汽车传感器专题报告:汽车之眼,车载MEMS及智能传感器

如需原文档,请登陆未来智库www.vzkoo.com,搜索下载。

报告综述:

传感器是汽车智能化与电子化发展的必需之品

汽车传感器装备的目的不同,可以分为提升单车信息化水平的传统微 机电传感器(MEMS)和为无人驾驶提供支持的智能传感器两大类。MEMS在汽车各系统控制过程中进行信息的反馈,实现自动控制,是 汽车的“神经元”。而智能传感器则直接向外界收集信息,是无人驾驶 车辆的“眼睛”。

2021年我国MEMS传感器将突破450亿元

目前平均每辆汽车包含 24 个 MEMS 传感器,而在高档汽车中,大 约会采用 25-40 个 MEMS 传感器。常用 MEMS 传感器后装单车价 值在 2000-20000 元不等;合资车通常不低于 4000 元,而自主品牌 仅 2000 元左右,高端车型约为 10000-20000 元。由此,我们预计随 着国六标准实行对排放检测要求的提升以及汽车“智电化”趋势浪潮 影响,我国 MEMS传感器市场近持续稳步增长,到 2021 年达到 472.27 亿元市场规模。

2021年我国智能传感器市将直逼800亿元

从目前汽车智能传感器的发展来看,毫米波雷达、激光雷达、超声波 雷达和摄像头传感器将是未来发展的主要方向。其中,超声波雷达在 倒车领域的搭载率已经达到 45.2%,且国内部分头部企业具备相应的 技术实力。摄像头与毫米波雷达正在被我国逐步攻破;全球摄像头市 场有 50%以上被台湾大立光电、舜宇光学和玉晶光电占据;毫米波雷 达随着近年国内研发的突破,供应链开始稳定,并出现了一批新兴挑 战者,如华域汽车、保隆科技、德赛西威等。我们预计到 2025 年, 我国智能传感器市场将直逼 800 亿元,其中毫米波雷达 80 亿元、激 光雷达与超声波雷达 192 亿元、摄像头传感器 315 亿元。

多传感器融合将是未来必然趋势

单种传感器特性突出,均不能形成完全信息覆盖,多传感器融合是未 来发展必然趋势。目前自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种:一 种是以特斯拉为代表的视觉主导的多传感器融合方案,另一种是以低 成本激光雷达为主导,典型代表如谷歌 Waymo。而国内大部分车企 选择“摄像头+毫米波雷达+超声波雷达”融合方案,仅少数方案预留 或安装激光雷达位置。

报告内容:

1.传感器:汽车智能化、电子化发展的必需之品

1.1 “传统+智能”传感器结合是未来趋势

传感器是汽车电子控制系统的信息来源,是车辆电子控制系统的基础关键部件。传 感器通常由敏感元件、转换元件和转换电路组成,其中敏感元件是指传感器中能直 接感受或响应被测量的部分,转换元件是将上述非电量转换成电参量,转换电路的 作用是将转换元件输出的电信号经过处理转换成便于处理、显示、记录和控制的部 分。从目前汽车传感器装备的目的不同,可以分为提升单车信息化水平的传统微机 电传感器和为无人驾驶提供支持的智能传感器两大类。

(1)传统传感器

各个系统控制过程依靠传感器,进行信息的反馈,实现自动控制工作;是汽车的“神 经元”。汽车传统传感器依照功能可以分为压力传感器、位置传感器、温度传感器、 加速度传感器、角速度传感器、流量传感器、气体浓度传感器和液位传感器等8 类。 汽车传感器主要应用于动力总成系统,车身控制系统以及底盘系统中。汽车传感器 在这些系统中担负着信息的采集和传输功用,它采集的信息由电控单元进行处理后, 形成向执行器发出的指令,完成电子控制。

(2)智能传感器

智能传感器是无人驾驶车辆的“眼睛”。随着汽车无人驾驶技术的突破,汽车电子 开始注重传感器的智能化发展;汽车正在向一台安全联网的自动驾驶机器人快速演 进,进行环境感知、规划决策,最终实现安全抵达目的地。目前应用于环境感知的 主流传感器产品主要包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和摄像头等四类。

