
作为世界第一大 汽车 市场,中国的疫情也让众车企和供应商眉头紧锁。虽说未来市场走向难以预测,但有一点是可以肯定的,不管是什么样的 汽车 ,不管 汽车 技术如何发展,都不能让其成为交通参与者的安全隐忧。
一些受访权威专家和业内人士指出,应在“十四五”相关规划中加强顶层设计,加大核心技术攻关力度,充分利用市场优势建立良性发展的产业格局。
ADAS 的定义:
随着人类 社会 和经济的进步, 汽车 产业的快速发展, 汽车 智能化程度正在大幅度提高。
先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System),简称 ADAS 应运而生。
ADAS 是利用安装于车上的各式各样的传感器, 在第一时间收集车内外的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,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。
ADAS 的运用是实现自动驾驶的第一步,其核心思想是环境感知,即通过感知周围环境为驾驶人员提供危险工况探测、警示及避让。
目前,ADAS 已经应用或即将应用的主要辅助驾驶技术主要包括:
车道偏离预警系统(LDWS)、车道保持系统(LKS)、前向碰撞预警系统(FCW)、自动紧急制动系统(AEB)、夜视系统(NV)、行人探测系统(PD)、自动泊车系统(APS)、交通标志识别系统(TSR)、盲点探测系统(BSD)、驾驶员疲劳探测系统(DFMS)、下坡辅助系统(DAC)、自适应巡航系统(ACC)、车联网(VS)、导航与实时交通系统(TMC)、电子警察系统(ISA)、自适应灯光控制(AC)、电动 汽车 报警系统 17 项。
从《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联 汽车 )》分类来看,目前 ADAS 产品可相应划分为信息感知类、决策预警类、驾驶辅助类和部分自动驾驶这四大类功能。
ADAS 中的半导体部分:
目前,乘用车上ADAS 信息感知部分(主要用于辨别前方)使用的(半导体技术)传感器主要包括摄像头、雷达、激光和超声波,可以检测光、热、压力或其他用于监测 汽车 状态的变量,通常位于前后保险杠,后视镜,转向柱内或车辆挡风玻璃上。
在ADAS 系统决策方面,使用的半导体为逻辑芯片。
ADAS 信息感知部分的传感器半导体价值量未来增长可观
天眼查APP专业版数据显示,目前,我国超过7.3万家经营范围含“半导体”,且状态为在业、存续、迁入、迁出的半导体相关企业。其中有限责任公司占比达87%,个体工商户占比达3.8%。
从地域分布来看,广东省半导体相关企业数量最多,超2.9万家,占全国比为41%。其次是江苏省、共有1.2万家。此外,上海、浙江,山东等地也排在前列。
1)长距离毫米波雷达:77GHz 毫米波雷达主要负责远距离探测 。
2)激光雷达:激光雷达被认为是 汽车 市场自动驾驶车辆开发和运行的关键部件。
该技术是光检测和测距的简称,它使用激光计算物体的距离,这些激光的光脉冲会生成这些物体的3D 信息。
在 汽车 市场上,激光雷达将这些信息回传给 汽车 ,以避开道路上的障碍物、行人、其他车辆,并对 汽车 的环境产生总体感知。
L3 级别以上的自动驾驶还需要激光雷达,因为即使摄像头也在光学探测的范围内,还做不到足够的精确来达到诸如定位等功能。
探测角度广,精度高,厘米级精度的激光雷达结合高精地图可以实现高精度自定位和物体识别跟踪,定位可以精确到具体车道,但是价格昂贵,使用寿命较短。
3)摄像机:直接识别可见光,价格适中,技术成熟,可以识别行人、车辆、路标等物体,但易受视野、夜晚暗光、雨雪天气等因素影响。
摄像机在 汽车 ADAS 有举足轻重的位置。现在摄像机在中国 汽车 产业中主要应用于后视、360 环视、行车记录仪。在不久的将来,前视 ADAS 系统、舱内监控和电子后视镜将也有广泛应用。
现在车内摄像头有 1~5 个,随着自动驾驶进程的提升, 汽车 可能安装 12 15 个摄像头。
4)中短距离毫米波雷达:近程雷达主要用于盲点探测、碰撞预警和防撞功能的后置雷达、泊车辅助等,通常在翼子板或车身四角位置。
而中远程雷达则通常作为ACC 巡航、刹车辅助、紧急刹车、车距保持等功能的传感器。
毫米波雷达在众多传感器中的全天候性最好,在大雾、雨雪天气中也能发挥其应有的性能,但其自身也有不足之处,例如交通信号的识别、车道线检测等,这方面需要与摄像头配合使用,互为补足和冗余。距离远,可以在雨雪天气等各种恶劣环境中稳定工作,但是精度不高。
