環(huán)境感知傳感器是汽車(chē)之“眼”，是未來(lái)無(wú)人駕駛智能感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)。環(huán)境感知傳感器是在汽車(chē)安全技術(shù)從被動(dòng)安全向主動(dòng)安全演進(jìn)的過(guò)程中產(chǎn)生的。環(huán)境感知傳感器捕捉外界信息并提供給汽車(chē)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于規(guī)劃決策，主要包括激光雷達(dá)、車(chē)載攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等，是汽車(chē)之“眼”，是未來(lái)無(wú)人駕駛智能感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
1、前景分析
在科技發(fā)展、政策支持等方面的推動(dòng)下，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化的“四化”趨勢(shì)已初步顯現(xiàn)，在自動(dòng)駕駛的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，單個(gè)汽車(chē)環(huán)境感知傳感器使用數(shù)量呈上升趨勢(shì)。2021年中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)總銷(xiāo)量為2627.5萬(wàn)輛、同比增長(zhǎng)3.81%，其中乘用車(chē)2148.2萬(wàn)輛、同比增長(zhǎng)6.45%，新能源車(chē)352.1萬(wàn)輛、同比增長(zhǎng)157.01%。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，2025年中國(guó)汽車(chē)總銷(xiāo)量有望達(dá)到3000萬(wàn)輛，其中新能源車(chē)銷(xiāo)量有望達(dá)到900萬(wàn)輛。自動(dòng)駕駛的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)與汽車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)量興旺的趨勢(shì)使汽車(chē)傳感器市場(chǎng)具備放量的先決條件。
隨著駕駛自動(dòng)化水平升級(jí)，單車(chē)搭載的環(huán)境感知傳感器的數(shù)量持續(xù)增加。L0向L2級(jí)的自動(dòng)駕駛發(fā)展主要是使汽車(chē)具備更多的ADAS（advanced driver assistance system，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）功能以實(shí)現(xiàn)更多駕駛輔助場(chǎng)景，需安裝車(chē)載攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)。L2步入L3級(jí)的方式目前有兩種：1）“弱硬件強(qiáng)算法”的視覺(jué)方案，硬件上車(chē)載攝像頭+毫米波雷達(dá)的搭配、不配備激光雷達(dá)；2）“強(qiáng)硬件弱算法”的激光雷達(dá)方案，硬件上配備車(chē)載攝像頭+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)。L3向L5級(jí)別的發(fā)展或需配置更多的車(chē)身感知傳感器以實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。當(dāng)下部分車(chē)企的自動(dòng)駕駛技術(shù)已從L2升級(jí)至L3級(jí)，實(shí)現(xiàn)了在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中從“人主導(dǎo)、車(chē)輔助”發(fā)展到“車(chē)主導(dǎo)、人輔助”的過(guò)渡，而目前市場(chǎng)中的多數(shù)汽車(chē)依然處在L2級(jí)以下。
2、車(chē)載攝像頭：受益于汽車(chē)行業(yè)高景氣度，CIS和車(chē)載鏡頭有望持續(xù)擴(kuò)張
