汽车电子ADAS行业分析报告.docx
- 文档编号:3906189
- 上传时间:2022-11-26
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:3.41MB
汽车电子ADAS行业分析报告.docx
《汽车电子ADAS行业分析报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车电子ADAS行业分析报告.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
汽车电子ADAS行业分析报告
2017年汽车电子ADAS行业分析报告
2017年11月
目录
一、不同传感方案优势互补,融合发展成趋势4
1、超声波雷达方案:
泊车系统中最常用的传感器6
2、毫米波雷达方案:
国产化即将实现8
3、激光雷达方案:
精度高、效果好,静待成本下降11
4、摄像头视觉方案:
双目视觉改变ADAS系统14
二、相关企业简析21
1、保隆科技:
汽车胎压监测系统内资龙头,政策拐点下业绩释放明确21
2、均胜电子:
持续收购整合优化,多元业务打造汽车电子龙头企业22
从大的方向来看,随着电子技术、计算机技术和控制技术的飞速发展,汽车正在朝着电子化、智能化方向发展。
欧美国家通过强制法规提高汽车节能化及安全化,消费电子的兴起促使消费者对汽车的通讯娱乐功能的要求逐步增高。
从生命周期来看,智能驾驶辅助系统(ADAS)与车载信息娱乐系统等主流汽车电子产品均处于快速普及的成长期,未来将向中低端车型渗透。
根据盖世汽车研究院推算,我国ADAS的渗透率仅为2%-5%左右。
我们认为在1)相关政策法规推动整车厂增加相关配置,典型的是今年交通部对于营运客车的要求;2)以特斯拉、蔚来汽车为代表的新进入者抢占市场,智能驾驶等成为消费者决策的重大影响因素;3)整车厂在汽车销量整体增速下滑的背景下对于主动安全系统的配置增加汽车评分等多重因素推动下ADAS未来还有很大的提升空间。
根据IHS的数据统计,2016年全球汽车电子的市场规模为1160亿美元,预计2022年将达到1602亿美元,年均复合增速为5.51%。
其中增速最高的是ADAS板块,2016年市场规模为70.88亿美元,2022年预计将达到214.47亿美元,复合增速达20.27%。
ADAS系统有三个部分构成,分别是感知层、认知与判断层、执行层。
感知层硬件包括雷达、摄像头等传感器,用于探测汽车周围的环境信息,为其他两个功能模块提供信息支持。
认知与判断层涉及算法、应用软件与芯片。
摄像头、雷达等ADAS传感器测量到的数据,还要与发动机、底盘、车身上的其他各类传感器测量到的数据配合。
不同处理器处理的信息通过总线通信,最后给执行层发出指令。
执行层则对应电子刹车、电子助力转向、电子车身稳定系统等。
目前传感器主要有超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、摄像头4类。
不同传感器的原理和功能各不相同,能在不同的场景中发挥各自的优势,因此目前难以相互替代,融合发展成为趋势。
一、不同传感方案优势互补,融合发展成趋势
随着电子技术、计算机技术和控制技术的飞速发展,以及人们对汽车要求的日益提高,汽车正在朝着电子化、智能化方向发展。
欧美国家通过强制法规提高汽车节能化及安全化,消费电子的兴起促使消费者对汽车的通讯娱乐功能的要求逐步增高。
从生命周期来看,智能驾驶辅助系统(ADAS)与车载信息娱乐系统等主流汽车电子产品均处于快速普及的成长期,未来将向中低端车型渗透。
根据盖世汽车研究院推算,我国ADAS的渗透率仅为2%-5%左右。
1)相关政策法规推动整车厂增加相关配置,典型的是今年交通部对于营运客车的要求;2)以特斯拉、蔚来汽车为代表的新进入者抢占市场,智能驾驶等成为消费者决策的重大影响因素;3)整车厂在汽车销量增速下滑的背景下对于主动安全系统的配置增加汽车评分等多重因素推动下ADAS未来还有很大的提升空间。
ADAS系统有三个部分构成,分别是感知层、认知与判断层、执行层。
感知层硬件包括雷达、摄像头等传感器,用于探测汽车周围的环境信息,为其他两个功能模块提供信息支持。
认知与判断层涉及算法、应用软件与芯片。
摄像头、雷达等ADAS传感器测量到的数据,还要与发动机、底盘、车身上的其他各类传感器测量到的数据配合。
不同处理器处理的信息通过总线通信,最后给执行层发出指令。
