汽車通信產(chǎn)業(yè)專題研究-汽車通信構(gòu)建新循環(huán)數(shù)據(jù)驅(qū)動成長

汽車通信產(chǎn)業(yè)專題研究：汽車通信構(gòu)建新循環(huán)，數(shù)據(jù)驅(qū)動成長1.

汽車“四化”按下加速鍵，場景和算力演進驅(qū)動汽車系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信變革1.1.

汽車系統(tǒng)通信架構(gòu)在繼承中發(fā)展，車內(nèi)通信+車外連接鑄就智能化和網(wǎng)聯(lián)化底座1.1.1.

智能網(wǎng)聯(lián)汽車推動產(chǎn)業(yè)跨界融合，智能強調(diào)內(nèi)化功能性，網(wǎng)聯(lián)強調(diào)外在系統(tǒng)性汽車的新四化“智能”“網(wǎng)聯(lián)”“電動”“共享”兼具產(chǎn)業(yè)拉動和實際社會效益。汽車、通信、電子、交通、安全等多行業(yè)在汽車四化變革下深度

協(xié)同，傳統(tǒng)汽車是機電一體化產(chǎn)品，而智能汽車是機電信息一體化產(chǎn)品，

需要汽車、交通設(shè)施、信息通信基礎(chǔ)設(shè)施（包括車內(nèi)通信體系、4G/5G、

地圖與定位、數(shù)據(jù)平臺）等多個產(chǎn)業(yè)跨界融合。同時，智能化發(fā)展帶來

的環(huán)保、節(jié)能以及交通效率的提升，也對未來出行的載體產(chǎn)生深刻影響。汽車內(nèi)部感知/互聯(lián)互通需求、外在網(wǎng)聯(lián)的

IP化發(fā)展，車內(nèi)車外形成數(shù)

據(jù)資產(chǎn)。車內(nèi)傳感器/控制器/執(zhí)行器之間、車輛和車外的終端設(shè)備、以及

通過

T-Box（TelematicsBox）和外界的信息傳遞，合并形成智能網(wǎng)聯(lián)汽

車的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。在安全合規(guī)的前提下，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)成為產(chǎn)生價值的方式。

例如，車內(nèi)傳感感知外界狀態(tài)，傳遞給車控組件進行智能駕駛；移動終

端和車內(nèi)座艙域互聯(lián)互通打造第三生活空間；T-Box和無線基站通信，

一方面和互聯(lián)網(wǎng)形成組網(wǎng)，另一方面將必要數(shù)據(jù)傳輸至

TSP（遠程服務

提供商）或者車廠和監(jiān)管平臺。數(shù)據(jù)在整個汽車通信的流轉(zhuǎn)中，不僅在

車內(nèi)形成智能化應用，對于外部數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累和自動駕駛優(yōu)化也起到

重要作用。1.1.2.

自動駕駛場景不斷延伸，數(shù)據(jù)量爆炸引領(lǐng)算力系統(tǒng)變革高等級自動駕駛的落地目前針對

ToB場景，乘用車自動駕駛快速滲透。

自動駕駛的商業(yè)化應用，以

L3

為節(jié)點分為兩條路徑：L3

及以下的輔助

駕駛，以

Tier1

為主導面向主機廠提供系統(tǒng)集成方案，在傳統(tǒng)車廠和新

勢力廠商已有規(guī)模落地；L4-L5

的自動駕駛，以互聯(lián)網(wǎng)公司、芯片公司為主導，在封閉或者開放路況下實現(xiàn)商業(yè)運營，現(xiàn)階段高等級自動駕駛

主要是一些限定和低速場景，比如

RoboTaxi、干線物流、無人駕駛配送

等，乘用車領(lǐng)域的自動代客泊車等。數(shù)據(jù)量膨脹從計算和通信層面帶來變革。自動駕駛的快速發(fā)展也帶來了

對于數(shù)據(jù)史無前例的增長，車身智能+網(wǎng)聯(lián)需求（高清地圖實時下載、定

位管理）導致數(shù)據(jù)量急速膨脹。根據(jù)英特爾推算，全自動駕駛時代，每

輛汽車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量高達

4000G，對于芯片算力要求顯著提高。目

前

Tier1、Tier2

以及整車廠商都開始加快布局自動駕駛芯片。1.2.