1.2 国内在中游传感器生产环节具有优势

汽车传感器产业链可大致分为上游原料、中游生产、下游应用等三大部分,国内在 中游生产中具备优势:1)上游原料主要有芯片以及电阻片、塑料、浆料等电子材 料。上游芯片对技术水平要求高,行业集中度较高,主要被外国厂商如英飞凌、恩 智浦、意法半导体等垄断,国内企业面临着较高的进入门槛。上游电子材料对试验 检测设备和制作工艺的要求高,国内大陆电子材料产品多在中低端领域,高端市场 基本上由欧美、日本、韩国以及台湾地区的厂商所垄断,如杜邦公司、陶氏化学、 默克集团、三菱化学等2)中游厂商进行传感器生产,中游环节国内厂商基于成本 优势和自主车企的客户群优势,存在极大的成长机会。国内主要厂商如华工科技、 保隆科技、东风科技等与比亚迪、东风日产、一汽等主机厂具有良好的合作关系。3) 下游市场将传感器应用于整车厂和4S 店。

2. MEMS 传感器:汽车神经元

2.1 MEMS 是获取信息和执行控制的重要汽车电子元件

MEMS 传感器是在半导体制造技术基础上发展起来,采用微电子和微机械加工技术制 造出来的新型传感器。MEMS 传感器广泛应用于电子车身稳定程序(ESP)、防抱死(ABS)、电控悬挂(ECS)、胎压监控(TPMS) 等系统。其中,压力传感器、加速计、陀 螺仪与流量传感器是汽车中使用最多的MEMS 传感器,占汽车MEMS 系统的99%。

MEMS 具有较为明显的优势,是未来构筑物联网感知层传感器的主要选择之一,其 优势主要体现在:1)微型化、2)硅基加工工艺、3)批量生产、4)集成化。

1)微型化:MEMS 器件体积小,单个尺寸以毫米甚至微米作为计量单位,重量轻, 耗能低。MEMS 更高的表面体积比(表面积比体积)可以提高表面传感器的敏感程度。

2)批量生产:以单个5mm5mm 尺寸的MEMS 传感器为例,用硅微加工工艺在一片8 英寸的硅片晶元上可同时切割出大约1000 个MEMS 芯片,批量生产可大大降低单个MEMS 的生产成本

3)集成化:一般来说,单颗MEMS 往往在封装机械传感器的同时,还会集成ASIC 芯片,控制MEMS 芯片以及转换模拟量为数字量输出。

2.2 国外大厂技术垄断海内外市场,行业壁垒高

国外大厂垄断MEMS传感器市场,市场集中度较高。根据HIS Automotive 统计,2017 年全球MEMS 前三大供应商(博世、森萨塔、恩智浦)占据了57%的市场份额,其中 博世占据鳌头,2017 年市占率达到33.62%,森萨塔市占率达到12.34%,恩智浦市 占率达到11.91%。电装(8.94%)、亚德诺(8.51%)、松下(7.45%)、英飞凌(7.23%) 等厂商也占有一定份额。

国外大厂产品线广、技术领先、客户众多、形成较高的进入门槛。MEMS 传感器的研 发难度及其制造工艺的复杂性是形成行业壁垒的主要原因。Invensense、英飞凌等 国外厂商拥有2 到3 条产品线,博世、电装、意法半导体等MEMS 产品线超过4 条。 相比之下,小供应商很难在较短时间内实现大批量生产制造,因此排名靠前的大供 应商市场份额相对稳定,市场集中度较高。

国内传感器供应市场呈现外商垄断格局,高端汽车传感器严重依赖进口。外资利用 电控系统打包传感器;掌握了汽车电子产品的核心技术,垄断高技术、高附加值新 品。民族企业更多的在中低端、售后市场比拼价格。

国内产品与国外同类产品相比,技术水平相差较大,高端汽车传感器严重依赖进口。从国内传感器厂商格局来看,华工科技市场占有率达到37.62%、保隆科技因其TPMS 业务的快速发展,市场份额有所提升,达到23.07%、耐威科技(15%)和东风科技(10.32%%)也在国内也有一定的市场份额。

