2023年智能駕駛傳感器行業(yè)的10個“小趨勢”

2022年，汽車行業(yè)加速邁向電動化、智能化。根據(jù)乘聯(lián)會的數(shù)據(jù)，2022年前11個月，中國汽車市場上新能源汽車的零售量已經(jīng)突破500萬輛，達(dá)到503萬輛，同比增長100.1%。

當(dāng)然，伴隨電動化浪潮，汽車智能化同樣是當(dāng)下汽車產(chǎn)業(yè)的核心話題之一，各種輔助駕駛系統(tǒng)早已成為新能源汽車的標(biāo)配。IDC預(yù)測，全球自動駕駛汽車合計出貨量將從2020年的2773.5萬輛增 至2024年的5424.7萬輛，滲透率預(yù)計超過五成，2020—2024年的復(fù)合年均增長率達(dá)18.3%，其中L3級別2024年出貨量或?qū)⑦_(dá)到約69萬輛。

而2022年1-10月，中國乘用車市場上，L2級自動駕駛乘用車滲透率就高達(dá)33.9%，較2021年一季度的7.5%獲得巨幅提升。

在L2級自動駕駛滲透率持續(xù)高漲的同時，作為自動駕駛的核心之一，相關(guān)的車載傳感器也在迎來快速迭代的時期。天華中威科技整理本文將基于我們在過去的2022年中，對智能駕駛傳感器行業(yè)的持續(xù)關(guān)注，以及與行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)的交流，結(jié)合多方信息，來對2023年智能駕駛傳感器行業(yè)以及市場趨勢進(jìn)行簡單的分析和預(yù)測。希望對您有所啟發(fā)。

一、車載激光雷達(dá)大規(guī)模起量

對于激光雷達(dá)在乘用車上的應(yīng)用，在過去幾年時間中都存在很多爭議，包括價格昂貴維修成本高、規(guī)模量產(chǎn)難等。但短短幾年時間里，隨著激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及自動駕駛技術(shù)對傳感器提出的更高需求，激光雷達(dá)已經(jīng)成為了中高端智能駕駛汽車的重要配置之一。

按照2022年前11個月的數(shù)據(jù)估算，2022年全年國內(nèi)搭載激光雷達(dá)的車型銷量將超過10萬輛。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球激光雷達(dá)在ADAS市場的出貨量將從2020年20萬個增長至2025年340萬個，CAGR 達(dá)76.2%；預(yù)計到2032年出貨量將達(dá)到2660萬個。

而2023年，我們可以看到更多車企搭載激光雷達(dá)的車型將會上市，而激光雷達(dá)廠商的產(chǎn)能也在明年會有較大的提升。比如禾賽年產(chǎn)能百萬臺的麥克斯韋工廠將在明年全面投產(chǎn)，速騰聚創(chuàng)和立訊合資組建立騰創(chuàng)新，建設(shè)智能制造集群，一期投入10億元，預(yù)計年產(chǎn)能百萬臺。那么在產(chǎn)能的支持以及需求高漲的情況下，明年車載激光雷達(dá)市場將會迎來更大規(guī)模的增量。

二、激光雷達(dá)進(jìn)入400+超高線數(shù)時代

2022年底，激光雷達(dá)公司扎堆發(fā)布新品，其中鐳神智能、北醒都在2022年的最后一個月推出新品。值得注意的是，鐳神智能推出的圖像級1550nm光纖車規(guī)激光雷達(dá)，最高線數(shù)達(dá)到400線，而北醒的新一代激光雷達(dá)AD2，更是高達(dá)512線。

當(dāng)前主流的前向激光雷達(dá)的激光線束數(shù)一般在等效128線，而目前量產(chǎn)線數(shù)最高的是圖達(dá)通獵鷹，目前主要在蔚來旗下車型上搭載。而激光線數(shù)高所帶來的效果就是分辨率可以達(dá)到更高，北醒用一個平放在路面上22cm高的輪胎舉例，512線的激光雷達(dá)AD2通過讓垂直分辨率達(dá)到0.05°，將有效探測識別距離提高至126米，在100km/h的行駛速度下，可為智能駕駛系統(tǒng)爭取到額外的2.1秒的時間進(jìn)行系統(tǒng)的決策、規(guī)劃與控制，大幅提高智能駕駛的安全性。

