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文檔簡介

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250009 智能駕駛滲透提升,攝像頭量價齊升 5 HYPERLINK l _TOC_250008 從華為看視覺方案,單車攝像頭或超過 10 顆 5 HYPERLINK l _TOC_250007 攝像頭像素提升,帶來單車價值上升 9 HYPERLINK l _TOC_250006 量價齊升,車載攝像頭進入發(fā)展快車道 11 HYPERLINK l _TOC_250005 汽車光學產(chǎn)業(yè)鏈掘金 14 HYPERLINK l _TOC_250004 成本結(jié)構(gòu):CIS、鏡片、封裝占比較高 14 HYPERLINK l _TOC_250003 CIS:技術升級加速

2、格局重塑 16 HYPERLINK l _TOC_250002 鏡頭組:國內(nèi)玩家一枝獨秀 20 HYPERLINK l _TOC_250001 模組封裝:電子電器架構(gòu)升級或帶來格局變化 21 HYPERLINK l _TOC_250000 投資建議:前景明確格局清晰,龍頭公司顯著受益 24圖表目錄圖 1:極狐阿爾法 S 的視覺傳感器布局方案 5圖 2:特斯拉視覺方案圖 6圖 3:特斯拉視覺方案圖 6圖 4:前視單目攝像頭 8圖 5:三目攝像頭覆蓋不同角度提供 3D 信息 8圖 6:前視單目攝像頭 8圖 7:基于視覺信息的自動泊車 8圖 8:側(cè)視攝像頭可以實現(xiàn)盲點檢測 9圖 9:車載內(nèi)置攝像頭

3、9圖 10:8MP 像素鏡頭最遠感知距離為 1.2MP 的 3 倍(單位:米) 10圖 11:車載 vlog 10圖 12:蔚來 8MP 高清攝像頭布置方案 11圖 13:智能駕駛?cè)驖B透率預測 12圖 14:全球攝像頭需求將快速增長 12圖 15:平均單車需求將逐漸達到 6 顆 12圖 16:車載攝像頭行業(yè)規(guī)模 13圖 17:圖像生成機制示意圖 14圖 18:車載攝像頭模組結(jié)構(gòu)拆解 15圖 19:車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈梳理 15圖 20:智能手機攝像頭成本分解 15圖 21:車載攝像頭成本分解 15圖 22:高動態(tài)范圍(HDR)功能開啟(左)/關閉(右)對比 17圖 23:高感光度(左)與低感光度

4、(右)成像對比 17圖 24:具備 LED 閃爍抑制技術(左)與不具備 LED 閃爍抑制技術(右)成像對比 18圖 25:CMOS 市場規(guī)模從 2019 年 143 億美元增長到 2025 年 242 億美元(單位:十億美元) 18圖 26:汽車 CMOS 占 CMOS 銷售額比例將由 2019 年的 10%提升至 2024 年 14% 18圖 27:2019 年全球 CMOS 圖像傳感器競爭格局(按銷售額) 19圖 28:2018 年汽車 CIS 份額(銷售額) 19圖 29:車載鏡頭組上游供應鏈及主要公司 20圖 30:IRCF 工作原理 20圖 31:IRCF 產(chǎn)品示意圖 20圖 32:

5、中國 IRCF 出貨量及增速 21圖 33:國內(nèi) IRCF 企業(yè)市占率 21圖 34:2019 年全球車載鏡片市場份額 21圖 35:車載模組的可靠性要求較高 22圖 36:2018 年全球車載攝像頭格局 22圖 37:2019 年國內(nèi)車載單目攝像頭格局 22圖 38:汽車電子電器架構(gòu)從分布式到集中式將改變攝像頭的配套格局 23表 1:典型車輛的攝像頭部署 6表 2:攝像頭安裝位置及特點 7表 3:CMOS 圖像傳感器具有成本低、功耗小、讀出速度快、集成度高等優(yōu)點 16表 4:索尼、豪威、安森美部分車載 CMOS 產(chǎn)品參數(shù) 19表 5:汽車光學產(chǎn)業(yè)鏈公司梳理(單位:億元) 24智能駕駛滲透提升

