车灯智能化升级,国内车灯厂与车厂配套情况梳理

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车灯智能化升级,国内车灯厂与车厂配套情况梳理

2024-07-16 14:01:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

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导语:

车灯是具备持续迭代升级能力的优质零部件赛道。从行业空间来看,车灯的持续升级将驱动市场规模的持续增长:前照灯具备光源和智能化两条主要的升级路径,目前前照灯中的 LED 渗透率已经到达较高水平,后续以ADB 和DLP 等为代表的智能化大灯将成为前照灯重要升级方向;

从格局上来看,目前国内车灯行业呈现一超多强的内外资竞争格局,主要玩家包括华域视觉、星宇股份等内资车灯企业以及小糸、斯坦雷、海拉、法雷奥、马瑞利等外资车灯大厂。随着车灯智能化水平的持续提升,小厂与当前一线企业在技术和规模方面的差距将进一步加大,车灯行业的集中度预计将进一步提升。

来源:东吴证券研究

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01. 车灯是具备持续迭代升级能力的零部件赛道 

汽车车灯具备持续迭代升级的能力。车灯作为汽车的关键零部件,决定了车辆的造型美观以及使用安全性,其发展历史几乎与汽车本身的发展历史同步。汽车车辆本身的持续升级对车灯也提出了相应的产品升级要求,随着光源技术的发展、车辆使用安全性要求的提升、整车智能化水平的提升以及车辆外观造型设计的发展,车灯产品在各个维度都在持续升级。 

车灯产品三大升级路径:(1)光源技术升级;(2)智能化升级;(3)结构造型升级。 

不同的车灯产品在产品升级的路径上也存在差异。前照灯作为影响安全的关键和技术差异最大的产品,同时在光源技术、智能化技术和造型结构三方面具备升级路径;后组合灯则主要是在光源技术和造型结构方面持续升级;其他车灯则体现在造型结构方面,小灯的品类持续增加,如车内氛围灯、发光格栅、LOGO 灯和迎宾灯等。 

1.1. 前照灯:光源技术持续迭代升级,AFS、ADB、DLP 智能化水平持续提升 

前照灯光源技术持续升级。前照灯光源从最早期的乙炔气体灯和白炽灯,发展至最基本的卤素灯,然后升级为氙气灯,进一步升级至LED 灯,最后到最新的激光大灯。 

伴随着光源升级,前照灯的性能持续提升。随着前照灯光源技术的迭代升级,其光照强度、使用寿命、能量损耗等性能指标都得到了不断的优化和提升,进一步提高了夜间照明的可视范围和车灯的可靠性,提高了夜间驾驶的安全性。 

随着智能化技术的发展以及对驾驶安全性提升的持续追求,智能化技术开始在汽车前照灯中得到应用。为了进一步提高前照灯的照明效果并提升夜间驾驶的安全性,人们开始使用智能化技术对道路照明进行主动控制,智能化技术逐渐渗透前照灯领域,形成了AFS—ADB—DLP 的产品迭代路线。 

AFS 自适应前照灯系统:AFS 由传感器、电子控制单元、车灯控制系统和前照灯四部分组成。工作时,传感器将角度、速度等信号通过 CAN 传入ECU 中,ECU 处理后向车灯控制系统输出前照灯转角指令,使前照灯转过相应的角度。AFS 系统有基础照明模式、城市道路照明模式、高速道路照明模式、恶劣天气模式和弯道照明模式,AFS 系统能多种模式下相互转换,以提升驾驶汽车的安全性。 

AFS 系统存在的不足:AFS 系统主要是针对近光灯照明,在使用远光灯时,AFS 系统对于驾驶安全性的提升有限。 

ADB(Adaptive Driving Beam)系统全称自适应远光灯系统,也称无眩目远光。ADB 是融合了机器视觉、复杂传感、阵列光源等先进技术的智能前照灯技术。ADB 系统的出现一方面是为了弥补AFS 系统的不足,另一方面也是满足未来智能驾驶的需求。 

ADB 系统的功能:ADB 能够根据车辆行驶状态以及道路状态等自动开启或关闭远光灯。并根据前方视野中其他车辆的位置自动地变换远光灯光型,避免远光灯对其他道路使用者造成眩目。 

ADB 系统功能实现的原理:视觉感知模块实时获取道路交通信息;ADB 模块接收到视觉感知模块发送的信息,并结合其他传感器的信息,通过控制算法对信息进行分析处理并作出判断;进而驱动灯光调节模组对灯光进行调节,最终实现前照灯的智能调节。 

矩阵式LED 是目前ADB 功能的主要实现方式。即靠高分辨率的 LED 矩阵中部分LED 的熄灭以形成ADB 光形。 

能见度较差使得夜间行驶时的事故发生率较高。夜间行驶时,远光灯的照明效果要远远好于近光灯,但是由于远光灯会对前方车辆或迎面驶来车辆的驾驶员造成眩光的影响,因此要求夜间在有照明条件的道路上驾驶员需使用近光灯行驶。但根据日本统计机构的数据,几乎绝大部分夜间事故都是发生在车辆使用近光灯行驶的状态下,这说明较低的能见度使得驾驶员难以注意到路面的行人。 