汽車電子電氣（EE）架構(gòu)具有分布-集中的趨勢汽車

EE架構(gòu)可以理解為汽車的血管、骨骼和神經(jīng)。汽車的

EE架構(gòu)是

在功能需求、法規(guī)和設(shè)計要求等特定約束下，通過對功能、性能、成本

和裝配等各方面進行分析，將動力總成、傳動系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)等信

息轉(zhuǎn)化為實際的電源分配的物理布局、信號網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、診斷、電

源管理等電子電氣解決方案。由傳統(tǒng)分布式，到當前的域集中，在燃油

車和新能源領(lǐng)域均非新生產(chǎn)物，在面對未來演進的愿景時，也有公司提

出中央集中式的

EE架構(gòu)。EE架構(gòu)分布式-域集中-中央集中是長期趨勢：“線束革命”、功能融

合和面向服務三大原動力推動

EE架構(gòu)的逐步集中。傳統(tǒng)汽車線束龐雜，新增功能考慮繁多，過多復雜線束和過多

ECU

（電子控制單元）的安裝會嚴重影響產(chǎn)線的高度自動化。車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)

實現(xiàn)一套統(tǒng)一的體系架構(gòu)，是對未來新增功能、系統(tǒng)設(shè)計和升級均

友好的方案。隨著算力芯片的能力提升，傳統(tǒng)的單一功能可能逐步被算力更強的

ECU功能實體融合。EE架構(gòu)和算力資源相互促進，形成“集中”

的“算力平臺”。快速更新迭代的業(yè)務需求，可以借鑒

IP網(wǎng)絡(luò)的快速開發(fā)方式，所謂

面向服務在車端簡單理解即消費電子化/互聯(lián)網(wǎng)化，可以在上層網(wǎng)絡(luò)

上進行快速開發(fā)，需要一套相對穩(wěn)定的底層架構(gòu)作為支撐。傳統(tǒng)汽

車軟件是嵌入式系統(tǒng)，深度綁定硬件，需要獨立的運行和冗余硬件

資源，升級困難；快速迭代需要硬件統(tǒng)一、模塊解耦，可整體管理

升級。2.

車內(nèi)：EE架構(gòu)適度集中是未來中長期走向，汽車控制器迎來大時代2.1.

概述：ECU間通過多種總線互聯(lián)互通構(gòu)成整車通信體系，車內(nèi)數(shù)據(jù)通信量明顯抬升車內(nèi)通信的實質(zhì)是

ECU功能實體通過總線交換信息。ECU獨立負責，

或者

ECU間共同配合完成特定功能。單個

ECU將更新的參數(shù)、周期性

數(shù)據(jù)、事件觸發(fā)性數(shù)據(jù)上傳總線，對端功能

ECU從總線取對應數(shù)據(jù)，完

成通信過程。汽車特定功能的實現(xiàn)（尤指與控制相關(guān)）均依賴于

ECU及其互聯(lián)互通形

成的整車通信體系。下面以兩個常用功能——盲區(qū)監(jiān)測（BSD）、自動緊

急制動（AEB）為例，更直觀、具體地講述功能實現(xiàn)過程：【側(cè)方車輛報警功能】傳感器（角毫米波雷達或超聲波雷達等）檢測到

側(cè)后方有目標，且判斷目標車的車速可能對車輛有影響時，控制器發(fā)送

信號給車身控制器，車身控制器利用高低電壓驅(qū)動指示燈來提醒駕駛員?！咀詣玉{駛中的跟停功能】當自動駕駛的相關(guān)傳感器檢測到前方車輛減

速并停止時，ECU接收來自感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，做出決策并進行處理，如

計算制動安全車間距(DBR)和碰撞發(fā)生時間(TTC)，自動駕駛控制器會發(fā)

出減速指令給

ESP（底盤控制器），ESP根據(jù)發(fā)送的負扭矩信號，對車輛

進行減速并最終停止?？傮w來講，輸入-傳輸-決策-處理是一套系統(tǒng)流程，感知（傳感器）→融

合（控制器）→決策（控制器）→執(zhí)行（控制器向其他執(zhí)行單元發(fā)送執(zhí)行指令，例如顯示、操作等），各個控制器之間相互協(xié)同配合，完成整體

