汽车智能化加速发展感知层显著受益

1、智能驾驶正处于快速发展阶段，汽车智能化程度的提升使得单车搭载传感器数量增加，车载传感器市场规模逐年上升。本篇报告分析了以车载摄像头、激光雷达、毫 米波雷达和超声波雷达为代表的车载传感器的工作原理、特点和市场竞争情况。摄像头是目前最为成熟的车载传感器之一，国内镜头厂商在行业中上游具备 较强的国际竞争力。摄像头的主要硬件组件包括镜头组、CMOS图像传感器（CIS）、数字信号处理器（DSP）。车规级摄像头对性能要求较高，CMOS图像传感器为其核心技术。目前以舜宇光学、韦尔股份为代表的国内厂家在车载摄像头中、上游市场具备较强的国际竞争力。随着智能驾驶的发展，预计到2025 年全球车载摄像头市场规模将达

2、到270亿美元。激光雷达属于新兴的高技术产业，行业规模将迎来爆发增长。激光雷达四大系统相辅相成，形成传感闭环，可快速准确绘制 3D 地图，测量精度可达厘米 级，具有分辨率高、抗干扰能力强、测距远等显著特点，正从机械旋转式到混 合固态，再到纯固态方向演进。当前处于行业爆发初期，发展迅速，前景广阔， 不过竞争格局尚不稳定。- 2 -汽车智能化加速发展，车载传感器显著受益毫米波雷达基本被龙头外资企业占据，超声波雷达门槛低、竞争激烈。毫米波雷达是L2级自动驾驶核心传感器之一，应用于高级驾驶辅助系统（ADAS）的 多种场景。目前，毫米波雷达技术相对成熟，市场被全球头部汽车零部件公司瓜分市场。超声波雷达凭

3、借较低门槛，未来超声波雷达将助力自动泊车，配合 其他传感器实现更高级别自动驾驶，但超声波雷达技术简单、发展成熟，各厂 商竞争激烈。投资策略：我们认为，整车方面，建议关注特斯拉、长城汽车、吉利汽车、小鹏、蔚来；智能座舱方面，建议关注华域汽车、德赛西威、中科创达（计算机 组覆盖）、华阳集团；HUD玻璃方面，建议关注福耀玻璃；激光雷达方面，建 议关注禾赛科技（通信组覆盖）；线控制动方面，建议关注伯特利；转向系统 方面，建议关注耐世特；第三方平台方面，华为、安波福更具竞争力。风险提示：汽车智能化发展进程不及预期；产业链相关公司的盈利能力不及预 期。- 3 -汽车智能化加速发展，车载传感器显著受益目录智

4、能驾驶大势所趋，车载传感器市场欣欣向荣车载摄像头：市场规模扩大，国内厂商摩拳擦掌激光雷达：行业规模迎来爆发初期毫米波雷达：外资占据市场份额较大超声波雷达：技术简单，竞争激烈投资策略风险提示12345671、智能驾驶大势所趋，车载传感器市场欣欣向荣汽车正由人工操控的机械产品加速向智能化系统控制的智能产品转变。智能网联汽车技术路线图2.0提出，到2025 年，L2 和L3 相当的部分自动驾驶（PA）和有 条件的自动驾驶（CA）的汽车销量占比将超过50%，高度自动驾驶（HA，相当于L4）开始进入市场。- 5 -1、智能驾驶大势所趋，车载传感器市场欣欣向荣ADAS是发展全自动驾驶的基础，其核心为环境感

5、知，传感器是实现环境感知的基础硬件。- 6 -1、智能驾驶大势所趋，车载传感器市场欣欣向荣随着汽车智能化程度提高，摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达单车搭载数量将持续增加。- 7 -1、智能驾驶大势所趋，车载传感器市场欣欣向荣随着汽车智能化程度提高，摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达单车搭载数量将持续增加。- 8 -2、车载摄像头：市场规模扩大，国内厂商摩拳擦掌2.1 镜头组、图像传感器、DSP是车载摄像头的必要硬件组件 摄像头是目前最为成熟的车载传感器之一。车载摄像头的主要硬件组件包括：镜头组、图像传感器、数字信号处理器、摄像头模组。镜头组。车规级传感器的镜头组有特殊要求，镜头表

