随着驾驶自动化水平升级,单车搭载的环境感知传感器的数量持续增加。L0向L2级的自动驾驶发展主要是使汽车具备更多的ADAS(advanced driver assistance system,高级驾驶辅助系统)功能以实现更多驾驶辅助场景,需安装车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达。L2步入L3级的方式目前有两种:1)“弱硬件强算法”的视觉方案,硬件上车载摄像头+毫米波雷达的搭配、不配备激光雷达;2)“强硬件弱算法”的激光雷达方案,硬件上配备车载摄像头+毫米波雷达+激光雷达。L3向L5级别的发展或需配置更多的车身感知传感器以实现完全自动驾驶。当下部分车企的自动驾驶技术已从L2升级至L3级,实现了在自动驾驶场景中从“人主导、车辅助”发展到“车主导、人辅助”的过渡,而目前市场中的多数汽车依然处在L2级以下。
2、车载摄像头:受益于汽车行业高景气度,CIS和车载镜头有望持续扩张
车载摄像头以感光成像的方式为ADAS功能提供输入。车载摄像头是监控汽车内外环境、将光学信号转换成电信号并呈现图像以辅助驾驶员行驶的设备,通常分为单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头,安装在汽车的前视、环视、后视、侧视、内置等各个部位。摄像头的主要功能是感知外界环境,为碰撞预警、行人检测等ADAS功能实现提供视频信号输入。
(1)市场规模
受益于汽车智能化发展自2017年以来车载摄像头市场在数量和规模上呈现上升趋势,据OFweek数据,2017年至2020年中国车载摄像头市场出货量从1690万颗增长至4263万颗,CAGR为36.13%,市场规模从25亿元增长至57亿元,CAGR为31.62%,市场规模化效应已显现。
(2)产业链
车载摄像头主要由镜头组、图像传感器(CIS)、数字图像信号处理(DSP)组成,其中CIS成本占比最高。
上游分为光学镜片、滤光片、保护膜、晶圆等。其中“光学镜片+滤光片+保护膜”是镜头组的上游;晶圆是CMOS和DSP芯片的上游。
中游包括图像传感器、模组封装、镜头组、胶合材料与图像信号处理器,其中图像传感器的成本占比可达50%,模组封装和镜头组占比分别为25%、14%。图像传感器是车载摄像头核心技术。
镜头组、胶合材料、图像传感器经封装构成镜头模组,镜头模组将光电信号传递至DSP进行图像信号处理;DSP将模拟信号转化为数字信号,并与镜头模组封装集成,形成下游终端系统。
1)CIS是手机、汽车等领域的主流图像传感器
我们知道,图像传感器的最大应用市场在智能手机领域。随着智能手机市场趋于饱和,图像传感器芯片厂商也开始转战蓬勃兴起的智能汽车市场。汽车智能化的发展,对摄像头需求量剧增,预计2025年中国市场乘用车摄像头搭载量将超过1亿颗。巨大的需求也带动了汽车图像传感器的增长,并衍生出更多细分市场。
据ICV TANK 预测,汽车用CIS的市场规模将在2027年达到74亿美元。
按应用场景,汽车CIS可以细分为三类:ADAS用CIS、座舱用CIS、图像用CIS(主要用于人眼看,如环视后视)。根据Yole预测,到2026年,ADAS用CIS将达到1亿片,汽车图像用CIS(如环视后视)将达到1.82亿片,座舱用CIS将达到0.82亿片。一般最新的ADAS用CIS已经达到800万像素,动态范围开始达到140 dB,如下图所示:
部分ADAS用CIS参数对比表
来源:佐思汽研《2022年汽车图像传感器(CIS)芯片产业研究报告》
座舱用CIS一般帧率较高(60fps以上),往往采用全局快门,集成化技术使得驾驶员监控和乘员监控系统无需两个摄像头,只需一个摄像头就能有效运行。
环视后视类(图像类)CIS一般在100-300万像素,动态范围多数在120 dB,少数达到140 dB。