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一、智能汽车是未来大势所趋 汽车的发展历经百年,解决了人类需求的衣、食、住、行中行的问题。自工业革命以来,汽车的动力形式和能源类型也变革了很多次。目前全球汽车正在完成从传统汽车到新能源智能汽车的演变过程,未来渗透率将会大幅提升,长期成长空间有望突破10万亿美元。 随着科学技术的不断增长,以第三次科技革命(1950-2010)为引导、第四次科技革命(2010-2100)为助推,在核心驱动技术互联网、智能技术等推动下,可再生能源在发电、用电及储存电能方面形成技术的创新与突破。可再生能源具有可循环使用、清洁等特征,成为替代石油等传统资源的新型能源,这一次以可再生能源为代表的能源革命影响将远超前两次能源革命,为人类生活带来质的改变。 智能汽车是未来大势所趋 堵车、交通事故频发、多样化出行方式选择是当前影响消费者用车困扰及使用习惯的三大挑战。智能汽车相比燃油车具有更加环保、更有效率、更加安全等特征。(1)燃油车在高车速、刹车、重新加速的情况下都会释放更多的排放物,是造成环境污染的核心因素之一。智能汽车最佳的实现路径是电气化,包含了纯电或燃料电池,而电动汽车虽然不是真正意义上的0排放,但实际排放量仍将大大降低,有效的减少了对环境的污染。(2)自动驾驶汽车能够感知周围汽车并与它们进行通信,随意停车、任意变道等行为会成为过去,这使得交通秩序变得更加良好,低车速下的小型刮蹭、碰撞事故也将被避免,相应的车速会变得比现在更快,人们的出行效率会更高。(3)自动驾驶使出行更加安全。据统计,90%的道路交通事故是人为犯错引起的,其中走神、疲劳、酒驾、超速占据了相当大的比重,全世界每年有130万人因车祸丧生,仅中国就有6万人以上,自动驾驶汽车将能消除一切人为犯错因素所导致的事故,会使事故的发生率大大降低。 从消费者层面来看,随着Z世代消费主力的到来,智能汽车的接受程度将会越来越高。Z世代指受到互联网、即时通讯、短讯、MP3、智能手机和平板电脑等科技产物影响很大的一代人。未来随着智能汽车的普及,Z世代将成为消费主力军。据IBM调研显示,75%的Z世代受访者表示最常用的设备是智能手机。智能汽车作为继手机之后的下一个移动终端,本身所具备的智能座舱、车载娱乐等功能将受到Z-世代消费者的欢迎。当前汽车消费者中的90后用户已成为了当下车市的主力消费群体,据腾讯发布的《90后购车偏好调查》报告显示,智能化程度已经成为了购买与否的关键指标,有61%的90后认为高科技是购车的必要考虑因素。 伴随着智能汽车技术达到集中爆发期,智能汽车将成为下一个产业革命的风口。在第四次工业革命推动下,产生了大数据、人工智能、物联网及新型能源模式。这些重大技术发展给汽车行业带来了一系列的变革。汽车的功能定位将从单一的移动出行工具向融合娱乐、办公、生活等多类属性于一身的移动智能空间转变。底层支撑从传统汽车的以硬件为核心的转变为以ICT基础设施架构为主的智能移动终端。技术架构的变革对芯片的计算、通信能力以及软件的代码量和复杂程度提出了较高的要求,未来智能汽车将会向更高程度的电动化、网络化、共享化、智能化方向发展。这些改变能够有效改善居民的出行效率,改变居民的生活方式。未来5-10年,随着新能源汽车、物联网、AI、5G等新兴技术在汽车行业进入集中爆发期,智能汽车将成为下一个产业革命的风口。 未来汽车形态更加多样化。各主机厂在展会发布会上对未来汽车形态有很多畅想,例如2018年日内瓦车展,奥迪与空客联合推出飞行汽车概念;丰田展示
二、推动智能汽车产业发展的关键因素 目前制约智能汽车发展的因素之一是整车成本太高,未来电动车降本主要依赖于电池成本下降。当前,电机、电控技术已基本成熟。未来应当以突破电池技术为先,并在此基础上提升消费者用户体验。据汽车之家统计数据显示,纯电动汽车的三大件电池、电机和电控占整车成本约50%。随着电机电控技术的成熟,成本占比已下降到7%,未来下降空间有限。而电池成本占比达到40%,且目前主流的锂离子动力电池的动力性、耐久性和安全性还有提升空间,未来电动车降本主要依赖于电池成本下降。高能量密度电池能够有效的降低电池成本,在高能量密度电池的技术研发上,高容量三元材料和人造石墨是主流正负极材料,未来高镍材料将是主流方向。随着高镍电池占比提升,单位GWh电池所需电池组材料成本均有所下降,尤其对成本占比较高的硫酸钴依赖程度会降低。材料价格回落和高镍占比提升将推动电池成本下降。据主流车厂的研发进程显示,预计到2025年左右,动力电池平均价格将下破100美元/kWh,纯电动汽车的总拥有成本与传统燃油车基本持平;2025年之后,产业界将围绕动力电池成本继续下探至60美元/kWh展开新一轮的技术对决,动力电池行业在此时会有大洗牌。
图10:新能源汽车成本构成 (资料来源:汽车之家,本翼资产整理)
智能驾驶产业链由传感、决策及执行三个层面组成,当前很多技术还处于攻关期。智能网联汽车的传感系统包括雷达、摄像头、V2X等;决策系统分为决策和控制两个单元;执行系统包括了电子稳定系统、电动助力转向和自动变速器等。中国在传感层面的毫米波雷达、高端前置摄像头等零件与国外差距较大,技术仍需时间突破,目前主要依靠国外厂商进口。主动控制类功能需要具备控制车辆的油门、制动、转向系统的能力,对应的执行结构必须从传统的执行结构转变成线控系统,具体分别是线控油门、线控制动、线控转向。目前线控油门已在乘用车上基本普及,国内外厂商正在线控制动和线控转向方面加速布局。 未来5G技术将充分考虑车辆应用需求,有潜力提供高吞吐量、宽带载波支撑、超低延迟和高可靠性的通信服务,从而真正满足智能网联汽车的核心诉求,有助于攻克车联网技术。5G能够协助解决车辆感知、协同驾驶、远程控制等问题,将是实现完全自动驾驶的关键通信技术。具体技术可以实现:1.超高速无线数据传输;2.更好的网络覆盖均匀性;3.使用多跳模式以拓宽覆盖范围,直接实现 D2D 通信;4.具有高可靠性,可以通过增信删余码对正常的流量进行时分复用;5.毫秒级的端对端延迟;6.提供多条连接链路,满足容错性和移动性要求;7.实现穿透式增强现实。5G技术目前虽然已经进入导入阶段,但是距离车联网应用还需要2-5年时间。
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