车载光学行业专题报告：ADAS加速渗透_车载传感增长提速.docx

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1、车载光学行业专题报告：ADAS加速渗透_车载传感增长提速1 智能驾驶逐步渗透，多传感器融合是趋势1.1 智能驾驶是汽车智能化的核心自动驾驶是新一代汽车的核心功能。2020年2月，国家发改委、工信部等11个国家部委联合印发了智能汽车创新发展战略，其将 智能汽车定义为“通过搭载先进传感器、控制器、执行器等装置，运用信息通讯、互联网、大数据、云计算、人工智能等新技术， 具有部分或完全自动驾驶功能，由单纯交通运输工具逐步向智能移动空间转变的新一代汽车” 。1.2 智能驾驶架构分为感知、决策与执行感知层硬件包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达等智能传感器设备。摄像头主要用于视觉传感，分辨率高于其

2、他传感，可获取足够多的环境细节，但是受天气等外部环境影响较大； 毫米波雷达能够穿透雾、烟、灰尘等，受环境影响小，但由于波长原因探测距离有限，也无法感知行人； 激光雷达能对视觉+毫米波雷达的方案形成很好的补充，可形成高精度3D环境地图，只是当前成本较高。1.3 多传感器融合是实现自动驾驶的主流趋势多传感器融合方案成为主流。自动驾驶的实现路径分两大阵营：1）特斯拉的纯视觉方案；2）多传感器融合方案。 纯视觉方案在高级别自动驾驶上准确率会降低，无法满足复杂情况下的环境监测，存在安全保障缺陷；多传感器融合的方案以技术 冗余来保证安全性，是目前实现L4/L5级别自动驾驶的主流路径。纯视觉方案：感知系统以

3、摄像头为主，以特斯拉Autopilot HW3.0为例，传感器配置为8颗摄像头+12颗超声波雷达+1颗毫米波雷达。1.4 ADAS等级与传感器数量同步提升传感器搭载数量随ADAS等级进阶而增加。ADAS等级来看，L3是自动驾驶等级的分水岭，环境监控主体从驾驶员变成了系统，驾驶 决策责任方也过渡到了整车系统，支持的辅助驾驶功能更多，因此对环境感知信息的需求也更大，传感器搭载数量大幅增加。根据我们测算，L2等级传感器需求量在2025颗，摄像头38颗，L4/L5等级传感器配备2941颗（相比L2增加10颗以上），其中摄 像头812颗，激光雷达35颗。2 车载摄像头：ADAS首要感知硬件，国产厂商实现

4、主导2.1 车载摄像头是ADAS首要传感载体辅助驾驶功能多元化，车载摄像头的应用从成像向感知转变，成为各ADAS功能的传感载体。车载摄像头主要包括前视、环视、侧 视、后视以及内置摄像头。前视是最主要的车载摄像头，承担了最多的感知功能，有单目/双目/三目的不同配置，侧视同样承担感知 功能，环视以360全景成像为主，后视主要用于泊车辅助，而车内摄像头用以驾驶员状态监测。前视会搭配长焦、广角共同使用，其 他位置摄像头以广角镜头为主。2.2 车载摄像头三大趋势一，单车搭载量增加。从辅助驾驶走向自动驾驶，摄像头的单车搭载数量增加，国内自主品牌更为激进，摄像头数量都在10颗以上， 小鹏P7/P5 14颗、

5、蔚来ET7 11颗、极狐阿尔法S 13颗。二，摄像头高清化。ADAS等级提升，对摄像头分辨率要求越来越高，以实现对更远距离的监测，500万、800万高清摄像头导入。三，架构集中化驱动硬件简化，成本下降提升渗透率。汽车电子电气架构集中化发展趋势下，ECU由分布式变成集中式，镜头成为 采集信息的硬件设备，计算功能剥离至域控单元/中央处理器集中计算，摄像头硬件结构简化，成本下降，有助于渗透率提升。2.3 全球车载摄像头千亿市场全球车载摄像头千亿市场。ICVTank预测，2025年全球车载摄像头市场规模将达到273亿美元，20202025年CAGR为16.0%，国内市 场预计在2022年突破百亿元，2

