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汽車“四化”加速發展,多類感測器裝車輛顯著上升

由 金融界 發表于 攝影2023-02-01
簡介2. 攝像頭:使用數量顯著增加,規格迎來升級2.1. 自動駕駛主要感測器,深度受益汽車智慧化車載攝像頭是自動駕駛系統的主要視覺感測器,藉由鏡頭採集影象後,攝像頭內的感光元件電路及控制組件對影象進行處理並轉化為電腦能處理的數字訊號,從而實現感

汽車感測器一般多少錢一個

摘要:

給予“增持”評級。汽車“四化”如火如荼,感知層、傳輸層、控制層等產業鏈上相關公司迎來增長機遇。

我們推薦:

全球光學晶體龍頭福晶科技(002222),光學精密儀器及 部件龍頭永新光學(603297),光學元器件“小巨人”騰景科技 (688195),安防變焦鏡頭領先企業聯合光電(300691),國內精密光 學冷加工龍頭企業藍特光學(688127)。維持聯創電子(002036),水晶光電(002273)增持評級。

多感測器融合成為趨勢,攝像頭、雷達等裝車輛上升,同時規格的升級帶來價值量的不斷提升。

L3 級別自動駕駛汽車一般使用 7-8 顆 攝像頭、1-2 顆鐳射雷達、5 顆毫米波雷達。規格方面,8M 攝像頭加 速上車、純固態鐳射雷達是未來的主流方向,77GHz 毫米波雷達在 探測距離及精度上都具備顯著優勢,同時 4D 毫米波雷達有望逐步落 地。據我們測算,2025 年全球車載攝像頭、鐳射雷達、毫米波雷達 的市場規模將分別有望達到 798、638、367 億元,2022-2025 CAGR 分別為 30。04%、278%、21。92%。

國內公司藉助本土優勢切入供應鏈,在產業鏈多個環節實現突破。

(1)攝像頭方面,從元器件到攝像頭模組,國內已經具備完整的產 業鏈能力,相關廠商(如聯創電子、舜宇光學科技、韋爾股份、昀冢 科技等)已經打入車企供應鏈。(2)鐳射雷達市場目前呈現出百花齊 放的狀態,速騰聚創、鐳神智慧、華為、大疆 Livox 等國內廠商在產 品佈局及與車企合作上均走在前列,是目前鐳射雷達市場上強有力的 競爭者。(3)毫米波雷達方面。國內廠商已在 24GHz 實現量產及供 貨,且國內 24GHz 細分市場獲得了超過 50%佔有率,在未來主流且 規模更大的 77GHz 方向,目前也正在逐步突破。

風險提示。

貿易摩擦帶來的不確定性;部分環節如高階晶片缺貨;新 產品研發不及預期。

汽車“四化”加速發展,多類感測器裝車輛顯著上升

汽車“四化”加速發展,多類感測器裝車輛顯著上升

1.汽車智慧化加速,感測器等市場快速擴張

汽車智慧化、電動化、網聯化、共享化的發展給產業鏈各個環節帶來了發展機遇,各類感測器的裝車輛快速提升,市場規模快速擴張。據我們測算,2025 年全球車載攝像頭、鐳射雷達、毫米波雷達的市場規模將分別有望達到798、638、367億元,2022-2025 CAGR分別為30。04%、278%、21。92%。

(1)攝像頭:

L3級別的自動駕駛使用攝像頭的數量將達到 7-8顆,規格方面,8M 有望加速上車;雙目攝像頭將成為 L3-L4 級別自動駕駛選擇,規格的提升帶動單車價值量的上升。

(2)鐳射雷達:

L3 級自動駕駛單車使用量 1-2個,半固態鐳射雷達為當前主流選擇,價格下降+量產進度使得裝車輛進一步上升,MEMS 振鏡、1550nm 鐳射器是未來的主流發展方向。

(3)毫米波雷達:

L3級別單車使用量 5 個左右,77GHz 在資訊獲取質量、探測距離方面均具備優勢,隨著成本下降上車輛將逐步提升,同時 4D 毫米波雷達或將逐步落地應用。

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1.1. 政策密集出臺,L2 滲透率快速提升

L2 級別智慧駕駛滲透率提升迅速,L3 將陸續進入量產階段。

在政策推動、感測器成本下降、電子電氣架構由分佈走向集中等相關原因的推動 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 4 of 28 下,自動駕駛滲透率快速提升,據蓋世汽車研究院,2021 年我國 L2 級 別 ADAS 新車搭載上險量為 395。62 萬輛,同比增加 77。65%,L2+級別 ADAS 新車搭載上險量為 169。45 萬輛。僅 2022 年前兩個月,我國的乘 用車前裝標配 L2 智慧駕駛的上險量就已經達到了 76。39 萬輛,同比增加 68。82%。L3 級別自動駕駛將陸續進入量產階段,中央以及多地政策出臺 相關政策,進一步推動智慧駕駛產業化的落地。從車企角度來看,特斯 拉、蔚來、小鵬、理想等電動車企已經出的車型均可以實現 L2+級別及 以上等級的自動駕駛,2021 及 2022 年多數車企將進入更高階別的自動 駕駛階段。

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政策密集推出,自動駕駛進入快速滲透階段。

2020 年 11 月,我國發布 《智慧網聯汽車技術路線圖 2。0》,明確指出 L2、L3 級別自動駕駛在 2025 年新車銷量佔比中達到 50%,2030 年佔比到 70%。而 L4 級別自動駕駛, 2025 年在“高速公路、專用車道、停車場、園區、港口、礦區”等特定 場景和限定區域商業化應用,在 2030 年新車佔比 20%,在高速公路廣 泛應用,在城市道路實現規模化應用。

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進入 2022 年以來,中央及各當地政府密集推出相關政策推動汽車智慧化、網聯化等的發展。

其中,2022 年 3 月,工信部發布《2022 年汽車標準化工作要點》,要點指出要推動智慧網聯汽車自動駕駛等各方面功 能的標準指定,在頂層設計上更進一步。同時在武漢、長沙、南昌、寧波、杭州等全國多地開展汽車智慧化、網聯化等相關專案的落地。2022 年4 月,交通運輸部、科學技術部發布《“十四五”交通領域科技創新規劃》,大力發展智慧交通建設,要求形成支撐道路自動駕駛、智慧軌 道交通等多方面交通形態的核心技術與系統裝備。

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1.2. 感測器數量顯著增加,技術升級趨勢明顯

智慧駕駛輔助系統主要由感知層、決策層、執行層三大部分組成。

感知層即各類感測器,包括攝像頭、鐳射雷達、毫米波雷達、超聲波雷達等。決策層即透過感知的資訊來進行決策判斷,根據當下環境代替駕駛員做出駕駛決策,例如車道保持、障礙物警告等。執行層即按照決策結果對 汽車進行加速、制動、轉向等各項控制,以實現智慧駕駛。

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智慧駕駛級別提高帶動感測器裝載量顯著上升,技術規格迎來升級。

從 平均單車搭載量上來看, L1 級別需要 8 個超聲波雷達與 5 個攝像頭, 到了 L3 級別便需要 12 個超聲波雷達、7 個攝像頭、5 個毫米波雷達與 2 個鐳射雷達,而 L5 級別每輛車平均就需要 12 個超聲波雷達、12 個攝像頭與 8 個毫米波感測器與 3。5 個鐳射雷達,感測器的數量實現了大幅度增加。從當前釋出的 L2+及以上自動駕駛級別的車型上來看,絕大部分 都已經配備了鐳射雷達,部分車型的攝像頭數量已經超過了 10個,智慧駕駛的級別不斷提升帶動感測器的裝載量顯著提升。在技術規格方面, 高解析度攝像頭進一步上升,半固態鐳射雷達成為目前主流方案,77GHz、 4D 毫米波雷達將逐漸佔據主要地位,報告下文將分別詳細闡述其變化。

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MEMS感測器使用數量及價值量快速提升。

平均每輛汽車使用的MEMS 感測器數量約為 10-50 顆左右,主要用於防抱死、車身穩定、胎壓監測、 電動手剎等系統,在高階及豪華車型上,使用量會達到 50 顆以上甚至 上百顆。自動駕駛等級的提高對資訊感知的要求增加,MEMS 感測器的 使用數量和價值量迎來顯著提升。同時,在鐳射雷達中,由於 MEMS 方案的物料和量產成本較低,MEMS 作為鐳射雷達重要的零元件也將迎 來快速增長的市場需求。

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傳統分散式 ECU 架構已經不能滿足由於智慧化提升所帶來的高速資料 處理等功能,DCU 架構優勢明顯。

