当前汽车行业已于百年变革节点起步,制造技术变革叠加5G逐步应用,助力行业由电动化开始迈入智能化、网联化新时代。谷歌、华为、百度等新型科技公司深度入局参与造车,推动汽车由传统交通工具向移动智能终端演变。未来汽车产业链价值有望受益于科技进步与碳中和背景带来的转型红利,将朝“新制造+新服务”方向转变。其中“新制造”将包含低碳化、智能化、信息化等相关智能制造技术,“新服务”在贯穿于设计研发、生产制造、销售及售后服务的各个环节的同时也将引导产品价值重心逐步后移,向服务端尤其是出行领域深度拓展,产生广阔发展空间。工信部发布的《2020年智能网联汽车标准化工作要点》表示自动驾驶技术是智能网联汽车标准制定及评估机制关键要素之一,并需做好汽车驾驶自动化分级标准宣贯。美国汽车工程师学会发布的“自动驾驶水平可视化图表”定义了汽车六个级别的自动驾驶等级,整体等级提升标志着汽车自动驾驶水平逐步跨越,也是汽车智能网联进程推进的关键指标。
目前自动驾驶感知层解决方案主要分为以特斯拉为代表的视觉系和以Waymo为代表的激光雷达系两种流派。视觉系解决方案主要以摄像头为主导,配合毫米波雷达、超声波雷达等元件完成感知任务;激光雷达系解决方案以激光雷达为核心,配合摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等元件达到感知目的。视觉系以摄像头为主要传感器并依赖软硬件进行感知识别。雷达系以激光雷达为核心部件获取路况信息。激光雷达产品主要从显性参数、实测性能表现及隐性指标等方面进行评估比较。目前由于激光雷达属于市场新兴产品,实测性能和隐形指标目前缺乏量化和可靠公开数据指引。显性参数主要包含测远能力、点频、角分辨率、视场角范围、测距精准度、功耗、集成度(体积及重量)等,可以较为直观的反应激光雷达不同方面的性能。
激光雷达可以通过主动探测的方式直接构建高精度路况模型,在探测距离及精度方面较摄像头优势显著,且可大幅降低软硬件端分析难度。同时激光雷达探测距离较远且具备同步建图(SLAM)功能,可通过直接获取环境中的点云数据测算障碍物以及距离。此外由于测量精度通常与波段频率正相关,激光雷达所用红外光(超10万GHz)相比毫米波(30-300GHz)及超声波(20kHz-58kHz)具有明显精度优势,且受夜间因素影响较小,性能优秀。
各主要经济体均对自动驾驶提出明确规划:中国《节能与新能源汽车技术路线图2.0》已对自动驾驶提出明确规划,到2025年实现L2+L3占比达50%,到2030年L2+L3占比70%,L4级占比超20%,而目前L2+L3占比仅为15%,提升需求迫切;欧盟委员会发布了《通往自动化出行之路:欧盟未来出行战略》,提出2030 年步入完全自动驾驶社会的远景目标;日本计划在2030年实现20%自动驾驶汽车上路;韩国自动驾驶商用化时间表提前至2027年。且由于短期内视觉系方案暂无法完全适应市场需求,看好具备性能优势的激光雷达在价格下探趋势下装车量产。
激光雷达产业链下游需求主要为无人驾驶、乘用车ADAS+ADS、服务机器人、无人机及测绘等领域。激光雷达产业链中,上游主要为激光发射、激光接收、扫描系统和信息处理四部分,上游产品主要为光学和电子元件,供应商主要为滨松、英特尔等国际巨头。近年来,国内厂商在上游元器件领域有所起步但较主流厂商仍有差距。激光雷达厂商位于产业链中游,通过将上游产品进行整合与生产,为下游应用领域提供激光雷达产品或解决方案。产业链下游为应用层面,主要领域可分为无人驾驶、乘用车辅助/自动驾驶、服务机器人、无人机及测绘等领域。
全球/中国下游汽车领域激光雷达空间广阔,需求旺盛。2025年全球/中国市场激光雷达在下游配套汽车量产领域空间将有望分别达108.0/47.6亿美元,2019-2025年CAGR分别为39.9%/45.3%;其中2025年全球/中国市场无人驾驶领域激光雷达空间将有望分别达42.8/17.1亿美元,2019-2025年CAGR分别为38.7%/38.7%;2025年全球/中国市场乘用车ADAS+ADS领域激光雷达空间将有望分别达65.2/30.5亿美元,2019-2025年CAGR分别为40.7%/50.1%。2025年全球/中国配套汽车量产带来的激光雷达需求将有望分别达2387.4/1102.1万个。
行业尚处早期发展阶段,中外厂商均具备较强竞争实力。外国厂商如Velodyne、Luminar、Aeva等分别在机械式、半固态及FMCW等技术路径率先发力,而中国厂商禾赛科技、速腾聚创、华为、大疆Livox等也凭借各自产品具备较强竞争实力,行业早期阶段群雄逐鹿格局显现,市场竞争较为激烈。
华为在汽车领域主要为智能网联汽车提供增量部件。华为利用自身在云计算、车联网、人工智能等ICT技术的多年积累,为车企提供智能座舱解决方案、自动驾驶开放平台、热管理系统、激光雷达等核心产品及方案,助力车企及开发者快速切入自动驾驶赛道。公司激光雷达产品具备可量产商用的车规级能力。公司于2020年推出96线中长距激光雷达,探测距离可达150m,视场角达120°(水平)x25°(垂直),分辨率达0.25°(水平)x0.26°(垂直),具备可量产商用的车规级能力。华为智能汽车解决方案总裁发言表示未来华为激光雷达价格将有望下探至200美元。公司布局激光雷达产品同时不断开拓毫米波雷达潜力。整车方面,华为与北汽新能源达成合作,并已推出第一款搭载华为智能汽车解决方案的量产车极狐阿尔法S,同时已与长安、广汽、小康、红旗等厂商达成战略合作;零部件领域华为海思与华阳集团深度合作布局智能座舱,在标准研究、场景仿真、自动驾驶开发、检测试验等方面与中国汽研建立了合作关系。我们预期未来华为将依托硬件高性能与软件端的算法优势于自动驾驶领域不断发力,推进车企自动驾驶进程。