深度解读--汽车行业的新四化趋势

    2022-06-21 13:57

    目前,汽车行业已明显出现了“新四化”趋势特点(电动化,智能化,网联化,共享化),并推动全方位的产业变革,将使汽车由传统的机械产品转变为移动出行服务的智能终端。

    智能电动汽车作为汽车科技的集中体现,包括了传统汽车技术、三电新能源汽车技术、自动驾驶技术、域控制器及车载以太网应用、云计算及大数据等核心科技。其中,电动化目前已经达成了行业共识,以电动化变革为契机,智能化和网联化同步发展。

    发展新能源汽车已成为全球共识

    新能源汽车发展已近二十年,近年来,世界主要的汽车强国纷纷表示将其提升至国家战略,尤其是欧盟一些国家不仅提出“禁止销售燃油时间表”,而且还上升到具体法律层面,同时对燃油车采取了一定限制措施。全球多个国家和地区制定了相应的新能源汽车推广目标:

    《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。我国全方位支持建设新能源汽车强国地位,出台了一系列的支持政策和行业引导政策。中央财政和地方财政同时补贴新能源车辆生产成本差价,在购置税上减免,并设置了新能源车辆专门的车牌,在道路通行权予以优先等。

    我们看到,汽车行业已明显出现了“新四化”趋势特点(电动化,智能化,网联化,共享化),并推动全方位的产业变革,将使汽车由传统的机械产品转变为移动出行服务的智能终端。其中,电动化目前已经达成了行业共识,以电动化变革为契机,智能化和网联化同步发展。

    在汽车“电动化、智能化、网联化、共享化”的趋势下,智能网联汽车逐渐成为最大的AIOT(智能物联网)设备。智能化可大幅提高行车的安全性和效率,汽车将安装大量传感器,对大数据量处理、高宽带、设备虚拟化的要求越来越高。随着高性能计算芯片、车载以太网的使用,整车架构从分布式的ECU向域控制器演进,并进一步形成集中的车载计算机。

    智能网联将重塑汽车产业的产业链结构、全生命周期价值和开发模式。汽车的软件和硬件分别演化升级,一方面车载计算机、总线和传感器快速迭代;另一方面软件和操作系统的升级不断丰富汽车功能,推动汽车功能软件化,OTA日常升级也成为常态。

    汽车智能化已成为产业的重要发展方向

    ①智能座舱

    汽车的整车电气化程度逐渐提高,其中最为显著的变化就是座舱电子的比重逐渐增加,车辆的控制从纯机械和电气化结构逐渐向智能化架构演变。同时,随着互联网、手机等电子市场的逐步成熟甚至趋于饱和,移动互联网正在快速应用到汽车产业。智能座舱产业链具有明显的跨界融合的趋势,涉及到车辆智能化以及车联网功能。未来的智能座舱形态是“智能的移动空间”,将随着车联网技术以及智能车载设备的发展而形成新的产业形态。

    ②自动驾驶

    自动驾驶技术是区分传统汽车技术的主要新型产业,涉及到新型传感器的应用(如激光雷达、毫米波雷达等)、线控系统开发(转向线控系统、制动线控系统等)、高性能计算单元(包括图像处理芯片GPU等)、高速车载通信(车载以太网等)以及先进算法技术(如神经网络、深度学习等)的开发。目前,全球主流的自动驾驶分级标准主要是美国汽车工程师学会(SAE)自动驾驶分级标准。

    新技术、新产业、新业态、新模式

    《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,2015年以来,我国新能源汽车产销量、保有量连续五年居世界首位,产业进入叠加交汇、融合发展新阶段。具体而言,新能源智能电动汽车行业面临众多新兴技术,如动力电池、电机电控、域控制器、大数据应用等。随着技术的进步,也陆续出现更多的商业模式和产业生态,如基于智能网联的车联网服务及智慧出行等。

    (1)三电系统关键技术发展情况

    电动汽车区分于传统汽车主要在于由电池、电控、电机三大部件组成的动力系统。中国动力电池技术处于全球领先水平,动力电池企业在研发方面进行了大量投入,从而不断提高电池性能。本土领先供应商拥有大量下游优质车企客户。电机方面,中国新能源汽车电机配套供应商中,自主品牌一直占据绝对份额。在中国新能源乘用车领域,永磁同步电机是主流,趋势方面,目前集驱动电机、电机控制器、减速器三合一的动力总成产品,或甚至是驱动电机、发电机、驱动电机控制器、发电机控制器、减速器三合一高度集成动力总成产品,将成为行业发展方向。而电控系统包含三部分,分别是整车控制器、电机控制器和电池控制器(BMS),其中中国的新能源整车控制器、BMS相对成熟,电机控制器相对落后,主要是因为核心零部件IGBT技术较国外领先企业存在较大差距。

    (2)智能网联关键技术发展情况

    汽车智能化将显著提升汽车电子、软件算法等在汽车开发中的比重,先进的IT、通讯、算法等技术成果将被用于智能汽车的开发。高等级的智能座舱、智能驾驶将使汽车公司从传统制造业公司转变为高科技公司,创造众多的技术路径及商业模式。目前汽车智能化主要涉及电子电气架构(包括域控制器、车载以太网等)、智能座舱、自动驾驶(包括高级辅助驾驶及无人驾驶)等关键技术。

