?車載攝像頭，光學(xué)廠商們的下一個戰(zhàn)場？

5月11日下午，360集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長周鴻祎在360大廈的報告廳內(nèi)宣布，360已確定領(lǐng)投哪吒汽車的D輪融資，并將一躍成為哪吒汽車的第二大股東。接下來，360也將深度參與到哪吒汽車的造車環(huán)節(jié)。

隨著各大科技企業(yè)紛紛入局，當(dāng)前的智能造車局面就像群雄爭霸，誰能殺出重圍還需拭目以待。造車過程中需要納入考量的因素眾多，不過核心邏輯無論是車路協(xié)同還是單車智能，都繞不開車載攝像頭。

車載攝像頭被譽為“自動駕駛之眼”，應(yīng)用在智能汽車感知層中的環(huán)境監(jiān)測部分。主要工作原理為鏡頭進(jìn)行圖像采集，而后攝像頭內(nèi)部的感光組件電路及控制組件會對圖像進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)化為有效的數(shù)字信號。

本文將圍繞三個方面對車載攝像頭進(jìn)行解讀：

拆解車載攝像頭

車載攝像頭在ADAS中扮演的角色

車載攝像頭的市場空間

拆解

車載攝像頭的核心硬件包括鏡頭組（由光學(xué)鏡片、濾光片和保護(hù)膜等組成）、CMOS圖像傳感器、UV膠等單元構(gòu)成，加上算法芯片，再由攝像頭集成商進(jìn)行系統(tǒng)集成，最終交付整車廠進(jìn)行輸出。

而未來，傳感器硬件簡化、算力向中央集成，汽車 E/E 架構(gòu)控制集中化趨勢或?qū)⒊蔀槠囆袠I(yè)的共識。無論是特斯拉發(fā)布的 HW2.0 駕駛輔助硬件方案還是華為提出“計算+通信”的 CC 架構(gòu)，都印證了這一趨勢。

（資料來源：蓋世汽車研究院，中金公司研究部 ）

除去算法芯片，單從攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈來看，涉及到的主要部件為：

1、鏡頭組中的光學(xué)器件（主要包括鏡片、濾光片、保護(hù)膜）對攝像頭所生成的圖像質(zhì)量方面起到了關(guān)鍵作用。鏡頭主要用于將圖像聚焦到傳感器上，為此，鏡頭需要具備照亮整

個攝像頭傳感器區(qū)域的能力，以免所生成的圖像出現(xiàn)陰影或漸暈。

2、CMOS 圖像傳感器（CIS）是攝像頭模組的核心部件，相較早期的的 CCD 圖像傳感器，具備成本低、功耗小等諸多優(yōu)點，隨著設(shè)計水平及生產(chǎn)工藝的不斷成熟，其性價比優(yōu)勢顯現(xiàn)，成為了圖像傳感器的主流。根據(jù)咨詢機構(gòu)Frost&Sullivan 的統(tǒng)計，2019 年 CIS 出貨量為 63.6 億顆，市場規(guī)模達(dá) 165.4 億美元。據(jù)格科微招股說明書預(yù)計，2024 年智能手機、汽車電子及平板/筆電的 CIS 銷售額占比將為 68.8%、14.1%、8.0%。在車載 CIS 領(lǐng)域，根據(jù)咨詢機構(gòu) Yole 的統(tǒng)計，安森美和豪威占據(jù)了較大的市場份額，

（資料來源: Frost&Sullivan, 格科微招股說明書，信達(dá)證券研發(fā)中心）

3、模組封裝方面，車載攝像頭模組的封裝工藝難度高于手機，車規(guī)級攝像頭應(yīng)滿足耐高溫、防 磁、抗震、長使用壽命等特性。

耐高溫：苛刻的溫度要求，使用溫度為 -40℃~85℃

抗震：保證在顛簸的路況下正常工作

防磁：車輛啟動時會產(chǎn)生極高的電磁脈沖，需要極高的防磁性能

使用壽命：使用壽命與車輛壽命匹配，至少為8-10年才能滿足需求

而以上細(xì)分部件組合到一起成為車載攝像頭之后，在智能駕駛中扮演什么角色？

角色

智能汽車中，ADAS （高級駕駛輔助系統(tǒng)）負(fù)責(zé)實現(xiàn)主動判斷和預(yù)防措施功能，是自動駕駛的基礎(chǔ)。此系統(tǒng)利用安裝在車上各式各樣的傳感器（毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單\雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航），在汽車行駛過程中隨時來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險，有效增加汽車駕駛的舒適性和安全性。即出現(xiàn)緊急情況時，汽車自動智能的在駕駛員主觀反應(yīng)之前做出主動判斷和預(yù)防措施，來達(dá)到預(yù)防和輔助的作用。

一般來說，一輛汽車所搭載的傳感器數(shù)量的多寡，直接決定了其智能化水平的高低。目前，普通家用轎車中約配有數(shù)十個傳感器，高檔轎車中則多達(dá) 100 多個。

傳感器的具體功能如下：

超聲波傳感器作為整套視覺系統(tǒng)的補充，可探測到柔軟或堅硬的物體；

毫米波雷達(dá)通過發(fā)射冗余波長的雷達(dá)波，能夠穿越雨、霧、灰塵，甚至前車的下方空間進(jìn)行探測，為視覺系統(tǒng)提供更豐富的數(shù)據(jù)

激光雷達(dá)是相對較新的傳感器，其特點是可以實現(xiàn)三維的高精度測量，而且不受環(huán)境光的影響。

而作為ADAS的核心傳感器，車載攝像頭的優(yōu)勢在于能夠識別物體的多種特性，可以實現(xiàn)車道偏離警告（LDW）、車距檢測（HMW）、交通標(biāo)志識別（TSR）等功能。

