報告摘要
一、智慧駕駛大勢所趨，車載感測器市場欣欣向榮
汽車正由人工操控的機械產品加速向智慧化系統控制的智慧產品轉變。《智慧網聯汽車技術路線圖2.0》提出，到2025 年，L2 和L3 相當的部分自動駕駛（PA）和有條件的自動駕駛（CA）的汽車銷量佔比將超過50%，高度自動駕駛（HA，相當於L4）開始進入市場。
ADAS是發展全自動駕駛的基礎，其核心為環境感知，感測器是實現環境感知的基礎硬體。隨著汽車智慧化程度提高，攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、鐳射雷達單車搭載數量將持續增加。
二、車載攝像頭：市場規模擴大，國內廠商摩拳擦掌
鏡頭組、影象感測器、DSP是車載攝像頭的必要硬體元件
攝像頭是目前最為成熟的車載感測器之一。車載攝像頭的主要硬體元件包括：鏡頭組、影象感測器、數字訊號處理器、攝像頭模組。
鏡頭組。車規級感測器的鏡頭組有特殊要求，鏡頭表面鍍膜要做特殊工藝處理。
影象感測器。影象感測器負責將攝像頭鏡頭捕獲的光子轉換為電子訊號，然後進一步處理獲得數字影象。根據感光元件的不同，影象感測器可分為CMOS（互補金氧半導體）和CCD（電行耦合元件）兩種。
數字訊號處理器（DSP）。數字訊號處理器（DSP）主要用於對數字影象訊號進行最佳化處理，透過一系列複雜的數學演算法運算，最後把處理後的訊號傳到顯示器上。
攝像頭模組（CCM）。攝像頭模組廠商採購鏡頭組、音圈馬達、影象感測器、數字訊號晶片、柔性電路板等上游零元件，並將零元件透過一定的封裝工藝加工成一個攝像頭模組並銷售給下游客戶，封裝工藝為其核心技術。
車載攝像頭效能要求苛刻，影象感測器為其核心技術
車規級攝像頭對生產技術要求高，攝像頭品質與汽車駕駛的安全性密切相連。目前汽車主要使用基於CMOS技術的影象感測器（CIS），CIS 的主要生產經營模式包括IDM（垂直整合製造）模式和垂直分工模式。CMOS影象感測器（CIS）構成了汽車視覺系統的核心，具有較高的技術壁壘。
搭載位置、功能多元，單雙目為前視攝像頭主流方案
按照搭載位置不同，車載攝像頭可分為前視、後視、環視、側視、內建攝像頭；按照應用領域不同，車載攝像頭可分為行車輔助類、泊車輔助類、車內駕駛員監控類攝像頭。按照模組的不同，前視攝像頭可分為單目和雙目兩種主流技術路線。目前，Mobileye的單目攝像頭解決方案仍是車載攝像頭系統中的主流方案，雙目攝像頭方案未來可期。
車載攝像頭是ADAS感測器系統的重要組成
攝像頭能夠實現多項ADAS功能。攝像頭存在環境適應性差、穩定性不高等問題，直接影響ADAS系統的安全性。
夜視技術、人機互動技術進一步擴充車載攝像頭市場空間
夜視技術可提升攝像頭的感知能力。夜視技術應用於車載攝像頭產品可顯著提高夜間行車、在其他弱光行駛環境中行車的安全性。目前已投入應用的夜視技術有三大類：微光夜視技術、主動紅外夜視技術、被動紅外夜視技術，車用夜視系統主要採用主動紅外夜視技術和被動紅外夜視技術。考慮到技術的發展和夜視系統的成本降低，未來幾年車載夜視系統將得到逐漸普及和應用。
車載攝像頭產業鏈明晰，不同環節競爭格局各異
車載攝像頭產業鏈可分為上游材料、中游元件和下游產品三部分。從車載攝像頭產業鏈的中、上游看，國內廠家在車載鏡頭組市場競爭力較強，在CMOS影象感測器（CIS）領域的競爭力也有所提升。車載攝像頭下游產品供應市場集中度較高，由具有豐富技術發展經驗的海外廠商主導，國內車載攝像頭廠商競爭力有待提升。
三、鐳射雷達：行業規模迎來爆發初期
四大系統組成鐳射雷達，準確繪製3D環境地圖
鐳射雷達快速準確繪製3D地圖，測量精度可達釐米級。集鐳射、全球定位系統和慣性測量裝置三種技術於一身，準確測量視場中物體輪廓邊沿與裝置間的相對距離，這些輪廓資訊組成所謂的點雲並繪製出3D環境地圖。由發射系統、接收系統、掃描系統、資訊處理四大部分組成，四大工作系統相輔相成，形成感測閉環。顯性引數八個技術指標，用於評價鐳射雷達效能，主要包含測遠能力、點頻、角解析度、視場角範圍、測距精準度、功耗、整合度（體積及重量）等。
鐳射雷達主動探測感知，具有解析度高、抗干擾能力強等顯著特點。1）具有極高的距離解析度、角解析度和速度解析度；2）抗干擾能力強；3）獲取資訊量豐富，生成目標多維度影象；4）可全天時工作；5）對天氣環境有要求，不能穿透雲層、雨滴或者稠密的煙霧。
