汽车“三化”大势所趋，将迎来哪些“芯”变化？

百年汽车行业正迎来变革的时代，汽车正快速向电动化、智能化、网联化发展，在全球汽车销量进入存量时代的大背景下，得益于全球对清洁能源的需求，2020 年新能源车销量达 324 万辆，同比增长43%，销售占比提升至 4.24%，随着全球各地政府持续推动、充电桩等配套设施加速布局、电动车续航问题逐步解决，新能源车正成为后疫情时代汽车行业复苏的强劲动力。

汽车在向“三化”发展的同时，产业链价值构成也正发生剧变，与内燃机相关的系统和元器件正在缩减，而三电（电池、电驱、电控）的引入快速推升汽车硅含量 ， 一 般 情 况 下 电 池 、 电 驱 、 电 控 占 整 车 成 本 比 重 分 别 达38%/6.5%/5.5%，根据 Strategy Analytics 数据，2019 年纯电动车单车平均半导体价值达到了 775 美元，为燃油车的两倍有余。

汽车行业整体处于存量市场，集中度上升

汽车行业整体已进入存量市场，内部结构性的趋势将成为行业关注重点。2017年以来，汽车市场销量持续下滑，2019 年全球汽车销量 9129.7 万辆，同比减少3.95%， 2020 年在疫情冲击下，全球汽车销量同比下降 16.21%至 7650 万辆，随着疫情控制，耐用品消费增速回升，预计 2021 年将迎来回暖，但整体而言，汽车行业已进入存量市场竞争的态势，内部结构性趋势是市场关注重点。

我国是汽车制造和消费大国，产销量连续 12 年位居世界第一。2020 年虽然我国疫情后复工复产顺利进行以及营销方式加速转变，汽车市场复苏显著优于世界平均水平，基本消除了疫情的影响，我国汽车行业展现出强大的发展韧性和内生动力。根据中汽协数据，2020 年中国汽车产量 2522.5 万辆，同比下降 1.93%，销售量 2531.1 万辆，同比下降 1.78%，降幅比 2019 年分别收窄 5.58 和 6.46 个百分点，截至 2020 年底我国汽车保有量达到 2.81 亿辆，赶上美国并列世界第一。

后疫情时代我国汽车制造业营收逆势增长，汽车行业逐渐向头部品牌集中。随着人均生活消费水平和 GDP 增加，人们购车愿望十分强烈，消费能力的释放和整体市场的繁荣都提升着汽车行业的景气度。2014-2017 年中国汽车制造业营业收入稳步增加，从 6.8 万亿增至 8.5 万亿，2018 年-2019 年呈下降趋势，根据国家统计局数据，2020 年汽车制造业营收 81557.7 亿元，同比增长 1.4%，回暖速度超预期。2012-2020 年，我国汽车行业前十大企业市占率从 87.34%提升至89.50%，市场集中度整体呈上升趋势。

存量市场竞争加剧，集中度持续提升。2020 年我国汽车行业前十大企业集团总共占据约九成的市场份额，其中，上汽、一汽和东风市占率分别为 21.86%、14.64% 和 13.66%，分列前三，三家企业集团就占据了整个市场的半壁江山。

纵观全球，汽车行业整体处于存量市场，市场竞争趋向激烈，而以 BBA 为代表的豪华品牌正不断下放产品价格，叠加存量汽车市场中改善性需求的抬升，以 BBA 为代表的豪华品牌份额也呈现上升趋势，2006-2020 年，奔驰、宝马、奥迪销量合计从323.90 万辆增长至 588.57 万辆，CAGR 为 4.36%，与此同时，三大品牌的渗透率从 4.74%稳步提升到了 7.69%，不论是国内市场还是全球市场，拥有核心内燃机技术的龙头品牌在日趋激烈的竞争中显示出了更大的优势。

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电动化、智能化、网联化是汽车行业大势所趋

电动化：电动车渗透率、市场认可度迅速提升

当前电动化走在所有趋势最前面，新能源车市场快速增长，渗透率持续提升。尽管汽车市场整体处于存量竞争的状态，新冠疫情加剧了汽车销量整体下滑，2020 年新能源车依然实现了强劲的增长。2014-2020 年，全球新能源车产量从54.9万辆增长至324万辆，五年CAGR达42.62%，渗透率从0.61%增长至4.24%，国内市场来看，我国新能源车销量从 2014 年的 7.5 万辆增长至 2020 年的 136.7万辆，CAGR 达 62.22%，渗透率从 0.32%迅速提升至 5.40%，增速显著超过世界平均水平，是全球新能源车市场增长的主要动力。