国内厂商积极布局MEMS 传感器。国内自主品牌如美泰科技、美新半导体、保隆科 技等均公开了其未来在MEMS 传感器方面的产能规划。美泰科技压力类传感器年产量 突破100 万只,保隆科技拿到多家车企传感器项目,投资3.9 亿元用于车用传感器。 华工科技紧跟汽车电动化浪潮,重点发展新能源汽车PTC 加热器,PM2.5 传感器等 战略产品。

2.3 MEMS 传感器市场规模测算

MEMS 传感器装配量和价值量与其装配车型价位成正比。目前平均每辆汽车包含24 个MEMS 传感器,而在高档汽车中,大约会采用25-40 个MEMS 传感器。例如BMW 高端车型仅发动机就可以用到20-40 个传感器,而入门级车型仅5 个左右。常用MEMS 传感器后装单车价值在2000-20000 元不等;合资车通常不低于4000 元,而自主品 牌仅2000 元左右,高端车型约为10000-20000 元。

由此,我们预计到2019 年MEMS 传感器市场规模可达到420.13 亿元;随着智能化和 电动化的提升,2020 年和2021 年市场规模可分别达到446.21 亿元,472.27 亿元,2015-2021 年复合增速为6.5%。

3. 智能传感器:汽车的眼睛

3.1 毫米波雷达:ADAS 系统核心传感器

3.1.1 毫米波雷达广泛应用于ADAS,77GHz 成为潜力股

毫米波雷达是指利用波长 1-10nm,频率30GHZ-300GHZ 的毫米波,通过测量回波的时 间差算出距离。毫米波雷达始用于军事领域,随着技术水平的提升,开始逐渐应用 于汽车领域。

毫米波雷达的优势主要为以下3 个方面:1)探测性能稳定、作用距离较长、环境适 用性好。2)与超声波雷达相比,体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。3)与光 学传感器相比,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候全天时的特点。 但也存在着成本较高,对行人的识别较为困难等不足之处。

77 GHz 在性能和体积上都更具优势。目前车载雷达的频率主要分为24GHZ 频段和77GHZ 频段。与24GHz 毫米波雷达相比,77GHz 的距离分辨率更高,体积更是小了三 分之一。2018 年,中国新车评价规程(C-NCAP)将自动紧急制动系统(AEBS)纳入 评分体系,从而将带动77GHz 毫米波雷达在未来的市场需求。而从长远来看,77GHz 毫米波雷达的体积更小、探距更长,使得其较24GHz 毫米波雷达将具备更大的市场 空间。

24GHz 与77GHz 毫米波雷达兼备于ADAS 的长短距检测。毫米波雷达因其硬件体积小, 且不受恶劣天气影响,被广泛应用在ADAS 系统之中。24GHz 目前大量应用于汽车的 盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内,用于监测车辆后方两侧的车 道是否有车、可否进行变道。77GHz 雷达在探测精度与距离上优于24GHz 雷达,主 要用来装配在车辆的前保险杠上,探测与前车的距离以及前车的速度,实现的主要 是紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。完全实现ADAS 各项功能一般需要“1 长+4 中短”5 个毫米波雷达,奥迪A8 搭载5 个毫米波雷达(1LRR+4MRR),奔驰S 级搭载6 个毫米波雷达(1LRR+6SRR)。目前77GHz 的毫米波雷达系统单价在1000 元左右,24GHz 毫米波雷达单价在500 元左右。

3.1.2 国内企业加速追赶,24GHz 仍是主流方向

毫米波雷达关键技术被外商垄断,集中度较高。在全球毫米波雷达市场上,占主导 地位的是德国、美国、日本等国家。目前毫米波雷达技术主要由大陆、博世、电装、 奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部巨头所垄断;其中,77GHz 毫米波雷达技术被 垄断于博世、大陆、德尔福、电装、TRW、富士通天、Hitachi 等公司手中。2016 年,博世和大陆全球毫米波雷达市场占有率均为17%,并列第一;电装、海拉并列 第二,市场份额为11%,采埃孚占据8%,德尔福占据6%,奥托立夫占据4%。前七大 供应商巨头市场占有率达到73%。

