汽車傳感器類型和發(fā)展路徑

1、傳感器是汽車的眼睛，ADAS和自動駕駛必不可少的元件

汽車在向高級輔助駕駛、自動駕駛演進過程中，機器的自動/輔助駕駛功能逐漸替代人的主動性，完成環(huán)境感知、計算分析、控制執(zhí)行的一系列程序。

這一系列程序中，首要的是用汽車的眼睛—傳感器感知周圍的環(huán)境。汽車自動/輔助駕駛系統(tǒng)所用到傳感器主要包括：微波/毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭、激光雷達。

2、目前主要包括毫米波雷達、攝像頭、激光雷達、紅外線四類

不同傳感器的原理、功能各不相同，在不同的使用場景里發(fā)揮各自優(yōu)勢，難以互相替代。

毫米波雷達不受天氣情況影響，探測距離遠，在車載測距領(lǐng)域性價比最高，但難以識別行人、交通標志等。

攝像頭成本低，最大優(yōu)勢在于對物體的識別功能，是車道偏離預警、交通標志識別等功能必不可少的傳感器，但是具有依賴光線、在極端天氣下會失效、難以精確測距等缺點。

激光雷達探測精度最高，可用于實時建立空間三維地圖，是谷歌、百度等無人駕駛車的主要傳感器，但是成本高昂且在雨雪大霧天氣效果不好的劣勢同樣突出。

紅外線技術(shù)成熟，一般用于短距離防碰撞系統(tǒng)，尚不能滿足長距離的精度要求，多用于倒車雷達等。超聲波雷達有成本低廉但是探測距離近，倒車提醒等短距離測距領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。

3、各國相繼出臺政策推動ADAS系統(tǒng)普及

ADAS系統(tǒng)目前在全球和國內(nèi)的滲透率分別只有8%-12%和2%-3%，受益于政策的支持以及消費電子的規(guī)模效應，未來幾年汽車傳感器行業(yè)可望實現(xiàn)快速增長。根據(jù)IHS Automotive的預測：2014年全球防碰撞傳感器的整體市場規(guī)模將達到39.4億美元;到2020年這一市場的規(guī)模預計將達99億美元。

4、當前汽車主機廠和tier1廠商是主力

汽車傳感器屬于汽車電子，對于安全性和穩(wěn)定性要求極高，最早介入和發(fā)展路徑最穩(wěn)定的依舊是整車廠和tier 1廠商，目前這些廠商已經(jīng)通過自主研發(fā)、合作等方式切入，是行業(yè)發(fā)展的主要推動力。

初創(chuàng)型企業(yè)當前大多與主機廠合作，由主機廠派發(fā)到tier1中去，近2年并沒有大的話語權(quán)，但總體方向正確，后續(xù)也會有機會。

毫米波雷達

毫米波雷達主要包括天線(含板材和整個雷達結(jié)構(gòu))、射頻前端的芯片和后臺的DSP信號處理環(huán)節(jié)三部分，其中前端單片微波集成電路MMIC和雷達天線高頻PCB板是其核心組成部分。

目前，前端單片微波集成電路(MMIC)由國外公司掌控，特別是77GHz的MMIC，只掌握在英飛凌、ST、飛思卡爾等極少數(shù)國外芯片廠商手中。目前國內(nèi)MMIC芯片處于初始研發(fā)階段，主要在24GHz雷達方面，華域汽車、杭州智波、蕪湖森思泰克等企業(yè)在已有部分積累。

此外，雷達天線高頻PCB板技術(shù)也掌握在國外廠商手中，Schweizer占據(jù)全球30%市場份額，在77GHz方面優(yōu)勢明顯，PCB使用的層壓板材則主要由Rogers、Isola等公司提供。國內(nèi)高頻PCB板廠商暫無技術(shù)儲備，根據(jù)圖紙代加工，元器件仍需國外進口。滬電股份是大陸和博世的板材供應商，目前已就24GHz和77GHz高頻雷達用PCB產(chǎn)品與Schweizer開展合作。

根據(jù)我們的了解，單純從成本來看，中長距離的雷達模塊一般60-120美金，中短距離大概30-40美金，其中天線&板材、射頻前端的芯片和后臺的DSP信號處理環(huán)節(jié)三部分成本各占1/3。但從商業(yè)模式來看，并不能單純看雷達模塊價格，還有應用軟件授權(quán)費，部分國外巨頭的軟件授權(quán)費達上千萬美金。

毫米波雷達市場集中，并且長期為國外汽車零部件巨頭所壟斷，以德國、美國和日本等國家為研發(fā)地，主要公司有博世、大陸、海拉、富士通天、電裝、天合、德爾福、奧托立夫等。