ADB 自适应远光灯系统能大幅提高夜间行驶的安全性。ADB 使得驾驶员不需要去手动切换近光灯和远光灯,可以一直使用远光灯行驶,并且避免了对前方和对面车辆的眩光,增强了对路面的照明效果,提高了夜间驾驶的安全性。 

ADB 渗透率提升目标:根据小糸车灯的预测,全球 ADB 渗透率将在 2025 年达到25%,在2030 年达到50%。 

DLP(Digital Light Processing,数字化灯光处理)技术进一步提高了前照灯的智能化水平。DLP 大灯除了具备ADB 系统的防眩目功能以外,进一步增加了灯光分区,使车灯分辨率大幅提高,每只前照灯可以拥有超过 100 万个寻址像素,相比于矩阵式 LED的ADB 提高了一万倍。 

DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜器件)是DLP 大灯中的核心器件。根据配置的不同,DMD 包含数十万或数百万个单独控制的微镜,每一个微镜对应一个像素,每个像素点可以单独控制。通电时微镜有两种工作状态,分别为“on”和“off”, “on”态时微镜将光源发出的光线反射至镜头中形成一个像素,“off”时微镜将光源发出的光线反射至光吸收模块,此时像素点呈现为暗。通过控制微镜可以形成所需的各种光型,并且实现了对光型的像素化控制。 

DLP 大幅地提高了大灯分辨率,赋予了前照灯“投影”的能力。DLP 大灯能够将图像和标志投射到前方道路上,例如车道标记或导航方向,从而实现信息交互的功能。 

1.2.   后组合灯:兼具光源和结构造型的升级 

汽车后组合灯主要有两大升级方向:(1)光源升级;(2)结构造型。 后组合灯光源沿着卤素→LED → OLED 的路径升级。传统尾灯采用的是卤素光源,但卤素尾灯发光偏黄、亮度偏低;LED 尾灯则具有寿命长,光效高、功耗低、响应快等优点,目前 LED 尾灯渗透率已经到了非常高的水平;

OLED 则具有自发光的特性,不需要任何光源系统的支持,且厚度很薄,可以缩小尾灯体积,且 OLED 具有面光源和漫反射的特点,光质均匀,可实现无极调光,OLED 的特性使得其非常适用于尾灯。 

尾灯造型也从分离式向贯穿式发展。随着 LED 光源在尾灯中的渗透率持续提升,贯穿式尾灯设计也迎来了迅速发展。贯穿式尾灯增加了汽车尾部的灯光面积,横向细长的灯带设计提升了科技感,和美观程度,更加具有辨识度,也提高了安全性。 

1.3.   小灯:内外饰氛围灯的品类持续增加 

其他小灯的升级主要表现为品类的持续增加。在传统的汽车灯光配置中,除前照灯和后组合灯以外的小灯主要包括雾灯、行李箱灯、室内灯、后备箱灯、车牌灯和仪表灯等,以功能性为主,起到照明和信息传递的作用。随着汽车消费持续升级,以及 LED、 OLED 等光源技术的发展,各种内外饰氛围灯的品类持续增加,以满足消费者对汽车美观、豪华和个性化的需求。 

内饰氛围灯:内饰氛围灯的出现较早,也在持续升级。一方面内饰氛围灯的覆盖范围越来越大,形成了覆盖地毯、顶棚、车门板以及中控台的环绕型配置;另一方面氛围灯也变得更加智能化,灯光颜色丰富度不断提升,明暗和颜色的变化控制更加多样。 

外饰氛围灯:外饰氛围灯同样是小灯重要的增长点,目前各种外饰氛围灯如LOGO灯、进气格栅灯等均逐渐得到主机厂的认可并在车型上实现量产。 

02.车灯产品的迭代升级推动单车价值量的持续提升 

从价值量上看,随着车灯产品的升级,车灯产品的价值量也在不断提升。 

前照灯:传统卤素前照灯的价格在 200-250 元每只;氙气大灯的价格在 400-500 元每只;LED 大灯的价格在800-1000 元每只;智能化程度更高的 ADB 大灯价格为 1300-3000 元每只;最先进的DLP 大灯的价格高达 8000-10000 元每只。 

后组合灯:传统卤素后组合灯价格为 400-500 元每套;LED 后组合灯价格为 800-1200 元每套;OLED 后组合灯价格为2500-3000 元每套。贯穿式后组合灯的价格要高于传统分离式后组合灯。 

小灯:传统小灯配置的单车价值量在 400-800 元,而新增品类的小灯价值量更高,如氛围灯价格一般视配置在500-1000 元每套。 

车灯产品单车价值量变化趋势:将所有车灯产品汇总计算,可以发现车灯产品的单车价值量随着车灯的升级在持续提升。 

传统车灯(卤素大灯+卤素尾灯+传统小灯)单车价值量:1200-1800 元;氙气车灯(氙气大灯+卤素尾灯+传统小灯)单车价值量:1600-2300 元; 