6、025年达到237亿元，20202025年复合增速33.0%，高于全球增速。根据Yole数据，2020年全球汽车平均搭载摄像头数量约为2.3颗，2025年预计将达到3.5颗。2020年，我国汽车摄像头平均搭载数量为 1.3颗。2.4 CIS是车载摄像头成本重心车载摄像头主要的硬件结构包括光学镜头（镜片、滤光片、保护膜）、CMOS图像传感器、图像信号处理器ISP、串行器等。成本构成来看，CMOS传感器价值量最高，占成本的50%，模组封装占25%，光学镜头占14%。2.5 国内厂商已在重要环节占据主导地位国内企业在镜头、CIS重要产业链环节已诞生全球主导者。车载摄像头镜头领域，舜宇光学稳定占据全球

7、第一的市场份额，2020年 市占率为32%；车载摄像头CIS领域，豪威2021年占据前装市场份额为29%，仅次于安森美，相比其他竞争对手优势非常明显。在镜 头、CIS重要环节，国内厂商已占据全球主导地位，收获全球市场车载镜头快速成长的红利。摄像头模组领域，以传统的海外Tier1 厂商为主导，但国内模组厂商正在加速崛起，如舜宇光学、联创电子、欧菲光正跑步进场。（报告来源：未来智库）3 激光雷达：ADAS进阶的感知硬件，释放高增速3.1 激光雷达是ADAS进阶的车载传感设备，加速实现自动驾驶进程激光雷达“上车”加速实现自动驾驶。2021年是激光雷达“上车”元年，RoboTaxi领域，百度、Auto

8、X、文远知行、小马智行等自 动驾驶技术公司，滴滴、T3出行等出行公司，以及上汽、广汽等汽车制造商均入局，激光雷达是必备感知部件；乘用车领域，蔚小理、智己、威马、埃安等新势力品牌均已发布搭载激光雷达的新车型。纯视觉方案实现自动驾驶十分依赖算法，而算法需要海量的 数据进行训练，难度大周期长，激光雷达+摄像头/毫米波雷达等方案通过技术冗余来保证安全性，加快实现自动驾驶的进程。3.2 激光雷达更具环境感知优势主流激光雷达依赖两种原理：1）飞行时间法（ ToF ）；2）调频连续波法（ FMCW ）。ToF方案技术更加成熟，目前而言性价比更 高。FMCW技术目前尚存瓶颈，但是其可实现更高的信噪比、探测精度

9、，可以有效抗干扰，并且能够实现低成本量产，逐渐兴起。激光雷达更具环境感知优势。相比摄像头、毫米波雷达，激光雷达可以更为准确的感知周边环境的三维信息，探测精度在厘米级， 可以更准确识别出物体轮廓、距离形成3D点云，为自动驾驶提供更高的安全性保障。3.3 ADAS领域激光雷达将释放超高成长性2026年ADAS领域规模将占激光雷达所有下游应用的41%。根据Yole预测，2019年全球激光雷达市场总规模约16亿美元，其中ADAS 领域占比1.5%，2026年全球总规模将达到57亿美元，20192026年CAGR 20%，而ADAS领域占比将达到44.7%，成为激光雷达最大 的细分市场，20192026

10、年CAGR约92%。L3级别将是车载激光雷达上量主力。从数量来看，根据ICVTank的测算，2021年是车载激光雷达“元年”，全球实现小批量量产， 出货量为18万台，集中在L3级别，2026年总出货量将达到693.6万台，其中L3和L4/L5级别分别538.5万台和155.1万台，20222026年 出货量CAGR分别为90.6%、62.9%。3.4 国产厂商异军突起，半固态领域势头迅猛速腾聚创成为全球市占率第二的激光雷达供应商。激光雷达尚处于早期阶段，全球范围内玩家数量较多。根据ICVTank数据，2021 年法雷奥份额全球第一，占比27.8%，紧随其后的是中国厂商速腾聚创，全球占比10.4

11、%，全球前10家厂商中国内厂商占据4席，大疆 Livox、赛瞳科技Cepton、华为市占率分别为7.1%、6.8%、4.4%。欧美厂商凭借先发优势，目前仍处于全球领先地位，尤其是占比较大的机械式激光雷达领域（Yole数据，机械式占比66%），但国内 厂商发展势头迅猛，速腾聚创、华为已拿到多款车型的定点，正在加速缩小同海外供应商的差距，尤其是成为车规级主流的半固态 方案上，预计国内厂商的全球份额将加速提升。3.5 发射端、接收端和扫描端均依赖光学元件激光雷达结构由四部分组成：分别为激光发射端，接收端，扫描系统与信号处理系统。发射端是一个精密的光学系统，包括激光器 （EEL/VSCEL、905nm

