自动驾驶的三大核心要素:传感器、计算平台、数据与算法(上)

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一、传感器:不同定位与功能,优势互补

自动驾驶汽车往往配备了多种传感器,包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达。这些传感器各有不同的功能与定位,优势互补;作为一个整体,成为了自动驾驶汽车的眼睛。2021 年以后的新车都配备了大量的传感器,目的是预留冗余硬件,以便后续通过 OTA 的方式实现更多自动驾驶功能。

2021年 1-5月国内新发布车型传感器配置及核心功能

摄像头的作用:主要用于车道线、交通标示牌、红绿灯以及车辆、行人检测,有检测信息全面、价格便宜的特征,但会受到雨雪天气和光照的影响。现代摄像头由镜头、镜头模组、滤光片、CMOS/CCD、ISP、数据传输部分组成。光线经过光学镜头和滤光片后聚焦到传感器上,通过CMOS或 CCD集成电路将光信号转换成电信号,再经过图像处理器(ISP)转换成标准的 RAW,RGB或 YUV等格式的数字图像信号,通过数据传输接口传到计算机端。摄像头可以提供丰富的信息。但是摄像头依赖自然光源,目前视觉传感器的动态做得不是特别宽,在光照不足或者光照剧烈变化的时候视觉画面可能会出现短暂的丢失,并且在雨污状况下功能会受到严重的限制,行业内通常通过计算机视觉的方式克服摄像头的各种缺点。

车载摄像头是高增量市场。车载摄像头的使用量随着自动驾驶功能的不断升级而增加,比如前视普遍需要 1-3 个摄像头、环视需要4-8 个摄像头。预计到2025年全球车载摄像头市场将达 1762.6 亿元,其中中国市场 237.2 亿元。

2015-2025年全球和中国车载摄像头市场规模(亿元)

车载摄像头行业产业链包括上游的镜头组供应商、胶合材料供应商、图像传感器供应商、ISP芯片供应商,以及中游的模组供应商、系统集成商,下游的消费电子企业、自动驾驶 Tier1等。从价值量来看图像传感器(CMOS Image Sensor)占了总成本的 50%,其次为占比 25%的模组封装和占比14%的光学镜头。

摄像头产业链

激光雷达(Lidar)的作用:主要用于探测周边物体的距离和速度。在激光雷达的发射端,由激光半导体产生一种高能量的激光束,激光与周围的目标发生碰撞后,再被反射回来,由激光雷达接收端捕获并进行运算,得到目标的距离和速度。激光雷达具有比毫米波和摄像头更高的探测精度,可探测的探测距离远,往往可以达到 200米以上。激光雷达按其扫描原理分为机械式、转镜式、MEMS和固态激光雷达。根据测距原理可以分为飞行时间测距(ToF)和调频连续波(FMCW)。当前行业处于激光雷达应用的摸索阶段,还没有一个清晰的方向,无法明确哪条技术路线会成为未来主流。

激光雷达市场广阔,中国企业将领先美国。激光雷达市场前景广阔,我们预测到2025 年,中国激光雷达市场将接近 150 亿元,全球市场接近 300 亿元;至 2030 年中国激光雷达市场将接近 350 亿元,全球市场接近 650 亿元,全球市场年化增长率达到 48.3%。美国最大自动驾驶公司特斯拉采用纯视觉方案,其他车企暂无激光雷达上车的具体计划,因此中国成为车载激光雷达的最大潜在市场。2022 年有大量国内整车厂推出搭载激光雷达的产品,预计 2022 年车载激光雷达产品出货量

将达到 20 万台。中国企业更具胜出概率是因为中国企业更加贴近市场,与中国整车厂配合度高,更容易获得市场订单,因此降本速度也会更快,形成良性循环。中国广阔的市场将会协助中国激光雷达企业弥补与国外企业的技术差距。

2022至 2030年中国激光雷达市场展望

激光雷达车型一览表

当前阶段各个技术路线各有优缺点,我们的判断是未来 FMCW 技术将与 TOF 技术并存、1550nm 的激光发射器会优于 905nm,同时市场可能会跳过半固态直接跨越到全固态阶段。

