汽车电子系列之二：自动驾驶渐行渐近车载传感器市场迎高速发展.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明 table_main 公司深度报告模板 汽车电子系列之 二 ： 自动驾驶渐行渐 近，车载传感器市场迎高速发展 电子行业 推荐 (维持 评级 ) 核心观点： 自动驾驶 加速渗透 ， 推动 汽车 传感器市场的高速增长。 传感器是自动 驾驶的关键， 当前 主流 自动驾驶 传感器主要包括毫米波雷达、车载摄 像头以及超声波雷达。 2020 年国内 L2 级别自动驾驶的渗透率已近 15%。车企相继推出具备 L3 功能的自动驾驶车型。 随着自动驾驶等级 的提高，对传感器 的数量和质量也提出了更高的要求 ， L2 级自动驾驶 传感器数量约为 6 个， L3 约为 13 个，未来 L5 要达到 30 个以上，相 应带动汽车传感器市场高速增长 。 2016年，中国汽车传感器行业市场 规模已达百亿， 预计到 2025 年，市场规模将突破 600亿元。 车载摄像头发展较为成熟，是应用最广泛的“汽车之眼”。 车载摄 像头环境条件更为严苛，也相应具有更高的价值量。 根据 ICVTank 预 测 ，到 2025年 全 球车载摄像头行业规模将达 270 亿美元， CAGR约为 16%， 中国车载摄像头行业市场规模将达 230亿元 ， CAGR约为 32%。 车载摄像头镜头方面舜宇光学是全球龙头，联创电子也已开始为头部 企业供货； CMOS 传感器方面韦尔股份全球市占率排名第二，未来有 望继续提高份额；模组与系统集成方面，海外企业占据主导， 国内欧 菲光、丘钛科技 、德赛西威、华域汽车等企业 积极布局，未来有望凭 借成本优势占据更大份额。 毫米波雷达 具有体积小、性价比高、可全天候工作的 特 点，是 自动 驾驶的核心传感器。 从技术发展看，随着技术的成熟以及成本的下降， 77GHz 雷达将逐渐取代 24GHz 雷达成为未来毫米波雷达市场的主流。 预计到 2022 年全球毫米波雷达市场规模将 达 160 亿美元 ，其中 短中距 毫米波雷达 约 84 亿美元， 长距毫米波雷达 76 亿美元 。 根据 OFweek 预测，到 2025 年中国的毫米波雷达市场规模将超过 300 亿元。 目前 博 世、大陆等 海外企业占据的 毫米波雷达主要 市场份额 ， 2018年 CR5 达 到 68%。 国内企业 近年来加速布局 ，德赛西威、华域汽车等企业 已在 24GHz 产品方面 取得突破， 77GHz 产品处于研发过程中。 超声波雷达是自动驾驶的重要辅助传感器。 超声波雷达 成本优势明 显， 主要用于倒车雷达以及自动泊车系统 。 2019年全球车载超声波雷 达市场规模超 30 亿美元， 到 2030 年 将增长至 61 亿美元， CAGR 为 5.1%。 博世、法雷奥等海外企业占据超声波雷达主要市场 ， CR5 超过 90%。 国内企业 如 奥迪威 已具备成熟技术， 主要壁垒在车企认证。 投资建议： 建议关注布局毫米波雷达与车载摄像头的德赛西威 （ 002920.SZ）、华域汽车（ 600741.SH） 、华阳集团 （ 002906.SZ） ， 摄 像头镜头企业舜宇光学 （ 2382.HK） 、联创电子 （ 002036.SZ） ， CMOS 传感器企业韦尔股份 （ 603501.SH） ，超声波雷达企业 奥迪威 （ 832491.OC）等。 风险提示 ： 自动驾驶普及 不及预期 和 汽车市场需求不及预期的风险 。 分析师 傅楚雄 ： 010-80927623 ： 分析师登记编码： S0130515010001 王恺 ： 010-80927627 ： wangkai_ 分析师登记编码： S0130520120001 特此鸣谢： 实习生 郭玭玢 行业数据 2020-04-11 table_report 资料来源： Wind，中国银河证券研究院整理 相关研究 汽车电子系列之一：激光雷达将迎产业化拐 点 2021-01-29 table_research 行业 深度报告 电子 2021年 4月 12日 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 1 目 录 一、自动驾驶加速渗透，推动传感器市场发展 . 2 （一）自动驾驶市场广阔，国内外厂商加速布局 . 2 （二）传感器是自动驾驶的基石，将迎来快速增长 . 6 二 、 车载摄像头 : 应用最广泛的 “ 汽车之眼 ” . 