隨著駕駛自動化水平升級,單車搭載的環(huán)境感知傳感器的數(shù)量持續(xù)增加。L0向L2級的自動駕駛發(fā)展主要是使汽車具備更多的ADAS(advanced driver assistance system,高級駕駛輔助系統(tǒng))功能以實(shí)現(xiàn)更多駕駛輔助場景,需安裝車載攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)。L2步入L3級的方式目前有兩種:1)“弱硬件強(qiáng)算法”的視覺方案,硬件上車載攝像頭+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,硬件上配備車載攝像頭+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)。L3向L5級別的發(fā)展或需配置更多的車身感知傳感器以實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛。當(dāng)下部分車企的自動駕駛技術(shù)已從L2升級至L3級,實(shí)現(xiàn)了在自動駕駛場景中從“人主導(dǎo)、車輔助”發(fā)展到“車主導(dǎo)、人輔助”的過渡,而目前市場中的多數(shù)汽車依然處在L2級以下。
2、車載攝像頭:受益于汽車行業(yè)高景氣度,CIS和車載鏡頭有望持續(xù)擴(kuò)張
車載攝像頭以感光成像的方式為ADAS功能提供輸入。車載攝像頭是監(jiān)控汽車內(nèi)外環(huán)境、將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號并呈現(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、行人檢測等ADAS功能實(shí)現(xiàn)提供視頻信號輸入。
(1)市場規(guī)模
受益于汽車智能化發(fā)展自2017年以來車載攝像頭市場在數(shù)量和規(guī)模上呈現(xiàn)上升趨勢,據(jù)OFweek數(shù)據(jù),2017年至2020年中國車載攝像頭市場出貨量從1690萬顆增長至4263萬顆,CAGR為36.13%,市場規(guī)模從25億元增長至57億元,CAGR為31.62%,市場規(guī)模化效應(yīng)已顯現(xiàn)。
(2)產(chǎn)業(yè)鏈
車載攝像頭主要由鏡頭組、圖像傳感器(CIS)、數(shù)字圖像信號處理(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傳遞至DSP進(jìn)行圖像信號處理;DSP將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,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)用市場在智能手機(jī)領(lǐng)域。隨著智能手機(jī)市場趨于飽和,圖像傳感器芯片廠商也開始轉(zhuǎn)戰(zhàn)蓬勃興起的智能汽車市場。汽車智能化的發(fā)展,對攝像頭需求量劇增,預(yù)計(jì)2025年中國市場乘用車攝像頭搭載量將超過1億顆。巨大的需求也帶動了汽車圖像傳感器的增長,并衍生出更多細(xì)分市場。
據(jù)ICV TANK 預(yù)測,汽車用CIS的市場規(guī)模將在2027年達(dá)到74億美元。
按應(yīng)用場景,汽車CIS可以細(xì)分為三類: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,到2026年,ADAS用CIS將達(dá)到1億片,汽車圖像用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800萬像素,動態(tài)范圍開始達(dá)到140 dB,如下圖所示:
部分ADAS用CIS參數(shù)對比表
來源:佐思汽研《2022年汽車圖像傳感器(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,集成化技術(shù)使得駕駛員監(jiān)控和乘員監(jiān)控系統(tǒng)無需兩個(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(圖像類)CIS一般在100-300萬像素,動態(tài)范圍多數(shù)在120 dB,少數(shù)達(dá)到140 dB。