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ADAS确定性强的高增长

楼主:小张吹股票 时间:2021-04-07 12:51:01


根据ISSI董事长潘建岳所述,中国现在是全球最大的汽车市场,占全球市场30%左右。新能源汽车放量之后有八万亿的市场,中间40%左右是电子产品,接近三万亿。

UBS 估算 Bolt 电动车动力总成系统的半导体含量约为 580 美元,是高尔夫这样的可比燃油车的 6-10 倍。估算一辆燃油车的动力总成系统电子零部件含量可能在 60-90 美元,即便是相对低端的面向大众市场的电动车,约 580 美元的半导体含量也明显要高出很多。

资料来源:瑞银

传统紧凑型车汽车电子成本占比 15%,中高档车这一数字提升至 28%。目前混合动力轿车汽车电子成本占比 47%,纯电动轿车的汽车电子成本占比高达 65%,并且成本比例仍在进一步提高。


图1:汽车电子不同车型成本占比 图2:12Q1~16Q4 新能源车季度销量及同   比增幅

资料来源:中投顾问产业研究中心

在汽车电子 IC 市场中,这一趋势开始显现, 根据 IC Insights 的预计,汽车电子市场将是 2014~2019 年 IC 细分市场领涨者,CAGR 达 6.7%。


图3:全球汽车电子产业规模(亿美元)及增速 图4:中国汽车电子产业规模(亿元)及增速

资料来源:中投顾问产业研究中心


根据中投顾问产业研究中心的统计数据,2015 年全球汽车电子产业规模已达 1906 亿美元, 行业增速保持在7%左右。而 2015 年中国汽车电子市场产业规模达 4500 亿元,行业增速达 17.10%。相对于全球变现平缓的汽车市场,中国汽车市场仍保持中高增长并带来汽车电子行业高速成长。


图5:全球汽车电子市场分类

资料来源:新能源汽车产业峰会

与消费电子相比,汽车电子行业技术门槛更高,认证周期更长,行业壁垒更大。这主要是由于汽车电子与消费电子产品属性、使用环境较大差别所致。(1)使用环境:汽车电子产品通 常工作在大温差,强震动,高功率环境;手机通常工作在日常环境。(2)设计寿命:汽车电 子产品设计寿命通常十年/二十万公里,手机设计寿命一般 5 年,通常 2~3 年就会更新换代。 (3)汽车整车产品良率要求高,对于上游汽车电子产品良率有更加严苛的要求。根据我们 的产业调研,目前汽车电子产品工作十万小时失效几率已在 0.5%以下。我们对比了主流汽 车中控车机产品和手机可靠性试验项目,汽车电子产品可靠性测试涵盖高低温极端环境和电气极限性能测试,而手机主要进行外观和机械性能相关测试,并且在测试标准上,汽车电子 要求也比消费电子严格的多。

一般从意向到批量供货需要 10 余项认证流程,而且往往还要等待新车型、新产品的产业链机会。因此汽车电子产品认证周期常常在 18~36 个月左右。 由于汽车电子产品可靠性要求高,认证周期长,行业壁垒高,使得整个行业集中度较高,Tier1 厂商中博世、电装、麦格纳等国际巨头占有市场垄断地位。

图6:汽车电子典型验证周期

资料来源:云意电气



高级驾驶辅助系统(ADAS)

ADAS(Advanced Driver Assistant Systems),即先进驾驶辅助系统,俗称主动安全系统。利用车上安装的各式各样的传感器, 第一时间收集车内外环境数据, 识别或侦测追踪静止的或行进中的人或物, 从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险, 以引起注意和提高安全性的主动安全技术。

细究起来,ADAS里包含了许多不同的技术:ACC 自适应巡航, AEB/CMbB自动紧急制动,TSR/TSI交通标志识别, BSD/BLIS盲区检测,LCA/LCMA变道辅助,LDW 车道偏离报警,LKA/S-LKA车道保持辅助,BA/CTA后向辅助等。