    (3)基于数据驱动的新兴业态

    在电动化、智能网联化的发展过程中,汽车产业链数字化也在逐渐成为汽车行业的新兴业态。

    电动汽车相比传统燃油车电气化程度更高,在车辆的全生命周期中涉及到了车辆轨迹、电池电量、电池电压和温度、充电地点、充电时长、充电电流等信息。例如电动汽车电池使用大数据,通过采集电动汽车的剩余电量、使用电量、百公里电耗等数据可以直观的分析电池使用情况,可以宏观了解电动汽车的实际里程和使用情况,上述数据对于电池系统的性能提高和安全监控至关重要。车辆充电大数据可以依据用户的充电习惯、周边充电基础设施,结合人工智能和大数据分析算法,智能的向用户推荐充电方案、充电地点。另外,电动汽车作为一台移动的能源载体,可以通过V2G技术将电量回馈给电网,一方面协助电网“峰谷电量调节”,另一方面作为新兴的商业模式可以为用户创造价值。

    智能网联汽车涉及到更加广泛的数据采集、存储、计算以及基于数据的云端服务。一方面,自动驾驶车辆需要采集大量的数据作为路径规划的判断依据,并且要快速的对数据进行处理来支持车辆的行为决策。另一方面,车联网实现了车辆和道路、车辆和车辆、车辆和云端之间的数据沟通,大数据和云计算的应用正在形成新的商业模式。

    (4)产业形态和商业模式的变化

    围绕着汽车新四化,汽车产业出现了新的产业形态和商业模式,逐渐从传统制造业向新兴高科技企业转变。

    电动车的盈利模式不再局限在硬件销售,还围绕软件和出行服务进一步拓展盈利增长点。特斯拉已经率先采用这类盈利模式,其通过车载应用商城来向用户提供丰富的应用功能,而且在个别的应用功能当中。

    在智能网联发展方面,汽车消费者对自动驾驶、车联网功能需求旺盛,高级辅助驾驶功能逐渐从高端车型应用渗透到主流车型应用。越来越多的科技企业推出了其车联网服务,包括腾讯、百度、字节跳动、华为等,也使得汽车产业出现了新的商业模式和产业形态。主机厂、科技公司和出行服务商以及相关政府机构在积极推动无人驾驶的落地,预计未来几年将出现封闭场景下的无人驾驶车辆。

    此外,共享出行行业的发展,出现了分时租赁、MaaS(Mobiltiy as a Service,出行即服务)等新的产业形态,形成了出行服务中需求较大的市场领域,庞大且稳定增长的市场态势将形成可观的车辆需求,是车企未来盈利增长的机遇,具备快速发展的潜力。

    行业未来面临的机遇

    (1)产业政策支持

    电动车行业作为国家战略发展中重要的新兴产业,近年来得到了国家的重点发展和大力支持。为了促进其发展,我国政府出台了一系列重要的产业规划、法律法规以及相关政策。

    (2)动力电池成本下降及技术提升

    近年来,全球各大电池厂商通过技术进步、持续的产能扩张使得锂电池在性能快速提升的前提下,单位成本呈现明显的下降趋势。动力电池成本的持续下降促使更多新企业和传统车企进入电动车领域并推出更多产品组合以满足消费者的细分需求,如动力电池包可通过换电、租赁等方式,有望建立单独的商业模式,实现电量梯次利用,与智能汽车整车销售形成互补。

    在电池技术方面,电动车电池在续航里程、循环寿命、安全性方面也在不断地提升。电池技术的突破正在逐步消除消费者对续航里程和安全性方面的疑虑,进而进一步提升消费者对电动车的接受程度。

    (3)基础设施建设快速推进

    充电基础设施的逐步完善是推动电动车行业发展的重要因素之一。随着我国充电桩体系从一、二线城市和高速公路体系快速其他城市及道路向进行建设,将对电动汽车的进一步普及带来积极的促进作用。

    (4)汽车“新四化”带来多元化盈利模式和新的市场空间

    随着“三电”新能源汽车技术、自动驾驶技术、域控制器及车载以太网应用、云计算及大数据等核心科技的不断成熟,汽车的“新四化”趋势(电动化、智能化、网联化、共享化)正加速发展,全球汽车行业领域正孕育新一轮全方位的产业变革,促使汽车由传统的机械产品转变为移动出行服务的智能终端,其盈利模式将不仅仅局限在硬件销售和售后维修保养、汽车金融、汽车保险等传统服务,还将围绕软件和其他服务,如:自动驾驶订阅、互联应用、BaaS(Battery-as-A-Service,电池即服务)、数据变现(广告推送、第三方数据销售)等方面作进一步拓展。

    行业未来面临的挑战

    (1)补贴政策退坡

    中国新能源汽车市场在发展初期一定程度上依赖国家补贴政策的支持,但逐步退坡的补贴政策正在倒逼车企及产业配套供应链持续提高技术和产品竞争力,促使新能源汽车行业从过去的政策驱动逐步回归到市场化导向的发展方向,补贴政策退坡将对以新能源汽车为主营业务的车企带来一定挑战,尤其是技术和产品竞争力尚处于追赶态势的非头部企业。

    (2)产业变革带来的技术挑战

    电动化、智能化、联网化的技术发展和迭代速度日益加快,新一轮的产业将给电动汽车行业内的企业带来持续不断的技术挑战,未来行业的企业将需要进一步加快技术研发布局和投入更多的资源到技术创新当中,以适应行业未来的发展趋势。产业快速变革将使整合行业技术能力较弱的车企面临快速迭代的技术挑战,带来较大的技术研发和产品开发量产压力。

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