12、/1550nm）、分束扩散器、准直镜等。接收端的光学系统包括透镜、棱镜、滤光片、光电探测器（PIN、APD、SPAD）等。信号处理主要是FPGA或ASIC芯片。扫描模块更具方案不同主要包括转镜、棱镜、微振镜、电机等。从结构拆解来看，发射端、接收端、扫描模块均涉及光学元器件。尽管激光雷达技术形态多样，但发射/接收端是核心，且依赖对光 路的设计，光学器件是较为核心的组成部件。3.6 降本是激光雷达规模化“上车”的关键成本构成来看，芯片及发射端是BOM的重心，以半固态为主流的趋势下，光学元器件的BOM占比约1015%。以法雷奥SCALA一 代产品（SOP：2017；转镜式）拆解为例，收/发端和扫描端

13、的光学组件占比合计23%，而主板（包括芯片等）占比较高为45%。激光雷达逐步降本实现大规模应用。由于激光雷达成本较高，当前搭载激光雷达的乘用车价格均在30万以上。在乘用车高阶ADAS 市场，1000美元以下被认为是大规模量产导入的基准线。目前可量产的激光雷达均在1000美金以上，大部分供应商主要集中在从 1000美元到500美元的降本竞争赛道。传统机械式由于机械结构复杂、需人工调试，成本偏高，Velodyne机械式产品价格达上万美金，MEMS方案极大降低了成本，速腾聚创125线MEMS产品RS-LiDAR-M1单价1898美元。华为计划未来量产200美金的激光雷达，我们 认为500美金以下单价

14、将实现激光雷达渗透率大幅提升。目前MEMS方案以及纯固态方案在降本方面具备更强优势。4 投资分析汽车智能化的核心是实现智能驾驶（自动驾驶），预计2025年美国/欧盟/中国三个国家（地区）L2及以上渗透率将达到46%，L3L5 渗透率10%。智能驾驶三级架构的感知层依赖摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多种传感设备融合进行环境监测。目前，在实现自 动驾驶的技术路径上，多传感器融合方案相比纯视觉方案安全性更高、更主流。对于感知层而言，摄像头是首要传感设备，低阶ADAS主要依赖摄像头与毫米波雷达、超声波雷达，高阶ADAS（L3及以上）则必须 搭载激光雷达来实现更远距离、更高精度、更稳定的环境感知。车载光

15、学在摄像头、激光雷达领域充分释放增长活力。车载摄像头：需求端：1）摄像头单车搭载数量和价值量提升，L4等级配备12颗摄像头，单车价值量410美金，是L2的2.4倍；2）摄像头高清化， VGA向100300万像素迈进，导入800万高清摄像头；3）架构集中化驱动硬件简化，成本下降提升渗透率；4）全球市场超过千亿元，我们测算，全球车载摄像头市场规模将由2020年的75亿美元增长至2025年的277美元，复合增速29.8%。供给端：1）国内企业在镜头、CIS重要产业环节已诞生全球主导者，收获全球市场车载镜头快速成长的红利；2）视觉方案本土化 加速国产供应商崛起。激光雷达：需求端：ADAS领域激光雷达将释放超高成长性。根据Yole预测，2019年全球激光雷达市场规模16亿美元，ADAS占比仅1.5%，2026 年全球总规模达57亿美元，ADAS占比44.7%，20192026年CAGR超过90%。我们预测，全球车载激光雷达市场规模将由2020年的 0.4亿美元增长至2025年的88美元，复合增速187.7%。供给端：1）国内供应商在全球市场已经表现出迅猛势头，2021年速腾聚创全球市占率第二，达10.4%，仅次于法雷奥；2）降本趋 势明确有利于大规模“上车” ，MEMS及纯固态技术具备可低成本量产的空间，目前大部分供应商主要集中在从1000美元到500美 元的降本竞争赛道。报告节选：