前 言：
從L3級量產車奧迪A8，到L4級量產巴士百度阿波龍，L3+級自動駕駛已逐漸開始落地量產。位處產業鏈上游的汽車傳感器行業最先感受到春意，各種技術路線爭鳴，國內外創業公司噴湧。
▌汽車傳感器：自動駕駛第一步
自動駕駛市場前景廣闊，ADAS滲透率不斷提升
隨著人工智能的蓬勃發展，自動駕駛正漸行漸近。依據汽車智能化程度和人類在駕駛過程中參與度的不同，美國機動車工程師協會(SAE)將自動駕駛分為6級(L0-L5)、美國高速公路交通安全管理局(NHTSA)將自動駕駛分為5級(L0-L4)。
在SAE分級標準下，L0-L2屬於高級駕駛輔助系統(ADAS，AdvancedDrivingAssistantSystems)，L3-L5則可稱為自動駕駛系統，且L5為無人駕駛，可以實現汽車的完全自動化、能夠自主響應各種緊急情況。
從無自動化到自動駕駛，這一過渡階段所用的各類駕駛輔助技術均屬於ADAS。
ADAS可分為速度輔助、制動輔助、車道輔助及其它輔助四類，包括自適應巡航(ACC)、前向碰撞預警(FCW)、行人碰撞預警(PCW)、車道偏離預警(LDW)、盲點探測(BSD)等功能。
目前，全球自動駕駛技術研發尚處早期，量產車大多集中於L1-L2階段，FCW、PCW和LDW是核心焦點。百度搜索“樂晴智庫”獲得更多行業報告。
ADAS的滲透率正快速攀升，IHS預計2020年時全球ADAS滲透率將從2015年的10%增至30%，歐洲地區由於車規要求滲透率更高達86%。
相應的，全球ADAS市場不斷擴大，據GrandViewResearch統計，全球ADAS市場規模將從2016年的141.5億美元，增長至2025年的674.3億美元，年複合增長率19%。
傳感器位處感知層核心，不同類型優勢互補、融合趨勢明顯
自動駕駛的工作過程可分為三層:
感知層:通過傳感器探測周圍環境，將各類環境信息轉換為電信號;
決策層:在汽車電子控制單元(ECU)的幫助下，利用算法分析環境數據，併發出
操作指令;
執行層:根據指令，通過各種執行器完成相應的汽車操控。
汽車傳感器是感知層的核心部件，遍佈車輛全身。一輛汽車所搭載的傳感器數量的多寡，直接決定了其智能化水平的高低。目前，普通家用轎車中約配有數十個傳感器，高檔轎車中則多達100多個。
汽車傳感器可分為環境監測、車身感知兩大類。
在一輛汽車所配置的傳感器中，呈現出環境監測傳感器量少價高，而車身感知傳感器量多價廉的特點。
同時，隨著汽車SAE級別的提升，所需的環境監測傳感器數量增長迅速，佔據了汽車傳感器總成本的絕大部分。
環境監測傳感器用於探測和感知周圍環境，是實現自動駕駛所必需的傳感器，包括攝像頭和雷達兩類。
1)攝像頭在獲取圖像數據後，通過圖像識別技術，可以實現距離測量、目標識別等功能。
2)雷達利用發射波和反射波之間的時間差、相位差等信息，獲得目標物體的位臵、移動速度等數據。按所使用的不同類型的波，雷達可以分為超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達三類。
車身感知傳感器用於獲取車身信息，如胎壓、油壓、車速等，是維持汽車正常、穩定、安全行駛所必備的基礎傳感器。
按測量參數類型的不同，車身感知傳感器包括壓力傳感器、加速計、陀螺儀、流量傳感器等。
以MEMS工藝生產該類傳感器，具有低成本、高可靠性、小體積等優勢，已逐步取代了基於傳統機電技術的傳感器。後文將車身感知傳感器統稱為汽車MEMS傳感器。
在環境監測傳感器中，超聲波雷達主要用於倒車雷達以及自動泊車中的近距離障礙監測，攝像頭、毫米波雷達和激光雷達則廣泛應用於各項ADAS功能中。
四類傳感器的探測距離、分辨率、角分辨率等探測參數各異，對應於物體探測能力、識別分類能力、三維建模、抗惡劣天氣等特性優劣勢分明。