6、面镀膜要做特殊工艺处理。表 3：镜头组品质的衡量标准- 9 -车载摄像头的主要硬件组件包括：镜头组、图像传感器、数字信号处理器、摄像头 模组。图像传感器。图像传感器负责将摄像头镜头捕获的光子转换为电子信号，然 后进一步处理获得数字图像。根据感光元件的不同，图像传感器可分为CMOS（互补金属氧化物半导体）和CCD（电行耦合元件）两种。数字信号处理器（DSP）。数字信号处理器（DSP）主要用于对数字图像信号 进行优化处理，通过一系列复杂的数学算法运算，最后把处理后的信号传到 显示器上。2.1 镜头组、图像传感器、DSP是摄像头的必要硬件组件- 10 -车载摄像头的主要硬件组件包括：镜头组、图像传感

7、器、数字信号处理器、摄像头 模组。摄像头模组（CCM）。摄像头模组厂商采购镜头组、音圈马达、图像传感器、 数字信号芯片、柔性电路板等上游零组件，并将零组件通过一定的封装工艺 加工成一个摄像头模组并销售给下游客户，封装工艺为其核心技术。图7：摄像头模组结构2.1 镜头组、图像传感器、DSP是摄像头的必要硬件组件- 11 -2.2 车载摄像头性能要求苛刻，图像传感器为其核心技术车规级摄像头对生产技术要求高，摄像头品质与汽车驾驶的安全性密切相连。目前汽车主要使用基于CMOS技 术的图像传感器（CIS），CIS 的主要生产经营模式包括IDM（垂直整合制造）模式和垂直分工模式。12 -2.2 车载摄像头

8、性能要求苛刻，图像传感器为其核心技术CMOS图像传感器（CIS）构成了汽车视觉系统的核心，具有较高的技术壁垒。- 13 -按照搭载位置不同，车载摄像头可分为前视、后视、环视、侧视、内置摄像头； 按照应用领域不同，车载摄像头可分为行车辅助类、泊车辅助类、车内驾驶员 监控类摄像头。2.3 搭载位置、功能多元，单双目为前视摄像头主流方案- 14 -按照模组的不同，前视摄像头可分为单目和双目两种主流技术路线。单双目摄像头测距原理不同。2.3 搭载位置、功能多元，单双目为前视摄像头主流方案- 15 -目前，Mobileye的单目摄像头解决方案仍是车载摄像头系统中的主流方案，双目摄像头方案未来可期。2.3

9、 搭载位置、功能多元，单双目为前视摄像头主流方案- 16 -2.4 车载摄像头是ADAS传感器系统的重要组成摄像头能够实现多项ADAS功能。摄像头存在环境适应性差、稳定性不高等问题，直接影响ADAS系统的安全性。- 17 -夜视技术可提升摄像头的感知能力。夜视技术应用于车载摄像头产 品可显著提高夜间行车、在其 他弱光行驶环境中行车的安全 性。目前已投入应用的夜视技术有 三大类：微光夜视技术、主动 红外夜视技术、被动红外夜视 技术，车用夜视系统主要采用主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。2.5 夜视技术、人机交互技术进一步扩充车载摄像头市场空间- 18 -2.5 夜视技术、人机交互技术进一步扩充

10、车载摄像头市场空间夜视技术可提升摄像头的感知能力考虑到技术的发展和夜视系统的成本降低，未来几年车载夜视系统将得到逐渐普及和应用。具备人机交互性能的摄像头将助推智能座舱发展车载摄像头的人机交互性能是衡量 智能车舱产品品质的重要标准。采用摄像头视觉识别作为人机交互的重要方式，将带动座舱电子获取 更多的新技能，创造更丰富的安全 辅助功能。- 19 -2.6 车载摄像头产业链明晰，不同环节竞争格局各异车载摄像头产业链可分为上游材料、中游元件和下游产品三部分。- 20 -2.6 车载摄像头产业链明晰，不同环节竞争格局各异车载摄像头产业链可分为上游材料、中游元件和下游产品三部分。- 21 -2.6 车载摄

