【每周策略】智能汽车新时代，自动驾驶究竟花落谁家

核心观点

1）在各国政府和企业的共同推动下，电动车的第一阶段——电动化已经彻底普及，目前整个行业正在进入第二阶段——智能化。其中，智能驾驶在汽车环境感知能力不断提高、驾驶算法不断完善下，未来可期。

2）从中央到地方政府、从顶层设计到地方落实、从政策规划到产业共识，在政策+市场的双重推动下，自动驾驶行业将会加速发展。而今年将会有更多车企陆续发布L3以上级别的新款车型，我国主流汽车的自动驾驶级别也正在由低阶、辅助性的自动驾驶（L1、L2）正式跨入真正意义上的条件自动驾驶（L3+）门槛。

3）实现自动驾驶需要通过感知、决策和执行三个层面。其中，感知层是通过车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达以及激光雷达来完成包含感知、识别和分析行车周围环境等一系列重要任务，因此，也被称为是自动驾驶之眼。

4）目前市场争论的焦点主要在于是否将激光雷达与摄像头系统结合（激光雷达主导），还是仅仅使用没有激光雷达的摄像头系统（纯视觉主导）。

5）截至2020 年，我国车载摄像头的平均单车搭载量不足 2个、各类型摄像头渗透率较低，且成像像素较差。2022年，大部分新能源汽车的新车型自动驾驶等级将从L2跨越至L3级别以上，而传统车企必将跟随前者的步伐，我们相信随着 L2+级别的 ADAS 渗透率的不断提升，摄像头的单车用量将持续增长。

6）在车载摄像头产业链的部分环节中，国内企业凭借多年的技术学习和规模化下的成本优势已经跻身头部供应商之列，并且伴随在精密加工等环节的领先优势的不断扩大以及国内造车新势力的市场优势，持续挑战海外龙头企业，发力于国产替代，精准卡位车载摄像头爆发风口，受益于产业爆发的红利时代。

自1769年法国人居纽制造的第一辆蒸汽驱动三轮汽车到1885年德国人戴姆勒和木茨制造的第一辆汽油机的三轮汽车再到如今，汽车工业经过上百年的发展与进步，完成了由蒸汽车到汽油车再到电动车的三次革命。而如今，从上到政府，下到企业，政策加市场的支持下，电动车的第一阶段——电动化已经彻底普及，目前整个行业正在进入第二阶段——智能化（智能驾驶、智能座舱和智能服务）。其中，智能驾驶在汽车环境感知能力不断提高、驾驶算法不断完善下，未来可期。

【自动驾驶分级】

美国汽车工程师学会（SAE）根据系统参与程度的差异，将自动驾驶划分成了L0-L5六个等级（如表1所示）。可以看到，从L0-L2级别的自动驾驶并非真正意义上的自动驾驶，而是辅助自动驾驶，从转向控制、加速减速、到驾驶环境的检测、再到动态自动驾驶的回退表现三个维度，都必须至少全部或大部分由驾驶员来执行。而进入L3级别以上的自动驾驶后，大部分的驾驶任务才完全由系统进行接管和控制，驾驶员实现部分甚至完全解放双手的目标。

数据来源：美国汽车工程师学会、工信部及奕丰中国研究部编撰

从我国汽车工程学会早在2016年发布的《“十三五”汽车工业发展规划建议》规划的当年部分自动驾驶（L2）新车渗透率达到10%，汽车驾驶辅助（L1）汽车新车渗透率达到50%为起点。再到工信部、发改委和科技部于2017年发布的《汽车产业中长期发展规划》，明确提出到 2020 年，汽车驾驶辅助（L1）、部分自动驾驶（L2）、有条件自动驾驶（L3）系统的新车渗透率超过50%，到2025 年，自动驾驶汽车渗透率达到80%，其中L2和L3的渗透率达到25%。