車(chē)載攝像頭以感光成像的方式為ADAS功能提供輸入。車(chē)載攝像頭是監(jiān)控汽車(chē)內(nèi)外環(huán)境、將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并呈現(xiàn)圖像以輔助駕駛員行駛的設(shè)備，通常分為單目攝像頭、雙目攝像頭、廣角攝像頭，安裝在汽車(chē)的前視、環(huán)視、后視、側(cè)視、內(nèi)置等各個(gè)部位。攝像頭的主要功能是感知外界環(huán)境，為碰撞預(yù)警、行人檢測(cè)等ADAS功能實(shí)現(xiàn)提供視頻信號(hào)輸入。
（1）市場(chǎng)規(guī)模
受益于汽車(chē)智能化發(fā)展自2017年以來(lái)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)在數(shù)量和規(guī)模上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，據(jù)OFweek數(shù)據(jù)，2017年至2020年中國(guó)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)出貨量從1690萬(wàn)顆增長(zhǎng)至4263萬(wàn)顆，CAGR為36.13%，市場(chǎng)規(guī)模從25億元增長(zhǎng)至57億元，CAGR為31.62%，市場(chǎng)規(guī)?；?yīng)已顯現(xiàn)。
（2）產(chǎn)業(yè)鏈
車(chē)載攝像頭主要由鏡頭組、圖像傳感器（CIS）、數(shù)字圖像信號(hào)處理（DSP）組成，其中CIS成本占比最高。
上游分為光學(xué)鏡片、濾光片、保護(hù)膜、晶圓等。其中“光學(xué)鏡片+濾光片+保護(hù)膜”是鏡頭組的上游；晶圓是CMOS和DSP芯片的上游。
中游包括圖像傳感器、模組封裝、鏡頭組、膠合材料與圖像信號(hào)處理器，其中圖像傳感器的成本占比可達(dá)50%，模組封裝和鏡頭組占比分別為25%、14%。圖像傳感器是車(chē)載攝像頭核心技術(shù)。
鏡頭組、膠合材料、圖像傳感器經(jīng)封裝構(gòu)成鏡頭模組，鏡頭模組將光電信號(hào)傳遞至DSP進(jìn)行圖像信號(hào)處理；DSP將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并與鏡頭模組封裝集成，形成下游終端系統(tǒng)。
1）CIS是手機(jī)、汽車(chē)等領(lǐng)域的主流圖像傳感器
我們知道，圖像傳感器的最大應(yīng)用市場(chǎng)在智能手機(jī)領(lǐng)域。隨著智能手機(jī)市場(chǎng)趨于飽和，圖像傳感器芯片廠商也開(kāi)始轉(zhuǎn)戰(zhàn)蓬勃興起的智能汽車(chē)市場(chǎng)。汽車(chē)智能化的發(fā)展，對(duì)攝像頭需求量劇增，預(yù)計(jì)2025年中國(guó)市場(chǎng)乘用車(chē)攝像頭搭載量將超過(guò)1億顆。巨大的需求也帶動(dòng)了汽車(chē)圖像傳感器的增長(zhǎng)，并衍生出更多細(xì)分市場(chǎng)。
據(jù)ICV TANK 預(yù)測(cè)，汽車(chē)用CIS的市場(chǎng)規(guī)模將在2027年達(dá)到74億美元。
按應(yīng)用場(chǎng)景，汽車(chē)CIS可以細(xì)分為三類(lèi)：ADAS用CIS、座艙用CIS、圖像用CIS（主要用于人眼看，如環(huán)視后視）。根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，到2026年，ADAS用CIS將達(dá)到1億片，汽車(chē)圖像用CIS（如環(huán)視后視）將達(dá)到1.82億片，座艙用CIS將達(dá)到0.82億片。一般最新的ADAS用CIS已經(jīng)達(dá)到800萬(wàn)像素，動(dòng)態(tài)范圍開(kāi)始達(dá)到140 dB，如下圖所示：
部分ADAS用CIS參數(shù)對(duì)比表
來(lái)源：佐思汽研《2022年汽車(chē)圖像傳感器(CIS)芯片產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》
