（报告出品方：中信建投证券）

行业概述：汽车电子电气架构从分布式向域集中/域融合演进

EEA概览：汽车电子电气架构，软件、硬件和通讯方式有机结合

EEA是遍布全车的“网络”。EEA（Electrical/Electronic Architecture）汽车电子电气架构，是集合汽车的电子电气系统、ECU、各类传感器、线束、连接器、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案。EEA的概念由Tier 1德尔福率先提出，用于指代汽车系统*功中**能、部件元素的基本结构，反映车内通讯、电气以及逻辑（功能）关系。

从构成上看，EEA既包括传感器（感知车内外信息）、控制器、执行器、线束（用于电气通讯）等硬件，又包含控制硬件以实现相应功能的软件算法（应用算法、中间件、系统内核），以及负责传递信号的通讯方式（主要包括CAN线、以太网等）。

EEA发展：电气化是基础，智能化是需求，整车架构迎来全面革新

整车电气化持续提升，为单车可控性及集成化提升打下扎实基础。从早期大灯、收音机等简单电器的装车，再到EBS、ESP等电子系统功能精进，演化到电动车时代下“电机+电控+电池” 三电系统颠覆原有燃油动力源，电气信号逐步替代机械传动成为车内主要信息传导媒介，为以芯片、电路为基础的控制系统进行全车功能掌控打下扎实基础。

智能时代单车功能精进，整车架构需有进一步革新。传统汽车架构下，增加功能需同时配备对应ECU及线束，易造成整车电子架构的臃肿，目前单台高端乘用车的ECU数量已破百且线束长度逾2km，而数目、品种杂多的ECU也不利于系统功能的协同优化，整车扩展性差，软件开发和迭代成本高。在智能时代之下传统单个处理器亦难以负荷激光雷达等高性能部件，以及自动驾驶等高阶功能对于多汽车部件协同的要求。

演进路径：Domain方案先落地，中央计算机+区控制器（全Zonal）为终极方案

英飞凌提出，中央计算机+区控制器（全Zonal）为终极方案，需要十年左右时间完成。全Zonal架构就是由中央电脑和几个控制器完成，其中，中央大脑主要负责上层复杂的数据处理和计算，几个区域控制器主要承担的功能是网关，配电，数据采集，负载控制。实现全Zonal的架构大概需要十年左右的时间。

过渡期会产生域集中（Domian架构）、以及不同程度的融合式域架构。在未来1-2年一些新的车型上会落地量产的是Domain架构，把相关和相近功能ECU整合在一起，所有高端的算法上移到Domain控制器负责相关区域协调和控制，但没有办法解决线束的问题。融合式架构会采取就近式的原则，提升硬件的复用性，并进一步减少线束和ECU。

动力域：系车辆运行的动力来源，以电驱系统为轴集合VCU及BCU

功能上，动力域主要负责为行车提供动力源。以新能源汽车为主，其动力域主导引擎及变速器管理、电池管理、热管理、交流发电机调节等功能，可为多重动力系统单元进行扭矩分配优化，以及通过驾驶策略预判实现节能等额外目的。

构成上，动力域以电驱动系统为轴，并整合VCU及 BCU。新能源汽车驱动系统已经历独立模块、三合一及多合一集成等多个发展阶段，动力域方案则是在*合六**一（电机、变速器、电机控制器、 DC/DC 、 OBC、PDU）基础上进一步融合 VCU 整车控制、 BUS 电池控制单元（如 BMS）等，实现机械部件和功率部件的深度融合。

底盘域：掌控汽车运动状态和位姿，线控底盘是其中的主体部件

功能上，底盘域负责汽车运动状态控制。包括转向、制动、换挡、油门等基础驾驶功能，此外还可服务于不同场景下车身姿态控制以及提升驾驶员行车体验，例如变化底盘高度、调整俯仰角度、矫正侧倾和反馈调整汽车驾驶的呼吸感等。

构成上，底盘域以线控底盘为关键基石。为贴合汽车智能化发展需求，底盘域是在高实时性、安全性、准确性的方向下对车辆行驶执行端的相应改造，融合了传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统。而线控底盘是底盘域的主体部件，其以电信号替代传统底盘所采用的机械、液压、气动等传导形式，具备响应速度快、控制精度高、减少部件磨损等优势。

关键基石：域控制器应运而生，千亿市场爆发在即

域控制器：域控时代的硬件载体，具备高算力及并行处理能力

域控制器通过高算力芯片、系统软件进行功能集成。域集中架构之下，低性能ECU已难以应对高阶智能化功能要求，域控制器应运而生。域控制器其实与传统ECU在硬件组成上基本相同，都包含芯片、电源、主板、I/O接口等，相较于功能简单的ECU，域控制器进一步通过高算力芯片、系统软件进行功能模块集成，，因而域控制器常被视为汽车运算决策中心，其多功能模块的实现主要依赖于主控芯片强大的算力及并行处理能力，以及软件操作系统、中间件和应用算法等软件架构与硬件性能的有机结合。