8 （一）发展较为成熟，相较手机摄像头具有更高价值量 . 8 （二）行业迎高速扩张，未来五年市场规模达 270亿美元 . 10 （三）国外龙头优势显著，国内企业加速崛起 . 11 三、毫米波雷达：全天候待命的自动驾驶传感器 . 14 （一）毫米波雷达全天候待命， 77GHz是未来方向 . 14 （二）产品加速升级，市场空间潜力大 . 16 （三）竞争格局：海外主导，国产替代空间广阔 . 18 四、超声波雷达：自动驾驶的重要辅助传感器 . 20 （一）成本优势明显，主要用于自动泊车系统 . 20 （二）国外企业占据主要市场，国内企业已具备成熟技术 . 22 五、投资建议 . 23 六、 风险提示 . 24 插 图 目 录 . 25 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 2 一、 自动驾驶 加速渗透 ，推动传感器市场发展 （一）自动驾驶市场广阔，国内外厂商加速布局 全球自动驾驶市场规模广阔 。随着人工智能、 5G 技术的逐渐普及，无人驾驶、高级辅助 驾驶快速发展，这些技术的实现能够大幅减少人为失误带来的交通风险、提高交通运输效率、 提升道路通行能力、改变汽车生产消费模式，实现交通运输安全、高效、绿色的发展愿景。同 时能够缓解社会老龄化带来的劳动力短缺的问题，提高生产力水平、提升生活品质。根据 IHS 的预测，自动驾驶汽车将在 2025年前后开始一轮爆发式增长，到 2035 年，道路行驶车辆将有 一半实现自动驾驶，届时自动驾驶整车及相关设备、应用的收入规模总计将超过五千亿美元。 中国自动驾驶市场快速增长。 据发改委最新智能汽车创新发展战 略，到 2020 年，中 国标准智能汽车的技术创新、产业生态、路网设施、法规标准、产品监管和信息安全体系框架 基本形成，智能汽车新车占比达到 50%，中高级别智能汽车实现市场化应用。据中商产业研 究院数据， 2016 年 -2019 年中国智能驾驶市场规模从 490 亿元增长到 1226 亿元，复合增速为 35.8%，到 2021 年市场规模将进一步增长至 2358亿元。 图 1. 全球自动驾驶市场规模 图 2. 中国智能驾驶市场规模（单位：亿元） 资料来源： IHS，中国银河证券研究院 资料来源：中商产业研究院，中国银河证券研究院整理 参照 SAE际汽车工程师协会制定的自动驾驶分级标准，可以根据人类驾驶者的参与程度， 将自动驾驶分为 L0 至 L5 各个等级。 数值越高，代表自动驾驶的成熟度就越高；其中由 2 级 到 3级的跨度是重要的转折点，标志着自动驾驶汽车完全可以进行无人驾驶操作。 ADAS（高 级驾驶辅助系统）是实现自动驾驶的基础，根据美国高速公路安全管理局的定义，目前全球正 处于汽车自动化程度的第 2个阶段。即根据驾驶环境信息，由一个或多个驾驶辅助系统在特定 工况下执行转向或加速 /减速，同时驾驶员执行所有其余 的各类动态驾驶任务。 490 681 893 1226 1702 2358 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 0 500 1000 1500 2000 2500 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 市场规模（亿元） 增速 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 3 图 3. SAE自动驾驶等级划分 资料来源： SAE官网，中国银河证券研究院 目前大多数自动驾驶厂 商能够基本实现 L2 级 自动驾驶 ，并开始推出初步具备 L3 功能的 车型 。 外资车企中， 当前国外技术水平最高的自动驾驶汽车为谷歌的 Waymo， 全车搭载了多 个激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及高精度自动定位仪，整车可达到 L5 级别的自动驾驶。 而 奥迪于 2018年推出的奥迪 A8是全球第一款 量产 L3级别的自动驾驶 汽车。 除此之外， Uber、 Toyata、 Cruise等国外厂商的自动驾驶汽车也都分别搭载了不同数量和种类的各式传感器，并 可实现 L2 级别的自动驾驶。 表 1. 国 外 车企自动驾驶规划 企业 自动驾驶级别 项目进展 未来 规划 Waymo L5 发布了 第五代无人车平台 Waymo Driver。 将会在得克萨斯州测试自动驾驶卡车。 Cruise L4 2020年推出了首款自动驾驶汽车“ Origin”。 “ Origin”将会实现量产 ， 而不只是停留在概念车阶段 。 奥迪 L3 奥迪 A8是全球首款实现 L3级别的量产车型。 将 L3级技术的研发提升到大众集团层面。 Toyata L3 发布了基于雷克萨斯 LS500 改造的自动驾驶车辆 TRI-P4，该车配备了 360 度观察车辆周围的 4 个摄像 头，以及 8个激光雷达。 在 2020年实现高速公路上的辅助自动驾驶； 2020-2030 年前期，实现拥堵路段的自动驾驶技术应用； 2020-2030 年后期，实现高速公路上的完全自动驾驶、在其他道 路实现部分自动驾驶。 本田 L3 本田 L3 乘用车已经从 日本国土交通省获得了认可， 这是世界首个在国家层面批准 3 级自动驾驶车投入实 用 的车型。 计划 在 2021 年 3 月底前开始销售全球首款量产 L3 级 自动驾驶汽车 本田 Legend。 奔驰 L3 奔驰 GLE 的驾驶辅助系统被 欧洲 NCAP 与其安全研究和测试合作伙伴 评定为“非常好”。 2021年下半年推出 L3级别新 S级车型。 宝马 L3 已建立专门的“自动驾驶研发中心”。 2021 年量产的 BMW i NEXT 将提供 L3 自动驾驶功 能，并计划在包括中国在内的全球主要市场开展 L4 级 自动驾驶车队测试 。 资料来源：中国银河证券研究院 整理 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 4 全国政协经济委员会苗圩副主任在 2021中国电动汽车百人会云论坛上表示， 2020年 国内 L2 级别自动驾驶的渗透率已近 15% 。车企相继推出具备 L3 功能的自动驾驶车型。 相关厂商 的部分 L3 级别 车型已经投入量产， 如 小鹏 P7、 长安 UNI-T、 上汽 MARVEL-R， 2020年亦成 为国内的 L3车型量产元年。除此之外，国内各厂商已经将更高级别的自动驾驶规划提上日程。 表 2. 国内车企自动驾驶规划 车企 自动驾驶规划 广汽 2022年，实现 L4车型率先量产； 2023年，实现 L4级别自动驾驶的区域示范运营。 北汽 2022年，实现 L3/L4级别车型的测试、示范和量产。 一汽 2030年实现全工况、全天候的自动驾驶。 长城 2023年计划量产 L4 级商品车； 2025年推出达到 L5 级自动驾驶商品车 。 奇瑞 2025年计划实现 L4 级别 的自动驾驶。 吉利 个人车辆方面，将于 2021 年在结构道路实现高度自动驾驶； 2023年之前，在开放道路实现高 度自动驾驶。公共交通工具方面，将于 2022年在结构道路实现完全自动驾驶； 2022年亚运会 核心区域，提供智能出行服务； 2025年之前，在开放道路上实现完全自动驾驶。 小鹏 2024年或 2025年，研发出 L4级别的车型。 蔚来 2022年初具备 L3自动驾驶的车型 ET7，实现从辅助驾驶到自动驾驶的飞跃。 资料来源：中国银河证券研究院 整理 而在道路测试方面，据 DWM 公布的 2019年加州自动驾驶路测相关数据，国外部分车企 的测试里程数优势明显。 已获得加州自动驾驶路测牌照的公司及其测试车辆在 2019 年度累计 测试 288万英里，同比增长 38.46%。其中谷歌的 Waymo 测试里程超过 145 万英里，通用 Cruise 测试里程达到 83.1 万英里，二者总里程数占约 80%。小马智行与百度分别测试里程达 17.48 万英里和 10.8万英里。 表 3. 美国 DWM 路测情况 主体 路测里程 (英里 ) 脱离次数 每 “脱离 ”一次的里程 (英里 ) 谷歌 Waymo 1454137.32 110 13219 通用 Cruise 831039.88 68 12221 Pony.ai 174845.29 27 6476 百度 USA 108300.20 6 18050 AutoX 32054.00 3 10685 Tesla 12.20 0 资料来源：美国加州车辆管理所 DWM，中国银河证券研究院 整理 国内自动驾驶测试里程数逐年增多，道路测试规模逐渐加大。 北京是我国自动驾驶程度 较为先进的城市，其道路测试里程总数处于全国领先地位，道路测试环境相对安全可控。 2018 年，北京市已为百度、蔚来、北汽新能源、小马智行、戴姆勒、腾讯、滴滴、奥迪共 8家企业 的 56辆自动驾驶车辆发放了道路临时测试牌照，自动驾驶车辆道路测试里程达 153565公里。 