车载摄像头被誉为“自动驾驭之眼”,首要经过镜头和图画传感器完结图画信息的搜集功用。近年来,摄像头已成为轿车视觉计划中最常见的智能化承载东西之一。2016年,特斯拉推出AutopilotHardware2.0,在该套计划中装备了8个摄像头传感器,成为了其轿车智能化计划中的重要硬件支撑,并对职业形成了必定的演示效应。展望未来,咱们判别轿车智能化浪潮将进一步推升车载摄像头的用量,而会集化架构将带动产品价格下降、有利于完结更快速的推行。
咱们测算,至2025年国内车载摄像头商场规模将到达227亿元,2020-25年的CAGR为30%。咱们看好工业链中CIS、光学部件、模组封装环节的头部国产厂商。
摘要
新势力入局,带动单车搭载摄像头数量超预期。ADAS作为轿车智能化的重要载体,其浸透率正加快进步,咱们估计国内商场2025年ADAS浸透率将到达93%。而车载摄像头是ADAS运用计划中最遍及运用的传感器之一,比较其他传感器计划,具有“高性价比”的优势。咱们依据新趋势研判,国内乘用车的单车摄像头数量将从2020年的0.9颗进步至2025年6.0颗,而高端智能车型搭载的摄像头数量可达8-12个。咱们判别车载摄像头用量有望获益于以下两点要素而超出商场预期:1)造车新势力打乱了传统车企的节奏,倒逼传统车厂在新车规划上进行智能化改造,然后ADAS浸透率的添加超预期;2)科技巨子进场造车,咱们估计首款车型将是主打“科技感”的高端车型,参阅相似产品路途的特斯拉,其Model3装备了8个摄像头,咱们估计科技企业将把摄像头装备作为卖点之一,在高端车的摄像头装备上不会少于6个,然后带动商场需求量超预期。
操控会集化架构驱动硬件简化,摄像头被重界说为“只搜集、不核算”。传统摄像头计划需完结图画搜集&视觉处理两大功用,而在整车E/E架构下,ECU由散布式演变为会集式,算力向中心集成的一起,包含摄像头在内的传感器硬件得以简化,摄像头将只担任“搜集图画”。以特斯拉的三现在视摄像头计划为例,剥离核算功用的摄像头本钱有望下降约60%。咱们估计没有前史包袱的新势力有望很多选用操控会集化的新架构,摄像头单价将随之下降,使之成为整车厂智能化计划中“高性价比”的挑选之一,遍及速度有望超出商场预期。
CIS、镜头成为最中心部件,重视工业链国产化时机。操控会集化的架构演进趋势将使得摄像头的硬件构成变得愈加简略(剥离核算元件),然后工业链价值散布迎来重构。咱们测算,无算法的摄像头计划中,图画传感器约占52%的本钱(占比比较传统计划+30ppt)、镜头组约占26%(占比+15ppt)、模组封装约占20%。在以上三个工业链环节中,部分国产厂商均锋芒毕露。展望未来,咱们估计国内新势力等下流商场兴起,以及国产厂商在精密制作、本钱操控才能上的优势,将助力车载摄像头工业链将迎来国产化时机。
风险
ADAS浸透率不及预期;摄像头降价起伏超预期。
正文
更多布置(量增):轿车智能化推进单车多摄需求
智能化、联化带动ADAS浸透率进步
轿车界“智能机代替功用机”改造正在酝酿
轿车职业处在传统制作向科技制作转型的进程中,轿车逐步由单纯的代步东西开展为集文娱、工作、消费于一体的“车轮上的互联空间”,轿车消费集体对智能化的需求被激起。一场轿车界“智能机代替功用机”改造正在酝酿。
复盘智能手机黄金十年,咱们以为智能轿车将走出与智能手机相似的迭代途径。2007年头代iPhone运用高分辨率屏幕与多点触控技能,立异了人机交互体会,按键交互成为前史。2008-2010年,苹果引进运用商铺、前置摄像头,手机从单纯的通话东西晋级为集通讯、文娱的高端智能产品。以2010年iPhone4的推出为标志,智能手机年代拉开帷幕。
近年来,轿车相同以智能座舱为打破口,将液晶仪表盘、中控大屏代替机械仪表盘,立异了人车交互体会。智能手机的首要功用正连续在智能轿车上找到对应落地场景,车内空间向“第三空间”开展。自动驾驭想象推进轿车智能化晋级,智能轿车年代悄可是至。
图表:智能轿车正在多个方向展现与智能手机的相似途径
材料来历:Yole,轿车之家,中金公司研讨部
ADAS是轿车智能化的重要载体
ADAS衔接人工驾驭与全自动驾驭。ADAS(advanceddriverassistancesystem,高档驾驭辅佐体系)模仿人体生理机制,搜集车辆周围物体数据,判别是否存在潜在风险,并将成果以预警、履行等方法反馈给驾驭员,以避免交通事端的产生。跟着智能化、联化进程,ADAS扮演的人物由“提示”向“帮忙”“接收”方向演进,在智能驾驭中重要性逐步增强。