图7:ADAS功能

资料来源:车云

简而言之,我们可以这么理解:ADAS起到了预防和辅助的作用,紧急情况下在驾驶员主观反应之前由系统主动判断做出防御措施。


根据罗兰贝格的预计,2025 年全球自动数据收集及驾驶技术相关配件市场规模将达 275 亿欧元, 2015~2025 年复合增长率达 17%。

根据中投顾问的统计数据,2015 年国内 ADAS 在新车渗透率处于较低水平,在 2%到 4%左 右,其中盲区检测渗透率最高,达 6.9%。而发达国家目前 8%新车已经配臵 ADAS 功能。

根据中汽协的预测,2020 年中国 ADAS 市场规模将达到 963 亿元,平均年复合增长率达到 52%,远超国际市场增速。


图8:全球自动驾驶技术及自动数据采集系统配件市场规模预测(亿欧元)

资料来源:罗兰贝格

图9:2015 年 10 月国内新车 ADAS 功能渗透率 图10中国 ADAS 市场规模预测(亿元)

资料来源:佐思产研资料               资料来源:中汽协


图11ADAS产业链

资料来源:wind咨询


据中商产业研究院预计,2021 年我国汽车电子芯片的行业规模将达到 500 亿元。

目前用于 ADAS 摄像头的芯片多数被国外垄断,主要供应商有瑞萨电子(Renesas Electronics)、 意法半导体(ST)、飞思卡尔(Free scale)、亚德诺(ADI)、德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、 赛灵思(Xilinx)、英伟达(NVIDIA)等,提供包括 ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC、FPGA、GPU 等芯片方 案 。其中 ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC 是软件编程的嵌入式方案,FPGA 因为对硬件直接编程,和嵌入式 相比处理速度更快,同时能耗比 GPU 低,因此被认为是目前的热门方案。而 ADAS 视觉方案霸主,Mobileye 的 EyeQ 系列芯片是自主研发设计,并由意法半导体公司生产供应。

其中 Mobileye 占领全球 ADAS 市场 70%以上的市场份额,具有数据、算法长时间积累并研发了专用芯片 EyeQ5,在技术方面具有较大优势。包括特斯拉、通用、大众、奥迪、宝马、雪铁龙、福特、本田、现代、捷豹、陆虎、尼桑、欧宝、雷诺、丰田和沃尔沃等在内汽车品牌都和 Mobileye 有合作关系。 其他芯片巨头也都推出了 ADAS 相关芯片产品,如 ADI 的 Blackfin 处理器,TI 的 TDA SoC 系列,NXP 的 BlueBox 等

巨头车企以福特、通用为代表通过并购自立门户自行研发高级别的自动驾驶技术,谷歌、百度、Uber 等互 联网巨头依靠强大的技术背景和巨额的研发投入成为行业 Disruptors,部分初创科技公司也在从算法角度入手争取 实现无人驾驶系统研发的弯道超车。 在高等级智能驾驶市场的激烈竞争会给 Mobileye 的市场份额维持、ASP 提升以及毛利率保持带来挑战。

恩智浦 S32V234 视觉处理芯片  恩智浦 S32V234 视觉和传感器融合评估板

资料来源:NXP

12:国内ADAS芯片标的

代码

公司

上市

业务

产业链位置

002405

四维图新

A股

收购杰发科技杰发科技是国内后装车载汽车电子市场的绝对龙头,主要从事汽车电子芯片的研发、设计,主要产品为车载信息娱乐系统芯片及解决方案,其高性能汽车电子芯片已占据了国内后装车载汽车电子市场的 70%。

芯片

300458

全志科技

A股

T 系列与 V 系列产品的部分芯片中加入 ADAS 算法,可实现车距预警、车道偏离等识别功能,获得了国内外客户的认可。

芯片


图13视觉传感与雷达传感的 ADAS 应用及优劣势


1)摄像头成本低可融入算法,但是测距较短且易受环境影响;2)毫米波雷达穿透性好、全天候成像、受环境影响小,但成本较高且无法识别路标和行人;3)激光雷达精度高,但无法识别路标且顶级激光雷达成本高达 50 万元以上,还停留于试验车型和高端车型中。


