罗兰贝格-汽车电子革命系列白皮书第一期:四大核心技术趋势-2020.12-20页_2mb
报告摘要
汽车电子革命系列白皮书(第一期)总结
核心内容
本白皮书由罗兰贝格发布,聚焦汽车电子电气革命的四大核心技术趋势,分析了新四化(M.A.D.E)对汽车电子行业的影响,以及在技术、商业和全球贸易环境下的挑战与机遇。
主要观点
1. 新四化对汽车电子的影响
- 移动出行:未来的汽车将具备高度自动化、数字化和电气化的特征。
- 自动驾驶:L3级别自动驾驶将成为短期重点,其对传感器、计算平台和软件的需求将显著提升整车电子电气价值。
- 数字化:智能座舱将成为车企实现产品差异化和盈利的重要领域。
- 电气化:电气化带来的BOM价值提升最为显著,尤其是电池管理系统和电驱动相关硬件。
2. 电子电气架构(EEA)的三大阶段
| 阶段 | 特征 |
|---|---|
| 分布式架构 | 多个ECUs,多通信协议,功能分散 |
| 域集中式架构 | 减少ECU数量,提升算力,引入DCU |
| 域融合带状架构 | 一体化平台,统一软件,高算力集群 |
3. 软件革命
- 功能独立:软件需从“信号导向”转向“服务导向”架构(SOA),以实现功能的模块化与复用。
- 软件工业化:车企开始借鉴ICT行业的“软件工厂”理念,以提升软件开发效率和一致性。
- 软件平台:基础软件平台(如Autosar、AGL)将成为价值高地,支持多域功能集成和云端服务。
4. 计算芯片趋势
- 短期分化:自动驾驶芯片与座舱主控芯片分别发展,采用GPU + FPGA组合,未来可能转向ASIC芯片。
- 长期融合:随着技术成熟,自动驾驶和座舱芯片将逐步融合为中央计算芯片,提升效率并降低成本。
- 多核SoC:将成为未来智能座舱的主流芯片,支持多屏系统和复杂功能。
5. 功率半导体材料趋势
- 硅(Si):成本低,技术成熟,但无法满足高电压、高效率需求。
- 碳化硅(SiC):具备高效率、快速充电等优势,但成本高、产能有限。
- 氮化镓(GaN):具备高开关速度和小尺寸封装,但技术尚不成熟。
关键信息
- BOM价值提升:预计到2025年,汽车电子电气相关BOM价值将从2019年的约3,145美元提升至约7,030美元。
- 技术路线:特斯拉已进入EEA的第二阶段,而传统车企仍处于第一或第二阶段。
- 全球贸易不确定性:疫情和地缘政治影响将加剧技术本地化趋势,导致全球采购格局变化。
- 供应链风险:SiC和GaN等新材料的推广受限于产能、成本和技术成熟度,短期内Si仍为主流。
- 软件盈利模式:软件和数据带来的净利润可达传统硬件的10倍,车企需重视软件能力。
技术与商业模式的变革
- EEA转型:从分布式架构向域集中和带状架构演进,将提升系统效率和降低成本。
- 软件平台:统一的基础软件平台将支持多域功能整合,推动规模化发展。
- 芯片演进:从MCU向多核SoC、GPU + FPGA、ASIC等方向发展,满足不同功能需求。
- 全球化挑战:全球贸易环境恶化、技术封锁将影响供应链和研发合作,增加技术不确定性。
结论与启示
- 技术与全球化并存:车企需在技术革新与全球化不确定性之间找到平衡。
- 软件是未来盈利核心:车企应加强软件能力,避免沦为代工厂。
- 合作与创新:面对技术瓶颈和全球贸易变化,车企需与跨界合作伙伴协同创新。
- 未来趋势:电子电气架构、软件平台、计算芯片和功率半导体材料将共同推动汽车电子行业向智能化、电动化和全球化方向发展。
全球贸易与政策影响
- 美国:加强对半导体出口管制,限制中国获取先进技术。
- 欧盟:推动“欧洲数字议程”,强调数字自主与数据安全。
- 中国:通过政策与资金支持,推动半导体产业发展,力争在全球供应链中占据一席之地。
总结
本白皮书揭示了汽车电子革命的核心趋势,包括EEA的进化、软件革命、计算芯片分化与功率半导体材料演变。随着技术发展和全球贸易格局的变化,车企需加快转型,提升软件能力,优化电子电气架构,并在供应链和合作策略上做出灵活应对。
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