汽車行業(yè)深度研究報告

1、 汽車行業(yè)深度研究報告汽車智能化加速發(fā)展，感知層顯著受益 報告摘要一、智能駕駛大勢所趨，車載傳感器市場欣欣向榮汽車正由人工操控的機械產(chǎn)品加速向智能化系統(tǒng)控制的智能產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0提出，到2025 年，L2 和L3 相當?shù)牟糠肿詣玉{駛（PA）和有條件的自動駕駛（CA）的汽車銷量占比將超過50%，高度自動駕駛（HA，相當于L4）開始進入市場。ADAS是發(fā)展全自動駕駛的基礎(chǔ)，其核心為環(huán)境感知，傳感器是實現(xiàn)環(huán)境感知的基礎(chǔ)硬件。隨著汽車智能化程度提高，攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達單車搭載數(shù)量將持續(xù)增加。二、車載攝像頭：市場規(guī)模擴大，國內(nèi)廠商摩拳擦掌鏡頭組、圖像傳感器、D

2、SP是車載攝像頭的必要硬件組件攝像頭是目前最為成熟的車載傳感器之一。車載攝像頭的主要硬件組件包括：鏡頭組、圖像傳感器、數(shù)字信號處理器、攝像頭模組。鏡頭組。車規(guī)級傳感器的鏡頭組有特殊要求，鏡頭表面鍍膜要做特殊工藝處理。圖像傳感器。圖像傳感器負責(zé)將攝像頭鏡頭捕獲的光子轉(zhuǎn)換為電子信號，然后進一步處理獲得數(shù)字圖像。根據(jù)感光元件的不同，圖像傳感器可分為CMOS（互補金屬氧化物半導(dǎo)體）和CCD（電行耦合元件）兩種。數(shù)字信號處理器（DSP）。數(shù)字信號處理器（DSP）主要用于對數(shù)字圖像信號進行優(yōu)化處理，通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運算，最后把處理后的信號傳到顯示器上。攝像頭模組（CCM）。攝像頭模組廠商采購鏡頭組

3、、音圈馬達、圖像傳感器、數(shù)字信號芯片、柔性電路板等上游零組件，并將零組件通過一定的封裝工藝加工成一個攝像頭模組并銷售給下游客戶，封裝工藝為其核心技術(shù)。車載攝像頭性能要求苛刻，圖像傳感器為其核心技術(shù)車規(guī)級攝像頭對生產(chǎn)技術(shù)要求高，攝像頭品質(zhì)與汽車駕駛的安全性密切相連。目前汽車主要使用基于CMOS技術(shù)的圖像傳感器（CIS），CIS 的主要生產(chǎn)經(jīng)營模式包括IDM（垂直整合制造）模式和垂直分工模式。CMOS圖像傳感器（CIS）構(gòu)成了汽車視覺系統(tǒng)的核心，具有較高的技術(shù)壁壘。搭載位置、功能多元，單雙目為前視攝像頭主流方案按照搭載位置不同，車載攝像頭可分為前視、后視、環(huán)視、側(cè)視、內(nèi)置攝像頭；按照應(yīng)用領(lǐng)域不同，

4、車載攝像頭可分為行車輔助類、泊車輔助類、車內(nèi)駕駛員監(jiān)控類攝像頭。按照模組的不同，前視攝像頭可分為單目和雙目兩種主流技術(shù)路線。目前，Mobileye的單目攝像頭解決方案仍是車載攝像頭系統(tǒng)中的主流方案，雙目攝像頭方案未來可期。車載攝像頭是ADAS傳感器系統(tǒng)的重要組成攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)多項ADAS功能。攝像頭存在環(huán)境適應(yīng)性差、穩(wěn)定性不高等問題，直接影響ADAS系統(tǒng)的安全性。夜視技術(shù)、人機交互技術(shù)進一步擴充車載攝像頭市場空間夜視技術(shù)可提升攝像頭的感知能力。夜視技術(shù)應(yīng)用于車載攝像頭產(chǎn)品可顯著提高夜間行車、在其他弱光行駛環(huán)境中行車的安全性。目前已投入應(yīng)用的夜視技術(shù)有三大類：微光夜視技術(shù)、主動紅外夜視技術(shù)、被動

5、紅外夜視技術(shù)，車用夜視系統(tǒng)主要采用主動紅外夜視技術(shù)和被動紅外夜視技術(shù)?？紤]到技術(shù)的發(fā)展和夜視系統(tǒng)的成本降低，未來幾年車載夜視系統(tǒng)將得到逐漸普及和應(yīng)用。車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈明晰，不同環(huán)節(jié)競爭格局各異車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游材料、中游元件和下游產(chǎn)品三部分。從車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈的中、上游看，國內(nèi)廠家在車載鏡頭組市場競爭力較強，在CMOS圖像傳感器（CIS）領(lǐng)域的競爭力也有所提升。車載攝像頭下游產(chǎn)品供應(yīng)市場集中度較高，由具有豐富技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗的海外廠商主導(dǎo)，國內(nèi)車載攝像頭廠商競爭力有待提升。三、激光雷達：行業(yè)規(guī)模迎來爆發(fā)初期四大系統(tǒng)組成激光雷達，準確繪制3D環(huán)境地圖激光雷達快速準確繪制3D地圖，測量精度可達