“感知、决议计划、履行”三大体系模仿人体机制。1)感知层:依托各类传感器对车辆周围物体进行辨认、定位、追寻,然后获取车辆周围数据。其间,摄像头、雷达是感知层面的重要传感器,前者获取物体特征信息(“是什么”),后者获取物体方位信息(“在哪里”);2)决议计划层:输入数据,结合特定算法输出决议计划;3)履行层:将决议计划成果经过车内高速通讯络执行在车辆行为上。
与智能驾驭进程同步,ADAS亦站在了L2向L3、L4晋级的档口。当时阶段,ADAS可在约束条件下操控车辆,但特别情况下仍由人工操控,首要辅佐运用包含LKA、AEB、BSD、ACC、APA等。面向L3、L4阶段,TJA、HWA等辅佐运用的遍及将使ADAS有才能在特别情况下操控驾驭。自动驾驭有赖于ADAS加持,智能化趋势有助于ADAS遍及。
图表:ADAS晋级进程
材料来历:盖世汽研,中金公司研讨部
2015-2020年,我国ADAS商场规模坚持高速添加。依据中汽协测算,5年来我国ADAS商场规模以CAGR约50%的速度高速添加。同比增速持续回落,但依旧在20%以上,咱们以为添加势头有望连续。
从智能手机浸透率变迁,对标看ADAS浸透率未来开展,咱们以为:1)进步空间仍大。依据轿车之家数据,2020年除AEB浸透率超越40%外,各首要ADAS体系浸透率仍未打破30%,假如将当时智能手机浸透率(近80%,2019年数据)作为未来ADAS浸透率到达安稳情况时的基准,仍有挨近50%的进步空间。2)未来五年将进入浸透率快速进步期。2011年,智能手机浸透率到达30%,敞开了五年的浸透率快速进步时期,2015年浸透率超越70%。咱们以为,智能轿车的迭代途径将与智能手机相似,ADAS浸透率也将呈现与智能手机浸透率相相似的快速进步。
三大驱动力,拉动ADAS浸透率
咱们以为,三大驱动力将拉动ADAS浸透率快速进步:造车新势力的进场、传统车厂的改造、以及商用车范畴的方针推进。
造车新势力的进场:天然适配ADAS,或成新势力弯道超车时机
新能源轿车天然适配ADAS,承受度较高。新能源轿车选用电气化架构,与ADAS天然适配。且新能源车企大都是新晋车企,在架构规划之初就交融了ADAS体系。
ADAS是“软件界说轿车”理念的重要运用,为新势力构筑与传统车企相匹敌的竞赛力。“软件界说轿车”理念中,软件重要性得以凸显。经过软件统一办理硬件,完结轿车软硬件解耦。新功用可经过OTA技能(over-pe-air,云端晋级)晋级软件,再由软件带动硬件完结。ADAS是这一理念的重要运用,经过OTA技能可完结ADAS功用的快速更新,在未来自动驾驭迭代进程中有望敏捷掌握商场需求方向,表现本钱优势。一起,每一次更新都发明了新的收入点,延长了轿车的价值周期。
借力ADAS弯道超车,更多新势力进场有望带动ADAS浸透率进步。学习智能手机的开展经历,在年代更迭之际,会有很多新进入者。调查新能源商场,在特斯拉推出ModelS之后,蔚来、小鹏、抱负等新势力敏捷进入。咱们以为,未来会有更多标配ADAS的新势力进场,ADAS浸透率有望持续进步。
图表:OTA云端晋级流程
材料来历:博世,中金公司研讨部
图表:年代更迭期很多新玩家涌入,会集度下降
材料来历:IDC,中金公司研讨部注:纵轴代表市占率
传统车厂的改造:新势力介入,倒逼传统车企智能化变革
传统车企浸透率仍有较大进步空间。以L2级乘用车为例,2020年传统燃油车销量占到了93%,可是ADAS浸透率仅为14%。传统车厂的机械架构无法经过电子技能操控,难以对各类情况做出瞬时呼应。欲完结电子化晋级,传统轿车需求对原有架构进行较大起伏的调整,本钱昂扬,导致ADAS在传统轿车中遍及度较低。
图表:2020年乘用车(L2级)浸透率分动力比照
材料来历:佐思汽研,中金公司研讨部
图表:2020年乘用车(L2级)悉数销量分动力比照
材料来历:佐思汽研,中金公司研讨部
展望未来,咱们以为造车新势力的介入将倒逼传统车厂在新车架构上进行改造,ADAS浸透率有望加快进步。智能手机的年代更迭中,没能踏上智能化列车的品牌湮灭在旧年代中——诺基亚、摩托罗拉市占率快速下滑。而完结智能化回身的三星,现在仍占有较大比例。咱们以为轿车商场智能化浪潮已势不可挡,造车新势力的竞赛压力日渐壮大,电子化晋级尽管困难,却是传统车厂必要的破局之道。