域控制器：高性能要求对应集成工艺提升，域控相较ECU面临更高集成难度

高性能域控需要更高的器件集成工艺难度。以当下算力最高的智能驾驶域控为例，其与传统ECU之间的差异可类比服务器和笔记本电脑的性能比较。而域控性能巨幅提升的背面是十倍增长的单片器件数目和PIN/ 焊点数，4倍的PCB层数以及10倍以上的EMC(电磁兼容性）抗干扰要求，以及由此引发的功耗、散热、电磁稳定性及生产良率的挑战。

国内市场：至2030年智驾及智舱域控或均将创造千亿市场，CAGR~50%

智能驾驶域控：参考我国交强险数据，2021年L2渗透率约20%，但其中智能驾驶域控实际出货量仅53 万台（高工智能汽车）。智能座舱域控：2021年智能座舱域控制器为89.53万台（高工智能汽车），但实际中产品性能差异较大、可支持屏幕数不一。综上，目前域控装车步调仍未追赶上智能汽车落地浪潮，因而后续域控装机渗透仍有长足发展空间。

行业生态：各环节持续竞合，生态逐渐成熟

上游芯片厂：产业地位高，市场格局集中于海外龙头

典型合作模式：SoC厂商提供能决定域控性能天花板的主控芯片，同时配套软件开发工具链；Tier 1进行域控硬件生产并提供软件中间件平台便利客户开发功能，最终车企自主开发顶层应用算法后，域控及配套系统进行装车落地。一般而言，英伟达等头部SoC厂商会提供域控参考设计样版，中游制造商或其他玩家据此定型最终产品。

上游芯片厂：逐步与主机厂直接对接，仍需Tier 1协助快速响应车企需求

芯片厂商逐步与车企直接对接，将更多与Tier 1合作形成完整方案交付。从生产工艺来看，先进制程芯片需经历设计、制造、测试封装等严密环节，工艺壁垒极高。而域控制造核心目的是将多类芯片、接口集成于同一电路板，生产难度相对较低。芯片厂商亦没有经济动力切入域控环节，英伟达、高通销售毛利率均超过50%，而对比德赛西威则在25%水平上下。

域控产品更强调客户理解与服务，需主机厂、芯片厂和Tier 1共同协作定制产品。域控产品作为直接面向主机厂的硬件，需贴合客户安全性（车规级）及成本控制要求，同时如智驾及智舱领域各车企的差异化策略要求供应商具备的需求理解能力。而目前高通、英伟达等厂商的国内团队数量均不超过百人，需本土Tier 1 协助进行客户服务。

下游车企：自研欲望强烈，把控电子电气架构的核心环节

自研的内在需求：电动化+智能化开启车企新“内卷”，而域控是智能功能的最关键底座硬件。在高度竞争的市场中，仰赖供应链易陷入同质竞争且产业话语权减弱，而自研域控可带来更好的智能功能软硬件协同。自研的可行性：特斯拉、蔚来已证明自研+代工模式跑通，越来越多头部车企跟进。除新势力外，传统主机厂也通过子公司进行自研尝试，如上汽旗下上汽零束、长城的诺博科技和毫末智行、吉利的亿咖通等。

汽车软件复杂度提升，软件能力重要性凸显

域控化变革下芯片复杂度提升，多核异构的芯片架构对软件提出了更高的适配要求。域控软件架构可以分为四层：操作系统层、基础平台层、原子服务层、应用组合服务层。操作系统层为RTOS（实时操作系统）、QNX、LINUX和ANDROID等基础的操作系统内核，基础平台层由于芯片多核异构、复杂度提升，带来虚拟化的服务需求和新的软件中间件需求。基础平台层包含了AUTOSAR AP、AUTOSAR CP、专用基础功能等，主要为整车提供基础运行环境。原子服务层是实现数据融合和控制逻辑的功能模块，作为服务的最小单位与单一执行实体，通过API为应用提供可按需编排的基础服务，实现一次开发多次复用，原子服务与平台解耦，提升软件复用性。应用组合服务层基于原子服务对整车服务进行定义和增强，主要由主机厂定义开发。

Tier 1需具备差异化软件能力并提供软硬件一体化的解决方案

Tier 1推出软硬件一体化解决方案，聚焦中间件提供差异化软件服务。顶层算法与功能实现之间关联性最强，对主机厂来说是实现智能差异化的最直接手段，且消费者感知明显。而软件中间件核心功能为向下整合种类繁多的硬件平台和系统内核，向上提供标准化服务接口支持顶层算法开发，定位是标准化程度强的设计工具，开发难度大，需求丰富度及复杂性越来越高。

根据公司基因不同，硬件Tier 1向上或是软件厂商向下。以国内厂商为例，经纬恒润、德赛西威等汽车电子厂商在域控硬件产品基础上逐步增强自身软件服务能力。而中科创达原有主营则聚焦定制化操作系统， 2021年设立子公司渗透至域控硬件的设计环节，可交付完整的域控软硬件方案。目前，硬件带动销售并加速迭代软件能力为当前时点域控方案厂商的选择。相比于以前提供黑盒的模式，汽车Tier1将提供软/硬件解耦模式下的硬件服务和差异化软件服务。

