智能驾驶—ADAS行业研究报告.pptx

智能驾驶 ADAS率先普及 2 2 3 技术路线与巨头布局 市场空间 3 ADAS产业链解释 4 投资逻辑与历史牛股 555 6 政策和内在需求推进智能驾驶 5 6 1 重要标的 6 6 智能驾驶是通过在车上搭载传感器 感知周围环境 通过算法的模型识别和计算 辅助汽车由子控制单元直接或者辅助驾驶员做出决策 从而让汽车行驶更加智能化 提升汽车行驶的安全性和舒适性 最终实现无人驾驶 麦肯锡表示智能驾驶是2025年决定经济的十二大技术之一 名列第六 每年可挽回3 15万个生命 智能驾驶是2025年决定经济的十二大技术之一 资料来源 麦肯锡 国内外政策导向明确 全力推动智能驾驶产业化进程 当前 各国政府逐渐认同智能驾驶能够提高交通安全的观点 并通过鼓励安装 强制要求的方式提高智能驾驶尤其是主动安全领域的配置渗透率 欧美安全法规纳入主动式安全 国内法规将跟进 进一步推动ADAS普及 中国C NCAP研究方向已经开始向主动安全倾斜 国内安全法规如纳入主动安全 将推动AEB ACC等辅助驾驶系统快速普及 国内外智能驾驶相关法规及标准 注 ESC电子车身稳定系统 AEB紧急制动系统 TPMS胎压监测 FCW前向碰撞预警 LDW车道偏离报警 根据公安部统计数据 近84 的交通事故归因于驾驶员的驾驶失误 人已成为交通安全中最大的不确定性因素 智能驾驶系统作为人类驾驶的辅助与替代 利用算法实现人类经验难以比拟的判断速度与精度 能够有效减少驾驶失误 降低交通事故率 新一代80 90后消费者对于汽车的方方面面都有所了解 对安全的需求有所加强 重视驾驶辅助系统 推动了智能驾驶的发展 2014年道路交通事故原因统计 新车购买消费者关注点 资料来源 搜狐汽车 资料来源 公安部 1 以科技公司谷歌 百度等为代表的直接无人驾驶路线 依靠高精度地图 配合激光雷达 摄像头 毫米波雷达 超声波传感器 GPS等传感器通过人工智能算法实现完全自主驾驶 他们的核心竞争力是高精度地图的构建 结合各种传感器进行地图的匹配和算法的调试 2 以福特 通用 沃尔沃 特斯拉等车企以及前后装企业Mobileye等为代表的ADAS逐步升级路线 依靠摄像头 毫米波雷达 超声波传感器等设备 实现在某些环境和条件下的高级辅助驾驶功能 他们的核心竞争力在于整车的设计 制造 销售以及驾驶员辅助驾驶体验的需求挖掘 对于科技公司而言 研发的目的是实现公司在人工智能领域的重大探索创新以及对于未来流量入口的提前布局 研发过程无需背负变现的压力 科技公司在人工智能 智能驾驶核心环节 人机交互服务层面具备较强竞争优势 其研究更贴近该领域的难点 进度或将大幅领先采取ADAS升级路线的传统车企 对于传统车企而言 主营业务是整车的销售 因此研发ADAS的直接目的是提供更好的驾驶体验 研发过程中自然也会着重考虑研发成果的变现能力 关于这点的考虑可能会把其自动驾驶研究的进程限制在ADAS领域 传统整车厂商具备先发优势 可以直接利用现存客户资源快速迭代优化其智能驾驶系统 智能驾驶产业化发展迅速 当前仍处于1 2级智能驾驶阶段 3级综合辅助智能驾驶已有充分的技术储备 如丰田的公路自动驾驶辅助AHAC 特斯拉的Autopilot等 各家主流厂商计划在2020年左右实现无人驾驶商业化 谷歌无人车原型 百度无人驾驶汽车 资料来源 公开信息 按照国际通用的标准SAE的划分 智能驾驶分为0 5阶段 目前市面上的车 基本上还处于第一阶段和第二阶段 即处于智能辅助和部分自动驾驶功能阶段 ADAS AdvancedDriverAssistantSystem 作为汽车智能化的初级阶段产品 有望率先普及 ADAS系统架构 智能驾驶技术演进 资料来源 公开信息 资料来源 SAEInternational 在政策 互联网跨界竞争 消费者内在需求等因素驱动下 ADAS渗透率将快速提升 ADAS市场空间巨大 