汽车制造行业洞察研究报告

汽车制造行业洞察 汽车制造行业洞察 中国联通研究院2024年1月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 一、汽车制造行业产业链分析5 （一）汽车行业产业链情况5 （二）汽车行业数字化转型发展趋势8 （三）当前汽车制造行业数字化转型的现状和问题10 （四）联通在汽车制造中提供的能力11 二、内需外政驱动，汽车制造数字化进一步打开增量空间14 （一）产业政策趋向14 （二）汽车制造行业典型应用场景15 1.工业算网新型基础设施15 2.智能化协同制造运营平台16 3.设备数据采集16 4.线边物流和智慧仓储17 5.机器人间协同控制19 6.XR设备远程维护19 7.能耗监控20 8.机器视觉质检20 9.设备预测维护21 10.远程设备操控21 11.工艺信息交互22 （三）行业市场空间23 三、新技术和新商业模式驱动汽车制造数字化24 （一）机器视觉技术及应用分析24 （二）XR技术及应用分析25 （三）无源传感器技术及应用分析26 四、商机分析27 （一）行业车企情况27 （二）汽车产业集群发展趋势研判29 1.产业集群分析29 2.政府支持情况29 3.传统龙头企业分析30 （三）中国联通纵深行业情况30 五、汽车行业工业互联网数字化转型演进路径研判33 （一）网络技术路线演进33 （二）基础平台演进路线34 （三）业务能力演进34 （四）数据能力演进35 前言 汽车制造行业是我国经济的支柱性产业，经济规模大、产业链长、涉及范围广，对汽车上下游如钢铁、石油、机械制造、金融等行业发展起到带动作用。另外，绿色、低碳的新能源汽车已上升为多国的国家战略，在“政策+市场”双轮驱动下，汽车产业发展核心将由燃油车向新能源汽车发生转变。全球新能源汽车产业正在经历新技术变革，智能化、网联化、软件化、数字化等新技术持续推动行业迭代，基于订单的柔性制造（C2M）已经成为行业必然。 目前，我国5G、大数据、人工智能、云原生、边缘计算正在贯穿新能源汽车的研发、生产、供应链、营销、售后各个环节。无论是柔性化生产，还是孪生工厂中的高精度实时仿真模拟、虚拟现实技术支持下的新时代体验式营销等，都需要工业新型基础设施的支撑，为这类工业复杂场景提供业务全面感知、实时控制、就近计算、资源调度等融合技术服务；自主可控的智能化协同制造运营平台也将全面打通安全、质量、交付、成本、人员、设备、环境等全业务板块，整合产业数据和资源，集聚上下游产业链企业，构建安全、高效、协同、智能的新能源汽车产业链。 编写组成员（排名不分先后）： 中国联通研究院：安岗、崔振霄、栾晓鹏、许丽丽、左明弋中国联通汽车军团：程骁 一、汽车制造行业产业链分析 （一）汽车行业产业链情况 图1汽车制造产业链图谱 汽车产业链主要有五大部分组成，主要包括汽车整车制造业，汽车零部件制造业，零部件制造相关工业，汽车销售业和后汽车市场体系。其中汽车整车制造业主要包括冲压、焊装、涂装、总装的四大工艺；汽车零部件制造业可分为较多种类，一般来说，轿车零部件总数会超过1万个占整车成本的70%-80%，同时汽车零部件可按照材质、用途、性质及模块化供应进行不断维度的细分；汽车相关产业主要涉及基础工业包括钢铁、冶金、仪器仪表等十多个产业部门。在整个产业链中，汽车整车制造业为产业链核心，其上游为汽车零部件制造相关产业以及基础工业，向下则可延伸至销售、金融、维修等服务行业。 从利润构成角度观察产业链，服务约占整体利润的60%，而整车制造及零部件制造各占利润的20%。同时汽车产业作为一个成熟产业体系，在相应产业链每一个环节上都具备完善的支撑体系，如认证检测体系、试验研究开发体系、法律标准体系等。 1.产业链分布 目前中国汽车工业的集群化效应初步显现，根本形成了以东北、京津冀、中部、西南、长三角和珠三角为代表的六大汽车产业集群。