隨著自動駕駛等功能的增加,其策劃 ECU 的數量也在顯著增加,在一些豪華轎車中,ECU 的數量超過了 100 個。ECU 數量的增加使得線束等相關成本的提高以及邏輯設計的複雜。使用域控制具備以下優點(1)輕量高效、降低成本,使用整合式 ECU 簡化了汽車電子架構,能夠降低相關零元件的使用量,提高效率。(2) 高速資料處理能力,傳統 ECU 架構處理資料時效率較低,資料的延遲 性較高,使用集中式架構不僅提高了資料的快速處理能力,同時伴隨著 OTA 的存在,可以實現透過軟體對汽車相關功能實現升級。(3)可以實 現車聯網以及萬物互聯。域控制具有高效能計算能力,汽車 V2X 需要較 高這種高頻寬、高效能的處理和計算能力。

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2. 攝像頭:使用數量顯著增加,規格迎來升級

2.1. 自動駕駛主要感測器,深度受益汽車智慧化

車載攝像頭是自動駕駛系統的主要視覺感測器,

藉由鏡頭採集影象後,攝像頭內的感光元件電路及控制組件對影象進行處理並轉化為電腦能處理的數字訊號,從而實現感知車輛周邊的路況情況,實現前向碰撞預警,車道偏移報警和行人檢測等功能。目前車載攝像頭在自動駕駛中有 著關鍵作用。車載攝像頭按照安裝位置可以分為前視、後視、環視、內建和側視等, 自動駕駛主要使用前視和環視攝像頭。

1) 前視:

單目、雙目等前視攝像頭一般安裝在前擋風玻璃上,用於檢測前方路況,識別人、車、紅綠燈以及障礙物等,廣泛用於前向碰 撞預警 FCW、行人探測與防撞預警 PCW、車道保持與危險預警 HMW、車道偏離預警 LDW、交通標誌識別 TSR 等功能。

2) 環視:

使用多個攝像頭的影象進行拼接,為車輛提供360 度成像, 主要用於低速近距離感知,可以用於倒車影像、全景泊車和輔助自動駕駛等,也可配合其他感測器一起用於高精度地圖資料的採集。

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隨著駕駛等級的提升,攝像頭在多方面也在進行升級。

(1)8M 攝像頭 搭載率不斷上升。(2)單目為當前主流選擇,雙目攝像頭將成為 L3-L4 級別自動駕駛主流。(3)鏡片材質以及鏡頭材質的不斷升級。

8M 畫素攝像頭滲透率持續提升。

為了應對不同環境條件,車載攝像頭 的畫素不斷升級,為了能夠達到更為清晰的成像效果,目前多車型已經 開始搭載 8M 畫素攝像頭。2021 年 1 月,未來首款轎車 ET7 釋出,其中 一大亮點就是搭載了 11 顆 8M 攝像頭,由於量產時間原因,2021 年 5 月份開始交付的理想 ONE 成為了全球首款搭載 8M 攝像頭的車型。2022 年多款新車將搭載 8M 攝像頭,規格將進一步提升。

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單目攝像頭仍為主流解決方案,雙目攝像頭有望成為 L3-L4 級別自動駕 駛的主流。

單目攝像頭的優點在於探測資訊豐富,觀測距離遠,其缺點 在於探測易受環境影響。由於雙目攝像頭需要高算力晶片支援,且成本 相對較高,比單目攝像頭的成本貴 50%左右,雙目攝像頭的普及還需要 一定時間,因此,單目攝像頭是目前主流的車載攝像頭。單目攝像頭廣 泛應用於已上市的 L2 級別的高階輔助自動駕駛;L3-L4 級別需要更高精 度測距定位功能及視覺感知識別能力的雙目攝像頭來保障,因此使用雙 目攝像頭將成為 L3-L4 級別自動駕駛的主流。

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玻璃非球面鏡片廣泛應用,塑膠鏡頭逐漸向玻塑混合鏡頭和全玻鏡頭過渡。

