解析自动驾驶之眼-摄像头产业布局
车载摄像头解析
车载摄像头是ADAS系统的主要视觉传感器，是最为成熟的车载传感器之一。主要应用在360 全景影像、前向碰撞预警、车道偏移报警和行人检测等 ADAS功能中，是雷达的重要补充，一般单车配套 6 个以上摄像头。前视摄像头因需要复杂的算法和芯片，单价在 1500元左右，后视、侧视以及内置摄像头单价在200 元左右。
如果按照前视后视摄像头各用 1 颗、内置 1 颗、环视 4 颗的量来估算，我们预计摄像头传感器 2019年摄像头市场规模达到 150亿元，进入L3阶段，2020年和2025年市场规模可以达到 205亿元和315亿元，2016-2025年复合增长率达到17%左右。
车载摄像头的产业链情况
车载摄像头包括单目摄像头、双目摄像头、广角摄像头等。ADAS阶段单目摄像头应用较多，L3以后，需要多个摄像头配合。主要包括镜片、滤光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封装、保护材料等。不同于手机摄像头，车载摄像头的模组工艺难度大很多，主要是因为车载摄像头需要在高低温、湿热、强微光和震动等各种复杂工况条件下长时间保持稳定的工作状态。
车载摄像头行业竞争格局
根据相关资料显示，全球车载摄像头出货量将从2014年的2800万枚增长到2020年的8277万枚，复合增长率达19.8%。假设：1）国内乘用车销量保持5%的年复合增长率，到2020年乘用车新增2699万辆；2）到2020年，前视摄像头(1颗)渗透率接近40%；侧视摄像头(2颗)渗透率20%；后视摄像头(1颗)渗透率为50%；内置摄像头(1颗)为5%；3）后装仅考虑前视摄像头(1颗)和后视摄像头(1颗)，渗透率都为10%。据此测算，到2020年，国内车载摄像头需求量将达4184万颗，市场规模达60多亿元，年复合增长率超20%。
其中倒车摄像头分有线和无线两种，有线的方式简单可靠，但是需要在车体内布线;无线的方式不需要在车体内布线，安装简单，但需要增加无线接收模块。由于目前的无线接收模块接收效果还不太理想，一般倒车摄像头还是采用有线方式的多。
什么样的汽车倒车摄像头好呢?可以从以下几个方面来考查摄像头的性能：
芯片
CCD和CMOS芯片是组成倒车摄像头的重要组成部分，根据元件不同可分为CCD和CMOS。CMOS主要应用于较低影像品质的产品中，它的优点是制造成本、功耗较CCD低，缺点是CMOS摄像头对光源的要求较高;CCD，是应用在摄影、摄像方面的高端技术元件还附带有视频捕捉卡。CCD和CMOS在技术上和性能差距很大，一般来说，CCD效果要好，但价格也贵些，建议在不考虑费用的前提下选择CCD的摄像头。
清晰度
清晰度是衡量摄像头的重要指标之一。一般来说，清晰度高的产品其图像的品质就会越好，就目前来说清晰度在420线的产品已经成为倒车摄像头的主流产品，380线的如果调试的好也可以选择。但根据各个摄像头的芯片等级不同，感光元件的不同，包括调试技师的水平，同一芯片同一等级的产品可能呈现出来的品质效果都会各不相同，相反的，清晰度高的产品夜视效果都会打些折扣。
夜视
夜视效果跟产品的清晰度有关，清晰度越高的产品夜视效果都会不太好，这个是因为芯片本身的原因，但是好质量的产品都有夜视功能，而且不会影像物体呈像效果，虽说色彩会差些，但是清楚不成问题。
防水
倒车摄像头的产品基本上都具备防水功能
总结一下：选择倒车摄像头就从上述几个方面考虑，最主要的是要看、要比较影像的实际效果。
360度车载角杆摄像头
全方位摄像头在角杆(Corner Pole)顶端安装了摄像头及反射镜。将半球状反射镜面朝下安装在角杆顶端，利用摄像头从下向上拍摄映入反射镜的影像。通过将所拍摄的影像传送到屏幕上，来360度显示高度低于角杆的车辆周围的情况。
车载摄像头国内主流供应商汇总（含在中外资）
表1 国内主流的车载摄像头供应商（含在中外资）
厂商 | 相关产品 | 配套客户 |