6、,攝像頭量價齊升從華為看視覺方案,單車攝像頭或超過 10 顆極狐阿爾法 S 華為 HI 版本搭載 13 顆攝像頭,視覺“無死角”護航自動駕駛。極狐阿爾法S 自動駕駛解決方案采用攝像頭+毫米波雷達+激光雷達多種異構(gòu)傳感器的融合感知,可以實現(xiàn)高速公路自動駕駛、城區(qū)高階自動駕駛和代客泊車功能。傳感器配置激光雷達*3 + 毫米波雷達*6 + ADS 攝像頭*9 + 環(huán)視攝像頭*4 + 超聲波雷達*12。4 顆環(huán)視攝像頭能將汽車頂部各個方向的鳥瞰畫面拼接起來,以動態(tài)的形式顯示在車內(nèi)的液晶屏上;此外,可以自動識別停車通道標識、路緣和附近車輛。4 顆前視攝像頭(1 個雙目 + 1 個長焦 + 1 個廣角),

7、可以監(jiān)測前方突如其來的行人車輛。4 顆側(cè)視攝像頭可以用來防止盲區(qū),保證行駛安全。1 顆后視攝像頭可以輔助實現(xiàn)自動泊車功能。 圖 1:極狐阿爾法S 的視覺傳感器布局方案資料來源:九章智駕,特斯拉持續(xù)推動純視覺方案在自動駕駛的上限,視覺系智能駕駛已經(jīng)成為當下最為主流的方案之一。特斯拉相對于激光雷達方案,更青睞于以純視覺來實現(xiàn)高階的自動駕駛。特斯拉研發(fā)的 Tesla Vision 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡,能夠?qū)π熊嚟h(huán)境進行專業(yè)的解構(gòu)分析,相比傳統(tǒng)視覺處理技術可靠性更高,能夠充分利用搭載的高性能攝像頭。特斯拉 Autopilot 自動輔助駕駛環(huán)繞車身共配有 8 個攝像頭,視野范圍達 360 度,對周圍環(huán)境的

8、監(jiān)測距離最遠可達 250 米。前視主視野攝像頭、寬視野攝像頭、窄視野攝像頭最大監(jiān)測距離分別為 150 米、60 米、250 米,用來識別物體并為導航提供支持,探測可能影響到車輛的物體,并根據(jù)情況采取制動措施;側(cè)方后視攝像頭(2 顆)、側(cè)方前視攝像頭(2 顆)最大監(jiān)測距離分別為 100 米、80 米,可以監(jiān)測周圍環(huán)境,防止視野盲區(qū);后視攝像頭最大監(jiān)測距離 50 米,為停車和障礙物探測提供支持。圖 2:特斯拉視覺方案圖圖 3:特斯拉視覺方案圖資料來源:特斯拉官網(wǎng),資料來源:geekcar,智能駕駛“軍備競賽”升級,新出智能車型普遍搭載 10 顆以上攝像頭。智能駕駛作為未來車企競爭焦點,在硬件的“軍

9、備競賽”持續(xù)升級,近期發(fā)布的新車極氪 001、智己 L7、蔚來 ET7 分別采用了 15 顆、12 顆和 11 顆攝像頭,相較上一輪的智能汽車車型平均搭載 5 顆攝像頭的配置顯著提升。表 1:典型車輛的攝像頭部署車型總數(shù)前視側(cè)視環(huán)視后視內(nèi)置支持功能特斯拉 modle 3834-1-車道內(nèi)自動輔助轉(zhuǎn)向、加速和制動特斯拉 modle s834-1-車道內(nèi)自動輔助轉(zhuǎn)向、加速和制動特斯拉 modle x834-1-車道內(nèi)自動輔助轉(zhuǎn)向、加速和制動特斯拉 modle y834-1-標配緊急制動、碰撞預警和盲點監(jiān)測蔚來ET7112441-視覺融合全自動泊車系統(tǒng)、道路保持輔助、道路保持輔助蔚來ES851-4-

10、定速巡航、 窄路輔助蔚來ES651-4-定速巡航、 窄路輔助蔚來EC651-4-定速巡航、 窄路輔助極狐阿爾法S134441-高速公路自動駕駛、城區(qū)高階自動駕駛、代客泊車理想 ONE514-自適應巡航 、窄路輔助比亞迪漢514-自適應巡航系統(tǒng)、交通擁堵輔助系統(tǒng)比亞迪唐514-自適應巡航系統(tǒng)、交通擁堵輔助系統(tǒng)極氪 0011534422自適應巡航、車道居中保持智己 L71224411高速領航、城市領航、代客泊車小鵬P51334411高速自動導航復制駕駛、城市自動導航輔助駕駛、停車記憶泊車資料來源:各公司官網(wǎng),九章智駕,視覺系具備成本相對較低的特性,目前在輔助駕駛領域已經(jīng)廣泛使用,自動駕駛對視覺系覆