图14Bosch 公司自动驾驶传感器配置方案

资料来源:BOSCH


图15BOSCH 车身外围传感器及功能

资料来源:BOSCH


从发展线路来看:目前,摄像头与 24GHz 毫米波雷达产品较成熟,率先进入爆发期, 77GHz 毫米波雷达和激光雷达技术突破、成本降低后将逐步普及,未来“摄像头+77GHz 毫米波雷达”、“摄像头+激光雷达”的融合方案将成主流选择。

图16各类传感器的市场发展趋势预测

资料来源:佐思产研


根据不同 ADAS 功能的需要,摄像头的安装位置也有不同。主要分为前视、后视、侧视以及内置。实现自动驾驶时全套 ADAS 功能将安装 6 个以上摄像头,也带来了车载摄像头传感器巨大的市场空间。


17车载摄像头安装位置及功能

安装部位

摄像头类型

实现功能

摄像头功能描述

前视

单目/双目

FCW、LDW、TSR、 ACC、PCW

视角一般为45度,双目摄像头拥有更好的测距 功能,但需要装在两个位置,成本较单目贵 50% 左右

环视 X4

广角

全景泊车、LDW

广角镜头,在车四周装配 4 个进行图像拼接实现全景图,加入算法可实现道路线感知

后视

广角

后视泊车辅助

广角或鱼眼镜头,主要为倒车后视摄像头

侧视X2

广角

盲点检测、代替后视镜

盲点检测主要使用超声波雷达,但目前也有使用摄像头代替,新一代 i8 使用摄像头

内置

广角

闭眼提醒

广角镜头,一般装在车内后视镜处

资料来源:产业调研、IT技术文献、晶方科技


目前,高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可以多达8个,用于辅助驾驶员泊车或触发紧急刹车。三星电子手机摄像头供应商和韩国最大的车载摄像头制造商Mcnex公司预测,当摄像头成功取代侧视镜时,汽车上的摄像头数量将达到12个。

随着全球智能手机市场趋于饱和,智能手机摄像头制造商纷纷将目光瞄向了新市场——车载摄像头,随着大家对道路安全越来越重视以及各国的监管机构和保险公司不断鼓励车载摄像头的使用,研究机构的 MRRSE 预测全球车载摄像头市场在 2014-2020 年期间,将以 11.3%的年复合增长率增长。到 2020 年,全球车载摄像头销量将达到 8300 万只数量将较2012年增加5倍。

图18:全球车载摄像头销量(万只)

资料来源:MRRSE

1、前装市场

未来 5 年随着自主品牌汽车在智能驾驶上发力以及环视功能的逐渐渗透,我国摄像头的市场需求将快速升温。根据整车厂在 ADAS 的推进进度,预计 2017、2018 年的增速最为明显。对国内的摄像头需求进行了简单测算。

假设如下:

2015-2020 年我国的乘用车复合增速为 4%,到 2020 年乘用车全年销量约为 2490 万辆。

2020 年,前向摄像头(1 颗)渗透率接近 30%;环视摄像头(4 颗)摄像头渗透率为 16%;后视摄像头(1 颗)渗透率为 50%;内置摄像头(1 颗)为 3%。

基于以上假设,推算 2020 年的国内的摄像头需求量约为 3600 万个,未来五年复合增速为 30%。按照车载摄像头价值约为 30 美金,全球市场规模 2020 年规模约为 200 亿人民币,国内约为 60 亿人民币。

图19:各类摄像头渗透率预测

资料来源:新华网

2、后装市场

汽车后装市场也是车载摄像头不可忽视的一片巨大市场,仅考虑未来新车 ADAS 功能的后装需求,主要可以分为行车记录仪、后视倒车摄像头、环视摄像头。

行车记录仪 2015 年出货量约为 1000 万套,2016 年出货量约 1500 万套。随着新车增加行车记录仪功能以及保有量的提升,行车记录仪市场增速将会放缓,保守估计未来每年行车记录仪的市场需求每年平均将超过 1500 万套;

未来新车的后视倒车摄像头的渗透率将约为 50%,后视摄像头的实用性一直是后装市场的热门,假设每年新车中有 20%需要后装摄像头,每年的需求平均将约为 400 万颗;

