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中國汽車電子行業發展趨勢:市場規模持續增長,汽車電子占整車成本比重不斷提升[圖]

2019年03月26日 13:19:17字號:T|T

    一、全球汽車電子行業發展分析

    近10年來汽車產業70%的創新來源于汽車電子技術及其產品的開發應用,汽車電子技術是推動汽車產業發展的核心動力之一。隨著人們對汽車安全性、舒適性、智能性等方面的需求日益提升,電子化、信息化、網絡化和智能化已經成為汽車技術的發展方向。

    從技術層面來看,汽車電子集電控技術、信息技術、網絡技術和汽車技術于一體,可分為基礎技術層、電控系統層和人車環境交互層三個層次。

    從應用層面來看,汽車電子可以分為電子控制系統(Electronic Control Systems)和車載電子裝置(Electronic Devices)兩大類。汽車電子控制系統一般與機械裝置配合使用,直接影響汽車的整車性能、安全性和舒適性。車載電子裝置一般不直接影響汽車的運行性能,通過提高智能化、信息化和娛樂化程度來增加汽車附加值。

    從發達國家的經驗和發展周期來看,汽車電子行業主要經歷了以下四個發展階段:

汽車電子發展歷程圖

數據來源:公開資料整理

    相關報告:智研咨詢發布的《2019-2025年中國汽車電子行業市場運行態勢及投資戰略咨詢報告

    2016年全球汽車電子規模達到2348億美元,2012-2016年復合增長率達到9.8%。從汽車電子各細分行業的增長性來看,安全控制和通訊娛樂系統仍有較高速的增長,分別為10.2%和10.8%,高于行業平均復合增長率9.8%。從市場規模與盈利性來看,通訊娛樂系統與安全控制系統增長迅速:汽車安全駕駛輔助系統(ADAS)毛利率水平接近40%,市場規模有望進一步拓展,據預測2020年其市場規模將達到400億美元;車載信息系統市場集中度低,毛利率較高,未來將有更多的競爭者進入這個細分領域,據預測到2020年該領域的市場規模將超800億美元。

2008-2017年全球汽車電子市場規模(單位:億美元)

數據來源:公開資料整理

    汽車電子的市場規模與汽車的產銷規模密切相關。未來幾年內在全球經濟緩步復蘇的情況下,汽車的產銷規模將會平穩增長。預測2023年市場規模將達到3550億美元。

2019-2023年全球汽車電子市場規模預測(單位:億美元)

數據來源:公開資料整理

    二、中國汽車電子行業發展分析

    1、汽車電子占整車成本比重不斷提升

    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,一般包括汽車信息系統、導航系統、汽車音響及娛樂系統、車載通信系統等。汽車電子化是汽車 技術發展進程的一次變革,汽車電子化程度是衡量現代汽車技術水平的重要標志,是開發新車型,改進汽車性能最重要的技術措施和競爭制高點。幾十年來,汽車電子成 本占整車成本比重穩步提升,從 1950 年的 0.91%提高到當前的 30%左右,預計 2030 年有望達到 50%的水平。

    高檔轎車和電動汽車中的電子零部件成本占比要高于一般轎車。一般緊湊型轎車 的電子零部件成本占 15%左右,中高檔轎車占比 28%左右,而在混合動力轎車和純 電動轎車中,電子零部件成本占比分別達到 47%、65%。

    從中短期來看,電動汽車發展迅速,對電子化水平要求較高,電動汽車量的增長 疊加電子成本占比提升,有望帶來汽車電子行業的快速發展。從長期來看,未來自動駕駛是汽車發展的主流方向,對電子化水平的要求更高,將進一步提升汽車電子市場 的空間和增速。

不同類型汽車的電子零部件成本占比

數據來源:公開資料整理

1950-2030年汽車電子成本占比穩定提升

數據來源:公開資料整理

    我國新能源汽車銷量一直處于高速增長階段,從 2012年的1.28萬輛增長到2017 年的 77.7 萬輛,年復合增長 127.32%。2018 年銷量125.62萬臺,同比增長 61.67%。 預計到 2020 年銷量有望達到 200 萬輛左右,2019-2020 年復合增長 26.18%。

