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一、智駕芯片:智駕核心部件壁壘高筑,艙駕一體化趨勢(shì)顯著
1.1 智駕芯片:用于智能駕駛決策層的核心部件
智能化、電動(dòng)化進(jìn)程下,SoC 是汽車計(jì)算芯片主流趨勢(shì)。汽車芯片可以分為計(jì)算芯片、存 儲(chǔ)芯片、傳感器芯片、通信芯片、功率芯片,其中計(jì)算芯片是目前汽車行業(yè)的焦點(diǎn)。MCU 及 SoC 是兩種典型的計(jì)算芯片:MCU 是一種只包含單個(gè) CPU 作為處理器的傳統(tǒng)電路設(shè) 計(jì);SoC 指片上系統(tǒng),即一種集成電路設(shè)計(jì),將特定應(yīng)用或功能所需的所有必要組件及子系 統(tǒng)集成到單個(gè)微芯片,包括 CPU、GPU 圖形處理器)、 ASIC 專用集成電路)及其他組 件集成到單個(gè)芯片。SoC 具備計(jì)算能力提升、數(shù)據(jù)傳輸效率高、芯片使用量少、軟件升級(jí)更 靈活等優(yōu)勢(shì),已成為汽車芯片設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)。
自動(dòng)駕駛 SoC 是汽車的“中樞大腦”,用于決策層。自動(dòng)駕駛 SoC 專為自動(dòng)駕駛功能設(shè) 計(jì),通常集成到一個(gè)攝像頭模塊或一個(gè)自動(dòng)駕駛域控制器中,作為自動(dòng)駕駛汽車的中樞大 腦,自動(dòng)駕駛功能一般包括感知、決策、執(zhí)行三個(gè)層面,自動(dòng)駕駛 SoC 用于決策層,負(fù)責(zé) 將來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)處理及融合,然后代替人類駕駛員做出駕駛決策。從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,自 動(dòng)駕駛 SoC 上游涉及半導(dǎo)體材料及設(shè)備、晶圓制造、封裝測(cè)試等,先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù) 有利于提高芯片性能;中游,完整的基于 SoC 的解決方案包括 SoC 硬件、基礎(chǔ)軟件、中間 件、算法工具包等;下游對(duì)接 Tier1 供應(yīng)商。
衡量車載 SoC 芯片的性能,主要從算力、存儲(chǔ)帶寬、功耗等維度考量:
算力:根據(jù)算力 SoC 可大致分為三種類型:小算力 SoC 芯片 2.5~20TOPS)、中算 力 SoC 芯片 20~80TOPS)和大算力 SoC 芯片 ≥100TOPS)。自動(dòng)駕駛對(duì)算力需求 隨級(jí)別提升呈指數(shù)級(jí)攀升,自動(dòng)駕駛等級(jí)每增加一級(jí),所需芯片算力就會(huì)呈現(xiàn)數(shù)十倍 的上升,L2 級(jí)自動(dòng)駕駛的算力需求僅要求 2-2.5TOPS,L3 級(jí)自動(dòng)駕駛算力需求就需要 達(dá)到 20-30TOPS,到 L4 級(jí)需要 200TOPS 以上,L5 級(jí)別算力需求則超過(guò) 2000TOPS。
存儲(chǔ)帶寬:數(shù)據(jù)在處理過(guò)程中需要不斷地從存儲(chǔ)器單元“讀”數(shù)據(jù)到處理器單元中, 處理完之后再將結(jié)果“寫”回存儲(chǔ)器單元。數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器與處理器之間的頻繁遷移將 帶來(lái)嚴(yán)重的傳輸功耗問(wèn)題。AI 運(yùn)算約 90%的功耗和延遲都是由于數(shù)據(jù)搬運(yùn)產(chǎn)生的。芯 片的存儲(chǔ)帶寬由兩方面決定,一是存儲(chǔ)器本身,二是芯片的內(nèi)存通道數(shù)。存儲(chǔ)帶寬的 大小決定數(shù)據(jù)搬運(yùn)速度的快慢和搬運(yùn)次數(shù)的多少。因此,存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬的大小在一定 程度上也決定了芯片真實(shí)算力的大小。
功耗:包括動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。動(dòng)態(tài)功耗是因?yàn)樾盘?hào)值改變帶來(lái)的功耗損失,由兩 部分組成:開關(guān)功耗和內(nèi)部功耗。靜態(tài)功耗是設(shè)備還在上電狀態(tài)但是沒(méi)有信號(hào)值改變 時(shí)消耗的功率。芯片的功耗與硬件架構(gòu)、布局布線、工藝制程、算力大小等因素都有 關(guān)系。其它條件相同的情況下,采用的工藝制程越先進(jìn),芯片的功耗就越低;同理, 算力越大的芯片,功耗也會(huì)越大。功耗過(guò)大意味著會(huì)產(chǎn)生更大的散熱,可能必須安裝 水冷系統(tǒng),從而增加整體 BOM 成本。
1.2 壁壘:研發(fā)難、投入大,智駕芯片壁壘高筑
