虎年特辑|万字长文:2022年智能汽车十大预言

岁月不居,时节如流。辛丑牛年即将逝去,壬寅虎年踏浪而来。多年以后,当我们再回望这个特殊的辛丑年时,便会发现它对于智能汽车的发展至关重要。

这一年,中国市场销售了354.5万辆新能源车,市占率超过13%。这一年,马斯克凭借特斯拉股价的暴涨一跃而起,成为全世界最富有的人。这一年,我们看到了新势力企业的迅速崛起和传统车企的坚决转型,我们感到了芯片短缺的刺骨寒冷和市场转型带来的巨大压力。

对于过往最好的缅怀就是把目光投向未来。展望2022年,智能电动汽车市场与当前世界上的大部分事物一样,充满了复杂性和不确定性。壬寅年到来之际,我们做了一些梳理、思考和判断,试图在不确定性中捕捉到某种确定性。

随着智能电动汽车销量的不断增长,智能驾驶辅助系统也迎来了高速增长。自动驾驶是一整套相互融合的系统,具体包括感知、决策和执行三个层面。感知层来感知周围环境,进行识别和分析,包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等;决策层负责规划路径和导航;而执行层负责汽车的加速、刹车以及转向。

自动驾驶分级有差异,根据系统参与程度的差异,自动驾驶可以划分为 L0-L5 级,在 L0-L2 较低级别的智能驾驶可以通过 ADAS 功能来实现。随着智能电动汽车销量的持续增长,L2+级别的ADAS渗透率有望不断提升。罗兰贝格公布的数据显示,2020 年中国的 ADAS 装配主要以 L0 和 L1 级别为主,预计到2025年L2+级别的ADAS 渗透率将达到 35%。

国泰君安证券预计,2022年,L2+级ADAS装配率开始加速提升,带动感知层摄像头、毫米波雷达等传感器的快速放量,执行端的线控应用也将加速渗透。预计到2025年L2+级别的渗透率将达到35%。

与此同时,高级别自动驾驶装配率不断提升,带动毫米波雷达、激光雷达用量持续增长,雷达行业市场规模有望持续增长。L2/L3/L4 级别的毫米波雷达数量分别超过 3/6/10 个,而且从 L3 级别开始,激光雷达的装配率开始提升。国泰君安证券预计,在高级别自动驾驶带动下,雷达市场规模将迎来高速增长,预计 2025年中国车载雷达市场规模超过 700 亿元。

作为自动驾驶最终的执行端,底盘电子是自动驾驶核心的组成部分,也是智能汽车未来的演化方向,而其技术升级的关键则在于机械解耦。自动驾驶的执行端主要涉及到的就是车辆在横向和纵向移动上的实现,主要通过底盘电子中的制动、转向和油门来实现。

在传统底盘中,制动、转向都是机械耦合的,即制动或者转向的动力来源是驾驶员的机械力,通过液压等方式把力放大而实现终端的控制行为。但在自动驾驶推进的过程中,底盘电子的关键是实现机械力的解耦,用电机驱动来代替,提升控制的精度的同时也能更好的实现人和系统的结合。

具体来看,制动行业正在经历从传统制动向线控制动演变,解决精密控制、真空源和能量回收等问题。在传统制动系统中,制动的起点是制动踏板,制动踏板和制动系统之间是线性对应关系,制动过程的传导是机械力的传导(踏板压力、液压等),在控制的精确性和及时性以及与其它系统的协调性上有待改进。

综合考虑成本、安全性等问题,中期维度看集成式的电子液压制动系统(EHB)可行性更高。虽然电子机械制动系统EMB能更好的实现踏板与刹车系统之间的解耦,但其成本高昂、短期内较难大规模应用,同时其产生的制动力有限、考虑到法规因素短期内很难独立应用;而电子液压制动系统(EHB)较好的实现了踏板和液压制动系统之间的解耦,尤其是集成式液压系统在解耦程度上做得更好,也更有利于能量回收,同时产品性价比也较高,在中期维度看是线控制动的更好选择。

从HPS到EHPS再到EPS,转向的线控化在不断推进。转向的作用是通过调节方向盘来调整转向轮,从而控制车辆的横向移动。转向产品在不断升级和电子化:通过液压来放大转动方向盘的力产生了液压助力转向,HPS(液压力来自于发动机)和HPS(液压力来自于电动泵);通过转向电机取代液压系统带来了EPS,使转向控制更加精确。

随着更高级别的自动驾驶的推进,线控转向系统(SBW)也有望逐步落地。EPS虽然用电机取代了液压系统,但它并非真正意义上的线控,因为它还没有实现方向盘和车轮之间的机械解耦。而随着更高级别的自动驾驶(L4,L5级别),真正的线控转向产品也会逐步落地。

