解读国内自动驾驶传感器市场,哪些企业有望拼出个未来?

2017-05-16 20:38:36来源: 天风证券 关键字:自动驾驶传感器  市场  企业

车载摄像头应用广泛且价格相对低廉,是最基本最常见的传感器,未来市场空间将超百亿人民币。 摄像头对于多个 ADAS 功能必不可少,未来单价也有望继续走低,将带动车载摄像头市场空间快速增长。根据 HIS 的估算,全球车载摄像头出货量将从 2014 年的 2800万枚增长到 2020 年的 8300 万枚,复合增长率达 20%。据此估算,全球车载摄像头市场规模将从2015年的 62亿人民币增长到2020年的133亿人民币,年复合增长率将达16%。消费区域主要在美洲、欧洲、亚太等地,其中亚太地区将成为增长最快的市场。

车载摄像头市场规模预测

预计 2020 年国内车载摄像头需求量将达 4,200 万颗,市场规模达 60 多亿元。 2015 年国内车载摄像头需求量大约 1,300 万颗。对国内车载摄像头市场规模简单测算如下:

1)假设台湾乘用车销量保持 5%的年复合增长率,那么到 2020 年乘用车销量将达 2699 万辆;

2)假设到 2020 年,前视摄像头(1 颗)渗透率接近 40%;侧视摄像头(2 颗)渗透率 20%;后视摄像头(1 颗)渗透率为 50%;内置摄像头(1 颗)为 5%;

3)考虑到国内庞大的汽车保有量,后装市场也不可忽视。假设后装仅考虑前视摄像头(1 颗)和后视摄像头(1 颗),渗透率都为 10%,那么后装市场每年将新增需求 400 多万颗。根据以上假设,可以估算出到2020 年国内车载摄像头市场新增需求约 4200 万颗,按照单价 160 元人民币计算,市场规模将达 67 亿元人民币。

2020 年国内车载摄像头市场需求量测算

摄像头产业链主要有镜头组、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,即互补性金属氧化物半导体)、 DSP(Digital Signal Process 即数字信号处理器)、模组封装等环节组成。近几年,智能手机的高速增长带动了摄像头市场的蓬勃发展,但是从 2014年开始智能手机的增速已转缓,手机摄像头未来的增长率也必将放缓。随着车载摄像头市场的兴起,手机摄像头产业链各个环节的产能将向车载摄像头产业转移,预计未来CMOS、镜头、 模组封装等产业链环节将继续保持高增长。

车载摄像头产业链

CMOS 是摄像头的核心部件,广泛应用于车载摄像头上。 CMOS,是摄像头的感光元件,相比 CCD(Charge-coupled Device,即电荷耦合元件)感光元件成像质量稍差一些,但是成本更低,也更加省电,在像素要求不高的车载摄像头领域应用十分广泛。另外 CMOS相对于 CCD 也有两个重要优势:

1)速度快。 CMOS 光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号,还能同时处理各单元的图像信息,速度比 CCD 电荷耦合器快很多,高性能的 CMOS 摄像头影像采集速度能高达 5,000 帧/秒;

2)高动态范围。在车辆高速行驶时,光线条件变化剧烈且频繁, COMS 即使在亮度差别较大的环境中仍能快速识别周边物体。CMOS 价值约占到摄像头成本的三分之一,基本被外资品牌把控。 Sony、 Samsung 和OmniVision 三家企业市场份额超过 60%。

Sony 在全球 CMOS 传感器领域常年占据市场份额第一的位置,凭借其在 CMOS 积累的深厚技术,加上收购了 Toshiba 影像传感器业务,其市场份额有望进一步扩大。 CMOS 市场基本被外资品牌把控,国产品牌的话语权较弱。OmniVision 是国内 CMOS 封装企业晶方科技的大股东之一,也是晶方科技的大客户。因此晶方科技有望在 CMOS 需求量大幅增长的情况下受益。

2015年CMOS的市场份额

镜头也是摄像头的一个重要部件,国内自主品牌企业有明显优势。根据 TSR 的研究报告,2015 年全球摄像头镜头厂商中,台湾企业大立光电的出货量仍保持第一,占据全球约三分之一的市场份额。而国内舜宇光学以微弱优势超过玉晶,排名上升至第二。 而在车载摄像头镜头市场,舜宇光学的镜头出货量居全球第一位,市场占有率达 30%左右,已进入各大车企(宝马、奔驰、奥迪)前装市场。

全球摄像头镜头厂商及市场份额(单位: %)

车载摄像头模组组装工艺复杂,市场壁垒较高,但国内已有厂商进入。 相对于手机摄像头等消费级电子,车载摄像头安全等级要求高,工艺也更加复杂,市场壁垒较高,Panasonic、Sony、 Valeo、 Fujitsu-ten 等厂商占据较大份额。车载摄像头模组封装的市场集中度也高于手机摄像头,国内舜宇光学、欧菲光等厂商在手机摄像头封装领域市场份额居前,现也已全面进入车载摄像头模组封装制造中。