博世（中国） | 摄像头，雷达传感器等 | 通用，大众，宝马等 |
维宁尔（中国） | 单目视觉系统，立体视觉系统，夜视系统 | 奔驰，吉利等 |
大陆泰密克（上海） | 车载电子系统（摄像头） | 上海大众，福特，通用，马自达等 |
安波福电子（苏州） | 视觉整合模块 | 沃尔沃，领克等 |
东莞歌乐 | 汽车音像系统，汽车导航系统，摄像头 | 上汽通用，长城汽车，东风日产，东风本田，广汽本田，广汽三菱 |
法雷奥（深圳） | 控制器，摄像头等 | 长春一汽，上海大众，长春一轿，神龙，长安福特马自达，奇瑞，雷诺等 |
阿尔派（中国） | 驾驶辅助产品技术（显示器，摄像头，雷达，影像识别） | Jeep等 |
苏州智华 | 130°160°195°模拟摄像头模组，40°高动态模拟摄像头模组，138°高清摄像头模组，智能摄像头模组，185°高清摄像头模组，195°高清模拟输出摄像头模组，2D全景泊车辅助系统，3D全景泊车辅助系统，乘用车前视安全辅助系统，商用车前视安全辅助系统，WIFI行车记录系统 | 金龙客车，宇通客车，长安汽车，日产，东风乘用车等 |
名宗科技 | 车用摄像头等 | 宇通，中通，奇瑞等 |
经纬恒润科技 | 360度全景泊车系统，单目前视主动安全摄像头 | 通用，上海通用，福特，捷豹路虎，一汽，上汽，长安，广汽乘用车，力帆，一汽解放，重汽，包头奔驰等 |
中科正方 | 彩色CCD摄像头 | 苏州金龙，青年客车，上汽申沃，北汽福田等 |
优创电子 | 行车记录仪，360环视，可视倒车雷达系列，摄像头等 | 通用，吉利，现代，大发，起亚，福特，雷诺，菲亚特，众泰，三菱，日产，丰田等 |
宇鸿电子 | 汽车后视系统，无线倒车后视系统，倒车监视器，车载摄像头，专车专用摄像头，汽车夜视仪系统，车载监控录像机系统 | 宇通，金龙，尼奥普兰，安凯，五征，三一重工等 |
华阳数码特 | 车载摄像头，前装全景摄像头，行车记录仪 | 日立，索菱等 |
奇科电子 | 汽车摄像头，全景可视系统，行车记录仪 | 日产，广汽，福特 |
晟泰克 | 车载摄像头 | 奇瑞，江淮，东风，北汽福田，东风日产，昌河等 |
南海长齐 | 流媒体智能后视镜，360°全景泊车影像系统，倒车后视系统，车载摄像头，行车记录仪等 | 上海大众 |
道可视 | 360°全景行车系统 | 广汽，上海大众，一汽，重汽 |
一谷电子 | 行车记录仪，车载摄像头，半自动泊车，全景泊车影像系统等 | 东风日产，丰田通商，法国雷诺，福特，华晨，广汽本田，广汽丰田，美国 Autovox，印尼现代，合众，江淮，北汽等 |
鑫洋泉 | 环视自动泊车系统（360全景摄像头），远程监控环视系统，自动泊车 | 运通集团，百得利集团，庆洋集团，庞大集团，新丰泰集团等 |
电子行业的特点是需要新的产品打开下一个增长周期，智能汽车将是摄像头新的强劲增长点。智能手机机的兴起带来手机摄像头的蓬勃发展，然而目前国内和全球的智能手机增速均开始放缓，预计未来全球手机摄像头的复合增速将在4%左右。车载摄像头产业却刚刚进入自己的成长期，并且有着自身明显的优势。
1）2014年车载摄像头市场约为56亿人民币，手机摄像头市场约为500亿人民币，到2020年手机摄像头市场约为640亿人民币，车载摄像头市场为200亿，约为手机摄像头市场的三分之一；
2）本身的单价摄像头单价在30美元以上，而目前手机摄像头的单价只有4-8美元;
3)因为对于安全和工艺的高要求，汽车电子行业的毛利率长期维持30%以上，高于消费电子;
4）车厂对品质的要求更为苛刻，认证后不易轻易更换供应商，集中度将更加提高。
手机摄像头龙头正在大力加汽车业务
鉴于目前车载摄像头趋势越发明显，手机摄像头龙头企业也纷纷行动。欧菲光斥资50亿布局智能驾驶，由手机摄像头挺进车载摄像头，并布局：2016年初，索尼实施的人事及机构改革方案。在机构改革方案，将新设车载事业部、模块事业部、商品开发部。此举目的是强化图像传感器业务；大立光也增加了对车载镜头的研发力度。
