汽車CIS技術(shù)變革有望重塑競爭格局

1、目錄索引TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _TOC_250004 一、需求端：汽車CIS 需要高 HDR 和 LFM 功能 5 HYPERLINK l _TOC_250003 二、供給端：豪威索尼挑戰(zhàn)安森美 7 HYPERLINK l _TOC_250002 三、空間測算：未來有望超過 50 億美金 9 HYPERLINK l _TOC_250001 四、投資建議 10 HYPERLINK l _TOC_250000 五、風(fēng)險提示 10圖表索引圖 1：自動駕駛攝像頭 5圖 2：艙內(nèi)駕駛員和乘員監(jiān)控 5圖 3：高動態(tài)范圍 6圖 4：抑制 LED 閃爍 6圖 5：低照感光 6

2、圖 6：極端環(huán)境條件 6圖 7：2019 年汽車成像市場競爭格局 7圖 8：2019 年汽車感知市場競爭格局 7圖 9：大小像素曝光 8圖 10：像素內(nèi)增加大阱容 8圖 11：大小像素曝光與像素內(nèi)增加大阱容二合一方案 8圖 12：單車搭載攝像頭數(shù)量 9圖 13：汽車攝像頭應(yīng)用 9圖 14：蔚來發(fā)布ET7 智能駕駛搭載 11 個 800 萬像素CIS 10表 1：汽車 CIS 分為汽車成像和汽車感知 5表 2：汽車 CIS 技術(shù)需求 5表 3：實現(xiàn)高 HDR 性能的三種方法 7表 4：安森美缺少大小像素技術(shù) 8表 5：全球 CIS 市場結(jié)構(gòu)（百萬美金） 9一、需求端：汽車 CIS 需要高 HDR

3、 和 LFM 功能汽車CIS分為汽車成像和汽車感知。汽車成像是給人眼看的，包括后視、環(huán)視、電子后視鏡、乘客監(jiān)控、行車記錄儀等。汽車感知是供人工智能和機器視覺用的，包括前視、周視和駕駛員監(jiān)控等。對于汽車成像，圖像是為人眼所見并欣賞的，因此通常需要做到清晰、細致、色彩豐富且美觀；對于汽車感知，圖像為機器視覺所用，圖像需提供足夠的信息，例如邊緣、形狀、大小等，供算法讀取并理解。表1：汽車CIS分為汽車成像和汽車感知艙外艙內(nèi)汽車成像后視倒車 1 顆（或環(huán)視泊車 4 顆）雙側(cè)后視鏡 2 顆上側(cè)后視鏡 1 顆行車記錄儀 1顆汽車感知前視 ADAS 1-3 顆周視 ADAS 4 顆駕駛員監(jiān)控 1乘客監(jiān)控 1

4、 顆顆數(shù)據(jù)來源：廣發(fā)證券發(fā)展研究中心圖1：自動駕駛攝像頭圖2：艙內(nèi)駕駛員和乘員監(jiān)控數(shù)據(jù)來源：英飛凌，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：安森美，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心表2：汽車CIS技術(shù)需求視覺應(yīng)用艙內(nèi)應(yīng)用電子后視鏡（CMS）智能駕駛 ADAS應(yīng)用場景后視前視環(huán)視乘客監(jiān)控疲勞監(jiān)控DVR 行車記錄儀雙側(cè)后視鏡上側(cè)后視鏡前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)（FCW）車道偏離警示系統(tǒng)（LDW）交通標志識別（TSR）等技術(shù)需求拜耳 CFA圖像處理廣角魚眼鏡頭畸變性價比主動補光（紅外）近紅外敏感帶通透鏡全局快門手勢算法拜耳 CFA抑制 LED 閃爍高分辨率高幀率高分辨率、低照性能高動態(tài)范圍、抑制 LED 閃爍多樣鏡頭視場角功能安全

5、、網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)來源：安森美，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心汽車CIS主要面臨四大技術(shù)挑戰(zhàn)：高動態(tài)范圍（HDR）、抑制LED閃爍、低照感光和極端環(huán)境條件。高動態(tài)范圍：汽車CIS的動態(tài)范圍需要超過120dB，通常在120dB-140dB之間。例如從灰暗的地庫開到正對太陽強光的戶外，夜晚在對向遠光大燈照射下感知樹蔭下的行人，這些都需要CIS具有高動態(tài)范圍。抑制LED閃爍：對于LED指示牌和交通燈，CIS有時會因為頻率不同步而捕捉不到信號，這對于駕駛員人眼來說并不是問題，但對機器視覺卻是很大的挑戰(zhàn)。低照感光：歐洲新車評估計劃（NCAP）要求在夜間街道上檢測到行人或者騎自行車的人；極端環(huán)境條件：溫度范圍要求極端苛

6、刻，需要能夠在零下40105條件下行駛。實際場景中，LED燈閃爍和高動態(tài)范圍往往同時出現(xiàn)，比如在夜間的街道，車大燈、廣告燈很多都是 LED燈，有時候LED燈非常明亮，明暗對比非常劇烈，這也帶來很高的動態(tài)范圍的要求。圖3：高動態(tài)范圍圖4：抑制LED閃爍數(shù)據(jù)來源：Sony，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：Sony，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心圖5：低照感光圖6：極端環(huán)境條件數(shù)據(jù)來源：Sony，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：Sony，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心二、供給端：豪威索尼挑戰(zhàn)安森美2019年，安森美一家獨大。根據(jù)TSR數(shù)據(jù)，2019年汽車成像市場中，安森美占比62%，豪威科技占比20.1%，索尼占比3.0%