的通信和執(zhí)行流程。按照目前主流的域集中方式，域內(nèi)通過總線傳輸信號，域間通過網(wǎng)關(guān)尋址進行總線數(shù)據(jù)交換。車輛一般可分為動力域、底盤域、車身域、信息

娛樂域和

ADAS域，每個域內(nèi)通過局部集中的

DCU（域控制器）管控各

個

ECU實體。總線要優(yōu)先保證負載和信息的傳遞效率，跨域傳輸是有明

確而必要的需求。不同的域之間如果需要通信，往往通過網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)

交換。網(wǎng)關(guān)實質(zhì)上是一個路由表，完成不同總線間的信息溝通。總線上

傳輸?shù)男畔?，可以被連接的

ECU讀取，從而完成在通路上的數(shù)傳?？偩€

根據(jù)承載信息量的多少，其帶寬有不同的需求。為冗余和通信便捷性考慮，域間或設(shè)有對應總線，域內(nèi)可通過高階

ECU完成轉(zhuǎn)接。在局部集中的架構(gòu)下，域內(nèi)就可完成大多數(shù)通信，理論上域

間通信都能通過網(wǎng)關(guān)完成，域之間可以不設(shè)總線，域間總線往往是有冗

余需求。而域內(nèi)通信在提前協(xié)同的情況下，有些具備網(wǎng)絡(luò)功能的高階

ECU，可以轉(zhuǎn)發(fā)/橋接低階

ECU的通信。部分控制器可通過網(wǎng)絡(luò)管理機制喚醒，其核心目的是蓄電池省電和提升

電子器件壽命。整車有上電、休眠等不同狀態(tài)，控制器根據(jù)狀態(tài)不同，

并不需要實時在線，所以通過網(wǎng)絡(luò)管理機制給出對應信號，即使車輛未

上電，在喚醒狀態(tài)下的控制器具備網(wǎng)絡(luò)通信能力。2.1.1.

ADAS域數(shù)據(jù)爆炸明顯在自動駕駛時代，ADAS域傳感器增量明顯，數(shù)據(jù)通信需求急速上升。單顆激光雷達數(shù)據(jù)量在數(shù)十

Mbps，隨著線束和分辨率的提升，預計激

光雷達的數(shù)據(jù)量仍將攀升。激光雷達是激光技術(shù)與傳統(tǒng)的雷達技術(shù)結(jié)合，

利用激光束，經(jīng)過發(fā)射、掃描、探測、信號處理、創(chuàng)建被測環(huán)境的

3D圖

譜，并獲得距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、形狀等信息。激光雷達目

前在測距、光束管理和信號處理等方面都有不同的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)化路徑，我們認為從基本原理出發(fā)，不拘泥于具體的技術(shù)形式，未來激光雷

達需傳輸、分析的數(shù)據(jù)量將維持增長趨勢：首先明確，激光雷達最終獲得有價值的點云信息描述目標輪廓的三

維坐標（或極坐標）、目標距離和激光反射強度（X,Y,Z,L,P），暫不

考慮激光雷達點云可獲取其他維度信息；除激光強度（8bit）外每個

信元采用

2Byte=16bit表

示

，每個點

云

信

息

可

取

數(shù)

據(jù)

量

為

16*4+8=72bit激光雷達的精度和探測距離、角分辨率、線束等直接相關(guān)。橫向維度下，當探測距離越長，角分辨率越高，則需要的點

云數(shù)越多；而縱向維度即所謂線束，橫縱向整體形成點

云圖；我們以

96

線、橫掃點

1000、10Hz掃描頻率為例，其數(shù)據(jù)量

為

72*96*1000*10=69Mbps。在激光雷達的數(shù)據(jù)傳輸中，往往需要雷達內(nèi)參將（X,Y,Z）坐標和數(shù)

據(jù)點在矩陣中的位置直接關(guān)聯(lián)起來，所以其實并不需要傳輸每個點

云的坐標信息，和圖像中

pixel是

RGB值類似，點云中

pixel是距

離值。我們在上述原因下，合理認為數(shù)據(jù)通信可以壓縮到一半的速35Mbps，而在計算處理時，仍需考慮（X,Y,Z）坐標值。結(jié)合自動駕駛的需求和算力的擴展，合理預估未來：1）由于激光雷

