自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈研究報(bào)告：激光雷達(dá)成關(guān)鍵部件

　　行業(yè)概覽

　　自動(dòng)駕駛，是指在通過(guò)計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)和傳感器的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)的無(wú)需人工干預(yù)的行駛狀態(tài)。根據(jù)英特爾日前發(fā)布的無(wú)人駕駛市場(chǎng)研究報(bào)告，預(yù)測(cè)未來(lái)無(wú)人駕駛市場(chǎng)將成為一個(gè)每年擁有7萬(wàn)億美元的收益源。在中國(guó)，ADAS市場(chǎng)同樣前景廣闊，至2020年，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)500多億人民幣的市場(chǎng)規(guī)模。目前，自動(dòng)駕駛的技術(shù)研發(fā)和路試處于L4向L5(參照美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))的過(guò)渡時(shí)期，而消費(fèi)者市場(chǎng)，也正在由高級(jí)輔助向高級(jí)自動(dòng)駕駛過(guò)渡轉(zhuǎn)換。自動(dòng)駕駛主要分為兩種：一是通過(guò)將車(chē)與車(chē)、車(chē)與網(wǎng)相關(guān)聯(lián)形成車(chē)聯(lián)網(wǎng);二是通過(guò)單車(chē)智能化，目前以ADAS高級(jí)輔助系統(tǒng)和高精度地圖的使用為主，來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛本身對(duì)周?chē)窙r信息的實(shí)時(shí)收集、處理分析并做出反應(yīng)。

　　目前，單車(chē)智能化是自動(dòng)駕駛的主要路徑，ADAS系統(tǒng)是最終實(shí)現(xiàn)L4、L5級(jí)別無(wú)人駕駛的必經(jīng)途徑。普遍定義的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：一是信號(hào)感知和數(shù)據(jù)收集，也就是激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭的使用;二是通過(guò)ECU模塊和GPU芯片分析處理收集回來(lái)的實(shí)時(shí)路況，前后側(cè)方位車(chē)輛和障礙物信息以及路標(biāo)識(shí)別等;最后一步是對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果做出判斷并發(fā)出指令，例如減速、剎車(chē)、轉(zhuǎn)向等，接收指令的部件基本為底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)和電子部件。值得關(guān)注的是，近年來(lái)國(guó)內(nèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌出的ADAS初創(chuàng)型公司都不約而同的將目光放在了第二個(gè)環(huán)節(jié)中，尤其是在高精度地圖，用戶數(shù)據(jù)沉淀和深度學(xué)習(xí)的范疇。

　　行業(yè)驅(qū)動(dòng)力

　　截止2014年，中國(guó)前裝市場(chǎng)ADAS新車(chē)滲透率為15%左右，主要集中在高端車(chē)型，對(duì)比歐美地區(qū)滲透率處于較低位置，仍有巨大潛力。世界各國(guó)對(duì)汽車(chē)安全需求評(píng)價(jià)不斷增高，中國(guó)C-NCAP(即中國(guó)新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程)在2015年提高了對(duì)汽車(chē)電子穩(wěn)定控制裝置(ESC)的加分，由一分提高到兩分。同時(shí)，根據(jù)《中國(guó)無(wú)人駕駛技術(shù)路線圖報(bào)告》中提出的“三步走”戰(zhàn)略，目標(biāo)是至2026-2030年我國(guó)每輛車(chē)都應(yīng)采用無(wú)人駕駛或輔助駕駛系統(tǒng)。隨著法規(guī)完善，政策扶持以及消費(fèi)者理想轉(zhuǎn)變，ADAS市場(chǎng)需求將急速增長(zhǎng)，保守預(yù)計(jì)新車(chē)滲透率增速30%。

　　零部件產(chǎn)業(yè)鏈分析

　　自動(dòng)駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵零部件主要包括激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)以及攝像頭。這三種傳感器各自優(yōu)劣勢(shì)明顯，因此ADAS系統(tǒng)普遍采用多傳感器融合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)安全的駕駛自動(dòng)化。

　　- 激光雷達(dá)