其中长三角地区以上汽为中心，主要包括上汽大众及上汽通用，近年来快速发展并引入特斯拉、蔚来汽车、理想汽车等主要新能源车企；珠三角地区为中国汽车产量最多的省份主要车企包括广汽以及比亚迪；中部地区以湖北为主，主要车企为东风；西南地区主要以川渝地区为主，主要车企为长安汽车；京津冀地区主要车企为北汽、一汽以及长城汽车；东北作为中国汽车工业的发源地，主要车企为一汽以及华晨宝马。同时，中国还有一些地区也正在逐步形成汽车产业集群，具有很强的竞争潜力。 表1：六大产业集群 区域 产业集群 长三角 上海新能源汽车产业集群浙江杭州汽车及零部件产业集群浙江宁波汽车及零部件产业集群江苏扬州汽车及零部件产业集群安徽芜湖汽车产业集群安徽怀宁县、怀远县汽车零部件产业集群 珠三角 广东广州汽车产业集群广东深圳汽车产业集群广东佛山汽车产业集群 广东江门汽车产业集群广东花都区汽车产业集群广西柳州汽车产业集群 环渤海 北京市海淀区智能网联汽车产业集群天津经开区汽车产业集群河北保定汽车及零部件产业集群河北沧州汽车及零部件产业集群 东北 黑龙江哈尔滨汽车产业集群黑龙江大庆汽车产业集群吉林长春汽车产业集群辽宁沈阳汽车产业集群 中部 湖北武汉汽车产业集群湖南长沙汽车产业集群江西上饶经开区汽车产业集群 西南 重庆长安汽车鱼嘴千亿汽车城四川成都汽车产业集群四川宜宾汽车产业集群 2.汽车制造工艺流程 汽车制造行业的工艺流程可以分为冲压、焊装、涂装及总装等四大关键工艺。 冲压：冲压是将金属板材成型的过程。在这个过程中，使用冲床将金属板材弯曲、冲孔、成型，以制造出汽车的各种零部件，如车门、车顶、引擎盖等。 焊装：焊接是将汽车的各个零部件焊接在一起，形成整车的过程。这个过程通常涉及到点焊、MIG焊、TIG焊等不同的焊接技术。 涂装：涂装是将汽车的外表面涂上漆的过程。汽车的涂装可以提供保护、美化和标识等功能。在这个过程中，首先需要进行喷涂底漆，然后进行喷涂色漆和清漆，最后进行烘干和抛光，以形成光滑、均匀的漆面。 总装：总装是将汽车的各个零部件组装在一起，形成整车的过程。这个过程通常包括安装发动机、传动系统、底盘、车身、内饰等组件。在总装过程中，需要使用机器和手动装配工具，以确保汽车的安全和可靠性。 （二）汽车行业数字化转型发展趋势 汽车行业未来发展趋势可以概括为“新四化”，即新能源化是基础，网联化是条件，智能化是关键，共享化是社会发展的目标。新技术与新四化的深度融合，将加速推动汽车产业变革发展。 （1）新能源化 随着环保意识的不断提高和能源环境的紧张，新能源汽车逐渐成为了发展的方向，包括电动汽车、混合动力汽车、氢燃料动力汽车等，未来将逐步取代传统燃油汽车，成为主流的出行方式。新能源动力系统领域，在传统燃油车向新阶段转变的过程中，整车及零部件企业将研发重点转向新能源车领域，以纯燃料电池动力、混合动力发动机为代表的新能源汽车发动机潜力巨大。随着动力电池技术、汽车轻量化设计、快速充电网络等硬件和技术的不断进步和完善，新燃料汽车将得到极大的普及。 （2）网联化 随着人工智能、物联网、云计算等技术的发展，汽车可以通过网络连接实现与其他车与人、车与车、车与环境的三个波次的不断演进，另外，通过交通设施、云端平台等之间的智能交互和数据共享，均推 动了汽车网联化。车联网布局，以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与车、路、行人及互联网之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，以实现智能动态信息服务、车辆智能化控制和智能交通管理等。 （3）智能化 随着计算机、互联网、人工智能等技术的飞速发展，以及消费者追求车辆的驾驶体验和舒适性，通过自动驾驶、自动泊车等新功能的需求，进一步减少驾驶员的劳动强度的需要，均为汽车智能化提供了技术基础和内在需求的推动力。