行业研究•深度报告
2021年7月28日
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碳中和碳达峰系列研究之新能源汽车电子篇——
变革时代,汽车电子的创新发展机遇
电动化与智能化驱动,汽车电子进入创新成长期。碳中和减排政策与锂电池成
本双轮驱动,加速汽车电动化发展进程,到2027年全球电动汽车渗透率有望超过50%。自动驾驶将改变出行市场格局,到2025年全球L2及以上自动驾驶汽车渗透率有望超过70%。电动化与智能化变革正在重塑传统汽车产业链格局,汽车电子成为推动变革的核心要素,预计到2030年汽车电子市场规模达到4690亿美元。
■电动化浪潮,电动动力总成全面崛起。电动化经过多年的发展,技术路线已经基本确立。电动汽车与燃油车购置成本的逐渐接近预示着电动汽车的快速放量和规模效应逐渐体现的时代已经到来。电动动力总成系统全面代替传统燃油动力总成系统,电动动力总成系统相关的电子元器件需求迅猛增长,预计到2025年电动化相关元器件需求有望增长2630美元/车。
■智能化创新,自动驾驶与智能驾驶舱迎来机遇。汽车智能化还处于商业模式探索阶段,技术道路和竞争格局还不太明朗。智能化革命,汽车驾驶由辅助驾驶逐步进入到自动驾驶,驾驶舱智能化实现交通工具场景向智能出行场景的转变,出行服务未来将占据汽车市场主导权。智能化创新需要依托于电子电气架构革命和智能网联升级,电子电气架构从分布式向车云集中式演进。预计到2025年智能化相关元器件需求有望增长1665美元/车。
■电动化与智能化变革带来汽车电子投资机遇。电动化带来整车动力系统架构颠覆性革命,功率电子成为增速最高的细分市场,高功率器件需求带动第三代半导体快速增长。智能化带来汽车电子电气架构革命,零部件智能化带动微控制芯片需求快速增长,自动驾驶相关的传感器和高性能计算芯片迎来创新发展机遇。
■业务建议及风险提示。(如需本部分内容,请参照文末联系招商银行研究院)
胡国栋
行业研究员
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目录
1.电动化与智能化驱动,汽车电子进入创新成长期 (1)
1.1政策与成本驱动,加速全球汽车电动化发展进程 (1)
1.2智能化变革,自动驾驶将改变出行市场格局 (3)
1.3围绕电动化与智能化,汽车电子进入创新成长期 (4)
2.电动化浪潮,电动动力总成全面崛起 (6)
2.1 电动动力总成是电动汽车成功的关键 (7)
2.2电池管理系统是电动汽车动力系统的“大脑” (9)
3.智能化创新,自动驾驶与智能驾驶舱迎来机遇 (11)
3.1自动驾驶带来汽车出行颠覆性革命 (12)
3.2智能驾驶舱实现交通工具向智能出行空间的场景转变 (14)
3.3 适应智能化变革需求,电子电气架构向集中式演进 (15)
3.4 以太网通信成为发展方向,智能网联实现车内外智能交互 (18)
4.电动化与智能化变革带来汽车电子投资机遇 (20)
4.1功率电子成为电动化变革最受益的领域 (20)
4.2零部件智能化带动微控制芯片需求稳定增长 (23)
4.3自动驾驶感知需求带动传感器技术创新发展 (24)
4.4自动驾驶算力需求驱动高性能计算市场快速增长 (27)
5.业务建议及风险提示 (29)
图目录
图1:主要国家地区乘用车碳排发展规划 (1)
图2:各类型车辆的碳排量对比(g/km) (1)
图3:动力电池成本持续下降(美元/千瓦时) (2)
图4:电动汽车渗透率持续提升 (2)
图5:2015-2035年全球车辆行驶里程预测(英里) (3)
图6:2015-2035年全球自动驾驶潜在市场规模 (4)
图7:2015-2035年自动驾驶车型渗透率及预测 (4)
图8:电动化和智能化对汽车电子的影响趋势(美元/车) (5)
图9:汽车电子市场规模预测($B) (6)
图10:汽车电子细分领域市场规模($B) (6)
图11:电动化对汽车电子元器件价值的影响(美元/车) (6)
图12:电动车动力总成系统架构 (7)
图13:电动动力总成细分市场规模($B) (8)
图14:2018-2024年逆变器市场规模($B) (8)
图15:电动车逆变器细分市场规模($M) (8)
图16:直流/直流转换和充电系统功能架构 (9)