7、；2019年汽車感知市場中，安森美占比80.8%，豪威科技占比5.5%，索尼占比5.1%。圖7：2019年汽車成像市場競爭格局圖8：2019年汽車感知市場競爭格局1.1%0.9% 0.4%0.3%1.7%1.6%4.3%4.5%20.1%62.0%0.5%2.6%0.2%0.01%0.2%5.1%5.1%5.5%80.8%3.0%安森美豪威科技東芝派視爾索尼真泰克邁來芯松下三星NEXTCHIP其他安森美 豪威科技 真泰克 索尼 邁來芯 菲力爾 NEXTCHIP 松下 其他數(shù)據(jù)來源：安森美，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：安森美，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心高HDR和LFM技術(shù)催生新的技術(shù)方案。上文提到，

8、汽車CIS對高動態(tài)范圍（HDR）和抑制LED閃爍要求非常高，實現(xiàn)高HDR性能主要有三種方法：時域曝光堆疊；大小像素曝光；像素內(nèi)增加大阱容。時域曝光堆疊無法實現(xiàn)抑制LED閃爍功能。大小像素曝光和像素內(nèi)增加大阱容都可以實現(xiàn)高動態(tài)范圍（HDR）和抑制LED閃爍。這三種技術(shù)可以融合形成三合一方案從而進一步提升汽車CIS性能。表3：實現(xiàn)高HDR性能的三種方法單次曝光動態(tài)范圍優(yōu)勢劣勢時域曝光堆疊120dB（通過三次堆疊）像素電路簡單設(shè)置簡單運動偽影無抑制 LED 閃爍大小像素曝光100-120dB（和靈敏度相關(guān)）無運動偽影抑制 LED 閃爍像素串擾像素內(nèi)增加大阱容100dB無運動偽影抑制 LED 閃爍動態(tài)

9、范圍低20dB三合一融合方案120 dB最好的動態(tài)范圍無運動偽影抑制 LED 閃爍像素可擴展性數(shù)據(jù)來源：索尼，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心圖9：大小像素曝光圖10：像素內(nèi)增加大阱容數(shù)據(jù)來源：索尼，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：索尼，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心圖11：大小像素曝光與像素內(nèi)增加大阱容二合一方案數(shù)據(jù)來源：索尼，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心豪威索尼擁有三合一技術(shù)，安森美缺少大小像素技術(shù)。小像素技術(shù)主要來源于手機CIS，索尼和豪威分別是手機CIS市場的第一名和第三名，因此將手機CIS的小像素技術(shù)與汽車CIS技術(shù)結(jié)合形成三合一的解決方案。而安森美無手機CIS產(chǎn)品，缺少小像素技術(shù)積累，無法實現(xiàn)大小像素曝光技術(shù)。表

10、4：安森美缺少大小像素技術(shù)豪威科技索尼安森美時域曝光堆疊 大小像素曝光像素內(nèi)增加大阱容數(shù)據(jù)來源：索尼，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心長期看，安森美龍頭地位難保，豪威索尼爭霸。盡管2019年汽車CIS市場中安森美還是一家獨大，但隨著豪威和索尼在三合一融合技術(shù)方案上的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，安森美的汽車CIS市場份額有可能逐漸降低，而豪威和索尼的市場份額逐漸提升。三、空間測算：未來有望超過 50 億美金根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年全球汽車CIS市場規(guī)模約13億美金，占總市場的7%左右，大約是手機CIS市場規(guī)模的十分之一。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年平均每輛汽車搭載2個攝像頭，全球每年汽車銷量9000萬輛左右，則平均汽

11、車CIS單價約7美金左右。表5：全球CIS市場結(jié)構(gòu)（百萬美金）20182019YOY手機105501336326.7%消費電子11301004-11.2%電腦1193151627.1%汽車928130540.6%醫(yī)療8210730.5%安防941120127.6%工業(yè)43556930.8%其他14825673.0%數(shù)據(jù)來源：Yole，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心圖12：單車搭載攝像頭數(shù)量圖13：汽車攝像頭應(yīng)用數(shù)據(jù)來源：Yole，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)來源：豪威科技，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心2021年1月9日，蔚來發(fā)布et7電動車。智能駕駛配置為英偉達4套orin芯片組+11個800萬CIS+1個激光雷達

12、+5個毫米波雷達。蔚來et7智能駕駛搭載11個800萬像素 CIS，具體應(yīng)該是前視3顆+環(huán)視4顆+周視4顆，800萬像素的汽車CIS單顆價值量大約15-20美金，合計價值量大約200美金。此外，艙內(nèi)應(yīng)該還有4顆左右CIS，包括駕駛員監(jiān)測、行車記錄儀等。因此，蔚來et7單車CIS應(yīng)該在15顆左右，單車價值量超過200美金。圖14：蔚來發(fā)布ET7智能駕駛搭載11個800萬像素CIS數(shù)據(jù)來源：蔚來官網(wǎng)，廣發(fā)證券發(fā)展研究中心2019年平均每輛汽車搭載2顆CIS，而隨著智能駕駛的發(fā)展，每輛汽車最多可以搭載14-15個攝像頭。如果未來平均每輛汽車搭載6-7顆攝像頭，平均CIS單價按照 10美金計算，單車價值量大約60-70美金，全球每年汽車銷量9000萬輛左右，則全球汽車CIS市場規(guī)模將達到54-63億美金。四、投資建議汽車CIS行業(yè)快速發(fā)展，2019年市場空間13億美金，未來有望達到54