達成本和體積的下降，在算力可匹配下，線束持續(xù)升高（類比縱向

像素數(shù)升高）；2）探測距離越遠，而要求精度不變，則橫掃點數(shù)更

多（類比橫向像素數(shù)升高）；3）時延要求越高，其每秒傳遞點云次

數(shù)越多。和圖像類似，點云本質(zhì)是信息的解析，此外還可能通過算

法開發(fā)處理速率等信息，其信號處理能力持續(xù)增強；考慮壓縮算法

和其他冗余數(shù)據(jù)處理，以及對于算法的適配性，我們認為在達到一

定限度后數(shù)據(jù)會保持穩(wěn)定，目前仍處于數(shù)據(jù)的成長期。攝像頭、毫米波雷達的數(shù)據(jù)邏輯和激光雷達類似，其本質(zhì)均為成像后傳

輸?shù)接嬎闫脚_進行分析驗證。攝像頭數(shù)據(jù)如果用于

ADAS功能，需要利

用原始數(shù)據(jù)進行標注和識別，數(shù)據(jù)量一般在

Gbps級別；而毫米波雷達

本質(zhì)上是毫米波頻段的發(fā)射和回波的

MIMO接收，其數(shù)據(jù)量在

Mbps別。Analytics預測，從

2017

年到

2020

年，帶寬需求提高大約

25

倍，

更高的幀率和分辨率只會給汽車帶寬帶來更大的壓力。數(shù)據(jù)接口必須在

這種汽車環(huán)境中運行良好，以支持高速、高可靠性和低延遲等要求。美信推出了全新下一代

GMSL（GigabitMultimediaSerialLink）技

術(shù)，用來支持未來

ADAS和信息娛樂系統(tǒng)要求的寬帶、互聯(lián)復雜度和數(shù)

據(jù)完整性的要求，其適配數(shù)據(jù)速率可達

3Gbps以上。考慮自動駕駛的進展，其需要的外部傳感器豐富度進一步提升，單個傳感器的精度要求越

發(fā)提升，其綜合數(shù)據(jù)量仍將保持較快膨脹。2.1.2.

信息娛樂域數(shù)據(jù)成長潛力巨大智能座艙作為“第三生活空間”，主要數(shù)據(jù)增量來自潛在外聯(lián)數(shù)據(jù)和車內(nèi)

算力提升。智能座艙作為信息娛樂域最主要的陣地，通過大屏+算力的方

式給乘用人提供與外界聯(lián)通的數(shù)據(jù)資源。傳統(tǒng)座艙系統(tǒng)以簡單硬件為主，

儀表、T-BOX、音響、電動座椅等車身電子共同組成了傳統(tǒng)汽車座艙的

硬件系統(tǒng)，在智能汽車時代，相關(guān)零部件和功能得到了極大的豐富，例

如

AR-HUD、實體語音助手、大算力的中控屏芯片、液晶儀表屏等配置，

進一步豐富了視聽滿足感。信息娛樂融合部分

ADAS功能，交互與體驗

HMI也日趨個性化。據(jù)蓋

世汽車研究院預測，未來座艙域控制器和安全域（ADAS/AD）控制器將

協(xié)同工作，實時地將

GPS和攝像頭等的實時環(huán)境信息展示給用戶，為多

樣化的自動駕駛場景應用提供交互保障。未來汽車使用場景將更加豐富，

自動駕駛帶來的人員解放，需要座艙功能從交互、環(huán)境、控制、空間、

數(shù)據(jù)五大維度進行智能化，感知能力的增強也意味著需要以實用方式處

理和顯示的信息量也在不斷增加，這就需要強大而靈活的硬件解決方案，

并配以高性能圖形功能和豐富接口。以高通智能座艙芯片為例，主要平

臺包括

8155、820A、602A；高通憑借其通信優(yōu)勢，從車載信息娛樂向自

動駕駛進軍，最新主控芯片

SnapdragonRide，算力達到數(shù)百

TOPS，可

支持從

L1/L2

級別主動安全

ADAS、到

L2+級別“便利性”ADAS和

L4/L5

級別完全自動駕駛的數(shù)據(jù)計算需求。2.1.3.