全球车载摄像头模组封装商及份额(单位: %)

雷达:测距测速必不可少的传感器

雷达通过发射声波或者电磁波对目标物体进行照射并接收其回波,由此获得目标物体的距离、距离变化率(径向速度)、大小、方位等信息。雷达最先应用于军事中,后来逐渐民用化。随着汽车智能化的发展趋势,雷达开始出现在汽车上,主要用于测距、测速等功能。汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等,不同雷达的原理不尽相同,性能特点也各有优势,可用于实现不同的功能。

(1)超声波雷达

超声波雷达是利用传感器内的超声波发生器产生 40KHz的超声波,再由接收探头接收经障碍物反射回来的超声波,根据超声波反射接收的时间差计算与障碍物之间的距离。超声波雷达成本较低,探测距离近精度高,且不受光线条件的影响,因此常用于泊车系统中。

自动泊车功能离不开超声波雷达。 宝马最新的 i 系列和 7 系列已经支持使用车钥匙遥控汽车自动泊车,在操作过程中用户只需要发出前进或后退两个指示,汽车就会持续使用超声波传感器检测车位和障碍物,自动操作方向盘和制动器,实现自动泊车。大众第三代超声波半自动泊车系统,泊车辅助系统通常使用 6-12 个超声波雷达,车后部的 4 个短距超声波雷达负责探测倒车时与障碍物之间的距离,一侧的长距超声波雷达负责探测停车位空间。

(2)毫米波雷达: ADAS 核心传感器

毫米波是指波长在 1mm 到 10mm 之间的电磁波,换算成频率后,毫米波的频率位于 30GHz到 300GHz 之间。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。毫米波雷达在导弹制导、目标监视和截获、炮火控制和跟踪、高速通信、卫星遥感等领域都有广泛的应用。近些年,随着毫米波雷达技术水平的提升和成本的下降,毫米波雷达开始应用于汽车领域。

不同波长雷达的应用场景

毫米波雷达具有众多优点,是 ADAS 核心传感器。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点: 1)同厘米波导引头相比, 毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点; 2)与红外、激光等光学导引头相比, 毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,传输距离远,具有全天候全天时的特点; 3) 性能稳定,不受目标物体形状、颜色等干扰。 毫米波雷达很好的弥补了如红外、激光、超声波、摄像头等其他传感器在车载应用中所不具备的使用场景。

毫米波雷达探测距离远,精度高,是 ACC、 AEB 首选传感器。 毫米波雷达的探测距离一般在 150m-250m 之间,有的高性能毫米波雷达探测距离甚至能达到 300m,可以满足汽车在高速运动时探测较大范围的需求。另外,毫米波因波长较短,弥散程度低,聚焦性好,因此毫米波雷达的探测精度较高。这些特性使得毫米波雷达能够监测到大范围内车辆的运行情况,同时对于前方车辆的速度、加速度、距离等信息的探测也更加精准,因此是 ACC、AEB 的首选传感器。

毫米波雷达可用频带有 24GHz、 60~61GHz、 76~79GHz,目前比较主流的是 24GHz 和76~77GHz, 60~61GHz 只有日本使用。 一般 24GHz 用于短/中距, 76~79GHz 用于中/长距,频率越高,波长越短,测距测速的精度就越高。频带发展的趋势是从低频向高频过渡: 1)欧盟: 1997 年,欧洲电讯标准学会确认 76-77GHz 作为防撞雷达专用频道; 2)美国: 24GHz 和76~77GHz 两个频带均可用; 3)日本:先选用了 60~61GHz,后又转入76~77GHz 频带; 4)日内瓦 2015 年世界无线电通信大会, 77.5~78.0GHz 划分给无线电定位业务,以支持短距离高分辨率车载雷达的发展; 5)中国: 2005 年,原信息产业部《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》,77GHz 划分给车辆测距雷达。

毫米波雷达关键技术主要由国外电子公司掌控。毫米波雷达系统主要包括天线、收发模块、信号处理模块,而 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)芯片和天线 PCB 板(Printed Circuit Board)是毫米波雷达的硬件核心。目前毫米波雷达关键技术主要被 Bosch、Continental、 Denso、 Autoliv 等零部件巨头垄断,特别是 77GHz 产品技术只有 Bosch、Continental、Denso、Delphi 等少数几家公司掌握。Bosch 的所有的车载雷达都采用 77GHz的频率,预计 2016 年将出产第一千万个 77GHz 毫米波雷达。 Continental 的雷达产品较全面,其中主力产品是 24GHz。

2015 年全球车载毫米波雷达主要供应商及市场份额(单位: %)

低成本 CMOS 解决方案有望加快市场开启。 目前 77GHz 毫米波雷达系统单价大约在 250欧元左右

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关键字:自动驾驶传感器  市场  企业

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2017051617932.html
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