特斯拉 model3/Y 推动新能源车迅速放量。随着特斯拉 model3 和 model Y 进入市场，电动车在主流中端价位市场快速攻城略地，根据百灵研究数据，自 2018年 model 3(图片|配置|询价) 上市到 2020 年的 3 年间，特斯拉总销量从 25 万辆增长至 50 万辆，实现两年翻倍的增速，随着政策、产品、产能等趋势不断向好，预计 2021 年特斯拉总销量将达到 105 万辆，实现一年翻倍的加速成长，短期来看，电动车渗透率提升的动能十分充沛。

电动车机械结构较传统燃油车更简单，产品标准化程度更高，行业准入门槛更低。汽车电动化将使零部件减少 1/3。普通燃油车的零部件数量一般认为是 30000个，其中发动机类占比约 22%、驱动操控类占比 19%、车身占比 15%、悬架制动占比 15%、照明及线束占比 12%、其它电子装备占比 10%。对于 EV，发动机的 22%、电子产品的 7%、驱动传动系统的 7%等被去除。而电池、电机、DC/DC转换器、电动刹车等至多增加 100-200 个零部件。综合来看，汽车电动化将减少 11000 个零部件。

电驱动系统拥有更高的能量使用效率。受益于电动机可以做到机械能和电能的双向转换，电驱系统的能量使用效率较内燃机更高，当汽车具备一些动能和势能的情况下，在刹车时电驱动机可以把动能和势能转换为电能储存起来留待下一次使用，而传统的 ICE 发动机在刹车时，所有的动能和势能都会转换成热能损耗，因此电驱动系统在节能方面对比内燃机驱动具有根本性的优势。

当前各国政策是新能源车市场的主要推手，脱离政策的市场化仍需时日。产业发展一般需要市场、政策等多方面因素的参与，在新能源车领域，政策显然走在了最前面。

价格、充电配套、电池续航是当前纯电动车发展的主要障碍。排除政策之外的影响，消费者的需求才是决定未来纯电动车能否持续长足成长的最终因素，根据罗兰贝格《汽车行业颠覆性数据探测》显示，在各个国家的消费者中，纯电动车过高的价格、不完善的充电网络和续航问题为影响消费者购买意愿的主要因素，因此我们认为，纯电动车若要达到当前燃油车的销量量级，必要条件是在成本端对燃油车型具备竞争力、在充电配套上达到使用体验不亚于燃油车使用加油站以及在续航里程上与燃油车型相当。

充电配套设施：充电桩数量迅速提升。新能源车配套设施的快速落地将使得新能源车日常使用越来越方便，推进新能源车从政策驱动逐步走向需求驱动，根据智能网联汽车网数据，2018 年我国新能源车充电桩数量仅为 80 万个，预计到 2025年全国充电桩数量将达到 1510 万个，到 2030 年将达到 4970 万个，2018-2030年复合增长率将达到 41%，其中直流充电桩的占比将从 18%提升至 30%。

电动车实际续航里程：电动车续航问题正逐步得到优化。以当前市场上主流纯电动车实际续航续航里程为例，小鹏 P7、特斯拉 Model Y 均已突破 500 公里大关，而当前传统燃油车续航区间在 400 公里-800 公里之间，主流续航在 500 公里上下，也就是说当前优秀的电动车产品已经基本赶上了主流燃油车平均续航水平，未来，随着电池技术持续发展，电动车续航短的问题有望持续淡化。

电动车成本端：动力锂电池成本持续下降为新能源车竞争力提升带来持续动力。电池在纯电动车成本占比接近 40%，根据彭博财经数据，2011 年动力锂电池平均价格高达 800 美元/千瓦时，预计到 2025 年动力锂电池平均价格将下降至 96.5美元/千瓦时，且仍具备持续下降空间，因此，锂电池价格的持续下降将对电动车整车成本下降带来长足动力，为电动车相对燃油车逐渐带来成本端的竞争力。

