这无疑是一个令所有汽车从业者兴奋的年代。
一级市场，2021年融资总额创下新高；二级市场，比亚迪突破万亿市值大关。高校开设新的课程，各行业人才纷纷加入，初创企业层出不穷......一切的一切都在向我们证实，这场围绕新能源汽车展开的造富运动仍未走到终点。当下的汽车行业正在以不可阻挡之势，将一切卷入这场以电气化、智能化、数字化为标志的新“三化”变革风暴之中。
面对汽车工业百年未有之变局，中国的自主品牌车企们是否已经准备完毕？他们又拥有什么样的装备，确保在百舸争流的时代脱颖而出？带着这些问题，我们撰写了这份报告。
以下为本报告研究结构：
1. 总起
1.1. 电气化、智能化、数字化的定义
1.2. 电气化、智能化、数字化目前的技术进展
2. 整机厂电气化、智能化、数字化进展
2.1. 传统车企追平电气化
2.2. 新势力车企冲刺智能化
2.3. 互联网公司：造车还是不造车？
2.4. 总结
3. 车企的电气化、智能化、数字化投资机会
3.1. 电气化投资机会分析
3.2. 智能化投资机会分析
3.3. 数字化投资机会分析
4. 未来汽车行业的格局
4.1. 地方政府各出奇招
4.2. 新能源汽车价格定位之争
4.3. 新能源汽车的军备竞赛
5. 电气化、智能化、数字化对主机厂的变革意义
8月18日，36氪数字时氪将在成都举办一场探索汽车行业未来的峰会「未来交通论坛」，关于未来交通你想知道的、不知道的一切，可以在「未来交通论坛」中找到答案。为峰会打响前哨站的「数字化创新调研」、「汽车数字化报告」、「大咖超前演讲」也在同步推进中。如果你也同我们一样关注汽车行业的未来，欢迎扫描下方二维码/点击阅读原文链接关注大会进展。
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未来交通论坛
一、总起
1. 电气化、智能化、数字化的定义
- 电气化
“电气化”主要指新能源汽车动力系统中，以电力驱动作为汽车动力直接来源，用电机驱动车辆行驶的产业发展态势，主要分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。
在本报告中，我们提到的新能源车型为纯电动车型。
- 智能化
“智能化”，广义的智能化涵盖了自动驾驶、智能座舱、底盘等所有车身部分中使用传感器进行连接、联网和控制的设备，本报告所探讨的智能化主要在于汽车的自动驾驶和车联网技术，是指通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车，智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。
- 数字化
“数字化”主要指车企通过数字化技术在企业的研发、供应链、生产、营销和服务等业务链各环节以及组织架构、日常管理等方面推动效率提升和迭代升级。
2. 电气化、智能化、数字化目前的技术进展
电气化
电动汽车的主要组成部分为电池、电驱、电控三电系统。纯电平台作为车企生产构造纯电汽车的基点，是车企区别于以往油改电车型设计路线的实质性改变，亦是电气化实力的重要标志之一。
三电之中电池作为新能源汽车与燃油车的最大区别，是当下新能源汽车行业的主要焦点。在这之中又以锂电池为重中之重，当下锂电池的产能是限制新能源汽车产能的重要瓶颈。
- 电池
a、电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元锂。
b、动力电池的主要指标为比能量和比功率。
比能量：电池单位质量所能输出的电能，单位是wh/kg。比能量是续航里程的指标，比能量高的动力电池，续航里程更长。
比功率密度：电池在瞬间放出能量的能力，单位是w/kg。比功率高的动力电池，意味着加速性能更好。
c、目前动力电池市场上以三元锂和磷酸铁锂两种技术路线两分天下。三元锂电池是当下动力电池厂商选择的主流技术路线，代表企业有宁德时代、日本松下。磷酸铁锂电池代表厂商为比亚迪，其主要代表产品有刀片电池。
- 电驱
a、电驱由三部分构成：传动机构、电机、逆变器。目前整机厂中只有吉利、比亚迪、东风、蔚来、零跑等自研电机，更多的整机厂在电驱动系统上拥有自主技术和产品。