执行层则对应电子刹车、电子助力转向、电子车身稳定系统等。
ADAS的传感器主要有超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、摄像头4类。
不同传感器的原理和功能各不相同,能在不同的场景中发挥各自的优势,因此目前难以相互替代。
1、超声波雷达方案:
泊车系统中最常用的传感器
超声波雷达是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。
目前,常用探头的工作频率有40kHz,48kHz和58kHz三种。
一般来说,频率越高,灵敏度越高,但水平与垂直方向的探测角度就越小,故一般采用40kHz的探头。
超声波雷达防水、防尘,即使有少量的泥沙遮挡也不影响。
探测范围在0.1-3米之间,而且精度较高,因此非常适合应用于泊车。
通常一套汽车倒车雷达需要安装4个超声波传感器,而自动泊车系统是在倒车雷达系统的基础上再增加4个超声波驻车辅助(UltrasonicParkingAssistant)超声波传感器和4个自动泊车辅助(AutomaticParkingAssistant)超声波传感器。
根据易车网的数据,目前配备倒车雷达的车款有6508款,占总数8239款的78.99%,渗透率较高。
但是具备自动泊车的车款仅有622款,仅占总数8239款的7.55%,渗透率还比较低。
超声波雷达模组的主要生产商有博世、法雷奥、台湾同致电子、深圳航盛电子、深圳豪恩等。
雷达中的超声波传感器的市场份额主要由博世(BOSCH)、日本村田(Murata)、日本尼赛拉(Nicera)等占据。
奥迪威(新三板上市)是国内领先的超声波传感器生产商,2016年奥迪威车载超声波传感器的销量为2627万个,全球车载超声波传感器的市场容量约为27400万个,奥迪威的车载超声波传感器占全球乘用车市场份额的9%。
奥迪威的第一大客户是台湾同致电子。
台湾同致电子成立于1979年,2009年上市,主要产品有倒车雷达、胎压监测系统、防盗器等。
其中核心产品为倒车雷达,市场份额位居亚洲第一。
2、毫米波雷达方案:
国产化即将实现
毫米波雷达发射毫米波段的电磁波,利用障碍物反射波的时间差确定障碍物距离,利用反射波的频率偏移确定相对速度。
毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的优点。
其缺点是无法识别物体颜色;视场角较小,需要多个雷达组合使用;行人的反射波较弱,难以识别。
目前市场上主流的车载毫米波雷达频段为24GHz(用于短中距离雷达,15-30米)和77GHz(用于长距离雷达,100-200米)。
但是77GHz在性能和体积上都更具优势,77GHz的距离分辨率更高,体积比24GHz产品小了三分之一。
毫米波雷达主要由天线、射频MMIC、基带信号处理三部分组成。
现在的毫米波雷达采用“微带贴片天线”使得天线体积更小、重量更轻。
雷达射频前端单片微波集成电路(MMIC)用于产生和接收射频信号,目前主流的芯片是SiGe工艺,主要厂商有英飞凌。
不过已经有公司如富士、德州仪器等公司开发出了CMOS工艺的毫米波射频芯片,使得成本大幅降低。
基带信号处理部分主要是算法,是毫米波雷达稳定性、可靠性的核心。
数字处理包括阵列天线的波束形成算法、信号检测、测量算法、分类和跟踪算法等。
目前毫米波雷达的主流方案是一个77GHz的长距雷达加4个24GHz的短距雷达,单价按77GHz为1000元,24GHz为500元计算。
再不考虑汽车销量增加的情况下,当渗透率到20%时,国内市场规模将达到168亿元,全球为564亿元。
若毫米波雷达成为标配,渗透率达到100%,则国内市场规模将达到840元,全球市场规模达到2820亿元。
全球毫米波雷达的主要供应商为博世、大陆等传统汽车配件巨头。
2015年博世、大陆两家的全球市场份额达到44%。
随后为Hella、Fujitsu-ten、电装、TRW、德尔福、Autoliv、法雷奥等。
9家企业的全球市场份额达到98%。
Bosch的77GHz长距雷达LLR已经发展到第四代,可以检测到250米以外的车辆,使得自巡航模式下的汽车时速可达到160km/h。
国内企业已经相继突破了24GHz和77GHz产品的研发。
华域汽车2017年6月1日,在投资者互动平台上宣布公司24GHz后向毫米波雷达产品预计2017年投入量产,77GHz前向毫米波雷达已完成了原理样机开发。
