一、車載攝像頭構成
車載攝像頭是自動駕駛重要的傳感器,主要包括鏡片、濾光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封裝、保護材料等。不同于手機攝像頭,車載攝像頭的模組工藝難度大很多,主要是因為車載攝像頭需要在高低溫、濕熱、強微光和震動等各種復雜工況條件下長時間保持穩定的工作狀態。綜合而言,車載攝像頭的技術壁壘明顯高于手機攝像頭,隨著自動駕駛的興起,車載攝像頭已經成為了攝像頭的新藍海。
圖表:車載攝像頭的構成
資料來源:中研普華產業研究院整理
二、攝像頭核心器件--CMOS圖像傳感器
攝像頭核心器件為圖像傳感器CMOS。車載攝像頭主要組成部件包括鏡頭組、圖像傳感器(CMOS)以及數字處理芯片(DSP),具有較高的技術壁壘;硬件成本構成上,圖像傳感器CMOS占車載攝像頭成本的半壁江山,模組封裝、光學鏡頭分別占比25%及14%,前三者合計占比近90%。
三、CMOS圖像傳感器的市場集中度較高
根據中研普華產業研究院撰寫的《2023-2028年中國車載攝像頭芯片CMOS圖像傳感器行業競爭分析及發展前景預測》顯示:
近幾年,由于車用市場的需求增長,各大CIS廠商都加大對汽車的投入。比如三星在2021年年初開始大舉入局車用CIS,索尼在2020年CES上展示了一臺Vision-s概念車,搭載了自家的多種CIS方案,以示在車用市場的決心。
相比于其他競爭對手,目前占據汽車CIS市場前二名的安森美和豪威,都是較早在車用CIS上進行布局的。比如安森美的智能感知部主要由收購APTINA延續過來,而APTINA在2005推出了全球首款汽車級AECQ100認證的CMOS圖像傳感器。豪威同樣是在2005年就推出了旗下第一款車用CIS產品。
對于在汽車傳感器市場中的優勢,安森美圖像傳感器在先進駕駛輔助系統(ADAS)及自動駕駛領域擁有超過80%的市場份額,在產品上以最小的占位、最小的封裝,實現能效、重量和性能等優勢,同時具備高動態范圍、全局快門、符合車輛安全完整性等級等技術優勢。
可見,安森美一直以來深耕汽車市場,對汽車應用的用戶體驗積累,以及產品可靠性是他們保持領先的主要優勢。
2022年車載CMOS圖像傳感器領域,安森美占市場主導地位,市場份額占比達到44%,第二名豪威科技占比為30%,第三名的三星和第四名的索尼的市場份額占比分別為9%和5%。國內的豪威科技、思特威等廠商正積極布局。
圖表:2022年全球車載CMOS圖像傳感器市場份額
數據來源:中研普華產業研究院整理
領頭羊安森美無手機CIS產品,缺少小像素技術積累,無法實現大小像素曝光技術。盡管2019年汽車CIS市場中安森美還是一家獨大,但大小像素技術積累的缺失是硬傷,隨著其他廠商在三合一(傳感器、邏輯電路與DRAM)融合技術方案上的優勢逐漸顯現,安森美的汽車CIS市場份額有可能逐漸降低。
豪威在汽車領域布局很早,其CIS芯片當前主要用于歐美汽車品牌,在車用CIS市場占據20%以上份額。而且,產品在持續升級,2020年6月推出全球首款汽車晶圓級攝像頭,尺寸僅為6.5mm×6.5mm。2021年加入英偉達自動駕駛汽車開發生態系統,未來在鞏固拓展歐美市場的同時,有望在亞太市場獲得顯著增量。
相比之下,索尼和三星進入汽車市場較晚,雖然也推出過很具特色的產品,但是在整個汽車CIS市場存在感較低。不過,看到汽車市場潛力的索尼和三星也正在調動資源來重新布局。
索尼和三星都在高端CIS有很深的技術積累,再加之以對產能的調動能力,如果未來向汽車CIS方向大幅傾斜,對于安森美半導體和豪威科技而言都不是好消息。
不過,汽車電子化的進程只是剛剛開始,隨著技術的演進,對車用CIS還會衍生出很多新的需求,所以無論是對已入場者還是后來者,機會都是均等的。
四、車載CMOS圖像傳感器市場增長潛力
美國汽車工程師學會(SAE International)標準通過分級方式對車輛自動駕駛水平進行評判,被業界廣泛采用。2021年4月30日,SAE對《SAE駕駛自動化分級》做出重要更新,將L0-L2級系統命名為“駕駛員輔助系統”,L3-L5級稱為“自動駕駛系統”,同時進一步明確SAEL3級和SAEL4級之間的區別。
根據中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》,為建立中國方案智能網聯汽車發展戰略,技術路線圖指出,2025年PA(L2)、CA(L3)級智能網聯汽車占汽車年銷售量的50%以上,HA(L4)級智能網聯汽車開始進入市場,C-V2X終端新車裝配率達50%;2030年PA(L2)、CA(L3)級智能網聯汽車占汽車年銷售量的70%,HA(L4)級智能網聯汽車占比超過20%,C-V2X終端新車裝配基本普及。
智能網聯汽車加速滲透,高等級自動駕駛開啟新成長。2021年,由于一定程度上受到“缺芯”的影響,智能網聯汽車的銷量略有波動,但其銷量占比整體仍呈現上升的趨勢,并在2020年9月滲透率首次達到16.87%。自2020年12月以來,新能源車型的智能網聯滲透率始終保持在30%以上,2021年9月,新能源車型中智能網聯汽車的占比超過40%。在《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》等政策的指引下,新能源車型銷量的提升將催化智能網聯汽車的進一步滲透,為開啟高等級自動駕駛打下堅實基礎。
目前我國自動駕駛整體處于L1-L2水平,各大整車廠正積極研發儲備L3及以上級別的自動駕駛技術。根據IHS的預測,2025年L3級及以上自動駕駛滲透率可達10%,2030年有望提高至31%。
欲了解更多行業的市場數據及未來行業投資前景,請點擊查看中研普華產業研究院報告《2023-2028年中國車載攝像頭芯片CMOS圖像傳感器行業競爭分析及發展前景預測》。