汽车上的“黑匣子”,EDR成为中美智能汽车产业竞争的关键战场

中国新能源汽车新政策,会给EDR产业带来繁荣的景象吗?中美两国在EDR产业链上各自处于什么地位?本文将从国际化角度,纵观整个汽车EDR产业布局。

所谓EDR,全称为Event Data Recorder,也就是汽车事件数据记录系统。其主要作用是记录车辆碰撞前、碰撞时、碰撞后三个阶段中汽车的关键运行数据。由于其主要用于汽车事故分析,可以称得上是汽车行业中的“黑匣子”。

发生交通事故后,EDR的数据是划分责任的重要依据。此前,“特斯拉刹车失灵”事件引发无数汽车从业者以及车主的广泛关注,究竟EDR能够给事故鉴定起到何种作用?

通常而言,事故重建的传统方法包括测量车辆遭受的挤压损坏程度和滑行痕迹的长度,检查其他物理证据,然后通过查阅已发布的碰撞测试结果等数据,估算出车祸中涉及的车速和其他细节。

EDR不会持续跟踪车辆的性能或驾驶方式,但当“事故”突然发生,通常是严重到足以导致安全气囊展开的碰撞,EDR能够记录关于碰撞前的速度和制动数据,例如:速度、ABS转态、方向盘转向角度、车辆制动状态等。并且,必须涵盖碰撞前五秒的相关数据。EDR的这些记录数据为后续事故鉴定提供了重要的依据。

随着互联网大数据技术的普及,EDR在汽车行业的重要性与日俱增。然而,中、美两国关于汽车“黑匣子”相关产业的发展路径却不尽相同。接下来,我们一起站在国际视角,看EDR产业的发展趋势。

从政策的发展,看中美两国EDR产业起步

EDR起源于国外,最早由美国在2006年的时候制定了EDR的相关标准,美国汽车安全技术法规要求2014年9月份之后,美国境内所有销售车辆都需要配备EDR,到2019年美国上市的新车中已有99%安装EDR。继美国后 ,韩国、日本以及欧洲等国也陆续出台相关政策要求强制安装EDR。

中国早在2017年9月便出台了针对EDR的政策。2021年2月《机动车运行安全技术条件》第2号修改单发布,规定要求乘用车应配备能记录碰撞等特定事件发生时的车辆行驶速度、制动状态等数据信息的事件数据记录系统(EDR),相关规定将于2022年1月1日起执行。

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中国EDR政策发布时间及主要内容 资料来源:根据公开资料整理

根据博世数据显示,仅美国和加拿大就有超过2亿辆汽车安装了EDR, 并且约98%的新车配备了EDR。

根据GLOBE NEWSWIRE发布的“2022年汽车事件数据记录器 (EDR) 行业报告”,2022年乘用车EDR增量市场规模将超过50亿元,未来随着政策落地及推广,整个EDR产业链上的投资机会将逐步浮现。目前,北美市场已经处于低增长阶段,欧洲、亚洲、中东和非洲以及拉丁美洲则处于快速增长的阶段。

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全球EDR产业增长趋势 资料来源:GLOBE NEWSWIRE

根据高工产业研究数据,2020年中国搭载EDR设备的新车仅有135.71万辆,市场渗透率7.12%。宝马、奔驰、雷克萨斯、特斯拉、丰田、比亚迪、小鹏、哈弗等品牌率先采用了EDR。

根据ReportLiner研究显示,中国EDR产业仍然处于起步状态。2021年,中国乘用车EDR安装率为9%。预计随着政策强制安装EDR,2022年中国EDR产业的渗透率将从7.12%攀升至70%以上,甚至在2024年飙升至90%以上。

“硬”实力,EDR核心功能模块

EDR系统的主要功能模块分为五大部分:

CDR——信息数据提取工具;传感器模块——检测车辆碰撞的阈值;车规级主控芯片(MCU)——负责数据处理;存储模块——FLASH数据储存;电源模块——负责续航及能量支持。

EDR储存的数据,需要专用的设备才能读取出来。目前可供公众使用的EDR数据提取工具,国外仍然呈垄断状态,主要是由博世(德国)、特斯拉(美国)、现代(韩国)、起亚(韩国)等几家公司生产的CDR(CrashDataRetrievalTool)。CDR可以将EDR记录的原始数字代码转换成可理解的数据,并生成PDF、CSV格式的报告,进而导入至数据分析软件中。

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CDR主流提取工具 资料来源:Crash Data Group