预计到2020年国内ADAS市场规模将达到1200亿元 其中前装市场规模约为950亿元 后装市场约为250亿元 目前国内ADAS市场规模约为100亿元 未来5年复合增长率超过60 假设如下 国内汽车未来5年保持5 的复合增长率 略低于GDP增速 到2020年汽车销量为3140万辆 到2020年 国内ADAS市场渗透率达到30 参考LuxResearch预测全球ADAS渗透率2020年达到57 到2020年 单车ADAS价值为1万元 目前国内单车ADAS价值约为1 8万元 预计未来ADAS硬件成本有所下降 且保守估计单车仅安装部分ADAS功能 汽车保有量为2 4亿辆 ADAS后装渗透率为10 单车价值为1000元 ADAS从导入期过渡到成长期 资料来源 德勤咨询 2015年国内ADAS渗透率 资料来源 盖世汽车 ADAS功能通过传感层 决策层和执行层三个模块实现 传感层如同人类的视听感觉 通过摄像头 雷达 夜视系统等对环境迚行数据采集 决策层通过芯片和算法对采集的数据进行认知判断并作出决策 类似于人的大脑 控制层类似于人的手脚 通过电子刹车 油门 转向等对车辆实现智能驾驶 传感感知 毫米波雷达毫米波雷达发射毫米波波段的电磁波 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 与红外 激光 摄像头等传感器相比 毫米波优势在于穿透雾 烟 灰尘的能力强 具有全天候 大雨天除外 全天时的特点 其局限性在于 1 无法进行物体颜色识别 2 视场角度小 一般需要多个雷达组合使用 3 行人的反射波较弱 难以识别 毫米波雷达广泛应用于车载距离探测 如自适应巡航 碰撞预警 盲区探测等 毫米波雷达对比 资料来源 公开信息 毫米波雷达工作示意图 资料来源 中信证券 传感感知 毫米波雷达全球汽车毫米波雷达主要供应商为传统汽车电子优势企业 如博世 大陆等 2015年 博世 大陆的全球市场份额均为22 跟随其后的有Hella 富士通天 电装 TRW 德尔福 Autoliv 法雷奥等传统优势企业 2015年汽车毫米波雷达主要厂商市占率 资料来源 佐思产研 资料来源 公开信息 博世远距离毫米波雷达 传感感知 毫米波雷达受益于ADAS的发展 毫米波雷达出货量快速增长 按国内ADAS渗透率在2020年达到25 估算 每套ADAS需要4个短距毫米波雷达和1个长距毫米波雷达 则国内出货量可达4000万颗 市场规模近200亿元 毫米波雷达国产化即将实现 国内厂商已经突破核心技术 国产化指日可待 但目前国内较为成熟的产品仅有湖南纳雷科技和厦门意行的24GHz中短距雷达 77GHz雷达刚刚起步 国内毫米波雷达主要供应商 资料来源 公开信息 传感感知 激光雷达激光雷达发射激光束来探测目标的位置 速度等特征量 车载激光雷达采用多个激光发射器和接收器 建立三维点云图 从而达到实时环境感知的目的 激光雷达的优势在于三维建模 探测范围广 探测精度高 而激光雷达的局限性在于 1 雨雪雾天气下性能较差 2 价格昂贵 3 数据量过大 激光雷达使用的技术是飞行时间 TOF TimeofFlight 根据激光遇到障碍物后的折返时间 计算目标与自己的相对距离 激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离 这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D点云图 精度可达到厘米级别 资料来源 Yumpu 激光雷达工作原理图 激光雷达3D点云示意图 资料来源 公开信息 目前 有旋转部件的激光雷达技术较为成熟 国外主流生产厂家为Velodyne和Ibeo Velodyne采用激光发射 接受部件一起旋转的方式 产品涵盖16 32 64线 Ibeo采用固定激光光源 通过内部玻璃片旋转的方式改变激光光束方向 实现多角度检测 产品涵盖4 8线 旋转激光雷达对比 