動力/底盤/車身域增量有限動力/底盤/車身域數(shù)據(jù)類型有所變化，但是并不構(gòu)成相對增量。對于動

力底盤，新能源汽車和傳統(tǒng)燃油車相比，最大的變化是電機和電驅(qū)動取

代發(fā)動機和變速箱，所以其監(jiān)測的數(shù)據(jù)內(nèi)容有所變化，但是從數(shù)據(jù)量上

來講變化較少。車身域由于車機的電動化智能化發(fā)展，會引入諸如電動

調(diào)向控制器等新

ECU實體，但是大多數(shù)控制器都是傳統(tǒng)燃油車所具備

的，所以其數(shù)據(jù)增量空間有限，也能大多復用原有的總線和接口。2.1.4.

不同總線類型適配不同業(yè)務，高速以太網(wǎng)骨干成為未來趨勢總線的演進歷史是需求的變化史。早期車機主要傳輸重要的控制數(shù)據(jù)，

隨著汽車功能的累加，點對點之間

ECU通信互聯(lián)需要的數(shù)據(jù)量逐步增

大，例如激光雷達、視頻以及信息娛樂域與外界網(wǎng)絡(luò)的交互，均需要更

高速率的總線和接口，以適應未來系統(tǒng)進一步的性能提升。以太網(wǎng)傳輸

可以高效地解決車內(nèi)高速傳輸問題，以太網(wǎng)

PHY芯片和交換芯片構(gòu)成

以太網(wǎng)汽車通信系統(tǒng)。PHY芯片實質(zhì)是以太網(wǎng)交換芯片的一個子集，完

成層一的信號傳輸，在通過以太網(wǎng)總線單點連接時廣泛使用；以太網(wǎng)交

換芯片多適用于集中交換節(jié)點，汽車內(nèi)部的集中處理單元會有相關(guān)接口。

長期看，高速以太網(wǎng)絡(luò)提供車內(nèi)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的基本骨干，和移動通信的基

礎(chǔ)架構(gòu)類比，從最早開始電交換，到全

IP通信，再到全網(wǎng)絡(luò)光通信，我

們認為車內(nèi)通信隨著數(shù)據(jù)通信量的提升，其演進邏輯類似，將逐步從分

散的多總線架構(gòu)演進為以以太網(wǎng)為主干網(wǎng)絡(luò)、多種高效率總線并存的狀

態(tài)。2.2.

綜合考慮算力演進和功能安全，完全中央集中較難實現(xiàn)車輛系統(tǒng)在引入新功能時，需要遵循功能安全流程指引，其開發(fā)流程復雜。功能安全是車輛全部安全系統(tǒng)的重要部分，主要是把一些極端的失

效工況考慮進來，在設(shè)計上做風險的對應防護。當任一隨機故障、系統(tǒng)

故障發(fā)生，都不至于導致安全系統(tǒng)失效，從而引起人員傷害、財產(chǎn)損失

等嚴重后果。功能安全主要是一種主動安全，需要在軟硬件的設(shè)計階段

進行完善的考慮，任一新功能的疊加均有可能對基礎(chǔ)架構(gòu)帶來影響。汽車系統(tǒng)安全性要求一定冗余度，需評估集中功能實體的風險。車內(nèi)計

算架構(gòu)走向逐步集中，傳統(tǒng)分布式

ECU控制器功能一定程度被更高算

力的

ECU控制器所取代。但是每一個既有功能和新增功能，依然需要考

慮功能安全要求，設(shè)定冗余度機制。完全集中化的平臺雖然有利于計算

和存儲資源的高效利用，但即使集中平臺內(nèi)部考慮了一定軟硬件冗余，

從完備性上來說，高度集中對功能安全的設(shè)計影響較大，在考慮安全情

況下，重要功能仍有必要做額外的備份。從成本角度考慮，全部中央集中并非最優(yōu)選項。在汽車電子架構(gòu)的演化

過程中，由于分部門的研發(fā)體系，往往在新加功能時做增量，形成縱向

的累加；全部集中不僅對研發(fā)效率有較大影響，同時在理論線束上也并

不是最優(yōu)方案，物理分布式理論上比純集中會減少線束復雜度，從而對

研發(fā)和實施角度均節(jié)省了成本。國內(nèi)外大廠由于極高的嚴謹性要求，理念上不會快速掉頭，EE架構(gòu)會迅速向完全中央集中。EE架構(gòu)的變革并不是在電動化時代才有，ECU的逐步集中在燃油車上已有部署（差別主要在燃油機和變速箱）。我們行