国内毫米波雷达依赖进口,受限国外技术封锁,24GHz 毫米波雷达是主流方向。目 前中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部都依赖国外进口,市场被美、 日、德企业垄断,价格昂贵,并采取了技术封锁,自主可控迫在眉睫。国内自主车 载毫米波雷达产品总体仍处于研制阶段。考虑到研发成本和77GHz 开发技术受限, 目前国内厂商对于毫米波雷达的研发方向集中于24GHz。国内市场上,24GHz 毫米波雷达的产品体系已经相对成熟,供应链已经相对稳定,24GHz 的核心芯片能从英飞 凌、飞思卡尔等芯片供应商获得。据麦姆斯咨询研究表明,2016年中国汽车预装毫 米波雷达的数量达到105万个,其中24GHz雷达占比63.8%,77GHz 雷达占比36.2%。

自主企业积极布局毫米波雷达。24GHz 毫米波雷达逐步进入量产阶段,77GHz 毫米 波雷达加紧研发。华域汽车2017 年24GHz 后向毫米波雷达实现量产,保隆科技于2 月发布其自主研发的24GHz 和77Ghz 毫米波雷达产品。纳雷科技、杭州智波科技、 行易道等公司也都取得一定的市场化进展。

根据测算,毫米波雷达2019、2020 年以及2025 年市场规模可以达到4.7 亿元、36 亿元、80 亿元。2017-2025 复合增长率达到58%左右。

3.2 激光雷达:未来自动驾驶中的核心传感器

3.2.1 L3-L5 阶段最为关键的传感器

激光雷达是一种综合的光探测与测量系统,通过发射接受激光束,分析激光遇到目 标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离。目前常见的有8 线、16线、32 线激光雷达。激光雷达线束越多,测量精度越高,安全性越高。

激光雷达并不是新鲜事物,早已在航空航天、测绘等领域进行了应用。随着汽车智 能化的发展,L3 级别自动驾驶中开始应用激光雷达,由于其高精度、实时3D 环境 建模的特点将成为L3-L5 阶段中最为关键的传感器。

激光雷达固态化是未来趋势,存在小型化、低成本优势。业内降低激光雷达成本主 要有两个方式:1)取消机械旋转结构、采用固态化技术根本性降低激光雷达成本。 固态激光雷达体积更小,方便集成,并且系统可靠性提升,因此激光雷达有向固态 发展的趋势。2)降低激光雷达线数,组合使用多个低线数激光雷达。从机械旋转式过渡到混合固态再到纯固态激光雷达,随着量产规模的扩大、技术迭代更新,成本 不断降低,激光雷达也在不断向小型化、低功耗、集成化发展。

3.2.2 激光雷达市场格局

激光雷达的核心技术主要掌握在Velodyne、Ibeo、Quanergy三家企业中。美国Velodyne 的机械式激光雷达起步较早,技术领先,最新已推出128 线原型产品VLS-128,同时与谷歌、通用汽车、福特、Uber、百度等全球自动驾驶领军企业建立 了合作关系,占据了车载激光雷达大部分的市场份额。

Google、百度、福特、奥迪、宝马等各企业相继采用激光雷达的感知解决方案。宝 马声明联手激光雷达创企Innoviz 研发无人驾驶汽车,预计2021 年推出。根据个公 司官网激光雷达产品价格,单车激光雷达传感器价值在3~8 万美元之间。

短期内激光雷达不会大规模应用于汽车领域。尽管自动驾驶加速发展给激光雷达行 业创造了较好的应用前景,但是激光雷达自身发展的诸多痛点却限制了其在自动驾 驶汽车上的应用。限制因素主要有三个方面:1)成本高昂。激光雷达龙头Velodyne16 线产品0.8 万美元,32 线产品4 万美元,64 线产品约8 万美元。高昂的产品价格也 抑制了激光雷达在自动驾驶车辆中的应用。2)难以量产、交货周期长。Velodyne64 线产品生产周期要4-8 周,32 线和16 线也要2-4 周,为了保证激光雷达传递接受 信号的精准性,其复杂的组装和调校过程拉大了其交货周期。3)缺乏相关车规。 目前自动驾驶只是一个前瞻性的概念,具体还没有实践,没有相应的政策法规的强 制性要求,这在一定程度上也限制了激光雷达在自动驾驶领域的普及。