以群众轿车为例,2020年群众调整五年计划,在电动出行、混合动力和数字化方面终究规划出资730亿欧元。群众估计至2029年推出75款纯电轿车、60款PHEV车型。一起,公司活跃推进轿车架构变革,2019年末独立运营Car.Software部分,拥抱“软件界说轿车”。ADAS方面,群众自2015年便宣告在2016款悉数车型上遍及ADAS体系,辅佐驾驭走在前列。
图表:各大主机厂自动驾驭时刻表——高档别渐行渐近
材料来历:各公司官,佐思汽研,中金公司研讨部
商用车范畴:方针引领商用车ADAS浸透率跃升
商用车消费集体选购车辆时,更重视其作为生产东西的特色,如本钱、耐久度等。对安全预警、紧急制动等智能化功用需求较低,导致ADAS浸透率较低。而大部分交通事端恰恰是因为商用车主忽视安全、违规驾驭等要素导致的。据盖世汽研猜测,AEB、FCW、LDW别离能够下降50%、27%、11%事端的产生,ADAS关于商用车显得尤为重要。
近年来,方针端强制满意特定条件的商用车嵌入AEB、LDW、LKA、FCW等ADAS体系以进步安全、便于监管,强制时刻点多在2021年邻近。咱们以为未来几年商用车ADAS遍及程度将有腾跃式上升。
职业规范、国家方针一起推进ADAS布置
职业规范:AEB等自动安全体系归入全球新车测验规程。NCAP(newcarassessmentprogram,新车测验项目)是测验组织对行将上市的新车所进行的一系列测验,以评价轿车的安全程度,并依此评分。该测验不由政府主导,但遭到车企和群众的广泛重视。现在,各国NCAP均将AEB测验归入新车评分体系。在部分国家,AEB已成为五星评级的必备条件。咱们以为,未来在我国,AEB等辅佐驾驭体系也将成为高评级的必备项目。
美国:美国归入自动安全的时刻相对较早。2011年NHTSA便将LDW、FCW等目标归入测验加分项。2014年,IIHS清晰规定,FCW或AEB是取得最高评级的必要条件。
欧盟:2014年Euro-NCAP将AEB测验归入评分体系,并不断添加测验场景,将行人、骑行者等弱势路途运用者(Vulnerableroaduser,VRU),以及后向(back-over)、迎面(head-on)、穿插路口等多种景象考虑在内。现在,没有AEB很难取得高星评级。
我国:2017年C-NCAP发布《办理规矩》,初次归入AEB测验。2020年在新发布的新版规矩中,新增了AEB二轮车、LKA等目标,且自动安全的评分权重由15%上升至25%,AEB等辅佐驾驭体系的重视程度不断进步。
图表:各国新车测验(NCAP)规程
材料来历:各国NCAP,中金公司研讨部
国家方针:首要国家和区域政府已拟定时刻表全面标配AEB,我国落地多项方针强制商用车搭载ADAS体系。整理各国方针,咱们发现日本与欧洲国家强制方针的掩盖规模已经由商用车逐步扩展至乘用车范畴,并已有清晰的强制时刻点。我国近年来密布出台很多方针,旨在强制商用车搭载ADAS体系。一起,乘用车国家规范也已放入日程。
欧盟:2015年强制重型商用车搭载LDW、AEB.2019年与日本等40国到达草案,将于2022年起悉数车型全面导入AEB体系。
日本:2014年强制要求商用车搭载AEB.2019年与欧盟等40国到达草案,于2020年全面导入AEB体系,掩盖车型除一般车型外,还包含轻自动车。
我国:2016年以来密布出台方针,逐步强制商用客车、商用货车搭载LDW、FCW、LKA、AEB等多种ADAS体系,强制时刻点多在2021年。
图表:全球多国出台强制方针装置AEB
材料来历:各国交通部官,中金公司研讨部
咱们以为,我国也将沿着欧日开展途径,强制方针未来将掩盖悉数车型,2021年ADAS有望迎来高速开展,2025年完结全面遍及。现在,商用车商场ADAS遍及度尚低,据佐思汽研陈述(2020年)称,我国L2级乘用车销量比例超15%,而L2级货车尚处于量产初期。跟着方针强力推进下,商用车的蓝海商场将成为ADAS的增量时机。咱们估计未来方针推进到乘用车范畴后,剩下未搭载自动安全体系的乘用车也能为ADAS带来部分添加。
量化测算#1:ADAS浸透率的进步
国内乘用车ADAS浸透率在2020年40%进步至2025年93%;方针有望推进国内商用车的ADAS浸透率在2022年到达100%
假定:
