無人駕駛掀起車載攝像頭新風潮

2021-09-23 08:39:53 字數 3290 閱讀 7495

據法國權威市場分析機構yoledéveloppement的統計,智慧型駕駛主要通過攝像頭(長距攝像頭、環繞攝像頭和立體攝像頭)和感測器實現感知的;當前最先進的智慧型汽車採用了17個感測器(僅指應用於自動駕駛功能),預計2023年將達到29個感測器。

根據知名機構的**與判斷,預計到2023年左右全球車載攝像頭和夜視系統等市場都將進入快速成長期。其中車載攝像頭:2023年市場規模為62億人民幣,2023年將達133億人民幣,年復合增長率達16%;夜視系統:2023年市場規模為293億人民幣,2023年將達514億人民幣,年復合增長達12%。

車載攝像頭是實現眾多預警、識別類adas功能的基礎。在眾多adas功能中,視覺影像處理系統較為基礎,對於駕駛者也更為直觀,而攝像頭又是視覺影像處理系統的基礎,因此車載攝像頭對於智慧型駕駛必不可少。車道偏離預警(ldw)、前向碰撞預警(fcw)、交通標誌識別(tsr)、車道保持輔助(lka)、行人碰撞預警(pcw)、全景泊車(svp)、駕駛員疲勞預警等眾多功能都可借助攝像頭實現,有的功能甚至只能通過攝像頭實現。

車載攝像頭**持續走低,未來單車多攝像頭將成為趨勢。攝像頭成本相對低廉,**也從2023年的300多元持續走低,到2023年單個攝像頭**已降低至200元左右。相對於其他感測器**更加低廉,易於普及應用。特斯拉autopilot2.0的硬體系統中就包含8個攝像頭,未來單車多攝像頭將成為趨勢。根據不同adas功能的要求,攝像頭的安裝位置也不盡相同。按攝像頭的安裝位置不同,可分為前視、側視、後視和內建四個部分。未來要實現全套adas功能,單車需配備至少5個攝像頭。

前視攝像頭使用頻率最高,單一攝像頭可實現多重功能。通過演算法開發優化,單一前視攝像頭可以實現多重功能,如行車記錄、車道偏離預警、前向碰撞預警、行人識別等。未來也有望通過演算法整合,實現更多adas功能。前視攝像頭一般為廣角鏡頭,安裝在車內後視鏡上或者前擋風玻璃上較高的位置,以實現較遠的有效距離。特斯拉autopilot2.0的硬體系統中有3個前視攝像頭,分別為正常、長焦、廣角攝像頭,3個攝像頭可覆蓋更遠距離和更寬的視野範圍,探測精準度還安全性將大大提高。特斯拉的這種做法也有望被後來者效仿。

側視攝像頭代替後視鏡將成為趨勢。由於後視鏡的範圍有限,當另一輛在斜後方的車位於這個範圍之外就「隱身」,這個範圍之外的部分就叫做盲區。因為盲區的存在,大大增加了交通事故發生的機率。而在車輛兩側加裝側視攝像頭可以基本覆蓋盲區,當有車輛進入盲區時,就有自動提醒駕駛員注意,這就是盲區監測系統。

目前還出現了新的潮流,那就是使用側視廣角攝像頭取代後視鏡,這樣既能降低風阻,同時又可以獲得更大更廣的視角,避免在危險的盲區發生意外,寶馬i8mirrorless概念車就採用如此設計。日本也已修改修改法規,允許無後視鏡的車輛上路,鼓勵用側視攝像頭取代後視鏡,美國國家公路交通安全域性近期也承諾將修改法規,取消無後視鏡的車輛不允許上路的限制。我們認為,側視攝像頭取代後視鏡不僅可以降低風阻,還可以覆蓋盲區,更加安全,未來將成為發展趨勢。

全景泊車系統呼叫車身周圍多個攝像頭,助泊車開啟「上帝視角」。全景泊車系統通過安裝在車身周圍的多個超廣角攝像頭,同時採集車輛四周的影像,經過影象處理單元矯正和拼接之後,形成一副車輛四周的全景俯檢視,實時傳送至中控台的顯示裝置上。駕駛員坐在車中即可以「上帝視角」直觀地看到車輛所處的位置以及車輛週報的障礙物,從容操縱泊車入位或通過複雜路面,有效減少刮蹭、碰撞等事故的發生。