　　激光雷達(dá)具有高精度、高分辨率的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有建立周邊3D模型的前景，然而其劣勢(shì)在于對(duì)靜止物體如隔離帶的探測(cè)較弱且目前技術(shù)落地成本高昂。激光雷達(dá)龍頭公司Velodyne的64線產(chǎn)品供應(yīng)價(jià)格高達(dá)8萬(wàn)美元，相對(duì)便宜的32線和16線激光雷達(dá)的價(jià)格也分別3萬(wàn)美元與8,000美元，價(jià)格是激光雷達(dá)普及的最大障礙。有意思的是，今年初谷歌宣布其自動(dòng)駕駛公司W(wǎng)aymo將獨(dú)自研發(fā)無(wú)人駕駛組件，其中包括激光雷達(dá)且其成本將下降90%至7,500美元。其他供應(yīng)商也相當(dāng)清楚激光雷達(dá)的高昂價(jià)格將不利于產(chǎn)品的普及，在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后成本有望大幅下降。Velodyne認(rèn)為激光雷達(dá)可能會(huì)在2018年后出現(xiàn)大規(guī)模采購(gòu)，屆時(shí)可能實(shí)現(xiàn)50萬(wàn)臺(tái)的銷(xiāo)量同時(shí)帶來(lái)成本的急速下降，是極有潛力的增量市場(chǎng)。目前降低激光雷達(dá)成本的方法主要有兩種：采用低線數(shù)雷達(dá)配合其他傳感器以及用固態(tài)激光雷達(dá)代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光雷達(dá)。

　　由于激光雷達(dá)可廣泛應(yīng)用于ADAS系統(tǒng)，例如自適應(yīng)巡航控制(ACC)、前車(chē)碰撞警示(FCW)及自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)，因此吸引了不少具有先進(jìn)技術(shù)的初創(chuàng)公司競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)傳統(tǒng)供應(yīng)商也積極布局投資希望能夠達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系以便快速獲得先進(jìn)技術(shù)。大陸公司收購(gòu)了Advanced Scientific Concepts(ASC)公司的高清3D閃存激光雷達(dá)業(yè)務(wù)，博世采用風(fēng)投的方式對(duì)激光雷達(dá)初創(chuàng)公司TetraView進(jìn)行了戰(zhàn)略投資，后者是一家致力于分析捕捉超高分辨率 3D 圖像的智能科技初創(chuàng)公司，基于 Flash 激光雷達(dá)技術(shù)，提供了一種使用激光燈來(lái)觀察、監(jiān)測(cè)周?chē)h(huán)境的方法。

　　中國(guó)市場(chǎng)方面，陸續(xù)有科技公司開(kāi)始研發(fā)車(chē)載激光雷達(dá)產(chǎn)品。上海的禾賽科技最新發(fā)布的用于自動(dòng)駕駛的 40 線混合固態(tài)激光雷達(dá) Pandar40，打破了自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)行業(yè)被國(guó)際巨頭壟斷而且需要半年以上交貨周期的現(xiàn)狀。同時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)的還有速騰聚創(chuàng)，巨星科技等，中國(guó)有較強(qiáng)的光機(jī)電基礎(chǔ)，利用這一優(yōu)勢(shì)將擁有不小的突破機(jī)會(huì)。

　　- 毫米波雷達(dá)

　　與激光雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)具有探測(cè)距離遠(yuǎn)，不受天氣狀況影響以及成本低的優(yōu)勢(shì)。截止2015年，中國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)銷(xiāo)量為180萬(wàn)顆，而根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年，全球車(chē)載毫米波雷達(dá)的出貨量可達(dá)7,200萬(wàn)顆，市場(chǎng)增量巨大。由于毫米波雷達(dá)采用硅基芯片，不會(huì)特別昂貴，也不涉及復(fù)雜工藝，同時(shí)正處于第二次工藝轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，預(yù)計(jì)成本仍有下降空間。

　　目前，奔馳C級(jí)、E級(jí)、S級(jí)、R級(jí)、CLS、CL、GLK，豐田皇冠，雷克薩斯GS460、RX350，全新奧迪A4等中高端車(chē)型上均已普及毫米波雷達(dá)?？鐕?guó)零部件巨頭如博世，大陸等現(xiàn)已掌握77GHz毫米波雷達(dá)技術(shù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品主要是中短距毫米波雷達(dá)。如杭州智波、蕪湖森思、深圳卓泰、沈陽(yáng)承泰、南京隼眼電子等，產(chǎn)品主要以24GHz毫米波雷達(dá)為主，對(duì)77GHz產(chǎn)品研發(fā)剛起步，但發(fā)展很快。其原因主要有三：一是去年工信部委托車(chē)載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟開(kāi)展77～81GHz毫米波雷達(dá)無(wú)線電頻率技術(shù)研究試驗(yàn)工作;二是毫米波雷達(dá)芯片企業(yè)的收發(fā)片知識(shí)產(chǎn)權(quán)剛剛向中國(guó)放開(kāi);三是相關(guān)市場(chǎng)剛剛啟動(dòng)。中長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)具有巨大的市場(chǎng)容量，融合應(yīng)用已經(jīng)能滿足ADAS系統(tǒng)的傳感需求。相比激光雷達(dá)暫時(shí)高不可攀的成本以及較低的技術(shù)壁壘和自身可全天候工作的優(yōu)勢(shì)，毫米波雷達(dá)可以說(shuō)是目前初創(chuàng)公司進(jìn)入自動(dòng)駕駛市場(chǎng)的一個(gè)門(mén)檻較低的入口。