智駕芯片技術(shù)壁壘高,制造難度大。智駕芯片需要同時(shí)處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)——激光雷達(dá)的 點(diǎn)云信號(hào)、攝像頭的圖像數(shù)據(jù)、毫米波雷達(dá)的測(cè)距信息等,數(shù)據(jù)在格式、精度、傳輸速率 上存在顯著差異,而且數(shù)據(jù)處理優(yōu)先級(jí)也要隨場(chǎng)景動(dòng)態(tài)變化。這就要求芯片內(nèi)部集成 NPU、GPU、CPU、ISP 等多種異構(gòu)計(jì)算單元,由于不同功能單元的制程技術(shù)不同,NPU、 GPU 等數(shù)字電路依賴 7nm 及以下先進(jìn)制程提升算力密度;而傳感器接口、電源管理等模擬 電路則需要突破 28nm 產(chǎn)線落地瓶頸,要同時(shí)制作在硅芯片上,單單數(shù)字電路的整合比較 容易,而數(shù)字與模擬電路整合兼容是一大挑戰(zhàn)。
智駕芯片全鏈條的資金投入需求高。研發(fā)環(huán)節(jié)從架構(gòu)設(shè)計(jì)到流片驗(yàn)證,每個(gè)環(huán)節(jié)都需巨額 資金支撐。在研制階段中的流片測(cè)試資金需求格外高,根據(jù) IBS 所公布的數(shù)據(jù)來(lái)看,7nm 芯片工藝費(fèi)用高達(dá) 3 億美元,5nm 芯片將會(huì)高達(dá) 4.5 億美元,3nm 芯片的研制則是高達(dá) 6.5 億美元。根據(jù)地平線招股書,2015 年至 2023 年公司累計(jì)融資金額高達(dá) 168.44 億人民 幣。
智能駕駛芯片驗(yàn)證周期長(zhǎng),而行業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度較快。企業(yè)需持續(xù)推陳出新,才能立 足市場(chǎng)。從流片成功到產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng),需歷經(jīng)繁雜的驗(yàn)證、測(cè)試及導(dǎo)入流程,耗時(shí)長(zhǎng)久。 驗(yàn)證的長(zhǎng)周期意味著企業(yè)需提前布局技術(shù)路線,而行業(yè)技術(shù)迭代速度僅 2-3 年,這樣的壓力 使得新進(jìn)入行業(yè)的公司難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破。根據(jù) Intel 創(chuàng)始人提出的摩爾定律,芯片企 業(yè)需要每 18—24 個(gè)月推出新一代芯片,以適配自動(dòng)駕駛算法從 CNN 向 Transformer、 BEV/Transformer、端到端大模型的迭代。 英偉達(dá) Orin 于 2022 年量產(chǎn),算力達(dá)到 254TOPS,尚未普及時(shí),其下一代 Atlan 芯片于 2025 年算力已提升至 1000TOPS,較前代提升近 4 倍;地平線征程 5 在 2021 年 5 月流 片,量產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)一年半,而征程 5 量產(chǎn)后不足兩年,征程 6 在 2023 年已通過(guò)架構(gòu)優(yōu)化 BPUThor)將能效比提升 40%,支撐 BEV/Transformer 算法落地??焖俚馕吨髽I(yè) 需在現(xiàn)有產(chǎn)品量產(chǎn)后,立即啟動(dòng)下一代研發(fā),形成“研發(fā)一代、量產(chǎn)一代、預(yù)研一代”的 技術(shù)梯隊(duì),而每代芯片的研發(fā)投入均需數(shù)十億人民幣。
1.3 技術(shù)趨勢(shì):艙駕一體趨勢(shì)顯著,單芯方案量產(chǎn)上車
電子電氣架構(gòu)集中化推動(dòng)下,艙駕一體化趨勢(shì)顯著。隨著電子電氣架構(gòu)從分布走向集中,處 理單元高度集中成為國(guó)內(nèi)外主流 OEM 的公認(rèn)趨勢(shì)。艙駕一體域控制器可實(shí)現(xiàn)將智能駕駛和 智能座艙功能集成到一個(gè)統(tǒng)一的域控制器中,通過(guò)硬件資源共享、軟件架構(gòu)簡(jiǎn)化和跨域協(xié)同, 能夠顯著提升汽車電子電氣架構(gòu)的效率、性能和用戶體驗(yàn)。 單顆芯片為艙駕一體終極形態(tài),實(shí)現(xiàn)成本降低。自動(dòng)駕駛域控制器的發(fā)展分為三個(gè)階段,Two Box/Two Board(多盒/單盒、多板、多芯片)——>One Box/Two Board(單盒、單板、多芯片)— —>One Box/One Chip(單盒、單芯片)。其中 One Box/One Chip 這種艙駕一體域控中配置的一款域控制器系統(tǒng)級(jí)芯片 SoC)擁有多個(gè)通過(guò)芯片間通信相互連接的 IP 內(nèi)核。通過(guò)減少芯 片數(shù)量,可顯著降低硬件成本、降低系統(tǒng)整體功耗、避免多芯片間通信損耗,同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一 架構(gòu)提升數(shù)據(jù)交互效率與系統(tǒng)穩(wěn)定性。