車載攝像頭應用廣泛且**相對低廉,是最基本最常見的感測器,未來市場空間將超百億人民幣。攝像頭對於多個adas功能必不可少,未來單價也有望繼續走低,將帶動車載攝像頭市場空間快速增長。根據his的估算,全球車載攝像頭出貨量將從2023年的2800萬枚增長到2023年的8300萬枚,復合增長率達20%。據此估算,全球車載攝像頭市場規模將從2023年的62億人民幣增長到2023年的133億人民幣,年復合增長率將達16%。消費區域主要在美洲、歐洲、亞太等地,其中亞太地區將成為增長最快的市場。

預計2023年國內車載攝像頭需求量將達4,200萬顆,市場規模達60多億元。2023年國內車載攝像頭需求量大約1,300萬顆。對國內車載攝像頭市場規模簡單測算如下:

1)假設台灣乘用車銷量保持5%的年復合增長率,那麼到2023年乘用車銷量將達2699萬輛;

2)假設到2023年,前視攝像頭(1顆)滲透率接近40%;側視攝像頭(2顆)滲透率20%;後視攝像頭(1顆)滲透率為50%;內建攝像頭(1顆)為5%;

3)考慮到國內龐大的汽車保有量,後裝市場也不可忽視。假設後裝僅考慮前視攝像頭(1顆)和後視攝像頭(1顆),滲透率都為10%,那麼後裝市場每年將新增需求400多萬顆。根據以上假設,可以估算出到2023年國內車載攝像頭市場新增需求約4200萬顆,按照單價160元人民幣計算,市場規模將達67億元人民幣。

攝像頭產業鏈主要有鏡頭組、cmos、dsp、模組封裝等環節組成。近幾年,智慧型手機的高速增長帶動了攝像頭市場的蓬勃發展,但是從2023年開始智慧型手機的增速已轉緩,手機攝像頭未來的增長率也必將放緩。隨著車載攝像頭市場的興起,手機攝像頭產業鏈各個環節的產能將向車載攝像頭產業轉移,預計未來cmos、鏡頭、模組封裝等產業鏈環節將繼續保持高增長。

cmos是攝像頭的核心部件,廣泛應用於車載攝像頭上。cmos,是攝像頭的感光元件,相比ccd感光元件成像質量稍差一些,但是成本更低,也更加省電,在畫素要求不高的車載攝像頭領域應用十分廣泛。另外cmos相對於ccd也有兩個重要優勢:

1)速度快。cmos光電感測器採集光訊號的同時就可以取出電訊號,還能同時處理各單元的影象資訊,速度比ccd電荷耦合器快很多,高效能的cmos攝像頭影像採集速度能高達5,000幀/秒;

2)高動態範圍。在車輛高速行駛時,光線條件變化劇烈且頻繁,coms即使在亮度差別較大的環境中仍能快速識別周邊物體。cmos價值約佔到攝像頭成本的三分之一,基本被外資品牌把控。sony、samsung和omnivision三家企業的市場份額超過60%。

sony在全球cmos感測器領域常年佔據市場份額第一的位置,憑藉其在cmos積累的深厚技術,加上收購了toshiba影像感測器業務,其市場份額有望進一步擴大。cmos市場基本被外資品牌把控,國產品牌的話語權較弱。omnivision是國內cmos封裝企業晶方科技的大股東之一,也是晶方科技的大客戶。因此晶方科技有望在cmos需求量大幅增長的情況下受益。

鏡頭也是攝像頭的乙個重要部件,國內自主品牌企業有明顯優勢。根據tsr的研究報告,2023年全球攝像頭鏡頭廠商中,台灣企業大立光電的出貨量仍保持第一,佔據全球約三分之一的市場份額。而國內舜宇光學以微弱優勢超過玉晶,排名上公升至第二。而在車載攝像頭鏡頭市場,舜宇光學的鏡頭出貨量居全球第一位,市場占有率達30%左右,已進入各大車企(寶馬、賓士、奧迪)前裝市場。

車載攝像頭模組組裝工藝複雜,市場壁壘較高,但國內已有廠商進入。相對於手機攝像頭等消費級電子,車載攝像頭安全等級要求高,工藝也更加複雜,市場壁壘較高,panasonic、sony、valeo、fujitsu-ten等廠商佔據較大份額。車載攝像頭模組封裝的市場集中度也高於手機攝像頭,國內舜宇光學、歐菲光等廠商在手機攝像頭封裝領域市場份額居前,現也已全面進入車載攝像頭模組封裝製造中。

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