高階自動駕駛中鐳射雷達彌補其他感測器短板，成為“第三隻眼睛”。鐳射雷達兼具測距遠、角度解析度優、受環境光照影響小的特點，且無需深度學習演算法，可直接獲得物體的距離和方位資訊。
鐳射雷達正從機械旋轉式到混合固態，再到純固態方向演進
機械旋轉式鐳射雷達發展較早，可對周圍環境進行360°的水平視場掃描。目前技術比較成熟，但系統結構十分複雜，體積龐大且各核心元件價格很昂貴，難以達到車規級要求，無法在探測距離、解析度和水平視角間實現平衡。
半固態鐳射雷達中微振鏡方案技術成熟，適用於量產大規模應用。MEMS鐳射雷達價格可控，有望較快應用於自動駕駛技術。
固態鐳射雷達易透過車規，是未來發展趨勢。Flash鐳射雷達快速繪製環境影象，探測距離較近；光學相控陣OPA順應未來鐳射雷達發展趨勢，具備極大吸引力。
國內產業鏈上游崛起，下游帶動鐳射雷達市場發展
鐳射雷達產業鏈發展速度快、科技水平高、創新能力強、市場前景。國外上游公司起步較早積累深厚，國內發展迅速有望實現逐步趕超。鐳射雷達行業的上游產業鏈主要包括鐳射器和探測器、FPGA晶片、模擬晶片供應商，以及光學部件生產和加工商，高效能微控制器MCU、數字訊號處理單元DSP可以代替FPGA。下游行業的發展，將帶動全球鐳射雷達市場的發展。鐳射雷達下游產業鏈按照應用領域主要分為無人駕駛、高階輔助駕駛、服務機器人和車聯網行業。
海外廠商主導國際市場，國內初創公司嶄露頭角
鐳射雷達屬於新興高技術產業。發展早期技術與市場上主要是國外公司，國內鐳射雷達公司加入競爭之後投入大量研發，逐步完成技術的追趕甚至在一定範圍內實現超越。
2020年下半年境外鐳射雷達公司迎來透過特殊目的併購公司完成上市的熱潮，美國已上市公司有Velodyne、Luminar，此外Aeva、Innoviz預計2021年第一季度完成上市，Ouster預計2021年上半年完成，境內尚無上市公司。
鐳射雷達行業處於爆發初期，競爭格局尚不穩定。鐳射雷達廣泛的應用前景、高速增長的市場容量以及為社會帶來變革的潛在影響吸引了眾多的科技型初創公司入局，目前成長型的初創公司暫未形成穩定的競爭優勢；中國鐳射雷達行業尚處於起步階段，初創公司競爭優勢暫未形成，但隨著行業應用的興起以及國家政策的支援，中國有很大機會在國際市場上佔有一席之地。
四、毫米波雷達：外資佔據市場份額較大
隨著汽車市場需求及技術進步，車載毫米波雷達蓬勃發展。毫米波雷達可以有效探測物體的相對距離、相對速度和方位角。
毫米波雷達的獨特優勢使其成為L2級自動駕駛核心感測器之一：1）滿足一般探測功能；2）抗干擾能力強；3）滿足商業化價格要求。
目前，車載毫米波雷達工作頻率為一般為 24GHz 和77GHz，應用於高階駕駛輔助系統（ADAS）的多種場景。
毫米波雷達產業集中化發展，頭部全球汽車零部件公司瓜分市場份額。一方面，隨著技術的不斷成熟，毫米波雷達雷達價格顯著降低；另一方面，傳統頭部汽車零部件公司因起步早，擁有明顯的技術優勢和規模優勢，產業壁壘較大，新興企業進入難度大。
五、超聲波雷達：技術簡單，競爭激烈
超聲波雷達憑藉較低門檻，早已成為常見汽車部件之一。
車載超聲波雷達型別分為UPA和APA兩種超聲波駐車輔助(Ultrasonic Parking Assistant, UPA)，安裝在汽車前後保險槓上，單個UPA超聲波雷達探測距離一般在15-250 cm之間，主要用於測量汽車前後方的障礙物；自動泊車輔助(Automatic Parking Assistant, APA)，安裝在汽車側面，單個 APA超聲波雷達探測距離一般在30-500 cm之間，用於測量側方障礙物距離，並根據返回的資料判斷停車庫位是否存在。
超聲波雷達助力自動泊車，配合其他感測器實現更高級別自動駕駛。
車載超聲波雷達成本低，與鐳射雷達等相比價格優勢明顯；在汽車智慧化過程中，超聲波雷達主要提供自動泊車輔助功能，配合攝像頭、毫米波雷達等感測器為高級別自動駕駛提供輔助功能；特斯拉、蔚來、小鵬、理想當前車型均搭載了12個超聲波雷達。
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