單芯艙駕一體走向規(guī)?;慨a(chǎn),智駕方案成本下降推動(dòng)市場(chǎng)下沉。從產(chǎn)業(yè)進(jìn)度來(lái)看,由于技 術(shù)、算力等多重原因,2024 年量產(chǎn)的艙駕融合方案大多數(shù)以硬件層面集成的 One Box 或者 One Board 方案為主,搭載 One Chip 方案的車型數(shù)量還比較有限。2025 年為單芯艙駕一體 落地元年,高通艙駕一體式芯片驍龍 8775,首款量產(chǎn)車型預(yù)計(jì)于 2025 年下半年投產(chǎn),據(jù)智 駕網(wǎng)資料,驍龍 8775 通過(guò)單芯片艙駕融合,首次在 6000 元成本內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速 NOA+城市記憶 行車+跨層泊車功能組合,推動(dòng)高階智駕從 30 萬(wàn)級(jí)下沉至 15 萬(wàn)主流車型。搭載英偉達(dá) Thor 的理想 L 系列、領(lǐng)克 009 等已于年內(nèi)正式交付。
隨著智能駕駛級(jí)別提高,大算力與先進(jìn)制程為發(fā)展趨勢(shì)。伴隨智能駕駛對(duì)算力需求的迅猛增 長(zhǎng)以及半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)革新,智駕芯片的制程持續(xù)向更小尺寸邁進(jìn)。高階智駕芯片部分前沿產(chǎn)品已邁入 7nm 甚至更先進(jìn)制程時(shí)代,大幅提升計(jì)算性能。制程微縮不僅帶來(lái)算力躍升, 更通過(guò)能效比優(yōu)化破解功耗難題,有效降低芯片功耗,減少車輛能源消耗,提升續(xù)航里程。 芯片廠商與 OEM 朝大算力芯片邁進(jìn),算力高達(dá) 2000tops+、制程最低 3nm。英偉達(dá)最 新 Thor 芯片,最高可達(dá) 2000TOPS 算力,2025 年開始陸續(xù)量產(chǎn)。英偉達(dá) Thor 包括 X、 U、S、Z 四個(gè)主要的版型,制程均為 4nm,其中最受乘用車主機(jī)廠關(guān)注的是 730T 算力的 Thor U;而 1000T 算力的 Thor X 主要被用于 Robotaxi 的場(chǎng)景,也有部分廠商在考慮單 Thor X 或者雙 Thor U 的組合來(lái)打造 L3 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。主機(jī)廠小鵬圖靈芯片首發(fā) G7 于 Q2 上車,算力高達(dá) 750tops;特斯拉 AI5 芯片進(jìn)入量產(chǎn)階段,3nm 工藝,算力 2000- 2500tops。
二、智駕發(fā)展步入快車道,芯片市場(chǎng)空間廣闊
2.1 政策與產(chǎn)業(yè)共振,共同推動(dòng)智駕快速發(fā)展
政策支持:各國(guó)加速自動(dòng)駕駛相關(guān)法規(guī)制定,鼓勵(lì)智能駕駛發(fā)展。全球已有 17 個(gè)國(guó)家制定 或修訂自動(dòng)駕駛汽車相關(guān)的法律法規(guī),典型國(guó)家如德國(guó)、日本和美國(guó)。國(guó)內(nèi)正逐步完善智能 網(wǎng)聯(lián)汽車法規(guī),明確支持 L3 商業(yè)化應(yīng)用,截至 2024 年 1 月全國(guó)已有 50 多個(gè)城市出臺(tái)有關(guān) 智能駕駛的的地方性法規(guī)。從政策趨勢(shì)來(lái)看,1)對(duì)于自動(dòng)駕駛的限制逐步放開,原則上鼓勵(lì) 自動(dòng)駕駛發(fā)展;2)法規(guī)細(xì)節(jié)逐步完善,如對(duì)于事故責(zé)任認(rèn)定、標(biāo)準(zhǔn)的制定、全環(huán)節(jié)規(guī)范等進(jìn) 行了更加清晰的劃分和規(guī)定;3)試點(diǎn)逐步增加,截至目前,北京、上海、重慶等 20 個(gè)城市 已獲批為試點(diǎn)城市,國(guó)內(nèi)已有長(zhǎng)安汽車、比亞迪,廣汽、上汽、北汽藍(lán)谷、中國(guó)一汽、上汽 紅巖、宇通客車和蔚來(lái)汽車 9 家車企拿到 L3 級(jí)試點(diǎn)準(zhǔn)入證;4)適用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,法規(guī) 覆蓋到 Robotaxi、Robobus 等 L4 級(jí)別車輛,美國(guó)首次明確 Robotaxi 的政策法規(guī)框架,站在 國(guó)家層面上為自動(dòng)駕駛相關(guān)的企業(yè)、產(chǎn)品、責(zé)任劃分、載客等都進(jìn)行了規(guī)定。
智駕平權(quán):NOA 配置價(jià)格持續(xù)下探,高階智駕下沉至 10-20w 車型。根據(jù)《高工智能汽車 研究院》數(shù)據(jù)顯示,2024 年中國(guó)市場(chǎng)(不含進(jìn)出口)乘用車前裝標(biāo)配 NOA 滲透率 8.62%;2025 年 1-4 月滲透率突破 10%,其中新能源乘用車前裝 NOA 搭載率達(dá) 27%。2025 年初以來(lái), 比亞迪、吉利、零跑、小鵬等車企推動(dòng)高階智能輔助駕駛普及,高階智駕下探至 10-20 萬(wàn)元。 小鵬、零跑標(biāo)配城市 NOA 車型價(jià)格下沉至 10-15 萬(wàn)元。20 萬(wàn)以下車型約占中國(guó)乘用車市場(chǎng) 60%,但此前均不配備 NOA 功能,滲透率提升空間大,有望帶動(dòng)智駕需求強(qiáng)勁增長(zhǎng)。