日常使用经济性：电动车的后续使用经济性远超燃油车。此外，在日常使用方面，以我国情况为例，假设燃油车每百公里消耗 7 升 92 号汽车，单价 6.5 元/升，成本约为 45.5 元，而纯电动车百公里能耗约为 13kWh，以 1.5 元/度电计算，成本约为 19.5 元，每百公里节省成本达到 26 元，日常经济性凸显。此外，在车辆后续保养维护方面，电驱系统的维护频率与成本也显著低于燃油车。

智能化：从 ADAS 到自动驾驶，解放人是最终目标

智能化是汽车变革的下半页。所有整车厂商都在提倡智能化，国家发改委联合 11 部委印发的《智能创新发展战略》为智能汽车下的官方定义为：

“智能汽车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。”

从这个定义我们可以看出智能汽车将不再只是一个代步工具，同时还将是一个可移动的、除了家和办公室之外的第三空间，人可以随时在车内与办公室、家、公共设施相连，可以娱乐、社交、工作，而实现这些愿景得核心障碍就是自动驾驶技术的发展，自动驾驶技术有望成为智能汽车的当前追逐的终极目标。

辅助驾驶系统（ADAS）：ADAS 是 Advanced Driver Assistance System-高级驾驶辅助系统的简称，简单来讲就是紧急情况下在驾驶员主观反应之前作出主动判断和预防措施，来达到预防和辅助的作用。我们可以称它为自动驾驶的简化版。

ADAS 确切来说并不是自动驾驶，可以说这两者的研究重点完全不同。ADAS 本质是辅助驾驶，核心是环境感知，而自动驾驶则是人工智能，体系有很大差别。不过 ADAS 也可以视作自动驾驶汽车的前提，判断一个系统是 ADAS 系统还是自动驾驶系统，关键看该系统是否有决策部分。自动驾驶是高级驾驶辅助的最终目标，ADAS 属于 L2（部分自动驾驶）级别的自动驾驶。在通往 L5 级别自动驾驶的道路上，ADAS 系统的成熟与完善是基本保障。

ADAS 渗透率将持续提升。根据梅赛德斯-奔驰公司预测，其在中国市场销售的车型配备各项 ADAS 功能呈渗透率持续上升的趋势，到 2022 年，预计夜视功能渗透率将达到 20%，交通安全标识识别渗透率将达到 32%，自动紧急刹车功能将持续取代前碰撞预警功能，渗透率将在 2022 年达到 87%。

自动驾驶技术：无人驾驶与高级辅助驾驶领域通常将自动驾驶技术按照国际汽车工程师协会发布的工程建议 J3016 进行分类。从 L0 级（纯由驾驶员控制）至 L5 级（完全自动驾驶），级别越高，车辆的自动化程度越高，动态行驶过程中对驾驶员的参与度需求越低，对车载传感器组成的环境感知系统的依赖性也越强。

电动车相比燃油车在智能化方向更具优势。当前电动车企新势力往往在自动驾驶赛道上更为领先，电动车具备发展优势的主要原因有以下几点：

1.电动汽车有着更好的灵敏度和可控性。

2.电动车电动化程度更高，能源利用效率更高。

3.电动汽车在导入网联和数据的采集、优化方面更有优势。

网联化：5G 赋能 V2X，助推汽车智能化更上一层

网联化是对智能化的补充。网联化实际上是通过车联网对智能化进行了补充，车联网是实现车辆与周围的车、人、交通基础设施和网络等全方位连接和通信的新一代信息通信技术，车联网通信包括车与车之间、车与路之间、车与人之间、车与网络之间等，具有低时延、高可靠等特殊严苛的通信要求，通过 V2X 将“人、车、路、云”等交通参与要素有机地联系在一起，一方面能够获取更为丰富的感知信息，促进自动驾驶发展；另一方面通过构建智慧交通系统，提升交通效率、提高驾驶安全、降低事故发生率、改善交通管理、减少污染等。

5G+C-V2X 将赋能自动驾驶，车联网是 5G 最重要应用之一。为了实现全天候、全场景无人驾驶，传统基于单车智能的车载感知/决策/控制将向网联智能的协同感知/决策/控制演进，5G 具有更高传输速率、超大容量的特性，通过 5G 的赋能，5G+C-V2X 技术发展将进一步提升车联网的体验。

V2X 的最终目标是结合汽车智能系统实现完全自动驾驶。C-V2X 应用可以分近期和中远期两大阶段。近期通过车车协同、车路协同实现辅助驾驶，提高驾驶安全，提升交通效率；以及特定场景的中低速无人驾驶，提高生产效率，降低成本。中长期将结合人工智能、大数据等新技术，融合雷达、视频感知等技术，通过车联网实现从单车智能到网联智能，最终实现完全自动驾驶。