FMCW 技术与 TOF 技术并存:TOF 技术较为成熟,具有响应速度快、探测精度高的优点,但无法直接测量速度;FMCW 可以直接通过多普勒原理测量速度并且灵敏度高(高出 ToF 10 倍以上),抗干扰能力强,可长距离探测,功耗低。未来可能高端产品用 FMCW,低端产品用TOF。

1550nm 优于 905 nm:905nm 属于近红外激光,容易被人体视网膜吸收并造成视网膜损伤,因此 905nm 方案只能维持在低功率下。1550nm的激光,原理可见光谱,同等功率条件下的激光对人眼的损伤更小,探测距离更远,但缺点是需要InGaAs 做发生器,且不能使用硅基探测器。

跳过半固态直接跨越到全固态:现有的半固态方案转镜式、棱角式、MEMS,都存在少量机械部件,车载环境下使用寿命短,难以通过车规认证。固态激光雷达的 VCSEL+SPAD 方案采用芯片级工艺,结构简单,易过车规,成为目前纯固态激光雷达最主流的技术方案。iPhone12 pro 背后的激光雷达用的就是VCSEL +SPAD方案。

激光雷达的技术路线及代表性企业

高精地图存在被颠覆的可能。路线之争在高级地图领域持续,特斯拉提出了不需要提前测绘的高精地图的方案,用摄像头采集到数据为基础,利用人工智能技术构建环境的三维空间,采用众包的思维,由每一辆车提供道路信息,并在云端统一汇总。因此我们需要警惕技术革新对高精地图的颠覆。

部分从业者认为高精度地图对于智能驾驶不可或缺,从视野范围看,高精度地图不受遮挡,不存在距离和视觉的缺陷,在特殊天气条件下,高精度地图依旧可以发挥作用;从误差看,高精度地图可以有效消除部分传感器误差,在部分路况条件下,可以有效对现有传感器系统进行补充修正。此外,高精度地图还可以构建驾驶经验数据库,通过多维时空数据的挖掘,分析危险区域,为驾驶者提供新的驾驶经验数据集。

激光雷达+视觉技术,采集车+众包模式是未来高精地图的主流方案。

高精地图需要平衡精度和速度两个衡量指标。过低的采集精度和过低的更新频率无法满足自动驾驶对高精地图的需求。为解决这一问题高精地图企业采用了一些新方法来应对,比如众包的模式,每一台自动驾驶汽车都作为高精地图的采集设备提供高精动态信息,汇总后分发给其他汽车使用。在这一模式下,领先的头部高精地图企业由于可参与众包的车型数量多,因此可以采集更加精确、快速的高精地图,维持强者恒强的局面。

高德地图融合方案

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【明日主题前瞻】欧洲能源成本和电价逐年攀升,户用储能市场超预期爆发

【今日导读】

欧洲能源成本和电价逐年攀升,户用储能市场超预期爆发

下游储能+动力电池景气度高涨,这一锂电新材料处于大规模应用前夕

锂电+光伏需求共振,PVDF供不应求或延续至年底

比亚迪爆款车型正式上市,1个月时间订单超过11万辆

昆山:国资厂房100%安装光伏,3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划

中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%,下半年风电零部件盈利拐点将出现

【主题详情】

欧洲能源成本和电价逐年攀升,户用储能市场超预期爆发

2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升,叠加俄乌战争和海外大型停电事件,居民用电成本高+供电稳定性差,带来户用光伏高增,进而带来户用储能市场超预期的爆发。

户用储能又称家庭储能系统,它类似于一个微型储能电站,其运行不受城市供电压力影响。东吴证券分析指出,全球户储蓬勃发展,预计2022/2023年全球户储装机达15/35GWh,出货达24/55GWh,同增250%/127%,当前渗透率不足5%,未来随成本下降有十倍成长空间。