自主品牌推動(dòng)智駕平權(quán),高速 NOA 車型最低已降至 7 萬(wàn)元起。2 月比亞迪發(fā)布天神之眼智 駕系統(tǒng),基礎(chǔ)版本天神之眼 C 可實(shí)現(xiàn)高速 NOA,價(jià)格最低已下探至 7.88 萬(wàn)元的海鷗 智駕 版)車型。行業(yè)智駕平權(quán)持續(xù)推進(jìn),3 月吉利千里浩瀚智駕系統(tǒng)發(fā)布,入門級(jí)方案 H1 支持 高速 NOA、自動(dòng)泊車 APA,率先搭載于銀河星耀 8、銀河 E8 車型,位于 10-20w 價(jià)格帶。
技術(shù)進(jìn)步:智駕算法不斷升級(jí),智駕技術(shù)持續(xù)迭代進(jìn)步。2021 年以來(lái)特斯拉陸續(xù)推出 BEV+Transformer、占用網(wǎng)絡(luò)、端到端等算法技術(shù)路線。在特斯拉的帶領(lǐng)下,端到端算法架 構(gòu)已完成從多階段輸出到矢量空間表達(dá)、從規(guī)則驅(qū)動(dòng)到大模型感知的多輪升級(jí)。國(guó)內(nèi)主流車 企紛紛跟隨,蔚小理、華為等均采用端到端智駕方案。此外,車端算法正加速向 VLA 結(jié)構(gòu)演 進(jìn),通過(guò)引入語(yǔ)言模型與決策圖譜,使車輛具備復(fù)雜語(yǔ)義理解與任務(wù)分解能力,開啟從“能 動(dòng)控制”向“認(rèn)知智能”躍遷的技術(shù)路徑。技術(shù)成熟度是智駕普及的基礎(chǔ),隨著車端算法的 持續(xù)升級(jí),車企智駕能力不斷進(jìn)步,將加速智駕滲透率的提升。
2.2 智駕滲透率持續(xù)提升,推動(dòng)智駕芯片需求高增
智能汽車銷量高增,高階智駕滲透率迅速提升。根據(jù)灼識(shí)咨詢數(shù)據(jù),2023 年全球/中國(guó) 智能化滲透率分別為 66%/57%,高階智駕 L2+及以上)滲透率分別為 5%/7%。高階 智駕解決方案將成為主流,預(yù)計(jì)到2026年,全球/中國(guó)高階智駕滲透率分別為17%/26%, 2030 年全球/中國(guó)高階智駕滲透率分別為 64%/80%。
在智能汽車銷量快速增長(zhǎng)的推動(dòng)下,自動(dòng)駕駛芯片需求高增。根據(jù)弗若斯特沙利文,2023 年,全球/中國(guó) ADAS L1~L2+)SoC 市場(chǎng)規(guī)模分別為 275/141 億元,預(yù)計(jì) 2028 年全球 ADAS SoC 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 925 億元,2023-2028 年復(fù)合增速 28%。中國(guó)智駕正處于快速發(fā)展 階段,預(yù)計(jì) 2028 年 ADAS SoC 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 496 億元,2023-2028 年復(fù)合增速 29%。ADS 市場(chǎng) L3~L5)仍處發(fā)展初期,由于具備更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛能力和負(fù)責(zé)功能,因此 SoC 價(jià) 值量更高。根據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)測(cè),預(yù)計(jì) 2026 年全球 ADS SoC 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 81 億元, 2030 年將達(dá) 454 億元。
三、競(jìng)爭(zhēng)格局:車企加碼自研,芯片國(guó)產(chǎn)化大有可為
3.1 競(jìng)爭(zhēng)格局:英偉達(dá)占據(jù)主導(dǎo)地位,智駕平權(quán)下國(guó)產(chǎn)化替代可期
自動(dòng)駕駛 SoC 市場(chǎng)上的自動(dòng)駕駛 SoC 供應(yīng)商主要分為三類,即特定自動(dòng)駕駛 SoC 供應(yīng)商、 通用芯片供應(yīng)商及汽車 OEM 自研商。
特定自動(dòng)駕駛 SoC 供應(yīng)商:專注于自動(dòng)駕駛的研究,并且擁有全面的軟硬件開發(fā)能力, 可為不同的汽車 OEM 提供量身定制的基于 SoC 的自動(dòng)駕駛解決方案,如英偉達(dá)、地平 線、黑芝麻。這類供應(yīng)商主要為汽車行業(yè)內(nèi)多元化的客戶服務(wù)。其優(yōu)勢(shì)在于高度專業(yè)化 及經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