與此同時，這些高線數(shù)激光雷達(dá)也并非遙不可及，北醒的512線激光雷達(dá)據(jù)稱已經(jīng)獲得國內(nèi)一家造車新勢力的量產(chǎn)定點，將在明年第二季度正式量產(chǎn)上車，有可能明年就能在路上看到512線激光雷達(dá)。

三、純固態(tài)補盲激光雷達(dá)成為市場新增長點

純固態(tài)補盲激光雷達(dá)也是2022年激光雷達(dá)行業(yè)的一個關(guān)注點，亮道智能、禾賽、速騰聚創(chuàng)等相繼發(fā)布了純固態(tài)的補盲激光雷達(dá)產(chǎn)品，并且都將在2023年下半年實現(xiàn)SOP。

隨著激光雷達(dá)的規(guī)模化應(yīng)用逐漸上量，下游市場對于產(chǎn)品的需求開始基于不同場景產(chǎn)生細(xì)分，短距補盲激光雷達(dá)作為城區(qū)、泊車和高速三大核心場景下的有效補充，開始成為市場關(guān)注的重點之一。而補盲激光雷達(dá)的幾個需求主要在于垂直視場角、測距距離不需要太遠(yuǎn)、價格合適等，而Flash純固態(tài)的激光雷達(dá)，由于芯片化大大簡化了裝配流程以及制造難度，更易大規(guī)模量產(chǎn)，在有足夠的需求量時，成本能夠很好控制在較低的水平。

而按照明年下半年SOP的節(jié)奏，明年應(yīng)該會有一大批新車將會官宣搭載這種補盲激光雷達(dá)。禾賽發(fā)布純固態(tài)近距補盲激光雷達(dá)FT120時，就已經(jīng)宣布獲得來自多家主機(jī)廠總計超過一百萬臺的定點。同時值得注意的是，與前向長距激光雷達(dá)不同，補盲激光雷達(dá)往往在單車上至少配置兩臺，因此補盲應(yīng)用能否成為明年激光雷達(dá)市場的重要增長點，也很值得關(guān)注。

四、4D毫米波雷達(dá)上量

2022年國內(nèi)市場已經(jīng)有不少車型率先搭載4D毫米波雷達(dá)，比如飛凡R7、長安深藍(lán)SL03等。4D毫米波雷達(dá)相比傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)，除了可以計算出被測目標(biāo)的距離、速度、水平角信息，還能計算出目標(biāo)的俯仰角信息，進(jìn)而提供汽車周圍的環(huán)境信息。

從描述中也不難看出，4D毫米波雷達(dá)其實在功能上與激光雷達(dá)有一些類似，而與激光雷達(dá)相比，4D毫米波雷達(dá)甚至在惡劣天氣的環(huán)境下表現(xiàn)會更好。因此也有人認(rèn)為4D毫米波雷達(dá)會成為激光雷達(dá)的平替產(chǎn)品。

同時在價格方面，4D毫米波雷達(dá)的成本可以控制在千元以內(nèi)，但激光雷達(dá)受限于元器件以及光學(xué)器件等復(fù)雜程度，成本短時間內(nèi)還無法跌至與4D毫米波雷達(dá)相近的水平。

當(dāng)然，從分辨率的角度來看，4D毫米波雷達(dá)目前仍跟一些高線數(shù)的激光雷達(dá)無法相比，而且4D毫米波雷達(dá)可能受到復(fù)雜電磁環(huán)境的干擾。4D毫米波雷達(dá)的上量，還需要有更多的主機(jī)廠去嘗試使用，提供足夠的量產(chǎn)經(jīng)驗。2022年的量產(chǎn)上車，或許是2023年4D毫米波雷達(dá)市場上量的前哨，但能否在主機(jī)廠中推廣開依然還需要市場的進(jìn)一步檢驗。