车载摄像头要求壁垒较高，大厂更具优势
工艺要求级别不同：车载摄像头是比工业级别要求更高的车载安全级别，尤其是对与前置ADAS的镜头安全等级要求更高。
1）温度要求：车载摄像头温度范围在-40度-80度。
2）防磁抗震：汽车启动时会产生极高的电磁脉冲，车载摄像头必须具备极高的防磁抗震的可靠性。
3）较长的寿命：车载摄像头的寿命至少要在8-10年以上才能满足要求。
功能要求差异：车载摄像头要在复杂的运动路况环境下都都能保证采集到稳定的数据。
1）高动态：在较暗环境以及明暗差异较大下仍能实现识别，要求摄像头CMOS具有高动态的特性。
2）中低像素：为降低芯片处理的负担，摄像头的像素并不需要非常高。30万-120万像素已经能满足要求。
3）角度要求：对于环视和后视，一般采用135度以上的广角镜头，前置摄像头对视距要求更大，一般采用55度的范围。
认证要求高：汽车行业把安全放在第一位，倾向于使用有口碑成熟的零部件厂商，进入车厂体系需要较长的认证周期。
1）尽管摄像头模组作为2级、3级供应商供应，品质上要求仍然严苛，前置摄像头车厂普遍仍采用大厂摄像头。
2）进入供应体系将自然形成壁垒，车厂选择供应商后不会轻易更换，一旦得到认可将形成较强的壁垒。
综合以上，我们认为车载摄像头模组制造的要求较高。整车厂更加信任具有规模和较强制造能力的摄像头大厂。这让有实力的摄像头制造企业更容易赢得目前的车载摄像头市场。
2.1 数量：摄像头升级加速，三摄/四摄快速渗透
摄像头是智能手机创新最大的细分模块。近几年，终端厂商的创新方向主要是摄像头、屏幕、无线充电三大领域。摄像头是其中最重要的一个方向，数量上从单摄到双摄到三摄到华为P30 Pro的四摄，功能上从单一的像素提升发展成大光圈、超广角、潜望式长焦、TOF等特色镜头的引入，摄像头是智能手机行业最具投资前景的环节。
2019年三摄四摄渗透率快速提升。根据国金证券研究创新中心的数据，2018年国内新增激活的智能手机中，单摄、双摄、三摄、四摄的渗透率分别为34.9%、63.3%、1.9%、0%；2019年1-9月国内新增激活的智能手机中，单摄、双摄、三摄、四摄的渗透率分别为9.5%、65.2%、20.6%、4.7%。我们预计，全球多摄渗透率较国内会低，但是整体趋势非常确定，三摄、正在快速往中低端机型渗透，而四摄则正在成为高端机型的标配。
2019-2021年摄像头需求量增速18.6%。随着5G带来的手机换机潮，我们预计2020年智能手机出货量将恢复增长，2019-2021年出货量同比增速分别为-4.3%、+6.7%、2%。同时，三摄、四摄持续在智能手机中渗透，预计摄像头需求量仍将维持快速成长，测算2019-2021年手机摄像头需求量达到42.9、52.3、59.5亿颗，平均每部手机摄像头数量为3.19、3.65、4.07颗，需求量同比增速分别为20.1%、22.1%、13.7%。
摄像头数量多少是极限？从目前时间点来看，三摄+TOF是未来智能手机后置摄像头的主流方案，单摄+TOF是前置摄像头的方案；而四摄+TOF是旗舰机型后置摄像头的标配方案，双摄+TOF是前置摄像头的标配方案。因此，未来单部手机的摄像头平均数量会达到6-7颗。
2.2 规格升级一：2020年48/64M成为标配，推动7P镜头放量
像素升级仍是终端厂的主流卖点。像素对于普通消费者仍然是摄像头最为直观的性能（噱头更强，其实对于性能提升有限）。
2019年11月，小米发布新机CC9系列，采用后置五摄（108M超高清镜头+20M像素超广角摄像头+12M像素人像镜头+5M像素超长焦镜头+微距镜头）以及前置单摄，只能手机摄像头像素首次达到1亿像素，同时配备8P镜头（尊享版）。
2020年，随着64M像素在旗舰主摄的渗透，7P镜头的出货量将会快速放量。此外，苹果也将大概率在2020年新机中首次使用7P镜头。
