技術前沿：智能座艙的交互技術

汽車座艙的發展歷史

座艙是汽車的重要組成部分，隨著汽車發展功能逐步增多。早期的汽車是一個純機械產物，它脫胎于馬車，當時人們對它的理解就只是代步工具。

在20世紀初期的汽車主要由4個部分組成：引擎、傳動系統、懸掛系統+車輪、車身。1897年，博世生產出了汽車磁力發電機點火裝置。以此為起點，汽車正式開始汽車電子化和座艙舒適化的進程。

隨后在1915-1940年期間，博世陸續推出了啟動電機、車載喇叭、柴油噴射系統、車載收音機等量產產品，持續完善座艙內車載電器控制功能。

到60-90年代，汽車座艙開始有了今天的雛形。早期座艙信息只服務于駕駛者，顯示基本駕駛信息。主要包括機械式儀表盤及車載收音機、對講機等設備。這些設備的操作基本都是物理按鍵形式。可提供的信息也只有車速、發動機轉速、水溫、油量等基本信息。

隨著汽車電子技術的發展，汽車座艙進入座艙+電子設備時代。汽車座艙開始加入小尺寸中控液晶顯示屏。車內添加了車載導航、藍牙、媒體播放設備。這個階段座艙的便利功能主要依靠將電子設備“搬進”車內來實現。功能之間的整合并不合理，體驗也不夠流暢。隨著汽車智能化的不斷演變，座艙也由電子化向智能化發展。

2000-2015年為電子化時代，隨著汽車電子技術的發展，座艙產品進入電子時代，裝置仍以機械儀表為主，但少數小尺寸中控液晶顯示開始使用，此外也增加了導航系統、影音等功能，為駕駛員提供較多信息。

今天所說的智能座艙可以說是從2015年開始的，以大尺寸中控液晶屏為代表率先替代傳統中控，全液晶儀表開始逐步替代傳統儀表，中控屏與儀表盤一體化設計的方案開始出現，少數車型新增HUD抬頭顯示、流媒體后視鏡等，人機交互方式多樣化，智能化程度明顯提升。未來，隨著高級別自動駕駛逐步應用，芯片和算法等性能增加，座艙產品將進一步升級，一芯多屏、多屏互融、立體式虛擬呈現等技術更加普及。

智能座艙定義及組成對于智能座艙的概念或定義，行業內主要存在兩種主流的觀點。第一種觀點將智能座艙定義一種智能服務系統，能主動洞察和理解用戶需求，又能滿足用戶需求：從終端消費者需求及應用場景出發，乘客不僅無需擔憂駕駛和出行，還能在智能座艙中獲得舒服的體驗。第二種，智能座艙被定義為了一種智能移動空間，此時汽車將徹底告別僅僅作為出行工具的角色，目標是實現座艙與人、車、路的智能交互，相比現在的駕駛座艙，這種形態的智能座艙將更加智能化和人性化，業內將其看作是汽車和房間組合而成的一個全新的產品品類。

智能座艙成為智能網聯汽車核心價值載體之一，成為各大汽車廠商進行差異化競爭的核心領域。目前智能座艙主要由硬件（儀表盤、中控導航、HUD、流媒體后視鏡、智能空調控制等其他系統）、軟件（操作系統、虛擬層、中間件、應用軟件）、人機交互（語音識別、人臉識別、觸摸識別、手勢識別、虹膜識別、生物識別）三大邏輯部分構成。軟硬件底層技術根據產品的不同需求應用到各個智能化零部件中，不同智能化零部件在座艙內集成形成一套完整解決方案，以整車體現，整車進而銷售給車主；與此同時，基礎設施參與整個流程，為各環節提供數據傳輸、運算存儲等服務。