环视系统已经逐渐成为新的后装市场宠儿。假设未来的新车 3%有环视后装要求,后装环视系统将需求每年平均为 250 万颗;

综上,后装市场对于车载摄像头的整体需求每年约为 2150 万颗摄像头,后装市场摄像头的价值稍低,平均约为 80 元左右,市场规模为 17.2 亿元。


(2)车载摄像头核心:CMOS

光学的核心,CIS持续受益于光学的升级。图像传感器(CIS)作为光学的核心,预先决定着其他部件的结构和规格,以及最终成像的质量。CIS的半导体工艺是整个光学领域门槛最高的环节,加上领导厂商主要以IDM存在,扩产较慢,成为光学升级的重要关卡。除了光学应用数量和场景的增加,CIS本身在技术上发展趋势主要为两个方向:一是色彩更逼真,在手机、运动相机、无人机领域不断优化;二是感测效果更好,拍摄影响真实度和准确性高,用于汽车、医疗和工业领域,附加值更高。

20CIS分类

资料来源兴业证券研究所整理


全球CIS市场复合增长率为10.5%,其中汽车增长最快。根据Yole Developpement数据,2016年全球CIS市场达到了116亿美元的规模,在2016年至2022年间的年复合成长率为10.5%根据IC Insight数据,2017CIS市场为115亿美元,2021年达到159亿美元,20162021年复合成长率为8.7%,同期CIS出货量复合增长率为11.5%CIS各应用领域销售额方面,预估汽车系统应用会成长最快,CAGR48%2021年该领域销售额可望达到23亿美元,占当年整体销售额的14%2017年手机CIS芯片市场,2M以下的产品将占35%左右,5M/8M50%左右,12M以上占15%左右。


图21CIS市场规模预测(百万美元)

图22:CIS市场格局(横轴:百万件、纵轴:美元)

数据来源:Yole

数据来源:Yole


三巨头市占率高达73%马太效应明显集中度正在进一步提高Sony是无庸置疑的市场领导者由于稳居移动市场关键地位而拥有约42%的占有率其后分别是三星(18%)OmniVision (12%)安森美半导体(6%)与松下(3%)2016CR373%CR582%而且13MP以上的产品基本只有前三家有做市场高度集中并且该趋势正在增强2016年三巨头平均增速为19.3%剩余部分增速为-0.3%此外部分细分领域也有较强的参与者在美国安森美半导体在机器视觉和自动驾驶领域Teledyne在机器视觉和医疗领域都有较高市占率在欧洲AMSSTM在消费感知领域发展快好

索尼已经确立锁定高端产品的精兵策略索尼的CIS产品是品牌商旗舰机型的首选索尼的供货策略以10MP以上的产品为主优先供应苹果第二顺位是国内HOV其次三星华硕HTC一些较小的品牌厂商几乎被告知无法供货只能转单三星或豪威虽然三星能够自己供应16MPCIS产品但三星旗舰机系列采用的是索尼12MPCIS产品主要是因为索尼产品在低感光度环境下效果更佳索尼也展开式车用CIS的布局目前在车用CIS领域同样是行业老大未来继续主打精英战略目前三星的CIS主要以自供为主未来计划瞄准大陆市场此外韩厂SK海力士也将投入更多资源于该领域预计2017年要投入13MP以上的CIS研发

中低端CIS元件价格终于在需求增加的态势下价格跌势趋缓。中低端产品索尼并没有明显优势,豪威在中低阶机种主打价格策略,同时积极发展车用CIS高端市场,并且布局双路摄像、360环视、畸变矫正等ISP配合车用平台解决方案。


镜头厂商

光学镜头通常由镜片、精密五金及塑胶零件、快门/光圈、驱动马达、传感器等光机电器件组成,并利用光学折射原理将需要拍照的景物聚焦到成像面(如胶片或者图像传感器芯片)上,以达到最终的成像效果。发展至今,光学镜头已是安防监控摄像机、手机、车载成像等诸多电子设备中光学成像系统的关键组成部分。

