【AI與自動駕駛聯(lián)手 推動座艙電子智能化升級】汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。其中車體汽車電子控制裝置包括發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)（車身電子ECU），車載汽車電子控制裝置包括座艙電子系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)等。當前，自動駕駛加速落地，智能駕駛艙成為入口。

全球車機市場空間巨大，智能化推動行業(yè)升級

汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。其中車體汽車電子控制裝置包括發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)（車身電子ECU），車載汽車電子控制裝置包括座艙電子系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)等。

根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)的差異，座艙電子系統(tǒng)可分為車載信息娛樂系統(tǒng)、車載顯示屏（中控）、儀表盤與HUD（HeadUpDisplay，抬頭顯示）等。

座艙電子系統(tǒng)在過去近百年經(jīng)歷了兩次重要的升級換代：

?從聽覺到視覺：1924年，雪佛蘭搭載了第一款車載收音機，開啟了車內(nèi)搭載娛樂系統(tǒng)的時代。車載收音機也經(jīng)歷了卡式磁帶播放機、播放器的產(chǎn)品演變，不過功能都相對單一。隨著信息技術的發(fā)展，人們不滿足于音頻的播放，增加了視頻的播放，車內(nèi)也正式出現(xiàn)了顯示屏。

?從娛樂到信息：隨著汽車電子技術的飛速發(fā)展，車載電子不僅僅是音頻與視頻等娛樂系統(tǒng)，在此基礎上增加了藍牙電話、導航、車載地圖等通訊功能與信息設備。傳統(tǒng)的車載娛樂系統(tǒng)升級為車載信息娛樂系統(tǒng)。隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，以及人工智能與自動駕駛技術的突破，傳統(tǒng)的車載娛樂信息系統(tǒng)也遵循這樣的發(fā)展演變路線。我們認為座艙電子正處在第三次重要升級周期的開始階段。

?從傳統(tǒng)到智能：在這次升級中，主要包括：1）娛樂系統(tǒng)從傳統(tǒng)視頻音頻播放，向在線視頻、前后座影音系統(tǒng)等發(fā)展；2）信息系統(tǒng)從導航、車載地圖，向倒車影視、360環(huán)視等ADAS產(chǎn)品發(fā)展，以及胎壓監(jiān)測、駕駛員信息等更多車內(nèi)信息的顯示。

行業(yè)競爭格局分散，國內(nèi)廠商市占率提升

行業(yè)競爭格局分散，國際巨頭市場份額領先座艙電子全球競爭格局較為分散，行業(yè)競爭激烈。從地域來看，基本都圍繞世界汽車工業(yè)強國德國、日本、美國分布：

?歐洲（德國）：博世、大陸等。

?亞洲（日本）：電裝、松下、先鋒、歌樂、愛信AW、JVC建伍等。

?美洲（美國）：偉世通、德爾福、哈曼等。

無論是車載信息娛樂系統(tǒng)、車載顯示屏（中控）、儀表盤還是HUD，傳統(tǒng)國際巨頭的市場份額都處于領先地位。

國內(nèi)汽車電子廠商市占率逐步提升

國內(nèi)汽車電子廠商和國際巨頭相比，由于起步較晚，而且缺乏前期的大規(guī)模研發(fā)投入，在收入規(guī)模和全球市占率方面都處于下風。國內(nèi)車機廠商主要分為兩種類型：

?通過并購直接獲得外企技術：通過對外資公司的并購，或者對外資股份的收購，使公司的研發(fā)和管理水平處于較高水平，再積極拓展國內(nèi)客戶。典型企業(yè)有均勝、德賽西威等。

?通過后裝逐漸進入前裝市場：由于后裝產(chǎn)品創(chuàng)新速度快，能夠及時融合最新技術，而且很快打入市場，因此后裝市場成為大部分國內(nèi)車機廠商的主要突破口。通過逐步擴大后裝市場，自己的產(chǎn)品逐漸受到車企認可，從而逐步進入前裝市場。典型企業(yè)有華陽、路暢、索菱等。