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 5 而根据北京市智能车联发布的北京市自动驾驶车辆道路测试报告（ 2020）显示，截止 2020 年底，北京市道路测试里程突破 221 万 公里，相比 2019 年末 增长 112.8%。 图 4. 2020年北京市道路测试累计里程统计 图 5. 2020年北京市每月道路测试里程情况 资料来源：北京市自动驾驶车辆道路测试报告（ 2020），中国 银河证券研究院 资料来源：北京市自动驾驶车辆道路测试报告（ 2020），中国银 河证券研究院 根据北京市自动驾驶车辆道路测试报告（ 2020）， 2020 年百度的累计测试里程达 201.92 万公里，整体优势明显；其次为小马智行的 16.32万公里。同时百度的已发放牌照车辆数达 57 辆，在所有测试主体占比超过 65%，可谓遥遥领先。其他相关车企如蔚来、腾讯等，它们的 表现也都有较大进展。 表 4. 北京市测试牌照发放与道路测试情况 测试主体 已发放牌照车辆 累计测试里程数 (万公里 ) 2020测试里程数 （万公里） 百度 57 201.92 112.53 蔚来 2 0.35 0.00 北汽新能源 1 0.02 0.00 戴姆勒 2 0.09 0.0016 小马智行 7 16.32 4.19 腾讯 1 0.42 0.00 滴滴 2 0.13 0.00 奥迪 2 0.11 0.02 北京智行者 2 0.14 0.00 重庆金康 1 0.00 0.00 北京四维 1 0.12 0.00 丰田 4 1.50 0.39 北京三快 1 0.05 0.03 北京沃芽 4 0.15 0.15 资料来源：北京市自动驾驶车辆道路测试报告（ 2020，中国银河证券研究院 整理 自动驾驶 为国内企业提供弯道超车的发展机会 。 传统汽油 车领域，国外企业起步较早且 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 6 在 发动机 、电控、 变速箱等 核心技术 方面积累深厚 ， 优势明显 ， 国内企业与海外 龙头企业差距 巨大 。自动驾驶作为 新兴领域 ，国 内 外企业 在传感器、算法芯片等方面 差距 相对较小，同时国 内在 5G基础设施方面还具备一定优势 。 近年来 国家和各部委 出台了相关政策 推进自动驾驶进 程 ， 未来 国内企业在自动驾驶方面有望逐步缩短与海外差距并实现引领发展 。 （二） 传感器是自动驾驶的基石，将迎来快速增长 根据汽车传感器不同的作用机理和作用目的，可将传感器分为传统传感器和智能传感器。 传统传感器作为汽车神经元控制汽车的各个系统，常见种类有：压力传感器、位置传感器、温 度传感器等；这些传统传感器感受规定的物理量，并按一定规律将其转换成可用输入信号，把 非电量转换成电量。它采集的信息由电控单元进行处理后形 成执行指令，并完成电子控制。 表 5. 传感器分类及概况 分类 类型 工作原理 传统传感器 压力 压阻式、电容式等 温度 热敏电阻、热电偶等 位置 霍尔效应、磁电阻效应 智能传感器 毫米波雷达 发射或接收毫米波，根据相差时间测算距离 激光雷达 发射和接收激光，以此测算距离 超声波雷达 发射或接收超声波，根据相差时间测算距离 车载摄像头 通过摄像头采集信息、并进行算法识别 资料来源：电子发烧友，中国银河证券研究院 整理 智能传感器则是自动驾驶的核心。 目前用于自动驾驶环境感知的 传感器 主要 包括：毫米 波雷达、激光雷达、超声波雷达和车载摄像头等 。 摄像头是传统视觉解决方案的基础，价格较 低，而且可以根据不同功能的要求安装在不同位置上。毫米波雷达是指工作在毫米波波段探测 的雷达，波长 110mm，介于微波和厘米波之间，兼具微波制导和光电制导的优点。超声波 雷达是利用超声波从发射到反射接收的时间差来计算与障碍物之间的距离，常用在泊车系统中。 激光雷达主要通过发射激光束来探测目标的位置、速度等特征量。 据国家知识产权局，全球自 动驾驶传感器专利数量占比前三的传感器为视觉传感器、毫米波雷达和激光雷达，占比 依次为 30%， 22%以及 20%。 表 6. 