咱们以为,1)ADAS站在L2向L3晋级的跨进阶段,L0-L1级ADAS浸透率增速将会有所放缓,例如BSD、360环视等。而L2级ADAS浸透率将会有较为显着进步,例如LKA、AEB、ACC、APA等。2)跟着传统厂商改造架构扩张比例,传统厂商各项ADAS的浸透率会进步更快。3)商用车ADAS浸透率在方针强制下,进步更为迅猛。
依据以上假定,咱们对6大首要的ADAS功用(并线辅佐、车道坚持、自适应巡航、磕碰报警/自动刹车、自动泊车、360环视)在新能源车/传统燃油车中的浸透率别离做了测算,并选用6大功用中浸透率的最高值作为该类乘用车的全体ADAS浸透率(因为只需具有其间一种功用,即代表该车具有ADAS才能)。
定论:
终究咱们测算,2020-2025年,新能源轿车ADAS浸透率将从42%进步至87%;传统燃油车ADAS浸透率将从40%进步至95%;商用车ADAS浸透率将在2022年到达100%。结合各类车型出售占比,轿车全体商场ADAS浸透率将从2020年41%进步到2025年94%。
图表:各类型ADAS浸透率及猜测
注:假定一款车型装备了一种ADAS功用,即视其为“已浸透ADAS”,均匀浸透率简略选用ADAS功用中浸透率的最大值
材料来历:轿车之家,中金公司研讨部
单车多摄像头是ADAS功用落地的必要条件
自动驾驭之眼:车载摄像头或成智能轿车的“产品卖点”
轿车传感器是ADAS感知层的中心部件,遍及车辆全身。一辆轿车所搭载的传感器数量的多寡,直接决议了其智能化水平的凹凸。现在,一般家用轿车中约配有数十个传感器,高档轿车中则多达100多个。轿车传感器可分为环境监测、车身感知两大类。在一辆轿车所装备的传感器中,呈现出环境监测传感器量少价高,而车身感知传感器量多价廉的特色。跟着轿车自动驾驭等级的进步,单车搭载的传感器数量及价值添加敏捷。
图表:首要轿车传感器在各级SAE中的运用
材料来历:YoleDevelopment,车云,慧聪,中金公司研讨部
环境监测传感器中,车载摄像头是ADAS体系首要的视觉传感器,其“感知”的进程始于镜头进行图画搜集,然后摄像头内部的感光组件电路及操控组件会对图画进行处理,并转化为有用的数字信号。
复盘手机多摄的开展趋势,咱们估计未来轿车的摄像硬件也将不断进步,摄像头或将成为轿车产品的“出售卖点”。2014年华为P9与徕卡协作的双摄机型发布后便广受欢迎,iPhone跟进后将手机多摄推为干流趋势。依据IDC数据,2019年全球智能手机中选用三摄计划的手机浸透率将到达21%,而双摄浸透率升至40%。对标到轿车商场,咱们以为跟着轿车的智能化功用、文娱特色等益发遭到重视,单车搭载的摄像头数量及其参数也将成为重要卖点。
ADAS功用的丰厚离不开多摄像头布置
轿车智能化驱动单车搭载的摄像头数量逐步进步。当时单车摄像头一般装置1-2个(1个前视+1个后视)。但从新趋势看,一套完好的ADAS体系一般应至少包含6个摄像头(1个前视,1个后视,4个环视),而高端智能轿车的摄像头个数可达8个。
特斯拉Model3搭载了Autopilot2.0体系,为完结更优的图画辨认功用,全车共搭载了8个摄像头、1个雷达和12个超声传感器,其间8个摄像头包含3个前视摄像头(1颗长焦、1颗广角、1颗中距)、2个侧方前视摄像头、2个侧方后视摄像头和1个后视摄像头。,完结在250米半径在轿车周围供应360度可视性。
安森美猜测,自动驾驭所需摄像头数量将到达9个,其间前置与后置各2个,侧视4个,内置1个,用来完结辅佐泊车、车道违背预警、行人磕碰预警、疲惫驾驭预警等功用。
Mobileye在CES2020上,展现了一套仅依据12个摄像头,而没有其他雷达、超声波等传感器的自动驾驭计划,完结在耶路撒冷杂乱的街道上约20分钟的自动驾驭。
图表:TeslaModel3传感器搭载情况
材料来历:Tesla官,中金公司研讨部
图表:Mobileye“Camera-only”自动驾驭计划
材料来历:Mobileye官,中金公司研讨部
从多摄的驱动力来看,咱们以为中期驱动力会集于供应侧,造车新势力的进场、有望带动商场规模添加超预期;长时刻驱动力由“用脚投票”的终端消费需求牵引,本质上是由智能化对摄像头的需求所决议的。
咱们判别科技企业新势力的入局,将在中期带动需求超商场预期。
