2022年2月18日，“头豹新能源汽车行业洞察发布会第二期”圆满落幕。本次发布会由头豹研究院主办。

研究强国，汇聚智才，共谋新章，本次发布会系头豹研究院2022新能源汽车行业产品研究第二期成果发布。

智能座舱发展趋势研究，“环境感知” “多模交互” “车云结合”

首先，由头豹研究院分析师胡丹妮带来最新研究成果分享，她表示，中国新能源汽车市场正由政策驱动转向市场驱动。

自2015年起，中国逐步成为全球最大的新能源汽车市场，并连续六年产销量位居世界第一。2021年中国新能源汽车新车渗透率更是达到 13.4%，销量突破350万辆，迎来了高速发展期。

同时，近年来，中国智能座舱在新车中的渗透率也在逐年上升，2019年智能座舱渗透率仅35%，至2021年已大幅度上升至53%，胡丹妮认为，未来智能座舱在新能源汽车中的渗透将进一步上升。

因此，智能座舱未来的发展趋势分析重要性逐渐凸显，胡丹妮介绍道：“本篇报告将从‘环境感知’、‘多模交互’和‘车云结合’三个维度对智能座舱未来的发展趋势进行深度研究。”

汽车座舱的发展经历了从机械化、电子化到智能化的过渡，自2011年中控显示开始具备导航功能，标志着智能座舱的诞生。

汽车智能座舱因具备丰富的功能，价格相较于传统座舱显著上升。智能座舱的价格较高，现阶段汽车智能座舱的渗透主要集中在中高端市场。

据头豹研究院统计，2021年新车智能座舱在单车价格10万以下的车型中渗透率约为25%，单车价格在75-100万区间的车型智能座舱渗透率为43%，单车价格在100万以上的车型智能座舱渗透率为 38%。

而在单车价格在 10-75万范围内智能座舱渗透率最高，平均水平维持在 54% 左右。当下智能座舱整体渗透率仍较低，存在较大的市场发展空间。消费者对汽车智能座舱在车内的配备意向较高，但仍存在上升空间。据头豹研究院调查结果可知，2021年汽车消费者中有21%的人表示必会购买智能座舱配置，超过63%的顾客会因为智能座舱极大提升购车兴趣。

中国消费者购车决策中，智能座舱这一关键因素的占比高达29%。中国消费者对智能座舱的关注度，远高于英美等其他国家。由此可见，中国消费者对汽车内智能座舱的配备意愿很强，大部分消费者存在极大可能会为智能座舱买单，未来智能座舱市场发展潜力强劲。

消费者对智能汽车的配置及功能需求体现在安全配置、智能控制、人机交互、互联娱乐等方面。据胡丹妮介绍，新能源汽车作为智能化的最佳载体，其高速发展将带动智能座舱的需求上行。随着芯片算力的增强，“软件定义汽车”模式的普及，软件在汽车中的价值量将不断上升，软件提升消费者对汽车智能化的体验感，促进市场为智能座舱买单。

未来智能座舱的生态将更加庞大，将在车辆管理服务、生态服务、出行服务和后市场服务等方面萌生出更多的产业形式。

接下来，胡丹妮指出，智能座舱系统的技术架构主要分为五层：硬件层、系统软件层、功能软件层、服务层和支撑层。技术架构奠定了智能座舱的发展趋势，感知算法是智能座舱环境感知的基石。

传感器是智能座舱实现更优环境感知能力的重要部件。近几年车内摄像头的车均装配数量将逐年上升。至2025年，预计车内摄像头的平均装配个数将大幅度上升至0.5个，2021年至2025年车均装配数量有望实现50%的年复合增速。渗透率也将逐年上升。

胡丹妮表示：“我们预测到2025年汽车内置摄像头的渗透率有望大幅度上升至26%。麦克风作为智能座舱环境感知功能的‘耳朵’兼‘嘴巴’，未来单车麦克风装配个数将逐渐增长，多麦克风阵列的装车份额将逐渐上升，至2025年多麦克风阵列的装车份额有望大幅度上升至59%。”

此外，智能座舱的另一个发展基调是多模交互。智能座舱交互模态包括语音、声学、视觉、多模前融合和多模后融合，未来交互形式将逐渐多样化，更加趋于个性化、多终端无缝交互化、直觉化和智能化。

车载显示是智能座舱实现多模交互功能的重要组成部件。当前车载显示面板主流技术为TFT-LCD，技术成熟，成本较低。随着新型显示技术性能、轻薄等优势凸显，OLED、Mini LED等技术逐渐受到面板制造商的青睐。