上市公司中,拓邦股份表示,户用储能业务在欧洲市场(德国、英国等)开展顺利,今年有新增客户突破。合康新能表示, 户用储能产品主要面向海外客户,目前销售情况良好,已经在欧洲市场取得了一些订单,目前正在陆续交付。南都电源表示,从行业技术门槛看:公司储能拥有80项以上的欧洲9540A认证,同时通过了韩国KC认证,销售客户为全球40多个国家,拥有较高的行业准入门槛,公司具备全球储能市场的竞争优势。

下游储能+动力电池景气度高涨,这一锂电新材料处于大规模应用前夕

锂电铜箔下游重要应用场景动力电池和储能景气度高涨。上半年新型储能政策频出,为行业发展提供了有力指导。7月12日南网科技发布公告预计采购规模5.56GWh磷酸铁锂储能电池,是今年最大规模的磷酸铁锂储能电池单体招标。

中航证券分析指出,假设2025年我国/全球新能源车渗透率为33%/21%、储能需求为168GWh,PET铜箔渗透率提升至21.7%,则2025年PET铜箔真空磁控溅射设备市场空间约33.4亿元,镀铜设备市场空间约46.5亿元;镀铜/溅射设备合计市场空间约80亿元,2021-2025年复合年均增长率达189%。PET铜箔处于大规模应用前夕,同时设备的价格、良率和产能是决定PET铜箔降本、推进渗透率提升的主要因素,因此率先布局的材料企业与龙头设备公司有望率先受益。

上市公司中,阿石创所研发的复合铜箔(PET、PBN、PP等基材镀铜膜)技术在目前的生产工艺中可采用两种方式进行:PVD溅镀后电镀、直接PVD蒸镀。三孚新科表示,PET镀铜专用化学品在测试阶段,待测试成功之后,公司将加大相关产品的市场推广工作。万顺新材表示,导电铜膜有PET铜膜,也有OPP铜膜,铜膜样品已送下游企业测试。

锂电+光伏需求共振,PVDF供不应求或延续至年底

联创股份相关负责人对财联社记者表示,当前PVDF持续供不应求,产品的市场价格已窜升至接近50万元/吨的水平,预计PVDF供不应求的情况至年底前都将延续。

PVDF在锂电池中主要作为粘结剂使用,在电池成本中占比约2%-3%。方正证券指出,电动车销量快速增加带动锂电池需求爆发,PVDF具备优异的耐化学性、电绝缘性,作为锂电池正极粘接剂、隔膜材料及隔膜涂覆材料,是锂电池产业链中不可或缺的关键材料之一,尤其是作为正极粘接剂短期内并没有替代品,市场需求保持较高增速。

上市公司中,昊华科技表示,公司所属晨光院的2500吨/年PVDF项目目前处于试生产阶段,已送样给客户评测。巨化股份表示,公司的PVDF品种系列完整,包括涂料级、光伏级、锂电池粘结级、电线电缆、注塑级PVDF树脂等品种,新建产能的目标市场主要为锂电池级、高纯化学品贮存和输送材料等市场。中创环保年产10000吨PVDF项目已于今年2月取得备案证并且完成项目公司的登记,目前正在走环评、能评、安评等手续。

比亚迪爆款车型正式上市,1个月时间订单超过11万辆

比亚迪新车型海豹7月18日正式上市,补贴后预售价21.28万-28.98万元。此前在5月20日开启预售后,两小时订单即破2万辆,1个月时间超过11万辆。

比亚迪海豹是首款搭载E平台3.0的高端轿车,主要竞品为特斯拉Model3、小鹏P7、蔚来ET5、零跑C01等。海豹首搭CTB电池车身一体化技术、iTAC技术、一体化热管理技术等配置,并辅以丰富智能科技配置,正式攻入中型轿车市场。国泰君安分析指出,当前汽车行业类似于智能手机初生时代,重要电动品牌新车型的“带货”能力不可小觑,对二级市场估值和相关升级零部件EPS均能带来提升,海豹作为2022年上半年国内首款起量电动智能车型发布会,下半年或迎更多新车发布会。比亚迪海豹上市订单火爆,建议关注比亚迪相关产业链。

