2022汽车传感器行业前景及主要趋势
作者 | 普华有策咨询2021-12-24

汽车传感器行业前景及主要趋势

1、行业特征

汽车传感器行业具有一定的周期性和区域性,但不呈现明显的季节性。行业态势与汽车行业的行情息息相关,居民购车消费意愿极大程度受经济环境影响,进而对上游汽车零部件行业带来波动。另一方面,汽车零部件厂商主要围绕整车厂商驻地,我国汽车整车行业企业主要集中于长三角、珠三角、华北、中南、西南等区域,从而导致上游汽车零部件行业也相对集中,存在一定的区域性特征。由于汽车零部件生产周期较短,不呈现明显的季节性,但受春节假期等因素影响,一般12月至3月居民购车需求较大,整车厂商在该时段的产量略有提升,从而在一定程度上影响汽车传感器产品的需求量。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2022-2028年汽车传感器行业全景调研及投资前景预测报告》

汽车传感器

同时,汽车传感器行业与整车行业伴随着国际贸易环境和政策环境的变化而变化。受中美贸易摩擦等因素影响,我国高端制造业面临一定程度的封锁,但近年来国际主要汽车零部件制造商的“本土化”战略推动国内汽车零部件供应商进行产品的优化和创新,带来了新的发展动力和国产替代的机遇。同时,国家陆续出台相关政策扶持电子传感器等高端工业的发展,《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》《汽车产业中长期发展规划》《产业结构调整指导目录》等多项国家层面的产业政策中,均明确对我国汽车电子产业的发展予以重视和支持。各项产业政策的支持,为我国汽车电子行业提供了有利的政策环境,购置税、新能源补贴等政策的推出也促进汽车行业的消费升级。随着国家重视程度的提高,汽车电子传感器行业未来将有着快速发展的前景。

2、行业面临的机遇及挑战分析

(1)行业面临的机遇

1)汽车制造业持续受到国家产业政策的支持

汽车传感器作为汽车产业链的配套产业,对于提升汽车制造水平至关重要,是我国未来打造智慧交通、智慧出行以及智慧城市的关键所在。我国高度重视汽车电子产业的发展,相关政策提出,至2020年,新车驾驶辅助系统(L2)搭载率达到30%以上,构建能够支撑有条件L3及以上的智能网联汽车技术,加快激光/毫米波雷达、惯性导航等感知器件的联合开发和成果转化;到2020年,初步建立能够支撑驾驶辅助及低级别自动驾驶的智能网联汽车标志体系,到2025年,系统形成支撑高级别自动驾驶的智能网联汽车标准体系;重点研发智能汽车技术,建立智能汽车基础技术体系与数据库,重点加强传感器、车载芯片、中央处理器、车载操作系统、无线通信设备、以及北斗高精度定位装置等产品开发与产业化。

未来五年是我国汽车传感器产业发展的重要时期,通过产业政策扶持,强化行业创新,提高我国汽车传感器在全球的竞争力。

2)汽车单台配置传感器数量逐渐增多,性能也逐渐升级

根据美国高速公路管理局(NHTSA)和美国汽车工程协会发布的自动驾驶分类标准,可将自动驾驶分为6个级别,分别对应着无自动化、驾驶辅助、部分自动化、有条件自动化、高度自动化和完全自动化。更高级别自动化水平的实现理论上需要更多的精密硬件设施的辅助。自动驾驶的级别越高,需要自动驾驶传感器的数量越多。在科技进步和自动驾驶级别的发展下,每辆汽车对传感器的需求量相应提高。

2017年,中国工业和信息化部、国家发展改革委联合科技部印发的《汽车产业中长期发展规划》指出,到2020年,安装L1级别驾驶辅助的汽车、L2级别部分自动驾驶、L3级别有条件驾驶的新车渗透率超过50%,到2025年,L2级别部分自动驾驶和L3级别有条件驾驶的新车渗透率超过25%,自动驾驶汽车渗透率超过80%。智能驾驶辅助功能装机率的提高将带动自动驾驶传感器的需求激增,进而推动汽车传感器的发展。