3.3 超声波雷达:自动泊车系统的主流传感器

3.3.1 自动泊车打开超声波雷达市场需求

超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收 到发送过来超声波时的时间差来测算距离。超声波雷达在自动驾驶中,其基础应用 为泊车辅助预警以及汽车盲区碰撞预警功能。超声波雷达成本低,短距离测量中具 有优势,探测范围在0.1-3 米之间,而且精度较高,因此非常适合应用于泊车。但 测量距离有限,且很容易受到恶劣天气的影响。

自动泊车普及激发超声波雷达需求。超声波雷达一般安装在汽车的保险杠或者侧面, 前者称为UPA,一般用于测量汽车前后障碍物,后者称为APA,用于测量侧方障碍物。APA 超声波传感器是自动泊车辅助系统的核心部件,探测距离较远,可用作探测车 位宽度,获得车位尺寸及车辆的位置信息。超声波雷达主要应用于倒车雷达,以及 自动泊车系统中近距离障碍监测。倒车雷达已经由高端车型下沉到中低端车型,渗 透率较高,前装率达80%左右。倒车雷达系统通常需要4 个UPA 超声波雷达,自动 泊车雷达系统需要6-12 个超声波雷达,典型配置是8 个UPA+4 个APA。

超声波雷达技术方案各有优劣,模拟式雷达占据主要市场。超声波雷达的技术方案, 一般有模拟式、四线式数位、二线式数位、三线式主动数位四种,其在信号干扰的 处理效果上依次提升。四种技术方案在技术难度、装配以及价格上各有优劣。目前 市场上使用较多的是“模拟式”技术路线,其优点为产品成本低,但易受外界环境 干扰。未来智能化趋势下,“数位式”技术路线会更受欢迎。“数位式”技术路线下, 信号数字化,可以极大程度地提高雷达的抗干扰能力,但成本较高,技术难度大, 现阶段的工艺水平只能多数采取四线式做法。

3.3.2 超声波在智能化发展前期具有优势

超声波雷达市场主要由博世(BOSCH)、日本村田(Murata)、日本尼赛拉(Nicera) 等占据,国内奥迪威和同致电子具有较高的竞争力。奥迪威是国内领先的超声波传 感器生产商,2016 年奥迪威车载超声波传感器的销量为2627 万个,全球车载超声 波传感器的市场容量约27400 万个,奥迪威的车载超声波传感器占全球乘用车市场 份额的9%。奥迪威的第一大客户是台湾同致电子。台湾同致电子其核心产品为倒车 雷达,2016 年其市场份额位居亚洲第一。

超声波中短期市场有望继续提升,长期可能会受到其他雷达传感器的替代压力。目 前,后向的超声波雷达搭载率最高,达到45.2%,“前向+后向雷达”搭载率为28.3%, 不搭载占比26.5%。随着自动化驾驶的发展,“前向+后向”雷达有望成为搭载标配。 因此,预计中短期内,超声波雷达市场渗透率将继续提升,但长期来看,未来搭载 高级别自动驾驶车型中,部分或者全部的超声波雷达会被综合性能更好的毫米波雷 达、激光雷达等替代。

3.4 摄像头:ADAS 系统主要视觉传感器

3.4.1 摄像头是最为成熟的车载传感器之一

车载摄像头是ADAS 系统的主要视觉传感器,是最为成熟的车载传感器之一。借由 镜头采集图像后,摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转化为电 脑能处理的数字信号,从而实现感知车辆周边的路况情况。摄像头主要应用在360 全景影像、前向碰撞预警、车道偏移报警和行人检测等ADAS 功能中。

ADAS 系统配套6 个以上摄像头。根据不同ADAS 功能的需要,摄像头的安装位置也 有不同。主要分为前视、后视、侧视以及内置。实现自动驾驶时全套ADAS 功能将安 装6 个以上摄像头,前视摄像头因需要复杂的算法和芯片,单价在1500 元左右,后 视、侧视以及内置摄像头单价在200 元左右。ADAS 的普及应用为车载摄像头传感器 带来了巨大的市场空间。