智能座艙為什么重要智能座艙能夠給用戶提供個性化體驗的成就感。從馬斯洛需求金字塔來看，目前汽車的發展早已能夠滿足基本的安全需求。雖然傳統整車廠一直在打造用戶對于品牌和身份認同的方向發力，但智能化的汽車座艙能夠在更高一級的尊重需求上滿足用戶。消費者需求從最開始對于功能汽車安全性、舒適性等物理需求，希望可以將更親密的社交關系將從手機延伸到座艙內。通過以汽車作為工具，在社交、娛樂等場合實現用戶的最終需求和自我實現。汽車座艙智能化能夠帶給駕乘人員最容易感知的智能化體驗。

自動駕駛技術門檻之高仍需時間解決，車企尚無法以其為核心賣點，智能座艙進而成為當前實現產品差異化的最好切入點。雖然自動駕駛在算力、算法、傳感器、車路協同等技術非常先進，但實際上目前大部分智能車在自動駕駛的技術指標仍然處在L2/L2+級別，尚無法完成從L2向L3的跨越。而智能座艙在技術上相比智能駕駛更易實現，并且落地所受到的監管壓力遠低于自動駕駛，且智能座艙中往往包含多個屏幕顯示，加入了直觀的科技感，更易被用戶感知到。因此是車企在尋求差異化、品牌化發展當中的重點布局領域。

智能座艙的千億細分市場

智能座艙市場空間巨大，細分賽道眾多。智能座艙是汽車邁向智能化和網聯化路徑中關鍵的人機接口，未來將成為滿足用戶個性化需求的高級駕駛體驗的智能移動空間。根據IHSMarkit，全球智能座艙滲透率約50%，還有很大上升空間。隨著汽車智能化的發展，智能座艙的功能也將更加多樣，帶動包括硬件部分的PCB、車載顯示屏、域控制器、座艙芯片以及人車交互功能的光學、聲學等在內的細分賽道快速發展。

PCB：汽車基本部件，高檔PCB應用推動價值量提升

PCB是電子元器件的重要支撐體，汽車多個部件中應用PCB。PCB（printedcircuitboard，印刷電路板）是重要的電子部件，作為電子元器件的支撐體，可幫助實現電子元器件之間的電氣連接，其質量直接影響電子整機的性能與壽命。PCB在汽車整車的各個領域中均有豐富的應用場景，如控制系統、影音系統、GPS模塊等。未來，隨著汽車電子化程度不斷提升，汽車PCB應用需求仍將繼續增加。

HDI應用比例增長，PCB單車價值量不斷提升。

按照類型分，汽車PCB主要類型包含五類：柔性PCB板（即FPC）、剛性PCB板（即RPCB）、軟硬結合板、HDI板以及LEDPCB。由于材質與特性的不同，各類型PCB擁有不同的應用場景，而在此之中，由于汽車用HDI、射頻板（剛性PCB）和柔性板與汽車智能化關聯程度高，所以應用比例將保持增長。根據戰新AI產業智庫的數據，截止2019年7月，低檔、中檔和高檔汽車單臺PCB的價值分別為30-40美元、50-70美元和100-150美元。預計未來隨著新能源汽車滲透率的提升，市場對車用高檔PCB需求也將不斷增長，有望帶動單車PCB的價值量提高。根據VerifiedMarketResearch數據，預計2023-2030年汽車PCB市場規模將由2023年79.7億美金提升至2030年123.2億美金，CAGR約5.35%。

海外廠商PCB占據前三份額，國內廠商有廣闊的替代空間。根據佐思汽研數據，2020年汽車PCB市場份額前三廠商均為海外廠商，整體行業集中度較低，份額第一的CMK占據8.2%的市場份額。大陸企業景旺電子市場份額約3.3%，其他大陸企業市場份額均在3%以下。目前A股中的相關標的，如景旺電子、滬電股份、依頓電子、世運電路，均在積極拓展汽車PCB業務。