苹果、华为、阿里、百度等等科技巨子纷繁入局造车,咱们以为科技企业的基因决议了其轿车产品的特质将侧重在科技感。对标新能源车企中定位附近的特斯拉(以“科技感”为标签)、蔚来(以“奢华品牌”为标签),咱们判别科技企业也会优先发布高端车型,而高端车在摄像头的装备上不会少于6个。比较于第三方组织Yole的猜测(单车搭载摄像头数量将从2018年的1.7颗添加到2023年的3颗),咱们以为单车需求数量仍存在超预期的空间。
图表:科技企业造车情况
注:苹果、小米未正式宣告造车;百度已建立智能轿车公司
材料来历:Techtimes,CNBC,公司官,公司公告,中金公司研讨部
咱们以为长时刻来看,多摄像头是轿车智能化进程中的必备要素。
从功用来看,多摄像头是丰厚ADAS功用的必要基础设施:车载摄像头首要包含前置摄像头、后视摄像头、环视摄像头、侧视摄像头和内视摄像头,不同方位摄像头所支撑的ADAS功用各异,对其技能要求也存在差异。
图表:车载摄像头类型
材料来历:Onsemi,中金公司研讨部
从长时刻需求看,多摄像头推进了全新驾驭体会,顾客会“用脚投票”。
1)可有用减轻驾驭员担负。全方位的车身视景体系可供应车辆360°的视角,完结行车记载、盲点监测、夜视、路标辨认、车道违背监控、自适应巡航、紧急制动、低速防撞等功用。
2)监控车内人员情况、进步驾驭安全度。内视摄像头可完结驾驭员生命体征监控、乘客检测等功用,更好的监控车内人员安全和注意力情况。
3)开释传统部件功用,催生车体规划空间。摄像头体系的开展乃至有望推进轿车制作商代替传统的后视镜,从头规划轿车的概括。
量化测算#2:单车摄像头数量的添加
假定国内乘用车的单车摄像头数量从2020年的0.9颗进步至2025年6.0颗;国内商用车的单车摄像头数量从2020年的3颗进步至2025年6颗
假定:
咱们估计在国内已布置了ADAS体系的乘用车中,新能源轿车单车搭载的摄像头数量将从2020年的3颗进步到2025年的8颗;传统燃油车单车搭载的摄像头数量从2020年的2颗添加为2025年的6颗;商用车单车摄像头个数逐年进步且于2025年到达6颗。
定论:
结合中金轿车组对国内新能源轿车和传统燃油类乘用车销量的假定,咱们估计全体来看,至2025年国内乘用车的均匀摄像头搭载数量将从2020年的0.9颗进步至6颗/车。
更快推行(价降):操控会集化趋势重构工业链价值散布
特斯拉VS采孚计划比照:剥离核算功用将有用下降摄像头本钱
传统摄像头计划需完结图画搜集&视觉处理两大功用。关于整车厂而言,车载摄像头本钱首要由硬件收购(约占80%)和模组封装(约占20%)两部分构成。传统计划中,车载摄像头的中心硬件应包含镜头组(由光学镜片、滤光片和保护膜等组成)、图画传感器、图画信号处理器等单元。以BMWX5选用的采孚S-Cam4三目摄像头为例,该款摄像头依据豪威的CMOS图画传感器完结图画搜集功用,视觉处理功用则经过Mobileye的EyeQ4处理器完结;此外,摄像头主板上还装备了一个32位的MCU和2个存储器。
图表:传统车载摄像头结构示意图
材料来历:TriEye官,OnSemi,中金公司研讨部
而特斯拉的摄像头计划剥离了核算功用、只做图画搜集,本钱比较传统计划下降60%。特斯拉2016年发布的HW2.0驾驭辅佐硬件计划中,传感器环节运用了8个摄像头、12个超声波传单器和1个毫米波雷达。特斯拉在2020年的HW3.0中(装备于Model3车型中)仍沿用了这一摄像头计划。HW计划中,运用了一款相似于采孚S-Cam4的三现在视摄像头,其三个摄像头模块均是依据OnSemi的1.2MpCMOS传感器(2015年发布),以完结图画搜集功用。但与采孚摄像头不同的是,特斯拉的三目摄像头只被界说为“搜集图画”,并未装备处理SoC、MCU等核算功用模块——图画处理功用则交给Autopilot操控器完结。
依据SystemPlus数据,依据传统计划的采孚S-Cam4三目摄像头的总本钱约为165美元,而特斯拉的三目摄像头总本钱约为65美元,比较传统计划削减了约60%。
图表:Tesla硬件体系晋级进程
材料来历:特斯拉官,搜狐,中金公司研讨部
图表:特斯拉三现在视摄像头与采孚三现在视摄像头的比照
注:本钱估测选用SystemPlus数据
材料来历:SystemPlus,中金公司研讨部
特斯拉计划绝非个例,本质反映轿车E/E架构操控会集化趋势
咱们以为,特斯拉的摄像头计划本质上反映的是传感器硬件简化、算力向中心集成的演进趋势,而该趋势已成为轿车职业的一致:
博世2017年发布了其在整车E/E(电子/电器)架构方面的战略图,将整车E/E架构的开展分为了6个阶段,别离是:1)模块化阶段(一个功用一个ECU硬件);2)功用集成阶段;3)中心域操控器阶段;4)跨域交融阶段;5)车载中心电脑;6)车载云核算阶段。
图表:E/E架构演进趋势
材料来历:博世,麦肯锡,中金公司研讨部
相似的,宝马创建了分层的电子电器架构,其间心理念在于:商品化、规范化的ECU(ElectronicControlUnit,电子操控器单元)将从传感器、履行器等散布式单元中解构、剥离,并依据需求进一步笼统、整合,融入中心核算渠道。
特斯拉是会集式电子电器架构的践行者。Model3的电子电器架构首要包含三个部分:1)中心核算模块CCM,运转x86Linux体系,由信息文娱体系、ADAS/Autopilot和车表里通讯三部分组成;2)左车身操控模块和3)右车身操控模块则担任车身/舒适性、底盘、总动、安全体系等功用
华为提出“核算+通讯”的CC架构,将“总线+涣散操控”的传统架构改造为“散布式络+域操控器”的架构,完结软件可晋级、硬件可替换、传感器可拓宽。
图表:涣散式ADAS电气架构(上图),会集式ADAS电气架构(下图)
材料来历:博世,中金公司研讨部
咱们以为比较于涣散操控的架构,操控会集化的优势首要在于以下方面:
更好的应对轿车电子化进程中ECU数量的爆发式添加。传统的轿车电子化经过ECU的累加完结。前期的轿车架构中运用的ECU数量较少,1993年的奥迪A8中仅运用了比例ECU。跟着轿车电子化程度的不断进步,单车的ECU数量最高已超越100个。涣散在不能功用模块中的ECU由不同的供货商供应,其嵌入式软件和底层代码各异,会导致算力不能协同、相互冗余的问题,整车厂也没有权限对ECU进行保护和更新。因而,为更好地协同车间算力,面向轿车电子化趋势下ECU数量的添加,操控会集化势在必行。
操控会集化有利于硬件的高效运用和本钱节省。算力向中心集成可下降不同功用模块之间的ECU算力冗余,有利于核算类硬件得到更高功率的运用。此外,会集化还有助于下降内部通讯需求导致的线束本钱和装置本钱添加。从OEM厂商视点动身,操控会集化还能使工业链中更多软件、算法的才能被涵盖于OEM环节,然后有利于进步OEM相对一级供货商的议价才能。特斯拉HW3.0计划在中心处理器上选用了自研的FSDSoC代替英伟达+英飞凌的计划,依据SystemPlus,计划总本钱从HW2.5的795美元下降到635美元。
使能OTA晋级硬件功用。在会集化的电子电器架构下,OTA不只能够将软件晋级发送到信息文娱单元,还能够直接将软件更新程序发送到相关的ECU,然后完结安全、可靠地功用晋级。
综上,咱们以为会集化的E/E架构在轿车电子化的浪潮之下已是大势所趋,而没有“前史包袱”的新势力有望很多选用会集化新架构,然后推进传感器单元的硬件简化;而单颗摄像头的价格将逐步下降,使之成为整车厂智能化计划中“高性价比”的卖点之一,然后摄像头计划的遍及速度有望超出商场预期。
架构会集化趋势下,车载摄像头工业链价值散布迎来重构
依据SystemPlus的数据,咱们对传统代表计划采孚S-Cam4和新架构下的代表计划特斯拉三现在视摄像头进行了本钱拆解。因为操控功用的中心集成化,摄像头作为单一传感器不再需求装备MCU/处理SoC/存储器等元件,本钱肯定值大幅下降。但一起,图画传感器、光学部件(镜头组)、模组封装等环节仍是摄像头完结搜集功用的必备要素。依据咱们的测算,剥离了核算功用的摄像头中,镜头组、图画传感器在总本钱中的占比别离进步了15ppt、30ppt,工业链上游光学器材及图画传感器的重要性进步。
图表:车载摄像头职业本钱结构散布
注:本钱参阅时点为2020年末
材料来历:SystemPlus,公司官,贸泽电子,Mobileye公告,中金公司研讨部
量化测算#3:产品ASP的下降
车载摄像头ASP方面,咱们估计跟着工业链成熟度进步,电子电器架构朝着会集化方向演进,摄像头产品的本钱将逐步下滑,然后有利于摄像头计划的推行。咱们假定2020-25年车载摄像头的出售均价的降幅,将从2020年的-20%收敛到2025年的-10%。
工业新方向:车内监控推进车内摄像头装备
车内监控:现在以DMS为主,少量厂商扩展至OMS