五、低成本L4自動駕駛方案

自動駕駛落地難早已是業(yè)界老生常談的話題。但2022年開始，各家自動駕駛公司開始發(fā)布低成本的自動駕駛方案，包括傳感器、計算平臺、算法等，希望利用L4級自動駕駛的低成本方案，加速推動自動駕駛的商業(yè)化進(jìn)程。

元戎啟行CEO周光在2022年粵港澳大灣區(qū)車展上曾表示，低成本的L4級自動駕駛系統(tǒng)會成為自動駕駛企業(yè)和車企合作量產(chǎn)的“敲門磚”。

輕舟智航甚至表示他們的第四代量產(chǎn)車規(guī)級自動駕駛方案DBQ V4，只需10%的成本即可實現(xiàn)99%的L4能力，量產(chǎn)成本低至1萬元人民幣。DBQ V4可以支持1～5個激光雷達(dá)、0~4個盲區(qū)雷達(dá)、6個毫米波雷達(dá)、12個感知攝像頭。不過1萬人民幣的版本目前單賣硬件都無法收回成本，短期內(nèi)在傳感器以及算力芯片成本仍未有大幅下降的前提下，1萬元的成本幾乎無法實現(xiàn)。

元戎啟行此前也發(fā)布了可量產(chǎn)的L4方案，包含雙Orin芯片和2—5個車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)，據(jù)稱成本低于1萬美元。

而2023年低成本的概念可能依然會圍繞著自動駕駛行業(yè)，作為應(yīng)用落地的一個重要推進(jìn)方向。隨著激光雷達(dá)等傳感器的成本下降，以往高高在上的L4自動駕駛或許會因此加速下放到更多乘用車中。

六、激光雷達(dá)自研芯片

2022年各家發(fā)布的補盲激光雷達(dá)上均采用改了Flash純固態(tài)方案，這種方案的主要特征是完全無需活動部件，所有包括發(fā)射、接受的部分都采用了芯片化設(shè)計，提升了激光雷達(dá)可靠性的同時，簡化了裝配流程以及制造難度，更易大規(guī)模量產(chǎn)，同時能夠有效降低生產(chǎn)成本。

其中值得關(guān)注的點是，激光雷達(dá)廠商在Flash激光雷達(dá)上開始大量采用自研芯片。在過往的機(jī)構(gòu)拆解中，我們可以看到主流車載激光雷達(dá)的主控芯片基本上采用FPGA，但自研芯片一方面能更好地提升產(chǎn)品性能、增強可靠性；另一方面，自研芯片可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡可能簡化電路設(shè)計和生產(chǎn)工序，降低成本。二者結(jié)合，可以更好地實現(xiàn)性能、成本、可靠性的均衡，適配前裝量產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用的需求。

對激光雷達(dá)廠商而言，自研芯片在產(chǎn)品擁有足夠的量時，大幅降低芯片部分的成本，特別是純固態(tài)。像速騰、禾賽的兩款補盲激光雷達(dá)都采用了自研的SPAD和SoC，在接受以及信號處理部分都采用了自研芯片。

2023年，相信擁有一定規(guī)模的量的激光雷達(dá)公司，都會投入到自研芯片的行列中。這是為未來傳感器降本之戰(zhàn)的布局，同時也是產(chǎn)品硬件算法成熟的一種表現(xiàn)。

七、800萬像素CIS滲透率持續(xù)升高

其實800萬像素CIS在量產(chǎn)車型上搭載已經(jīng)有一段時間，但高像素隨之帶來的是對算力需要的高漲，所以算力硬件的升級和傳感器數(shù)量以及規(guī)格升級其實也是密不可分的。截至今年11月，據(jù)不完全統(tǒng)計，市面上在售，搭載800萬像素攝像頭的車型已經(jīng)超過10款，主要集中在中高端車型上。