國內(nèi)廠商除了德賽西威、均勝等少數(shù)擁有外資和合資車企客戶的廠商，絕大部分都主要給自主車企供貨。由于自主品牌車企市占率不斷提升，以及國內(nèi)汽車電子廠商對客戶需求的響應要快于國際巨頭，因此國內(nèi)汽車電子廠商收入規(guī)模增速快于國際巨頭，市占率也在不斷提升。除了收入規(guī)模和國際巨頭還有較大差距，在毛利率、凈利潤率尤其是復合增長率方面都有優(yōu)勢。其中德賽西威3年CAGR達到31.6%，在國內(nèi)外都處于遙遙領先。

國家政策推動自動駕駛加速落地

美國高速公路交通安全管理局（NHTSA）和中國汽車工業(yè)協(xié)會（CAAM）將自動駕駛分為5級（L0-L4），美國機動車工程師協(xié)會（SAE）將自動駕駛分為6級（L0-L5）。幾種等級劃分方法差別不大，都是依據(jù)汽車的智能化程度和人在駕駛過程中的參與度進行分類。

中國對自動駕駛的發(fā)展十分看重。從2016年國務院發(fā)布《中國制造2025》，提出到2020年要掌握智能輔助駕駛總體技術及各項關鍵技術，到同年工信部發(fā)布“智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術發(fā)展路線圖”，到2017年人工智能和自動駕駛的政策相應出臺，再到2018年各地紛紛推出自動駕駛汽車道路測試規(guī)范和牌照發(fā)放，自動駕駛在政策推動下加速發(fā)展。

智能駕駛艙產(chǎn)品成為自動駕駛的入口

隨著新能源汽車和自動駕駛汽車的普及，車用信息的交互需求逐漸提升。中控顯示屏可以集成傳統(tǒng)的車載信息娛樂功能和車載導航功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更加豐富與便捷的人機交互，而傳統(tǒng)的機械儀表盤已經(jīng)無法滿足新能源汽車的電量顯示、續(xù)航里程等功能，而因此，以中控大屏和液晶儀表盤為代表的智能駕駛艙產(chǎn)品有望率先實現(xiàn)爆發(fā)式增長。

車載顯示（中控）：大屏中控成為未來發(fā)展趨勢

車載顯示屏可以簡單分為TFT-LCD顯示屏和非TFT顯示屏。TFT-LCD顯示屏通常顯示圖像，非TFT顯示屏通常顯示字符，一般多是TN/CSTNLCD/VFD/PMOLED材質(zhì)。

中控屏部分有兩種設計：一種是單一的大屏，以特斯拉新派汽車廠家的17寸顯示屏最為典型，涵蓋了大部分要顯示的內(nèi)容，通常都采用豎屏設計。另一種是分開兩塊屏設計，一塊顯示娛樂信息和導航，另一塊用來顯示空調(diào)等其他信息，傳統(tǒng)高端汽車廠家如奧迪奔馳寶馬雷克薩斯等都采用此種設計多采用這種設計，通常將娛樂信息屏放在中控臺最上部，采用橫屏設計。低端車對空調(diào)信息之類的不用顯示屏。

根據(jù)IHSAutomotive數(shù)據(jù)，車載顯示（中控）全球市場規(guī)模2016年為25億美元，預計到2021年將達到42億美元，CAGR為11%。全球市場中，偉世通市場份額最大，占24%，大陸15%位居次席。

液晶儀表盤：高清、集成、智能成為未來發(fā)展趨勢

汽車儀表盤是反映車輛各系統(tǒng)工作狀況的裝置。隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車儀表盤也在不斷改革技術，已經(jīng)從一個僅僅提供轉速、車速的簡單元件，變成了智能駕駛艙中顯示多種信息的重要部件。高清、集成、智能是汽車儀表及顯示技術的三大發(fā)展方向。