隨著車載鏡頭畫素不斷增加、零部件增多以及公差影響因素增加, 車載鏡頭很難透過單球面鏡片控制整體效能。玻璃非球面成為高畫素鏡 頭的最佳解決方案。非球面可以自由設計光線、光路,一片非球面鏡片 可以實現三片玻璃折射的效果。塑膠鏡頭逐漸向玻塑混合鏡頭和全玻鏡 頭過渡。混合鏡片具備塑膠鏡片自動量產的優勢和玻璃鏡片優異的透射率,可實現更高的折射率、更高的良率和產量。全玻鏡頭透光率較高, 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 13 of 28 可達 99%,用於車載視覺系統可實現低照明條件下高解析度的路況資訊檢測。目前,主流廠商車載鏡頭正逐漸向全玻鏡頭和玻塑混合鏡頭過渡。

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全球車載攝像頭搭載量未來有望超過5億顆,市場規模接近 800 億元。

據 Yole,L1-L5 級別自動駕駛用到的攝像頭數量分別為 4、5、7、9、12 顆左右。我們預計不同級別單車攝像頭價值量分別為 480、780、1260、 1680、2220 元,據此我們測算了全球及國內車載攝像頭的裝車輛及市場 規模,2025年全球及我國車載攝像頭的搭載量將分別達到 5。17、1。39 億 顆,市場規模分別為 798。46 及 216。26 億元,2022-2025 年市場規模 CAGR 分別為 30。04%及 27。71%。

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2.2. 國內公司多個環節迎來突破,開啟成長空間

攝像頭模組國外廠商先發優勢大,國內廠商趕超勢頭強勁。

國外汽車配 件及攝像頭產業起步較早,在車載攝像頭模組封裝、車規認證及客戶開 發上有巨大的先發優勢,但份額分佈分散,沒有絕對的龍頭,且整車廠 為了自身供應鏈穩定性傾向於同時與多家 Tier1 保持供貨關係,這些外 部因素非常有利於國產廠商在模組市場滲透。國內昀冢科技從日系車企 供應鏈切入,已通過了日產系(三井金屬)、豐田系(捷太格特、電裝) 的認證;舜宇光學從新能源汽車切入,與新能源車企在車載攝像頭供應 上進行合作,成功進入車載攝像頭 Tier1;海康威視、聯創電子、丘鈦科 技、歐菲光等廠商從自有業務出發,透過加強成本控制與技術突破,有 望開拓出一定市場,尤其是之前以手機鏡頭模組為主營業務的頭部公司, 與傳統車載模組廠商在規模與技術上均有優勢。

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車載攝像頭相關元器件市場規模水漲船高。

車載攝像頭的主要元件 CIS、 模組、鏡頭、紅外遮光片分別佔總成本的 50%、25%、14%、6%, 我 們參考車載攝像頭行業平均毛利率水平 20%左右,對於 CIS、封裝模組、 鏡頭及紅外遮光片的市場規模進行了測算,2025 年其全球市場規模將有 望分別達到 319。38、159。69、89。43、38。33 億元,我國的佔比也將超過 25%。

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車載攝像頭 CIS 份額高度集中,行業技術壁壘較高。

2021 年車載攝像 頭 CIS 市場份額前兩名分別為佔據 45%的安森美與佔據 29%的豪威(韋 爾股份控股),兩者佔據了 74%的市場份額,呈雙寡頭格局。但隨著更 多的參與者加入車載 CIS 市場,二者的市佔率尤其安森美下降明顯,2019 年二者的市佔率分別為 62%、29%。市場競爭方面,索尼於 2015 年進入 車載 CIS 市場,2021 年市佔率約為 6%左右,三星於 2021 年進軍市場。相較於手機 CIS 市場,由於汽車在使用過程中的環境較為嚴苛,車載 CIS 追求的主要是穩定性和安全性,對溫度以及低照度的要求遠高於手 機。索尼以及三星作為手機 CIS 的領先廠商,未來可能會對安森美以及 號位的份額造成一定影響。

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車載攝像頭鏡頭一超多強,規格升級推動格局重組。

舜宇光學在 2020 年市場份額為 32%,遠超第二名麥克賽爾的 8%,排名 3-5 位的依次是 45% 29% 6% 3% 17% 安森美 豪威 索尼 派視爾 其他 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 16 of 28 富士膠片、電產三協以及世高光。車載鏡頭的技術壁壘很高,從研發到 tier1 最終到車企的驗證週期長達 3-5 年,客戶粘性強,頭部企業的先發 優勢明顯。舜宇光學的單價及毛利率在行業內位於前列,在本輪汽車智 能化的驅動下將率先受益。同時國內手機鏡頭廠商已經開始利用自身規 模及鏡片技術優勢匯入車載攝像頭產業鏈,如國內聯創電子在近幾年進 入車載攝像頭鏡頭市場後,利用自身積累的玻璃鏡頭與玻塑鏡頭的技術 優勢,獲得特斯拉車載鏡頭訂單,並通過了 Mobileye 的 EyeQ5 認證。