業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，車主機大廠普遍對于整體中央集中抱有疑慮，同時既有的

研發(fā)流程、管理體系、部門設(shè)置很難支撐快速的電氣中央集中化變革。考慮到燃油車既有存量和未來增量以及電子電氣架構(gòu)一定的復用性，電

動化進度也并不會導致完全集中化；新興造車勢力對于自動駕駛傾向于

采用集成

AISOC進行計算和判斷，但是執(zhí)行層面依然需要多個

ECU助執(zhí)行。以特斯拉

Model3

為例，其所謂自研“中央-區(qū)

EEA”架構(gòu)：中

央計算機是自動駕駛及娛樂控制模塊（Autopilot&

InfotainmentControlModule），由兩塊

FSD芯片承擔大量的數(shù)據(jù)計算，主要服務于自動駕駛

功能；兩個區(qū)控制器分別是右車身控制器（BCMRH）和左車身控制器

（BCMLH），主要服務于熱管理、扭矩控制、燈光等功能，其本質(zhì)上仍

然是區(qū)域集中。2.3.

EE架構(gòu)的適度集中是未來中長期走向，汽車控制器將有

較長的景氣期2.3.1.

EE架構(gòu)的適度集中，決定了控制器單元依然是重要功能實體，

控制器個數(shù)并不因被合并而顯著下降。汽車控制器可以認為是

ECU。ECU的概念近期被泛化，無論是

DCU（域

控制器），還是

HPC（高性能計算機），乃至所謂

VCC（車載中央計算

機），實質(zhì)是表征

ECU的算力和集成規(guī)模。而

ECU回歸本質(zhì)是電子控

制單元器件，控制器在一定程度上，可以等同于

ECU，包括前端的雷達

等傳感設(shè)備也是

ECU?？刂破鞲鼜娬{(diào)整體性，并不一定注重在“控制”，

往往一個模塊完成特定的功能（傳感、控制、執(zhí)行），并且具有完善的芯

片、外圍電路和封裝。汽車控制器的組成邏輯大體類似，包括主控制器、AD轉(zhuǎn)換、輸入輸出

IO、存儲器等幾大部分，從裝配角度主要包括主控板（含

CPU或

MCU）、

動力源、整流/天線罩、散熱；主要涉及動力底盤控制、自動駕駛

ADAS、

車身/車載電器控制、車載信息娛樂這四大功能域。每個功能域包括多種控制系統(tǒng)?？刂破骷毞诸I(lǐng)域構(gòu)成，值得注意的是，由于廠家的設(shè)置不同，有些控制器可能分屬不同的域：從解決功能問題和安全性角度考慮，控制器個數(shù)并不因被合并而顯著下

降。短期不會向中央集中式快速轉(zhuǎn)型，域集中趨勢下，部分

ECU功能被

更高層

ECU級吸收，但是控制器本身數(shù)量并非單邊下降：部分判斷功能被高層控制器吸收，算力被集中后考慮功能安全和冗

余，并不一定除去舊有設(shè)備，并且原有功能

ECU可能并不只是具備

一種功能，適當降低算力成為可能選項；經(jīng)行業(yè)調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)新能源車型的

ECU數(shù)量相比較同等級燃油

車并未下降，大多數(shù)在

100-150

個

ECU/整車，而傳統(tǒng)車型由于信息

化水平不足，僅高端車型可能超過

100

個

ECU，大多數(shù)在

70-100

個

左右，中低端車在

50

個以下。例如，新能源汽車熱管理系統(tǒng)的部件

需求進一步增加，形成新的電子膨脹閥、帶電磁閥的膨脹閥和電池

冷卻器等新的需求。2.3.2.