    工信部、發改委和科技部印發的《汽車產業中長期發展規劃》明確提出,到 2020年我國新能源汽車年產量將達到 200 萬輛,以及到 2025 年我國新能源汽車銷量占總 銷量的比例達到 20%以上的發展目標;到 2020 年,汽車 DA(駕駛輔助)、PA(部 分自動駕駛)、CA(有條件自動駕駛)系統新車裝配率超過 50%,網聯式駕駛輔助系 統裝配率達到 10%;到 2025 年,汽車 DA、PA、CA 新車裝配率達 80%,其中 PA、 CA 級新車裝配率達 25%,高度和完全自動駕駛汽車開始進入市場。隨著電動汽車和 自動駕駛汽車上升到國家戰略,政策扶持與下游消費需求必將助推電動汽車和自動 駕駛汽車領域的快速發展,對于汽車電子化的需要也將保持同步增長。

我國新能源汽車銷量保持高速增長

數據來源:公開資料整理

    我國汽車消費市場空間大,汽車電子化水平與國際平均水平相比仍存在較大差距, 但我國汽車電子市場發展迅速,未來成長空間大。2018 年我國汽車電子市場規模 870 多億美元,合 6000 億元人民幣。預計到 2020 年,我國汽車電子市場規模有望達到 1000 億美元的水平,接近 7000 億元人民幣,2018-2020 年的增長率年均 10%左右。

我國汽車電子市場規模持續增長

數據來源:公開資料整理

    三、汽車電子行業未來發展方向和趨勢

    目前,汽車的創新70%來源于汽車電子產品,電子產品成本占比已經從上世紀70年代的2%,成長到現在的25%左右,未來仍將繼續提升。由于汽車技術的發展主要圍繞汽車安全性能、舒適便捷、節能減排/動力性能這三條主線進行,對應的汽車電子應用也可以分為底盤控制與安全系統、車載電子、車身電子、動力控制系統三個方面。

    (一)安全系統電子技術:汽車技術發展的大趨勢之一要求是電子技術在汽車安全領域里的應用,這也是我國汽車賀關鍵零部件能否進入歐美市場的關鍵所在。汽車用戶認為安全性比性能、娛樂、節能扥指標更重要。

    最新安全法規的制定也推動安全技術的發展,歐美對ABS/ESC和TPMS都有強制安裝要求,最近歐洲正在制定安裝防追尾系統的要求。車載技術使駕駛員存在分心的可能,電話、導航,甚至電影、上網等功能增加了分心導致事故的概率。因此,汽車安全技術提升需求明確。

    汽車安全系統電子技術的種類概況起來,主要是主動安全和被動安全。主動安全是能夠預防事故發生的技術,而被動安全是用于事故發生后為駕駛者和乘客提供保護,避免或降低傷亡程度的技術。

    除了傳統的設計更安全的車身和結構來提高汽車被動安全保護外,現代汽車的安全性主要通過電子技術來實現。最重要的安全性系統是通過底盤系統的電子化來實現的,電子技術在底盤系統的應用首先反映在主動安全領域,電子技術提供了最重要的技術保障。

    (二)主動安全電子技術:防抱死制動系統(ABS)、牽引力控制和汽車穩定性控制系統(ESC)、輪胎氣壓監測和報警系統(TPMS)

    駕駛員輔助系統,如碰撞報警和防撞避免系統,車道保持系統,盲點預警系統,車尾監視系統;

    汽車碰撞避免系統:電動助力轉向系統(EPS),用于車道保持和碰撞避免;

    車身電子安全系統:自適應前照燈系統(AFS)、汽車電子燈光控制系統、汽車夜視系統;

    線控技術:線控制動、線控轉向等。

    目前,全球最重要的主動安全技術是ABS/ESC,而ESC更是核心所在,該系統的普及推廣和市場前景高于EPS和ACC等。值得一提的是,ESC也是一體式汽車底盤控制系統的核心和集成基礎,系統的集成都是圍繞ESC來實現的。

    (三)被動安全電子技術

    電控/智能自動收緊安全帶;電控/智能安全氣囊;主動頭部保護系統;側翻乘客保護系統;事故安全助手等。

    (四)車載電子系統技術

    1、智能導航系統:智能導航/智能交通系統(ITS)。通過車載終端的定位及通信系統收集車輛和道路信息,智能交通系統可以實現目標監控、調度及道路交通信息服務、車輛輔助導航等。

    ITS的開發將于電子、衛星定位、通訊等多個學科相結合。從全球定位衛星和智能交通網絡獲取沿路天氣、前方道路車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,根據駕駛員提供的目標資料,向其提供距離最短并能繞過擁堵區域的最佳行駛路線。