图17:车载充电系统的行业充电标准 (9)
图18:电池管理系统(BMS)对电子元器件需求大增 (10)
图19:2019-2025电池管理系统市场规模($B) (11)
图20:智能化对汽车电子元器件价值的影响(美元/车) (11)
图21:汽车自动驾驶分级定义 (12)
图22:主要车企自动驾驶进度路线图 (13)
图23:自动驾驶系统分层架构 (13)
图24:自动驾驶技术发展趋势 (14)
图25:智能驾驶舱系统功能介绍 (14)
图26:2018-2022年智能驾驶舱市场规模($B) (15)
图27:2020-2025年智能驾驶舱硬件渗透率 (15)
图28:传统分布式电子电气架无法满足智能化变革需求 (16)
图29:汽车电子电气架构(EEA)演进路线图 (17)
图30:特斯拉Model3电子电气架构示意图 (17)
图31:汽车以太网成为车载通信的技术发展方向 (18)
图32:智能网联汽车的三个功能层次 (19)
图33:2017-2025年智能网联市场规模 (20)
图34:2018-2025年联网新车渗透率 (20)
图35:功率电子价值量随着电动化程度逐步提升(美元/车) (21)
图36:电动汽车功率电子市场规模($B) (21)
图37:功率电子市场份额(2019年) (21)
图38:功率电子产品技术发展路径 (22)
图39:各类功率器件应用范围 (22)
图40:SiC细分市场预测($M) (22)
图41:SiC市场规模预测($M) (22)
图42:电子控制单元市场规模($B) (23)
图43:2018-2023年MCU市场规模($B) (24)
图44:汽车MCU芯片市场份额(2019年) (24)
图45:自动驾驶各类传感器应用场景 (24)
图46:自动驾驶传感器性能指标对比 (25)
图47:2020-2030年自动驾驶传感器发展及市场规模预测($B) (26)电动汽车价格
图48:汽车人工智能芯片技术发展趋势 (27)
图49:2019-2025年汽车主芯片市场预测 (28)
图50:主流汽车主芯片性能指标对比 (29)
图51:英伟达Drive AGX汽车主芯片路线图 (29)
汽车电子是汽车电子控制系统与车载电子电气系统的总称,是电子信息技
术在汽车领域的子行业,具有产业定位高端、市场空间广阔、产品附加值高的
特点。全球汽车产业正在进入升级与变革的关键期,在电动化与智能化变革推
动下汽车电子进入全新成长周期,成为汽车行业创新发展的核心要素。
本篇报告围绕汽车产业链的创新发展方向,从电动化和智能化两条主线来
分析汽车电子产业链相关机会,最后阐明了银行在汽车电子行业的业务机会。
1.电动化与智能化驱动,汽车电子进入创新成长期
1.1政策与成本驱动,加速全球汽车电动化发展进程
全球碳中和与碳排政策影响,电动汽车市场加速发展。2016年,《巴黎协
定》签约国承诺制定碳排放减排目标,在2050-2100年实现全球碳中和。2020
年,欧盟以立法形式明确到2050年欧洲实现碳中和。同年,习近平总书记表
示中国力争于2030年前达到碳排峰值,争取2060年前实现碳中和。围绕碳中
和目标,全球主要国家地区在交通领域制定了明确的碳排发展规划,欧洲采取
最为严格的汽车碳排政策,以NEDC 标准(新欧洲循环测试标准)到2030年乘
用车碳排目标达到59 g/km 。全球主要国家乘用车碳排政策与欧洲看齐,中国
2025年乘用车碳排目标为93.4g/km ,美国2026年乘用车碳排目标108g/km ,
日本2030年乘用车碳排目标73.5g/km 。
1:主要国家地区乘用车碳排发展规划
图2:各类型车辆的碳排量对比(g/km )
资料来源:ICCT 、Infineon 、招商银行研究院  资料来源:Infineon 、招商银行研究院
电动车加速推广有助于碳排目标的最终实现。各类型汽车车型中,ICE
(传统燃油车)碳排量为120g/km ,MHEV (轻度混动电动车)碳排量为
102g/km ,FHEV (全混动电动车)碳排量为84g/km ,PHEV (插电混动电动车)
碳排量为28g/km ,BEV (纯电动汽车)碳排量0g/km ,轻混及以上电动车全球
加速推广将有助于全球碳中和与碳排目标的实现。