从材质上看,镜头可分为塑料透镜(Plastic)和玻璃透镜(Glass),玻璃透镜透光性以及成像质量要更好,但成本也更高,所以手机镜头大多由塑料镜片组成。假若镜头由6片塑料镜片组成,我们就称其为6P(Plastic)镜头;而假如镜头由4层塑料镜片+1层玻璃镜片组成,我们就应当称其为4P1G镜头。

图24:镜头

数据来源舜宇光学官网


镜头作为车载摄像头的核心原件,其品质由焦距、视场角、光圈、畸变、相对照度、分辨率等指标进行衡量。根据全球知名的调研机构 TSR 发布的调查报告显示,在全球镜头厂商的出货中,位列第一是仍然是大立光学,2014 年出货 902196 KPS,占比 31.5%,2015 年出货 1102376 KPS,占比 34.5%,排名第二的舜宇光学占比 9.4%。而在车载摄像头市场,舜宇光学的镜头出货量则是全球第一,市场占有率达到 30%左右,是市场绝对的龙头。据产业调研了解,对于安全等级更高的前置 ADAS 摄像头,舜宇光学的市占率超过一半。


CMOS 传感器

CMOS 传感器是车载摄像头的感光元件,与同类的 CCD 感光元件相比,CMOS 以牺牲画质,来降低传感器生产成本和功耗,广泛用于摄像头领域。CMOS 成本和光敏上的优势成为车载摄像头的主流。

整体市场上CMOS市场不管在总体上还是车载方面都是寡头竞争的局面,Sony、OmniVision和Samsung近70%的市场,索尼常年占据市场占有率第一的龙头位置。但索尼的CMOS优势是在静态下品质更高,而车载摄像头CMOS对动态要求更高,车载CMOS市占率较高的是Aptina和OmniVision。国内在芯片端一直是短板,目前格科微、思比科等CMOS设计公司在快速崛起。CMOS封装企业晶方科技、长信科技,以及芯片制造企业中芯国际在也将在车载CMOS需求量大幅上升的背景下获得新的增长点,其中晶方科技目前已经成为Ominivision的封装企业,受益较大。

25:车载摄像头CMOS市场份额

资料来源:Sony

模组封装方面

车载摄像头模组的单价约 200-240 元,是手机摄像头模组的 5-6 倍。车载摄像头模组高的原 因有三个:

1、机身是用铝合金压铸而成,材料费较高;

2、由于需要良好的散热性,抑制电磁干扰,以及形状上良好的热稳定性,所以镜头用玻璃而非塑料;

3、出于安全需求,汽车摄像头要求使用寿命往往在 10 年以上,手机摄像头一般仅需 3-4 年。


目前车载摄像头的主要供应商为 Panasonic、Sony、Valeo 等国外厂商。国内的手机摄像头模组厂商也在积 极拓展车载摄像头业务,如欧菲光的车载摄像头已于 2017 年上半年实现量产。