2019年48M像素开始放量。根据国金证券数据创新中心的数据，2019年1月国内智能手机主摄40M以上的机型激活量占比为3.1%，2019年10月这一数据已经达到43.4%，主要是40M和48M摄像头放量。
2020年64M推动7P镜头放量。48M摄像头目前主要是6P镜头，有少量使用7P镜头，但是我们预计64M以上镜头将会标配7P镜头，预计2020年各大品牌旗舰机都将采用64M主摄，7P镜头将会迎来放量元年。
2.3 规格升级二：7P之后，玻塑混合镜头或将站上历史舞台
华为开始在荣耀旗舰机上试用玻塑混合镜头。2019年5月21日，荣耀发布新机荣耀20Pro，该机配备了四摄后置镜头，包括一枚4800万主镜头（IMX586、f/1.4、28mm）、一枚800万长焦镜头（f/2.48、80mm）、1600万超广角镜头（f/2.2）、200万微距镜头（f/2.4）。其中4800万主镜头采用6P1G的玻塑混合镜头，这是继LG V30之后首次有头部终端厂商采用玻塑混合镜头方案。
镜片数量越来越多是玻塑混合成为可能性的主要原因。镜头是由多个镜片构成，光线通过时，镜片组会过滤杂光（如红外线，红外线会显著影响成像质量），多层镜片组合会互相矫正过滤，每多一片最终成像就会更趋向完美一些，理论上镜头片数越多是为了成像越真实。就单反相机而言，定焦镜头结构简单，镜片数相对较少，10片镜片以下的定焦镜头也很多；变焦镜头则相对结构复杂，通常镜片数在10-20片之间。
镜片并非越多越好。镜片多通常可以增强镜头的解析力与对比度，还能改善暗态下的炫光。理论上，达到相同的成像效果，镜片越少越好，一方面可以降低成本，另一方面少镜片可以增加光通量。所以，通常定焦镜头成像质量会好于变焦镜头。
手机厚度成为多镜片的瓶颈，玻塑混合或是7P之后的发展方向。对于手机镜头来讲，镜片片数越多，光线过滤、成像失真和色彩还原效果越好，7P镜头将会进一步提升镜头的聚光能力和解析能力。7P之后，受限于手机的厚度，8P的设计难度将会越来越大，而加入折射率更高的玻璃镜片将会有效改善镜头组的厚度，6P1G或5P2G可能会被更多使用在手机摄像头上。
玻塑混合镜头的瓶颈。
1.成本问题。玻璃镜片，尤其是玻璃非球面镜片的价格是塑胶镜片的数倍，而组装玻塑混合镜头时的良率较低也会显著提升玻塑混合镜头的单价，这是目前玻塑混合镜头无法大规模推行的主要原因。
2.产能问题。模造玻璃所需的模压机产能不足，仍不够为动则几千万部的机型提供足量的玻璃镜片。
但是，随着镜头厂以及模具厂在过去几年不断地扩张玻璃镜片的产能，而产能的扩张又会进一步降低生产成本，未来玻塑混合镜头有很大的潜力能够在高端旗舰机中开始渗透。
哪些镜头可能会用到玻塑混合镜头？
1）潜望式镜头，P30pro首发潜望式摄像头，可以实现五倍光学变焦，十倍混合变焦，五十倍数码变焦，但是高倍变焦下图像质量不佳。采用透过性更好，折射率更高的玻璃镜片，有望改善高倍光学变焦下的成像质量。
2）电影镜头，Mate30pro首发4000万电影镜头，能够拍摄7680fps超级慢动作。长时间拍摄产生的热量，对于镜头以及其他电子元器件的稳定性会造成一定影响，因此，电影镜头未来有可能采用热稳定性更高的玻塑混合镜头。
3）1亿像素镜头，高像素CMOS意味着镜头的解析力需要同步提升，目前64M镜头可以用7P镜头来满足，但是1亿像素采用8P还是玻塑混合路径，仍看两个方案的成熟度。7P目前无论是Largan还是Sunny良率都较低，8P则会进一步降低良率，随着镜头升级速度加快，7P/8P的良率问题或许会给玻塑混合主摄镜头带来上量的机会。
潜望式摄像头加速渗透
潜望式摄像头是智能手机高倍“光学变焦”必经之路
现在智能手机“光学变焦”主要还是依靠2-3个定焦镜头的配合，其中最为重要的长焦镜头。变焦倍数越高，长焦摄像头的高度越高，智能手机的厚度不足以支持高倍长焦摄像头的高度，而潜望式摄像头是解决这个问题最为直接有效的方法。