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3. 鐳射雷達:L3 級別自動駕駛必備感測器

3.1. 裝車進入元年,半固態為主要方案

L3 級別自動駕駛必備感測器,上車量迎來爆發。

純視覺方案由於精度、 穩定性以及視野方面的問題,在高級別自動駕駛中無法達到效能要求, 鐳射雷達被認為是 L3 級別自動駕駛不可或缺的感測器,在 2021 年年末 至 2022 年,大量 L3 級別自動駕駛車型的釋出,包括傳統大廠奧迪、奔 馳、豐田以及新能源車企小鵬、蔚來等紛紛釋出搭載鐳射雷達的車型, 使得鐳射雷達的裝車輛快速上升。

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從技術路徑上來看,半固態為當前主流,固態是未來的發展方向。

機械式由於較大的體積與較高的成本,裝車量產難度較大。傳統轉鏡式由於 效能不穩定、對光源功率要求高、對光學系統和轉軸精度控制難度較大, 也有一定裝車難度,法雷奧 Scala1 在犧牲部分效能的條件下成為目前唯 一實現裝車量產的鐳射雷達,現在來看效果並不理想。兩類固態鐳射雷 達的發展目前受限於較高的技術門檻,無法克服各自的關鍵缺點。綜合 來看,半固態是短期內實現鐳射雷達裝車量產的最佳解決方案,未來幾 年內它將成為車載鐳射雷達的主流路線。

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從當前的過車規以及上車情況,鐳射雷達正在經歷以下幾個方面的變化:鐳射器正由 EEL 向 VCSEL 過渡,MEMS/轉鏡方案成為主流,1550nm 波長是未來發展方向。

鐳射器方面,VCSEL 正逐步取代 EEL 成為主流。

不同型別的鐳射 器有不同的特性,因此適用於不同型別的鐳射雷達中。VCSEL 鐳射 器垂直出光更易於實現二維平面和光電整合、可調製能力強、能夠 與大規模積體電路進行整合、工作電流區間大,因此逐漸佔據主流。

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MEMS 方案優勢明顯,佔比將不斷提高。

MEMS 鐳射雷達透過振 鏡來實現光線的偏轉,避免了機械結構的使用,透過引入 MEMS 振鏡減少了鐳射器和探測器的數量,降低了物料成本以及量產成本 高的問題。技術方面,MEMS 在投影顯示方面已經應用多年,有著 較多的技術積累,使得車規級 MEMS 鐳射雷達落地和量產激怒進一 步加快。

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1550 波長由於安全性及探測距離優勢,未來有望成為主流。

905nm 與可見光範圍的最高波長接近,如果需要增加鐳射雷達的探測距離, 需要增加 905nm 鐳射雷達的能量,將會對人眼有一定的損害。使用 1550nm 的鐳射器不僅可以在人眼安全範圍內提升幾個數量級的出 光功率,而且可以更加有效的避開陽光噪聲區域,從而降低背景光 噪聲,延長鐳射雷達的有效探測距離。Luminar、Innovusion、一徑 科技等鐳射雷達企業已經開始相繼採用 1550nm 波長的光纖鐳射器。

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3.2. 市場空間廣闊,不同公司方案有所差異

智慧化加速推進,鐳射雷達市場擴張迅速。

由於鐳射雷達成本的不斷下 降以及量產的逐步落地,在汽車智慧化的不斷推動中,鐳射雷達市場規 模將迎來快速擴張。我們預計 2022 年 L3 級別自動駕駛汽車開始逐漸放 量,2023 年 L4 級別自動駕駛汽車將進入市場,同時考慮鐳射雷達價格 的下降。據我們的測算,2025 年我國及全球汽車鐳射雷達的市場規模將 分別達到 638、203 億元,2022-2025 年 CAGR 分別為 270%及 278%。

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鐳射雷達行業巨大的潛在市場吸引了國內外眾多廠商參與進來,呈現出 “百花齊放”的態勢:

Velodyne 是車載鐳射雷達行業的開闢者,實現車載鐳射雷達的從無到有, 但 Velodyne 佈局的技術與產品當前並不適合量產裝車。Velodyne 在最初 的 64、32 線產品後,推出的仍是機械式的 Puck 系列,錯過了發展其他 技術路線的最佳時機,最近推出的 Velabit、Velarray 等固態雷達在效能 905nm 69% 1550nm 14% 1064nm 7% 885nm 3% 1064nm 7% 2021年全球鐳射雷達波長範圍市佔率 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 21 of 28 及量產性上的競爭力均不強,因此錯失了第一輪繫結車企裝車潮。不過 Velodyne 已開發出共振鏡、微型鐳射雷達陣列 (MLA)技術及相關演算法 Vella,仍有推出有競爭力產品的能力。

Luminar 追求實現量產級鐳射雷達的高效能表現, 推出配有 1550nm 鐳射器、InGaAs 探測器與定製化的 ASIC 晶片組合的 MEMS 雷達 Iris,計劃 於 2022 年率先搭載於沃爾沃的量產車上。Luminar 與整車廠的交流合作 力度處於所有廠商前列,公司官網顯示已有自動駕駛相關 50 家商業合 作夥伴,其中包括全球十大汽車 OEM 廠商中的 7 家。

與 Velodyne 類似, 禾賽科技透過 Panda 128、Panda 64 等機械式雷達產品成為國內乃至全球領先的車載汽車雷達公司,公司機械式雷達銷售收 入佔總收入的比例均在 90%以上。但禾賽在 MEMS 等其他路線上的亦 有佈局,2017 年便申請了自研 MEMS 雷達相關專利,並獲得了車企青 睞。在 IPO 中止後,禾賽科技又完成了超過 3 億美元的 D 輪融資,用於 支援面向前裝量產的混合固態鐳射雷達的大規模量產交付,說明其已獲 得多家 OEM 定點,車規級產品得到認可。

除了上面提到的 Velodyne、Luminar、禾賽科技,Valeo、Innoviz、Innovusion、 速騰聚創、鐳神智慧、華為、大疆 Livox 等國內外廠商在產品佈局及與 車企合作上均走在前列,是鐳射雷達前裝市場上強有力的競爭者。

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4. 毫米波雷達:市場格局分散,國內公司依靠本土優勢切入市場

4.1. 77GHz 優勢明顯,新興 4D 毫米波雷達

毫米波雷達已裝車應用多年,目前已廣泛應用於車輛行車資訊感知。

根 據探測距離的遠近,可將毫米波雷達分為短距(SRR)、中距(MRR)、 長距(LRR),其中 SRR 與 LRR 使用較多。毫米波雷達在自動駕駛路況 資訊感知中有重要作用,因此會出現較非自動駕駛車輛更加複雜的搭載 方案。

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工信部將 24.25~26.65GHz 與 76~77GHz 兩個頻段劃分給車載雷達使 用,因此車載毫米波雷達按照毫米波頻率劃分在廣義上可以分為 24GHz 與 77GHz 兩類。

由於 24GHz 是全球通用的開放頻段,因此成為民用毫 米波雷達最早的頻率選擇,但是隨著頻段的逐步開放以及相關技術的進 步,使得在各方面效能更優異的 77GHz 毫米波雷達逐步落地。與 24GHz 毫米波雷達相比,77GHz 的優勢可以體現在以下方面:

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77GHz 毫米波雷達可以顯著提升獲取的行車資訊質量,但由於 77GHz 毫米波雷達體積更小,生產工藝與成品率仍是需要解決的問題,而且 77GHz 毫米雷達的價格也為 24GHz 毫米波雷達的兩倍左右。

因此,生 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 24 of 28 產與成本是 77GHz 毫米波雷達裝車普及化、下沉至中低端車型前必須要 解決的問題。

除了 77GHz,還有多種技術趨勢有望繼續提升毫米波雷達效能:

1) 4D 多維成像。

目前毫米波雷達對 Y 軸即垂直於車輛前進方向的縱 向平面識別能力有所欠缺,具體表現在如對橋樑、路牌等前方靜止 物體識別能力差,不能分辨橋樑與停在橋下的車輛等。4D 毫米波 雷達透過增加收發通道數,增大天線孔徑實現水平與垂直方向分辨 率的平衡,實現真正意義上的 4D 探測。大陸已經於 2020 年底釋出 其首個 4D 毫米波雷達解決方案,華為預計將於 2022 年年底上市 4D 毫米波雷達產品。

