汽車(chē)傳感器中, MEMS 傳感器和超聲波雷達(dá)的技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟, 而攝像頭、 毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)正隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展,迎來(lái)活躍的技術(shù)創(chuàng)新。我們預(yù)計(jì),2016-2025 年, MEMS 傳感器和超聲波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增速分別為 5%/10%, 攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增速分別為 26%/22%/48%; 汽車(chē)傳感器整體市場(chǎng)2025 年時(shí)將達(dá) 615 億美元(18% CAGR),未來(lái)成長(zhǎng)空間廣闊。
(1)MEMS 傳感器
MEMS 傳感器是傳統(tǒng)汽車(chē)電子系統(tǒng)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于電子車(chē)身穩(wěn)定程序(ESP)、防抱死(ABS)、電控懸掛(ECS)、胎壓監(jiān)控(TPMS) 等系統(tǒng)。其中,壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器是汽車(chē)中使用最多的 MEMS 傳感器,總份額占汽車(chē) MEMS 系統(tǒng)的 99%。
(2)超聲波雷達(dá)
超聲波雷達(dá)主要應(yīng)用于倒車(chē)?yán)走_(dá),以及自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)中近距離障礙監(jiān)測(cè)。倒車(chē)?yán)走_(dá)已經(jīng)由高端車(chē)型下沉到中低端車(chē)型,滲透率較高,前裝率達(dá) 80%左右。倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)通常需要 4 個(gè) UPA 超聲波雷達(dá),而自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)需要 6-12 個(gè)超聲波雷達(dá),典型配臵是 8 個(gè) UPA+4個(gè) APA。 自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)的普及,將為超聲波雷達(dá)的增長(zhǎng)注入新的動(dòng)力。
UPA/APA 超聲波雷達(dá)對(duì)比
(二)攝像頭
汽車(chē)攝像頭按視野覆蓋位臵可分為前視、環(huán)視(側(cè)視+后視)及內(nèi)視攝像頭,其中前視攝像頭最為關(guān)鍵,可以實(shí)現(xiàn) LDW、 FCW、 PCW 等功能。前視攝像頭又有單目攝像頭、雙目攝像頭,乃至多目攝像頭等不同的解決方案。雖然雙目或多目攝像頭具有更高的測(cè)距精度和更廣的視角,但由于其成本較高以及對(duì)精度和計(jì)算芯片的高要求,使得其仍未能大規(guī)模量產(chǎn)。目前, 以 Mobileye 領(lǐng)銜的單目攝像頭解決方案是市場(chǎng)的主流。
不同類型前視攝像頭解決方案對(duì)比
(三)毫米波雷達(dá)
按輻射電磁波的方式不同,毫米波雷達(dá)可分為脈沖類型和連續(xù)波類型,目前連續(xù)波類型中的調(diào)頻連續(xù)波(FMCW, Frequency Modulated Continuous Wave)是主流方案。雖然早在20 世紀(jì) 70 年代,德國(guó)就嘗試研發(fā)車(chē)載毫米波雷達(dá),但由于造價(jià)高昂、體積龐大,無(wú)法大規(guī)模推廣; 90 年代后期,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展, 單片微波集成電路(MMIC)的出現(xiàn)使得毫米波雷達(dá)低成本、小型化成為可能; 近年來(lái),受益于自動(dòng)駕駛的提振,毫米波雷達(dá)廣受關(guān)注,全球范圍內(nèi)掀起研發(fā)熱潮。
車(chē)載毫米波雷達(dá)發(fā)展歷史與趨勢(shì)
按輻射電磁波的頻率不同,目前毫米波雷達(dá)主要有 24GHz 和 77GHz 兩種。其中, 24GHz主要用于中短距離(15-30m),稱為 SRR(Short Range Radar), 77GHz 主要用于長(zhǎng)距離(100-250m),稱為 LRR(Long Range Radar)。長(zhǎng)期以來(lái),毫米波雷達(dá)的頻率使用各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不一,比如日本等少數(shù)國(guó)家還采用 60GHz 頻段。
2015 年世界無(wú)線電通信大會(huì)(WRC-15)將 77.5-78.0GHz 頻段劃分給無(wú)線電定位業(yè)務(wù),至此 77-81GHz 已全部被正式劃分為無(wú)線電定位業(yè)務(wù),因此 77-81GHz 的車(chē)載雷達(dá)將是主流發(fā)展方向。事實(shí)上,歐洲和美國(guó)都已經(jīng)宣布將逐步限制和停止 24GHz 頻段在汽車(chē)?yán)走_(dá)中的使用,下一代的替換產(chǎn)品 79GHz 雷達(dá)各國(guó)也正在積極研發(fā)中。 從 24GHz、 77GHz、到 79GHz,雷達(dá)的距離分辨率提高的同時(shí), 研發(fā)難度和成本也大幅增加。
激光雷達(dá)主要方案及廠商
機(jī)械激光雷達(dá)的精度與線束成正比,線束越多則精度越高, 同時(shí)成本也大幅提升。 目前16 線、 32 線、 64 線激光雷達(dá)較為常見(jiàn),同時(shí)也不乏 128 線、甚至 300 線等前沿產(chǎn)品。
傳統(tǒng)市場(chǎng)被 Tier 1 把控,新興領(lǐng)域中國(guó)有望突圍
整體而言,目前全球汽車(chē)傳感器市場(chǎng)主要由博世、 電裝、森薩塔等 Tier 1 廠商所把控。而半導(dǎo)體元器件一般是汽車(chē)傳感器上游中,壁壘最高、價(jià)格最昂貴的部分,因此安森美、英飛凌、 NXP 等半導(dǎo)體廠商也從汽車(chē)傳感器產(chǎn)業(yè)鏈中攫取了豐厚利潤(rùn)。
汽車(chē)傳感器主要廠商相關(guān)業(yè)務(wù)營(yíng)收(2016)