汽车行业智能座舱白皮书：聚焦电动化下半场

智能座舱白皮书 2023 年 4 月kpmg.com/cn Glossary HUD Head-up Display抬头显示 Lcos Liquid Crystal on Silicon硅基液晶 OTA Over-the-Air远程在线升级技术 C-HUD Combiner Head-up Display组合式抬头显示 EEA Electrical/Electronic Architecture电子电气架构 W-HUD Windshield Head-up Display挡风玻璃式抬头显示 SoC System on Chip系统芯片 AR-HUD Augmented Reality Head-up Display增强现实式抬头显示 SOA Service-Oriented Architecture面向服务架构 LED Light-Emitting Diode发光二极管 VPA Virtual Personal Assistance虚拟个人助理 OLED Organic Light-Emitting Diode有机发光二极管 MCU Microcontroller Unit微控制单元 ADAS Advanced Driving Assistance System高级驾驶辅助系统 DCU Domain Control Unit域控制器 FOTA Firmware-over-the-air固件在线升级 ECU Electronic Control Unit电子控制器 SOTA Software-over-the-air，软件在线升级 CPU Central processing unit中央处理器 OEM Original equipment manufacturer原始设备制造商 DMIPS Dhrystone Million Instructions executed Per Second NFC Near Field Communication近场通信 MCU 运行速率单位（计算能力）GPU Graphics processing unit图形处理器 BLE Bluetooth low energy低功耗蓝牙 UWB Ultra-bandwidth超带宽技术 NPU Neural-network processing units神经网络处理器 ETC Electronic Toll Collection电子收费 AIoT Artificial Intelligence internet of technology人工智能物联网 FSD Full Self-Driving suite完全自动驾驶 OS Operating System操作系统 NOP Navigate on Pilot领航辅助功能 HMI Human Machine Interface人机界面 ICT Information and communications technology信息与通信技术 ROM Read-Only Memory只读存储器 BMS Battery Management System电池管理系统 TFT Thin Film Transistor薄膜晶体 DLP Digital Light Processing数字光处理 聚焦电动化下半场，智能座舱白皮书聚焦电动化下半场，智能座舱白皮书22 此外，在智能化、电动化驱使下，中国市场的自主品牌快速成长。此前在传统燃油车领域自主品牌从未突破 45% 市占率；而在电动车市场受益于产业政策和补贴等机制的先发优势，在 2022 年实现本土市场新能源（含纯电动和插电混动）渗透率超过25%，其中本土品牌在新能源新车销售的占比超过 70%；同时，以蔚小理为代表的新势力尝试以智能驾驶、智能座舱的创新，打破消费者传统观念，提升自主品牌销售均价，切入中高端市场，在细分市场对传统豪华车型销量形成挑战。 在本报告中，我们将概述智能座舱在中国市场的现状，对热点功能进行重点讨论。 同时，本报告还收录了行业专家和汽车业高管的观点与见解。 我们认为在驾驶智能座舱领域将是汽车市场下个阶段的竞争焦点，是各主机厂产品差异化的主要竞争点： 智能座舱开始成为消费者日常生活的一个延伸 , 一个可移动的生活空间逐步成为中国消费者购车关键要素 同时，主机厂通过智能座舱展开差异化竞争，推动快速升级，探索新商业模式 在需求端和供给端共同推动下，预计整个智能座舱市场未来 5 年复合增长率超过 17% 智能座舱软件与硬件的脱钩成为趋势，主机厂与供应商的分工边界逐渐模糊，供应链格局重构已现端倪 软件价值将进一步体现，供应商需从应用场景出发提供整体解决方案 围绕软件定义汽车，主机厂将基于订阅等模式，探索、获取新车销售以外的稳定、持续的营收的尝试 投融资数量逐年递增，显示了市场对于智能汽车领域的深度关注 智能座舱开始成为消费者日常生活的一个延伸 , 一个可移动的生活空间。 早期驾驶座舱主要是由机械式表盘及简单的信息娱乐系统构成，包括车载收音机、音乐播放功能，导航功能等。随着汽车芯片、人机交互、汽车系统等软硬件技术水平快速迭代，汽车座舱开始全面进入智能化阶段，智能硬件持续拓展及升级，液晶仪表开始取代机械仪表，中控 我们身处在一个变革的时代，技术的创新进步催动各行业的进化发展。汽车作为人类百年以来主流的交通工具，在电动化、无线化引领的大数据信息时代，已经远远不仅是移动出行工具的载体，而是作为智 表 1：汽车座舱发展历史 智能座舱系统直观提升视听娱乐和驾乘体验。虑的关键因素，在新车销售中的渗透率在过去受益于中国市场人均可支配收入提高，以及消三年从 35% 上升至超过 50%。 费升级趋势，智能座舱体验逐渐成为购车者考 图 1：2022 年智能座舱主要部件渗透率 智能座舱开始成为消费者日常生活的一个延伸 , 一个可移动的生活空间。 