短期内单目摄像头为主流技术路线。前视摄像头ADAS 系统可分为搭载单目摄像头 和搭载双目摄像头两种技术路线。相比单目摄像头,双目摄像头的功能更加强大, 测度更加精准,但成本比较高,因此多搭载于高档汽车。双目摄像头的方案在成本、 制造工艺、可靠性、精确度等综合因素的制约下,导致其难以在市场上推广,而单 目摄像头低成本可靠性的解决方案,搭配其他传感器,完全可以满足L1,L2,以及部 分L3 场景下的功能。因此在现有的市场环境下,单目摄像头的解决方案依然会是主 流。

摄像头主要作为雷达辅助传感器。虽然摄像头分辨率高、可以探测到物体的质地与 颜色,但在逆光或者光影复杂的情况下视觉效果较差,极易受恶劣天气影响,因此 摄像头获取的图像信息将主要负责交通标志识别等少数领域,作为激光雷达和毫米 波雷达的补充。

3.4.2 摄像头制作工艺高、认证周期长

摄像头产业链可以大致划分为上游元件生产、中游模组封装集成、下游产品应用三 部分。1)上游元件主要包括CMOS 传感器、镜头组、DSP 等,上游市场中CMOS 传感 器以及DSP 主要被索尼、三星、TI、安森美等国外企业垄断,国内企业在镜头组生 产方面具有优势,其中自主品牌舜宇光学等具有较高的竞争力;2)中游封装集成包 括模组封装和系统集成两部分。模组封装以及集成工艺复杂,市场被外企垄断,主 要厂商有Panasonic、索尼、法雷奥等企业。3)下游产品应用于整车厂、4S 店。

车载摄像头产业制作工艺要求高,认证周期长。相对于手机摄像头,车载摄像头所 面临的工况更加恶劣,需要满足耐高温、抗震、防磁、稳定等多项要求。特别是应 用于ADAS 系统的前视摄像头,涉及行车安全,对可靠性的要求必须非常高,因此车 载摄像头的制作工艺要求非常高。企业在成为整车厂商的一级供应商之前,需要经 过大量不同种类的严格测试,一旦进入整车厂商的供应体系就会形成很高的壁垒, 很难被替代,替换成本也非常高。例如,国外视觉传感器龙头Mobileye 用了8 年的 时间从研发进入到前装市场。

3.4.3 国内企业在摄像头镜头市场突出重围

摄像头CMOS 传感器主要被索尼、三星等外资大厂所控,整体市场格局稳定。

根据Yole Development 数据,传感器CMOS 的价值约占摄像头成本的三分之一, 主要被索尼、三星等日韩高科技企业垄断,国产品牌话语权较弱。2015-2017 年全球CMOS 市场规模分别为103 亿美元、116 亿美元和139 亿美元,复合增速16.17%。前五大厂商市场份额将近8 成。索尼连续3 年成为摄像头CMOS 市场龙 头,市场占有率由2015 年的 35.2%上升到2017 年的42%,索尼凭借在CMOS 积 累的深厚技术,加上收购了Toshiba 影像传感器业务,市场份额未来有望进一 步提升;三星和豪威科技紧随其后,2017 年市场份额分别为20%、11%;前三 大供应商市场份额达到73%。安森美,意法半导体,松下等也占有一定的市场 份额;2017 年其市场占有率分别为5%、3%、3%。

国内自主品牌在摄像头镜头市场具有竞争优势,但镜头封装市场依旧掌握在外资手 中。摄像头镜头方面,根据TSR 的研究报告,2015 年,台湾企业大立光电市场份额 第一,约占据全球市场份额的三分之一。舜宇光学镜头与玉晶光电市占率并列第二, 达到9.4%,在车载摄像头镜头这一细分领域,舜宇光学从2012 年至今出货量始终 排名第一,占有率达到30%以上,其产品涵盖了车载摄像头镜头的各个领域,包括 前视、后视、内视(驾驶员监控/手势识别)、环视、智能后视镜等,2016 年全新宝 马7 系中的镜头都来源于舜宇光学。根据Yole Develoment 数据,2015 年摄像头模 组封装市场以外国企业为主,前三大供应商松下、法雷奥、富士市占率分别为20%、11%、10%。