11、蓋的范圍提出更高要求,也推動了攝像頭數(shù)量上升。視覺系 ADAS 使用攝像頭采集圖像信息,通過算法分析出圖像中的道路環(huán)境。因此,基于攝像頭的視覺系 ADAS 可以實現(xiàn)路標識別、車道線感應、行人識別、車輛識別等特殊功能,應用較為廣泛。另外,同一個攝像頭能通過調(diào)整算法融合多種不同功能。成本和功能多樣性帶來視覺系傳感器的巨大優(yōu)勢。目前攝像頭的安裝位置主要分為前視、后視、側(cè)視以及內(nèi)置。安裝部位攝像頭類型實現(xiàn)功能攝像頭功能描述表 2:攝像頭安裝位置及特點前視 1-4 顆單目FCW、LDW、TSR、ACC、 PCW雙目視角一般為 45 度,雙目攝像頭擁有更好的測距功能,但需要裝在兩個位 置,成本較單目貴 5

12、0%左右環(huán)視 4 顆廣角全景泊車、LDW廣角鏡頭,在車四周裝配 4個進行圖像拼接實現(xiàn)全景圖,加入算法可實現(xiàn)道路線感知后視 1 顆廣角后視泊車輔助廣角或魚眼鏡頭,主要為倒車后視攝像頭側(cè)視 2-4 顆廣角盲點檢測、代替后視鏡通過攝像頭支持盲點檢測內(nèi)置 1-2 顆廣角閉眼提醒廣角鏡頭,一般裝在車內(nèi)后視鏡處資料來源:TI 官網(wǎng),Socionext 官網(wǎng),前視攝像頭是最重要的攝像頭,未來布局有望達到 4 顆,多攝像頭可以提供額外的距離、定位等信息。目前市場上配置自動駕駛功能車型的前視攝像頭普遍是 1-4 顆,實現(xiàn)高階自動駕駛功能普遍需要 3 顆以上。前視攝像頭在輔助駕駛領域可以是實現(xiàn)智能遠光燈控制、道路

13、交通識別、車道偏離報警、駕駛狀態(tài)監(jiān)測等多項核心功能,一般成本考慮用 1- 2 顆攝像頭。自動駕駛需要雙目甚至三目等更為復雜的前視攝像頭提供 3D 的信息,承擔測距、定位等更多的功能。圖 4:前視單目攝像頭圖 5:三目攝像頭覆蓋不同角度提供 3D 信息資料來源:正鋒光電官網(wǎng),資料來源:Techsugar,環(huán)視系統(tǒng)大幅改善停車的便利性,高階自動泊車則必然需要環(huán)視攝像頭的支持。目前市場上配置環(huán)視攝像頭的數(shù)量普遍都是 4 顆,環(huán)視攝像頭為 135 度的廣角鏡頭裝配在車型的四周,能實現(xiàn)環(huán)視功能,相較于普通倒車影像,環(huán)視能大幅改善泊車的視角。擁有高階自動駕駛的車型,環(huán)視攝像頭還能識別停車通道標識、路緣和附

14、近車輛,并實時預警,同時在自動泊車時幫助尋找車位和檢測障礙物。圖 6:前視單目攝像頭圖 7:基于視覺信息的自動泊車資料來源:易車網(wǎng),資料來源:追勢科技,側(cè)視布局的攝像頭布局一般為 2-4 顆,解決盲區(qū)的檢測。側(cè)視攝像頭主要的配置方案一般為后視 2 顆或者前后視 4 顆,分布于車兩側(cè)。輔助駕駛領域,側(cè)視攝像頭可以提供盲點預警,應對側(cè)邊車輛超車。自動駕駛對于車輛視覺覆蓋的范圍有較高要求,側(cè)視攝像頭可以進一步填補車輛盲點。圖 8:側(cè)視攝像頭可以實現(xiàn)盲點檢測資料來源:電子發(fā)燒友,內(nèi)置攝像頭的數(shù)量 1-2 顆,主要作用是檢測駕駛員的狀態(tài)。內(nèi)置攝像頭主要是幫助實現(xiàn)駕駛員監(jiān)測系統(tǒng),可以隨時檢測駕駛員的疲勞特

15、征,在駕駛員疲勞時做出警示,確保駕駛者在合適駕駛車輛的狀態(tài)。 自動駕駛在技術層面和法規(guī)層面均尚未完善,內(nèi)置攝像頭可以保證駕駛員注意力依然保持在汽車駕駛的狀態(tài),讓自動駕駛和人工駕駛切換更為有效。圖 9:車載內(nèi)置攝像頭資料來源:IT 之家,攝像頭像素提升,帶來單車價值上升自動駕駛環(huán)境感知需求下需要攝像頭更高清晰度,以獲取探測更長距離和更多信息。自動駕駛汽車首先應有一套完整的感知系統(tǒng),代替駕駛?cè)说母兄峁┲車h(huán)境信息,實時、準確識別周邊影響交通安全的物體,應對突發(fā)事件,為采取必要操作以避免發(fā)生交通安全事故。攝像頭像素的高低對于目標檢測的準確度有著很大的影響,隨著目標檢測算法的日趨完善,對攝像頭的像