目前搭载潜望式摄像头的机型只有华为P30 Pro一款，结构和OPPO在2017年MWC上的概念机类似。组成上，潜望式摄像头模组与常规摄像头模组差异不多，均含有感光芯片、镜头组、红外滤光片、音圈马达，潜望式摄像头较常规摄像头多一到两个光线转向元件。
光线转向单元包括棱镜外壳、棱镜、棱镜座、支承轴套、支承轴、支承卡座。结构上，潜望式摄像头则与常规摄像头模组由比较明显的差异，潜望式镜头镜片与智能手机平面垂直放置，而常规摄像头镜头镜片则是与平面平行放置，因此潜望式摄像头为镜头组提供更长的空间选择。潜望式摄像头在智能手机中结构的差异实现了更高的摄像头模组高度。
潜望式还有两大升级方向。1）十倍以上光学变焦，此处需要用到玻塑混合镜头；2）大尺寸CMOS推动两次转向潜望式，此处需要用到两颗玻璃转向棱镜。
预计 2020年至少有五款机型将采用潜望式摄像头方案，潜望式摄像头模组的需求量将达到6000-8000万颗，相较于2019年的1100-1300万颗成长4-5倍，其中有方案采用十倍光学变焦，玻塑混合镜头将因此放量。
2.5 规格升级四：TOF摄像头成为后置标配
3D摄像头作为三维信息的采集入口，必将成为智能手机的标配。相对于3D结构光，TOF具有结构简单，理论成本低，远距离精度高等优势，且3D结构光的专利苹果公司布局非常完善安卓手机厂商方案落后iPhone大约1-2年，因此安卓手机更加倾向于采用TOF方案，目前华为，OV都已经推出TOF机型。市场通常认为前置摄像头宜采用短距离精度更高的结构光方案，而后置适合远距离精度更高的TOF方案，但是综合考虑成本、专利、以及TOF传感器精度的提升，TOF有希望在安卓市场往前置摄像头渗透。
AR内容将成为TOF的有力推手。随着5G的到来，AR/VR被认为是最有可能推出爆款内容的一大方向。作为三维信息的入口，在眼镜硬件推出之前，我们认为手机+TOF将是实现AR内容的硬件端，相对成本低且消费者更加容易接受。目前终端已经在开始布局相关硬件储备，如华为P30 Pro，Mate30 Pro，三星S10 5G版等，苹果明年iPhone新机也有望搭载TOF摄像头。
2020年TOF出货量预计能够达到1.8-2.0亿颗。2019年底，安卓手机开始在顶级旗舰机型后置摄像头中试水TOF，华为仍将是最大推手。我们预计2020年TOF的需求量将达到1.8-2.0亿颗，华为P系列，Mate系列，荣耀V系列等华为的中高端机型需求量将会有8000万颗左右，三星旗舰机约4000-5000万颗需求量，iPhone两款后置TOF需求量4000-5000万颗，OV小米合计需求量2000-3000万颗。
屏下光学指纹渗透推动光学镜头需求量
屏下指纹是智能手机全面屏大趋势下的必然产物。过去两年，屏幕和摄像头是智能手机升级的主要两大方向，其中屏幕包括面板技术路径（LCD和OLED）、屏占比、屏幕外形（3D玻璃、瀑布屏等等）。从屏占比来看，终端厂商持续追求更大的屏占比，2019年9月发布的Vivo Nex3官方称屏占比达到99.6%，采用弹出式前置摄像头和屏下指纹方案。
屏下指纹分为光学、超声波两种方案。从性能上来看，屏下光学指纹相对屏下超声波指纹成本低，但是精准度较低。目前，超声波方案主要是三星旗舰机，安卓其他品牌以及三星的中低端机型均采用光学指纹方案。TrendForce 预测，2019 年屏下光学指纹识别占比将达到82%。三星基于高通超声波方案旗舰机型将贡献剩下18%份额中的主要部分。根据国金证券数据创新中心的统计数据，2019年9月国内采用屏下指纹方案的智能手机销售量占比达到32.2%，1月这一数据仅仅为14.2%。
屏下光学指纹一般需要光学镜头或者在芯片上镀膜。屏下光学指纹模组主要由芯片、光学镜头、滤光片等零部件构成，其中光学镜头目前多采用3P镜头，部分采用4P镜头，相对后置镜头较为低端。
VR硬件重点在于光学设计
消息来源：智车行家
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