2017年10月,加特兰微电子发布了国内首款完全自主研发的CMOS工艺77GHz毫米波雷达芯片,目前产品已达到量产标准,目前正在装车试验阶段,最快2018年量产车将问世。
北京行易道的产品也已经在车上测试,计划2018年、2019年前后给主机厂做适配。
公司2017年3月还获得千万元A轮融资。
整车厂给新车增加新功能有两种方法,一种方法是从新车立项设计开始,就确定该功能。
一般一款全新车型从设计到上市需要3年时间。
另一种方法是改装,就是在现在已经在售的车型上增加该新功能,因为接口是标准化的,因此设计时间小于一年。
毫米波雷达的技术已经比较成熟,改装难度不高,而且24GHz的成本也已经下降到500元左右,已经具备了大规模使用的条件。
因此我们预计2018年将有一批搭载国产毫米波雷达的新车型或改款车型上市。
3、激光雷达方案:
精度高、效果好,静待成本下降
车载激光雷达又称车载三维激光扫描仪,通过发射和接受返回的激光束,分析激光遇到目标后的折返时间,计算出目标与车的距离。
通过这种方法,搜集目标表面大量的密集点的三维坐标、反射率等信息,能快速复建出目标的三维模型及各种图件数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。
目前市场上比较常见的有8线、16线和32线激光雷达,还有少量64线产品。
激光雷达线束越多,测量精度越高,安全性也越高,但是成本也越高。
和超身波雷达和毫米波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率,且探测精度高、探测范围广;抗干扰能力强;能实时获取的信息量比较丰富,可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,从而生成目标多维度图像。
但是激光雷达却很容易受天气的影响,比如在雨雪、大雾等天气条件下,其探测性能就会变的较差。
技术方面,目前美国Velodyne遥遥领先,德国Ibeo和美国Quanergy各有特色。
他们的激光雷达主要被应用在了一些无人驾驶试验车中,如
1)谷歌和XX的无人驾驶试验车采用了Velodyne的64线激光雷达;
2)福特的混动版蒙迪欧无人驾驶试验车,采用了Velodyne的32线激光雷达;
3)日产LEAF采用了6个Ibeo的4线激光雷达;
4)奥迪的无人驾驶汽车A7PilotedDriving采用了Ibeo和Valeo合作的Scala混合固态激光雷达;
5)德尔福无人驾驶汽车配备了4台由Quanergy研发的固态激光雷达。
谷歌和XX的无人驾驶试验车采用的Velodyne的64线激光雷达采用激光发射、接收一起旋转的方式来扫描周围的景象,这种旋转方式的产品单价高达数万美金。
之后Quanergy和Velodyne相继开发出了结构更简单、体积更小的固态激光雷达,单价下降到了数百美金。
未来随着大规模生产,固态激光雷达的成本有望进一步下降。
国内成立了很多激光雷达初创企业,如北科天绘、禾赛科技、速腾聚创等。
北科天绘是国内目前惟一能够实现量产的自主激光雷达生产企业。
公司成立于2005年,最初研发用于测绘的激光雷达,2016年推出了R-Fans-16激光雷达产品和半固态激光雷达样机,2017年推出了R-Fans-32。
禾赛科技开发了用于自动驾驶的40线混合固态激光雷达Pandar40,拥有150米探测距离、重量1.05kg,已经与XX、智行者、驭势科技等进行早期测试。
2017年下半年将小批量出货。
4、摄像头视觉方案:
双目视觉改变ADAS系统
摄像头是实现众多预警、识别类ADAS功能的基础。
像自动紧急刹车(AEB)、车道偏离预警(LDW)、车道保持(LKA)、行人警示(PCW)、自动泊车(AP)、疲劳驾驶预警(DFM)、交通标志识别(TSR)、交通信号灯识别(TLR)等都需要建立在图像识别的基础上,进而实现车道线障碍物以及行人检测。
目前前视摄像头ADAS系统有单目和双目两种方案,两者的共同点都是通过摄像头采集图像数据,然后从图像数据上得到距离信息。
因为前视摄像头最重要的一个作用就是碰撞预警,而碰撞预警需要测量距离的变化。
单目视觉的测距原理是先通过图像匹配进行目标识别,识别行人、物体、车型等。
再通过目标在图像中的大小去估算目标距离。
这种方法是建立在精准识别基础上的,所以首先需要建立并不断维护一个庞大的样本特征数据库,保证这个数据库包含待识别目标的全部特征数据。