通用芯片供應(yīng)商:開發(fā)及交付的芯片范圍比特定自動(dòng)駕駛 SoC 供應(yīng)商更廣。提供的產(chǎn)品 包括各種各樣的汽車芯片或用于不同應(yīng)用的其他芯片,如機(jī)器人、電腦、數(shù)據(jù)中心、手 機(jī)及制造業(yè)等領(lǐng)域,如高通。因此,這類供應(yīng)商不僅專注于自動(dòng)駕駛,還擁有橫跨多個(gè) 行業(yè)的廣大客戶群。
汽車 OEM:主機(jī)廠開發(fā)自有自動(dòng)駕駛 SoC,如特斯拉。這種方法使 OEM 能夠完全根據(jù) 其特定需求定制 SoC。
龍頭英偉達(dá)穩(wěn)居市場(chǎng)主導(dǎo)地位,Mobileye 份額有所下滑。英偉達(dá)的 Orin 系列芯片憑借其強(qiáng) 大的算力和成熟的生態(tài)系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于全球多家汽車制造商的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。2024 年英偉 達(dá)以 39%的市場(chǎng)份額穩(wěn)居國(guó)內(nèi)智能駕駛輔助芯片市場(chǎng)首位,搭載于理想 L 系列 Max 版、小 米 Su7 Pro/Max 等高端車型。特斯拉 FSD 為自研芯片,受益于車型體量占據(jù) 23%市場(chǎng)份額。 Mobileye 主要供給吉利,2024 年 EyeQ4H、EyeQ5H 合計(jì)份額約 6%,較 23 年下滑 6pct。 國(guó)內(nèi)廠商奮起直追,智駕平權(quán)趨勢(shì)下國(guó)產(chǎn)化替代可期。中國(guó)的主要自動(dòng)駕駛 SoC 市場(chǎng)參與者 包括地平線、海思、黑芝麻智能等。華為海思合作車企眾多,其昇騰 610 芯片算力高達(dá) 200TOPS,性能處行業(yè)領(lǐng)先水平,2024 年華為市場(chǎng)份額達(dá) 17%,位列第三。其次為地平線, 24 年市占率 11%,出貨主力為征程 5,出貨高度集中于理想 Pro 版本。展望后續(xù),智駕平權(quán) 趨勢(shì)下市場(chǎng)下沉,中低階方案占比將提升,基于裝車下沉的成本考量,國(guó)產(chǎn)化方案憑借低成 本優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品能力的提升有望在細(xì)分市場(chǎng)中突圍,地平線、黑芝麻智能等國(guó)產(chǎn)芯片供應(yīng)商份 額有望進(jìn)一步提升。
車企有多家芯片供應(yīng)商,英偉達(dá)主導(dǎo)高端,地平線發(fā)力中端。英偉達(dá)主導(dǎo)中高端市 場(chǎng),客戶覆蓋比亞迪、吉利、理想汽車、小米、小鵬、零跑、蔚來(lái)等多家主流車企,中 高配車型多搭載英偉達(dá) Orin-x、Thor 芯片,小米 su7 標(biāo)準(zhǔn)版、比亞迪天神之眼 C 部分 車型搭載 Orin-N 芯片。高通芯片定位高性價(jià)比,零跑汽車 26 款車型均搭載高通 8650 芯片。蔚來(lái)、小鵬自研芯片,搭載于部分車型。特斯拉、華為系全部使用自研芯片。
3.2 車企積極自研智駕芯片,部分已取得進(jìn)展實(shí)現(xiàn)裝車
特斯拉由外采智駕芯片轉(zhuǎn)為自研,目前所有車型均搭載自研芯片。特斯拉此前采用 mobileye 芯片,背后是 Mobileye 的封閉式黑盒方案,無(wú)法讓車企自主修改算法,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技 術(shù)的深度優(yōu)化。特斯拉于 2016 年啟動(dòng)自研芯片的項(xiàng)目,2017 年流片完成。10 年間持續(xù)迭 代,最新芯片為 AI5,算力高達(dá) 2000Tops 以上。
國(guó)內(nèi)車企自研攻堅(jiān)智駕芯片,部分新勢(shì)力已實(shí)現(xiàn)自研芯片裝車。車企自研芯片具備一定優(yōu)勢(shì), 如保障供應(yīng)鏈安全、實(shí)現(xiàn)降本、軟硬件能夠更好匹配以提升性能。近年來(lái)以新勢(shì)力為主的國(guó) 內(nèi)車企紛紛自研智駕芯片。2025 年 6 月,小鵬圖靈芯片隨 G7 首發(fā),單顆算力超 700Tops, 應(yīng)用于 G7 Ultra 車型;蔚來(lái)神璣芯片 25 年量產(chǎn)上車,搭載于 ET9 車型,算力超 1000Tops; 理想汽車芯片舒馬赫于 2021 年啟動(dòng),暫未上車;小米汽車芯片正處于研發(fā)中;零跑汽車與 大華股份聯(lián)合研發(fā)的首款國(guó)產(chǎn) AI 自動(dòng)駕駛芯片——凌芯 01 芯片,2024 年裝機(jī)量已超過(guò) 10 萬(wàn)臺(tái),此前應(yīng)用于零跑 C11、B10 等車型。 自主品牌自研外采并進(jìn),中低端國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)顯著。目前,比亞迪中高端智駕 天神之眼 A、B)外采英偉達(dá) Orin-x 芯片,低端方案 天神之眼 C)外采英偉達(dá) Orin-n、地平線 J6 方 案,比亞迪同步自研芯片,2024 年啟動(dòng)芯片自研計(jì)劃,算力預(yù)計(jì) 8Tops,主要覆蓋 10-20 萬(wàn) 車型。