跟着自动驾驭等级的进步,自动DMS体系开端放量,但实践搭载率仍处于较低水平。DMS(DriverMonitorSystem,驾驭员监测体系)是指驾驭员行进进程中,全天候监测驾驭员的疲惫情况、风险驾驭行为的信息技能体系。在发现驾驭员呈现疲惫、打哈欠、眯眼睛等过错驾驭情况后,DMS体系将会对此类行为进行及时地剖析,并进行语音灯火提示,起到警示驾驭员,纠正过错驾驭行为的效果。DMS一般分为自动式DMS和被迫式DMS。其间,被迫式DMS依据方向盘转向和行进轨道特征来判别驾驭员情况。自动式DMS体系一般依据摄像头和近红外技能,从眼睑闭合、眨眼、注视方向、打哈欠和头部运动等,检测驾驭员情况。
各大主机厂开端装备自动DMS体系,大部分Tier1已推出DMS彻底解决计划。2006年,雷克萨斯LS460初次装备自动DMS体系;2018年开端,跟着自动驾驭L2和L3等级的到来,自动DMS体系开端放量,各大主机厂开端纷繁配套自动DMS体系。依据佐思汽研数据显现,2019年在我国自动DMS体系的乘用车新车装置量为10170套,同比添加174%;1Q20装置量为5137套,同比添加360%。
图表:各大主机厂开端配套自动DMS体系,大部分Tier1已推出DMS彻底解决计划
材料来历:公司官,佐思汽研,中金公司研讨部
DMS体系现状:仍停留在预警阶段,且实践搭载率较低。因为本钱、技能成熟度、顾客承受度和量产计划等归纳原因,DMS现在的装机量很低,远没有自适应巡航操控体系和倒车环境辅佐体系等功用遍及。依据高工智能轿车研讨院测算,国内商场在售车型/款的DMS体系装备比仅为15.16%,实践搭载率更是低至10%左右。其间,挨近90%的功用计划为被迫型DMS。
DMS体系开展趋势:和ADAS功用相结合,完结车内车外安全一体化。驾驭员在半自动驾驭进程中往往会过度依靠ADAS的安全功用,然后会导致风险的驾驭行为,此刻则需求DMS体系对驾驭员进行预警。一起,ADAS能够经过DMS体系检测到的驾驭员情况进行当令的自动化操作。ADAS和DMS结合既能够保证检测到正确的驾驭员情况,也能对ADAS功用激活和失效进行阈值设置,完结了车内车外安全一体化。现在,ADAS在DMS中浸透率仍较低。依据ICVTank测算,2015年,ADAS在DMS中的浸透率仅为4%;2025年,ADAS在DMS中的浸透率有望进步至50%。
图表:DMS体系与ADAS功用相结合,完结车内车外安全一体化
材料来历:MITAgeLab,中金公司研讨部
少量厂商扩展至OMS。OMS(OccupancyMonitoringSystem,乘客监测体系)是DMS体系的延伸。与DMS比较,OMS体系能够完结提示驾驭员查看后座、提示乘客系安全带以及检测儿童是否留传在车内等功用。现在,仅有少量厂商成功推出OMS计划,如法雷奥推出依据视觉技能的后排监控计划,Xperi子公司DTS推出OMS计划DTSAutoSense,公司估计将于2021年投入运用。
图表:DMS与OMS体系的差异
材料来历:Valeo官,DTS官,中金公司研讨部
法律法规是车内监控的首要驱动要素。疲惫驾驭和分神驾驭是形成交通事端以及致死事端的重要原因,驾驭员驾驭情况欠安引发的交通安全问题逐步遭到各国政府重视。近年来多个国家或区域连续出台乘用车和商用车的DMS相关监管法规和职业规范,力求经过行政手法有用削减交通事端产生率,一起也有力推进了DMS商场开展:欧洲方面,欧盟新车安全评鉴协会(NCAP)在2017年9月发布了2025开展路途图,率先将DMS列为初级安全体系,要求2024年起,新车有必要装备DMS;我国方面,交通运送部工作厅在2018年8月印发《关于推行运用智能视频监控报警技能的告诉》,清晰各地要对商用车装备DMS进行鼓舞和推行。告诉要求新进入路途运送商场的“两客一危”车辆前装智能视频监控报警装置,完结对驾驭员不安全驾驭行为的自动辨认和实警。
内视摄像头:对视角和清晰度的要求更严厉,单车用量最高可进步至6个
内视摄像头视角要求更严厉,更重视清晰度
车载前视、环视、内视和后视摄像头因功用运用不同,在对相机的要求上存在差异。内视摄像头需求辨认驾驭员的手势和表情,因为手部动作规模比较广,所以对相机的视点要求会更严厉;表情辨认或许虹膜辨认则比较精密,规模小,愈加重视相机的清晰度。
车内监控带来的车载摄像头增量需求为1-6个