各类传感器的对比情况 分类 工作原理 目前主要应用方向 优势 劣势 价格 摄像头 通过摄像头采集信息，并进行算法识别 车道偏离预警（ LDW）、交通标志识别（ TSR）等 应用广泛； 性价比高 受天气影响大；依赖于 样本；算法复杂 100-350元 毫米波雷达 发射并接收毫米波，根据相差时间测算距离 自适应巡航（ ACC）、自动紧急制动（ AEB）等 测距测速能力突出 无法辨识行人和对障碍物进行精准的建模 短距 300-500元，长距400-1000元 超声波雷达 通过超声波发射与反射接收的时间差来计算距离 自动泊车 性价低 ；近距离探测精度高 等 不适合长距离测量 10-100元 激光雷达 发射和接受激光，以此测算距离 道路提取、环境建模、障碍物识别等 精度高；采集信息 丰富；实时性好 成本高， 工艺要求水平高；目前车规级少 1000元以上 资料来源：电子发烧友， CSDN，中国银河证券研究院 整理 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 7 多传感器信息融合是实现自动驾驶的必由之路。 不同类型的传感器优劣明显，单一的传 感器难以满足自动驾驶复杂的应用场景，多传感器信息融合已成为行业共识。多传感器信息融 合（ MSF）利用计算机技术，对多传感器或多源的信息和数据进行多层次、多空间的组合处理， 最终做出判断和决策的过程。在这一过程中，不同传感器优势互补，在不同使用场景中发挥各 自功能，有效地提高系统的冗余度和容错性，增强了系统决策的准确度和智能化程度。根据信 息处理方式的不同，多传感器信息融合的体系结构可分为集中式、分布式和混合式。混合式综 合了集中式和分布式的优点，在实际场合中应用广泛。 图 6. 不同等级自动驾驶所需传感器数量 资料来源： 赛迪研究院、中 国银河证券研究院 从主流车企 代表车型的自动驾驶感知方案来看，都广泛采用了多种传感器融合的方案。 以 通用 Cruise AV为例，通用目标是实现 L4级别的自动驾驶，全车搭载 5个 Velodyne 的 VLP16 16线激光雷达、 21 个毫米波雷达 (其中有 12 个由日本 ALPS提供的 79GHz的毫米波雷达 )以及 16 个摄像头。 不过国内自动驾驶汽车厂商目前多采用 摄像头、毫米波雷达和超声波雷达 的组 合配置；由于激光雷达成本较高、国内市场渗透率较低且应用场景有限，目前国内较少采用。 表 7. 主流车企代表车型 自动驾驶汽车传感器配置 自动驾驶级别 摄像头 激光雷达 毫米波雷达 超声波雷达 吉利博瑞 GE L2 5 / 1 12 蔚来汽车 ES8 L2 5 / 5 12 奔驰 L2 L2 5 / 4 12 小鹏汽车 G3 L2.5 8 / 3 12 零跑汽车 S01 L2.5 5 / 1 12 特斯拉 L3 8 / 1 12 奥迪 A8 L3 5 1 5 12 谷歌 Waymo(五代 ) L4 29 5 6 / 拜腾汽车 Concept L4 4 / 4 12 资料来源：各公司官网、计算机视觉之路，中国银河证券研究院 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 8 自动驾驶的 加速渗透 将推动传感器市场的高速增长。 自动驾驶 的 发展为以车载摄像头、 毫米波雷达和激光雷达为代表的核心零部件行业 创造了 巨大的发展机遇 。 其中， ADAS作为汽 车传感器的重要应用领域，其规模扩张对传感器市场的发展有着直接的促进作用。 高速扩张 的 自动驾驶市场 带来了 汽车 传感器市场需求的增加， 由此带来了传感器市场规模的不断扩张 。据 头豹研究院 数据 ， 2019 年中国汽车传感器行业市场规模已 接近 200 亿 元 ， 且 随着自动驾驶的 推广以及升级， 传感器市场 将进一步扩张 ， 预计到 2023年 中国 汽车 传感器市场规模将突破 550 亿元。 二、 车载摄像头 : 应用最广泛的“汽车之眼” （一）发展较为成熟， 相较手机摄像头 具有更高价值量 摄像头发展较为成熟， L3以下自动驾驶中发挥主导作用。 车载摄像头是自动驾驶汽车采 集信息、分析图像的重要途经，借此实现路标识别、行人识别、车辆识别以车道线感应等一系 列功能，在自动驾驶系统中发挥重要作用。相比激光雷达而言，以摄像头为主的方案相对较为 成熟，在 L3 以下级别自动驾驶中起着主导作用。 根据 ADAS 不同的功能需要以及安装位置，车载摄像头包括前视、环视、后视、侧视以 及内置摄像头，不同位置的摄像头功能各异，是实现自动驾驶必不可少的构成部分。 表 8. 基于车载摄像头实现的 ADAS功能 安装部位 摄像头类型 功能 描述 前视 单目 /双目 前车防撞预警、车道偏离预警、 交通标识识别、行人碰撞预警 安装在前挡风玻璃上，视角 45左右。