可以看到，从中央到地方政府、从顶层设计到地方落实、从政策规划到产业共识，在政策+市场的双重推动下，自动驾驶行业将会加速发展。而今年将会有更多车企陆续发布L3以上级别的新款车型，我国主流汽车的自动驾驶级别也正在由低阶、辅助性的自动驾驶（L1、L2）正式跨入真正意义上的条件自动驾驶（L3+）门槛。比如，以“蔚小理”为代表的造车新势力，在2021年年底以及2022年都计划陆续发布新款搭载L3级别以上自动驾驶的车型，包括理想X01、蔚来ET7以及小鹏的P5和据说会在2022年下半年发布的第四款车型。

数据来源：盖世汽车及奕丰中国研究部编撰

【实现自动驾驶的三个层面】

想要实现真正意义上的自动驾驶需要通过以下三个层面（如图1所示），分别是感知、决策和执行。其中，感知层是通过车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达以及激光雷达来完成包含感知、识别和分析行车周围环境等一系列重要任务，因此，也被称为是自动驾驶之眼。

但是，由于在自动驾驶的路径下不同企业的选择上有差异，目前市场争论的焦点主要在于是否将激光雷达与摄像头系统结合，还是仅仅使用没有激光雷达的摄像头系统。前者，被称为激光雷达主导方案，通过激光雷达（主导）+毫米波雷达+超声波传感器+摄像头来实现，是目前大多数传统车企以及互联网造车企业采用的模式。而后者，被称为视觉主导方案，主要通过摄像头进行主导，毫米波雷达、超声波雷达辅助来实现，典型的代表就是特斯拉，主要因为马斯克坚持在其方案中不加入激光雷达。

数据来源：Wind及奕丰中国研究部编撰

截至2022年1月17日

【视觉主导方案——车载摄像头】

视觉主导的主要原理就是让汽车像人一样驾驶，通过视觉识别物体。摄像头获取图像信息，再通过机器学习和人工智能算法进行图像的识别，让自动驾驶系统可以分辨道路上的车辆、行人以及交通标识等一系列图像。最终再通过处理芯片和算法进行信息有效提取，最后传递至决策层进行指令的下达，完成系统的自动驾驶。这与激光雷达通过激光或者超声波雷达通过发射超声波来测距不同，特斯拉车型上的摄像头通过其自动驾驶功能提供360度的周边视野，属于纯视觉的。

视觉主导的优点是摄像头可以与人工智能结合，识别道路上的物体甚至读取路标上的文字，因此在一些特殊驾驶环境下非常具有优势，比如前方道路作业和注意绕行情境下。而它的缺点也非常明显，由于本身属于纯视觉且不主动发射光源，夜晚场景视觉方案优势就会减半；在隧道场景下需要用两种模式切换，白天用LED和红外光去补光，夜晚则切换成夜间行驶模式；而碰到雨天、雾天等极端天气环境时，视觉系统几乎毫无办法；最后，因为是纯视觉模式，对距离的把控非常有限，只能通过毫米波或超声波雷达进行辅助测距。但是尽管如此，仍然会面临很多难以解决的问题，比如长尾问题（如图3所示）。由于真实世界中的数据分布大多符合长尾分布，常见类比占据了数据集中的主要样本，而大量的罕见类别只在数据集中少量出现。

数据来源：科技训练营及奕丰中国研究部编撰

因此，视觉主导方案一方面需要通过提高图像采集能力，另一方面需要通过优化算法，来进行系统的不断训练、提高自动驾驶的级别。而前者可以从两方面入手，一是提高搭载摄像头的数量，二是提高单摄像头的分辨率。从表3可以看到，目前车载摄像头种类多样，根据不同自动驾驶功能及其在自动驾驶汽车上的安装位置，车载摄像头可以分为前视、后视和侧视、环视、内置5大类型。不同类型的摄像头除了本身担负的监测任务不同以外，视距也相差较大（如图5所示），其中前视摄像头视距要求最远，使用频率最高，性能要求也相应提高，通过广角及普通视角摄像头可实现包括前向碰撞预警、车道偏离预警等多重自动驾驶功能；侧视摄像头代替后视镜将成为趋势，以消除汽车后视镜盲区的存在；环视则帮助车主开启“上帝视角”，通过车身周围的多个广角摄像头实现360°场景还原，形成一幅车辆四周的全景俯视图。