?純機械指針儀表：機械儀表盤的顯示信息來自傳感器，傳感裝置根據(jù)被檢測對象的狀態(tài)變化而改變電阻值，再通過儀表顯示出來。純機械儀表盤的缺陷有：1）儀表電源的電壓容易波動，因此機械儀表還需要專門配備穩(wěn)壓器，以保證儀表的精確性；2）傳統(tǒng)機械儀表含有磁鋼元件，受溫度影響較大，容易造成顯示誤差；3）機械儀表只能通過指針顯示信息，因此整個儀表盤顯示信息非常有限。

?電氣儀表盤：電氣儀表盤可顯示的信息非常多。從真空熒光顯示器（VFD），到液晶監(jiān)視器（LCD），再到薄膜晶體管顯示器（TFT），儀表盤顯示的信息越來越清晰、快捷。目前比較流行的方案是采用機械儀表結合數(shù)字儀表的方式，例如車速、轉速信息采用指針，指示燈信息采用LED燈點亮形式，而其他信息則采用TFT屏。

?全數(shù)字儀表盤（虛擬儀表盤）：虛擬儀表盤用屏幕取代了指針、數(shù)字等現(xiàn)有儀表盤上最具代表性的部分，其優(yōu)點是：1）可以由用戶自己定義儀器系統(tǒng)，以滿足不同的要求，功能更加強大、靈活，更容易同網(wǎng)絡、外設及其他應用相連接；2）多媒體娛樂信息和車輛基本信息也可以更符合邏輯的顯示出來，集中顯示有助于提升駕駛安全，駕駛員的視距也不必在多個位置頻繁切換；3）簡化的設計，也可以將更多空間留給乘坐區(qū)域或者是儲物等等。

國內(nèi)廠商中，德賽西威在儀表盤技術上較為領先。德賽西威的R1平臺采用飛思卡爾XHYMCU+IMAX6雙核GDC系統(tǒng)架構，支持12.3寸TFT（最大分辨率可達1920x720），采用QNX操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)2D/3D圖形渲染能力，并根據(jù)駕駛情況動態(tài)顯示內(nèi)容。德賽西威新一代儀表盤T2平臺擁有更強大的圖形處理能力和動畫效果，支持旋轉菜單與滾動條效果實現(xiàn)，也可以支持CAN總線和以太網(wǎng)信號輸入。2017年德賽西威駕駛儀表盤實現(xiàn)收入3.3億元。

HUD：信息顯示更加舒適便捷

HUD技術最早出現(xiàn)在飛機上，利用光學反射的原理，將重要的飛行相關資訊投射在一片玻璃上面。HUD系統(tǒng)成像的關鍵是一種透明的高折射率鍍膜，這種膜并非單獨存在，而是特殊前擋風玻璃的表層功能部分，這種汽車擋風玻璃的生產(chǎn)主要采用浸漬法和網(wǎng)印法等。由于它含有氧化的Ti和Si，所以它的折射率介于1.8~2.2之間，大于普通前擋風玻璃1.52的折射率，因此表面的反射率增大，再經(jīng)過多次光干涉就可在遠處成像。為了針對不同的光線效果進行補償，HUD可根據(jù)晴雨/光照傳感器自動調(diào)節(jié)亮度。

汽車HUD分擋風玻璃型（Windshield，W型）和集成顯示型（Combined，C型）。汽車裝配HUD的好處在于：1）駕駛員可以不低頭就看到信息，從而避免分散對前方道路的注意力；2）駕駛員不必經(jīng)常在觀察遠方的道路和近處的儀表之間切換視線，能夠有效避免視覺疲勞。HUD最早出現(xiàn)在2001年通用的Corvette上。2004年寶馬推出第一個彩色顯示HUD。

根據(jù)IHSAutomotive數(shù)據(jù)，HUD全球市場規(guī)模2016年為5億美元，總出貨量約260萬套，其中W型HUD為200萬套，C型HUD為60萬套。預計到2021年HUD市場規(guī)模將達到16億美元，CAGR為26%，總出貨量約870萬套，其中W型HUD為700萬套，C型HUD為170萬套。