16、素提出更高的要求,以滿足算法對數(shù)據(jù)的需求。根據(jù)蔚來汽車的研究,8MP 像素攝像頭感知距離是 1.2MP 像素攝像頭的三倍。 圖 10:8MP 像素鏡頭最遠感知距離為 1.2MP 的 3 倍(單位:米)2292628722374687汽車錐桶行人8MP1.2MP資料來源:蔚來,另一方面,智能汽車作為智能終端,高清拍攝等也成為新的需求。現(xiàn)如今汽車已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)意義上的出行工具,逐漸演變成了一個智慧終端,成為了人們生活重要的一部分。例如在華為智選車載智慧屏的背面,搭載了一顆 2K 攝像頭,能拍下 2160 x1440 分辨率畫質(zhì)的行車視頻,記錄下清晰的畫面。人們也愈加注重感官的需求,需要更加高清的

17、攝像頭。 圖 11:車載 vlog資料來源:中華網(wǎng)科技,最新上市的智能汽車均開始搭載 8MP 高清攝像頭。吉利的極氪 001 就搭載了 8 顆 ADS高清攝像頭(8MP):前視*3(前擋風玻璃:1 個雙目 + 1 個長焦單目)+ 側(cè)后視*2(翼子板) + 側(cè)前視*2(外后視鏡底座) + 后視*2(車頂后部)。上汽智己 L7 搭載 7 顆 ADS 攝像頭(5MP)。蔚來 2022 年 Q1 季度即將交付的 ET7 也搭載了 8MP 高清攝像頭。以蔚來為例,蔚來 ET7 采用“攝像頭+毫米波雷達+激光雷達多種異構(gòu)傳感器的融合感知”的感知系統(tǒng)解決方案,傳感器配置“激光雷達*1 + ADS 攝像頭*7

18、 + 環(huán)視攝像頭*4 + 毫米波雷達*5 +超聲波雷達*12”,其中 7 顆 ADS 攝像頭為 8MP 高清攝像頭,能實現(xiàn)超遠距離視覺感知,可檢測到 680m 外車輛 + 260m 外的錐桶 + 220m 外的行人。 圖 12:蔚來 8MP 高清攝像頭布置方案資料來源:九章智駕,自動駕駛平臺算力提升保障高像素、多攝升級。車載攝像頭分辨率的提升以及多攝升級意味著數(shù)據(jù)量的暴增,倒逼汽車廠商提高計算平臺的數(shù)據(jù)處理能力,而算力的提升又進一步支撐車載感知層硬件升級。以特斯拉和蔚來為例,特斯拉 FSD HW 3.0 的自動駕駛計算平臺可提供 144 Tops 算力,其采用 8 個 120 萬像素的車載攝像

19、頭,而蔚來 ET7 使用 4 顆英偉達 DRIVE Orin 芯片可提供 1016 Tops 算力,豪華配置 11 顆 800 萬像素的攝像頭助力其自動駕駛系統(tǒng)。量價齊升,車載攝像頭進入發(fā)展快車道汽車智能化是驅(qū)動攝像頭放量的核心因素,具備智能駕駛功能的車型滲透率到 2025 年預計將達到 75%左右。一方面是 L1&L2 低等級智能駕駛中如 AEB、環(huán)視等配置滲透率提升帶來攝像頭需求提升,另一方面隨著 L3 以上自動駕駛對視覺系統(tǒng)的依賴需要至少 7-9 顆攝像頭。隨著智能變革帶來汽車競爭力轉(zhuǎn)變,智能駕駛滲透率將進入加速滲透期。2018 年,海外咨詢機構(gòu) Yole 等均對未來智能駕駛滲透給予了比

20、較樂觀的預計,預計2025 年和 2030 年具備智能駕駛的車型達到 69%和 87%。目前隨著科技企業(yè)加速進入汽車行業(yè),智能駕駛滲透率有望進一步提速,尤其接近 L3 功能的 L2.5 智能駕駛(如特斯拉 NOA、小鵬 NGP 等)實際量產(chǎn)時間持續(xù)提前。我們預計到 2025 年輔助駕駛(L1為代表)和自動駕駛(L2.5-L3 為代表)滲透率分別達到 75%和 10%,而到 2030 年將分別達到 90%和 30%。 圖 13:智能駕駛?cè)驖B透率預測100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2