车云结合也是智能座舱的发展基调之一。OTA作为智能座舱车云结合的重要方案，升级对象涵盖汽车动力控制系统、信息娱乐网联系统、安全控制系统、底盘电子系统、车身控制系统、自动驾驶系统等。

胡丹妮表示，T-BOX作为车载通讯终端，是车端与互联网连接的接口，2019年以来中国乘用车 T-Box的装配率逐年上升。据头豹研究院统计，2019年乘用车T-Box装配率仅38%，2021 年装配率已经大幅度上升至61%。

最后，胡丹妮对“车云结合之OTA发展趋势”这一话题进行探讨，她说道：“OTA升级经历了4个阶段：从最初对T-BOX进行OTA升级，到2012年特斯拉Model S第一次OTA升级，再到2021年众多车企纷纷布局OTA，新能源汽车OTA经历了从零部件OTA到整车升级FOTA阶段，再到企业级OTA阶段，未来OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展。”

胡丹妮进一步指出，特斯拉作为在汽车OTA升级方面的领导者，拥有较为深厚的技术和经验积累，中国造车新势力蔚来、小鹏具备FOTA的能力，在OTA升级方面的积累领先于中国自主品牌和合资品牌。

未来随着汽车智能化进度加速，整车厂或将自己搭建云平台或建立数据服务中心来运营OTA升级服务。

智能驾驶之车载激光雷达行业

接下来，由头豹研究院分析师王艺蓉带来关于车载激光雷达行业的研究成果分享。首先，她介绍道：“新能源乘用车智能驾驶感知层中，激光雷达通过激光器和探测器组成的收发阵列，结合光束扫描，收集目标对象表面大量密集的点的信息，能够快速复建并建立目标对象的三维点云图，对车辆所处环境进行实时感知，以实现避障功能。”

激光雷达属于精密仪器，生产难度在于精确度，对收发模块的激光器和探测器的要求极高，激光器和探测器在激光雷达总成本中也占比最高。

机械式激光雷达中，激光器和探测器成本占比达到60%，半固态激光雷达中，如MEMS微振镜方案，收发模块与扫描部件解耦且保持静止，因此成本占比略低于机械式，约为40%-50%，而其余成本包括人工调试等约为50%-60%。

据王艺蓉介绍，激光雷达位于新能源乘用车智能驾驶感知层，智能驾驶感知层传感器不止激光雷达一种，主流车载传感器主要有车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达以及激光雷达。

尽管现在智能驾驶仍处于L2级阶段，但车企选择预埋多个传感器硬件，提升产品力的同时确保智能驾驶场景下的安全冗余，以L3/L4配置降维应用于L2级别产品上并推入市场，为高级别自动驾驶“预热”。

视觉感知是以车载摄像头为主导的解决方案，能够通过摄像头拍摄的画面结合算法建模预测。在自动驾驶的感知领域，行业内分成了立场鲜明的两派，特斯拉是视觉派最坚定的拥护者，而且是坚持纯视觉，目前开始取消北美版 Model 3以及Model Y上的毫米波雷达。

王艺蓉表示：“目前大多数整车厂没有充足的数据量，且难以打破算法算力壁垒，同时考虑到摄像头本身以及算法提升的局限性，能够直接提供距离信息从而解决Corner Cases的激光雷达是短时期内实现智能驾驶的最优解。”

紧接着，王艺蓉就“激光雷达产业链”展开分析，产业链整体比较清晰，上游为激光器、探测器、芯片以及其他组件等。

激光器方面，技术层面上激光雷达发射器的主要有边发射激光器（EEL）、垂直腔面发射激光器（VCSEL）以及光纤激光器三种。

光雷达上游激光器的毛利率较高，且受下游激光雷达量产需求影响较大。随着激光雷达的市场需求量和应用领域逐渐扩大，激光器业务也将受益。国内激光技术起步较晚，在高端技术方面仍存在差距，纵慧芯光、炬光科技以及长光华芯等国内企业在加快技术研发，推动国产化替代进程。

探测器方面，技术层面上来看， APD基于目前的业务场景为主流探测器，但由于单点接收，灵敏度低，在增益能力和大尺寸阵列方面存在明显劣势，部分激光雷达已开始使用增益能力更强、能够实现大尺寸阵列的SPAD或SiPM，如Ouster采用VCSEL+SPAD，禾赛科技采用VCSEL+SiPM等。

芯片方面，信息处理模块的主流选择为FPGA芯片。FPGA芯片整体市场集中度较高，国外龙头产品性能优势明显。2019年国内FPGA芯片市场份额前三分别为赛灵思、英特尔和莱迪思，市场份额分别为36.6%，25.3%，以及23.2%，CR3达到67.9%，形成垄断之势。2020年度领先企业毛利率达到60%以上，作为上游供应商对下游议价能力较强。