产业链：各环节迎需求增量，国产替代正当时

成本拆解：SoC成本占比40%，其次为存储及通信芯片

以特斯拉AP 3.0方案为例，SoC芯片约占智能驾驶域控制器成本的40%。域控制器中的芯片主要包括SoC、 MCU、LPDDR4、以太网相关芯片等，据佐思汽研测算特斯拉方案中两颗SoC（FSD）成本约3000元（占比约40%），其他芯片成本约2000元（占20%），叠加接插件、PCB等其他硬件后整体成本约7500-8500 元。需注意软件亦是域控的关键构成，因特斯拉自研难以量化，暂不做成本考量。

主控芯片：智能汽车之心，车用SoC及MCU激发千亿市场潜能

车用SoC决定汽车智能化水平天花板，预计保持35%增速至2025年创造近80亿美元市场。目前智驾及智舱中使用的SoC是智能车上性能最强、价值最高的芯片，如英伟达Orin及高通8155芯片单价分别约为2000+ 及1500+元。伴随汽车智能化加速渗透，以自动驾驶芯片为例其对应市场规模预计可从2020年不及20亿美元拓展至2025年77.7亿美元，复合增速35%。

受益车上功能丰富度提升，2025年对应车用MCU百亿美元空间，增速~10%。底盘域、动力域控核心为32 位MCU，此外在执行层具体功能控制同样仰赖MCU（其中32位占比77%），其作为汽车功能最基础控制核心将受益于车端功能丰富度持续提升，支撑对应市场规模从2021年76亿美元提升至2025年的102亿。

SoC与MCU：SoC用于更高集成层级，MCU保障功能安全及其他具体执行节点

SoC集成度更高，功能安全难度更高，MCU在保障功能安全的同时，承担执行节点功能，二者未来将长期共存。SoC上集成有CPU、ISP、GPU、ASIC等多类计算单元，拥有更高制程（7-12nm，目前向更高制程演化中），提供了更高算力、更高性能，精密性的潜在挑战是系统脆弱性，功能的复杂性使得冗余方案更难执行。

高算力SoC普遍来源于手机芯片复用（如8155），在设计之初并未将车规功能安全作为设计首选，中短期需通过内置功能安全岛或是外置MCU等方式实现更高的功能安全，但SoC企业也在研究集成在SoC内部实现功能安全的方案（如左图TI方案。对于更下层（与执行节点相连）的控制由MCU实现，未来将长期呈现上层SoC+下层MCU的控制格局，但SoC和MCU的性能均会随着汽车智能化程度提升而提升。

SoC芯片：国产SoC处于加速追赶阶段

智驾和座舱SoC的区别主要在于1）异构架构的侧重点不同，座舱SoC的通用核强于专用核，智驾SoC的专用核强于通用核；2）接口定义的区别，座舱SoC接口较为复杂，需要集成仪表、中控、HUD、通信模块、多路摄像头（DVR、DMS、AVM等）、音频输入输出等接口，智驾SoC的接口相对简单；3）功能安全设计的差别，座舱 SoC要求较低，座舱芯片ASIL-B即可满足要求（搭配MCU完成更高功能安全）。因此，不同厂商根据自己的优势和侧重点从不同方向进行突破。

智能座舱芯片：1）中低端市场，传统汽车芯片厂商是主力，比如瑞萨、TI、恩智浦等；高端市场，消费电子芯片厂商是主力，比如高通、三星、联发科、英特尔、AMD、海思等，消费电子芯片厂商具有成本优势、芯片性能迭代优势，如高通8155市占率超过85%，MTK等企业依托手机芯片优势，也在积极布局座舱芯片，同时，国内的芯驰、芯擎、杰发科技、紫光展锐、全志科技、瑞芯微等也在布局座舱SoC市场，在国产替代浪潮下市场份额占比不断提升。

智能驾驶芯片：1）高阶智能驾驶市场，以英伟达、高通等方案为代表，注重大算力能力，但成本相对较高。低阶智能驾驶市场，以mobileye、TI、瑞萨、地平线等企业为代表，注重性价比，在更低价的车型中应用较广。国内以地平线为首的企业（地平线、黑芝麻、寒武纪行歌、芯驰）出货量近年来不断提升。

存储芯片：单车存储需求升级，车用存储市场提速增长

车端多系统对应车用存储丰富应用场景，车用存储市场迅速增长。当前汽车对储存的需求主要来源于 ADAS系统和IVI系统，单车DRAM和NAND Flash容量有巨大提升空间。根据中国闪存市场预测，L4、L5的汽车将配备40GB以上的DRAM和3TB以上的NAND Flash，该配置远高于当前的智能手机。

2020年全球车载存储市场规模约46亿美元，在整体存储市场占比不足5%，但成长速度较高，2016-2020年复合增速为11.4%，预计随着汽车智能化水平的提升，车载存储市场提速增长，主要体现在DRAM（尤其是新能源车用的LPDDR）、NAND等需求高速增长，2021年车载存储市场将达到56.6亿美元，2025年增长至119.4亿美元，2021-2025年复合增速为21.0%。