21、026E 2027E 2028E 2029E 2030EL1滲透率L2滲透率L2.5-L3滲透率L4滲透率資料來源:Yole,根據(jù)佐思產(chǎn)研,2019 年國內(nèi)的車載攝像頭出貨約 2300 萬顆,平均單車 1 顆左右,預計全球單車攝像頭配置比例基本相當,測算預計全球需求約為 0.9 億顆。目前 L1&L2 級攝像頭的平均需求為 5 顆,支持 L2.5 以上自動駕駛平均是 8 顆攝像頭。隨著智能駕駛滲透率的提升,到 2025 年和 2030 年全球?qū)⒎謩e達到 4.1 億顆和 6.0 億顆,平均單車需求為 4.1 顆和 5.4 顆。圖 14:全球攝像頭需求將快速增長圖 15:平均單車需求將逐漸達到 6

22、 顆760%6650%5540%4430%33220%110%200%10全球車載攝像頭需求(億顆)YOY 資料來源:Yole,Marklines,資料來源:Yole,Marklines,目前 120 萬像素的攝像頭平均在 150 元人民幣,500 萬像素攝像頭平均價格有望超過300 元,而 800 萬像素價格或超過 500 元。我們認為隨著攝像頭像素的持續(xù)提升,行業(yè)單車價值將穩(wěn)中有升。我們假設 L1 級使用的攝像頭像素相對較低,平均價格維持在單個 150 元,L2.5 級以上智能駕駛需要更高清的攝像頭,平均價格單個攝像頭為 300 元。根據(jù)上述攝像頭出貨需求的測算,我們預計攝像頭行業(yè)規(guī)模 2

23、025 年和 2030 年將分別達到 730 億和 1297 億人民幣。 圖 16:車載攝像頭行業(yè)規(guī)模14001200100080060040020002019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E2026E 2027E 2028E 2029E 2030E車載攝像頭市場規(guī)模(億元)YOY60%50%40%30%20%10%0%資料來源:Yole,汽車光學產(chǎn)業(yè)鏈掘金成本結(jié)構(gòu):CIS、鏡片、封裝占比較高光學成像機制可以簡單概括為當光線透過鏡片后匯聚在圖像傳感器,傳感器記錄其圖像信息并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,然后交由圖像處理器進行后期優(yōu)化,最終輸出在顯示屏幕

24、。 圖 17:圖像生成機制示意圖資料來源:SK 海力士官網(wǎng),車載攝像頭模組的主要構(gòu)成包含 CMOS 圖像傳感器和鏡頭組,配套硬件包括 ISP、串行器、連接器等:鏡頭組:包含光學鏡片、紅外濾光片和保護膜。鏡頭組作用主要在于將光線匯聚至圖像傳感器,其透光率以及折射角度會影響到進入圖像傳感器像素點的光線數(shù)量。在材質(zhì)方面,玻璃鏡片的透光性能優(yōu)于塑料鏡片,但在成本方面處于劣勢,車載鏡頭出于可靠性以及性能考慮會采用玻璃鏡片。CMOS 圖像傳感器:當外界光透過鏡片照射在感光單元陣列時,圖像傳感器通過感光單元陣列將攜帶拍攝對象的亮度以及色彩等信息的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,

25、最后再將數(shù)字圖像信號進行預處理并對外輸出。圖像傳感器作為“光電轉(zhuǎn)換”的感光元器件,是攝像頭模組的核心零部件,對于成像效果起著至關重要的作用。圖像傳感器夜間感光性能、感光面積以及量子效率等會直接影響到圖像的輸出質(zhì)量。ISP:ISP 全稱為圖像信號處理器(Image Sensor Processor)。CMOS 圖像傳感器捕捉到的電信號需要經(jīng)過 ISP 處理后展示在顯示器,其可實現(xiàn)的功能主要包括自動對焦、自動曝光、顏色校正、HDR 等。CMOS圖像傳感器光學鏡頭ISP串行器連接器圖 18:車載攝像頭模組結(jié)構(gòu)拆解資料來源:Trieye,光學鏡片 濾光片 保護膜 晶圓 鏡頭組 膠合材料CMOS圖像傳感