上市公司中,隆基机械表示,目前,比亚迪新能源汽车的唐、宋、夏、秦、汉等12个高端车型,以及海豹两驱版、比亚迪与奔驰合资的腾势D9等车型均由公司配套,供货比例较去年同期实现翻番。超达装备产品广泛运用于比亚迪的新能源汽车,涉及车型包括但不限于比亚迪海豹、驱逐舰05、唐、元、秦、海豚等多款车型。川环科技参与了比亚迪的王朝系列(唐、宋、元、秦、汉等)、海洋系列(海豚、海豹等)、腾势系列等多个车型的管路系统配套,包括了混动车型和纯电车型的管路系统。

昆山:国资厂房100%安装光伏,3000㎡以上建筑需将光伏纳入规划

2022年7月15日,昆山市人民政府印发《关于加快推进分布式光伏发电项目开发建设的工作意见》,《意见》指出,加快存量资源开发利用,年综合能耗1000吨标煤(当量值)及以上或年用电量500万千瓦时及以上的工业企业,在符合安全条件前提下,应安装分布式光伏发电设施。国资为主投资建设的既有标准厂房及配套用房,具备安装条件的,应100%安装屋顶光伏发电设施。新建屋顶面积3000平方米及以上的工业建筑,将分布式光伏建设相关要求纳入规划条件、土地供应条件以及施工图审、竣工验收等环节。

广发证券邹戈研报指出,分布式光伏发展迅猛,BIPV市场空间广阔。预计2022-2025年光伏建筑市场空间总量2403/3161/3910/4236亿元,BIPV市场空间总量231/391/631/866亿元。预计整县推进光伏试点总装机规模约169GW,总体市场规模预估可达7605亿元。2021年我国分布式光伏新增约占全部新增光伏发电装机的55%,历史上首次突破50%,2021年落地的整县推进政策在上层设计上大大扩展了光伏建筑的市场范围。在政策和行业景气双推动下,BIPV将迎来广阔市场空间。

上市公司中,秀强股份光伏玻璃产品主要应用于晶体硅太阳能电池组件盖板及光伏建筑一体化(BIPV),公司还是特斯拉太阳能瓦片玻璃的一级供应商。清源股份主营光伏支架的研发、生产,光伏电站的开发、建设及运营,光伏支架产品已应用于60多万座屋顶光伏电站,连续十一年澳洲屋顶光伏市场占有率第一,目前公司产品可用于一部分BIPV项目。

中国海上风电装机至十四五末期有望增长150%,下半年风电零部件盈利拐点将出现

近日,克拉克森研究最新发布的专题报告《聚焦中国海上风电市场》预计,中国海上风电投运规模有望在“十四五”末期达到约60GW,较当前投运水平(24GW)增长约150%。截至目前,中国总计投运102个海上风力发电场,装机规模达24GW,涵盖约5000台海上风机,占全球海上风电投运规模的45%以上。

东吴证券周尔双指出,随着第一批风光大基地陆续投产,2022年下半年风电装机有望大幅提升,预计2022年全年我国风电装机有望超过55GW。第二批风光基地规划已经落地,十四五时期规划建设200GW,十五五时期规划建设255GW,风电行业景气度有望长期延续。成本需求端边际改善,零部件环节盈利拐点出现,下半年风电板块中竞争格局更优的零部件环节有望受益。

公司方面,天能重工主营风机塔架及其相关产品的研发、生产,公司在全国共有12个生产基地(含在建),合计产能63万吨,公司控股股东为珠海港控股集团;广大特材的大型风电铸件产品包括风电机组用轮毂、弯头、偏航支座、铸造法兰、齿轮箱箱体等,主要为单机容量5.5MW以上风电机组配套;海力风电主营风电设备零部件的研发、生产,主要产品包括风电塔筒、桩基、导管架等,产品涵盖2MW-5MW等市场主流规格产品以及6.45MW、8MW等大功率等级产品。#财经# #理财# #今日看盘#


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