比如在一些特殊地区,为了专门检测大型动物,必须先行建立大型动物的数据库;而对于另外某些区域存在一些非常规车型,也要先将这些车型的特征数据加入到数据库中。
如果缺乏识别目标的特征,就会导致系统无法对车型、物体、障碍物进行识别,从而也就无法准确估算这些目标的距离。
导致ADAS系统的漏报。
双目视觉是通过对两幅图像视差的计算,直接对前方景物(图像所拍摄到的范围)进行距离测量,而无需判断前方出现的是什么类型的障碍物。
所以对于任何类型的障碍物,都能根据距离信息的变化,进行必要的预警或制动。
双目视觉的原理与人眼类似,利用双目三角测距的原理,能非常精准的测量物体的距离。
双目方案也同时兼具单目方案的功能,可以采用其中一路来进行图像识别,从而判断交通标示和障碍物类型。
双目摄像头方案的优越性使得双目逐渐成为中高端车型的标配,如奔驰2016款全系(S系、E系、C系)、宝马2016款全系(7系、5系、3系)标配双目摄像头。
双目摄像头打造的ADAS系统有非常高的安全等级。
在2014年6月出版的《日经汽车技术》中对分别配备了双目摄像头、毫米波雷达+单目摄像头+红外线激光、单眼摄像头的4款车型进行了安全测试,结果配备了立体摄像头的富士重工XV车型得分最高。
此外汽车上还可以配备更多摄像头来实现更多功能。
如同时配备广角相机和中长焦相机,可以识别不同距离,不同视角范围内的障碍物;同时配备可见光相机和远红外相机,可以实现夜间使用的;在车的前、后、左、右安装四个广角摄像头,经过摄像头参数校正、镜头扭曲校正、鸟瞰视角转换、白平衡匹配和图像缝合处理,可以在车内显示器上显示一个可直观监视车辆周围环境的全景鸟瞰画面,能有效减少盲区,提高安全性。
车载摄像头大致可以分为两类,一类是前视摄像头,用于紧急刹车(AEB)、车道偏离预警(LDW)等功能。
前视的摄像头系统需要复杂的算法和芯片,一套单价为1500元左右。
另一类是后视摄像头、侧视摄像头等,不需要复杂的计算机视觉算法,每个摄像头模组单价为200元左右。
如果前视摄像头模块渗透率达到20%,则国内市场规模将达到84亿元,全球市场规模达到282亿元。
如果渗透率达到100%,则国内市场规模达到420亿元,全球市场规模达到1410亿元。
其他车载摄像头的渗透率如果达到100%,则国内市场规模达到224亿元,全球市场规模达到752亿元。
ADAS视觉方案主要包括车载摄像头模组、芯片、软件算法。
摄像头模组主要被国外龙头垄断,但是国内企业在摄像头镜头方面已经突破。
舜宇光学从2012年至今车载摄像头镜头的出货量始终排名第一,占有率达到30%以上。
ADAS摄像头的芯片多数被国外垄断,主要供应商有瑞萨电子(RenesasElectronics)、意法半导体(ST)、飞思卡尔(Freescale)、亚德诺(ADI)、德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、赛灵思(Xilinx)、英伟达(NVIDIA)等。
算法领域,近几年国内成立了很多ADAS视觉算法公司,如北京地平线、中科慧眼、苏州智华、上海纵目科技、深圳前向启创等。
车载ADAS摄像头模组需要定制化开发。
为了适应车辆全天候全天时的需要,一般要满足在明暗反差过大的场合(进出隧道),很好平衡图像中过亮或太暗部分(宽动态);对光线比较灵敏(高感光)。
同时为了避免给芯片带来太大压力,车载ADAS摄像头并不是一味追逐高像素。
摄像头由镜头和CMOS传感器组成。
其中CMOS传感器主要由索尼、三星、豪威科技(OV)等国际巨头供应。
镜头方面国内企业有明显优势。
根据TSR的调研报告,2015年全球摄像头镜头厂商中,台湾大立光电出货量第一,占34.5%。
大陆的舜宇光学出货量第二,占9.4%。
而在车载摄像头镜头这一细分领域,舜宇光学从2012年至今出货量始终排名第一,占有率达到30%以上。
其产品涵盖了车载摄像头镜头的各个领域,包括前视、后视、内视(驾驶员监控/手势识别)、环视、智能后视镜等,2016年全新宝马7系中的镜头都来源于舜宇光学。
模组封装方面,车载摄像头模组的单价约200-240元,是手机摄像头模组的5-6倍。
车载摄像头模组高的原因有三个:
1、机身是用铝合金压铸而成,材料费较高;
2、由于需要良好的散热性,抑制电磁干扰,以及形状上良好的热稳定性,所以镜头用玻璃而非塑料;
