感知層

一、車載攝像頭：視覺方案的關(guān)鍵

車載攝像頭是智能駕駛汽車的重要傳感器，功能是監(jiān)控汽車內(nèi)外環(huán)境以輔助駕駛員 行駛。按照安裝位置的不同可以分為前視、后視、環(huán)視、內(nèi)視等等。

從產(chǎn)業(yè)鏈脈絡(luò)來看，從上游的晶圓、保護(hù)膜，到中游的 CMOS、DSP，再到下游的 模組，基本都具有高技術(shù)壁壘，由海外公司主導(dǎo)，在部分領(lǐng)域中國廠商已經(jīng)開始起 步，但是均存在一定的追趕空間。

1、上上游：分為光學(xué)鏡片、濾光片、保護(hù)膜、晶圓。

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。

光學(xué)鏡片制造原材料有光學(xué)玻璃和石英玻璃等，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

濾光片通常安裝在攝像頭鏡頭之后，接近圖像傳感器表面，是用來選取所需輻射波 段的光學(xué)器件，可改善圖像質(zhì)量。

濾光片基片多為白玻璃、有色玻璃、石英、塑料等。

海外供應(yīng)商包括旭硝子、大真空、日本電波、Optrontec 等，主要來自日韓，國 內(nèi)供應(yīng)商包括水晶光電、歐菲光、激埃特等。

以海外廠商為主，國內(nèi)水晶光電、海泰也有供應(yīng)能力，但是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力仍存在一定 的上升空間。

2、上游：分為鏡頭組、膠合材料、CMOS、DSP

“鏡頭組、膠合材料、CMOS”為模組 封裝商的上游。

“DSP”為系統(tǒng)集成商提供 DSP。

用于車載攝像頭的膠合材料主要為 UV 膠（Ultraviolet Rays），用于模組封裝環(huán)節(jié)。供應(yīng)商數(shù)量較多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，基本由歐美與日本廠商組成。

圖像傳感器主要分為 CCD 圖像傳感器（Charged Coupled Device Image Sensor，電 荷耦合器件圖像傳感器）和 CMOS 圖像傳感器（Complementary Metal-OxideSemiconductor Image Sensor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器）兩大類，CMOS 已經(jīng)成為圖像傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。

CCD 和 CMOS 圖像傳感器的主要區(qū)別在于 二者感光二極管的周邊信號(hào)處理電路和對(duì)感光元件模擬信號(hào)的處理方式不同。

CCD 圖像傳感器中感光元件接受的模擬信號(hào)直接進(jìn)行依次傳遞，在感光元件末端將所傳 遞的模擬信號(hào)統(tǒng)一輸出，并由專門的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片及信號(hào)處理芯片進(jìn)行放大、數(shù)模 轉(zhuǎn)化及后續(xù)數(shù)字信號(hào)處理，CCD 圖像傳感器具有高解析度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn) 成本相對(duì)較高，主要用于專業(yè)相機(jī)、攝影機(jī)等設(shè)備。

而 CMOS 圖像傳感器中每個(gè)感光元件均能夠直接集成放大電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，無需進(jìn)行依次傳遞和統(tǒng)一輸出，再由圖像處理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理，CMOS 圖像傳感器具有成本低、功耗小 等特點(diǎn)，且其整體性能隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷演進(jìn)而持續(xù)提升。

由于 CMOS 圖像傳感器具有集成度高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、功耗低、成本低、體積小、 圖像信息可隨機(jī)讀取等一系列優(yōu)點(diǎn)，從 90 年代開始被重視并獲得大量研發(fā)資源，其市場(chǎng)份額占比逐年提升。

目前已廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、功能手機(jī)、平板電腦、筆記 本電腦、汽車電子、移動(dòng)支付、醫(yī)療影像等應(yīng)用領(lǐng)域，成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng) 用的核心傳感器件。目前，全球主要 CMOS 圖像傳感器供應(yīng)商包括三星、索尼、豪威科技、格科微等。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012 年，全球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模為 99.6 億美元，其中 CMOS 圖像傳感器和 CCD 圖像傳感器占比分別為 55.4%和 44.6%。

