车载组合导航专题研究如何看待行业投资机会

（报告出品方/作者：天风证券，孙潇雅）

一、行业趋势：L3+自动驾驶汽车标配车载组合导航有望成为大趋势

1.1、车载组合导航：实现了GNSS和IMU的优势互补，当前开发和量产难度较大

车载组合导航：GNSS+IMU，二者互补，共同满足定位精度和稳定性的要求

车载组合导航：由“全球卫星导航（GNSS）+惯性测量单元（IMU）”构成的自动驾驶定位导航系统。

全球卫星导航（GNSS）：是以人造卫星作为导航台的无线电导航系统，通过GNSS接收机或其它接收器接收卫星信号从而进行定位导航，它能为使用者提供提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息。

惯性导航（IMU）：以牛顿力学定律为基础、利用惯性测量单元（IMU）测量加速度从而解算运载体位置信息的自主导航定位方法，能准确测量位置、加速度、角度等信息。IMU不向外部辐射能量、不依赖于外部信息，因而具备不与外界交互而自主独立工作的能力。

车载组合导航：通过GNSS和IMU的优势互补，从而满足自动驾驶对定位精度和稳定性的要求。GNSS在卫星信号良好时可提供厘米级定位，但在地下车库等卫星信号微弱的场景下，其定位精度会大幅下降。IMU即使在复杂工作环境中或极限运动状态下也可进行准确定位，但其存在误差累计问题，两者结合可实现应用场景和定位精度的互补。此外，GNSS更新频率低（仅有10Hz，其延迟达ms），不足以支撑实时位置更新，IMU的更新频率＞Hz（其延时＜10ms），可弥补GNSS的实时性缺陷。

产品形态：定位盒子是目前国内车载组合导航系统主要的产品形态，开发和量产难度较高

当前车载组合导航主要的产品形态是定位盒子（P-Box，PositioningBox），定位盒子主要由GNSS单元、IMU单元、GNSS天线、MCU等构成。

车载组合导航系统的开发和量产难度较高，其中开发难度主要体现在将GNSS单元、IMU单元、GNSS天线等耦合成产品的技术能力。开发商在开发车载组合导航系统时需要先对GNSS/IMU单元（可以自产或者外购）、GNSS天线等单独进行解耦，然后再耦合成组合导航系统。耦合过程中需要使用耦合技术，耦合算法按照效果由高到低可分为松耦合、紧耦合和深耦合，开发难度也由低到高。实测结果显示，深耦合相较普通的松耦合定位精度可提升3~7倍，较紧耦合定位精度可提升2~5倍。大多数组合导航厂商只能掌握松耦合技术，定位效果较好的紧/深耦合算法成为车载组合导航系统的开发难点。

产业链：上游器件层是产业链的核心部分，技术门槛高，当前主要依赖进口

组合导航产业链分为三个环节，产业链上游参与主体为惯性传感器供应商（包括陀螺仪供应商和加速度计供应商）及GNSS元器件供应商；产业链中游参与主体是IMU模块生产企业、GNSS模块生产企业及组合导航系统集成商；产业链下游参与者为军用车、弹、航天、船舰等军工企业及无人机、自动驾驶等相关行业民用企业。其中，对于车载组合导航系统，其上游器件层对组合导航系统起到决定性作用，且其技术门槛高，是产业链的核心部分，当前主要依赖进口。

上游器件层：GNSS板卡和MEMS陀螺仪的成本占比最高，自研突破是厂商实现降本的重要途径

GNSS元器件包括射频芯片、基带芯片、板卡、电子元器件等，其中板卡占据GNSS模块成本的50-65%。惯性传感器主要包括陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器等，其中加速度计及陀螺仪是最核心的传感器，分别用于测量运载体的加速度和角速度，对系统精度起决定性作用。陀螺仪可分为4种，其中MEMS陀螺仪由于体积小、成本适中、性价比最高等特点，在量产车组合导航等消费类市场中得到普及和应用。MEMS陀螺仪与MEMS加速度计搭配使用，二者在惯性导航系统中的成本占比合计约50%，其中陀螺仪价格往往高于加速度计（以三轴工业级MEMS陀螺仪及加速度计为例，其中陀螺仪价格约2-3万元，而加速度计价格仅为陀螺仪的10%）。（报告来源：未来智库）