智能汽车销量的增长带动了智能座舱的发展,而智能座舱的普及也将整体提升用户的用车体验,并带动整个上下游产业链的发展,为液晶仪表、信息娱乐系统等细分市场创造增量份额。

智能座舱是从消费者应用场景出发构建的人机交互体系,从汽车座舱升级路径来看,座舱产品目前正处于初级智能时代,全液晶仪表开始逐步替代传统仪表,少数车型新增 HUD 抬头显示、流媒体后视镜等,智能化程度明显提升。但现阶段大部分座舱产品仍是分布式离散控制,即操作系统互相独立,核心技术体现为模块化、集成化设计。

相比动力电池与自动驾驶,智能座舱的门槛较低,并且具有很强的爆发性。作为驾驶的空间主题,智能座舱更容易从视觉和听觉两个维度与驾驶员形成智能交互和驾驶感受,容易打造出差异化卖点;座舱的主要应用多联屏、声学系统、HUD等单价相对较低,能兼容中端车型因而具备广泛的客户群体;而座舱中除了车机外大部分产品的安全等级要求相对较低,开发周期相对短。

智能座舱产品多元化,单车价值量提升 3-7 倍。传统座舱产品以机械仪表和车载音视频播放器为主,整体单车配套价值在 2000 元以下,而智能座舱产品丰富,融合触控、智能语音、视觉识别、智能显示等实现多模态交互,整体单车配套价值在 6700-13900 元,是传统座舱的 3-7 倍。

供给端与需求端双重推动,智能座舱发展前景广阔。智能座舱产业链分为三大环节:上游零部件供应商-中游单个产品供应商-下游集成产品需求商。目前上游芯片、软硬件等技术问题逐步得到解决,供给端质量提升,成本费用下降;汽车智能网联化进程加快,汽车电子产品需求大幅增加。在供给端与需求端的双重推动下,智能座舱产品市场空间广阔。

国泰君安测算,2025年中国全液晶仪表市场空间将达301亿元。2020年中国前装全液晶仪表市场渗透率为27.2%,预计2025年可达55%。2025年中国车载信息娱乐系统市场空间将达488亿元,2020年中国前装车载信息娱乐系统市场渗透率为90.2%,预计2025年可达99%。

随着智能电动汽车交付量的不断提升,汽车安全也越多越受到人们的关注和重视。与传统燃油汽车不同,智能电动汽车在电池安全、自动驾驶安全和数据安全方面对车企提出了全新的标准和要求。

随着智能电动汽车销量的持续上升,多起电池自燃和自动驾驶辅助系统失灵事故随之而来。据不完全统计,2021年中国市场被媒体报道的自燃事故就高达276起,相比2020年增长了123%。

其中,特斯拉承包了大部分事故和热点。为了自证清白,特斯拉开始定期公布安全报告。2020年10月,特斯拉发布第三季度车辆安全报告。报告显示,2020年第三季度,在有Autopilot自动辅助驾驶参与下的驾驶过程中,平均每459万英里(约合738万公里)的行驶里程出现一起交通事故。

在没有Autopilot自动辅助驾驶参与但有主动安全功能的驾驶过程中,平均每242万英里(约合389万公里)的行驶里程出现一起交通事故。而美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的最新数据显示,美国平均每47.9万英里(约合77万公里)行驶里程即出现一起交通安全事故。特斯拉表示,Autopilot自动辅助驾驶让行车安全水平达到平均水平的9.5倍。

中国电动汽车百人会在其发布的《电动汽车安全报告》中,将安全问题提升到了全新高度。他们表示,安全问题是电动汽车产业发展的核心问题,真正解决安全问题还是要靠技术进步和创新。同时,她们指出,安全问题是个系统性问题,不能只考虑产品本身,更要从整体出发,研究系统性的安全解决方案。而这就需要加快技术攻关和创新研究,如制定电池系统安全标准、整车碰撞时动力电池箱的防护标准、着火时乘员逃生时间设定、车载灭火装置研发、安全规范等。

当2021年过去后,芯片短缺依然制约着汽车行业,而这种制约在短期内似乎得不到有效解决。之所以会形成这种困局,与全球芯片产业的特点密切相关,也与智能电动汽车对芯片的增量需求不无关联。

全球芯片行业具有高门槛、分布分散的特征。芯片产业链覆盖芯片设计、芯片制造、芯片封装及测试环节,各环节主要分布于不同国家及地区。上游芯片设计企业主要分布于欧美地区,中游制造环节企业主要集中在日本、中国台湾地区,下游封装及测试环节企业则主要集中在东南亚地区。