信息处理模块中除了FPGA芯片还有模拟芯片，用于搭建激光雷达系统中发光控制、光电信号转换以及电信号实时处理。

中国车载激光雷达产业链中游主要为国内外各大激光雷达厂商。以Velodyne为代表的国外激光雷达厂商具有先发优势，技术较为成熟，公司规模及销售量均远超国内。

车载激光雷达产业链下游为智能驾驶领域，参与者主要可分为无人驾驶运营商以及整车厂等。无人驾驶的应用场景有乘用车级别的 Robotaxi，以及商用车级别的RoboTruck，目前车型主要搭载机械式激光雷达，对价格敏感度低，未来 Robotaxi 搭载的激光雷达也有向固态发展的趋势。

王艺蓉指出，目前传统车企和新势力车企与激光雷达厂商合作模式存在差异。传统主机厂前期寻求激光雷达厂商的自研软硬件全栈套件供应，在软件算法方面，主机厂为保证竞争优势，会向激光雷达厂商支付开发费用，提出针对车型进行特定的场景开发或者定制结构的需求。

王艺蓉表示，目前智能驾驶研发投入偏向新能源汽车，汽车电动化趋势将拉动激光雷达“上车” 。新能源汽车在调用底盘和动力总成方面更适合自动驾驶系统搭载，同时控制精度高，反应延迟短，并且能够做冗余备份，目前是智能驾驶的最佳载体。

车企规模化量产订单下ASP下降趋势明显。2017年激光雷达价格可达25,000美元，目前激光雷达价下降至为1,000美元左右，批量量产情况下，预计今年年中至2023年可降至500–1,000美元，未来随着量级增加，规模效应下价格将进一步下降。

渗透率方面，2020年中国智能网联汽车渗透率保持在15%左右，2021年第一季度，市场渗透率达到17.8%，新能源车中的L2级智能网联汽车市场渗透率达 30.9%。

随着下游车企布局深入，搭载多颗激光雷达车型密集发布，预计2022年至2026年L2以及L3级别渗透率将持续提升。

数量上，平均每辆L3乘用车配置激光雷达数量1-3颗，平均每辆L4&L5乘用车配置激光雷达数量3-6颗。出于安全考虑，下游整车厂在L3级别以下乘用车上将预埋激光雷达，未来激光雷达也将向 L1/L2级别的乘用车持续渗透，市场将进一步拓宽。

王艺蓉认为，预计到2026年，中国新能源乘用车智能驾驶激光雷达市场规模将达到23.4亿美元，年复合增长率达到77.8%，未来增长空间十分广阔。

王艺蓉进一步介绍道，激光雷达目前仍处于早起爬坡阶段，赛道参与者多样化，行业参与者不仅有专注于激光雷达的高科技初创公司，也有在消费电子或传感器领域积累了大量技术经验、资金雄厚且供应链整合能力强的科技巨头如华为、大疆等，加剧了竞争格局不确定性。

据统计，2021年全球车载激光雷达市场中，国内企业速腾聚创、览沃、华为、禾赛科技、图达通分别以10%、7%、3%、3%、3%份额占得一席之地。

当前激光雷达整体行业竞争壁垒较高，首先是技术壁垒高，激光雷达属于精密仪器，其扫描方式，芯片处理能力，设计结构等的良率要求高，且达到标准难；其次是车规认证难，车企看重激光雷达形态和尺寸是否容易嵌入车身，也要求激光雷达能够通过电磁兼容、可靠性等一系列车规测试。

“整体认证难度高，周期长，目前通过车规并前装量产的产品屈指可数；最后是量产周期长，量产需要车企订单，但量产车市场面临很长的协同开发周期，车型从概念到最终上市需要经历较长的迭代时间。”王艺蓉介绍道。

此外，王艺蓉表示，驱动激光雷达行业发展的因素可以从政策、需求、资金和技术四个方面来展开分析。

政策端来看，2020年11月，中国智能网联汽车创新中心公布了《智能网联汽车技术路线图（2.0版）》，提出到2025年部分自动驾驶、有条件自动驾驶级智能网联汽车市场份额超过50%，高度自动驾驶智能网联汽车实现商业化应用；到2030年超过70%，高度自动驾驶级别达20%；到2035年高度自动驾驶智能网联汽车大规模应用的目标。