双目测距功能更好，但成本较单目高 50% 环视 广角 全景泊车 安装在车四周装配四个摄像头进行图像拼 接以实现全景，加入算法实现道路感知 后视 广角 倒车影像 安装在后尾箱上，实现泊车辅助 侧视 普通视角 盲点监测 安装在后视镜下方部位 内置 广角 疲劳提醒、情绪识别、手势识别 安装在车内后视镜处监测扒车状态 资料来源：中汽创新创业中心，中国银河证券研究院 按照摄像头数目不同，分为单目、双目及多目摄像头，短期内单目摄像头仍为主流。 单 双目镜头都是通过摄像头采集的图像数据获取距离信息，在前视摄像头的位置发挥重要作用； 但二者的测距原理存在差别，单目视觉通过图像匹配后再根据目标大小计算距离，而双目视觉 是通过对两个摄像头的两幅图像视差的计算来测距。原理上的不同使得双目摄像头相对单目来 说精度更高，测度更为精准，但相比较来说成本也更高，多搭载在高端车型上。相较于单目、 双目摄像头，多目摄像头通过多个不同的摄像相互配合覆盖不同范围的场景，能够更精准地识 别和分析环境，相应的硬件成本和技术要求也更高，目前只被部分厂商应用于个别车型。 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 9 图 7. 单双目摄 像头工作原理 图 8. 双目摄像头深度图 资料来源：盖世汽车研究院，中国银河证券研究院 资料来源：中科慧眼产品实测，中国银河证券研究院 单目摄像头发展较早，目前技术发展已较为成熟，量产推广成本较低；但受限于单个摄像 头定焦的局限，在不同距离下焦距切换难，难以兼顾测量的距离和范围。双目、多目摄像头在 一定程度上克服了单个摄像头的局限，基于多个摄像头的配合能够获得更广的覆盖范围和更精 准的数据，但多个摄像头的硬件成本和以及相应的算法要求均较高，相应得配套设施发展尚不 完善，现阶段很难量产并推广。 单目摄像头由于芯片算力较低，成本较低，且与毫米波雷达、 超声雷达搭配已能满足 L3 以下需求，因此短期内单目摄像头仍然是车载摄像头的主流方案。 表 9. 单目、双目、多目摄像头对比 分类 工作原理 优点 缺点 单目摄像头 先识别再估算距离 技术成熟，成本较低、量产难度低； 系统结构相对简单，对计算资源要求 不高 样本数据库更新和维护难度大；无法对 非标准障碍物进行判断；识别率和精准 度较低 双目摄像头 先测算差距再识别距离 没有识别率限制，精准度较高；无需 维护样本数据库 计算量大，系统性能要求高，立体算法 匹配难度大 多目摄像头 立体视觉三维成像，视角全覆盖 硬件成本高，算法要求和难度高，对摄 像头之间误差精度要求高 资料来源：电子工程世界、公开资料整理，中国银河证券研究院 车载摄像头环境条件更为严苛，也相应具有更高的价值量。 相较于传统的工业摄像头和 手机摄像头，车载摄像头需要在高低温、湿热、强微光和振动等各种复杂工况条件下保持稳定 的工作状态，因此车载摄像头具有更高的安全等级要求和工艺性能要求。考虑到安全因素，汽 车厂商倾向于选择技术成熟、品质有保障的零部件厂商，因此车载零部件厂商进入市场体系获 得评级需要更长的认证周期，行业壁垒较高。具体来看，为应对复杂多样的使用环境，车载摄 像头需要具备高动态性，其温度范围一般为 -40度 80度，同时需要具备较高的防磁抗震性能， 此外还需满足 8-10 年的基本使用寿命要求。性能方面，考虑到芯片处理负担， 车载摄像头的 像素要求较低，一般为 30 万 -120 万像素，功率一般也在 10W 以下。而为了识别更大范围内 的物体，车载摄像头对探测角度和范围有更高的要求，环视和后视一般采用 135度以上的广角 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 10 镜头，前视摄像头镜头范围为 40-70 度。因此，车载摄像头具有较高的技术壁垒，相应的价 值量也更高。 表 10. 车载摄像头工艺性能要求 工艺性能 具体要求 温度要求 -40度 80度 防磁抗震 极高的防磁抗震性能 使用寿命 8-10年以上 镜头像素 30万 -120万像素 动态要求 高动态特性 探测角度 环视、后视： 135度以上的广角镜头，视距 10m以内 前视： 40-70度，视距 120m以上 认证要求 认证周期长，行业壁垒高 资料来源：盖世汽车研究院、公开资料整理，中国银河证券研究院 （二）行业迎高速扩张，未来五年市场规模达 270亿美元 车载摄像头覆盖率较低，市场潜力巨大。 要完全实现自动驾驶，汽车必须配置五类摄像 头，单车摄像头配置数量至少为 6 个。据 Yole 数据，全球平均每辆汽车搭载摄像头数量将由 2018年的 1.7颗增加至 2023 年的 3 颗，且随着自动驾驶的升级，这一数量将进一步增加。