EDR系统架构可分为外围碰撞传感器、EDR控制存储单元以及车载或非车载诊断接口三个部分,其中核心硬件为控制存储单元。

当汽车碰撞传感器抓取到数据时,该数据将会通过CAN网络传输至EDR控制存储单元。其中,EDR系统架构最核心的部分便是这个控制存储单元,主要用于存储驾驶员操作行为数据以及发生事故时车辆的状态数据。该存储单元可以支持通过外部借口,将获取到的数据提取到相应的数据分析软件。

某种程度上,核心控制存储单元,影响了整个EDR市场竞争格局。

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EDR系统框架图 资料来源:知网,方正证券研究所

中美EDR上游产业链格局:芯片弱势,奋力前行

整个EDR产业链,可分为上游的零部件商,中游的集成组装厂商,下游的整车厂。

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EDR产业链 资料来源:方正证券研究所整理

上游主要是包括数据处理(MCU)和存储芯片模块、传感器模块和电源管理模块供应商在内的零部件供应商。国外的车规级数据处理芯片供应商有瑞萨、英飞凌、恩智浦等,数据存储芯片供应商主要有三星等。美国应用于汽车产业的芯片公司有微芯科技、德州仪器、赛普拉斯、美信等。

根据头豹研究院2020年中国MCU市场竞争格局分析,目前车规级数据处理芯片公司仍然以日本的瑞萨、荷兰的恩智浦、德国的意法半导体以及美国的微芯科技为主,国产MCU的市占率不足10%,国产公司主要有国民技术、瑞芯微等。并且,国产MCU多数集中于商用车领域,正在逐步向乘用车布局。

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汽车搭载MCU分类及竞争格局 资料来源:头豹研究院

纵观2021年全球车载MCU竞争格局,美国MCU企业赛普拉斯、德州仪器、微芯科技市占率为23%。不少厂商在低端市场进行同质化竞争,在通用芯片市场已经开始价格战,市场逐渐成为红海。

较美国而言,中国MCU企业较为分散,厂商数量多,但营收规模小。根据IHS数据,2020年中国MCU市场规模约为269亿元。国内MCU龙头企业有中颖电子、兆易创新、乐鑫科技,从其MCU业务营收规模来看,上述企业的国内市场份额分别为3.5%、2.8%与1.6%。另一方面,国产MCU长期被禁锢在低端领域,无法跃上高端领域的台阶。

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中国MCU行业代表性企业分布图 资料来源:前瞻产业研究院整理

数据储存芯片市场,美国的供应商主要有西部数据、美光、英特尔、赛普拉斯。中国数据储存芯片供应商主要来自于中国台湾的华邦、旺宏,中国大陆的兆易创新、普冉股份、武汉新芯。

美国储存芯片的市场份额是中国大陆市场份额的近2倍,中国台湾地区储存芯片份额和美国不相上下。未来,美国、中国台湾仍处于头部,中国大陆在储存芯片市场上还有很大的发展空间。

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全球数据储存芯片份额 资料来源:TrendForce CINNO Research前瞻产业研究院整理

传感器领域,随着全球汽车产业正向智能化方向发展,汽车自动化水平正从 L0 逐渐向 L1-L5 迈进,其对于 MEMS 传感器的需求亦呈高速增长态势。目前,全球平均每辆汽车包含10个传感器。而在智能汽车中,每辆车大约采用 25至40个MEMS传感器。

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全球MEMS产业市场份额 资料来源:Grand View Reacher

Yole 高级技术和市场分析师 Dimitrios Damianos 表示:“新冠大流行、全球封锁和美中贸易摩擦严重影响了半导体行业的供应链。因此,正确的发展战略成为成功的关键”。一些参与者从危机中获利,而另一些则没有,导致全球 MEMS 排名发生重大变化。博世、博通、Qorvo、意法半导体、德州仪器、歌尔微电子(Goertek)、惠普、Knowles、TDK 和英飞凌以至少 65 亿美元的总收入进入前10名,占整个市场份额的一半以上。然而,随着新能源汽车销量的增加,增加收入的公司并不一定是拥有最大市场份额的公司。

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美国MEMS市场(按地区) 资料来源:Grand View Reacher

电源管理系统市场,国际市场的主要玩家包括ABB(瑞士)、伊顿(爱尔兰)、西门子(德国)、GE(美国)、ETAP(美国)、瓦锡兰(芬兰)和罗克韦尔自动化(日本)等公司。美国企业虽然未占据头部,但是GE、ETAP等美国企业的市场地位比较稳固。

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国际电源管理系统市场 资料来源:Markets and Markers Reseach