数据来源：各公司官网及奕丰中国研究部编撰

数据来源：特斯拉官网、国际半导体产业协会及奕丰中国研究部编撰

目前市场主流L2自动驾驶级别的汽车所需要搭载的摄像头主要以前、后视各一枚，环视四枚共同构成，以此完成包括防碰撞、自动巡航、360°全景以及自动泊车等一整套完整的ADAS辅助驾驶系统。目前车载摄像头的搭载率仍然较低（如图6所示），前视摄像头在中国各类车型上的渗透率仅有30%，而环视和侧视则更低，分别是16%和22%，而 2020 年中国车载摄像头的平均单车搭载量不足 2个且成像像素较低。造成这样的原因在于，传统车企（以油车为主）相对于造车新势力或互联网企业电动车来说，自动驾驶等级较低、车上搭载的摄像头数量明显较少（如表5所示）。像奥迪、奔驰等中高端车型搭载的摄像头数量也仅仅满足L2自动驾驶级别的最低要求。因此，为了紧跟电动车的步伐，不被继续瓜分市场份额，尤其是在30W左右的中端车型，传统车企将加速进行智能化革命，未来加速提升自动驾驶等级也是必然趋势，而这一结果必然将导致车上搭载的摄像头数量持续提高。

除此之外，以“蔚小理”为代表的造车新势力以及互联网造车企业在去年年底已经陆续亮相具备L3自动驾驶级别的车型（如表5所示）。例如，蔚来的ET7、小鹏的P5以及华为极狐阿尔法HI版等，都搭载了至少10枚以上的车载摄像头，来完成更多高阶自动驾驶所需要的监测任务，包括盲点检测、变道辅助和疲劳驾驶预警等功能。今年，头部车企的新车型自动驾驶等级从L2跨越至L3级别以上，意味着单车所需搭载的摄像头数量将会增加至8-10颗甚至以上。我们相信随着 L2+级别的 ADAS 渗透率的不断提升，摄像头的单车用量将持续增长。

数据来源：各公司官网及奕丰中国研究部编撰

【市场规模测算】

8月中国制造业PMI收得49.5%，环比回落0.2个百分点，连续四个月低于荣枯线，表明宏观经济下行压力依然较大，整体利好债市，目前货币政策维持偏宽松格局，且侧重于结构优化而非短期刺激，因此奕丰研究部认为未来短端收益率仍将震荡，而长端收益率还有下行空间，继续看好高等级、中长久期信用债，投资者可关注奕丰的避风港组合。

数据来源：IDC及奕丰中国研究部编撰

截至2020年12月31日

【车载摄像头产业链】

车载摄像头主要包括镜头组、CMOS（感光芯片）、DSP(数字处理芯片)和胶合材料等，其中传感器、模组封装和光学镜头是主要的成本构成。其中，国内企业目前能够参与到的环节主要集中在光学器件（镜头组）、部分CMOS芯片以及模组，比如舜宇光学、联创电子（镜片）；水晶光电（滤光片、保护膜）；韦尔股份（CIS芯片）；欧菲光（滤光片、模组封装）。而算法芯片或者说DSP环节，目前几乎被美国企业完全统治，包括英伟达、英特尔以及Mobileye等。我们相信，在光学部分环节，国内企业凭借多年的技术学习和规模化下的成本优势已经跻身头部供应商之列，并且伴随在精密加工等环节的领先优势的不断扩大以及国内造车新势力的市场优势，持续挑战海外龙头企业，进一步强化光学部件的国产替代。

数据来源：盖世汽车及奕丰中国研究部编撰

【部分环节产业投资机会】

CMOS芯片：

CIS（CMOS Image Sensor）就是用 CMOS 工艺的制程下制作的图像传感器，图像传感器是车载摄像头模组的核心所在，预计在剥离计算功能的前提下，可以占到镜头模组成本中的50%。CIS制造产业链主要分为设计、代工和封装测试三个环节。目前汽车市场的CIS竞争格局（如图8所示），随各家统计口径有所不同，导致具体数据有偏差，但仍然以安森美主导，豪威紧随其后。而韦尔股份通过收购豪威科技跻身车用CIS全球第二大供应商，市占率达到20%以上，仅次于安森美。公司从2015年开始量产车用图像传感器，深耕车用CIS领域，目前已经具备先发优势以及技术壁垒。在技术方面，公司代表产品豪威OS08A10所应用的背照式（BSI）和堆栈背照式（Stacked-BSI）已经成为市场主流，而行业未来将向多层堆叠BSI和混合堆叠BSI技术发展，目前也局部有代表产品豪威OV488。