車載顯示：顯示屏高端化、大屏化趨勢共筑百億市場根據擺放位置不同，車載顯示屏可分為中控顯示屏、液晶儀表盤、抬頭顯示器、副駕駛及后座娛樂屏、側視屏、后視鏡屏等。車載顯示器是指安裝在汽車內部的顯示屏，其主要功能為駕駛輔助和娛樂。其中滲透率最高的是中控顯示屏（提供倒車影像及導航等駕駛輔助，控制空調、音頻等車內設備，兼具娛樂功能）、液晶儀表盤（提供里程、轉速、燃油等信息，反映車輛工作狀態）。近年來，隨汽車電動化、智能化、網聯化趨勢持續，車載顯示屏作為人車交互的主要界面正呈現高端化、大屏化趨勢。

車載顯示屏加速高端化：主要表現為結構上由顯示到觸控顯示一體化、材料上由塑料到玻璃、外形上由2D到3D曲面等。結構方面，由單純顯示向觸控顯示一體化發展。汽車智能化趨勢下，人車交互需求相較于傳統汽車大幅上升，觸控面板逐漸進入車載顯示市場成為標配。從技術路徑上看，目前觸摸屏以電容屏為主，預計未來電容屏將向輕薄化方向發展，進一步取代電阻屏。材料方面，車載蓋板由塑料向玻璃發展。在汽車智能化趨勢下，隨車載顯示及人車交互需求增加，透光率高、抗劃傷、觸控手感更優且相對易于做成3D結構的玻璃材料開始成為車載顯示面板青睞的蓋板材料。外形方面，車用玻璃蓋板由2D朝2.5D、3D發展。相較于傳統2D平面，3D顯示屏的優勢在于提升設計自由度和觸覺反饋，同時更符合人體工程學。

多屏化和大屏化成為智能座艙發展過程的重要變化。近年來隨智能座艙持續發展，車載顯示屏幕面積逐步上升。據群智咨詢，2020至2021年期間，10英寸以上車載顯示屏出貨占比由23%提升至31%。具體到趨勢上看，車用顯示的多屏化和聯屏化趨勢共同助推了單車顯示面積的提升。多屏化趨勢是為了滿足多方面信息及交互需求，提升用戶駕駛控制體驗。座艙智能化背景下，汽車信息量的快速增加使得車內信息顯示區域成為核心，多屏交互成為車載顯示的重要趨勢。與單一顯示屏相比，多屏方案可將汽車信息在各個屏幕上進行分布顯示，如將導航、多媒體等信息置于一屏或兩屏，座椅、空調、ADAS等車輛信息置于另一屏，盡可能滿足用戶導航、音樂、路況等多方面的需求，提升駕控體驗。據頭豹研究院數據，2016-2019年中國單車平均屏幕搭載數量由1.4個上升至1.75個。聯屏化趨勢提升車用顯示屏的實用性，由2016年奔馳率先搭載，此后雙聯屏、三聯屏方案陸續落地。傳統中控屏的一大劣勢在于與儀表相隔較遠，駕駛員在使用過程中需要分散更多注意力，而在聯屏方案中，儀表與中控雙聯屏共用一塊玻璃蓋板，在視覺上削弱了兩塊顯示屏之間的物理分割感，使駕駛員的觸摸操作和信息獲取更為便利。

LCD是當前車載顯示屏使用的主流技術，未來技術有望向MiniLED發展。目前LCD面板由于成本低、技術成熟高等特點仍然是市場主流。但由于汽車座艙內車輛信息顯示、在線娛樂等功能都需求更高清的信息顯示，且未來增加科技感和操作便捷性，擁有畫質高、能耗低、壽命長以及更高顯示性能等特點的OLED和MiniLED有望隨著技術的成熟而進一步滲透。

全球車載顯示屏市場迅速發展。在汽車智能化趨勢下車載顯示屏一方面出現大屏化和多屏化趨勢，另一方面需求推動顯示技術升級，帶動車載顯示屏單價上生，在車載顯示市場“量價齊升”的趨勢下，全球車載顯示屏市場空間迅速增長。根據未來智庫測算，2020年全球車載顯示屏市場空間為72.88億美元，預計2025年將達到165.56億美元，復合增長率為17.8%。