26、器 ISP 模組 信號傳輸 系統(tǒng)集成封裝圖 19:車載攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈梳理資料來源:新材料在線,對比智能手機以及車載攝像頭 BOM 成本,不難發(fā)現(xiàn)占比最高的都是圖像傳感器,占比在 50%附近。在智能手機攝像頭成本位居第二的為光學鏡頭,而車載攝像頭中模組封裝的成本占比更高,接近 25%。絕對成本角度來看,車載攝像頭因?qū)煽啃砸筝^高,其 ASP 遠高于常規(guī)智能手機攝像頭。圖 20:智能手機攝像頭成本分解圖 21:車載攝像頭成本分解6% 3%20%19%52%圖像傳感器模組封裝 光學鏡頭 音圈馬達 紅外濾光片圖像傳感器模組封裝 光學鏡頭 音圈馬達 紅外濾光片5% 6%14%25%50%資料來源:中國產(chǎn)

27、業(yè)信息網(wǎng),資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,CIS:技術升級加速格局重塑圖像傳感器將光學鏡頭中接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號,它是數(shù)字成像系統(tǒng)的核心器件,它與鏡頭、圖像信號處理器共同決定了圖像的質(zhì)量及攝像頭的價值。行業(yè)內(nèi)存在 CMOS 與 CCD 兩種技術方案,由于在成本、功耗、讀取速度等方面 CMOS 領先于 CCD,目 前主要使用 CMOS 圖像傳感器作為汽車攝像頭的圖像傳感器。CCDCMOS表 3:CMOS 圖像傳感器具有成本低、功耗小、讀出速度快、集成度高等優(yōu)點設計單一感光器感光器連結(jié)放大器感光開口小低靈敏度同樣面積下較高線路質(zhì)量影響良率(Fill Factor 因感光開口大, 較高)整合制程成本

28、分辨率噪聲比耗能比高結(jié)構(gòu)復雜度低高單一放大器低需外加電壓導出電荷高低傳統(tǒng)技術較低新技術擺脫面積限制,可達全片幅多元放大器,誤差大高像素直接放大低反應速度慢快IPA無有(個別像素尋址)制造設備特殊訂制機臺可使用內(nèi)存或處理器制造機臺資料來源:微視界,自動駕駛/ADAS 對 CMOS 圖像傳感器性能提出更高的要求。為保證車載攝像頭在各種環(huán)境下捕捉外界信息的完整性,自動駕駛/ADAS 系統(tǒng)一般要求 CMOS 具有高動態(tài)范圍(HDR)、高感光能力及 LED 閃爍抑制等功能。高動態(tài)范圍:通常一幅圖像中同時具有亮部區(qū)域和暗部區(qū)域,業(yè)界使用兩者比值來量化 CMOS 圖像傳感器的動態(tài)范圍,即使用動態(tài)范圍表示成像

29、系統(tǒng)同時采集這兩種信息的能力,其單位為 dB。動態(tài)范圍是衡量車載攝像頭性能的重要指標之一,自動駕駛系統(tǒng)一般會使用較高動態(tài)范圍的CMOS 圖像傳感器以實現(xiàn)過亮或過暗環(huán)境的正常成像。圖 22:高動態(tài)范圍(HDR)功能開啟(左)/關閉(右)對比資料來源:SONY,高感光能力:CMOS 圖像傳感器感光能力一方面取決于絕對靈敏度閾值,另一方面也可通過增大單位項目面積來獲取更多的光信息達到提高感光能力的目的。感光能力強的 CMOS 圖像傳感器能夠在夜間等低照度的環(huán)境下,識別對象的顏色、形狀等特性,可以確保汽車在夜間行駛時準確判斷路況信息,規(guī)避行車風險。圖 23:高感光度(左)與低感光度(右)成像對比資料來

30、源:SONY,LED 閃爍抑制:目前的LED 燈頻率多為 90Hz,通常一個亮暗周期約 11 毫秒,若汽車 CIS 曝光時間較短會導致信息缺失或錯誤。因此,用于識別交通信號燈、公交站牌燈等燈光的 CMOS 圖像傳感器需要具備 LED 閃頻抑制技術,這對于實現(xiàn)更高等級的自動駕駛意義重大。 圖 24:具備 LED 閃爍抑制技術(左)與不具備 LED 閃爍抑制技術(右)成像對比資料來源:SONY,自動駕駛系統(tǒng)驅(qū)動車用 CMOS 圖像傳感器像素升級。以往車載攝像頭多用于倒車影像和彌補視野盲區(qū),其像素要求往往較低。智能汽車所搭載攝像頭不在局限于覆蓋道路視野,對成像精細度、感知距離等提出更高要求以滿足 A