2015 年全球车载摄像头模组封装厂商及份额

资料来源:MarketsandMarkets


(3)车载摄像头行业壁垒

工艺要求级别

车载摄像头是比工业级别要求更高的车载安全级别,尤其是对与前置 ADAS 的镜头安全等级要求更高。

1. 温度要求:车载摄像头温度范围在-40 度-80 度。

2. 防磁抗震:汽车启动时会产生极高的电磁脉冲,车载摄像头必须具备极高的防磁抗震的可靠性。

3. 较长的寿命:车载摄像头的寿命至少要在 8-10 年以上才能满足要求。

功能要求差异

车载摄像头要在复杂的运动路况环境下都都能保证采集到稳定的数据。

1. 高动态:在较暗环境以及明暗差异较大下仍能实现识别,要求摄像头 CMOS 具有高动态的特性。

2. 中低像素:为降低芯片处理的负担,摄像头的像素并不需要非常高。30 万-120 万像素已经能满足要求。

3. 角度要求:对于环视和后视,一般采用 135 度以上的广角镜头,前置摄像头对视距要求更大,一般采用 55 度的范围。

认证要求高

汽车行业把安全放在第一位,倾向于使用有口碑成熟的零部件厂商,进入车厂体系需要较长的认证周期。

1. 尽管摄像头模组作为 2 级、3 级供应商供应,品质上要求仍然严苛,前置摄像头车厂普遍仍采用大厂摄像头。

2. 进入供应体系将自然形成壁垒,车厂选择供应商后不会轻易更换,一旦得到认可将形成较强的壁垒。

综合以上,车载摄像头模组制造的要求较高。整车厂更加信任具有规模和较强制造能力的摄像头大厂。这让有实力的摄像头制造企业更容易赢得目前的车载摄像头市场。行业壁垒相当明显,已布局公司具有先发优势。


(4)主要标的

鉴于目前车载摄像头趋势越发明显,手机摄像头龙头企业也纷纷行动。欧菲光斥资 50 亿布局智能驾驶,由手机摄像头挺进车载摄像头,并布局:2016 年初,索尼实施的人事及机构改革方案。在机构改革方案,将新设车载事业部、模块事业部、商品开发部。此举目的是强化图像传感器业务;大立光也增加了对车载镜头的研发力度。

26国内车载摄像头标的

代码

公司

上市

业务

产业链位置

603005

晶方科技

A股

提供CMOS 图像传感芯片、等高级芯片尺寸封装(WLCSP)及测试服务,主要应用于手机、相机、笔记本、安防监控、行车记录仪等领域

芯片、封装

002456

欧菲光

A股

专注于移动互联智能终端,主营产品为电容触摸屏、摄像头模组、指纹识别模组等,通过转型进军汽车电子

镜头、模组

02382

舜宇光学

H股

手机镜头和摄像头模组领域的领导者,中国领先的光学产品制造企业;车载镜头全球市占率30%,位居第一。

镜头

资料来源:公司公告


毫米波雷达是使用工作频段为 30~300GHz 毫米波(波长为 1~10mm)的雷达。毫米波的 波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波雷达相 比,毫米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。常见的车载毫米波雷达工作频段为 24GHz 频段和 77Ghz 频段。少数 国家(如日本等)采用 60GHz 频段。

图27奔驰 S 级毫米波雷达功能

资料来源:Benz

目前,毫米波雷达主要应用于中高端车型,随着大众对汽车主动安全性能的认可度增加, ADAS 相关产品将逐渐向低端车型普及。一般完全实现 ADAS 各项功能一般需要“1 长+ 4 中短”5个毫米波雷达。根据我们的统计,全新奥迪 A4 采用 5 个毫米波雷达(1 长+4 短),

奔驰的 S 级采用 7 个毫米波雷达(1 长+6 短)。随着 ADAS 技术的发展,毫米波雷达将逐渐从高端车型向中低端车型渗透同时加快技术 升级革新,相关市场有望获得快速成长。根据 Plunkedt Research 的调查与预测,2014 年 全球的毫米波雷达市场出货量在 1900 万颗,预计到 2020 年全球毫米波雷达市场出货量将近 7200 万颗,未来五年的复合增速约为 24%。单价在125-150美元,估算市场90亿美元-108亿美元。

图282015-2020 年中国及全球汽车雷达市场规模预测(单位:万个)

资料来源:Plunkeet Research

目前毫米波雷达技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部件巨头所垄断,特别是 77GHz 毫米波雷达,只有博世、大陆、德尔福、电 装、TRW、富士通天、Hitachi 等公司掌握。2015 年,博世和大陆汽车雷达占有率均为 22%, 并列为全球第一。

图292015 年毫米波雷达全球市场份额

资料来源:佐思产研

华域汽车2016 年上半年已完成 24GHz 后向毫米波雷达的 功能样件开发和 77GHz 前向毫米波雷达的原理样机开发,公司自主设计的毫米波雷达生 产线正投入建设。