2) 元件整合化。

由於 CMOS 工藝的進步使得 CMOS 可以在超高頻率 條件下工作,因此產生了 CMOS 工藝逐漸取代 SiGe 工藝的趨勢。CMOS晶片可以將射頻前端整合化,既減小元件體積又降低了成本, 同時由於功耗低,CMOS 晶片的工作溫度也更低,對雷達散熱系統 更友好。此外還可更進一步,使用 AiP(antenna in package)將天線也 整合在晶片中,進一步降低尺寸與成本。

經過測算,

在汽車智慧化滲透率不斷提升的背景下,2025 年我國及全球 毫米波雷達的市場規模將分別達到 99。17 及 366。77 億元,2022-2025 年 CAGR 分別為 22。01%、21。92%。

汽車“四化”加速發展,多類感測器裝車輛顯著上升

4.2. 整機市場份額分散,國內廠商迎來機遇

毫米波雷達整機國外廠商佔據頭部位置但尚未出現壟斷廠商,市場份額 分散化分佈及車廠分散合作模式給國產帶來機會。

參考 2018 年全球毫 米波雷達市場份額分佈,份額最大的五家廠商的份額均分佈於 10%-20% 間,且合計佔比 68%,仍有 32%的剩餘份額;此外,目前大型車企的主 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 25 of 28 流採購模式多為與多家整機廠同時合作,如大眾同時與博世、大陸、海 拉、奧托立夫、安波福合作,賓士採用博世、大陸、安波福的毫米波雷 達。而自主車企則更加對國產供應商友好,如江淮、奇瑞、上汽大通採 用 38 所的產品,廣汽、蔚來、長城選擇森斯泰克,同時,也有自主車 企選擇了“2+2”供應模式,即兩家國外供應商加兩家國內供應商同時 供貨,這些都為國內整機廠商提供了市場滲透條件。

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國內廠商在 24GHz 已開啟市場,在 77GHz 方向差距仍較大。

國內廠商 已在 24GHz 實現量產及供貨,且國內 24GHz 細分市場獲得了超過 50% 佔有率。但在未來主流且規模更大的 77GHz 方向,國內廠商目前的進展 仍落後國外友商較多,目前主要突破有森斯泰克實現在自主品牌車型上 量產、華域汽車已形成完整產品且正在拓展客戶,而德賽西威的 77GHz 產品仍處於與東南大學聯合研發階段,保隆科技也於今年三月設立控股 合資公司專攻 77GHz 毫米波雷達。因此短期內國內 77GHz 產品突破國 外廠商在傳統車企的市場壁壘難度較大,但長期來看透過與自主品牌合 作逐步打磨產品力與知名度,仍有較大機會打入主流市場。

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上游產業鏈規模增長與毫米波雷達整機高度關聯,同樣實現倍增。

毫米 波雷達的主要元件 MMIC 晶片、天線 PCB 及 DSP,三者分別佔硬體成 本的 40%、20%、20%,構成了毫米波雷達的最主要硬體成本。同時參 考行業內毫米波雷達相關公司的毛利率 30%左右的情況,我們對各類元 器件的市場規模進行了測算,全球毫米波雷達 MMIC、天線 PCB、DSP 以及控制電路的市場規模有望將在 2025 年分別達到 102。70、51。35、51。35、 25。67 億元。

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上游元器件差距顯著,部分產品填補國內空白。

國內廠商在上游元器件 上與國外廠商的差距比毫米波雷達整機還要大一些,在最主要的 MMIC 晶片上,目前都是國外企業佔據主導,如英飛凌、恩智浦、德州儀器、 安森美、意法半導體等,國內的廈門意行半導體(中國寶安持股)自主 研發的 24GHz 雷達 MMIC 晶片已進入量產階段,填補了國內相關產品 的空白,鋮昌科技(和而泰子公司)是國內商用毫米波射頻晶片的技術 引領者,自身產品擁有極高的技術壁壘,未來推出車載毫米波雷達射頻 晶片產品會具有很強的競爭力。