资料来源 公开资料 资料来源 网易汽车 Velodyne64线激光雷达 传感感知 激光雷达为了兼顾美观和风阻系数 自动驾驶汽车不应该外置一个笨重的机械旋转部件 因此激光雷达固体化是未来趋势 存在小型化 低成本优势 固态激光雷达无需旋转部件 因而体积更小 方便集成在车身内部 并且系统可靠性提升 成本也可大幅降低 因此激光雷达有向固态发展的趋势 创业公司Quanergy与德尔福合作开发了固态激光雷达 计划2017年底量产 采取相控阵技术 内部不存在任何旋转部件 传统优势企业Velodyne和Ibeo也推出了混合固态激光雷达 在外观上看不到旋转部件 但内部靠机械旋转实现激光扫描 固态 混合固态激光雷达对比 资料来源 公开信息 QuanergyS3 相控阵技术原理 资料来源 公开信息 传感感知 激光雷达预计激光雷达受益于技术提升及产能提升 2020年单只激光雷达成本有望达到1000元 以整车安装2 4只激光雷达 前后探测距离 测算 对应整车成本为2000 4000元 按照2020年前装市场15 的渗透率估算 则国内出货量可达1500万颗 市场规模约为150亿元 国内有数家公司参与激光雷达的研发与生产 应用领域包括大气污染检测 三维测绘 汽车等 资料来源 公开信息 国内激光雷达主要供应商 传感感知 摄像头大致工作原理 1 图像处理 将图片转换为二维数据 2 模式识别 通过图像匹配进行识别 如车辆 行人 车道线等 3 利用物体的运动模式 或双目定位 估算目标与本车的相对距离和相对速度 优势 1 摄像头技术成熟 硬件成本较低 2 可以通过较小的数据量获取得最为全面的信息 局限性 1 受光线 天气影响大 在逆光或光影复杂的地方难以使用 2 物体识别基于机器学习数据库 需要的训练样本大 训练时间长 难以识别非标准障碍物 3 对于行人的识别不稳定 因为行人的动作 服装等变化要素多 4 由于广角摄像头的边缘畸变 得到的距离准确度较低 在中国道路上 Mobileye识别超载运货车的成功率不超过80 谷歌测试无人车对吉祥物的识别 资料来源 公开信息 资料来源 公开信息 传感感知 摄像头目前摄像头的应用主要有 单目摄像头 一般安装在前挡风玻璃上部 用于探测车辆前方环境 识别道路 车辆 行人等 广泛应用于自适应巡航 车道偏离预警 前撞预警 行人检测等功能中 后视摄像头 一般安装在车位 用于探测车辆后方环境 应用于倒车可视系统 双目摄像头 利用两个经过精确标定的摄像头同时探测车辆前方环境 实现更高的识别精度和更远的探测范围 环视摄像头 一般至少包括四个摄像头 分别安装在车辆前后左右侧 实现360度环境感知 应用于自动泊车和全景泊车系统 预计单车ADAS系统将采用1 10个摄像头不等 假设国内渗透率为30 以采用4个镜头 前置摄像 两侧盲点检测 后侧倒车影像 估算 2020年国内市场需求将达到4000万个 市场规模约为40亿元 国内镜头行业龙头地位稳固 据智研咨询统计 2013年我国车载镜头行业产量约862万个 出口约占60 如舜宇光学车载后视镜头出货量目前居全球第一位 全球市场占有率高达30 已进入各大车企 如宝马 奔驰 奥迪等 前装市场 考虑出口出货量 市场规模有望达到1亿个 对应100亿元 传感感知 红外夜视据美国国家公路交通安全管理局 NHTS 的统计 虽然夜间行车在整个公路交通中只占四分之一 发生的事故却占到一半 而夜间视线不良所造成的事故占到70 随着汽车安全和ADAS关注度的提升 红外夜视或将得到快速推广 但毫米波雷达和激光雷达一定程度上能代替红外夜视 实现夜间障碍物或其他车辆的探测 红外夜视渗透率或不高 2015年红外夜视系统的渗透率仅有1 左右 以2020年前装渗透率达到5 估算 市场空间约为数十亿元 资料来源 保千里 红外夜视系统工作原理 车载传感器对比 资料来源 汽车电子 算法决策决策系统主要是对传感器采集的信息进行认知判断并对汽车下一步动作做出预判 