随 着车载摄像头 技术的成熟，车载摄像头的 价格 也持续走低 ，据 ICVTank 数据， 2020 年车载摄 像头价格预计为 145元 ， 未来这一价格有望进一步下降，并将进一步推动 车载摄像头覆盖率和 单车配置数量 提升。 图 9. 全球车载摄像头渗透率（ % ） 图 10. 车载摄像头价格趋势（单位：元） 资料来源： ICVTank，中国银河证券研究院 资料来源： ICVTank，中国银河证券研究院 单车配置数量增加，车载摄像头需求持续增长。 车载摄像头单车配置数量的增加有力助 推了车载摄像头的市场需求。据中商产业研究院数据，全球车载摄像头出货量由 2016 年的 0.7 亿 颗增长到 2019 年的 1.2 亿 颗，预计 2021年全球车载摄像头出货量为 1.4亿 颗。 我们预计 中 国车载摄像头出货量 2021 年将超过 5000 万颗 ， 到 2025 年 将增长至约 1.9 亿颗 ，市场发展潜 力巨大。 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 11 图 11. 全球车载摄像头出货量（单位：万颗） 图 12. 中国车载摄像头出货量（单位：万颗） 资料来源：中国产业信息网，中国银河证券研究院 资料来源： 中国汽车工业协会 ，中国银河证券研究院 预测 车载摄像头行业规模持续扩张，市场发展空间广阔。 随着自动驾驶的发展和普及，车载 摄像头市场有望实现高速扩张。 根据 ICVTank数据，自 2015年后，全球和中国车载摄像头行 业均实现了较大幅度增长，且未来这一增长态势将进一步持续。预计到 2025 年，全球车载摄 像头行业规模将达 270 亿美元，中国车载摄像头行业市场规模将达 230 亿元。未来，随着自动 驾驶的普及以及技术的成熟，车载摄像头行业将迎来高速扩张的时代。 图 13. 全球车载摄像头行业市场规模（单位：亿美元） 资料来源： ICVTank， 前瞻产业研究院 ，中国银河证券研究院 （三）国外龙头优势显著，国内企业加速崛起 车载摄像头的产业链 包括 核心元件 、模组封装与系统集成、软件算法与解决方案。 核心 元件 主要包括镜头组、 CMOS 图像传感器、光学镜头、滤光片、音速马达以及数字信号处理 芯片（ DSP）等。模组及系统集成是将各元件集成为摄像头硬件。在整个车载摄像头硬件中， CMOS图像传感器为核心组件，成本占比达 50%，模组封装、光学镜头成本占比分别为 25%、 14%。 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 12 图 14. 车载摄像头的产业链结构 图 15. 车载摄像头硬件成本构成 资料来源：中国银河证券研究院 资料来源：前瞻产业研究院，中国银河证券研究院 车载摄像头的软件主要依赖其内部芯片以及基于芯片的视觉系统自动驾驶算法。车载摄像 头的算法主要依靠计算机视觉 (Computer Vision)与深度学习。计算机视觉的具体步骤包括图像 输入、预处理、特征提取、特征分类、匹配以及完成识别。深度学习模拟人类思考的神经网络， 极大地简化了感知过程，可实现输入图片 -输出结果的跨越。 考虑到深度学习在事后反查原因 方面的局限，在深度学习中还要加入理性决策部分，并且分区块设计。受限于车端平台的缺乏， 深度学习尚未产品化，但随着算法模型以及算法种类的进一步开发，在可预期的未来，深度学 习有望进一步普及推广。 表 11. 车载摄像头产业链的企业概况 车载摄像头产业链环节 国外代表企业 国内代表企业 镜头组 Sekonix、 kantatsu、 fujifilm 舜宇光学 、联创电子 CMOS传感器 安森美 、索尼 、三星 韦尔股份、 思特威 、 比亚迪半导体 、格科微 模组 封装与系统集成 松下、法雷奥、富士通、大陆 欧菲光、丘钛科技、 华域汽车、德赛西威 、华阳集团 软件算法 Mobileye 虹软科技 、 北京中科慧眼 资料来源：公开资料整理，中国银河证券研究院 车载摄像头镜头组市场，国内的舜宇光学领先优势明显。 舜宇光学的车载摄像头镜头出 货量为全球第一，根据前瞻产业研究院整理数据显示， 2019年舜宇光学的市场占有率达到 34%， 其后的厂商以依次为韩国的 Sekonix、 kantatsu 和日本的 fujifilm，行业前四大公司市场占有率 CR4 达到 78%。舜宇光学作为全球领先的国内镜头厂商，于 2004 年进入车载镜头领域，在 2012 年时其出货量已稳居全球第一位，成为行业领导者。