根据测算,预计摄像头传感器2019 年摄像头市场规模达到150 亿元,进入L3 阶段,2020 年和2025年市场规模可以达到205 亿元和315 亿元,2016-2025 年复合增长率 达到17%左右。

4. 多传感器融合是必然趋势

4.1 ADAS 系统需要融合多种传感器

ADAS 融合多种传感器,带动传感器市场发展。随着未来智能汽车比重的提升,ADAS 市场将加速成长。根据高盛全球投资研究部门研究,当前全球ADAS 渗透率普遍不高, 欧美日渗透率只有8%-12%。根据盖世汽车研究院测算,我国ADAS 的渗透率在2%-5% 左右;从生命周期上判断,ADAS 已经实现从导入期到成长期的跨越。总体来看,智 能驾驶、无人驾驶浪潮下,汽车电子化、智能化水平不断提升,ADAS 具有很大的成 长空间。环境感知作为ADAS 的硬件基础,传感器的应用必不可少,ADAS 渗透率的 提升将带动车载传感器需求量的大幅增加,未来传感器的市场规模将会进一步扩大。

环境感知传感器是汽车的眼睛,毫米波雷达综合优势突出。智能化时代背景下,环 境感知显得尤为重要,不同传感器的原理和功能各不相同,在不同的场景里发挥各 自的优势,难以相互替代。毫米波雷达综合优势突出,有望率先成为ADAS 系统主力 传感器。

4.2 国内外车企积极布局汽车多传感器融合方案

单种传感器特性突出,均不能形成完全信息覆盖,多传感器融合是未来发展必然趋 势。并且为Level3-Level5 级自动驾驶方案的实现提供了必要的技术储备。目前自 动驾驶环境感知的技术路线主要有两种:一种是以特斯拉为代表的视觉主导的多传 感器融合方案,另一种是以低成本激光雷达为主导,典型代表如谷歌Waymo。国外主 流车企如特斯拉、奥迪、通用等均发布了其自动驾驶汽车多传感器规划。多传感器 融合对于保证车辆对周边环境的全局定位和理解是至关重要的。

以奥迪A8 为例,其采用的是“摄像头+传感器+雷达”的配置方案,整车达到L3级 别。奥迪A8 的自动驾驶传感器配置是所有量产车型中最为丰富的。在某些特定情况 下,如在停车和驶离、时速60 公里以下行驶或交通拥堵时,该系统将接管奥迪A8 的驾驶操控,而驾驶员则无需持续监控车辆的驾驶与运行。Audi A8 使用Mobileye 的前向摄像头以及处理芯片Q3,可以在多车道线道路上识别车道线。拥堵路况中起主 要作用的传感器是前置摄像头和激光雷达。各传感器感知信息的融合使车辆保持在 车道线内,直到拥堵结束,在此期间驾驶员不用实时监视道路状况,交由系统完成。 此外,Audi A8 还装备了Valeo的四线激光雷达,使得系统可以更加精确的判断车身 周围障碍物,进而进行更加精准的控制。

国内自主品牌也积极向自动驾驶进发,2018-2019 年造车新势力ADAS 功能车逐步产 出。国内自主车企如吉利汽车、蔚来汽车、拜腾汽车等都顺应自动驾驶发展的浪潮, 发布自动驾驶规划。国内规划与国外相比,大部分车企选择“摄像头+毫米波雷达+ 超声波雷达”融合方案,仅少数方案预留或安装激光雷达位置,如蔚来汽车应用NIO Pilot 硬件系统,采用了雷达+摄像头的360度感知方案,包括1个三目前向摄像头,4 个环视摄像头,1 个车内驾驶状态检测摄像头,5 个毫米波雷达和12 个超声波传 感器。激光雷达成本相对其他智能传感器较高,且低线使用场景有限,预计2025 年达到L4 阶段时,激光雷达将获得发展契机。

5. 投资建议:略

……

温馨提示:如需原文档,请在PC端登陆www.vzkoo.com,搜索下载。

(报告来源:国元证券;分析师:胡伟)

雪球转发:4回复:0喜欢:13