2015年，前三大廠商博世(22%) 、大陸(22%)和海拉(13%)占據(jù)一半以上以上份額。博世主打長距離毫米波雷達，主要用于自巡航控制系統(tǒng)ACC系統(tǒng)，最新產(chǎn)品LRR4可以探測250米外的車輛，是目前探測距離最遠的毫米波雷達，主要客戶包括奧迪和大眾。大陸產(chǎn)品線齊全，在Stop&Go ACC領(lǐng)域占有率高。海拉在24GHz-ISM領(lǐng)域市場占有率第一。

目前中國市場中高端汽車裝配的毫米波雷達傳感器全部依賴進口，還沒有自主雷達產(chǎn)品。根據(jù)我們的了解，目前國內(nèi)第一階段研發(fā)階段已經(jīng) 基本完成，2016Q4 將上市搭載國內(nèi)自主雷達產(chǎn)品(24GHz)，主要完成BSD盲點偵測、LCA車道切換輔助等功能，解決產(chǎn)品形態(tài)的導入。國內(nèi)第二階段的研發(fā)將同樣針對24GHz產(chǎn)品，目標是降低成本，預計產(chǎn)品明年底出現(xiàn)。

攝像頭系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈

車載攝像頭是ADAS系統(tǒng)的主要視覺傳感器，借由鏡頭采集圖像后，有攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對圖像進行處理并轉(zhuǎn)化為電腦能處理的數(shù)字信號，從而實現(xiàn)感知車輛周邊的路況情況，實現(xiàn)前向碰撞預警，車道偏移報警和行人檢測等ADAS功能。

車載攝像頭的大致原理如下：1)圖像處理，將圖片轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù);2)模式識別，通過圖像匹配進行識別，如車輛、行人、車道線、交通標志等;3)利用物體的運動模式，或雙目定位，估算目標物體與本車的相對距離和相對速度。[!--empirenews.page--]

硬件方面，車載攝像頭主要由CMOS鏡頭(包括lens和光感芯片等)，芯片，其他物料(內(nèi)存，sim卡，外殼)組成，分為單目攝像頭、后視攝像頭、立體攝像頭和環(huán)視攝像頭，目前市場上主要是單目攝像頭為主。

軟件方面，以mobileye為例，主要體現(xiàn)在芯片的升級和處理平臺的升級，工作頻率從122Mhz提升到332Mhz，訪問方式的改變使速率提升一倍，圖像由640*480 彩色像素提升為2048*2048(Input)和4096*2048(output)等。

除了極少數(shù)廠商具備垂直一體化的能力，絕大部分廠商都將業(yè)務集中于產(chǎn)業(yè)中的某個或者某幾個環(huán)節(jié)。

從市場集中度來看，光學鏡片主要是臺灣的廠商在主導，大陸廠商在紅外截止濾光片上有一定優(yōu)勢，圖像傳感器主要是歐美和韓國廠商為主，模組環(huán)節(jié)大陸、韓國、臺灣、日本廠商份額居前，國內(nèi)廠商成長迅速。光學鏡頭行業(yè)集中度很高，前五大廠商占據(jù)了60%市場份額，舜宇光學2015年出貨量已占全球的9.4%，成為全球第二。

單目攝像頭還是未來的主流，伴隨著360度全景停車和環(huán)視系統(tǒng)的發(fā)展，未來單輛車載攝像頭預期達到6個以上，其中1個前視，1個后視和4個環(huán)視。根據(jù)MRRSE報告，2014-2020全球車載攝像頭的出貨量將會以11.3%年復合率增長，預計到2020年，全球車載攝像頭銷售將達到8300萬只。

未來五年內(nèi)，雙目攝像頭的產(chǎn)品化，小型化的問題有可能逐漸突破，例如特拉斯的雙目，三目的計劃。

圖形信息處理的芯片，算法的進步，算法主要基于深度學習的角度，芯片的發(fā)展主要體現(xiàn)在mobileye的EyeQ產(chǎn)品的升級，期待EyeQ5的研發(fā)與投入生產(chǎn)。

未來市場空間

1、主流車企14年就開始布局第2階段的部分自動駕駛

主流品牌部分車企14年就開始布局第2階段的部分自動駕駛，大部分車企都已布局自動駕駛，且隨著技術(shù)成熟，自動駕駛等級不斷提升。

2、預計到2020年汽車傳感器市場規(guī)模將達99億美元

2014年全球前裝市場ADAS新車滲透率約15%，主要集中在美系、德系中高端車型市場，國內(nèi)僅3%左右。隨著國內(nèi)外法規(guī)進一步健全，市場對于ADAS需求的日益嚴格，國外主流廠商均規(guī)定2018年會大量安裝ADAS產(chǎn)品，國內(nèi)預計2020年基本車型都會搭配ADAS功能。

根據(jù)Isuppli的預測，到2016年全球和中國ADAS市場規(guī)模約60億美金和15億美金，到2020年全球和中國ADAS市場規(guī)模將達300億美金和30億美金。