各種傳感器能形成良好的優勢互補，融合傳感器的方案已成為主流的選擇。
攝像頭/毫米波雷達/激光雷達技術創新活躍，市場規模增長迅速
汽車傳感器中，MEMS傳感器和超聲波雷達的技術和應用已經相對成熟，而攝像頭、毫米波雷達和激光雷達正隨著自動駕駛技術的蓬勃發展，迎來活躍的技術創新。
我們預計，2016-2025年，MEMS傳感器和超聲波雷達市場規模年複合增速分別為5%/10%，攝像頭、毫米波雷達和激光雷達市場規模年複合增速分別為26%/22%/48%;汽車傳感器整體市場2025年時將達615億美元(18%CAGR)，未來成長空間廣闊。
MEMS傳感器
MEMS傳感器是傳統汽車電子系統的重要組成部分，廣泛應用於電子車身穩定程序(ESP)、防抱死(ABS)、電控懸掛(ECS)、胎壓監控(TPMS)等系統。
其中，壓力傳感器、加速計、陀螺儀與流量傳感器是汽車中使用最多的MEMS傳感器，總份額佔汽車MEMS系統的99%。
超聲波雷達
超聲波雷達主要應用於倒車雷達，以及自動泊車系統中近距離障礙監測。
倒車雷達已經由高端車型下沉到中低端車型，滲透率較高，前裝率達80%左右。
倒車雷達系統通常需要4個UPA超聲波雷達，而自動泊車系統需要6-12個超聲波雷達，典型配置是8個UPA+4個APA。
自動泊車系統的普及，將為超聲波雷達的增長注入新的動力。
攝像頭
汽車攝像頭按視野覆蓋位置可分為前視、環視(側視+後視)及內視攝像頭，其中前視攝像頭最為關鍵，可以實現LDW、FCW、PCW等功能。
前視攝像頭又有單目攝像頭、雙目攝像頭，乃至多目攝像頭等不同的解決方案。雖然雙目或多目攝像頭具有更高的測距精度和更廣的視角，但由於其成本較高以及對精度和計算芯片的高要求，使得其仍未能大規模量產。
目前，以Mobileye領銜的單目攝像頭解決方案是市場的主流。
毫米波雷達
按輻射電磁波的方式不同，毫米波雷達可分為脈衝類型和連續波類型，目前連續波類型中的調頻連續波(FMCW,FrequencyModulatedContinuousWave)是主流方案。
雖然早在20世紀70年代，德國就嘗試研發車載毫米波雷達，但由於造價高昂、體積龐大，無法大規模推廣;90年代後期，隨著微電子技術的發展，單片微波集成電路(MMIC)的出現使得毫米波雷達低成本、小型化成為可能;
近年來，受益於自動駕駛的提振，毫米波雷達廣受關注，全球範圍內掀起研發熱潮。
按輻射電磁波的頻率不同，目前毫米波雷達主要有24GHz和77GHz兩種。
其中，24GHz主要用於中短距離(15-30m)，稱為SRR(ShortRangeRadar)，77GHz主要用於長距離(100-250m)，稱為LRR(LongRangeRadar)。
長期以來，毫米波雷達的頻率使用各國標準不一，比如日本等少數國家還採用60GHz頻段。
2015年世界無線電通信大會(WRC-15)將77.5-78.0GHz頻段劃分給無線電定位業務，至此77-81GHz已全部被正式劃分為無線電定位業務，因此77-81GHz的車載雷達將是主流發展方向。
事實上，歐洲和美國都已經宣佈將逐步限制和停止24GHz頻段在汽車雷達中的使用，下一代的替換產品79GHz雷達各國也正在積極研發中。
從24GHz、77GHz、到79GHz，雷達的距離分辨率提高的同時，研發難度和成本也大幅增加。
激光雷達
機械激光雷達的典型特徵是車身頂部的可旋轉“大花盆”，這是目前激光雷達的主流解決方案。
而固態激光雷達具有體積小、量產成本和量產難度較低的優點，是未來的發展方向，具體包括MEMS、OPA(OpticalPhasedArray，光學相控陣列)和3DFlash等不同技術路線。
機械激光雷達的精度與線束成正比，線束越多則精度越高，同時成本也大幅提升。
目前16線、32線、64線激光雷達較為常見，同時也不乏128線、甚至300線等前沿產品。