吉利中低端方案 H1、H3)采用黑芝麻、地平線國(guó)產(chǎn)芯片,H5、7、9 采用英偉達(dá)芯 片,自研芯片同步推進(jìn),吉利通過(guò)旗下的芯擎科技對(duì)高算力芯片進(jìn)行布局,首款 7nm 工藝、 512TOPS 算力的智能駕駛芯片“星辰一號(hào)”預(yù)計(jì) 2025 年量產(chǎn),2026 年規(guī)模上車交付。當(dāng)前 自主品牌中低端主要采用國(guó)產(chǎn)廠商芯片,包括地平線、黑芝麻,中低端國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)顯著。 此外,國(guó)產(chǎn)芯片也逐步滲透高端車型,如地平線 J6m 搭載于理想 pro 版本車型。 華為自研昇騰芯片,搭載于問(wèn)界、自主品牌及外資品牌部分車型。華為兩款主流智駕芯片 MDC610、MDC810,單顆算力分別達(dá) 200/400TOPS,搭載于問(wèn)界、智界、阿維塔等華為系車 企。部分 HI 模式下的自主品牌車型如北汽極狐 S、方程豹豹 8 等。近期,奧迪與華為合作, 成為首個(gè)搭載華為乾崑智駕的百年豪華品牌,合作車型包括即將推出的奧迪 A5L、A5L( Sportback 和 Q6L(e-tron 車型,還包括 A4L、A6L、Q5L 等更多主流車型。
3.3 盈利:規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn),靜待盈利拐點(diǎn)
智駕芯片行業(yè)整體處于高投入、高增長(zhǎng)、低盈利的階段,廠商普遍虧損。龍頭英偉達(dá)盈利 穩(wěn)健,其收入貢獻(xiàn)主力為數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù),汽車業(yè)務(wù)占比較低,占比約 1.3%,未單獨(dú)披露盈 利情況,2024 年公司整體毛利率/凈利率分別為 75%/56%。其余廠商均處于虧損狀態(tài), 2024 年地平線、黑芝麻智能盈利轉(zhuǎn)正主要由于金融工具公允價(jià)值變動(dòng)收益,剔除公允價(jià)值 變動(dòng)等非經(jīng)營(yíng)性因素后,地平線經(jīng)調(diào)整凈虧損 16.81 億元,同比擴(kuò)大 2.8%;黑芝麻智能經(jīng) 調(diào)整凈虧損為 13.04 億元,同比擴(kuò)大 4%。虧損主要由于高額的研發(fā)支出,地平線 2024 年 研發(fā)開支同比增加 33.4%至 31.56 億元,是營(yíng)收的 1.32 倍;黑芝麻智能 2024 年的研發(fā)費(fèi) 用為 14.35 億元,同比增長(zhǎng) 5.28%,是營(yíng)收的 3 倍。
規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn),靜待盈利拐點(diǎn)。地平線與黑芝麻的經(jīng)調(diào)整凈虧損率均呈下降趨勢(shì), 2024 年地平線/黑芝麻經(jīng)調(diào)整凈虧損率分別為-71%/-275%,較 2023 年收窄 35pct/127pct。規(guī)模優(yōu)勢(shì)已逐步顯現(xiàn),當(dāng)前國(guó)產(chǎn)廠商虧損率逐步縮窄,靜待盈利拐點(diǎn),地平 線預(yù)計(jì)公司最早 2027 年可實(shí)現(xiàn)盈利。
四、重點(diǎn)公司分析
4.1 地平線機(jī)器人:國(guó)產(chǎn)智駕芯片領(lǐng)軍者,征程系列芯片崛起
地平線是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的 ADAS 和 AD 解決方案供應(yīng)商,具備軟硬一體的全棧技術(shù)實(shí)力。成立初 期地平線最早展開的是 AIoT( 人工智能聯(lián)聯(lián)網(wǎng))領(lǐng)域,通過(guò)實(shí)現(xiàn)路徑較短的聯(lián)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品獲取 可觀的收入。2017 年,公司發(fā)布第一代智能駕駛芯片征程。2019 年 11 月,公司明確專注汽 車智能駕駛技術(shù)落地的方向,裁撤其他業(yè)務(wù)方向。2020 年以來(lái),公司陸續(xù)發(fā)布搭載征程 2、 征程 3、征程 5 的智駕方案。2024 年地平線推出新一代征程 6 系列芯片、25 年推出面向城 市 NOA 場(chǎng)景的 HSD。
公司業(yè)務(wù)分為汽車解決方案、非車解決方案。24 年共實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 24 億,同增 54%,其中汽 車解決方案收入占 97% 授權(quán)及服務(wù) 69%+產(chǎn)品解決方案 28%),非車解決方案占 3%。
1) 汽車解決方案分為汽車產(chǎn)品解決方案、授權(quán)和服務(wù)業(yè)務(wù)。
