积累和充分的技术打磨才能真正量产。 3)先发优势。先行者具备大量经验来改进算法和硬件设计,且具备较好的客户合 作经验积累,能够形成较好的客户粘性同时具备解决方案量产的规模优势。 4)行业经验、专业认知及服务能力。具备先发优势的供应商更接近市场,可以更高 效的迭代改进产品,实现已有项目量产经验的快速复用。

2.3.2. 地平线在高阶智驾方案供应商中地位稳固,份额处于提升通道

地平线在高阶智驾方案供应商中具备比较优势。根据公司公告,公司通过多个维度 对比,验证得出地平线在聚焦度、开放性、系统运算效率、服务响应速度、性价比等多 个维度对比友商具备比较优势。

地平线市场份额居于行业前列,且具备上升空间。根据公司招股说明书,公司为中 国前五大高级辅助驾驶和高阶自动驾驶解决方案供应商中唯一一家中国企业。按 2023 年高级辅助驾驶解决方案装机量计算,地平线为 2023 年为中国本土 OEM 的第二大高 级辅助驾驶解决方案提供商,市占率 21.3%,2024 年上半年跃升为国内第一大供应商, 市占率达到 35.9%;根据 2023 年高级辅助驾驶和高阶自动驾驶解决方案来计算,公司 位列第四,市场份额为 9.3%,2024 年市场份额提升至 15.4%。我们认为高阶智驾方案 渗透率有望快速提升,公司作为少有的国产供应商有望充分受益行业红利,份额有望继 续提升。

3. 国内智驾解决方案领先企业,围绕智驾芯片实现全链条布局

3.1. 公司智驾芯片性能行业领先

公司智驾芯片性能行业领先。目前主流的生产智驾芯片的厂商的芯片都呈现出算力 不断增加,制程不断减小的特征。地平线最新的征程 5 算力达到 128TOPS,在国内厂商 中处于领先地位。与外国厂商对比,如英伟达的 Orin 算力达 254TOPS,制程为 7nm, 技术差距在加速缩小。

地平线 BPU 架构开启高效智驾计算时代。智能车辆要通过处理大量的多模态输入 来获得对周围环境持续、精确及实时的感知和认知,对运行算法的处理硬件的处理能力 及能效要求很高。BPU 是地平线自主设计研发的专用于汽车智能化的计算架构。从 2019 年到 2021 年,地平线 BPU 架构历经从高斯到伯努利再到贝叶斯的三代进化,地平线依 托 BPU 架构打造了的征程系列车载智能计算方案,积累了超过 500 万片的产品量产验 证。更将通过 IP 授权,进一步开放支持车企自研智驾芯片。基于算法、编译器、计算架 构三者结合,BPU 能够由数据驱动并实现自动化验证,持续为智驾系统提供计算效率最 优解,成为驱动智能汽车加速进化的本源动力。

3.2. 软硬一体布局拓宽护城河,核心客户绑定助力业绩腾飞

为满足不同客户需求,提升产品的可开发性,地平线提供包括“天工开物”、“艾迪”、 TogetheROS™·Auto 在内的完整开发链。天工开物是开发工具链,其中包含相关的算法, 模型,开发框架和开发工具,为用户能够独立完成优化和高效的工程化量产模型创造平 台。地平线艾迪是软件开发平台,提供各种工具和应用程序接口(API),使用户无需从头 开始构建相关的系统,TogetheROS™·Auto 是智能驾驶应用开发套件,集开发,集成, 验证三位一体,提供支持量产开发的分层框架,接口协议和参考节点,极大的提升了协 同开发的效率。

软硬一体解决方案,筑高公司竞争壁垒。在软件方面,有天工开物工具链,地平线 艾迪软件平台,硬件方面,有征程系列车规级芯片,其包含自主研发的处理框架 BPU。 公司遵循统一的软件栈,统一的硬件栈,统一的工具链栈的设计理念,软硬件相辅相成; 公司拥有端到端系统设计和工程能力。公司集软件、硬件及工程能力于一体的独特定位 奠定了显著的竞争优势,建立了更高的进入壁垒。

合作客户群广泛,客户黏性高。企业主要与 OEM 合作,或通过一级供应商与 OEM 合作,目前已经有 24 家 OEM 客户,前十大中国 OEM 均为企业的客户,客户规模庞大。 从客户产生的收入来看,从 2021 年到 2023 年,其前五大客户产生的收入总额分别占到 总收入的 60.7%、53.2%和 68.8%,最大客户的收入占到总收入的 24.7%、16.0%和 40.4%, 与客户之间的依赖性高。地平线作为智能驾驶领域的先行者,早在 2020 年就与上汽等 客户建立了合作关系,并参与到各个企业的深度产品设计,制作定制化产品,建立了较 高的切换成本和客户粘性,拥有先行者优势。

合作模式多元化。地平线根据下游客户的需求不同,提供不同的服务。主要分为两 大类。一类是一套完整的汽车解决方案,另一类是开放其产业生态,向客户提供算法、 软件及开发工具链的授权,并提供相关设计及技术服务,让客户和生态合作伙伴开发出 满足定制化需求的应用软件。由于其产业生态对外开放,根据开放程度的不同形成了一 下四种商业模式:Mobileye 模式,英伟达模式,TogetherOS 模式,BPU 授权模式。

新产品研发布局,产品升级换代巩固国内领先地位。企业基于统一的硬件架构,统 一软件架构和统一的工具链的设计理念研发芯片。2019 年征程 2 可用于 L2 级别的智能 驾驶,之后 2020 年发布征程 3 支持 L2/L3 级别的智能驾驶,最新的征程 5 支持 L4 级别 的智能驾驶,至此芯片全面覆盖 L2-L4 全场景。新产品方面,新一代征程 6 采用纳什 架构,目前已经与比亚迪,广汽集团,大众汽车集团旗下的 CARIAD、博世等达成合作。

编辑:火腿肠
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