汽車控制器市場規(guī)模短期即有萬億量級，長期隨著電動化進程具備長期成長性我們評估汽車控制器的市場規(guī)模：1）

首先主要從新能源車和燃油車兩方面考量，其兩者由于使用的軟硬件體系發(fā)生變化而有所不同，在中低等級車型中，控制器數(shù)量在新

能源車上相比較燃油車使用較多，而高端車控制器個數(shù)在兩種類型

車相近；2）

每種類型中商用車和乘用車由于

ADAS的水平不同、信息娛樂域的

需求不同，其使用的汽車控制器類型和數(shù)量不盡相同，商用車數(shù)量

較少，尤其是燃油商用車近期幾乎沒有相關(guān)控制器；3）

隨著

L0-L4

自動駕駛的演進，以及滲透率的逐步提升，我們合理假

設(shè)隨著智能駕駛、電動化的進程，而逐步提升一個車身平均所具備

的控制器數(shù)量；4）

不考慮后裝情況，在計算控制器均價時，我們經(jīng)過草根調(diào)研對典型

乘用車共發(fā)掘了近

30ADAS域控制器、10

余種信息娛樂域控制

器、30

余種動力底盤域控制器和

30

余種車身域控制器；即使在每個

域內(nèi)，控制器規(guī)模、議價能力、經(jīng)銷商導致其價格差異較大，而且出

廠價、車廠供應價、4S店價格等不同銷售環(huán)節(jié)價格也有明顯差異（如

果按照零整比可高達數(shù)倍差異）。我們在調(diào)研范圍內(nèi)取其大致均價；

短期看，域集中控制器（往往包含高算力

SoC）由于其復雜度和性

能提升，價格有較大幅度上漲；長期看，電子控制器價格小幅下降；5）

由于低端車型和中高端車型控制器數(shù)量不同，我們分別評估；根據(jù)

上汽通用披露的中高端車型占比

55.7%（2020

年）、長安福特中高端

車型占比一半以上（2021

年）；市場認知傳統(tǒng)車市場是“紡錘型”結(jié)

構(gòu)，中間價位車多而低端/高端車較少，但新能源汽車則相反，是一

個“啞鈴型”市場，車型多集中在高端和低端領(lǐng)域，中間價位少。我

們假設(shè)其低端和中高端車型占比分別為

50%；6）

從控制器價格層面，我們認為隨著時間推移和量產(chǎn)進度加快，硬件

本體成本下降是必然趨勢，但是在系統(tǒng)上，軟件配合控制器硬件上

車是每個車企的特定需求，從系統(tǒng)布置、環(huán)境適配、仿真調(diào)教等方面

均需要投入，所以并不能單一看硬件成本的降低，整體成本會是較

為緩慢的下降趨勢。國內(nèi)汽車控制器市場規(guī)模短期即有萬億量級，乘用車

ADAS域、信息娛

樂域控制器貢獻相對增量。經(jīng)過我們測算，ADAS域、信息娛樂域相關(guān)

控制器件（ECU電子控制實體）單體價值量相對較高，即使考慮量產(chǎn)降

價，隨著電動化進程和燃油車自動駕駛層級的提升，其總體空間在

2025

年有望達到

8000

億元。相比較而言，動力底盤和車載車身域相關(guān)控制器

其相對增量較為不明顯，主要增長來源于汽車生產(chǎn)總量的穩(wěn)步提升。3.

車外：汽車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量迸發(fā)，車外通信產(chǎn)業(yè)鏈條迎來新增量3.1.

汽車數(shù)據(jù)構(gòu)建新通信鏈條，數(shù)據(jù)沉淀帶來潛在價值車外數(shù)據(jù)通信量明顯提升。電動智能時代，數(shù)據(jù)感知（攝像頭、雷達等）、

自動駕駛算法開發(fā)、數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)聯(lián)（4G，5G，V2X）、影音娛樂產(chǎn)品、

高精地圖等，提供了豐富的數(shù)據(jù)來源，海量數(shù)據(jù)的傳輸、管理和存儲成

為新的問題。據(jù)希捷信息，在一個汽車保有量

200

萬輛的城市，一天產(chǎn)

生的數(shù)據(jù)高達

1609TB，預計到

2030

年，預計智能汽車將會產(chǎn)生

4-40TB/

車/時的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的使用方須考慮傳輸和存儲的成本。汽車數(shù)據(jù)通信鏈條發(fā)生變化。現(xiàn)有機制下車輛的

T-Box往往通過運營商

SIM卡完成和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)連接，而在智能駕駛時代，數(shù)據(jù)的傳輸鏈條發(fā)

生變化：車身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，主要包括三電、底盤和

ADAS相關(guān)數(shù)據(jù)通過公網(wǎng)

連接傳至主機廠，并按照安全法規(guī)提交國家監(jiān)管平臺；主機車廠和自動駕駛廠商合作（或自研），通過數(shù)據(jù)沉淀和模型反饋

進一步完善自動駕駛體驗；更新后的軟件系統(tǒng)可以通過

OTA下發(fā)；信息娛樂域的數(shù)據(jù)請求和下發(fā)、高精地圖的下發(fā)更新

OTA，理論上

都需要經(jīng)過主機廠驗證，占用一定的車企端數(shù)據(jù)機房的服務器資源。行車數(shù)據(jù)在邊緣節(jié)點和核心節(jié)點均有可能存在，且在數(shù)據(jù)不斷積累

的情況下，結(jié)合交通情況有可能提升整體交通效率，整體數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

不再是原來的單點對車廠/TSP，而形成數(shù)據(jù)資源積累、反饋、安全

共管的整體機制。3.2.