31、I 解析準確率。因此,除實現(xiàn)高動態(tài)范圍、高感光能力等技術外,高等級的自動駕駛技術要求車載攝像頭擁有更高分辨率。總結(jié)而言,同時具有高動態(tài)范圍、高感光能力和高像素等功能的 CMOS 圖像傳感器的尺寸和設計難度更大,推升價值量。我們認為,伴隨著自動駕駛/ADAS 技術在智能汽車的快速滲透,汽車鏡頭用量提升,車用 CIS 或?qū)⒂瓉砹績r齊升。據(jù)第三方咨詢公司預測,2019-2024 年車用 CMOS 圖像傳感器占整體銷售額比例將由 10%提升至 14%,增速高于 CIS 行業(yè)整體增速,2025 年整體規(guī)模或?qū)⒊^ 30 億美元。從當前行業(yè)發(fā)展來看,智能駕駛滲透速度以及對于 CIS 的需求市場規(guī)模或較咨詢

32、機構(gòu)測算更高。圖 25:CMOS 市場規(guī)模從 2019 年 143 億美元增長到 2025 年 242 億美元(單位:十億美元)圖 26:汽車 CMOS 占 CMOS 銷售額比例將由 2019 年的 10%提升至 2024 年 14%5.72.719.5 9.5內(nèi):2019外:2025E14.3 24.24.87.6CMOS鏡頭組攝像頭模組馬達手機汽車8% 3.6%9%4.1%14%10%內(nèi):2019外:2024E73%69%其他消費電子安防工業(yè)醫(yī)療及其他資料來源:Yole,資料來源:Frost&Sullivan,格科微招股說明書,CMOS 行業(yè)集中度高,馬太效應明顯。按照銷售額口徑,2019

33、 年 CMOS 行業(yè)前 5 家廠商的市占率超過 81%,Sony、三星、豪威位居前三甲。在汽車 CMOS 細分領域,按照銷售額口徑,2018 年前五家廠商市占率超過 75%。不難看出,未來進入壁壘將隨著技術研發(fā)能力、資金投入而水漲船高,龍頭公司有望享受行業(yè)高度集中帶來的紅利。圖 27:2019 年全球 CMOS 圖像傳感器競爭格局(按銷售額)圖 28:2018 年汽車 CIS 份額(銷售額)3. 2.82%.42%.2%4.7%0%3.0%3.1%3.4%8.0%44.6%22.7%Sony三星豪威科技安森美 STSK海力士佳能 格科微松下 東芝 其他安森美豪威 Sony松下 三星 ST21%

34、36%3%5%10%22%派視爾其他資料來源:Frost&Sullivan,資料來源:Yole,過去的車載攝像頭以行車記錄儀、倒車影像等基礎功能性產(chǎn)品為主,車用 CIS 一般為中低端規(guī)格,廠商技術迭代意愿不強,疊加傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品認證周期較長,汽車 CIS 市場格局穩(wěn)定。我們認為,隨著車用 CIS 從中低端邁入高端行列,技術迭代加快,行業(yè)格局或迎來重塑,具有技術和產(chǎn)能雙重優(yōu)勢的廠商將脫穎而出。表 4:索尼、豪威、安森美部分車載 CMOS 產(chǎn)品參數(shù)品牌產(chǎn)品分辨率(百萬像素)尺寸(英寸)單位像素大小(V=Hm)視頻輸出格式動態(tài)范圍IMX3247.421/1.72.254k120dBIMX4247.42

35、1/1.72.254k120dBIMX4905.401/1.5534k120dB/140dBIMX390CPV2.451/2.73Full HD-索尼IMX390CQV2.451/2.73Full HD120dBIMX290NQV2.131/2.82.9Full HD-IMX2241.271/33.75Full HD-ISX0191.231/3.82.9QVGA100dB/120dBISX0161.261/42.8HD 720p-OX08A4Y8.31/1.732.14K 36 fps-OV469041/32.0Full 90 fps-OX03F1031/2.443.0Full 60 fps1

36、15dB豪威OX03C102.51/2.63.0Full 60 fps140dBOX03A102.461/2.443.2Full 50 fps90dB/120dBOV97161.41/3.82.8Full 60 fps120dBOV106401.31/2.564.2Full 60 fps120dBAR0132AT1.21/33.75720p60-安森美AR0230AT2.11/2.73-AR0140AT11/43-資料來源:各公司官網(wǎng),鏡頭組:國內(nèi)玩家一枝獨秀光學鏡片產(chǎn)業(yè)國內(nèi)廠商一枝獨秀。鏡頭組供應商處于行業(yè)中游,其下游主要為模組封裝廠商,上游供應商則包括光學鏡片、濾光片、保護膜等相關材料與元