從競爭格局上看，車載面板行業總體呈現中（含臺灣）、日、韓資企業三足鼎立態勢，根據華經產業研究院的數據，2020年深天馬在車載顯示市場的市占率為16.2%，排名第一；JDI（日本）和AUO（中國臺灣）的市占率分別為15%和13.4%，依次位居第二、三位。從產能布局上看，截至2020年，中國LCD總產能約占全球54%，位居第一。

全球車載顯示市場高速發展，A股相關龍頭標的深天馬A、京東方A、長信科技和三利譜有望受益。作為全球顯示市場的龍頭企業，深天馬已經在Micro-LED領域布局多年，在柔性、高透明、拼接顯示等Micro-LED核心領域都進行了大量的技術開發并取得重大成果，將能率先享受座艙智能化時代的發展紅利。京東方作為顯示龍頭企業，提供車載業務全場景解決方案，京東方智能座艙產品已全面應用到包括中國、美國、德國、英國、日本、韓國等幾乎所有主流汽車品牌中。長信科技已形成“3D蓋板+觸摸屏+Sensor+全貼合+模組”產業鏈布局，三利譜長期聚焦中小尺寸偏光片，同時積極擴建車載產能，均有望受益于車載顯示市場的高景氣。

域控制器：E/E架構集中化演變下域控制器市場有望爆發

汽車智能化趨勢下，汽車從分布式架構到集成式架構演進。目前大多數汽車的電子電器（E/E）架構尚處在分布式階段，車輛儀表、信息娛樂等各功能由不同的單一電子控制單元（ECU）控制，一輛車往往分布著上百個ECU，每個ECU進行的運算較為簡單，傳統的MCU芯片即可滿足傳統座艙的運算要求。但是隨著技術的迭代速度加快，傳統的分布式電子電氣架構難以承載汽車的復雜功能，呈現出極大的缺陷：1）車身重量與成本上升；2）算力協同性弱，相互冗余；3）驗證復雜度提升；4）不利于OTA的實現，這些缺陷極大地影響了用戶體驗。博世等主流整車廠均采取了向集中式E/E架構甚至服務器式的方向演變戰略，到了集成式E/E架構的階段，ADAS、車身控制、多媒體等功能可以通過域實現局部的集中化處理。在域集中的方案下，整車上百個ECU理論上有望被“濃縮”到5個DCU（域控制器），由域控制器集中控制對應域內的多個部件。

智能座艙域控制器市場有望迎來爆發，2025年座艙域控制器市場規模將超百億。智能座艙的量產難度相對較小，成本相對可控，用戶感知強，而且可以部署在傳統燃油車上，未來將迎來爆發式增長。根據產業鏈調研，采用8155的智能座艙域控制器約300美元，由于當前全球智能座艙滲透率約50%，且國內智能座艙滲透率高于全球，預計25年國內智能座艙域控制器市場規模約47.96億美元。

國內外巨頭均布局智能座艙域控制器市場，國內多家廠家參與。國內外巨頭紛紛布局自動駕駛域控制器。目前參與自動駕駛域控制器主要有四大類玩家：1）傳統外資Tier1，與芯片廠商合作，做方案整合后研發中央域控制器并向整車廠銷售，如博世、大陸、采埃孚等；2）本土Tier1，主要聯合芯片廠商、軟件公司及整車企業合作，負責中間層及硬件生產，整車廠負責自動駕駛軟件部分，如德賽西威等；3）互聯網科技與軟件公司，專注于自動駕駛技術軟件平臺，如華為、百度；4）整車企業，如特斯拉自研全棧式布局，蔚小理等與Tier1深度合作。國內相關標的如德賽西威、均勝電子、經緯恒潤、美格智能、立訊精密有望受益。