5)超声波雷达-倒车雷达:主要应用:倒车雷达测距,泊车库位检测和高速横向辅助三个场景。
由于超声波散射角大,方向性较差,在空气中传播损耗也大,在测量较远距离的目标时,其回波信号会比较的弱,影响测量精度;
同时由于声音传播速度相对较低,超声波探测高速移动的物体时延迟较大,误差严重,所以不适合高速移动的物体测距。
但低速短距离测量时优势就很明显了,所以适合作为泊车雷达使用。泊车辅助系统通常使用 6-12 个超声波雷达,车后部的 4 个短距超声波雷达负责探测倒车时与障碍物之间的距离,两侧的长距超声波雷达负责探测停车位空间。
ADAS 系统决策方面:逻辑芯片价值量分析、SoC 有显著增量
逻辑芯片中SoC 占比最大,IHS 数据预计 2025 全球 汽车 SoC 市场约为 82 亿美元(533亿元)。
ADAS 产业链分析:按照智能网联 汽车 技术逻辑结构,ADAS 系统对应驾驶相关类装备及DA、PA 辅助驾驶类装备,成为实现自动驾驶的先行条件。
近年来,各大车厂、厂商纷纷竞逐 ADAS 市场,ADAS 也成为车企转型升级实现突破的关键。随着国家政策法规的相继出台,ADAS 产业链日趋壮大,包括上游二级供应商、中游一级供应商、下游企业前装、后装市场应用,目前 ADAS 产业链已非常完善。
在产业链中,传感器、算法、芯片等是 ADAS技术实现的关键,多数国外零部件厂商均已掌握了大部或部分核心技术,但是国内企业在此方面仍有一定差距。
传感器技术主要涉及摄像头与雷达,在产业链上游的二级供应商中摄像头的核心组件 COMS 感光芯片主要掌握在以索尼、三星为代表的日本和韩国公司手中;
镜头部分,舜宇光学是全球领先的车载镜头厂商,2018年上半年就出货 1800 万颗。
摄像头的中游一级供应商主要有宾尼、麦格纳、MCNEX、松下、伟创力、法雷奥等厂家。 汽车 雷达可以细分为毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等。
其中超声波雷达技术门槛较低,供应商较多;激光雷达最获得资本市场的追捧,但因成本高昂,未能商业化;毫米波雷达成本在前两种雷达之间,技术门槛较高,是目前自主和外资企业主要的雷达商品方向。
毫米波雷达的供应商中外资企业主要有博世、大陆、电装、德尔福、奥托立夫等,自主企业主要有北京新科迪、焊创电子、江苏彤明、晓林产业、浙江万超等。
算法、芯片在ADAS 系统中至关重要,行业集中度高,主要有 Mobileye、飞思卡尔、ADI 等公司。
车载传感器芯片是 ADAS 信息获取和辅助决策的前提和基础
ADAS 主要包含三个技术层面:传感器、信息获取和辅助决策。
其中车载传感器是信息获取和辅助决策的前提和基础,目标分类识别技术是精细化信息获取和辅助决策的核心车载传感器作为辅助驾驶的核心部件,具有获取道路信息的能力,多个传感器相互配合共同构成 汽车 的感知系统 。
根据无源和有源探测机制的区别可将目前应用的主流车载传感器分为光学传感器与雷达传感器两大类型,光学传感器主要包含可见光和红外传感器,二者利用目标对环境光源的发射以及自身热辐射进行目标探测。
超声波、激光和毫米波等雷达传感器利用目标对雷达主动辐射电磁波的散射回波进行目标探测。各传感器的性能比较如下表所示:
随着智能驾驶的兴起,安全事故也不断增加,毫米波雷达或ADAS系统仍会出错并导致事故,就技术,还不是一个绝对成熟的技术。
就系统,目前的中国道路交通情况,仍有一半以上的风险存在,因此,需要开发符合中国道路交通特征的雷达产品和ADAS系统,为中国雷达厂商提供了良好机会。
就智能驾驶发展的趋势来,主机厂的核心技术之一是智能化,寄希望于配件拆分,由其控制和判断,便有利于中国企业将其产品整合到大型零部件商的供应链中。
尤其是中国的倒车雷达和车机将迎来新机会。随中国奥迪威在传感器技术上突破,豪恩等集成商迅速启动,做大规模并完成品质提升,将有望切入一线车企的供应链。
注:本文内容主要摘自天风证券,中外行业研究整理推送
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智能化与自动化加速发展,传感器的应用数量与规格将迎来新一波增长,影像感知为重中之重。
传感器应用在智能手机与硬件驱动下,过去十年高速发展;进入5GAIoT时期,万物互联逐步实现,自动驾驶与机器人的技术接近规模商用的奇点,扮演感官与神经末梢的传感器,有望迎来新一波增长。