自从2020年以来,新冠疫情席卷全球,导致芯片产业链上下游企业的各类工厂停工停产。尽管疫情控制逐渐趋向稳定,各国各地区有序实现复工共产,但由于全球贸易的紧张和新冠疫情的反复,芯片的供给侧产能依然受到制约。

与此同时,智能电动汽车对芯片的不断增长的需求,也加剧了芯片短缺的局面。从感知、决策到执行,芯片对于汽车的重要性不言而喻。在感知层面,车上多传感器融合,包括通过雷达系统和视觉系统对周围环境进行数据采集。在决策层面,通过车在计算平台及合适的算法对数据进行处理,做出最优决策,最后执行模块将决策的信号转换为车辆的行为。在控制执行层面,主要包括车辆的运动控制及人机交互,决定每个执行器如电机、刹车等控制信号。

而与传统汽油车相比,智能电动汽车对芯片的需求量更大。以自动驾驶为例,自动驾驶级别越高,对传感器数量的要求越多。L3级别自动驾驶平均搭载8个传感器芯片,而L5级别自动驾驶所需要传感器芯片数量提升至20个。同理,车辆所需处理与储存的信息量也与自动驾驶技术成熟度正相关,进一步提升了控制芯片和储存类芯片的搭载量。据统计,至2022年,新能源汽车单车芯片搭载量约为1459个,与传统燃油车带在芯片数量逐渐拉开距离。

有分析认为,本轮芯片短缺的主要原因是疫情环境下汽车芯片市场需求与供给不匹配,因此最有效的解决方案就是扩大供给侧产能。然而,由于芯片生产线从建立到规模化生产的周期在1-2年左右,本轮芯片短缺将持续到2022年第二季度。

2021年,中国新能源汽车市场由政策驱动转变为市场驱动,呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面。2021年,新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,市场占有率达到13.4%,相比2020年增长了8个百分点。同时,动力电池单体能量密度接近300瓦时/公斤,系统能量密度超过200瓦时/公斤;搭载组合辅助驾驶系统的乘用车新车市场占比达到20%。

目前,行业基本已经达成共识,中国新能源市场正在由平稳增长期进入爆发式增长。中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋表示,2022年,中国汽车市场将继续保持增长。具体来说,2022年我国汽车总销量预计达到2750万辆,同比增长5%左右。其中,乘用车为2300万辆,同比增长7%;商用车为450万辆,同比下降6%;新能源汽车将达到500万辆,同比增长42%,市场占有率有望超过18%。这意味着每卖出五辆车,就有一辆是新能源车。

付炳锋认为,伴随芯片短缺逐渐缓解,汽车供给能力将进一步得到释放。随着芯片市场调节机制逐步发挥作用,以及在政府、主机厂和芯片供应商的共同努力下,供应短缺正逐渐缓解。届时,汽车供给能力的释放,将成为2022年汽车市场增长的积极因素。

同时,付炳锋表示,新能源汽车市场需求旺盛,将进一步推动汽车消费稳定增长。从中长期来看,智能网联汽车技术的加持、商业模式的创新,将在很大程度上促进新能源汽车的普及,尤其是“双碳”目标的实施,更加速了转型的进度,到2025年新能源汽车占比的规划目标很可能提前实现,这一切将有效支撑2022年国内汽车市场保持增长的态势。

值得注意的是,中端市场的需求能否得到满足将是新能源汽车保持高速增长的关键因素。进入电动化高速发展阶段,中小城市和农村地区将成为我国新能源汽车市场的爆发点,并成为市场增量的重要组成部分。在此背景下,中端消费市场的重要性愈发凸显。据不完全统计,2022年各类车企将共推出90款电气化车型,新能源汽车迎来产品大年。在新能源汽车市场竞争越发激烈的同时,中端市场有望实现突破。

2021年,特斯拉在全球市场上取得了销量突破。官方数据显示,特斯拉在2021年共交付了93.6万辆新车,同比增长87%,创下史上最佳交付记录。

作为特斯拉在全球范围内最大的单一市场,中国市场也创下新的交付记录。公开数据显示,2021年特斯拉上海工厂累计交付48.4万辆,其中约32万辆交付中国市场,另外16万辆交付欧洲和其他市场。这就意味着中国市场为特斯拉贡献了超过30%的销量。

事实上,对于中国市场而言,目前限制特斯拉销量的不是需求不足,而是产能不足。特斯拉中国官网显示,现在下订Model 3和Model Y需要等待12-16周才能提车。

随着柏林工厂的建成投产,欧洲市场将不必再从中国进口,而中国市场的销量将直接与上海工厂产能挂钩。所以保守估计,特斯拉2022年在中国市场的销量将超过50万辆,占整个细分市场的10%。