座艙用CIS一般幀率較高（60fps以上），往往采用全局快門(mén)，集成化技術(shù)使得駕駛員監(jiān)控和乘員監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)需兩個(gè)攝像頭，只需一個(gè)攝像頭就能有效運(yùn)行。
環(huán)視后視類(lèi)（圖像類(lèi)）CIS一般在100-300萬(wàn)像素，動(dòng)態(tài)范圍多數(shù)在120 dB，少數(shù)達(dá)到140 dB。
2）受益于車(chē)載鏡頭需求增長(zhǎng)，車(chē)載鏡頭市場(chǎng)有望持續(xù)擴(kuò)張
光學(xué)鏡頭是光學(xué)成像系統(tǒng)中的必備組件，直接影響成像質(zhì)量和算法實(shí)現(xiàn)效果。根據(jù)鏡片特性光學(xué)鏡頭主要分為塑膠鏡頭、玻璃鏡頭、玻璃塑膠混合鏡頭，其中玻璃塑膠混合鏡頭折射率高、光學(xué)性能穩(wěn)定，多用于汽車(chē)領(lǐng)域作為車(chē)載鏡頭。
據(jù)TSR，2018-2022年全球光學(xué)鏡頭市場(chǎng)收入有望從59.16億美元增長(zhǎng)至88億美元，其中車(chē)載鏡頭營(yíng)業(yè)收入有望達(dá)到16.13億美元；2017-2022年全球車(chē)載鏡頭出貨量有望從11738.4萬(wàn)件增長(zhǎng)至23468.9萬(wàn)件。
（3）相關(guān)公司
（4）競(jìng)爭(zhēng)格局
海外企業(yè)把持傳感器、模組等高價(jià)值量領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商在車(chē)載鏡頭領(lǐng)域份額領(lǐng)先。圖像傳感器方面按照出貨量、銷(xiāo)售額兩個(gè)口徑分別統(tǒng)計(jì)，2020年，索尼、三星、豪威科技、格科微、SK海力士占據(jù)全球CIS業(yè)務(wù)的主要市場(chǎng)份額，中國(guó)廠商已具備國(guó)際化的實(shí)力；據(jù)安森美，其在汽車(chē)CMOS圖像傳感的全球市場(chǎng)市占率達(dá)到60%、在ADAS領(lǐng)域市占率達(dá)80%，在全球市場(chǎng)居主導(dǎo)地位。車(chē)載鏡頭方面，國(guó)內(nèi)廠商憑借成本以及響應(yīng)優(yōu)勢(shì)，在全球具備一定的領(lǐng)先地位，其中舜宇光學(xué)2020年全球市場(chǎng)份額排第一。
（5）未來(lái)展望
ADAS加速滲透下車(chē)載攝像頭有望量?jī)r(jià)齊升。L2及以下等級(jí)的汽車(chē)普遍搭載不超過(guò)8顆攝像頭，L3搭載8-12顆，L4、L5搭載12顆甚至更多數(shù)量的攝像頭。目前市場(chǎng)中智能汽車(chē)的滲透度不高并且普遍處于L0-L2級(jí)，攝像頭的單車(chē)搭載數(shù)量普遍較低。2021年至2022年ADAS功能加速普及，隨著多種L3級(jí)車(chē)型的乘用車(chē)上市并交付，智能駕駛逐漸從L2向L3邁進(jìn)，單車(chē)搭載攝像頭數(shù)量有望增加。未來(lái)L4、L5成為主流車(chē)型后，單車(chē)攝像頭的平均數(shù)量有望進(jìn)一步提升。伴隨自動(dòng)駕駛化不斷升級(jí)，車(chē)載攝像頭在像素、探測(cè)距離等方面的技術(shù)需求提高，技術(shù)工藝有望迭代升級(jí)。根據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人，2020年中國(guó)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模較去年增長(zhǎng)21.28%，高于同期出貨量14.87%的增速，預(yù)計(jì)車(chē)載攝像頭的單顆價(jià)值有望持續(xù)上升。
高像素CIS有望在汽車(chē)上普及。在2015年之前，車(chē)載CIS主要用于倒車(chē)影像與行車(chē)記錄儀，對(duì)像素要求不高，普遍在30-72萬(wàn)之間；2015年之后，隨著自動(dòng)駕駛、ADAS技術(shù)的興起，單個(gè)汽車(chē)攝像頭的安裝數(shù)量不斷增加，同時(shí)在高靈敏度、高動(dòng)態(tài)范圍、消除LED閃光等性能上有了更高的需求，價(jià)值量不斷提升?？紤]蔚來(lái)ET7搭載11顆800萬(wàn)像素高清攝像頭，未來(lái)高像素的CIS有望在汽車(chē)上普及。