11、像头产业链明晰，不同环节竞争格局各异从车载摄像头产业链的中、上游看，国内厂家在车载镜头组市场竞争力较强，在CMOS图像传感器（CIS）领域的竞争力也有所提升。车载摄像头下游产品供应市场集中度较高，由具有丰富技术发展经验的海外厂 商主导，国内车载摄像头厂商竞争力有待提升。- 22 -2.6 车载摄像头产业链明晰，不同环节竞争格局各异摄像头在车载领域的应用不断增加，车载摄像头市场规模不断扩大。- 23 -舜宇光学长期聚焦光学领域，具备国际竞争实力。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 24 -舜宇光学涵盖光学零部件、光电产品、光学仪器三大业务，光电产品业务为公司收入最主要来源

12、，占比达70%以上，但毛利率水平为10%左右，显著低于其他 业务。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 25 -舜宇光学入局车载业务早，车载镜头业务继续保持全球第一（30%）的领先地位。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 26 -舜宇光学基于车载镜头的业务，舜宇着手研发车载模组，并提供激光雷达、HUD、智能大灯与光学系统解决方案等相关产品。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 27 -欧菲光摄像头模组产业龙头，正深度布局车载摄像头领域。公司为双摄和多摄模组的主流供应商，摄像头模组出货量位列全球第一。公司自2015年开始进军智

13、能汽车领域，通过收购华东汽电和南京天擎，成为国内整车厂商的Tier 1供 应商，目前已取得20余家国内汽车厂商的供货商资质。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 28 -联创电子具备技术研发和生产制造优势，有望进一步拓展车载镜头业务。目前，联创电子为全球最大的运动相机镜头供应商和全景相机镜头、影像模组供应商。 在车载镜头领域，公司与车载影像传感器生产商On-Semi和算法方案公司 Mobileye等建立了良好的研发合作关系，使公司镜头可以与这些传感器和方 案同步推出。2.7 车载镜头：舜宇光学全球top1，国内企业相继布局- 29 -韦尔股份是国内较为优秀的兼具半导体分销

14、和设计能力的上市公司。2019年韦尔股份收购北京豪威、思比科、视信源股份，成功切入CIS赛道，CMOS图像传感器成为公司核心收入及利润来源。2.8 CMOS图像传感器：韦尔股份借助收购成为国内绝对龙头- 30 -豪威科技在CMOS芯片设计和研发领域具有技术优势，储备了大量的相关专利技术。2.8 CMOS图像传感器：韦尔股份借助收购成为国内绝对龙头- 31 -2.8 CMOS图像传感器：韦尔股份借助收购成为国内绝对龙头CMOS图像传感器（CIS）应用领域广泛，汽车CMOS传感器领域可大有所为。- 32 -3、激光雷达：行业规模迎来爆发初期3.1 四大系统组成激光雷达，准确绘制3D环境地图激光雷达

15、快速准确绘制3D地图，测量精度可达厘米级。集激光、全球定位系统和惯性 测量设备三种技术于一身，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环境地图。由发射系统、接收系统、扫描系统、信息处理四大部分组成，四大工作系统相辅相成， 形成传感闭环。显性参数八个技术指标，用于评价激光雷达性能，主要包含测远能力、点频、角分辨 率、视场角范围、测距精准度、功耗、集成度（体积及重量）等。- 33 -3.1 四大系统组成激光雷达，准确绘制3D环境地图激光雷达主动探测感知，具有分辨率高、抗干扰能力强等显著特点。1）具有极高 的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率；2）抗干扰能

16、力强；3）获取信息量丰富， 生成目标多维度图像；4）可全天时工作；5）对天气环境有要求，不能穿透云层、 雨滴或者稠密的烟雾。高阶自动驾驶中激光雷达弥补其他传感器短板，成为“第三只眼睛”。激光雷达兼具测距远、角度分辨率优、受环境光照影响小的特点，且无需深度学习算法，可直 接获得物体的距离和方位信息。- 34 -3.2 激光雷达机械式方案成熟，向纯固态方向演进激光雷达正从机械旋转式到混合固态，再到纯固态方向演进。机械旋转式激光雷达发展较早，可对周围环境进行360的水平视场扫描。目前 技术比较成熟，但系统结构十分复杂，体积庞大且各核心组件价格很昂贵，难以 达到车规级要求，无法在探测距离、分辨率和水平