隨著 CMOS 圖 像傳感器設(shè)計(jì)水平及生產(chǎn)工藝的不斷成熟，其性能及成本上的綜合優(yōu)勢(shì)凸顯，逐漸 取代了部分 CCD 圖像傳感器的市場(chǎng)份額。

至 2019 年，全球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至198.7 億美元，而 CMOS 圖像傳感器占比增長(zhǎng)至 83.2%。

預(yù)計(jì)到 2024 年，全 球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 267.1 億美元，實(shí)現(xiàn) 6.1%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率，而 CMOS 圖像傳感器的市場(chǎng)份額也將進(jìn)一步提升至 89.3%。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012 年，全球 CMOS 圖像傳感器出貨量為 21.9 億顆， 市場(chǎng)規(guī)模為 55.2 億美元。

至 2019 年，全球 CMOS 圖像傳感器市場(chǎng)出貨量為 63.6 億顆，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 165.4 億美元，分別較 2018 年度增長(zhǎng)了 21.4%和 29.0%，相對(duì)于 2012 年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)到 16.5%和 17.0%。

得益于智能手機(jī)、汽車電子等 下游應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)未來全球 CMOS 圖像傳感器市場(chǎng)仍將保持較高的增長(zhǎng)率，至 2024 年全球出貨量達(dá)到 91.1 億顆，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 238.4 億美元，分別實(shí)現(xiàn) 7.5%7.6% 的年均復(fù)合增長(zhǎng)率。

車載攝像頭領(lǐng)域，CMOS 是主流傳感器。

CMOS 全球市場(chǎng)份額來看，索尼常年占據(jù) 了市場(chǎng) 40%以上的份額，其 CMOS 業(yè)務(wù)主要集中在手機(jī)。

但是車載應(yīng)用 CMOS 的 行業(yè)龍頭為安森美，韋爾股份旗下的豪威科技緊隨其后。

根據(jù)數(shù)據(jù)， 車載 CIS（CIS：CMOS 圖像傳感器）市場(chǎng)，安森美占據(jù)龍頭地位，市場(chǎng)占有率高達(dá) 60%，韋爾股份旗下的豪威科技占有率也在不斷提升。

索尼和三星作為手機(jī) CIS 的 龍頭，進(jìn)入車載市場(chǎng)較晚，正在快速切入。

DSP 芯片作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。

DSP 芯片頭部廠商主要是德州儀器(TI)、模擬器件公司(ADI)和摩托羅拉(Motorola)，其中德州儀器的市場(chǎng)占有率 最高，在 DSP 芯片市場(chǎng)中處于領(lǐng)先位置。

3、中游：分為模組供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商

國外廠商在車載攝像頭前裝市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，占主要市場(chǎng)份額，頭部公司包括索尼、 松下、法雷奧、麥格納等等。

國內(nèi)公司逐漸涌現(xiàn)，包括海康威視、德賽西威、舜宇 光學(xué)、聯(lián)創(chuàng)電子、歐菲光、蘇州智華、輝創(chuàng)電子、同致電子、信利國際、豪恩汽電 等，但是仍有一定的追趕空間。

國內(nèi)的模組封裝廠商主要包括舜宇光學(xué)和歐菲光，兩家廠商在手機(jī)攝像頭模組封裝 領(lǐng)域發(fā)展迅速，已經(jīng)進(jìn)入車載攝像頭模組封裝領(lǐng)域。

非上市公司如蘇州智華、深圳 豪恩、聯(lián)合光學(xué)等模組封裝廠商也在發(fā)展。

整體來看國產(chǎn)廠商與國外頭部廠商存在明顯差距。

4、下游：整車廠等

根據(jù)數(shù)據(jù)，全球平均每輛汽車搭載攝像頭數(shù)量將從 2018 年的 1.7 顆增加至 2023 年的 3 顆。

我國 2020 年汽車攝像頭平均搭載數(shù)量?jī)H有 1.3 顆，市場(chǎng)空間巨大。根據(jù)我們的測(cè)算，2025 年國內(nèi)乘用車車載攝像頭市場(chǎng)空間約為 180 億元。

二、超聲波雷達(dá)：逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，市場(chǎng)格局幾乎定型

超聲波雷達(dá)常見的工作頻率有 40KHz、48KHz、58KHz 等，由于頻率越高，水平與 垂直方向的探測(cè)角度就越小，探測(cè)面積就越小，因此 40KHz 為最常見的頻率。