当车内监控体系为DMS时,内视摄像头的需求为1个;当车内监控体系为OMS时,Eyeris在CES2019中的演示一共运用了五个摄像头:前风挡顶部的三个摄像头、一个面向驾驭员、另一个坐落车舱顶部中心方位。该体系能够从最多6个摄像头来进行乘员监控。综上,车内监控带来的车载摄像头增量需求为1-6个。
高添加赛道,主张重视CIS、光学部件环节国产代替时机
车载摄像头商场规模测算
归纳前文的假定,咱们对国内的车载摄像头商场规模进行了测算。咱们估计至2025年,国内车载摄像头商场规模将到达227亿元,2020-25年的商场规模CAGR为30%。
图表:国内车载摄像头商场规模测算
材料来历:中汽协,Yole,中金公司研讨部
工业链出资时机
图表:车载摄像头工业链
材料来历:盖世轿车研讨院,中金公司研讨部
CMOS芯片
CIS芯片需求端新增亮点。图画传感器是车载摄像头模组的中心地点,咱们猜测在剥离核算功用的计划下,图画传感器在镜头模组中的本钱占比约50%。现在CMOS是干流的车载车载摄像头感光元件计划。比较于CCD感光元件,CMOS的成像质量略逊一筹,但本钱低、更省电,因而在像素要求不高的车载摄像头范畴广受喜爱。
咱们估计,获益于ADAS及自动驾驭的需求拉动,未来5年轿车CIS商场将坚持20%的年均复合增速,商场规模有望从2019年9亿美元快速生长至2023的19亿美元,增速高于其他CIS细分商场。而依据Yole数据,2018年全球轿车搭载2颗及以上CIS的轿车浸透率仅为34%,2021年该数值有望生长至60%,单车搭载的摄像头颗数将快速进步。
CIS制作工业链首要细分为规划、代工和封装测验三个环节,最后由模组厂收购拼装,整合入摄像头模组再出售给下流运用厂商。因为CIS芯片的像素层的规划工艺相似于模仿芯片,对制作工艺的要求较高,所以索尼、三星等龙头企业均选用IDM形式,而豪威、格科微等我国企业多选用Fabless形式。代工方面,台积电、华力微、中芯世界、力晶、海力士等代工厂为全球CIS晶圆首要供货商;封测方面,现在全球CIS封测产能会集在我国台湾,精材、胜丽、同欣电等厂商是首要CIS封测厂商,国内晶方科技、华天科技等也具有CIS封测才能。
竞赛格式方面,轿车CIS商场现在为安森美主导,2019年全球市占率到达62%,豪威紧随其后,市占率为29%。尽管索尼在全球CIS商场占有肯定领导地位,但因为轿车厂商对CIS的要求不同于手机,耐高温、防撞等可靠性目标是首要衡量规范,一起车厂的验证时刻也较长(3-5年),咱们以为索尼现在在轿车范畴依然落后于安森美和豪威。
图表:全球轿车CIS商场规模猜测
材料来历:ICInsights,中金公司研讨部
图表:全球2019年轿车电子CIS竞赛格式(按收入)
材料来历:BDO,中金公司研讨部
按技能来看:背照式(BSI)和仓库背照式(Stacked-BSI)技能已成为干流,未来向多层堆叠BSI和混合堆叠BSI开展。
光学部件
镜头组中的光学器材(首要包含镜片、滤光片、保护膜)对摄像头所生成的图画质量方面起到了关键效果。镜头首要用于将图画聚集到传感器上,为此,镜头需求具有照亮整个摄像头传感器区域的才能,避免所生成的图画呈现暗影或渐晕。
国产代替正当时。咱们以为光学部件环节,国内的舜宇(镜片)、水晶光电(滤光片、保护膜)、欧菲光(滤光片)、海泰(保护膜)等企业正在向海外龙头建议应战,在国内新势力兴起的布景下,有望乘“车载”之春风,引领光学部件环节的国产代替。
图表:2017年全球车载镜头商场比例
材料来历:TSR,中金公司研讨部
模组封装
车载摄像头模组的封装工艺难度高于手机,咱们估计将保有较高的事务利润率。与手机摄像头的功用诉求不同,车载摄像头首要需保证驾驭安全,对其在驾驭期间、不同工作环境下的运用安稳性有较高的要求。比较其他范畴,车载摄像头的产品安全规范更高,生产技能要求更高,工艺难度大。比较于手机摄像头,车规级摄像头应满意耐高温、防磁、抗震、长运用寿命等特性。
图表:车规级摄像头功用要求
材料来历:盖世轿车,中金公司研讨部
全球模组封装职业前三为松下、法雷奥和富士通,咱们预期其市占率之和约为40%。国内的舜宇光学和欧菲科技等厂商在手机摄像头封装范畴占有率较高,具有必定的工艺堆集,近年来逐步进入车载摄像头模组封装职业;在车载镜头端舜宇光学从2004年开端布局车载镜头商场,2012年开端做到了全球车载镜头出货量的第同时坚持。
展望未来,咱们以为模组封装工业有望向国内搬运,国产厂商有望凭仗超卓的本钱操控才能和技能学习才能接受更多订单。