智能化还可分为制造智能化、驾驶智能化以及能源智能化三部分，其中制造智能化（智能制造与工业互联网）主要代表汽车制造研发、生产、销售、服务管理等过程中的智能化；驾驶智能化（自动驾驶与车辆互联网）是指无人驾驶或者驾驶辅助子系统等汽车智能化技术；能源智能化（智慧能源与能源互联网）主要为推进智能技术在新能源汽车领域的应用。 （4）共享化 由于车辆利用率低、车辆购买、保养、维修、停车等费用较高、公共道路资源有限等等原因，、拥堵、车位需求等，促使许多城市和政府均积极推动汽车共享化。汽车共享与移动出行，传统整车企业由汽车制造商向出行服务商转型，最为典型的是汽车租赁和出行服务两个领域。在互联网、大数据、云计算等新技术催动下，共享汽车衍生了顺风车、网约车、分时租赁、P2P租车等多种业务模式。 由此可见，未来汽车行业的发展趋势是多方面的，需要汽车制造企业加强技术研发和与其他企业的合作，以满足消费者的需求并推动整个行业的发展。 （三）当前汽车制造行业数字化转型的现状和问题 1.基于订单的柔性制造C2M带来的新型数字基础设施升级压力 当前新一代信息技术在车企生产、经营过程中发挥了重要作用，以特斯拉为代表的国外龙头企业基于“IOT物联网+开发平台+应用”的三层架构，已经实现了真正意义上的C2M模式。 无论是柔性化生产，还是孪生工厂中的高精度实时仿真模拟、虚拟现实技术支持下的新时代体验式营销等都需要新型基础设施支撑。我国要在这新一轮的国际竞争中保持领先地位，亟需加速新型信息技术与新能源汽车产业的融合，构建高效融通的新型数字基础设施，并打造自主可控的智能化协同制造运营平台，全面打通安全、质量、交付、成本、人员、设备、环境等全业务板块，整合产业数据和资源，集聚上下游产业链企业，构建安全、高效、协同、智能的新能源汽车产业链。 2.技术升级、环保、供应链、用户群变化带来的车企成本压力 在技术层面，自动驾驶、智能化等方向的推广都需要厂商高额投入，技术研发成本高昂，对财务实力要求较高；在环保方面，不少国家制定了严格的汽车排放标准，使得厂商需要花费更多的成本来满足这些标准；在供应链方面，车企供应链庞杂，任何一环出现问题都可 能造成生产中断或成本上升，同时上游原材料等成本上涨也会挤压车企的利润空间；在用户群变化方面，年轻用户对汽车消费的理解和需求与老一代存在很大差异，车企需要调整产品策略以适配需求变化。3．汽车制造企业数据资产在使用过程中面临的数据采集和整合、数据质量、数据安全、数据使用效率等方面的问题 汽车制造企业具有大量的数据资产，包括生产数据、销售数据、 客户数据、供应链数据等，在此基础上由于企业内部和外部的多个系统不能畅通地共享数据，因此在数据采集和整合层面，要整合这些数据需要花费大量的时间和人力物力，而且整合准确性难以保证；在数据质量方面，由于汽车制造企业拥有数以亿计的客户和供应商，每个客户和供应商提供的数据质量存在差异，质量无法保证，这可能导致企业在数据分析过程中出现误差；在数据安全方面，汽车制造企业所拥有的数据包含了大量的财务、技术、市场和客户信息等敏感数据，因此数据安全性是一件非常重要的事情。企业需要采取一系列的措施来确保数据不被盗取或泄露。在数据分析效率方面，由于不同的数据格式，数据量庞大，以及数据采集和整合的难度，导致数据分析的效率较低。企业需要采取一系列的方法来提高数据分析的效率，如使用先进的数据分析软件或工具，建立数据分析团队等。 （四）联通在汽车制造中提供的能力 1.工业算网新型工业数字化基础设施建设 当前，汽车制造工厂网络主要分为“IT网络”和“OT网络”两 类，其中：IT为信息网络，主要用于工厂日常管理和生产管理，重点关注现场设备的敏捷互联，以及制造现场与管理系统间的高质量通信。OT为操作网络，主要用于连接、协作等生产制造过程，重点关注实时性、确定性、安全性、可用性。随着信息技术的快速发展，IT与OT融合是技术发展的必然趋势。现有基于现场总线、工业以太网等技术的控制网络将难以满足新需求，而5G具备大带宽、低时延、广连接的特性，可以提供10-20Gbp