b、电机基于电磁感应现象，将电池中的电能转化为机械能，驱动新能源汽车行驶，是决定新能源汽车动力性能的核心零部件之一。电机的主要零件通常包括转子、定子、线束、壳体、端盖等。
c、按照电机的工作电源划分，可将电机划分为直流电机和交流电机。交流电机中，按照定子和转子的转速一致性划分，又可区分为同步电机和异步电机。当前新能源汽车驱动电机中较为常见的是交流电机中的永磁同步电机与鼠笼式异步感应电机，其中永磁同步电机在国内最为流行。
表1
d、在政策规定驱动电机的功率密度必须实现大幅提升的外在驱动下，电机总成供应商针对定子的绕组进行创新，传统的绕组为多根细圆线，扁线电机的为数根粗的矩形导线。其核心优点在于高能量密度，通过槽满率的提升，提升填铜量，可提高 20-30%的功率。
e、生产电机总成的企业主要可分为三大类，整车厂包括比亚迪、北汽新能源等，电机厂包括精进电动、上海电驱动、方正电机等，国外的厂商以传统 Tier 1 供应商包括博世、大陆、麦格纳等为主。
- 电控
a、新能源汽车的电控，包括整车控制器、电机控制器、和电池管理系统等。新能源汽车电控系统的性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。
b、对于一般的主机厂来说，新能源汽车整车控制器与传统汽车的整车控制器差别并不是很大，技术成熟度也比较高。
c、电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心，主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。
d、电池管理系统（BMS），在整机厂普遍采用电池供应商的电芯产品的情况下，电池管理系统成了整机厂自研的发力重点。
- 纯电平台
纯电平台是整机厂为生产制造电动汽车打造的专有平台，主要作用是实现电气化的动力总成，具体来说，可以兼容不同电池系统规格和不同的电机规格参数。其续航能力和加速特性是主要指标。
现阶段传统整机厂及造车新势力第一梯队基本都已打造完成自研的纯电平台。
智能化
自动驾驶产业链可分为硬件与软件两大部分，主要包括车载摄像头、激光雷达、芯片、通信设备和高精度地图、高精度定位、操作系统、ADAS等，涉及感知层、传输层、决策层等不同层面。其中硬件部分多来自tier 1供应商，软件部分尤其是ADAS和操作系统逐渐出现整机厂自研，加强技术护城河的趋势。
1. 感知层
- 激光雷达
激光雷达通过发射、接收、处理激光信号进行目标探测和识别。激光雷达的工作原理是向指定区域发射探测信号(激光束)，经过目标物反射后，将收集到的反射回来信号与发射信号进行处理比较，即可获得待测区域环境和目标物体的有关空间信息，如目标距离、方位角、尺寸、移动速度等参数，从而实现对特定区域的环境和目标进行探测、跟踪和识别。
按照测距原理的不同，激光雷达可以划分为飞行时间测距法、基于相干探测的 FMCW 测距法、以及三角测距法等。其中 ToF 与 FMCW 可实现室外阳光下较远的测距，是目前市场车载中长距激光雷达的主流方案。
从半导体咨询机构Yole公布的数据来看，法国tier1厂商法雷奥以28%的市占率位第一位，与电装、大陆、博世等几家tier1厂商合计占据约45%左右的市场份额；而国内速腾聚创、览沃科技（大疆）、禾赛科技、图达通、华为等中国企业合计市场份额占比约26%左右。
- 摄像头
摄像头是自动驾驶汽车中重要的传感器之一，在自动驾驶过程中的首要任务就是道路识别，主要是图像特征法和模型匹配法来进行识别。行驶过程中需要进行障碍物检测和路标路牌识别等，此时车辆上的信息采集便可以运用单目视觉或者多目视觉。
海外 Tier 1 在车载镜头模组封装领域具备先发优势，根据 ICVTank 数据， 2020年市场前五大厂商为麦格纳、松下、法雷奥、博世及采埃孚。
国内方面，包括海康威视、德赛西威、舜宇光学、联创电子等数十家国内企业，已在不同种类的车载摄像头方面有着多种布局。
车载镜头市场目前呈现一超多强态势，舜宇光学2020 年市占率 32%，二线厂商主要为日韩企业，包括日本的麦克赛尔、富士胶片、电产三协和韩国世高光等。在ADAS 感知摄像镜头市场， 舜宇光学更是占据领导地位，2020 年全球市占率超 50%。