▌傳統市場被 Tier 1 把控，新興領域中國有望突圍
整體而言，目前全球汽車傳感器市場主要由博世、電裝、森薩塔等Tier1廠商所把控。
而半導體器件一般是汽車傳感器上游中，壁壘最高、價格最昂貴的部分，因此安森美、英飛凌、NXP等半導體廠商也從汽車傳感器產業鏈中攫取了豐厚利潤。
在少數細分領域中，中國廠商憑藉高性價比和定製化服務等優勢，已經佔據一席之地。
例如，奧迪威的UPA超聲波傳感器器件全球市佔率達9%，舜宇的車載攝像頭鏡頭全球市佔率超30%等。
隨著自動駕駛技術的興起，車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等新興高成長領域市場空間廣闊、創新活躍，其中湧現了一大批中國創業公司。
這些新興領域中，技術路線百家爭鳴、技術標準尚未被國外大廠壟斷。
同時，在國內良好的創業環境、海內外優秀人才加盟、近年電子產業鏈積累等因素的共同作用下，中國企業有望突圍。
國外大廠壟斷MEMS傳感器，封測價值凸顯
博世是全球MEMS傳感器龍頭企業，與包括Sensata、NXP(Freescale)、Denso、ADI、Panasonic、Infineon等在內的國外Tier1或半導體大廠共同壟斷了汽車MEMS傳感器市場。
據IHS統計，全球前十大汽車MEMS傳感器公司的總市場份額累計超過85%。
作為汽車MEMS傳感器，乃至整個MEMS市場的絕對領導者，博世在營收、產品線數量、系統集成能力三個維度均穩居全球第一。
國內的明皜傳感、深迪半導體、美新半導體等公司均推出了車載MEMS傳感器產品，但仍與國外大廠差距明顯。
MEMS產業鏈包括設計、製造、封裝測試和系統集成。
全球主要的MEMS製造代工廠有STM、TeledyneDALSA、SilexMicrosystems、臺積電等，封測廠有日月光、Amkor、長電科技、華天科技等。
與普通IC不同，MEMS的封裝要求高、測試複雜度大，因此封裝測試佔其總成本的比例高達60%-80%。
超聲波雷達國內廠商成功局部突圍，國產替代前景可期
全球超聲波雷達模組市場由博世、法雷奧主導，國內廠商有臺灣同致電子、航盛電子、豪恩、輝創電子、上富電技等。
超聲波傳感器器件市場由博世、日本村田製作所、尼賽拉等主導，國內廠商以奧迪威為代表。
超聲波雷達的發展已經相當成熟，國內廠商與國外巨頭相比技術差距並不大。然而，國內超聲波雷達廠商雖多，大部分卻未能進入前裝市場。一方面，國內廠商的產品在穩定性和可靠性方面還有待進一步打磨，另一方面整車廠的Tier1供應商較為穩定、進入驗證週期漫長。
憑藉著高性價比的產品、快速及時的服務，國內的同致電子、豪恩、奧迪威的UPA產品，已成功突圍進入國內各大車廠。
車規級攝像頭模組海外大廠主導，零部件已有國產突破
考慮到安全性及複雜的駕駛環境，車規級攝像頭在耐高溫、抗震、防磁和穩定性等四方面有著嚴苛的性能要求。
車載攝像頭模組均價超500元，而類似配置的手機攝像頭均價不足百元。目前，車載攝像模組市場主要被海外大廠瓜分，包括日本的松下、富士通天、索尼，歐洲的法雷奧、大陸等，幾乎都是全球前列的Tier1供應商。
國內手機攝像頭產業鏈廠商舜宇光學、歐菲光、晶方科技等正積極發展車載攝像頭模組業務。
攝像頭模組的上游主要有CMOS圖像傳感器(CIS,CMOSImageSensor)以及鏡頭的供應商。
在車載攝像頭零部件方面，豪威科技(併購)和舜宇光學(手機產業鏈基礎延伸)已實現國產突破。
在攝像頭模組下游的是車載攝像頭解決方案供應商，這類企業的核心技術往往是視覺算法或視覺處理ASIC芯片。
Mobileye是全球車載攝像頭解決方案龍頭，兼具視覺算法和EyeQ系列視覺處理器核心技術;國內相關初創企業有MINIEYE、地平線、中科慧眼、天瞳威視、蘇州智華、縱目科技、前向啟創、創來科技、Maxieye等。