（車載攝像頭主要分布區(qū)域）

車載攝像頭的工作用途決定了其與手機攝像頭的側(cè)重點不同。

和手機攝像頭相比，前者的主要功能是拍照和交互，隨開即用，連續(xù)使用時間短，偏重于高像素、調(diào)用及時性與設(shè)計小型化；后者的主要功能是保證駕駛安全，需要在駕駛期間始終保持工作狀態(tài)，且必須能夠適應(yīng)較差的工作環(huán)境，偏重于工作穩(wěn)定性、防磁、耐高溫性以及長使用壽命等，對制造工藝要求更為嚴(yán)苛。

從硬件參數(shù)的角度來看，自動駕駛系統(tǒng)不追求高像素，但對弱光、強光等各種光線環(huán)境下的成像能力有特殊要求，所以一般使用像素較大且具備超高動態(tài)范圍（120dB+）的 CIS。以特斯拉 Model 3 為例，根據(jù) systemplus 的拆解，特斯拉采用的 8 顆攝像頭，其 CIS 來自安森美 2015 年推出的產(chǎn)品，雖然像素僅為 120 萬，但單個像素尺寸達(dá) 3.75μm。同時隨著自動駕駛級別的提升，車載攝像頭的像素數(shù)也有升級的趨勢，近期蔚來發(fā)布的 ET 7 所采用的 CIS 就達(dá)到了 8MP，相較 1.2MP 攝像頭，感知范圍擴(kuò)大三倍。此外，CIS 的濾光片也不是常規(guī)的 RGGB 拜耳陣列，而是使用了 RCCB 陣列，以提高弱光下的性能表現(xiàn)（RCCB 的 C 意為 Clear，即所有顏色的光均可通過，這種排列的優(yōu)點在于透過的光更多，圖像信噪比更高）。

從車載攝像頭對ADAS的重要程度來看，隨著智能汽車市場的逐漸火爆，車載攝像頭的市場空間幾何？

市場空間

一輛智能汽車需要幾個車載攝像頭？

目前來看尚無定論。從長期需求來看，多攝像頭能夠推動全新駕駛體驗，可有效減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，為其提供360°視角、監(jiān)控車內(nèi)人員狀況、提升駕駛安全度、釋放傳統(tǒng)部件功能，催生車體設(shè)計空間等優(yōu)點。

可以作為參考的是特斯拉推出的 Autopilot Hardware 2.0，在該套方案中配置了 8 個攝像頭傳感器， 8 個攝像頭包括 3 個前視攝像頭（1 顆長焦、1 顆廣角、1 顆中距）、2 個側(cè)方前視攝像頭、2 個側(cè)方后視攝像頭和1 個后視攝像頭，實現(xiàn)在 250 米半徑在汽車周圍提供 360 度可視性。近期蔚來發(fā)布的 ET 7 則是搭載 11 顆攝像頭。成為了其汽車智能化方案中的重要硬件支撐，并對行業(yè)形成了一定的示范效應(yīng)。

中金公司在《車載攝像頭：揚帆汽車智能化浪潮，部署迎來量速齊升》研報中預(yù)測，國內(nèi)乘用車的單車攝像頭數(shù)量將從 2020 年的 0.9 顆提升至 2025 年 6.0 顆，而高端智能車型搭載的攝像頭數(shù)量可達(dá) 8-12 個。

安森美（其在汽車圖像傳感器市場的市占率達(dá)到 46%）預(yù)測，自動駕駛所需攝像頭數(shù)量將達(dá)到 9 個，其中前置與后置各 2 個，側(cè)視4 個，內(nèi)置 1 個，用來實現(xiàn)輔助泊車、車道偏離預(yù)警、行人碰撞預(yù)警、疲勞駕駛預(yù)警等功能。

車載攝像頭的市場空間有多大？

一方面是智能汽車市場的火爆，一方面是搭載攝像頭數(shù)量增長，未來幾年車載攝像頭市場規(guī)模也將獲得較快增長。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019 年全球車載攝像頭市場規(guī)模為 112 億美元水平，首次突破 100 億美元，中國市場規(guī)模為 47 億元；2020 年預(yù)計全球市場將達(dá)到 130 億美元規(guī)模，中國市場達(dá)到 57 億元規(guī)模。預(yù)計到 2025 年全球車載攝像頭市場規(guī)模將達(dá)到 270億美元，5 年 CAGR 為 16%；中國車載攝像頭市場規(guī)模有望突破 230 億元，5 年CAGR 為 32%。

回到開頭，除了360造車，在4月過去的上海車展上，專注無人機領(lǐng)域的大疆也在車展期間正式亮相了旗下智能駕駛業(yè)務(wù)品牌——大疆車載。目前推出的有智能駕駛解決方案，視覺感知傳感器、智能駕駛域控制器、駕駛行為識別預(yù)警系統(tǒng)、激光雷達(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、高精度地圖等核心零部件。

無人機與智能汽車看似風(fēng)馬牛不相及，但其在視覺信息處理領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)與智能駕駛有著共通之處。早前大眾宣布與其合作，在視覺信息處理領(lǐng)域開發(fā)自動駕駛技術(shù)，計劃于2023-2024 年搭載上車。大疆的入局也從側(cè)面印證了車載視覺對智能汽車的重要性。

牽一發(fā)動全身，智能駕駛的崛起影響的絕不只是下游科技企業(yè)。近日，中國信通院發(fā)布數(shù)據(jù)，2021年4月國內(nèi)手機市場總體出貨量2750萬部，同比下降34.1%。手機攝像頭作為光學(xué)廠家們的一大客戶需求量正在減少，未來，車載攝像頭或?qū)⑹枪鈱W(xué)廠商們的下一個市場爆發(fā)契機。