6、厘米級。集激光、全球定位系統(tǒng)和慣性測量設(shè)備三種技術(shù)于一身，準確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環(huán)境地圖。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、信息處理四大部分組成，四大工作系統(tǒng)相輔相成，形成傳感閉環(huán)。顯性參數(shù)八個技術(shù)指標，用于評價激光雷達性能，主要包含測遠能力、點頻、角分辨率、視場角范圍、測距精準度、功耗、集成度（體積及重量）等。激光雷達主動探測感知，具有分辨率高、抗干擾能力強等顯著特點。1）具有極高的距離分辨率、角分辨率和速度分辨率；2）抗干擾能力強；3）獲取信息量豐富，生成目標多維度圖像；4）可全天時工作；5）對天氣環(huán)境有要求，不能穿透云層、雨滴或

7、者稠密的煙霧。高階自動駕駛中激光雷達彌補其他傳感器短板，成為“第三只眼睛”。激光雷達兼具測距遠、角度分辨率優(yōu)、受環(huán)境光照影響小的特點，且無需深度學(xué)習(xí)算法，可直接獲得物體的距離和方位信息。激光雷達正從機械旋轉(zhuǎn)式到混合固態(tài)，再到純固態(tài)方向演進機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達發(fā)展較早，可對周圍環(huán)境進行360的水平視場掃描。目前技術(shù)比較成熟，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，體積龐大且各核心組件價格很昂貴，難以達到車規(guī)級要求，無法在探測距離、分辨率和水平視角間實現(xiàn)平衡。半固態(tài)激光雷達中微振鏡方案技術(shù)成熟，適用于量產(chǎn)大規(guī)模應(yīng)用。MEMS激光雷達價格可控，有望較快應(yīng)用于自動駕駛技術(shù)。固態(tài)激光雷達易通過車規(guī)，是未來發(fā)展趨勢。Flash

8、激光雷達快速繪制環(huán)境圖像，探測距離較近；光學(xué)相控陣OPA順應(yīng)未來激光雷達發(fā)展趨勢，具備極大吸引力。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上游崛起，下游帶動激光雷達市場發(fā)展激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展速度快、科技水平高、創(chuàng)新能力強、市場前景。國外上游公司起步較早積累深厚，國內(nèi)發(fā)展迅速有望實現(xiàn)逐步趕超。激光雷達行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)鏈主要包括激光器和探測器、FPGA芯片、模擬芯片供應(yīng)商，以及光學(xué)部件生產(chǎn)和加工商，高性能單片機MCU、數(shù)字信號處理單元DSP可以代替FPGA。下游行業(yè)的發(fā)展，將帶動全球激光雷達市場的發(fā)展。激光雷達下游產(chǎn)業(yè)鏈按照應(yīng)用領(lǐng)域主要分為無人駕駛、高級輔助駕駛、服務(wù)機器人和車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。海外廠商主導(dǎo)國際市場，國內(nèi)初創(chuàng)公司嶄露頭角

9、激光雷達屬于新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)展早期技術(shù)與市場上主要是國外公司，國內(nèi)激光雷達公司加入競爭之后投入大量研發(fā)，逐步完成技術(shù)的追趕甚至在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)超越。2020年下半年境外激光雷達公司迎來通過特殊目的并購公司完成上市的熱潮，美國已上市公司有Velodyne、Luminar，此外Aeva、Innoviz預(yù)計2021年第一季度完成上市，Ouster預(yù)計2021年上半年完成，境內(nèi)尚無上市公司。激光雷達行業(yè)處于爆發(fā)初期，競爭格局尚不穩(wěn)定。激光雷達廣泛的應(yīng)用前景、高速增長的市場容量以及為社會帶來變革的潛在影響吸引了眾多的科技型初創(chuàng)公司入局，目前成長型的初創(chuàng)公司暫未形成穩(wěn)定的競爭優(yōu)勢；中國激光雷達行業(yè)尚處于

10、起步階段，初創(chuàng)公司競爭優(yōu)勢暫未形成，但隨著行業(yè)應(yīng)用的興起以及國家政策的支持，中國有很大機會在國際市場上占有一席之地。四、毫米波雷達：外資占據(jù)市場份額較大隨著汽車市場需求及技術(shù)進步，車載毫米波雷達蓬勃發(fā)展。毫米波雷達可以有效探測物體的相對距離、相對速度和方位角。毫米波雷達的獨特優(yōu)勢使其成為L2級自動駕駛核心傳感器之一：1）滿足一般探測功能；2）抗干擾能力強；3）滿足商業(yè)化價格要求。目前，車載毫米波雷達工作頻率為一般為 24GHz 和77GHz，應(yīng)用于高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的多種場景。毫米波雷達產(chǎn)業(yè)集中化發(fā)展，頭部全球汽車零部件公司瓜分市場份額。一方面，隨著技術(shù)的不斷成熟，毫米波雷達雷達價格

11、顯著降低；另一方面，傳統(tǒng)頭部汽車零部件公司因起步早，擁有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)壁壘較大，新興企業(yè)進入難度大。五、超聲波雷達：技術(shù)簡單，競爭激烈超聲波雷達憑借較低門檻，早已成為常見汽車部件之一。車載超聲波雷達類型分為UPA和APA兩種超聲波駐車輔助(Ultrasonic Parking Assistant, UPA)，安裝在汽車前后保險杠上，單個UPA超聲波雷達探測距離一般在15-250 cm之間，主要用于測量汽車前后方的障礙物；自動泊車輔助(Automatic Parking Assistant, APA)，安裝在汽車側(cè)面，單個 APA超聲波雷達探測距離一般在30-500 cm之間，用