座艙芯片：SoC芯片成為主流，國內市場超百億

汽車E/E架構變革中，SoC芯片將成為智能座艙芯片主流。隨著智能座艙時代的來臨，大屏幕、多功能、多模態交互的智能座艙平臺的數據處理復雜度較傳統座艙顯著提升，傳統的MCU芯片難以滿足智能座艙的算力需求，選用算力更強的SoC芯片成為必然選擇。SoC即系統級芯片，通常集成CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、NPU（神經網絡單元）等多個處理單元，能夠支持高性能計算、圖形計算、AI計算、音頻處理等多項功能，具備強大的計算性能，也是座艙域控制器實現多硬件融合控制的關鍵核心。以高通SA8155P為例，其集成了高通AI引擎、圖像信號處理單元、KryoCPU、數字信號和圖形處理器等多個處理器，能夠將液晶儀表、中控大屏、HUD、流媒體后視鏡、后座顯示屏等多個屏幕的ECU功能集中整合到一塊芯片上，從而通過一個座艙域控制器實現“一芯多屏”。

智能座艙快速發展趨勢下，預計2025年中國智能座艙SoC芯片市場規模將達到13億美元。智能座艙市場滲透率的逐步攀升將帶動智能座艙SoC芯片市場需求增加，根據我們測算，預計2025年全球智能座艙SoC芯片市場規模有望達到39.6億美元，中國智能座艙SoC芯片市場規模有望達到13.1億美元。

SoC芯片競爭激烈，國外大廠穩步推進，本土廠商加速造芯。近兩年車載座艙SoC市場競爭越發激烈，尤其是中高端市場，不僅是競爭企業增多，除NXP、瑞薩、德州儀器等傳統車載SoC廠商外，高通、英特爾、英偉達、華為、AMD、聯發科等消費電子領域芯片廠商也在積極進駐，如2021年，AMD通過Tesla進入車載座艙市場，AMD從車載游戲場景出發，為特斯拉定制搭載消費級游戲顯卡的智能座艙SoC。不止是海外芯片大廠，國內芯片企業如杰發科技、芯馳科技、瑞芯微、地平線、芯擎科技等也通過自主造芯之路加入混戰，重塑汽車芯片產業格局。國內相關標的如瑞芯微、富瀚微、晶晨股份、全志科技有望受益。

座艙光學：艙內攝像頭和HUD共同實現人車智能交互

智能座艙對可以實現智能化的人車交互功能，對座艙光學提出更高要求。智能座艙包含大量的軟硬件設備和各模塊系統，融合和通訊、人機交互關系成為最重要的影響因素。在智能化汽車時代，人車交互的方式將由傳統的機械交互升級為與人類語言、動作等進行的自然交互。智能化人車交互一方面要求車內安裝更多的傳感器來捕捉人發出的信號，例如通過車艙攝像頭來實現駕駛員監測系統（DMS）、乘客監視系統（OMS）的功能，另一方面要求以更直觀的方式向人反饋車的信息，例如抬頭顯示系統（HUD）。

汽車智能化趨勢下單車座艙內攝像頭數量提升，預計2025年全球艙內攝像頭核心部件CIS芯片市場規模達2.2億美元。根據IDC，當汽車步入L2等級后，艙內通常將搭載1顆攝像頭。隨著汽車智能化等級的提升，艙內攝像頭市場隨之增長。CIS傳感器是攝像頭的核心部件，在整個攝像頭模組中具有較大的價值量占比。根據我們測算，預計2025年全球艙內攝像頭CIS市場規模2.16億美元，中國艙內攝像頭CIS市場規模0.67億美元。

HUD是汽車第三塊屏，發展潛力大，預計2025年中國乘用車HUD市場空間達100億元。HUD（HeadsUpDisplay）抬頭顯示儀是通過將車速、油耗、發動機轉速等重要的行車信息實時顯示在前擋風玻璃上，避免因駕駛員低頭、轉移視線等帶來一系列安全隱患的一套顯示系統。HUD作為中控屏、儀表盤之外的第三塊視覺顯示屏，近年來在汽車上的裝載率迅速上升。當前主流的HUD技術主要分為C-HUD、W-HUD和AR-HUD三種類型。目前，我國HUD市場中，C-HUD由于成像效果較差、顯示內容少等原因已經基本退出市場，AR-HUD由于成本較高，技術還不成熟等原因尚未量產落地，W-HUD在技術方面比較成熟、顯示效果較好、價格適中，已經成為我國HUD市場的主流產品。據TCView預測，隨著HUD技術逐漸成熟和HUD車型不斷量產上市，預計乘用車HUD搭載率有望擴大至38%左右，預計2025年國內乘用車AR-HUD市場規模約51億元，W-HUD市場規模約49億元，CAGR達65%。