目前公司产品已经应用于奔驰、宝马、丰田、大众以及特斯拉等整车车型，并且在去年4月加入全球顶尖算法公司英伟达的自动驾驶算法系统，并推出第一组与英伟达计算平台兼容的CIS系列。

数据来源：Yole、Wind及奕丰中国研究部编撰

截至2022年1月23日

光学部件：

前文提到，除了增加单车搭载摄像头个数以外，提高摄像头分辨率是另一种满足高阶自动驾驶对于更精细化数据图像获取的办法，而车载摄像头分辨率的提升意味着需要解像能力更高的镜头。目前市面上分为球面和非球面，球面镜片因为镜面曲线形状单一，会产生一些像差和色差，从而造成影像不清、视界歪曲、视野狭小等不良现象。而非球面镜片可使焦点一致，能够使多角度入射的光线理想地集中至一点，从而尽量减少镜片所产生的像差色差，对提高成像质量、扩大视场范围以及减小光学镜头的外形尺寸和重量等起着积极作用。

非球面玻璃镜片的加工技术主要分为 3 种：超精密加工、光学机械加工以及模具制压技术（又称为模造技术），其中前两种工艺皆需透过人工磨制且制造工序繁琐，成本较高。第三种模造技术相比前两种加工方法不同，属于热加工，对模具和材料特性要求更高。模造技术是目前市面上主流的使用工艺，传统加工法需要18道流程，模造法仅需要7步，在流程上大大简化，节约成本，比起传统玻璃铣磨更利于标准化大规模生产，但技术门槛较高。目前全世界只有日本豪雅、联创电子等少数光学厂商掌握该工艺。

联创电子属于国内老牌光学厂商，成立于2009年，公司业务聚焦于手机、汽车镜头，覆盖包括智能手机、平板电脑、智能驾驶以及AR\VR等多个领域。公司早在2016年就与特斯拉合作，进入车载摄像头领域，随后于Mobileye、英伟达和华为等方案合作商共同开发ADAS车载镜头。经过数年的累积与验证，技术领先于行业并且得到国内造车新势力的认可，公司与蔚来、华为等企业深度绑定。今年将交付蔚来ET5车型上所搭载的多款摄像头，并有望继续为今年蔚来ET7车型供应。

根据 ICVTank（如图10所示），截至2019年，全球车载镜头第一大供货商是舜宇光学，市占率达到30%以上，后续第2-4名全部由日韩企业占据，行业集中度高，CR4达到80%。但正如前文所说，联创电子通过模造非球面玻璃镜头形成了全球领先的技术壁垒，并且在此之上进行模具设计制造——镜片加工——影像模组研发的全产业链布局，是国内唯二具备较强竞争力的厂商，精准卡位车载摄像头爆发风口，并且我们认为随着今年VR设备的快速增量，联创电子将受益于多产业爆发的红利时代。

数据来源：ICVTank、Wind及奕丰中国研究部编撰

截至2022年1月23日

【相关基金介绍】

由于在车载摄像头产业链中，多个环节一直被日韩或美国企业所长期垄断，且行业壁垒以及集中度较高，目前国内仅有头部企业通过自身多年产业深耕实现部分市场份额的国产替代。

数据来源：Wind及奕丰中国研究部编撰

截至2022年1月23日

因此，在相关基金介绍上，我们认为汇添富移动互联（000697.OF）相对比较符合本次主题，本身是一只股票型基金。该基金在2021年三季度前十大持仓中持有上文提到的联创电子和韦尔股份，持股风格主要以大盘成长为主，行业集中在信息技术以及可选消费。基金经理张朋自2020年12月22日接管该基金，任职以来均跑赢同期普通股票型基金收益以及沪深300收益，但风险等级较高，属于9/10级。

本文来自「奕丰金融服务平台」公众号

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