天線 PCB 部分由 Schweizer 、Rogers、Isola 等公司外國廠商佔據主導,

其中 Schweizer 佔據全球高頻 PCB 份額第一位,國內滬電股份目前共持 40% 20% 20% 10% 10% MMIC晶片 天線PCB DSP 控制電路 其他成本 請務必閱讀正文之後的免責條款部分 27 of 28 有其 19。74%的股份,並通過於其進行深入的相關技術交流,實現了產品 量產,目前供應給博世、大陸相關產品,深南電路、生益電子也具備初 步生產能力。

在可能成為未來主流的 CMOS 技術路線上,

國外領先的廠商為英飛凌、 德州儀器、恩智浦等,而國內也有佈局多年的公司,如加特蘭已先後推 出四款基於 CMOS 工藝的 Alps 系列 77GHz 毫米波雷達 SoC,在各項性 能上均實現相比 SiGe 工藝的大幅改觀。

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投資建議及推薦標的

光學元器件作為汽車感測器中的重要組成部分,在汽車“四化”的過程中,市場規模有望迎來爆發。

車載攝像頭、鐳射雷達等對上游光學原元件的需求帶動產業鏈上的公司進一步開啟增長空間。國內光學相關公司藉助本土優勢,提前卡位產業鏈關鍵位置,有望藉助本土汽車產業鏈發展之東風,迎來發展黃金時期。

我們推薦:

福晶科技(002222):

公司是全球非線性光學晶體龍頭,在部分高階光學器件領域打破國外廠商壟斷局面並實現國產替代,公司的晶體核心產品處於行業領先地位,其中LBO、BBO 全球市場佔有率第一。公司正積極配合客戶開發鐳射雷達相關光學元件產品,目前已經有送樣或小批次訂單。

永新光學(603297):

公司已經開發出多款應用於機械旋轉式、半固態式、固態式車載鐳射雷達光學鏡頭及光學元器件,主要的產品包括濾光片、鏡頭、鏡片、轉鏡等,且先後與Quanergy、禾賽、Innoviz、麥格納、Innovusion、北醒光子等鐳射雷達領域國內外知名企業建立合作,截至 2021 年底已獲得定點合作專案超 10 家。2021 年其鐳射雷達收入超過千萬元,同時車載鏡頭前片超 600 萬片。

騰景科技(688195):

公司目前產品主要覆蓋光學材料、精密光學元件、光纖器件等幾大領域。向鐳射雷達客戶主要提供透鏡、視窗片、濾光片、稜鏡、反射鏡等精密光學元件,應用於鐳射雷達光路傳輸的系統中,目前多個產品正處於送樣或小批次驗證階段。

聯合光電(300691):

公司是國內安防鏡頭領域的龍頭企業,掌握多項行業首創技術。公司毫米波雷達及相關產品、AR-HUD相關產品、車內投影產品已獲得多家新能源汽車廠商定點,2022年前三季度智慧駕駛產品營收同比增長 55。38%。

藍特光學(688127):

公司目前主要產品包括光學稜鏡、玻璃非球面透鏡、玻璃晶圓等,汽車攝像頭規格和數量提升以及光學儀器等高階領域國產替代的需求有望帶動公司玻璃非球面營收的增長。據中關村線上,iPhone 15 有望採用潛望式鏡頭,公司作為其長條稜鏡的供應商,在潛望式鏡頭方面具備先發優勢,有望匯入大客戶。

我們選取 A 股光學主要公司計算行業平均估值水平,參考行業2023 年平均 PE 25 倍,由於各公司的產品結構及下游應用、產業鏈位置有所不同,我們給予各公司的估值水平略有不同(具體見公司報告部分),下為相關公司的估值表。

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6.風險提示

6.1. 中美貿易摩擦

由於國內多數公司產品出口美國較多,若中美之間貿易摩擦加劇,會影響相關公司的出貨水平及稼動率,進而影響公司的業績。

6.2. 高階晶片缺貨

目前消費類晶片市場供給較多,但汽車等高階晶片領域若因為以西而不可控因素導致晶圓廠出貨量減少,會影響下游終端出貨,從而影響到汽車電子產業鏈相關公司的業績。

6.3. 新產品研發不及預期

汽車上游產品研發投入較為巨大且認證和匯入週期較長,若公司未能及時跟進市場需求變化,導致新產品的研發或匯入進度不及預期,則會影響公司的業績釋放。

本文源自券商研報精選