17、视角间实现平衡。半固态激光雷达中微振镜方案技术成熟，适用于量产大规模应用。MEMS激光雷达 价格可控，有望较快应用于自动驾驶技术。- 35 -3.2 激光雷达机械式方案成熟，向纯固态方向演进固态激光雷达易通过车规，是未来发展趋势。Flash激光雷达快速绘制环境图像，探 测距离较近；光学相控阵OPA顺应未来激光雷达发展趋势，具备极大吸引力。- 36 -3.3 国内产业链上游崛起，下游带动激光雷达市场发展激光雷达产业链发展速度快、科技水平高、创新能力强、市场前景。国外上游公司起步较早积累深厚，国内发展迅速有望实现逐步赶超。激光雷达行业 的上游产业链主要包括激光器和探测器、FPGA 芯片、模拟芯片供

18、应商，以及光学部件生产和加工商，高性能单片机MCU、数字信号处理单元DSP可以代替FPGA。下游行业的发展，将带动全球激光雷达市场的发展。激光雷达下游产业链按照应用 领域主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。- 37 -3.4 海外厂商主导国际市场，国内初创公司崭露头角激光雷达属于新兴高技术产业。发展早期技术与市场上主要是国外公司，国内激 光雷达公司加入竞争之后投入大量研发，逐步完成技术的追赶甚至在一定范围内 实现超越。2020 年下半年境外激光雷达公司迎来通过特殊目的并购公司完成上市的热潮， 美国已上市公司有Velodyne、Luminar，此外Aeva、Innoviz 预

19、计2021年第一季 度完成上市，Ouster预计2021 年上半年完成，境内尚无上市公司。激光雷达行业处于爆发初期，竞争格局尚不稳定。激光雷达广泛的应用前景、高 速增长的市场容量以及为社会带来变革的潜在影响吸引了众多的科技型初创公司 入局，目前成长型的初创公司暂未形成稳定的竞争优势；中国激光雷达行业尚处 于起步阶段，初创公司竞争优势暂未形成，但随着行业应用的兴起以及国家政策 的支持，中国有很大机会在国际市场上占有一席之地。- 38 -3.4.1 国外激光雷达厂商占据高位，迎来上市热潮Velodyne在机械式激光雷达领域具有先发优势，借壳上 市成为全球激光雷达第一股。该公司开发的高性能产品 线包

20、括一系列广泛的传感解决方案，包括低成本的Puck、 多功能的Ultra Puck、为自动驾驶服务的Alpha Prime、 针对ADAS进行优化的VelArray和具有开创性的驱动程序 辅助软件Vella，在2006 年到2017 年一度是机械旋转激光雷达市场的最主要提供方。开发Resonant Mirror（共振镜）技术，形成专有的微激 光阵列（MLA）结构。Velabit凭借超小型外形规格使激光雷达大众化，为3D激 光雷达的感知带来了新的多功能性和可承受性，批量生产目标价格为100美元。Velodyne于2020年9月通过反向合并完成NASDAQ 上市， 截至2020 年12月25日，Ve

21、lodyne LiDAR 市值约为41.64 亿美元。- 39 -3.4.1 国外激光雷达厂商占据高位，迎来上市热潮Luminar 聚焦于生产1550nm InGaAs传感器，建立绝对领先优势。主要路线是MEMS，2018 年与沃尔沃达成战略合作关系。2020年12月3日在纳斯达克上市，截至2020年12月25日，市 值约为107.09亿美元。Innoviz致力于MEMS激光雷达，将于2021年第一季度完成NASDAQ上市，估值将达14亿美元。 Innoviz One计划将于2021年在宝马（BMW）量产车型中获得首次批量应用； Innoviz Two 预计将在2023年第三季度开始批量生产。

22、Quanergy采用OPA光学相控阵技术，产品尚未量产。研发905nm波长的全固态激光雷达，最早提出要将激光雷达小型化，成本最优化。Ouster在售产品为机械旋转式，推出基于VCSEL 和SPAD 阵列芯片技术的数字化激光雷达， 并获得Multi-beam Flash核心专利技术。主要产品包括超广角激光雷达OS0、中距离激光雷 达OS1和远距离激光雷达OS2。计划2021上半年完成纽约证券交易所上市，估值约19亿美元。- 40 -3.4.2 国内激光雷达厂商入局，技术水平赶超国外厂商禾赛科技申请科创板上市获受理，有望成为中国首家上市的激光雷达公司。激光雷 达产品主要为机械旋转式及半固态式激光雷