- 高精地图
目前，高精度地图的生产与更新出现了三种技术模式：
1）基于“激光雷达 人工智能处理”模式。该模式稳定性高，但是采集设备成本高，是各大图商采用的主流模式。
2）“众包采集 AI识别提取”模式。该模式成本低，但是精度和稳定性待提升，是主流图商更新和初创图商采用的主流模式。
3）“车辆动态上传 动态地图自动下发更新”模式。该模式是最为理想的高精度地图生产与更新模式，尚处于论证阶段，需要随着智能网联汽车产业的发展不断完善。
IDF报告显示，百度、四维图新、易图通、高德四家老牌图商2020年合计占到中国高精地图78.9%的市场份额。
具有导航电子地图制作（甲级）测绘资质的共有20余家企业，四维图新、高德、灵图、百度万方、凯立德、易图通、腾讯大地通途、武汉光庭、滴图科技、武汉中海庭、贵州宽凳、北京初速度、江苏晶众、江苏智途（被小鹏收购）、华为、顺丰、京东、亿咖通等。
2021年底，自然资源部开始推进导航电子地图制作甲级测绘资质复审工作，目前已有15家企业通过复审。
表2
- 高精定位
高精度定位可以按照不同的定位技术分为三类：
第一类，基于信号的定位，如GNSS（全球导航卫星系统）定位，是指通过观测GNSS卫星获得坐标系内绝对定位坐标的测量技术。
第二类，依靠IMU（惯性测量单元）等进行航迹推算，根据上一时刻的位置和方位推断现在的位置和方位。
第三类，环境特征匹配，基于激光雷达的定位，用观测到的特征与数据库及存储的特征进行匹配，得到车的位置和姿态。
出于系统安全性和单一定位方式局限性考虑，往往采用组合定位实现高精度定位，卫惯组合定位（GNSS IMU）则是现阶段应用较广泛的高精度定位方案。
高精度定位方面的国内知名厂商有华测导航、北云科技、导远电子、星网宇达、千寻位置、六分科技等，国外知名厂商有 Ublox、意法半导体、霍尼韦尔等。
2. 决策层
- 芯片
a、智能化带来的运算及数据处理需求是推动算力发展的原始动力。随着当下智能化汽车的发展，传统的单一类型的微处理器（CPU、GPU、FPGA、ASIC）受限于算力难以满足更高阶自动驾驶需求。根据公开资料显示，当前智能化汽车算力需求在500,000DMIPS左右，相当于4-5枚左右Intel Core i7-3770K芯片算力（106,913 DMIPS/枚）。
b、因势利导，芯片厂通过重塑芯片架构，推出SoC芯片来满足智能汽车趋势下的高算力标准。目前的代表厂商有传统巨头高通、英伟达等，博世、Mobileye等快速崛起，华为、黑芝麻、地平线等厂商实力逐步增强，成为国产算力芯片的代表厂商。
- 域控制器
a、汽车电气化、智能化的发展致使传统分布式电子电气架构下的ECU芯片的需求量攀升。例如，2005年宝马7系ECU数量已达65， 2010年奥迪A8所搭载的ECU数量超过100枚。
b、在今天软件定义汽车和汽车电气智能化的发展趋势下，汽车“域控制器”（Domain Control Unit，DCU）通过将功能相似、分离的ECU功能集成、整合至一个比ECU性能更强的处理器硬件平台上，实现区域算力的提升和信息流的快速整合。
c、域控制器的发展路线可分为功能域和空间域，目前整机厂除特斯拉外，以功能域为主流。域控制器主要由域控制器芯片、操作系统和应用软件及算法等三部分组成。
d、目前外资集成商巨头基本都已布局自动驾驶域控制器，代表产品包括伟世通DriveCore、博世DASy、大陆集团ADCU、采埃孚ProAI、Veoneer Zeus、麦格纳MAX4、安波福CSLP等，具备先发优势以及客户、场景积累。国内厂商以德赛西威、东软睿驰、均胜电子、经纬恒润、华阳集团等为代表。
- OS（操作系统）
狭义上的OS特指可直接搭载在硬件上的OS内核；而广义OS从下至上包括从BSP、操作系统内核、中间件及库组件等硬件和上层应用之间的所有程序。
自动驾驶OS内核的格局较为稳定，主要玩家为QNX、Linux。
当前，Waymo、百度、特斯拉、Mobileye等公司的自研自动驾驶OS，都是指在上述现成内核的基础之上自研中间件和应用软件。