3、出于安全需求,汽车摄像头要求使用寿命往往在10年以上,手机摄像头一般仅需3-4年。
目前车载摄像头的主要供应商为Panasonic、Sony、Valeo等国外厂商。
国内的手机摄像头模组厂商也在积极拓展车载摄像头业务,如欧菲光的车载摄像头已于2017年上半年实现量产。
芯片方面,图像相关算法对计算资源有很高的要求,因此对于芯片,在考虑较低成本的同时,又需要有较高的性能要求。
目前用于ADAS摄像头的芯片多数被国外垄断,主要供应商有瑞萨电子(RenesasElectronics)、意法半导体(ST)、飞思卡尔(Freescale)、亚德诺(ADI)、德州仪器(TI)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、赛灵思(Xilinx)、英伟达(NVIDIA)等,提供包括ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC、FPGA、GPU等芯片方案。
其中ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC是软件编程的嵌入式方案,FPGA因为对硬件直接编程,和嵌入式相比处理速度更快,同时能耗比GPU低,因此被认为是目前的热门方案。
而ADAS视觉方案霸主,Mobileye的EyeQ系列芯片是自主研发设计,并由意法半导体公司生产供应。
ADAS视觉算法的源头是计算机视觉。
传统的计算机视觉识别物体大致可以分为图像输入、预处理、特征提取、特征分类、匹配、完成识别几个步骤。
随着深度学习技术的门槛降低,深度学习技术也在向ADAS视觉算法渗透。
近几年国内成立了很多ADAS视觉算法公司,如北京地平线、中科慧眼、苏州智华、上海纵目科技、深圳前向启创等。
二、相关企业简析
1、保隆科技:
汽车胎压监测系统内资龙头,政策拐点下业绩释放明确
市场认为公司目前收入的主体排气系统管件以及气门嘴业务相对成熟,在价格年降的背景下,收入增速下滑叠加毛利率下降拖累公司整体业绩增速,我们认为一方面新能源汽车产量占比目前较低,对于公司排气系统管件短期业绩影响有限,而细分产品中热端管以及尾管业务呈现增速加快趋势,另外一方面在规模经济以及品牌溢价的背景下,公司龙头产品尾管业务毛利率仍将保持稳定,核心风险在于上游原材料钢材价格的变化;气门嘴业务主要针对售后AM市场,随着TPMS气门嘴业务占比的提升,整体毛利率仍将维持稳中上升。
公司作为内资汽车胎压监测系统(TPMS)龙头企业充分受益行业扩容。
10月14号TPMS强制性安装标准出台,行业渗透率有望从2016年的20%上升至2017年的100%,前装OEM市场容量3年5倍假设成立。
公司借助:
1)客户资源优势,目前已切入大部分自主品牌整车厂商;2)股东背景,上汽是除实际控制人以外第二大股东;3)基于价格的综合服务优势,同时考虑到安装时间的紧迫性,结合招股披露的定点项目情况,公司TPMS业务高增长无疑。
公司研发支出收入占比接近7%,业内领先。
汽车电子等产品梯队明确,除去TPMS以外,各类传感器、全景环视系统、毫米波雷达等是公司未来的业绩增量,亦是公司中长期估值溢价的支撑。
同时我们认为传统汽车零部件业务收入结构的调整、期间费用率的下降、TPMS业务超预期的发展以及汽车电子业务的爆发是公司的三大预期差所在。
2、均胜电子:
持续收购整合优化,多元业务打造汽车电子龙头企业
公司以传统汽车零部件内外饰件起家,借壳前收购普瑞,切入汽车电子领域,11年完成借壳上市,之后陆续不断收购整合优化,包括高端内外饰件Quin、被动安全企业KSS、车载信息系统供应商TS等。
按照公司最新的收入分类,17年H1实现汽车安全系统收入67.35亿元、人机交互产品(HMI)24.07亿元,新能源动力控制系统(BMS)2.94亿元、车载互联系统18.07亿元、内外饰件功能件11.94亿元、工业自动化设备制造4.48亿元。
工业机器人业务目前完全剥离。
在2016年中报中明确提出要成为全球领先的汽车电子和安全技术提供商,在智能、安全、环保领域推动行业变革。
公司整体经营目标规划,定位于人使用汽车的入口解决方案;经营目标:
2021年实现营收超100亿美金,70%安全,25%汽车电子、信息板块,5%传统功能件业务。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 电子 ADAS 行业 分析 报告