另一方面,马斯克在2021年的股东大会上表示,特斯拉将能够在相当长一段时间内保持50%以上的年增长率。他认为,尽管柏林工厂的生产和供应链问题上存在阻力,另外他预计特斯拉2022年的交付量将增长到130万辆。如果按照特斯拉2021年在中国市场的销量占比计划,2022年中国市场的特斯拉销量也将达到45-50万辆。

作为全球出货量最高的动力电池企业,宁德时代在2021年成为了中国资本市场中的现象级企业。截至1月25日收盘,宁德时代的股价为565.6元/股,总市值为1.32万亿元,在A股市场中排名第4,仅次于贵州茅台、工商银行和建设银行。

宁德时代公布的财报显示,2021年前三季度实现营收733.62亿元,同比增长132.73%;实现净利润为77.51亿元,同比增长130.9%。截至1月25日收盘,宁德时代的市净率超过18,市盈率接近128,远远超过了A股市场对制造业企业的估值。

支撑宁德时代万亿市值的,是其高速增长的业绩和新能源市场广阔的想象空间。然而随着竞争对手的步步紧逼和上游原材料价格的不断上涨,宁德时代的营收、毛利和净利都承受压力。

根据国信证券预测,在股价和市值不变的情况下,宁德时代2021年-2023年的净利润需要维持104%/56%/25%的增速。根据国信证券的预测,宁德时代在2023年的市盈率将回归至60倍左右,而其估值也将回归到合理区间。

由于电池技术进步的缓慢、规模效益的停滞以及上游原材料价格的上涨,商业模式的创新正在成为大多数电池相关企业的选择。

2022年1月,宁德时代发布换电品牌EVOGO及组合换电整体解决方案。EVOGO提供了“巧克力电池块”,单块电池能量密度超过160Wh/kg,可以提供200公里左右的续航,并可以适配全球80%已经上市以及未来3年要上市的纯电平台开发的车型。

宁德时代之前,蔚来、北汽蓝谷等新能源企业已经率先展开了对换电的尝试和探索。可以预见,2022年,将有越来越多的企业加入蔚来、北汽蓝谷和宁德时代,探索换电的新玩法。

换电模式具有两大优点,一是提供补能效率,二是降低购车成本。与充电模式相比,换电的时间普遍能够压缩到5分钟以内,极大地提供了补能效率。车电分离后还可以省掉电池费用,降低消费门槛。

此外,换电模式还具有利用峰谷电价差降低电费、对电池进行集中监测延长寿命等优点。不可否认,在电池技术进展缓慢的当下,换电这种全新的商业模式的确能够解决很多痛点。

然而,换电模式也并非完美无瑕。换电模式的痛点在于重资产、电池标准化程度低、车企配合难度大。以往换电的痛点主要包括换电站建设前期投入高,融资需求较大,同时换电电池的标准化程度低,难以开放使用形成规模效应,导致技术的应用推广存在难度,需要车企和电池企业之间加强配合。

尽管所有传统车企都宣称要在第一增长曲线趋于平缓之前找到第二增长曲线年以前,没有一家传统车企all in新能源,他们嘴上喊着电动化转型的口号,实际上却寄希望于传统燃油车。

2022年,随着燃油车市场的萎缩、自身经营业绩的下滑,传统车企将切身感受到路径依赖带来的苦果。同时,这种苦果也将化为工具,成为职业经理人说服董事会和监事会的依据,以此推动一场全面的变革,all in新能源汽车。

大众汽车宣布,到2022年,大众将推出27款基于MEB平台打造的车型。到2023年,宝马计划推出12款纯电动车型。从2022年起,大众将推出首批基于PPE平台打造的车型,并计划在2025年前后开始研发SSP可扩展化系统平台。

宝马集团的电动化转型同样坚决。宝马预计,在未来几年推出纯电动的X1、5系、7系和MINI COUNTRYMAN,这意味着宝马将在90%的细分市场中为每一条产品线提供至少一款纯电动车型。

对于未来几年的销量,大众和宝马充满信心。大众预计,2021年将交付100万辆电动汽车,并最迟于2025年成为全球电动汽车市场的领导者。宝马预计2025年纯电动车型的销量每年将同比增长50%以上。到2030年,大众集团纯电动汽车交付量将占交付总量的50%,并于2035年将大部分车型实现电动化。宝马计划在未来十年累计交付约1000万辆纯电动车。可以预见,2022年,将有越来越多的传统车企all in新能源,与新造车企业展开正面竞争。

经典物理中,没有绝对的静止,只有相对的运动。因为恐惧不确定性,所以人们崇拜预测。但正是在这一次次不那么准确的预测和判断中,一个崭新的、充满活力的智能电动汽车画卷呈现在我们面前。虎年特辑|万字长文:2022年智能汽车十大预言

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