　　- 攝像頭

　　車(chē)載攝像頭是最基本常見(jiàn)的傳感器，價(jià)格低廉且應(yīng)用廣泛同時(shí)具備雷達(dá)無(wú)法完成的圖像識(shí)別功能，不僅可以識(shí)別路牌，在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的圖像處理方案中也是不可或缺的一部分。Mobileye作為最大的視覺(jué)處理公司，使用攝像頭捕捉到的圖像進(jìn)行識(shí)別和分析，其EyeQ技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于各大汽車(chē)廠商。其優(yōu)勢(shì)除了低成本，相比較于雷達(dá)傳感器，攝像頭的可見(jiàn)范圍更遠(yuǎn)，意味著它可以提前收集到更多周邊環(huán)境信息。另外，通過(guò)攝像頭探測(cè)到的路況與高精度地圖數(shù)據(jù)相匹配，可以精確定位車(chē)輛所在。鑒于目前激光雷達(dá)的高成本，攝像頭配合高精度地圖是另一種較低成本的技術(shù)路線。除了與高精度地圖配合為自動(dòng)駕駛提供定位服務(wù)，攝像頭還可以在地圖采集過(guò)程中作為低成本且數(shù)據(jù)傳輸量小(攝像頭捕捉的是小尺寸的2D畫(huà)面)的數(shù)據(jù)收集器。Mobileye提出的REM(Road Experience Management)定位服務(wù)就是利用基數(shù)龐大的民用車(chē)輛所搭載的攝像頭來(lái)收集道路數(shù)據(jù)。通過(guò)攝像頭在車(chē)輛行駛過(guò)程中新捕捉到的路況、天氣等實(shí)時(shí)信息結(jié)合原本的離線地圖，能夠提升地圖靜態(tài)信息同時(shí)加入動(dòng)態(tài)屬性。

　　攝像頭對(duì)于ADAS系統(tǒng)有極強(qiáng)的輔助性，因此自動(dòng)駕駛的發(fā)展必將帶動(dòng)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)HIS的估算，全球車(chē)載攝像頭出貨量將從 2014 年的 2,800萬(wàn)枚增長(zhǎng)到 2020 年的 8,300 萬(wàn)枚，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 20%。據(jù)此估算，全球車(chē)載攝像頭市場(chǎng)規(guī)模將從2015年的 62億人民幣增長(zhǎng)到2020年的133億人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)16%。消費(fèi)區(qū)域主要在美洲、歐洲、亞太等地，其中亞太地區(qū)將成為增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。

　　行業(yè)趨勢(shì)展望

　　在前裝產(chǎn)品滲透率正在尋求更大突破的當(dāng)下市場(chǎng)環(huán)境，大部分消費(fèi)者對(duì)ADAS系統(tǒng)及其使用場(chǎng)景不甚了解。根據(jù)麥肯錫2016年發(fā)布的報(bào)告《ADAS：調(diào)整與機(jī)遇共存》中一項(xiàng)針對(duì)中美德日韓5國(guó)4500名車(chē)主的調(diào)查顯示，雖然愿意試用并購(gòu)買(mǎi)ADAS系統(tǒng)的車(chē)主僅為5%~10%，但使用過(guò)ADAS系統(tǒng)后愿意再次購(gòu)買(mǎi)的比例高達(dá)87%~89%，這說(shuō)明消費(fèi)者一旦了解并熟悉ADAS系統(tǒng)就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生信任和依賴(lài)。因此，除了傳統(tǒng)的前裝市場(chǎng)，后裝市場(chǎng)對(duì)消費(fèi)者教育起到很大作用。目前ADAS前裝市場(chǎng)主要被威伯科、大陸和博世三家國(guó)外供應(yīng)商壟斷，在這樣的現(xiàn)狀下，后裝市場(chǎng)由于不需要滿足全部汽車(chē)法規(guī)要求，門(mén)檻較低，可以作為普及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的切入點(diǎn)。另一方面，在產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用的迭代方向，能夠提供低成本激光雷達(dá)方案的供應(yīng)商將是一大突破口。