轿车传感器芯片,进入新阶段
2023-06-15|来源:远大期货
据相关组织的传感器芯片职业研究结果显现,在“重感知”道路的推进下,传感器芯片正进入快速迭代演进的新阶段。
2023上海车展上,“重感知、轻地图”、“城市NOA”、“BEV Transformer”等主机厂和Tier 1供货商举目皆是。能够看出,各大厂商纷繁转向“重感知,轻地图”的技能道路,加速布局城市NOA,打破对高精地图的依靠。
在“更注重感知”技能道路的推进下,轿车传感器扮演着更重要的人物。激光雷达、4D成像雷达、8MP CMOS图画传感器(CIS)等新产品快速运用于车辆,推高了传感器芯片的需求。轿车传感器和芯片技能正进入快速迭代演进和快速降本的新阶段。
01 雷达芯片:我国厂商获得打破,打破海外独占。
轿车雷达芯片商场由恩智浦、英飞凌、德州仪器等公司主导;在我国厂商中,加特兰半导体起步较早,已与20多家轿车主机厂树立协作伙伴关系,在70多个乘用车车型上进行指定项目,累计出货量超越300万片,其间三分之一为海外客户。
4D雷达快速渗透到中高端车型和自主车型中。宝马、通用等整车厂,大陆、采埃孚等一级供货商均已在该范畴完结布局。包含抱负轿车、长安轿车、比亚迪轿车、特斯拉轿车、吉祥轿车在内的不少我国品牌都指定或催生并运用了4D雷达。特斯拉下一代自动驾驭渠道HW4.0搭载“Phoenix”4D成像雷达,已经成为商场的一个引爆点。
在惯例雷达芯片范畴,英飞凌和恩智浦简直处于独占位置。4D成像雷达作为雷达的首要开展方向,能够更好地服务于城市NOA等高档自动驾驭功用。我国厂商也在赶紧布局4D雷达芯片。
02 激光雷达芯片:向SoC集成化方向开展。
2022年以来,车载激光雷达运用量大幅添加,我国约16.4万辆乘用车搭载激光雷达 . 激光雷达常用于L2 乘用车(具有高速公路 城市NOA功用),多为25万元以上的高端新能源轿车 。估计2026年 我国乘用车装机激光雷达将到达366.6万个。假如激光雷达搭载在 15万元的 乘用车上,则需求更大的本钱下降。这在短期内或许很难完成。
2023年激光雷达价格战打响,出货价跌至 500美元左右,但相对于4D雷达的价格( 200美元-300美元)仍是偏高。根据SoC,激光雷达将进一步集成并变得更廉价。
(1) 与收发芯片集成
激光雷达在车辆中的广泛运用首要需求本钱操控。厂商激光雷达道路不同导致本钱差异。但是,收发器芯片是首要的本钱组成部分。与收发芯片集成是下降激光雷达本钱的有效途径。
发射端芯片:用集成模块代替分立模块,资料本钱和调试本钱可下降70%以上;
接纳芯片:SPAD计划体积小,有利于与读出电路集成,可进一步下降本钱。
激光雷达芯片技能为国外厂商所把握,但我国厂商近年来也在尽力研制相关技能。在发射芯片方面,我国厂商开端进入上游VCSEL芯片规划;在接纳芯片方面,我国草创企业进军SPAD和SiPM芯片。
(2) 单芯片激光雷达计划
LiDAR 本钱下降需求运用光子集成工艺来集成各种光电器材,这是从异质资料集成到单芯片集成的进程,将制备好的硅片槽到单晶硅衬底上,然后成长 III 族- V资料外延在单晶硅衬底上。虽然难度高,但该工艺具有低损耗、易于封装、高可靠性和高集成度的长处。
2023 年头,Mobileye 初次展现了其下一代 FMCW LiDAR。精确的说,它是一颗波长为1320nm的LiDAR SoC。根据英特尔芯片级硅光子工艺,该产品能够一起丈量间隔和速度。
根据芯片的硅光子FMCW固态激光雷达技能道路或将成为未来激光雷达开展的优选方向,触及FMCW、固态色散扫描和硅光子等关键技能。FMCW LiDAR作为一种新的技能道路,依然面临着许多技能应战。除了Mobileye、Aeva、Aurora等国外厂商,Inxuntech、LuminWave等我国厂商也进行了布局。
03 视觉传感器芯片:巨子竞相布局8MP产品
轿车摄像头硬件包含镜头、CIS 和图画信号处理器 (ISP)。其间,车用CIS进入门槛高,归于寡头独占商场,首要竞争对手包含安森美半导体、豪威科技和索尼。未来产品将趋向于高像素和高动态规模(HDR)。除了传统的ISP,现在的ISP集成处理计划还将ISP集成到CIS或SOC中。
CIS向高像素方向开展。
高档别自动驾驭的开展对车载摄像头的成像质量要求越来越高。一般来说,摄像头的像素越高,成像质量越好,轿车制造商/自动驾驭提供商能够获得的有用信息也就越多。在车辆中运用 8MP 摄像头的脚步加速了。2023 年头推出的 Xpeng P7i 装备了一个 8MP 摄像头,用于智能驾驭辅佐处理计划。
前视是最迫切需求8MP高分辨率摄像头的运用场景。现在,干流车用CIS供货商已成功布置8MP CIS产品。
04 ISP:向集成化方向开展。
有两种类型的 ISP 处理计划:独立的和集成的。其间,独立ISP功用强大但本钱高,而集成ISP具有本钱低、占地面积小、功耗低一级长处,但处理才能相对较弱。近年来,除了集成ISP的CIS,各大厂商还大力布局ISP集成的SOC。
ISP集成CIS:将ISP集成到CIS中,能够到达节约空间和下降功耗的意图。介绍相关处理计划的首要是CIS的一些领导。2023 年1月, OmniVision 宣告其用于轿车 360 度环视体系 (SVS) 和后视摄像头 (RVC) 的新式 1.3 兆像素 (MP) OX01E20 片上体系 (SoC)。OX01E20 具有一流的 LED 闪耀按捺 (LFM) 和 140db 高动态规模 (HDR) 功用。它具有 3 微米图画传感器、高档图画信号处理器 (ISP)、全功用失真校对/透视校对 (DC/PC) 和屏幕显现 (OSD)。
ISP集成SOC:将ISP从CIS中去掉,直接集成到自动驾驭主控SoC中的方法,能够大大下降感知硬件的本钱,从摄像头中去掉ISP,不只能够处理高像素摄像头带来的严峻散热问题,也有助于进一步减小车载摄像头的电路板尺度和功耗。简直一切的自动驾驭范畴操控SoC都集成了ISP模块。