23、达。2021年1月7日，上交所披露了禾赛科 技的招股说明书（申报稿），申请科创板上市已获受理。禾赛科技自主设计芯片，为产品在性能、集成度和成本上带来竞争优势。自研专用 驱动芯片、模拟前端芯片、波形数字化处理芯片、SoC 片上系统芯片的开发与应用将 实现更优的性能、更高的集成度、更低的生产成本。- 41 -3.4.2 国内激光雷达厂商入局，技术水平赶超国外厂商览沃科技聚焦自动驾驶、机器人和智慧城市，提供高性能、低成本激光雷达。 凭借独特的旋镜式类固态技术和 DL-Pack 专利封装技术，Livox 激光雷达攻破 了制约激光雷达规模化应用的 “成本、可靠性及可量产性”三大瓶颈，成为全 球首家将激光

24、雷达带入千元级时代的大规模量产厂家。凭借旋镜式类固态技术赢得多家客户信赖，与小鹏汽车达成合作。在2021年推 出的全新量产小鹏P5车型上，将搭载基于浩界Horiz车规级激光雷达的小鹏定制 版车规级激光雷达。速腾聚创主攻机器人市场，在售产品主要为机械旋转方案和微振镜方案。产品技术包 括MEMS与机械式激光雷达硬件、硬件融合技术、AI感知算法等，是国内低线数激光雷达 的主要供应商之一。- 42 -3.4.2 国内激光雷达厂商入局，技术水平赶超国外厂商镭神智能掌握四种测距原理，CH系列混合固态激 光雷达专为L4、L5级别无人驾驶汽车设计。全球 唯一一家同时掌握了TOF时间飞行法、相位法、三 角法和调

25、频连续波等四种测量原理的激光雷达公 司，国内唯一一家自主研发出激光雷达专用16通 道TIA芯片、激光雷达自动化及半自动化生产线、 1550nm光纤激光器的激光雷达公司。目前在MEMS、 Flash以及OPA三种主流固态激光雷达技术路线上 都有研发布局。华为入局汽车产业，集中万余人研发100线激 光雷达。华为帮助车企“造好”车、造“好 车”。智能汽车解决方案品牌HI，包括1个全 新的计算与通信架构和5大智能系统以及激光 雷达、AR-HUD 等全套的智能化部件。发布96线MEMS车规级激光雷达，核心技术重点 在发射、扫描、探测三个层面，将应用于北汽、 长安汽车。- 43 -4、毫米波雷达：外资占据

26、市场份额较大随着汽车市场需求及技术进步，车载毫米波雷达蓬勃发展。毫米波雷达可以有效探测物体的相对距离、相对速度和方位角。毫米波雷达的独特优势使其成为L2级自动驾驶核心传感器之一：1）满足一般探测 功能；2）抗干扰能力强；3）满足商业化价格要求。目前，车载毫米波雷达工作频率为一般为 24GHz 和77GHz，应用于高级驾驶辅助系 统（ADAS）的多种场景。- 44 -4、毫米波雷达：外资占据市场份额较大毫米波雷达产业集中化发展，头部全球汽车零部件公司瓜分市场份额。 一方面，随着技术的不断成熟，毫米波雷达雷达价格显著降低；另一方面，传统头部汽车零部件公司因起步早，拥有明显的技术优势和规模优势， 产业壁垒较大，新兴企业进入难度大。未来毫米波雷达技术突破较小，应用维度可进一步增加。随着技术的发展与成熟， 毫米波雷达天花板日益凸显，未来毫米波雷达在技术领域突破较小。但随着L2及更 高级别自动驾驶的商业化落地，车载毫米波雷达的数量将进一步增加，市场仍存在 较大空间。- 45 -5、超声波雷达：技术简单，竞争激烈超声波雷达凭借较低门槛，早已成为常见汽车部件之一。车载超声波雷达类型分为UPA和APA两种超声波驻车辅助(