由于多数 AI 依赖影像识别进行决策,光学传感器不仅是信息采集的核心入口,在近期元宇宙概念刻画出数字化的虚拟世界,也将是真实世界与镜像宇宙的转换器与主要桥梁,行业赛道长坡厚雪。
CMOS占据光电元件半壁江山,驱动整体市场未来 5 年接近10%复合增长。
根据IC insights,2020年OSD半导体市场规模883亿美元(占半导体整体市场20%),其中光电元件、传感器、分立器件分占50%/19%/31%,预计OSD市场25年达1326亿,CAGR达 8.5%。
20年光电元件中CMOS/LED照明/激光发射器/耦合器/CCD市场规模分别为190亿/133亿/22 亿/19亿/12亿,预计整体市场在25年将达683亿,CAGR达9.2%,主要由图像传感器、机器视觉、人脸识别、3D深度感知、自动驾驶图像、固态照明、光通信需求驱动。
CMOS为光学感知核心部件,占据手机/车载摄像模组近半成本。
一般而言,CMOS/镜头/VCM/组装分别占摄像头总成本约40%/20%/10%/15%。CMOS作为 光学感知核心部件,在摄像模组、激光雷达等光学系统成本中都具有接近 5 成的份额。
未来随在高清影像的推动下,高像素或带动CMOS成本占比进一步提升。
CMOS下游应用由手机逐步转向 汽车 、工业安防及VRAR。
根据Omida,2020年CMOS下游应用在手机、工业安防及 汽车 应用占比分别为73%/11%/6%(按市场规模);低于5MP/6-12MP/13-32MP/33-50MP/高于51MP占比分别为27%/32%/16%/14%/11%。
伴随着自动驾驶兴起(预计25年L3达12%),其有望复刻智能手机带来的多摄升级趋势(单车摄像头1 8颗、激光雷达0 1颗)。
此外,伴随高性价比Oculus 2的畅销以及苹果明年推出MR头显,未来 5 年ARVR亦有望带来潜在增量(25年预计出货达 3 千万,单机 8 颗)。
复刻智能手机增长趋势,车载市场规模长期可媲美手机。
当前单车摄像头一般装配1-2个(1个前视+1个后视)。但从自动驾驶趋势来看,一套完整的 ADAS系统一般应至少包括6个摄像头(1个前视,1个后视,4个环视),而高端智能 汽车 的摄像头个数可达8-12个。
根据 IDC 预测,2024年全球自动驾驶 汽车 出货量超5500万辆,车载摄像头出货量超4.4亿颗,2019-2024年CAGR超20%。
同时,车载摄像头价值量远超手机摄像头,尽管车载摄像头像素规格要求低,但因安全性使其CMOS价格远高于手机CMOS,长期市场规模有望与手机媲美。
自动驾驶多传感器为趋势,激光雷达为光学重要增量,25年出货或达3亿颗,市场规模超15 亿美元。
目前主流的自动驾驶传感器主要包括车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。随着自动驾驶级别的提高,车载摄像头和雷达的数量不断提升。
根据TSR预测,车载激光雷达2025年全球市场规模约15亿美元,CAGR超80%。激光雷达当前价格多在3000美元以上,随着产业链成熟度提升,预计2030年成本有望降到500美元,降价后凸显高精度、探测范围广等优势,市场空间有望进一步扩大。
国际政治趋紧、智慧城市发展推动高清安防摄像头需求快速增长。
安防摄像头广泛应用于公共服务、企业服务和民用场景中。根据 Yole 数据,2018年全球安 防CCM市场为8.6亿美元,预计2024年市场规模将达到20亿美元,2018-2024年CAGR约15%。
随着智慧城市的发展以及新基建的推进,以及政治形势带来的非民用需求上涨,对于安防视频监控摄像头的需求不断提升。
根据TSR数据,2019年全球安防镜头出货3.13亿颗,2014-2019年CAGR超20%。同时,响应工信部“4K先行,兼顾8K”的号召,高清安防摄像头将是未来趋势。
预计2021年高清摄像头(1080P)出货占比将达76%,变焦镜头占比也将逐步提高。VR单机需要多个摄像头,ARVR有望在未来 5 年接力增长。
Oculus quest2四周分布 4 个摄像头,用于位置追踪、透视和手部追踪。
根据美国专利局,苹果专利显示器VR头显或搭载 8 个环绕传感摄像头,视场重叠,共同提供关于用户360度环境物理视图。
据IDC预测,25年全球VR头显销量达2860万台,2021-2025年复合增长约40%。若单机8颗摄像头,则出货量将超 2 亿颗。
AR光学方面,AR设备包括多个摄像头,包括景深、环境、高清摄像头,其中多个为3D摄像头,用于获取信息进行建模。
CMOS三足鼎立,韦尔和格科微稳步向上突破,安森美及思特威深耕细分市场。