3)车联网技术逐步推广

感知层是车联网中的基础组成架构之一,感知层主要通过RFID、传感器、全球定位系统、车载摄像头等对物理世界的信息进行采集和识别。车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等是车联网感知层的重要信息采集和识别设备,车联网的逐步推广将有力推动汽车传感器进一步发展。

4)汽车安全性能要求不断提升

近年来,中国汽车安全技术标准逐步提高,《机动车运行安全技术条件》《中国新车评价规程》等汽车技术规程不断新增安全技术标准内容,安装车载摄像头、设置ADAS系统亦逐渐被写入汽车技术规程中,成为汽车安全技术的重要评价标准。2018年7月,《C-NCAP管理规则(2018年版)》正式发布,C-NCAP按照比中国现有强制性标准更严格和更全面的要求对新车型进行碰撞安全性能测试,并将包括AEB在内的ADAS功能列入评价体系。在新车评价规程的推动下,为实现AEB、自适应巡航(ACC)、换道辅助预警(LCA)等新功能,原始设备制造商对汽车传感器的配备需求提升。

(2)行业面临的挑战

1)劳动力成本上升为行业成本控制带来压力

近年来,我国劳动力成本不断上升,对汽车零部件企业生产成本带来了一定的压力,也一定程度上削弱了我国汽车零部件产品出口的价格优势。为降低劳动力成本上升带来的影响,行业内大型企业一方面通过提高市场占有率、提升规模经济效应来降低单位产品的劳动力成本;另一方面,通过生产线的自动化改造,降低单条生产线的用工数量,提高生产效率、降低生产成本。

2)部分传感器原材料存在进口依赖

在汽车传感器中,毫米波雷达原材料进口依赖程度极高,其中,DSP、PCB及MMIC等硬件原材料高度依赖于从美国、日本、德国等国家进口,且进口依赖程度均在95%以上,PCB、MMIC材料虽已实现技术突破,但尚未大规模量产,仍处于样品阶段,产品距离大规模应用仍需积累大量试验数据,距离原材料实现完全国产化仍需一定时间。

3)汽车市场需求具有周期性

受购置税优惠政策的变化和居民人均交通和通信支出增速放缓的影响,自2017年以来,我国汽车产销量连续两年呈现下滑的趋势。尽管未来汽车行业长期仍然维持向好趋势,但是短期内的周期性下行将导致汽车传感器的短期需求下降。

4)核心技术优势不足

中国汽车传感器厂商在核心技术上落后于全球发达水平。中国汽车传感器行业起步晚,制造公司发展历史短。核心技术大多为发达国家所控制,尽管经过三十年的发展,但中国汽车传感器技术仍落后于国际水平,主要体现在两个方面:一方面是缺乏高技术含量产品,在高端的毫米波雷达、激光雷达等传感器领域的核心专利大多被外资公司垄断,这些公司开展传感器的研发和制造时间长,研发投入大,在汽车传感器芯片上具有核心技术。关键技术的落后导致国产汽车传感器在性能、抗干扰性等方面落后于国外同类产品,在高端领域的市场竞争力较差。

另一方面是研发能力相较于博世、大陆集团等国际巨头仍有差距。由于汽车传感器属于高技术含量产品,研发所需投入大,汽车传感器行业本身有着投入高、周期长、风险高等特点,民营公司自身实力有限,难以支撑长期的研发投入。此外,新产品和技术开发周期长,短期内难以获利,融资困难,进一步加剧了汽车传感器厂商的研发资金风险。

3、汽车传感器行业前景分析

汽车传感器是汽车电子控制系统不可或缺的一部分,用以测量位置、压力、力矩、温度、角度、距离、加速度、空气流量等信息,并将这些信息转换成电信号传输到汽车电子控制器。超声波雷达传感系统、车载影像监测系统、毫米波雷达探测系统属于汽车电子产品中的传感器类产品。

自动驾驶汽车会通过安装在车身周围的摄像头收集视觉数据,也会通过雷达(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等)来收集诸如周围物体方位、距离、速度等动态数据,并在这个过程中充分利用多源数据进行合理支配与使用,从而基于各传感器获得的分离观测信息,通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息,这个过程就是多传感器信息融合,也是ADAS的重要发展方向。