產(chǎn)品解決方案:提供集成算法、專用軟件和處理硬件的解決方案,用于提高駕駛安全 性和體驗(yàn)。 Horizon Mono:主動(dòng)安全高級(jí)輔助駕駛解決方案,旨在提高日常駕駛的安全性 及舒適性, 目前 Horizon Mono 上嵌入了征程 2/征程 3 處理硬件。 Horizon Pilot:高速領(lǐng)航輔助駕駛 NOA)解決方案 歸為為高階自動(dòng)駕駛解決方 案),提供安全、高效的駕駛體驗(yàn),目前嵌入征程 3 或征程 5 處理硬件。 Horizon SuperDrive:高階自動(dòng)駕駛解決方案,配備最先進(jìn)的處理硬件,旨在于 所有城市、高速公路和泊車場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)流暢和擬人的高階自動(dòng)駕駛功能,嵌入最新的 征程 6 處理硬件。 其他汽車解決方案:乘用車的汽車艙內(nèi)解決方案,可根據(jù)感知輸入以更好地了 解駕駛員和乘客并與之互動(dòng),從而使旅程更加舒適和有趣。
授權(quán)及服務(wù)業(yè)務(wù): 授權(quán):授權(quán)客戶使用地平線的算法及軟件,收費(fèi)與算法、軟件和開發(fā)工具鏈的 復(fù)雜性、先進(jìn)性和多樣性有關(guān),按預(yù)先確定的固定金額支付授權(quán)費(fèi)。特許權(quán)使用費(fèi)為 定期收取,有些項(xiàng)目基于量產(chǎn)車輛數(shù)量收取特許權(quán)使用費(fèi)。 服務(wù):為客戶提供設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù),例如提供技術(shù)文件、派遣技術(shù)人員和參加 技術(shù)咨詢會(huì)等,收取服務(wù)費(fèi)。
2)非車解決方案:通過(guò)第三方經(jīng)銷商提供非車場(chǎng)景的解決方案,為設(shè)備制造商賦能,使得 他們能夠設(shè)計(jì)和制造更高智能水平的設(shè)備和器具,例如家用服務(wù)的割草機(jī)、健身鏡、 空氣凈化器等,以及其他娛樂(lè)場(chǎng)景中的產(chǎn)品等。 公司收入穩(wěn)步高增,毛利率有所提升。2024 年總營(yíng)收 23.84 億元,同增 54%,其中汽車產(chǎn) 品解決方案/汽車授權(quán)及服務(wù)/非車解決方案分別錄得 6.6/16.5/0.7 億元收入,同比 +31%/+71%/-12%。汽車產(chǎn)品解決方案同比快速增長(zhǎng)主要系全年交付量由 2023 年的 210 萬(wàn)左右增至 290 萬(wàn)。授權(quán)及服務(wù)業(yè)務(wù)同比增長(zhǎng)主要系自動(dòng)駕駛快速普及、整車 OEM 和 tier1 供應(yīng)商需求旺盛。2024 年毛利率同比提升 6.7pct 至 77.3%,由于高毛利的授權(quán)及服務(wù)業(yè)務(wù) 的占比進(jìn)一步提升,且各個(gè)分部的業(yè)務(wù)毛利率均有所提升。2024 年 GAAP 歸母凈利潤(rùn)錄得 23.5 億元,經(jīng)調(diào)整歸母凈虧損錄得 16.8 億元,同比小幅增長(zhǎng),經(jīng)調(diào)整歸母凈虧損率為 70.5%。
推出征程 6 系列、HSD 智駕方案,產(chǎn)品矩陣完備。公司注重全場(chǎng)景產(chǎn)品矩陣構(gòu)建,2024 年推出的征程 J6 系列是地平線產(chǎn)品戰(zhàn)略的核心載體,形成覆蓋 10-560TOPS 的六款差異化 配置。J6M 以 128TOPS 算力提供普惠城區(qū)的性價(jià)比最優(yōu)解決方案;而旗艦型號(hào) J6P 憑借 560TOPS 算力,主要用于新一代全場(chǎng)景高階駕駛,專為 Transformer、BEV 等大模型優(yōu)化, 支持端到端、VLA 等先進(jìn)智駕算法高效落地。2025 年量產(chǎn)的地平線 HSD 城區(qū)輔助駕駛系 統(tǒng),是國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)全棧國(guó)產(chǎn)化的 L2+級(jí)解決方案。
核心受益國(guó)產(chǎn)替代,技術(shù)、客戶共筑護(hù)城河,地平線競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)顯著。智駕平權(quán)趨勢(shì)下,地 平線作為國(guó)內(nèi)頭部的芯片廠商,核心受益于國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)。技術(shù)層面,地平線的核心管理 層余博士、黃博士出身軟件,為公司帶來(lái)了強(qiáng)大的軟件兜底能力。依托于此,芯片可以實(shí) 現(xiàn)定制化的效果,最大程度地發(fā)揮硬件的能力。此外,軟件還在商業(yè)化上服務(wù)于硬件。
公司具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),用低成本的 J2、J3 跑馬圈地、與車企建立合作關(guān)系,構(gòu)建軟硬件的生 態(tài)。當(dāng)雙方建立了深入的合作,客戶切換供應(yīng)商的轉(zhuǎn)換成本很高,因此地平線擁有很強(qiáng)的 客戶粘性。并且,智駕行業(yè)有明顯的 knowhow,地平線作為先發(fā)企業(yè),不斷沉淀自身的工 程化能力、為客戶避免走彎路,進(jìn)入良性循環(huán)。