T-Box是汽車對外通信核心，高融合度汽車通信單元迎來長期發(fā)展T-Box承載了車對外通信的絕大多數(shù)流量需求。T-Box并不是車對外通

信的唯一通路，例如汽車鑰匙、車聯(lián)

wifi等，但

T-Box承載了絕大多數(shù)

的外界通信職責，是事實上的車內(nèi)車外通信的網(wǎng)關(guān)。遠程車輛管理、車

輛數(shù)據(jù)管理、緊急電話、車輛診斷、OTA等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量均需要通過

T-Box完成對外互聯(lián)。隨著智能網(wǎng)聯(lián)化進程加速，高精度地圖、信息娛

樂服務等大流量數(shù)據(jù)也將通過

T-Box進行通信。T-Box由最初的車輛遠程管理工具，逐步演化成智能駕駛時代的融合通

信平臺。T-Box可稱為一個獨立的功能域，主要提供行駛安全/合規(guī)、提

高交通效率、提供出行信息服務等功能。簡述

T-Box發(fā)展歷程：最早是基礎(chǔ)車輛服務、遠程通信需求；GBT32960

系列國標規(guī)定電動車必須采集整車數(shù)據(jù)上報后臺，主要

分為電池、驅(qū)動電機、告警類和其他狀態(tài)數(shù)據(jù)；第二個強制標準是

采集國五國六排放數(shù)據(jù)，這是

T-Box普遍裝機的法規(guī)要求；附屬功能的增加：一是支持網(wǎng)絡(luò)流量的接入，二是支持遠程網(wǎng)絡(luò)控

制，三是支持整車遠程診斷，四是需要做

OTA升級；近年功能需求：一是信息安全，由于聯(lián)網(wǎng)特性需要預防被外部入侵；二是用戶隱私安全，需要做數(shù)據(jù)用戶認證。當前

T-Box除了有傳統(tǒng)通信模組（4G、5G）外，也在逐步融合

V2X（車

聯(lián)網(wǎng)）、高精度定位等功能。當然，如果不將高精度定位硬件集成在

TBox中，則會和外部定位系統(tǒng)有一路連接，實現(xiàn)雙頻

GNSS、RTK差分

等高精度定位。從安全層面，車聯(lián)網(wǎng)的功能安全問題尚未被完全解決，

安全消息的加解密、CA（CertificateAuthentication）驗證等功能，未來

TBox模塊極有可能集成部分安全相關(guān)功能。目前

T-Box的發(fā)展有兩種趨

勢：1）

成為高融合度的

T-Box作為統(tǒng)一硬件平臺，持續(xù)利用算力提供通信、

安全、定位等功能，成為智能駕駛時代發(fā)展高級別器件；2）

成為法規(guī)件：由于聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)目前在自動駕駛中整車功能安全問題無

法解決（高級別車規(guī)級認證要求），有可能將

T-Box功能弱化為一個

集成通信安全、合規(guī)要求的法規(guī)件，而將其他可靠性部分交由例如

VCU執(zhí)行。T-Box處理能力逐步增強，其組成價值量有望提升。T-Box在除通信能

力外，還需要處理相關(guān)業(yè)務的能力，其組成除包括通信模組、天線等基

礎(chǔ)部件外，還至少包括

MCU處理器負責電源管理，兩者構(gòu)成

T-Box的

最小系統(tǒng)。片上系統(tǒng)主要負責和業(yè)務邏輯判斷相關(guān)的部分，也包括

V2X高層協(xié)議、安全、傳輸協(xié)議等；此外，還可能會有安全

SE（SecureElement）

芯片。對外接口方面，CAN總線收發(fā)器完成與車機的互通，大數(shù)據(jù)量決

定