毫米波雷達技術壁壘高，國內處於追趕狀態
毫米波雷達硬件部分主要由射頻前端MMIC(MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit，單片微波集成電路)、高頻PCB和信號處理系統組成，每一部分均有較高的技術壁壘，國內較為落後、處於追趕狀態;後端算法方面，國內現有技術同樣具有侷限性，且國外算法受專利保護、價格高昂，其專利授權費約佔總成本的50%。
全球毫米波雷達市場由Tier1供應商主導。
據佐思產研統計，2015年博世、大陸、海拉、富士通天、電裝為全球前五的廠商，合計佔據76%的份額。
汽車雷達MMIC市場的絕大部分份額則被英飛凌、意法半導體、NXP和TI四家瓜分。
2014-2016年，國內湧現了一批毫米波雷達創業公司，大多由高校或產業界的科研人員所創立。
包括MMIC創業公司加特蘭、意行半導體、矽傑等，毫米波雷達創業公司行易道、安智傑、蘇州豪米波、森思泰克、智波科技、隼眼科技、安智汽車、承泰科技、納雷科技、木牛科技、雷博泰克、華域汽車，易來達，卓泰達、MotorEye等。
這些企業中，大部分仍處於研發狀態，安智傑等公司的24GHz產品已實現量產。
機械激光雷達Velodyne一馬當先，L4+級車規量產是競爭焦點
激光雷達並不是新鮮事物，早已在航空航天、測繪等超長距離(千米以上)、非實時領域有幾十年的應用歷史。
激光雷達在L3級自動駕駛中開始導入，並由於其高精度、實時3D點雲建模的特點將成為L3-L5中最為關鍵的傳感器。目前，大部分車載激光雷達還僅用於試驗原型車上，主要因為:
當前L3及以上的量產車較少，僅有2017年7月奧迪發佈的全球首款L3級量產車A8，以及2018年7月百度發佈的全球首款L4級量產巴士阿波龍。
由於L3無法清晰認定車輛和駕駛員的責任，Waymo、福特、沃爾沃等選擇跳過L3、直接研發L4，導致激光雷達進入量產車市場的速度放慢。
美國Velodyne的機械式激光雷達起步早、技術領先，最新已推出128線原型產品VLS-128。同時，Velodyne與谷歌、通用汽車、福特、Uber、百度等全球自動駕駛領軍企業建立了良好的合作關係，佔據了車載激光雷達大部分的市場份額。
當前機械式激光雷達的價格十分昂貴，Velodyne在售的64線/32線/16線產品的官方定價分別為8萬/4萬/8千美元。
一方面，機械式激光雷達由發射光源、轉鏡、接收器、微控馬達等精密零部件構成，製造難度大、物料成本較高;
另一方面，激光雷達仍未大規模進入量產車、需求量小，研發費用等固定成本難以攤薄。Velodyne總裁麥克.耶倫曾表示，如果一次性購買100萬臺VLP-32，那麼其售價將會降至350~500美元之間。
激光雷達市場剛剛興起，L4+車規級激光雷達還未出現，Velodyne的地位遠難稱穩固。
1)海內外大批創業公司緊隨其後，包括Quanergy、Ibeo、Cepton、Aeye、Innoviz、LeddarTech、Innovusion、禾賽科技、速騰聚創、北科天繪、鐳神智能、北醒光子等。
2)Velodyne所擅長的機械式激光雷達由於需要人工參與複雜的光路調試裝配，相比固態激光雷達不僅生產週期長、成本高，而且穩定性也很難達到車規級。未來在量產車中，固態激光雷達是大勢所趨，而這一領域中Velodyne並不具備明顯的優勢。
國內的激光雷達廠商擁有不俗的技術實力，在各路技術路線混戰的行業背景下機會巨大。但無論何種固態激光雷達技術路線，能否率先實現L4+級車規量產是競爭焦點、是決勝的關鍵所在。（中金公司：黃樂平 ）獲取本文完整報告請百度搜索“樂晴智庫”。
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