而隨著算力硬件的發(fā)展，能夠看得更遠(yuǎn)、更清晰的800萬像素攝像頭自然會得到更廣泛的應(yīng)用。不過，行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，由于高像素為算力部分帶來巨大壓力，車載攝像頭不會像手機(jī)一樣，無止境地追求分辨率，ADAS系統(tǒng)的攝像頭像素未來可能會提升至12-15MP，且升級的周期會相對較長。

2023年800萬像素CIS在車載攝像頭中的滲透率毫無疑問會持續(xù)升高，并保持較高的增速。

八、APA/AVP需求持續(xù)帶動超聲波雷達(dá)需求

以往倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用中，一般需要4—6個超聲波雷達(dá)，主要分布安裝在車頭車尾的保險杠處。而目前的高階自動駕駛泊車方案，包括APA、AVP等應(yīng)用中，一般需要8—12顆超聲波雷達(dá)，從數(shù)量上相比以往的倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用增加一倍以上。

全球市場上，ICV的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球乘用車?yán)走_(dá)安裝量達(dá)到5.5億只，預(yù)計到2026年將達(dá)到9.7億只。同時2021年全球乘用車采用12顆超聲波雷達(dá)的方案占比達(dá)到28.62%，預(yù)計2025年達(dá)到55.35%，12顆超聲波雷達(dá)方案將成為市場主流。

九、紅外傳感器重新受關(guān)注

紅外傳感器在一些高端車型上會作為夜間安全的一項配置選裝，作用是在夜間識別出路上突然出現(xiàn)的物體。而2022年，包括一些主機(jī)廠以及自動駕駛廠商、都開始對紅外傳感器在自動駕駛上的應(yīng)用感興趣。

紅外熱成像相比于其他傳感器，首先在識別生物上具有無可比擬的優(yōu)勢，特別是在行人識別方面。同時不只是在夜間，紅外熱成像是可以全天候工作的，不受白天夜間影響，并且可以彌補視覺傳感中難以防止眩光的劣勢。另外，紅外在霧霾等惡劣天氣環(huán)境中有良好的穿透效果，這也是激光雷達(dá)以及視覺傳感的劣勢場景之一。

不過，高分辨率的車規(guī)紅外傳感器價格并不低，甚至可以與一些激光雷達(dá)相當(dāng)。2023年行業(yè)對紅外傳感器的關(guān)注還會繼續(xù)，但距離真正上車可能還會有一段很長的時間。

十、IMU重要性越來越高

慣性測量單元IMU傳感器主要由三個陀螺儀+三個加速度計組成，可提供超過六個自由度 (6-DOF) 的測量值。陀螺儀用于測量車輛三個不同方向的角速率，同時角速率隨時間積分生成roll、pitch及yaw三個旋轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)，進(jìn)而輸出物體的姿態(tài)信息。而加速度計則用于測量車輛前后、左右、上下方向上的線性加速度，隨著時間推移，加速度積分生成速度數(shù)據(jù)，最終生成行進(jìn)距離。

在高階自動駕駛中，IMU會作為安全防線，保障自動駕駛安全。比如在隧道或者外部天氣惡劣的情況下，導(dǎo)航系統(tǒng)失效，或是激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器失效時，IMU可以估算出行駛路徑，而保障自動駕駛的正常運作。隨著L3、L4等高階自動駕駛逐漸落地，IMU也將會發(fā)揮出更重要的作用。

十一、感知傳感器數(shù)量和種類越來越多

近幾年間，我們可以看到智能汽車上的感知傳感器數(shù)量和種類在不斷增多，但2023年這樣的趨勢依然會延續(xù)下去。隨著L2級以上的自動駕駛需求、以及APA、AVP、360°環(huán)視等需求下，車身感知要用到的傳感器數(shù)量仍會持續(xù)增加，并且伴隨著傳感器成本的降低，從中高端滲透到中低端車型上。

另外像前面提到的紅外傳感器，也有可能作為一個新的傳感器品類加入到智能汽車傳感器的“全家桶”中。