(1)超声波雷达

目前车载超声波雷达在自动驾驶中基础应用是泊车辅助预警,能以声音或者更为直观的显示器告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。一般汽车需要配备12个超声波雷达传感器,随着未来超声波雷达的产品性能不断提高,应用场景有望向自动驾驶领域进一步拓宽,并在L3-L5级别的自动驾驶中起到更多作用。

(2)车载影像监测系统

车载影像监测系统除了摄像头以外,还包括对影像数据的算法处理,目前影像数据算法领域是车载影像应用于自动驾驶系统的关键因素,主要需要针对摄像头收集的影像数据进行分析并且发出相应的控制指令,目前国内外智能驾驶巨头均在此方面有所布局。国内车载ADAS影像产品的主要参与者包括德赛西威、上富股份、华阳集团、东软睿驰汽车技术(上海)有限公司(下称“东软睿驰”)、北京经纬恒润科技股份有限公司(下称“经纬恒润”)等企业。

国外方面,英特尔斥资153亿美元收购Mobileye,英伟达与大陆集团、采埃孚合作研发自动驾驶影像系统等。与此同时,车载摄像头随着未来双目方案的兴起、视觉盲区的克服都会带来放量增长,预计未来汽车上的摄像头数量将达到12个以上,而L3以上的车型需求更高。克服视觉盲区已经成为交通安全领域的共识,为实现盲区克服,汽车新增的摄像头数量将在4个以上。

(3)毫米波雷达

毫米波雷达中24GHz和77GHz是汽车应用最广泛的雷达,且由于毫米波雷达探测距离较长,可达200多米,可以对目标进行有无检测、测距、测速以及方位测量,且具有成本低的优点,预计未来毫米波雷达普及将优先于激光雷达,并且未来将按照频率不同分两个档次满足不同的需求,24GHz主要面向5-70m的中短距探测,主要应用有盲点检测、车道偏离预警、车道保持辅助、变道辅助、停车辅助等,而77GHz主要面向100-250米的中长距探测,例如自适应巡航(ACC)、前向碰撞预警(FCW)、自动刹车辅助(AEB)等。与此同时天线作为毫米波雷达的核心部件之一,是毫米波雷达重要的技术壁垒。由于毫米波雷达波长只有毫米长度,主流方案是微带阵列,需要在较小的集成空间中保持天线足够的信号强度,对天线的工艺设计、抗干扰性的要求都比较高。

未来随着车载毫米波雷达装载率提升,毫米波雷达行业有望迎来快速增长。随着C-NCAP对盲区监测系统和前向防撞系统的完善,以及国家对商用车前向防撞系统的立法要求,国内毫米波雷达的市场规模逐步扩大。资本市场对这一领域的兴趣也日益增大,目前大量的创业公司进入该领域,导致行业竞争格外激烈。

......

4、汽车传感器行业发展趋势

(1)集成化

自动驾驶需要汽车配备大量的传感器,单一的传感器可实现的技术功能有限,而增加传感器的数量和类别对于汽车制造企业来说意味着成本激增和售价上涨,由此可能面临市场竞争力的下降。因此,利用IC制造技术和精细加工技术制作IC式传感器成为当前趋势。

(2)模块化

随着智能汽车的发展,车体上的机械结构及组件逐步受到电子设备的操纵和控制,但因为汽车体积有限,车体内可应用区域过于狭窄,系统空间受到限制。因此,理想情况下电子控制单元应该与受控制组件紧密结合形成整体。因此,通过模块化实现的传感器元配件将成为行业未来发展的方向。

(3)网联化

万物互联、万物互通是当下行业发展的主题。传感器作为汽车内外环境感知的核心部件,势必与互联网、大数据形成相辅相成的发展态势。汽车通过传感器感知路面情况的变化,将收集到的数据与信息传递给控制器进行决策,实现车与车之间的互联互通;同时传感器将数据传递给整车厂商后台进行收集和分析,让厂商能够第一时间了解汽车上动力系统、安全系统等多方面部件的实时状况,从而为车主提供安全顺畅的驾驶环境。


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