車載攝像頭鏡頭市場格局呈現出“一超多強”局面，舜宇光學是絕對領軍者。2020年舜宇光學出貨量位居第一，市場占有率超30%，日本麥克賽爾、日本電產三協、日本富士膠片、韓國世高光位居二至五位。除舜宇光學科技以外，國內的聯創電子、力鼎光電、宇瞳光學均積極布局車載鏡頭領域，但目前市占率較低，未來有望受益于智能座艙的快速發展。而攝像頭CIS傳感器龍頭韋爾股份、思特威均有望受益于艙內攝像頭市場的快速發展。

車載HUD市場供應商眾多。中國HUD行業市場空間廣闊，吸引了眾多供應商，包括全球汽車零部件供應商日本精機、日本電裝、德國大陸集團等，也包括國內的華陽集團、聯合光電、歐菲光、水晶光電等。目前，國外HUD供應商主要服務于奔馳、寶馬、奧迪等中高端品牌，而本土HUD供應商則多服務于國內車企。

座艙聲學：人車智能交互趨勢下汽車聲學量價齊升

智能座艙語音系統是人車交互的另一個重要功能。智能座艙有兩大人工智能交互系統，一個基于視覺（計算機視覺）、一個基于語音，后者的應用即在艙內的語音功能。VOS（智能座艙語音操作系統）旨在為用戶提供車內環境下的語音交互服務。VOS系統采用了喚醒、語音識別、語義理解等技術實現語音控制。座艙的車設車控、地圖導航、音樂及多媒體應用、系統設置、空調等均可通過語音來操作。除了針對車身、車載的控制外，語音還支持天氣查詢、日程管理以及閑聊對話。用戶只要說喚醒詞，即可使用。語音指令可以一步直達功能，既能解放手指，又無需視線偏移注視車機中控區域，從而保障行車安全。

智能座艙發展趨勢下汽車聲學量價齊升，預計2025年全球車載功放市場規模達317.91億元。傳統中低端汽車聲學系統僅包含揚聲器單品，通常單車配置3-8個，整體價值量較低。隨著智能座艙創新升級及消費者對于更好音質體驗的需求提升，在消費升級趨勢中將迎來高端化，裝載揚聲器數量、品質提升，疊加車載功放滲透率增加，單車聲學價值量大幅提升。在汽車聲學系統高端化的趨勢下，完整汽車聲學系統將大約包含8-20個揚聲器，目前新勢力普遍用到12個及以上，如理想one用12個、特斯拉ModelX用22個，據智車加速度測算，2025年全球車載揚聲器的市場空間將達到197.8億元、國內市場將達到60億元。隨著獨立外置功放、數字功放滲透率的提升，疊加智能化催化下功放單價的上漲，預計2025年全球車載功放市場規模達317.91億元，CAGR達8.4%。

車載揚聲器龍頭上聲電子、車載語音龍頭科大訊飛及電聲元件標的共達電聲有望受益。上聲電子車載揚聲器產品在國內市占率排名第一，深耕行業三十年，主要產品涵蓋車載揚聲器系統、車載功放及AVAS?？拼笥嶏w為車載語音市場龍頭，2021年車載語音產品出貨量超過700萬套，產品搭載車型均價在15-20萬元區間，車載語音前裝搭載累計超過3600萬輛。共達電聲深耕電聲技術二十年，隨著車載語音市場快速發展，公司麥克風等產品逐漸獲得客戶認可。

審核編輯 ：李倩