30毫米波雷达标的

代码

公司

上市

业务

600741

华域汽车

A股

2016 年上半年已完成 24GHz 后向毫米波雷达的 功能样件开发和 77GHz 前向毫米波雷达的原理样机开发,公司自主设计的毫米波雷达生 产线正投入建设。

资料来源:公司公告


激光雷达是全球化的市场,中短期供不应求,2030 年智能驾驶用激光 雷达预计空间 180 亿美元,复合增速超 50%。

激光雷达,即光学雷达、光达(LiDAR),是一种用于精确获得三维位置信息的传感器, 其在机器中的作用相当于人类的眼睛,能够确定物体的位置、大小、外部形貌甚至材质。 它通过测量激光信号的时间差、相位差确定距离,通过水平旋转扫描或相控扫描测角度, 并根据这两个数据建立二维的极坐标系;再通过获取不同俯仰角度的信号获得第三维的高度 信息。高频激光可在一秒内获取大量(10 6 -107数量级)的位置点信息(称为点云),并根据这 些信息进行三维建模。除了获得位置信息外,它还可通过激光信号的反射率初步区分不同材 质。

图31激光雷达测量技术示意图

资料来源:禾赛科技

图32激光雷达产业链示意图

目前的低级别自动驾驶,即辅助驾驶和部分自动驾驶领域中,主要的定位测距技术仍然是毫米波雷达和视觉传感器。激光雷达与之相比成本过高,未能被车企接受。超声波雷达目前单价约为 150 美元,激光雷达经过近 10 年来雨后春笋般的发展,价格已从 Velodyne 独占时期的逾 10 万美元(机械式)骤降至 Quanergy 等创业公司声称的 200-300 美元(固态式)。而 且这些公开售价的激光雷达均是16线以上、准备运用于高级别自动驾驶的产品,而根据Ibeo、 北科天绘的说法,4 线激光已可满足辅助驾驶,简版的激光雷达系统价格将能够做到更低,并 在短期内在低级别自动驾驶领域开始对其他传感器的替代。根据 7 月最新消息,奥迪新款 A8 已经开始搭载 Ibeo 的 Scala 4 线激光雷达,与毫米波雷达一起构成最新的 L3 级别自动驾驶系 统。此则新闻说明激光雷达成本下降已经逐渐到位,并开始商业应用。

长期来看,根据麦肯锡公司的预测,到 2030 年汽车年生产量将达到 1.15 亿台,其中将有 15%的汽车实现高级自动驾驶,并有45%实现低级自动驾驶。根据北科天绘 CEO 张智武预测, 车企希望大批量生产时整套系统做到 5000 元/车(约 750 美元),在不计通货膨胀的情况下, 在 2030 年自动驾驶用的激光雷达市场将达到 180 亿美元以上,年复合增速 51%。


图333 级以上自动驾驶技术渗透率预测

资料来源:麦肯锡

目前着眼于高级自动驾驶机械旋转式激光雷达的领军企业是 Velodyne,固态式激光雷达的领军企业是 Quanergy;在低级自动驾驶已量产商用的企业是 Valeo/Ibeo。国产企业目前主要专注于生产旋转式激光雷达,速腾聚创、禾赛科技、北科天绘均可接单量产,并且在精度和价格上与国外同档次产品相比拥有优势。

图34德尔福无人车配 4 台 S3 固态激光雷达   图35:谷歌、百度无人车配 Velodyne 激光雷达

资料来源:网易汽车                     资料来源:车云网

激光雷达按有无机械旋转部件,可分为:机械激光雷达和固态激光雷达两类。机械激光雷达带有控制激光发射角度的旋转部件,体积较大、价格昂贵、测量精度相对较高,一般置于汽车顶部;而固态激光雷达则依靠电子部件来控制激光发射角度,无需机械旋转部件,故尺寸较小,可安装于车体内。目前,机械激光雷达相对成熟,代表厂商为美国 Velodyne 和德国 Ibeo,固态激光雷达厂商主要是德国 Quanergy。

图35主流激光雷达的产品及应用

资料来源:公司官网

2015年,Velodyne激光雷达的出货量为3000多,而到了2016年,Velodyne激光雷达的出货量则激增至2万个。2017年预计的交货量在20万个。国内激光雷达“三剑客”:速腾聚创、禾赛光电、北科天绘.

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