1.2、L3+自动驾驶汽车标配车载组合导航有望成为大趋势

自动驾驶有3种定位方式，各有优劣，单独使用均无法满足自动驾驶对定位系统的要求

自动驾驶常见的定位技术有3种：以卫星定位GNSS为代表的信号定位、以摄像头和激光雷达定位为代表的环境特征匹配定位、惯性导航定位。

信号定位：以GNSS系统为主，结合RTK实现厘米级定位，也包括WiFi定位、基站定位等；

环境特性匹配定位：利用车载摄像头、激光雷达等传感器，感知周边环境（相对定位），用观测到的特征和数据库里的语义地图或特征地图进行匹配，得到车辆的位置和姿态；

惯性导航定位：依靠惯性传感器（IMU）获得加速度和角速度信息，并由此推算获得当前的位置和方位的定位技术。

这三种方案各有优劣，单独使用均无法满足L3+自动驾驶对定位系统的高精度、高可靠性、高可用性要求：信号定位方式依赖卫星信号，在隧道、车库等地方容易出现卫星信号丢失，信号定位失效；环境特征匹配定位中的传感器容易受恶劣天气影响；惯性导航定位虽然不容易受外界环境干扰，但是其误差会随时间增加而变动。三种方案的单独使用均无法满足L3+自动驾驶对定位系统的高精度、高可靠性、高可用性的要求，于是将摄像头、激光雷达、IMU、GNSS信号等进行更深层次的融合，尤其是GNSS和IMU信号的融合，有望构成较为完美的L3+自动驾驶定位方案。

精度高+多场景适用+可靠性高，车载组合导航有望成为L3+自动驾驶的标配

我们认为，车载组合导航应用在L3+自动驾驶汽车上的核心优势有3点：

精度高：GNSS和IMU本身就能够单独实现厘米级的高精度定位；与此同时，IMU能够与车辆轮速、方向盘转角、其他传感器等信息结合，进一步提升定位精度；

多场景适用：在卫星信号较好时，GNSS系统能提供全天候、全天时、绝对位置准确的定位信号；当汽车进入隧道或车库等卫星信号缺失的领域，基于失效前感知到的道路信息和IMU对汽车航迹的推演，IMU单元仍然能够让汽车继续保持安全行驶。

可靠性高：IMU可验证GNSS定位的自洽性，对于无法自洽的GNSS数据进行过滤和修正。例如，若GNSS系统出现故障时输出汽车的绝对位置在短时间内发生了很大的变化，这将反馈给自动驾驶系统“汽车具有很大加速度”这一信息，而此时IMU发现汽车并不具备这样的加速度，这表明GNSS定位出了问题，IMU将会接管绝对定位系统；

小鹏P7、蔚来ET7等多款L3+车型均配备了车载组合导航系统，凭借精度高+多场景适用+可靠性高的优点，我们判断L3+自动驾驶汽车标配车载组合导航有望成为行业大趋势。

二、市场空间行业增速测算：至年预计全球车载组合导航行业市场规模达到亿元，-的CAGR达43%

假设：（1）L3+级汽车标配1套GNSS/IMU系统；（2）从全球市场和中国市场来看，当前组合导航设备单价分别约为和元/套，假设和年其ASP每年降低10%。之后随着产品的更新迭代，产品平均ASP降幅有望缩小，假设-年其ASP每年降低5%；（3）年全球和中国汽车总销量约为、万辆，预测未来几年全球和中国汽车销量均稳定增长，到年，全球和中国汽车总销量分别为、万辆；（4）根据智研咨询、《智能网联汽车技术路线图2.0》等的数据，年全球和中国的L3+自动驾驶渗透率分别为2.8%和3.0%，到年，全球和中国的L3+自动驾驶汽车渗透率分别达到14.3%和20.0%。

经我们测算：年，全球车载组合导航市场规模约为亿元，-年的CAGR为43%；年，中国车载组合导航市场规模约为57亿元，-年的CAGR为54%。

三、复盘海康、大华、Trimble，如何看企业竞争要素？

复盘海康、大华和Trimble：三者具有相同的发展路径

车载组合导航属于传统卫星定位行业下的一个细分赛道，传统卫星定位和安防行业均为ICT行业，“技术+产品”的更迭贯穿行业各个周期，而传统卫星定位公司Trimble、安防公司海康和大华均是经历行业周期磨炼后留存下的龙头。通过复盘，三者具有相同的发展路径：凭借技术的突破切入市场，获得先发优势→技术+产品更迭，向解决方案商转型，提升产品ASP的同时不断扩展新客户→数字化转型，向AI云方向发展，企业逐渐平台化。

海康、大华和Trimble取得成功的关键原因：优秀赛道+技术与规模化优势+优秀管理层

优秀赛道：安防行业和卫星定位行业赛道足够长，龙头企业可以不断扩展业务边界形成规模化优势。另一方面，下游需求是非标准化的，企业需要具备定制化能力，企业提供的产品需要进行更新迭代以满足不同的下游需求，产品的更新迭代（硬件→整套解决方案→软件与服务）有助于企业不断提高产品的ASP。

公司层面：

1）技术和规模化筑起企业核心壁垒：企业持续的研发投入将带来技术领先，才能够完成产品的更迭。另一方面，行业龙头呈现出研发费用率和销售费用率双高的特点（年海康/大华/Trimble的研发费用率分别是10%/11%/15%，销售费用率分别是12%/16%15%），研发和销售费用率会随着营收规模扩大而逐渐边际递减，行业企业需要规模化发展；