超聲 波雷達(dá)的探測(cè)范圍基本在 0.1 米至 3.0 米之間，且超聲波雷達(dá)技術(shù)成熟、性價(jià)比高， 是倒車、停車場(chǎng)景下最優(yōu)的量產(chǎn)方案選擇。

超聲波雷達(dá)的缺點(diǎn)在于測(cè)試角度小需要 安裝多個(gè)、測(cè)距短、只適用于低速場(chǎng)景等。

目前階段，單車約配備 12 個(gè)超聲波雷達(dá) （倒車?yán)走_(dá)安裝 4 個(gè)超聲波傳感器，自動(dòng)泊車系統(tǒng)在倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再增加 4 個(gè) UPA（超聲波駐車輔助，Ultrasonic Parking Assistant）和 4 個(gè) APA（自動(dòng)泊車 輔助，Automatic Parking Assistant）超聲波傳感器，合計(jì) 12 個(gè)）。

超聲波雷達(dá)技術(shù)較為成熟，國內(nèi)外差距主要在于傳感器的穩(wěn)定性、可靠性等方面。

目前超聲波雷達(dá)已逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，但中國超聲波雷達(dá)廠商的研發(fā)能力較海外對(duì) 手仍有差距，且超聲波雷達(dá)市場(chǎng)格局已經(jīng)定型，中國廠商有望進(jìn)一步縮小與海外對(duì) 手的產(chǎn)品力差距，但是發(fā)展空間較為有限。

三、 毫米波雷達(dá)：22GHz 轉(zhuǎn)向 77GHz，國內(nèi)外市場(chǎng)快速增長(zhǎng)

上游：分為 MMIC 單片微波集成電路、天線高頻 PCB 板、DSP/FPGA。硬件成本占 比約 50%

1、MMIC 單片微波集成電路：

國外：英飛凌 Infineon、TI、ST、ADI、NXP

國內(nèi)：清能華波、加特蘭微電子、廈門意行半導(dǎo)體、矽杰微電子、南京米勒

MMIC 包括多種功能電路，如低噪聲放大器(LNA)、功率放大器、混頻器、檢波器、 調(diào)制器、壓控振蕩器(VCO)、移相器等。

MMIC 具有電路損耗低、噪聲低、頻帶寬、 動(dòng)態(tài)范圍大、功率大、抗電磁輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。MMIC 電路中核心芯片目前基本 來自恩智浦(NXP)、英飛凌、德州儀器(TI)等海外芯片設(shè)計(jì)公司。

MMIC 成本占比達(dá)到約 25%左右。

2、天線高頻 PCB 板：

國外：Rogers、Isola、Schweizer

國內(nèi)：滬電股份（上市）、生益科技（上市）

毫米波雷達(dá)天線的主流方案是微帶陣列，將多根天線集成在 PCB 基板上實(shí)現(xiàn)天線的功能。

由于毫米波頻率較高，對(duì)于電路尺寸精度有一定要求，因此選用高頻板材 PCB 作為印刷電路板。目前雷達(dá)天線高頻 PCB 板由滬電股份、Rogers(羅杰斯)、Isola、 Schweizer（施瓦茨，目前滬電股份持有公司 19.74%股權(quán)）、松下電工、雅龍等少數(shù)公司掌握。

國內(nèi)大多數(shù)高頻 PCB 板廠商暫無技術(shù)儲(chǔ)備，只能根據(jù)圖紙代加工，元器件仍需國外進(jìn)口。

國內(nèi)的滬電股份是大陸和博世的 PCB 板材供應(yīng)商，目前已就 24GHz 和 77GHz 高頻雷達(dá)用 PCB 產(chǎn)品與國際頂尖廠商 Schweizer 開展合作。

生益科技于 2016 年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品出貨，年產(chǎn) 150 萬平方米高頻 PCB 板一期項(xiàng)目已于 2019 年 3 月試產(chǎn)，預(yù)計(jì) 2020 年可實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)。

天線高頻 PCB 板成本占比達(dá)到約 10%左右。

毫米波雷達(dá)的核心部件為 MMIC（Monolithic Microwave Integrated Circuit，單片 微波集成電路）芯片和天線 PCB 板。

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