    2、車載信息系統:車載信息系統(Telematics,車聯網)。實現汽車與外界的網絡連接,提供如車載電話、GPS導航、實時交通信息、多媒體娛樂、Car2Car通訊等。車聯網通常也包括與安全相關的功能,如遙控門鎖、防盜報警、遠程故障診斷及其他緊急事故發生時的必要裝置。在這里,汽車相當于一臺移動的網絡終端,并與ITS連接,共享信息。

    3、自動汽車空調控制:根據設置在車內外的溫度傳感器輸出的信息,由ECU中的微機計算出經過空調熱交換后進入車內應該達到的出風溫度;自動將車內溫度保持在設定的溫度值范圍,是車內溫度、濕度始終處于最佳值,為駕駛員和乘客提供一個舒適的乘車環境。

    (五)汽車電子系統趨勢:智能化、網絡化、集成化

    現代汽車通過電子化的滲透,完成安全、舒適、節能等要求,汽車上的電控單元越來越多,傳感器和線束也成倍增長。汽車計算機系統與駕駛員、乘客的交互也越來越多,“人機交互”的關注度快速提升,觸摸屏、聲控等新技術也逐漸融入汽車電子領域。未來汽車電子系統將向智能化、網絡化、集成化趨勢演進。

    1、智能化:信息輸入輸出:汽車電子在快速發展的過程中,傳感技術、計算機技術、網絡技術在汽車上得到了廣泛的應用,現代汽車技術正朝著更加主動智能化趨勢的方向發展,以達到“人、車、環境”的智能協調。傳感技術和網絡技術在智能化中具有至關重要的作用。

    控制系統的智能化特點是系統能夠主動協助駕駛員采取必要的動作,體現在系統必須具有三個方面的特征,即:具有“實時感知”、“判斷決策”、“操控執行”的能力。

    系統的“感知”能力是空過各種傳感器和網絡提供的環境信息得到的;電控單元通過算法軟件,對傳感器信號進行處理,對駕駛員的動作意圖進行分析判斷、對系統自身狀態和周邊環境狀態進行分析,最終做出適當的判斷,發出必要的控制指令,執行機構根據控制器的指令采取動作,協助駕駛員操控或自主操控汽車。
實際上,目前正在開發的具有高度反應性的駕駛員輔助系統等都具有相當高的智能化程度。

    2、網絡化:總線信息共享:隨著越多越多的電子系統在汽車上的應用,汽車電子技術功能的日益強大和系統的日益復雜化,車載電子設備間的數據通信共享和各個系統間的功能協調變得越來越重要。數據的快速交換、高可靠性及低成本是對汽車電子網絡系統的要求。
利用總線技術將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成汽車內部局域網,并通過協議進行相互通信,實現各系統間的信息等資源的共享。

    在系統中,各子處理機獨立運行,控制改善汽車某一方面的性能,同時也為其他電子裝置提供數據服務。汽車網絡總線技術得到了很大的發展,并正在快速推廣應用。汽車總線技術使汽車形成一個網絡。

    3、集成化:跨系統一體化:電控系統本身是一個機電一體的集成系統,包括傳感器、執行器、ECU,但單一的機電一體系統已經滿足不了汽車技術發展的需要和市場的要求,這里所講的一體化集成,更重要的是系統和系統之間的一體化集成,這是當前汽車電子技術發展的重要趨勢。

    集成控制系統通過總線進行網絡通訊,通過傳感器和系統之間的信息共享,控制器對各子系統進行協調和優化,使車輛的整體系統性能水平達到最佳,保證車輛行駛的安全性,改進汽車的操縱性,優化汽車的穩定性,提高舒適性,燃油經濟性等。除系統性能的加強外,一體化集成可以達到降低系統總體成本或提高汽車價值的目的。

    當前最典型的的兩個集成領域在底盤一體化集成和動力傳動系統的集成。如碰撞避免系統ACC,ESC&EPS系統的集成。該系統在應用防撞雷達和ACC功能的基礎上發展起來,系統集成影像系統技術,識別行車道,也可以在汽車兩側裝有雷達或其他類型的傳感器,用以探測本身車輛與兩邊鄰近行車道上車輛/物體的距離。根據需要和道路狀況,系統通過與ESC系統的集成,能夠實現高強度的緊急制動能力,實現防撞。

    隨著汽車的大量應用,人們對汽車的安全性和舒適性要求越來越高,解決這些問題,很大程度上依賴于電子技術。近十幾年來汽車工業的技術進步很大程度上是應用電子技術,特別是應用計算機(微處理機)和集成電路的結果。電子技術的應用已經改變了汽車的面貌,已成為影響汽車發展的核心技術。 

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