HUD全球市場中，日本精機市占率幾乎達到全球一半（47%），大陸集團和電裝集團以19%和15%位居二三位。日本精機集團擁有寶馬、通用、奧迪三大客戶；德國大陸主要客戶是奔馳、奧迪和寶馬；電裝HUD主要供應豐田，偉世通主要供應PSA，博世主要供應寶馬Mini。

車載電子操作系統(tǒng)：QNX與Linux（Android）未來有望兩家獨大

車載電子操作系統(tǒng)是汽車智能化的核心，能夠有效分配車機的硬件資源，對車內(nèi)各種任務功能進行協(xié)同管理，并控制各項任務優(yōu)先級別。常見的車載電子操作系統(tǒng)有：QNX、Linux（Android，AaliOS）、WindowsCE、iOS等，此外還有一些非主流操作系統(tǒng)如WindRiver和micro-ITRON等。

?QNX：黑莓旗下的一款微內(nèi)核實時操作系統(tǒng)，是全球第一款通過ISO26262ASILlevelD安全認證的車載操作系統(tǒng)，目前市場占有率超過50%，已經(jīng)應用在包括法拉利、勞斯萊斯、布加迪、寶馬、奧迪、奔馳等超過40個品牌的6,000多萬輛汽車中。QNX特點是穩(wěn)定性和安全性非常高，實時性也比較好，但缺點是兼容性較差。

?Android：是目前為止基于LinuxKernel開發(fā)的最成功的操作系統(tǒng)，全球智能手機市場占有率超過80%。Android系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于兼容性，以及無數(shù)與之相匹配的應用。但作為車載操作系統(tǒng)，Android的穩(wěn)定性和安全性較差。

?WindowsCE：是微軟1996年發(fā)布的嵌入式操作系統(tǒng)。由于PC時Windows稱霸很多年，應用開發(fā)便利，同時提供大量的開發(fā)包（Kits）和調(diào)試工具（DebugTools），所以WinCE是當時最火的車載操作系統(tǒng)。但隨著Linux和Android的沖擊，微軟在智能手機領域節(jié)節(jié)敗退，已經(jīng)退出了嵌入式操作系統(tǒng)市場，WinCE7.0也將停止更新。

?AliOS：2014年前后，互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛推出了自己的“車載操作系統(tǒng)”：蘋果的Carplay，谷歌的AndroidAuto，百度的Carlife，阿里的AliOS以及騰訊的Welink。但除了AliOS可以算作類Linux的車載操作系統(tǒng)之外，其它產(chǎn)品均是通過Mirrorlink、Miracast等通信協(xié)議將智能手機映射到車機屏幕上的解決方案，并不是“車載”的操作系統(tǒng)。他們核心功能就是建立手機與車機互聯(lián)，顯示的UI界面也不是APP，信息全部來自手機端。AliOS2016年搭載到上汽榮威RX5中，銷量非常不錯。

?iOS：蘋果對車載操作系統(tǒng)的研發(fā)還沒有對外界披露細節(jié)，不過隨著QNX前CEO兼創(chuàng)始人DanDodge加入蘋果，負責蘋果“ProjectTitan”自動汽車項目的研發(fā)，期待蘋果未來在車載電子操作系統(tǒng)的一鳴驚人。

根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，隨著WinCE逐步退出車載操作系統(tǒng)市場，長期來看未來將會是QNX與Linux（Android）兩家獨大的市場。

對比車載電子操作系統(tǒng)與智能手機操作系統(tǒng)，智能手機初期在經(jīng)歷過Android、Symbian、Blackberry、WindowsMobile，BADA等競爭之后，最后剩下了Android與iOS，價值巨大。我們認為，目前車載電子操作系統(tǒng)尚處在初期階段，競爭對手較多，但智能汽車滲透率還處在比較低的水平，因此車載電子操作系統(tǒng)的價值還遠未體現(xiàn)，未來車載操作系統(tǒng)蘊含巨大價值。