37、器件。保護膜仍以海外廠商為主,而濾光片以及光學鏡片環(huán)節(jié)國內(nèi)廠商已展示出全球競爭力,其中價值量較高的光學鏡片包括舜宇光學、聯(lián)創(chuàng)電子等廠商,濾光片則包括水晶光電等玩家。保護膜供應商3M 海泰LG 水晶光電美能達 耐司 蔡司 濾光片供應商旭硝子 大真空水晶光電 深圳激埃特Optrontec 深圳市賡旭日日本電波 光學鏡片供應商大立光 聯(lián)創(chuàng)電子亞洲光學 關東辰美玉晶光 中光學舜宇光學 圖 29:車載鏡頭組上游供應鏈及主要公司鏡頭組供應商三星 無錫凱爾LG ST-Micro夏普 舜宇光學富士康 資料來源:新材料在線,紅外濾光片使得僅可見光透入,成就高清成像。由于 CIS 可以感應紅外光和紫外光,尤其對紅

38、外光十分敏感,因此車載攝像頭需要裝載紅外截止濾光片對紅外光加以抑制,達到可見光區(qū)(波長 400-630nm)高透,近紅外光(波長 700-1100nm)截止的效果,滿足高清成像要求。圖 30:IRCF 工作原理圖 31:IRCF 產(chǎn)品示意圖資料來源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),資料來源:水晶光電官網(wǎng),圖 32:中國 IRCF 出貨量及增速圖 33:國內(nèi) IRCF 企業(yè)市占率中國IRCF出貨量(億片)同比增速2510%209%158%107%56%歐菲光 水晶光電哈威特 田中技研晶極光電其他24.0%23.9%7.0%9.9%11.5%23.7%05%2014 2015 2016 2017 2018 201

39、9E 2020E 2021E 2022E 2023E資料來源:華經(jīng)情報網(wǎng),資料來源:華經(jīng)情報網(wǎng),未來車載鏡頭或增加高性能玻璃鏡片使用量。車載鏡片材質(zhì)主要為玻璃以及塑料材質(zhì),兩者的優(yōu)缺點十分明顯,就性能與可靠性而言玻璃鏡片具備天然的優(yōu)勢,但是受限于加工難度大而成本高昂,塑料鏡片在成本則優(yōu)勢明顯。車載鏡片目前多使用玻璃鏡片方案,部分環(huán)視等鏡頭會使用玻塑混合的折中方案,即在整個鏡頭組中使用 1-2 片玻璃鏡片,未來或?qū)㈦S著玻璃工藝的成熟以及 ADAS 系統(tǒng)級別提升而增加玻璃鏡頭的使用量。車載鏡頭產(chǎn)品門檻高、認證周期長,行業(yè)格局較為集中。安全性、可靠性、一致性是汽車零部件供應商認證的重要考量,因此 T

40、ier 1 廠商傾向于選擇已有認證的具備技術實力的鏡頭廠商,未來行業(yè)進入壁壘或?qū)⑻岣摺S纱藥礴R片行業(yè)格局集中,行業(yè)份額靠前廠商包括舜宇光學、Sekonix 等,2019 年 CR4 份額高達 78%。 圖 34:2019 年全球車載鏡片市場份額22%12%34%14%舜宇光學Sekonix kantatsu fujifilm其他18%資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,模組封裝:電子電器架構(gòu)升級或帶來格局變化模組封裝環(huán)節(jié)是車載攝像頭能否滿足車規(guī)級要求的核心環(huán)節(jié),其對可靠性、抗干擾性的要求苛刻,相較于手機攝像頭模組車載產(chǎn)品的封裝難度較大,因此成本占比更高。較高的技術以及認證壁壘意味著海外松下、法雷奧、富士通、索尼等廠商存在一定先發(fā)優(yōu)勢,占據(jù)較高份額,國內(nèi)舜宇光學等廠商仍處于加速追趕期。圖 35:車載模組的可靠性要求較高資料來源:丘鈦科技官網(wǎng),攝像頭主要是基于 ADAS 的系統(tǒng)供貨,也因此帶來全球攝像頭的格局主要以 Tier1 零部件供應商占據(jù)主導。目前攝像頭模組主要供應商為 Tier1 企業(yè)為主,全球來看,國內(nèi)在攝像頭模組的提供商主要為 Tier1 零部件企業(yè)以及攝像頭企業(yè),典型的 Tier1 包括法雷奧、富士通、大陸等,典型的攝像頭企業(yè)是松下、索尼等,全球?qū)用嬷鳈C廠一般由 Tier1集成攝

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