需求端来看，车企加速布局高级别自动驾驶，搭载激光雷达车型密集发布，驱动激光雷达普及率提升。激光雷达的定点元年已经开启，多款车型宣布单车将搭载多颗激光雷达，同时无人驾驶试点规模扩大，车队扩张，在多传感器冗余自动驾驶路线下，车辆必需的激光雷达发展也将受益。

资金端来看，资本押注看好激光雷达赛道，整体融资频次及金额总体呈上升趋势。下游整车厂加快资本布局，加码对激光雷达的投资。除了投融资，下游车企还选择通过定点的方式与激光雷达厂商形成深度定制关系，当前激光雷达市场处于快速发展阶段，车企投资及定点量产订单，能够帮助激光雷达初期稳定出货，后期成为通用标准件，进一步驱动行业发展。

技术端来看，技术的迭代驱动了激光雷达的车载应用发展以及商业化场景落地。激光测距、激光成像的成熟，激光效率的提高，为车载商业化领域的应用提供了潜在的发展可能。

王艺蓉指出，激光雷达将逐渐向更小体积、更少运动部件发展，整体更符合车规化要求，同时随着重要零器件的技术迭代，激光雷达性能上限不断提高，激光雷达在智能驾驶解决方案中的作用也愈来愈重要。

此外，王艺蓉表示，激光雷达发展受产能制约影响较大。激光雷达生产流程环节较多，流程较为复杂，且生产工艺自动化水平低，耗费的工时及人工成本都相对较高，产能受到掣肘。

同时，激光雷达产品一致性不高，良品率低至30%–40%，在对机械部件精确度高标准的情况下，产能难以满足车企订单量，面临无法大规模交付的困境。

激光雷达装车量还受到技术及政策双重掣肘。目前市场主流的激光雷达为半固态方案，如 MEMS、棱镜、转镜等，但真正能够满足车规的是没有机械部件的纯固态激光雷达。

发射器方面，激光雷达厂商大多使用EEL，但 EEL体积过大且需要不断地人工介入标定，同样受到车规化限制。尽管政策整体趋势鼓励行业发展，但由于L3级别的自动驾驶是人类和及其主导驾驶的分水岭，政策落地必然谨慎。

同时，自动驾驶需要在特定道路环境中绝对保障驾驶安全，一旦发生事故，责任归属难以界定，目前相关法律法规还并不健全。

王艺蓉进一步表示，未来，激光雷达是实现L4/L5级别自动驾驶的保障，以激光雷达为核心的多传感器融合方案是大势所趋。由于驾驶过程中路况复杂，随机性高，且传感器各有优缺点，很难完全互相替代，因此单一种类传感器无法实现L4级别及以上的完全自动驾驶。

激光雷达分辨率高，感知维度更多，相对于其他传感器来说性能更优越，输出的点云数据能够作为主要决策依据，因此是提高车端信息精确度的不可或缺，也是无人驾驶最具潜力的技术路线，未来将位于多传感器融合的核心地位。

最后，关于行业发展趋势方面，王艺蓉认为，下游车企定点订单将助推激光雷达成本下探，上游供应链国产化替代脚步加快，同时为实现规模量产，激光雷达厂商也将在技术和产能两方面实现突破提升。

具体而言，目前单台激光雷达成本仍在1,000美元以上，当车企订单达到50万级，激光雷达成本能够下降至500–1,000美元；百万量级订单下，激光雷达成本可继续下探至200–300美元。

另一方面，王艺蓉认为，激光雷达的车规化和集成化是定点量产关注的重点。

下游整车厂要求激光雷达通过电磁兼容、可靠性等一系列严格的车规测试；同时和无人驾驶有所区别的是，乘用车车企还要求激光雷达的尺寸形态能够与车身嵌入融合，多选择放于保险杠等空间小的位置，对激光雷达的集成化要求高。

生产成本方面，规模量产将推动生产技术自动化水平的提高。目前激光雷达制造过程中仍存在人工调试的部分，一定程度上阻碍了规模化的进程，未来随着自动化的加快实现，规模量产水平将不断提高，同时良品率也将上升。

规模化要求下，提高产能成为激光雷达厂商的首要任务。短期内由于自建工厂认证时间长，投入团队大，激光雷达企业将选择外协消费电子类代工厂，但长期来看必然将自建工厂，掌握自主化生产线。

三元正极高镍化趋势洞察

最后，由头豹研究院分析师赵彬为我们带来最新研究成果分享：“三元正极高镍化趋势洞察”。首先，赵彬表示，高镍三元具有能量密度优势，将成为未来三元正极主流。

三元正极材料高镍化大量减少了贵金属钴的用量，有利于加工厂商降低原材料成本并提升毛利率，长期以来，中国钴原料对外依存度高达95%，高镍化的趋势可以减轻我国对钴资源的高度依赖。