CMOS行业目前由索尼(47%)、三星(20%)、韦尔(12%)三足鼎立。从手机CMOS来看,索尼(48%)、三星(26%)、豪威(14%)仍位居前三甲,格科微(5%)及意法半导体(4%)紧随其后,其中格科微及意法在低于5MP市场合计占据6成份额,索尼则在6MP-12MP占据 8 成份额,13MP-32MP则由三星、韦尔、索尼三分天下,32MP以上则由三星占据主导,索尼紧随其后。安森美和思特威则在车载及安防细分领域具有优势。
国产产业链或依托内需高增长实现替代。
目前行业多采用 IDM 模式+小部分委外代工封装。在国产化趋势下,纯设计的韦尔(豪威)和格科微分别在高端及中低端市场形成突破,尤其在车用及安防领域国产供应链加速发展。我们判断主要代工厂如台积电、中芯国际、华虹半导体,以及封测厂如精材、同欣电、京元电、晶方 科技 等,有望受益于委外份额提升及制程升级。
光电元件作为占据非 IC 市场半壁江山的细分赛道,有望受益影响感知应用的不断渗透。
CMOS作为其中最核心的部件,有望成为自动驾驶、ARVR等新兴领域带动下最为受益的环节。
韦尔和格科微等头部厂商在在国产供应链推动下,技术和份额也有望持续突破;而独特的设计+代工模式,亦将支撑台积电、中芯国际及华虹半导体,还有后端封测精材、同欣电、京元电、晶方 科技 业绩的高速增长。
自动驾驶渗透不及预期,外部因素对制造环节产生的不确定性
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报告原名:《 影像传感器:真实世界与数字宇宙的桥梁 》
作者、分析师: 兴业证券 洪嘉骏 李佳勋
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Over 3 years of exception handling and maintenance of semiconductor production equipment, 6S inspection in the fab and parts management experiencehonest, helpful, optimistic and outgoing, active, motivatedtreats work seriously, can endure hardships, adept in teamwork, with a strong sense of team pride.
Responsible for handling routine alarms on equipment, and periodic equipment maintenanceinspections daily, exception handling6S inspection and management in the fab.
Mainly responsible for handling routine alarms on semiconductor equipment, and maintenance on semiconductor equipment, the cleaning, maintenance and management of equipment partsinspection of machines, exception handling6S inspection and management in the work area.
Communicating with engineers daily, keeping good supply of cleaned parts, ensuring fab machines run smoothlymanaging parts well, daily parts organization in the fab6S in the fab daily, identifying parts that require maintenance, performing parts maintenance wellmainly in charge of copper operations beginning March of 2010.
原文第二段和第三段有雷同之处,翻译遵照原文,请注意。
fab 可以改成fabrication plant。
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