核心是算法 不同类型的传感器 由于收集的信息类型差异比较大 所以对信息的处理和认知方式也有所不同 激光雷达 毫米波雷达等主动式传感器对算法依赖程度较低 算法较为简单 摄像头等被动式传感器对算法依赖程度较高 一般由第三方企业单独提供 视觉算法拥有识别行人 拥有辨别颜色 识别图案等优点 在ADAS技术路线中必不可少 视觉算法分为三个阶段 依次对应智能驾驶的辅助驾驶 高度自动驾驶 完全自动驾驶 第一阶段是简单识别 包括车道线识别 车尾识别 第二阶段是边界识别 加入各角度 被遮挡行人检测 被遮挡车辆检测 自行车检测等 第三阶段是街景识别 能够全部识别建筑物 街道 马路边缘 算法决策视觉处理系统巨头Mobileye成立于1999年 2007产品进入前装市场 截至2015年底全球超过1000万辆车搭载Mobileye产品 市占率高达90 目前EyeQ3系统可以通过单目摄像头实现行人和前车防碰撞预警 将在2017年推出的EyeQ4系统将会配备三颗摄像头和雷达 实现高速公路上的无人驾驶 Mobileye已经进入视觉算法第三阶段街景识别 Mobileye的REM系统 RoadExperienceManagement 可以通过摄像头对环境的感知和深度学习算法 对周边行人 车辆以及所有环境中的物体进行认知以及归类 在不依赖于车道线和车道标志的情况下识别出一条车辆可行驶的路径 Mobileye识别车道线和汽车 资料来源 iMobileye Mobileye识别行人和非机动车 资料来源 iMobileye 算法决策国内视觉算法公司多数为初创企业 成立时间大多在2013年左右 产品多定位于后装市场 只有两家企业进入车企前装 国内算法企业的ADAS功能基本是车道偏离预警和前向碰撞预警 大多数停留在第一阶段 对行人的识别算法比较欠缺 电控执行智能驾驶的落地需要精准的控制系统参与 其与汽车底盘控制密切相关 涉及到驱动控制系统 转向控制系统 制动控制系统等 执行机构的电子化 线控化是实现汽车主动安全的重要保证 传统的转向系统和制动系统原理是驾驶员踩下油门踏板或者转动方向盘 通过机械连接件和助力件操纵汽车转向或者刹车 但是在智能驾驶条件下行车大脑接管车辆的控制权 无法通过传统的机械操纵系统控制车辆 需要在系统上加装ECU电子控制单元并且让部分零部件电气化 也就是实现线控 通过这种方式可以实现车辆的横向和纵向的智能驾驶 转向和刹车系统属于安全件 长期被国外垄断 转向和刹车由于技术壁垒高 车辆前装认证周期长 关系汽车安全 长期以来供应链条被国外零部件巨头垄断 博世和大陆占据了国内市场50 以上的市场份额 在线控技术上 国内已有企业在刹车线控系统产品取得突破 比如万安科技已其有EBS 电子制动分配 小批量生产能力 在气压ABS上已经批量供货 拓普集团国内第一家实现量产电子真空泵 此类公司将大受益于批量生产 业绩可实现大幅增长 电控执行英菲尼迪的线控转向系统由ECU单元 电机 离合器 转向动作回馈器以及辅助件组成 由于转向系统直接关系到行车安全 所以采用了三个冗余的ECU单元 三个ECU之间相互监控并且在其中一个失灵时可以立即由另外一个接管 博世的由电控和电机机高度集成的iBooster 可以通过传感器感知驾驶员踩刹车踏板的力度 并且结合行车速度和周边路况 通过ECU和电机控制实际刹车的力度 大大缩减刹车距离 此外 该系统还可以与智能驾驶自动刹车相结合 ECU可以直接发出指令操纵汽车实现刹车动作 博世电子刹车系统 资料来源 网易汽车 英菲尼迪线控转向系统 资料来源 英菲尼迪 智能驾驶在未来数年将处于产业风口 业务扩展至智能驾驶的公司将享有估值溢价 但未来两到三年内智能驾驶仍处于产品研发器和投放期 来自于智能驾驶领域盈利贡献比较有限 从2010年开始 国内很多公司已经投入到ADAS产业中 按照行业的发展规律来看 一般需要五年的技术积累才能推出比较成熟的产品进行测试 然后再过三年左右才能实现量产 