国家互联网信息办公室、发2021.08.18改委、工信部、公安部、交通运输部 《汽车数据在汽车数据安全管理领域出台有针对性的规章制度，安全管理若明确汽车数据处理者的责任和义务，规范汽车数据处干规定（试理活动；同时，《规定》聚焦汽车领域个人信息和重行）》要数据的安全风险，就若干重点问题作出规定。 1.2.2供应端驱动因素 强调语音交互的重要性，通过语音助手NOMI 实现多种控制功能 液晶仪表 / 中控无线充电 提倡应用 AR+VR 实现多屏化，可以节约蔚来 ET7空间 高通 8155 芯片控制器 双联屏（副驾娱乐屏幕）香氛系统 毫秒级语音交互，交互指令并行处理，四音区互不打扰 强调“第三生活空间”概念，5D 座舱增小鹏 G9加了空调，香薰和座椅的联动，提升娱乐和休息时的体验 音响系统：28 扬声器，7.1.4多声道 迎合域集中式电子电气架构，追求 OTA升级，SOA（面向服务架构）设计理念 双高通 8155 座舱控制器五连屏（后排娱乐屏）HUD 提倡“移动的家”概念和多屏交互，多联理想 L9屏实现丰富的娱乐功能，注重乘坐体验 1.2.3需求端驱动因素 网络调研数据，88% 的中国用户在购车时将智能座舱配置纳入考量中，同时有超过 47% 的用户对智能座舱内的增值功能有付费意愿。这样的结果得益于中国电动化进程处于领先位置，新势力和传统主机厂新能源品牌高度竞争，快速实现创新； 同时也推进中国消费者对于智能座舱的期待值和支付意愿，从需求端推动智能座舱渗透率的增长。 电动车通过电池加电机的组合可以提供比燃油车更快的启动速度与百公里加速，缩小了同级别不同配置车型的性能差距，而不同品牌、车型在续航里程上的差异逐渐减少，因此消费者将更多关注点放在了安全驾驶功能，辅助驾驶功能、座舱舒适性与娱乐性上。 图 2：中国用户对智能座舱配置的需求意向 1.4.1市场规模 根据毕马威测算，2026 年中国市场智能座舱规模将达人民币 2,127 亿元，5 年复合增长率超过17%；其中 HUD，域控制器等将是主要增长驱动部件。 很快中国智能座舱市场规模将超过百亿美元，未来几年我国市场增速将高于全球。 智能座舱将全面加速向移动智能空间的演进，重塑驾乘场景。” 其中单车价值 ( 人民币 ) 从 22 年 8,100 上升到 智能座舱的主要领域 智能座舱的变化主要体现在： 1）部件升级：中控屏、仪表盘、后视镜、芯片、氛围灯、音响系统，座椅系统等； 智能座舱已具备巨大的市场潜力，智能座舱未来是汽车迈向智能化和网联化路径中关键的人机接口。消费者对于汽车座舱的需求已经越来越多样化。” 2）部件新增：座舱域控制器、智能语音、抬头显示（HUD）、数字钥匙等。 我们将对其中主要部件进行阐述。 图 5：汽车 EEA 架构迭代路径 图 5：汽车 EEA 架构迭代路径 2.1.1.2 座舱芯片（SoC） SoC 芯片通常集成中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）、神经网络单元（NPU）等多个处理单元，可满足当前汽车智能化趋势下跨域融合的需求： 域控制器作为未来汽车运算决策的中心，其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统等多层次软硬件的有机结合。域控制器的核心算力由车载 SoC（System on Chip，系统芯片）提供，SoC 决定了座舱域控制器的数据承载能力、数据处理速度以及图像渲染能力，从而决定了整个座舱空间内的智能体验。 算力：SoC 芯片的 CPU 算力从数 KDMIPS提升到百余 KDMIPS；集成 GPU 极大提高了处理视频、图片等非结构化数据的能力，集成 NPU 大幅提高 AI 运算的效率，满足智能座舱系统对车载娱乐、智能化交互体验的需求 随着智能化程度加深， 座舱对主控芯片算力的要求也越来越高。 传统的车载芯片 MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）在智能座舱的应用上遇到了算力不足、无法兼容的问题。 兼容性：SoC 芯片多采用异构内核，能适配不同的操作系统；也有部分公司，如华为，针对性适配自家的鸿蒙系统开发多内核设计的 SoC 芯片，能更好地发挥鸿蒙系统的人工智能物联网（AIoT）终端连接能力 根据 S&P Global Mobility 测算，2021 年智能座舱对座舱芯片的算力需求在 25kDMIPS，并将在 2024 年上升至 89kDMIPS，算力需求增长3 倍以上。大算力需求助力座舱域控制器芯片由传统 MCU 向 SOC 加速迭代。 座舱 SoC 形态的演进是伴随汽车 EEA 架构演进而不断融合。 表 4：座舱 SoC 迭代路径 SoC 核心架构以及其他处理器性能等因素影响图 7：座舱域 SoC 芯片 2022-2026E 渗透率及差异较大。总体国内座舱 SoC 芯片市场预计快 速增长，未来 5 年 CAGR 为 32%，主要驱动因素为： 1.座舱域控制器的关键在于座舱 SoC 芯片，随着域控制器的渗透率提升 2.科技壁垒及性能提升，推动座舱 SoC 芯片价格上升 20222023E 2024E 2025E 2026E 数据来源：案头研究，毕马威分析 2.1.2市场格局 2.1.2.1 座舱域控制器 目前中国座舱域控制器市场 CR5（业务规模前五名的公司所占的市场份额） 约为 40%。 目前，国外主要供应商包括伟世通、哈曼、安波福、佛吉亚歌乐、现代摩比斯等；国内主要供应商包括德赛西威、东软睿驰、博泰车联网等。 表 5：座舱域控制器竞争格局 产品线齐全，车规级芯片积累较多与传统主机厂合作关系较好主要应用在中低端车型 恩智浦、瑞萨、德州仪器、意法半导体 传统汽车芯片厂商 消费级芯片在性能方面具有明显优势：当前智能座舱的算力需求仍未超出智能手机的范围。未来 5 年内，高端手机芯片算力仍能支持下一代座舱算力需求 高通、三星、英伟、英特尔、AMD 消费电子芯片厂商 消费芯片厂商在手机等消费电子领域已形成规