网联汽车成长空间广阔，未来市场可期。根据 IDC 中国 2020 年预测，全球智能网联汽车数量快速增长，将于 2023 年达到 7630 万辆，根据中商产业研究院数据显示，2019 年车联网市场规模超 1900 亿元。随着车联网技术的进一步应用，中国车联网市场规模持续扩大，预计 2022 年将达到约 3500 亿元。

我国车载通信产业链完备，车联网大发展指日可待。目前，我国车联网产业化进程逐步加快，产业链上下游企业已经围绕 LTE-V2X 形成包括通信芯片、通信模组、终端设备、整车制造、运营服务、测试认证、高精度定位及地图服务等为主导的完整产业链生态。

汽车成本结构正在重构，汽车电子 BOM 占比提升

电动车新增了三电（电池、电机、电控）系统，单车成本构成变化显著。电动化带来最显著的改变是汽车动力系统的改变，电池、电机、电控并称为新能源车三电系统，电机驱动汽车前行，而电机控制器驱动电机工作，电机控制器由逆变器和控制器两部分组成。

逆变器接收电池输送过来的直流电电能，逆变成三相交流电给汽车电机提供电源，控制器接受电机转速等信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，控制器控制变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。

传统燃油车中，发动机、传动系统、车身、汽车电子、底盘、内外饰一般分别占据总成本的 15%/10%/15%/15%/10%/10%，以常规电动汽车而言，电驱动力系 统主要由电池、电机和电控组成，一般占 50%的价格成本，其中电池又占比 38%，电机占比 6.5%，电控占比 5.5%，此外，底盘占比 14%，车身占比 5%，内饰占比 15%，电子占比 9%，其他占比 7%。相比可以看出新能源汽车与传统产油车的成本结构有了很大变化，增加了高达 38%的电池系统外，电控、底盘占比增加，发动机方面，由于电驱结构大幅简化，电机占比较燃油发动机大幅下降。

单车电子元器件 BOM 快速增长。罗兰贝格在《汽车电子革命系列白皮书》认为汽车发展趋势遵循“M.A.D.E”，即 Mobility-移动出行、Autonomous-自动驾驶、Digitalization-数字化和 Electrificatin-电动化，以 2019 年典型的 L1 级豪华品牌燃油车为例，汽车电子电气相关的 BOM价值（不含电池与电机）将从 2019 年的 3145 美元提升至 2025 年的 7030 美元，单车增量达 3885 美元，其中自动驾驶、数字化和电动化将分别带来 925 美元/725 美元/2235 美元的提升，移动出行趋势对汽车电子元器件 BOM 影响较小。

自动驾驶、数字化、电动化对汽车电子元器件成本影响的具体拆分：汽车电动化推动豪华品牌电池管理、电控系统电子元件单车价值净提升 2235 美 元。汽车电子元器件 BOM 的大部分增长来源于电动化，尽管与内燃机动力系统相关的电子元器件将减少 395 美元单车，但是电池管理和与电驱相关的电控系统将带来超过 2600 美元的价值提升。

自动驾驶推动豪华品牌单车电子元件价值量净提升 925 美元。自动驾驶对汽车电子元器件价值提升主要体现在传感器、车载计算平台与软件方面，根据罗兰贝格测算，由于 L3 级别需要超前设计具有相应冗余算力的高性能计算芯片，在 L3级的豪华品牌轿车中，HPC、ADAS 传感器相对 L1 级同类车型将分别带来 475美元/375 美元的单车价值增量，底盘、刹车系统、转向、悬架内的电子元器件增量为 75 美元，自动驾驶合计带来 925 美元的单车增量。

数字互联推动豪华品牌单车电子电气架构相关元器件价值净提升 725 美元。根据罗兰贝格测算，在数字化方面，智能网联、信息娱乐系统和电子电气架构将分别带来 90 美元/140 美元/510 美元的单车电子元件 BOM 增量，电气架构价值量提升显著的主要原因为座舱域控制器及基础软件将成为未来价值高地，OTA技术正不断拉长底层硬件的生命周期以平摊研发成本。

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资料来源：《大变革时代，汽车半导体站上历史的进程——汽车半导体深度报告》