汽车智能感知系统行业发展趋势及技术特点
思瀚产业研究院 晶华精密光学    2025-01-03

1、汽车智能感知系统行业简介

早在上世纪，全球已开始对智能汽车的探索。但底层技术、配套产业等不足，直到上世纪末相关技术仍然停留在实验室阶段，智能汽车迟迟没有落地。近二十年，伴随着半导体、高精度传感器、人工智能算法、移动通信网络等技术的快速发展，智能汽车的落地逐渐成为可能，推动了汽车智能驾驶的发展。

基本发展脉络如下：20 世纪90 年代美国麻省理工学院率先提出自动驾驶技术的概念，开始在实验室对该技术进行探索；2010 年谷歌以及特斯拉率先推出自动驾驶汽车，2015 年德国奔驰推出自动驾驶卡车，标志自动驾驶技术开始进入快速发展阶段以及商业化领域；2020 开始各大汽车厂商积极研发智能汽车技术，开始进入智能驾驶全面普及的发展阶段。

智能驾驶是智能汽车产业发展的重要趋势。作为智能驾驶的重要载体，高级辅助驾驶系统（Advanced Driving Assistant System, 简称“ADAS”）的普及是未来实现汽车自动驾驶的前提条件。

ADAS 从技术架构上可分为三层：感知层、决策层和执行层，汽车智能感知系统属于感知层，是自动驾驶的核心，围绕感知能力的测试验证工作是保障自动驾驶软件系统安全可靠的有效且必要途径。

感知层是指自动驾驶需要在不同天气、光线条件下对周围环境进行实时的感知，识别、跟踪各种动态或静态的物体，是智能汽车感知的核心部件，需要帮助车辆自动分析和理解路况信息，其构成非常复杂，需要充分检验待测系统在众多交通场景下的可靠性和安全性。根据国家工业和信息化部发布的《汽车驾驶自动化分级》，驾驶自动化可以分为L0-L5 六个级别

要完全实现 ADAS 功能，车载摄像头是感知层必不可少的组成元件。车载摄像头相较于毫米波雷达和激光雷达等，具有成本低和硬件技术相对较成熟等特点，因此率先成为汽车智能化应用的关键部件。车载摄像头模组包含镜头、感光元件、PCB、结构件和线材等材料。

车载摄像头通过镜头和图像传感器实现图像信息的采集功能，并将图像信息传输至图像模块的电子控制器（ECU）进行图像信息的裁剪、拼接、识别等进一步处理。汽车可以通过设置在车身上不同部位的多个摄像头采集各方位图像，并将电信号传输至 ECU 进行图像处理，从而实现 360°全景视觉感知。越高的自动驾驶级别对摄像头数量和质量有越高的要求，自动驾驶的发展也使车载摄像头行业迎来重大机遇。

车载摄像头按用途分类，可分为用于被动安全的成像类摄像头与用于主动探测的感知类摄像头。成像类镜头主要负责将拍摄到的影像存储或发给用户，而感知类镜头则主要用于 ADAS 系统；按照安装位置可主要分为内视摄像头、后视摄像头、前视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头等。摄像头作为 ADAS 辅助驾驶时代的主力传感器，广泛应用于车道检测、交通标志识别、障碍物监测、行人识别、疲劳驾驶监测、乘员监测、后视镜替代、倒车影像、360 度全景等方面。

2、发展状况

根据 ICV Tank 数据 2020 年和 2021 年全球车载摄像头市场规模分别为 131 亿美元和 173 亿美元，2021 年市场规模同比上涨 32.1%。预计至 2026 年，车载摄像头市场规模将从 173 亿美元增至 355 亿美元，预计未来五年间 CAGR 为 15.46%。

根据盖世汽车研究院统计数据显示，2020 年以来中国市场乘用车单车平均摄像头搭载颗数呈稳步增长趋势。随着智能驾驶感知功能的持续升级，新能源乘用车尤其是造车新势力销量的逐步增长，以及单车前视和内视等类型摄像头搭载颗数的增多，将促使传统车企加大研发投入，提升电动化、智能化水平，车载摄像头市场规模将进一步增长。

随着车均搭载摄像头数量的增长与智能驾驶产业的发展，未来车载摄像头具有广阔的市场空间。根据盖世汽车研究院数据，2021 年中国乘用车 ADAS 系统搭载摄像头市场规模为 72.1 亿元，同比增长 30.1%。预计至 2025 年，中国乘用车 ADAS 系统搭载摄像头市场规模将为 251.4 亿元，CAGR 为 36.6%。

自动（辅助）驾驶有望进一步推进商业化落地进程。2022 年 9 月初，上海市政府印发《上海市加快智能网联汽车创新发展实施方案》，其中提到预计 2025 年，具备组合驾驶辅助功能（L2 级）和有条件自动驾驶功能（L3 级）汽车占新车生产比例超过70%，具备高度自动驾驶功能（L4 级及以上）汽车在限定区域和特定场景实现商业化应用。除此之外，包括深圳、广州、长沙、成都等全国多个城市都在积极推动自动（辅助）驾驶落地。而车载摄像头作为智能驾驶发展的重要组成部分，未来市场潜力巨大。

在全球 ADAS 技术发展、市场需求提高以及 ADAS 技术正加速在中低端乘用车市场渗透的趋势，汽车智能感知系统市场规模将会快速增长。

3、未来发展趋势

（1）ADAS 渗透升级助力车载摄像头发展

智能驾驶方兴未艾，预计未来十年 ADAS 将进入加速普及阶段，同时在各厂商的推动下，ADAS 结构升级也成为确定性趋势。车载摄像头作为 ADAS 感知层的核心传感器，将受益于 ADAS 的渗透升级，实现量价齐升，增长空间广阔。