随后，赵彬从中外对比角度，对高镍技术路线展开分析。据赵彬介绍，提升镍元素的含量可进一步提高三元正极比能，海外高镍正极起步较早，日本最为领先主要采用 NCA 路线，中国高镍主要发展NCM 811，韩国高镍发展兼顾NCA和NCM 811。

赵彬分析道：“目前，中国高镍三元材料出货量正在持续爬升。2021年NCM811型正极材料在中国三元正极材料总出货中占比不断提升，2021年底已接近41%。目前容百科技、天津巴莫、贝特瑞等头部厂商已具备较成熟的高镍三元正极材料规模化制备技术。”

赵彬进一步指出，头部厂商积极布局一体化格局，目前模式上可分为以华友为代表的自资源端向下游的兼并、以宁德为代表的从电池到前驱体的布局、以容百为代表的自身业务的上下游拓展。

上游，资源→动力电池。收购巴莫科技是华友钴业自上游资源向下游锂电产业链扩张的重要战略，稳定的高品质原料来源助力巴莫科技在2021中国高镍正极市场占据23%的份额。

中游，正极材料。容百科技等正极材料厂商也会布局前驱体产线，主要用于自供并降本增效。多年的合作使得容百跟下游动力电池厂商有着稳定的合作关系，保证了下游订单的充足和较高的回款效率。

下游，动力电池→资源。宁德时代在中国市场以超50%的市场份额持续占据动力电池市场的边壁江山。但随着上游原材料价格的不断上涨，动力电池利润空间持续被压缩，毛利率出现持续下降的趋势。为了降低原材料成本，维护供应链稳定，宁德时代高度重视矿端资源储备，广东邦普就是其中重要一环。

此外，新能源汽车进入后半程智能化赛段后，所搭载的电子元器件数量将大幅增加，为给智能化提供充足的电量保证，整车带电量急需进一步提升。赵彬认为，磷酸铁锂电池已接近理论天花板，高镍三元长期具有更大潜力。

智能化升级将增加耗电量，L5相比L0电耗将增加10%以上，所以提升整车带电量将是电动车加速普及的必要条件。

刀片电池、CTP技术通过改变电池物理形态结构大幅提升了磷酸铁锂电池的应用能量密度，使其已接近理论天花版。

从技术壁垒角度来看，赵彬表示，如果隔膜、电解液、热管理等相关配套技术有突破，高镍三元的理论能量密度得以充分利用，高镍动力电池的续航里程得以凸显，加之智能化增强了消费者对高端新能源车的消费意愿，还有这里写三元锂动力电池会迎来高镍时代。

深入探讨制约因素方面，赵彬介绍道：“现阶段中国对新能源汽车的需求主要集中在价格20万以内的中低端城市用车，性价比是车主的重要考量因素，因此具有明显成本优势的磷酸铁锂电池短期具有更大的市场空间。”

虽然主流的磷酸铁锂电池具有安全性优势，但三元锂电池的低温性能更佳。新能源汽车起火事件提高了车主对安全性的注意，铁锂体系具有显著的安全性优势，但在高纬度地区，低温性能更优的三元锂电池具备更多的区域优势。

另一方面，赵彬指出，电化学性能制约了模组设计。镍元素相对活泼，当遇到冲撞和高温时更易发热起火，因此三元锂电池需要更为复杂的热管理系统，这限制了三元锂电池形态结构的创新，使三元锂电池陷入应用能量密度与结构升级的铁锂电池差距不大的尴尬。

现阶段由于三元锂电池受热管理技术限制，CTP 技术难以在三元锂电池中应用，使得三元锂电池陷入理论能量密度高但应用能量密度优势并不显著，电池包价格却又较为昂贵的尴尬处境。

最后，赵彬认为，4680电芯的CTP技术将是重点关注方向。除特斯拉自有产线外，松下2022年2月2日提出计划在日本歌山县投资800亿日元建造4680电池厂，预计年产能10GWh，可满足超过10万辆汽车的电池需求。

国内电池厂正在加快4680布局，宁德时代的4680 电池项目“金箍棒”已规划8条线，共12GWh。亿纬锂能大圆柱4680电池20GWh的产能2022年将开始建设并实现小规模出货，比克电池的4680大圆柱电池也预计在2022年将完成规模化的量产。

赵彬表示：“目前国内的电芯制造商主要受制于设备和原材料的精度。现阶段4680电芯生产流水线用到的设备绝大多数来自日韩企业，国内的设备难以满足高精度流水线搭建的要求。”