目前 ， 舜宇的车载系列产品包括前视、后 视、环视、侧视和内视镜头等，在车载镜头领域提出了良好的产品解决方案，其主要客户涵盖 奔驰、宝马、奥迪、丰田等众多欧美、日韩及国内汽车厂商。 此外，联创电子作为国内光学镜 头的龙头企业之一，于 2015 年进入车载镜头领域并实现了突破性发展。目前，公司有 2颗镜 头通过 MobileyeEyeQ4 认证 ， 8 颗镜头通过 MobileyeEyeQ5 认证， 产品获得法雷奥、麦格纳、 安波福等核心 Tier厂商认可，并为奔驰、宝马、 特斯拉等知名车企提供相关产品。 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 13 图 16. 2019年全球车载摄像头镜头市场份额 图 17. 全球车载 CMCO传感器市场份额 资料来源： ICVTank，中国银河证券研究院 资料来源：安森美，中国银河证券研究院 车载 CMOS传感器领域， 韦尔股份是全球市占率第二的龙头企业 。 安森美深耕汽车电子 领域，在全球车用 CIS 领域市占率超过 60%居于全球首位，具有较大竞争优势。豪威科技和 索尼位居全球二、三位，市占率依次为 20%， 8%。近年来，豪威科技在 CIS 领域不断实现技 术突破，市场竞争力不断提升。豪威科技和索尼将手机 CIS 与汽车 CIS 相结合，掌握了大小 像素曝光技术；此外，豪威科技还多次推出高像素产品 OX08A、 OX08B，实现车用 CIS领域 高像素的突破。 2019 年韦尔股份完成对豪威的收购，借助豪威在技术和市场占有率方面的优 势，未来韦尔股份有望实现进一步的市场扩张和发展。 国内企业 多点开花 ， 车载 CMOS传感器国产替代趋势明显 。 除了韦尔股份之外 ，比亚迪 半导体经过多年发展实现了车规级 CIS 的 突破 ，推出了国内首款 130 万像素车规级图像传感 器并于 2018 年实现批量装车 。思特威于 2020 年收购深圳安芯微电子有限公司（ Allchip），积 极扩展汽车领域产品线。安芯微拥有多款自主研发的 SOC 系列图像传感器产品，在车用 CIS 领域具有较强竞争力，未来，思特威有望在车用 CIS 领域实现突破性发展。 格科微积极布局 汽车 CIS领域，产品已经应用于行车记录仪、车内摄像头、 360度环视、倒车后视和驾驶员疲 劳检测等终端应用，与联咏、晨星半导体、杰理 JL、富瀚、凌阳等主流品牌商有合作关系。 车载摄像头模组领域集中度较高， 海外企业 占据着主要市场份额 ，国内欧菲光、 丘钛 科 技积极布局，未来有望凭借成本优势 占据更大份额。 据中国产业信息网公开数据，全球车载 模组封装厂商中，松下、法雷奥、富士通和大陆分占 20%、 11%、 10%和 9%，行业聚集程度 较高。据盖世汽车研究院， 2020年，我国车载摄像头模组出货量达 4400万个， CAGR为 20.6%， 未来增长潜力巨大。 国内企业加速发展，未来有望凭借成本优势在模组封装端占据更大份额。 欧菲光是摄像头模组的龙头企业，基于手机摄像头模组领域的成本和技术优势，积极布局车载 摄像头模组领域，着力 研发高像素高清环视摄像头，前视 ADAS 摄像头等 产品。 2018 年，欧 菲光收购了 富士集团天津工厂和 车载镜头相关专利 共 300 余项， 进一步完善了其在车载摄像头 产业链布局。目前，欧菲光已取得上汽、北汽、广汽等 20余家优质车厂的供应商资质，并积 极谋求国外车企的供应商资质认证。丘钛科技作为国内领先的模组供应商， 2019 年以来着力 加大在车载摄像头模组领域的投资开发力度，着力打造车内视觉应用方案。 车载摄像头软件算法领域 Mobileye 遥遥领先，国内企业逐渐起步。 在车载摄像头领域， Mobileye 的算法发展成熟，市占率达 70%以上，目前已为 Volvo、奥迪、宝马、日产等众多国 内外车厂提供支持 。 目前 ， 我国车载摄像头算法 企业尚处于起步阶段 ， 中科慧眼采用 行业深度报告 /电子行业 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。 14 “FPGA+ARM”芯片基于双目摄像头搭载了中科慧眼 MPV算法 ， 未来 ， 公司拟将持续深耕双目 探索算法领域，逐步缩小与头部企业的差距。 图 18. 全球车载摄像头模组市场份额 图 19. 全球 车载摄像头算法 市场份额 资料来源：中国产业信息网，中国银河证券研究院 资料来源： 雷锋网 ， 中国银河证券研究院 系统集成方面，传统 Tier 1 供