下游市场高成长带来中上游布局机会，车载 CIS、镜头及模组等主要产业链环节具备大空间、高壁垒两大特点，相关龙头厂商将充分受益行业增长。根据 Roland Berger 的数据，2020 年中/美/西欧乘用车中 L1 和 L2/L2+级别的渗透率为 48%和 10%，2025 年 L2/L2+渗透率提升至 36%，L3 渗透率则由 0 提升至 8%，合理判断目前 ADAS 正处于 L2 向 L3 迈进的窗口。

（2）车载摄像头安全为本，产品技术不断升级

在保证产品高可靠性的基础上，车载摄像头随着 ADAS 技术进步而不断升级创新。为了满足中高级别的 ADAS 系统对感知层视觉图像精度和感知距离的更高要求，车载摄像头需要具备超高清分辨率、超低照度、超广角、日夜共焦、低畸变和红外夜视等功能。

对于部分新能源车来说，高清 100 万像素的分辨率已经不能满足部分需求，行业开始逐渐升级到 200 万像素，甚至更高的 800 万像素。同时，随着工艺的优化与升级，车载摄像头抗震、耐磨、耐高温低温等能力逐渐提高，可靠性进一步增强。

为了控制车大灯等正面强光干扰引起的鬼影杂光、在极端温度或短时间快速温差变动的状况下保持光学成像稳定性以及有效捕捉和分辨物体细节，除了从软件上提升算法外，车载镜头厂商也在积极地通过改进镀膜工艺、提高技术参数以及在镜头外增加导电加热膜等方式，不断推动车载镜头产品整体的技术进步。

4、汽车智能感知系统行业技术水平及特点

汽车电子化和智能化程度是衡量汽车现代化水平的重要标志，汽车性能的提高更多的依赖于电子技术的发展，电子设备在整车制造成本所占的比例未来将逐步增加。电子技术的飞速发展在很大程度上推动了汽车的发展，汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车先进水平的重要标志。公司汽车智能感知系统产品主要包括车载摄像头、ECU 控制器，其技术发展呈现以下特点：

（1）车载电子系统更加智能化

传统车载电子系统是汽车的辅助功能，用于增强用户在车内的体验感，主要包括安全舒适系统及信息娱乐与网联系统等。近年来，集成电路技术的发展特别是智能网联汽车概念的推出，对单车的智能化和自动化提出了更高的要求，车载电子系统平台的运算处理能力也变得更加强大。同时，伴随着自动驾驶项目加速落地，车载电子系统的数据处理、障碍识别、语音识别、3D 成像等功能不断完善，呈现流畅语言交流化交互，复杂信息判断与处理，人性化反馈处理等智能特点。

（2）高像素车载摄像头成为趋势

随着 ADAS 感知功能的升级，对摄像头像素提出了更高要求。驾驶员监控系统（DMS），目前主流是利用 2D 或 3D 的摄像头方案实现对驾驶员的身份识别、驾驶员疲劳驾驶以及危险行为的检测功能，该部分为 ADAS 系统中重要组成部分。DMS 还可以升级为 OMS，即车内人员监控系统，摄像头不仅可以对驾驶员的状态进行跟踪，包括驾驶员产生驾驶疲劳的一些提醒，甚至还可以对后排乘客也进行跟踪，以满足相关的乘车需求。ADAS 感知功能升级下算法日趋完善，所需摄像头像素随之提升，8MP像素摄像头识别距离是 1.2MP 像素摄像头的 3 倍，高像素车载摄像头的应用将成为大趋势。

（3）单车传感器数量倍增，为高阶自动驾驶落地夯实基础

从车载摄像头的结构来看，主要包含镜头、基座、红外滤光片、图像传感器、PCB 和 FPC，其中对成像质量影响最大的两个为图像传感器和镜头。随着自动驾驶级别的提升，单车传感器的数量成倍增加。

当前自动驾驶正处在 L2 向 L3 级别跨越发展的关键阶段。其中，L2 级的 ADAS 是实现高等级自动驾驶的基础，从全球各车企自动驾驶量产时间表来看，L3 级别自动驾驶即将迎来大规模的商业化落地。自动驾驶级别越高，单车所需传感器数量也随之增加，根据国信证券数据，预计自动驾驶 Level 1-2级需要 10-20 个传感器，Level 3 级需要 20-30 个传感器，Level 4-5 级需要 40-50 个传感器。

（4）汽车域控制器逐渐取代分布式电子电气架构

传统的汽车电子电气架构都是分布式的，汽车里的各个 ECU 都是通过 CAN 和LIN 总线连接在一起，随着汽车内置系统的扩展，ECU 应用数量迅速增加到了几十个甚至上百个，对分布式架构提出了挑战，越来越向集中式靠拢。

汽车域控制器（DCU）根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成，智能座舱和自动驾驶等几个域，利用处理能力更强的多核 CPU/GPU 芯片相对集中地控制每个域，很好地解决了分布式架构的逻辑控制混杂的问题。受益于芯片的计算能力快速提升，域控制器公用信息的系统组件得以在软件中分配和执行，实现以足够的资源快速响应完成客户需求。凭借平台化、兼容性、集成高、性能好等优势逐渐取代分布式电子电气架构。

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