即到2018年左右新车才会出厂 二级市场提早一到两年布局 即现在到2017年是布局的最佳时期 由于ADAS将逐渐从预警向主动干预过渡 感应识别相关产品将早于决策系统和执行系统产品放量 相关公司或率先受益 3月17日发布十三五汽车工业发展规划意见 建立汽车产业创新体系 积极发展智能网联汽车 18日 百度表示将在美国进行自动驾驶测试 随后半月 亚太股份 万安科技等个股涨超50 亚太股份公司投资前向启创 钛马信息 集团投资杭州智波科技 形成智能驾驶全产业链布局 前向启创提供完整的ADAS产品 以及全套的解决方案 后装产品已经落地 前装在积极拓展 钛马信息定位于车载移动互联网服务运营商 可利用大数据平台和多个系列的智能终端产品 提供车联网整体解决方案及运营外包服务 智波科技主要产品为毫米波雷达系统 公司通过参股布局智能驾驶 在环境感知 主动安全控制 互动互联的技术储备逐步完善 同时原有业务ABS ESC等作为智能驾驶中的执行系统 与感知系统 前向启创 智波科技 和车联网 钛马信息 形成闭环 公司拟以增资方式参股投资1000万欧元取得Elaphe公司增资扩股后20 的股权 Elaphe公司是一家专注于电动汽车及其他汽车轮毂电机技术的公司 在研究 开发等方面处于世界领先地位 轮毂电机技术上最大的特点就是将动力 传动和制动装置都整合到轮毂内 省略了离合器 变速器 传动轴 差速器等部件 除了结构简单化外 采用轮毂电机的车辆可以获得更好的空间利用率和传动效率 是未来新能源汽车的重要核心部件 公司未来还将与Elaphe在中国成立合资公司 拓展国内轮毂电机市场 公司持股占比不低于51 公司上半年已经发布ACC AEB LDW FCW功能的智能驾驶汽车产品 公司ABS EPB ESC EABS等汽车电子产品推广加速 有望成为新的增长点 公司EPB已取得江铃 一汽轿车 上汽商用车等多个整车厂的项目配套资格 ESC已取得东风M19项目的配套资格 EPB EABS已于2015年投产 ESC将于2016年正式投产 万安科技公司是国内领先的汽车制动系统供应商 主要产品包括气压制动系统 液压制动系统 悬架系统 离合器操纵系统等 公司客户包括一汽集团 广汽集团 北汽福田 陕汽重卡 长城 江淮 比亚迪 奇瑞 激励等整车厂商 2016H1 公司实现营收10 18亿元 同比增长25 25 净利润0 59亿元 同比增长15 50 公司先后向美国大功率无线充电系统公司Evatran投资320万美元 持股11 72 向前装车联网公司飞驰镁物投资2000万元 持股22 向智能交通以及新能源智能汽车共享平台苏打网络投资1692万元 持股22 此外 公司近期以12 6元 股定增募集8 5亿元 投向 汽车电控制动系统建设项目 汽车底盘模块化基地建设项目 车联网 无线充电技术及高级驾驶员辅助系统 ADAS 研发项目 及补充流动资金 电控制动系统及底盘项目达产后 将新增20万套ABS 5万套EBS 50万套乘用车底盘模块产能 预计新增营业收入12亿元 净利润1亿元 大幅厚增公司业绩 公司自主研发的气压ABS防抱死制动系统已实现批量供货 EBS电子制动系统 ESC汽车电子稳定系统 EPB电子驻车系统等高附加值产品有望持续推出 受益于新产品逐步量产及国家商用车安全法规趋严 今年7月1日要求轻卡必须加装ABS 公司传统制动系统业务有望保持快速增长 受益于整车厂底盘业务外包的趋势 公司今年底盘业务保持快速增长 2015年收入同比增长143 预计将保持快速增长 拓普集团公司主营汽车NVH 减震降噪及舒适控制 领域橡胶减震产品和隔音产品 其中橡胶减震产品销售额国内排名第一 隔音产品销售额国内排名第六 国内客户主要包括上海通用 上海通用五菱 吉利汽车 长安福特等 海外客户主要包括克莱斯勒 通用汽车 奥迪 宝马等 2016H1 公司实现营业收入16 67亿元 同比增长15 75 净利润2 69亿元 同比增长26