2）过于二十年间，安防行业经历了从“看得见”到“看得清”再到“看得懂”的变化，卫星定位行业也经历了从“导航”到“测绘”、从“低精度”到“高精度”的变化，三者能够不断抓住行业机遇，本质上源自公司管理层眼光前瞻与执行力强——前瞻性表现为精准布局，执行力强则是完成上下游突围的关键。

车载组合导航行业：进入壁垒高+“技术+产品”拥有快速迭代的机会

车载组合导航行业同安防行业、传统卫星定位行业相比，具有很多相似点：

1）进入壁垒高：车载组合导航作为一项以安全性为核心要求的自动驾驶高精度定位技术，技术壁垒高；规模化生产能降低研发投入所带来的固定成本，龙头企业的规模化优势也将构筑行业进入壁垒；

2）下游车企/车型需求差异性+上游器件层国产替代空间大，“定位技术+组合导航产品”拥有快速迭代的机会；结合前文的分析，车载组合导航上游器件层的国产替代空间大；不同车企、同一车企的不同车型仍会存在需求差异性，L3/L4/L5汽车对定位系统的性能要求也会有差别，这需要企业不断完成技术+产品迭代，紧跟下游需求创新；

将汽车定位单元模块化，使其可以整合进自动驾驶计算域控制器等设备中，符合汽车电子系统从ECU分布式架构，逐渐转向域控制器架构、整车中央计算架构升级的趋势。从定位盒子到高集成度的定位模块，车载组合导航设备产品形态的转变也需要企业不断完成技术+产品迭代。

结合三家龙头的成功经验，如何看车载组合导航企业的竞争要素？

1）具备开发和量产能力：当前，车载组合导航设备的开发和量产难度较大，国内能开发出的量产车组合导航产品并获得定点客户的仅华测导航、导远电子、北云科技等少数几家企业；

2）大客户：L3+自动驾驶汽车相较于燃油车、普通新能源汽车的关键变化在于核心竞争领域上移至芯片+软件+操作系统，这部分是最容易积累优势，如L3+自动驾驶技术的迭代、操作系统的用户使用习惯，所以我们判断L3+自动驾驶汽车较传统车、普通新能源汽车进一步集中。因此，成为关键车企的供应商非常重要，这有助于企业加速实现规模化生产；

3）技术+产品迭代，实现降本、紧跟下游需求：上游GNSS模组和IMU模组的自研突破能有效实现降本；拥有“定位技术+组合导航产品”的快速迭代能力才能紧跟下游需求。

四、投资分析

国内车载组合导航厂商可大致分为两类—传统卫星定位领域切入车载领域的厂商（例如华测导航、中海达、千寻位置）和“Allincar”的车载定位导航厂商（例如导远电子、北云科技），前者的优势是GNSS技术积累丰富+资源优势，而汽车行业的“Know-how”能力则是后者的核心优势。在这两条线中分别看好华测导航和导远电子：

华测导航：：开发能力+大客户+GNSS技术优势+管理层执行力强

（1）开发能力+大客户：华测导航是国内少数几家具备乘用车组合导航设备开发能力的公司。除了定点合作哪吒汽车，公司还不断地突破国内其它多家大型车企。

（2）GNSS技术优势：公司专注高精度卫星导航定位技术近20年，GNSS/RTK技术国内领先。年公司在全球GNSS/RTK技术发展非常成熟的背景下还创新地推出了“惯导+RTK”产品，这也帮助公司积累了组合导航项目经验并应用到车载组合导航系统中。展望未来，公司耦合能力有望持续领先于竞争对手，GNSS领域多年的技术积累也将有助于公司完成车规级GNSS模组的自研突破。（报告来源：未来智库）

（3）管理层执行力强：公司与全球卫星定位龙头Trimble的深度合作积累了丰富的研发和管理经验。公司成立至今，业务边界不断拓展—已形成测绘与地理信息、封闭和半封闭场景的无人驾驶、导航定位授时这三大业务，如今已切入车载组合导航市场并获得定点大客户，其品牌认可度高、管理层执行力强。公司的营收和归母净利润于-年实现了30%+的年复合增长，展望未来，公司传统卫星定位业务基本盘稳固，车载组合导航业务有望开辟公司业绩增长的第二成长曲线。

导远电子：开发和量产能力+大客户+惯导技术优势

（1）开发和量产能力：公司于年便转向汽车定位方向，于当年开创性地把高精度惯性系统应用在智能驾驶汽车中。年12月起，公司实现了对小鹏汽车量产供货，先发优势明显。当前公司已量产车载组合导航产品，产品主要提供给小鹏P7车型等。截至年8月，公司已经累计交付乘用车惯导10万套，是国内率先实现车规级组合定位系统量产的企业。

（2）大客户：除了小鹏，公司还不断突破其它新势力造车客户—新势力造车客户的智能化进程和传统车企比较快，看好公司未来产品的持续放量。

（3）惯导技术优势：公司具备IMU惯组的设计和批量生产能力，展望未来，导远电子惯导技术有望持续保持领先，从而实现对惯导模组以及车载组合导航系统的降本。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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