中国有上百家电池管理系统企业,但是“多而不强”,呈现出市场集中度不高、技术优势不明显、竞争激烈的特点。随着新能源汽车普及以及EDR政策的进一步实施,企业争相布局电池管理系统业务,整个市场机遇大。

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中国企业电池管理系统业务布局 资料来源:中商产业研究院

总体来看,中美双方在上游产业链差距比较明显,数据处理芯片上中国仍处于弱势;在储存式芯片上,中国台湾优势较为突出,中国大陆进展较为缓慢;在传感器、电池管理系统产业链上,未来中国的发展空间在逐步加大,且已经拥有一些发展势头良好的企业。

中美EDR中下游产业链格局:商用车向乘用车转型

在EDR产业链中游,目前国内厂商多数在商用车EDR领域已经有布局,包括EDR产品的设计集成厂商、安全气囊厂商和车联网终端厂商。EDR产品的设计集成厂商有启明信息、鸿泉物联等。启明信息早在2020年便开始研发符合EDR国家标准的产品,拥有丰富的EDR相关数据存储产品组合,并应用于商用车。安全气囊供应商有均胜电子、奥托立夫;车联网终端厂商有锐明技术、得润电子等。未来,中国将在EDR产业中游持续发力,已经在商用车布局EDR的企业将获得发展机遇。

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EDR产业中游产业链企业介绍 资料来源:wind, 兴业证券经济与金融研究院整理

EDR产业链下游即是各大整车厂。未来,在新能源汽车销量增加、中国乘用车产销量呈现缓慢增长的背景下,中国汽车EDR市场需求也将稳步增长,将随着下游新能源汽车及乘用车销量提升而增长。

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中国新能源汽车产销&中国乘用车产量 资料来源:头豹研究院

EDR产业将在接下来几年呈爆发式增长态势,中国在EDR中游产业链竞争激烈,并以已经布局商用车的头部企业为引领。但是,长久来看,EDR上游产业链的数据处理以及储存芯片仍是关键。在这些领域,中国企业还有很长的路要走。

EDR数据归属问题,中美法律体系存在差异

除了产业布局上的差异,在EDR相关法律法规方面,中美也存在明显的差距。

在美国地区,在汽车事故诉讼中,明确规定只有在车辆登记车主同意或法院下令下载的情况下,相关鉴定部门才能够获取EDR中的数据。

2015年的《驾驶员隐私法》是一项联邦法律,它规定机动车的所有者或承租人,是EDR装置及其收集的数据的所有者。因此,只有在以下五种情况下,调查人员才能访问EDR数据:

已被司法机关命令或授权这样做;已获得EDR装置所有者的同意;正在进行交通安全研究;需要数据来为事故造成的伤害提供医疗护理;有联邦授权检查或调查数据。

目前,中国尚未出台关于EDR的具体法律。法律法规的缺位,在发生交通事故时,车主和汽车厂商容易就EDR数据归属、数据查看等问题产生纠纷。

例如,“特斯拉刹车失灵”事件中,仅有《特斯拉用户手册》为依据,个人用户想要获取特斯拉的车辆数据,需要通过公检法等政府监管部门,提出书面申请才能提供。由于我国目前尚未有关于EDR数据归属相关问题的标准,这使得整个事件推进更加困难。

此外,“小鹏汽车刹车失灵”事件也成为焦点。中国的小鹏G3用户手册中也详细规定了关于EDR数据读取以及数据披露等方面的相关信息。

读取小鹏G3 EDR记录的数据需要专用设备。除车辆制造商外,如果配备专用设备的其它各方(如执法机关)进入车辆或EDR,则可读取数据。除了经车主或车辆承租人同意、以及遵照警方、法院或政府部门的官方要求在诉讼案中使用这两种情况外,EDR记录的数据不会被披露给第三方。但是,如有必要,EDR记录的数据也将用于:车辆安全性能研发;出于研发目的,将数据披露给第三方,而不披露有关车主及其它车辆的具体信息。

小鹏这一相关规定更加印证了,中国目前EDR数据的权利归属和使用方式跟美国类似,但是这些规则作为法律规章出台还需要一定的时间。

中国虽然没有针对EDR的完善法律体系,但在监管法规层面,中国部分地区已经开始先行先试。如《深圳智能网联汽车管理条例》已经通过市人大常委会“三审”,有望在年内出台,并成为国内首部规范智能网联汽车管理的法规。相信中国未来的数据隐私、归属问题终会慢慢完善。

 

来源:数据猿

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