4.2 黑芝麻智能:Tier2 智駕芯片供應(yīng)商,華山+武當(dāng)系列雙線并驅(qū)
黑芝麻智能是領(lǐng)先的車規(guī)級(jí)智能汽車計(jì)算 SoC 及基于 SoC 的解決方案供應(yīng)商。公司自 有的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品及技術(shù)為智能汽車配備關(guān)鍵任務(wù)能力,包括自動(dòng)駕駛、智能座艙、先進(jìn) 成像及互聯(lián)等,通過(guò)由公司自行研發(fā)的 IP 核、算法和支持軟件驅(qū)動(dòng)的 SoC 和基于 SoC 的解決方案,提供全棧式自動(dòng)駕駛能力以滿足客戶的廣泛需求。根據(jù)弗若斯特沙利文的 資料,按 2023 年車規(guī)級(jí)高算力 SoC 的出貨量計(jì),公司是全球第三大供應(yīng)商。公司于 2022 年開始批量生產(chǎn)華山 A1000/A1000L SoC 并交付超過(guò) 25,000 片,截至 2023 年 12 月 31 日,旗艦 A1000 系列 SoC 的總出貨量超過(guò) 152,000 片。2023 年 4 月發(fā)布了武當(dāng)系列跨 域 SoC。 公司目前設(shè)計(jì)了兩個(gè)系列的車規(guī)級(jí) SoC:華山系列高算力 SoC 及武當(dāng)系列跨域 SoC。公司從專注于自動(dòng)駕駛應(yīng)用的華山系列高算力 SoC 開始并將其商業(yè)化,并于 2023 年 4 月推出武當(dāng) 系列跨域 SoC,以從核心自動(dòng)駕駛功能擴(kuò)展至覆蓋對(duì)智能汽車等先進(jìn)功能的更多樣化復(fù)雜需 求。
公司業(yè)績(jī)穩(wěn)健增長(zhǎng),毛利率顯著提升,2024 年,黑芝麻智能實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 4.7 億元,同增 52%,其中自動(dòng)駕駛產(chǎn)品及解決方案收入為 4.4 億元,占比 92%,同比增長(zhǎng) 59%;智能影 像解決方案收入為 0.4 億元,占比 7.7%,同增 0.6%。2024 年毛利率為 41%,同比提升 16.4pct,其中自動(dòng)駕駛產(chǎn)品及解決方案的毛利率從 21.4%提升至 37.4%,主要由于銷售的 集成在需要硬件組件較少的基于系統(tǒng)芯片 SoC)的解決方案中的定制化高階輔助駕駛算法 增加。2024 年經(jīng)調(diào)整后虧損凈額為 13 億元,較 2023 年略有擴(kuò)大。
掌握自研稀缺車規(guī)級(jí) IP 核,合作大量車企客戶確認(rèn)先發(fā)領(lǐng)軍優(yōu)勢(shì),新產(chǎn)品帶來(lái)全新增 長(zhǎng)動(dòng)力。1)技術(shù)優(yōu)勢(shì):將公司 SoC 與可比供應(yīng)商已處于量產(chǎn)階段的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比,數(shù) 據(jù)顯示,公司 A1000 Pro 性能較 Journey5 存在優(yōu)勢(shì)。公司自主研發(fā)圖像處理器 NeurallQ ISP 是在中國(guó)首款自主研發(fā)的車規(guī)級(jí) ISP 產(chǎn)品之一;DynamAI NN 引擎支持高性能神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)加速器,是在中國(guó)首批自主研發(fā)的車規(guī)級(jí) NPU 之一。2)客戶優(yōu)勢(shì):客戶數(shù)量穩(wěn)步 增長(zhǎng),與多家汽車 OEM 及一級(jí)供應(yīng)商合作。截至招股說(shuō)明書最后實(shí)際可行日期,公司已 獲得 16 家汽車 OEM 及一級(jí)供應(yīng)商的 23 款車型意向訂單;并且已與超過(guò) 49 名汽車 OEM 及一級(jí)供應(yīng)商合作,如一汽集團(tuán)、東風(fēng)集團(tuán)、江汽集團(tuán)、合創(chuàng)、億咖通科技、百度等。 2021 年、2022 年、2023 年以及截至 2024 年 3 月 31 日止三個(gè)月,公司分別有 45 名、 89 名、85 名及 21 名客戶。自動(dòng)駕駛產(chǎn)品及解決方案業(yè)務(wù)的客戶留存率,由 2021 年的 18%增加至 2023 年的 35%。3)新產(chǎn)品 25 年有望獲車型定點(diǎn),帶來(lái)全新增長(zhǎng)動(dòng)力:2024 年發(fā)布華山 A2000。2025 年,武當(dāng) C1200 家族將成為全球首個(gè)量產(chǎn)的艙駕一體化平臺(tái), 同時(shí)華山 A2000 也將獲得車型定點(diǎn)。
(報(bào)告出品方/作者:國(guó)盛證券,丁逸朦、劉曉恬)