全 LED 灯(LED 大灯+LED 尾灯+传统小灯+氛围灯)单车价值量:3300-5000 元;智能车灯(ADB 大灯+LED 尾灯+传统小灯+氛围灯)单车价值量:4300-9000 元。 

中国乘用车车灯市场需求2025 年预计将达到1165 亿元。一方面随着中国狭义乘用车销量持续增长,另一方面大灯、尾灯和小灯等车灯产品在光源技术、智能化水平以及结构造型等方面持续升级,中国乘用车车灯市场规模将在 2025 年达到1165 亿元,2021年至2025 年间的复合增长率为14%。 

03.格局:当前呈现一超多强的内外资竞争格局

3.1.   车灯供应商与主机厂关系密切、合作紧密 

车灯供应商与下游主机厂的合作关系紧密。车灯作为汽车的关键的零部件,对汽车的实用性、安全性和造型美观有着重要的影响。一方面,车灯厂进入整车厂的供应链需要经过严格的供应商审核,准入门槛高因而替换成本也高;

另一方面,车灯产品的更新频率较高,通常在 2-3 年,且车灯设计周期较长,存在设计和模具开发等前期费用;因此主机厂倾向于与固定的车灯供应商合作,且一款车灯产品的定点通常为独供。 

部分车灯厂与主机厂还存在股权关系。车灯厂与主机厂的关系密切,部分厂商相互之间还存在股权关系,如丰田为小糸车灯的股东;本田持股斯坦雷;华域视觉为上汽集团体系内的车灯企业;

一汽富维海拉股权为一汽集团与海拉的合资公司;Varroc 收购的伟世通车灯部门,而伟世通曾是福特的子公司;北京海纳川海拉车灯为北汽与海拉的合资公司;马瑞利此前是 FCA 的子公司。 

3.2.   车灯行业进入壁垒较高,市场份额集中在头部厂商 

车灯行业的进入壁垒主要包括客户资源壁垒、技术壁垒、成本壁垒以及质量认证壁垒。车灯作为汽车中与安全相关的重要零部件,有着较高的行业进入壁垒,主要包括客户资源壁垒、技术壁垒、成本壁垒和质量认证壁垒。 

全球车灯市场集中度较高,小糸为全球车灯龙头。全球车灯市场的行业集中度较高, CR3 为 52%,CR5 为 74%。小糸为全球车灯龙头,2020 年其全球市场份额为 25%;其余头部企业包括马瑞利、法雷奥、斯坦雷、海拉和伟瑞柯,2020 年的全球市场份额分别为14%、13%、12%、10%和6%。 

中国车灯市场呈现“一超多强”的行业格局,市场集中度同样较高。中国车灯市场中,华域视觉(原上海小糸)2019 年以 28%的市场份额位居第一,较大幅地领先对手。海拉、小糸、斯坦雷、星宇和法雷奥分别以 12%、12%、11%、9%和 7%的市场份额,分列中国市场的第二位至第六位。集中度方面,中国车灯市场CR3 为52%,CR5 为72%,同样拥有较高的市场集中度(以上口径均为销售额)。其余国内车灯企业还包括:嘉利车灯、燎旺车灯、天翀车灯,但整体规模与头部的车灯厂存在差距。 

智能水平在车灯领域的提升将进一步使市场份额向头部企业集中。ADB、DLP 等技术对车灯企业的技术研发和资金实力提出了更高的要求,中小型车灯企业将在行业变革中逐渐落后,市场份额将进一步向头部企业集中。 

3.3.   国内主机厂与车灯厂配套情况梳理 

下图对国内主要车灯企业与主机厂的配套关系进行了梳理(标黄部分代表存在股权关联)。 

星宇股份:走向全球的车灯龙头,矩阵式 ADB 大灯已 获订单

星宇股份凭借自身的技术实力和成本优势在国内市占率持续提升,完成了从“卤素→氙 气→LED”以及“自主→合资→豪华”的产品客户双飞跃。随着公司战略不断升级,产 品端公司 2021 年承接 135 亿元新项目订单,包括 ADB 前照灯、DLP 前照灯及车灯控 制器等项目,产品进一步升级。同时,公司现已成立研究院和上海、武汉等地的研发中 心,持续加强对基于 DMD、Micro LED 智能前照灯模组等新技术的开发应用。客户端, 公司配套向日系、豪华、高端自主及新能源车企突破,并布局塞尔维亚进军全球配套体 系,市占率有望稳步提升。车灯行业二次成长在即,星宇迎来赛道加速、格局优化与盈 利回升三重赋能。

华域汽车:掌控车灯前沿技术,量产迭代领跑新方向

华域自 2018 年 3 月完成上海小糸日方股权收购,旗下车灯业务华域视觉已是国内份额 最高企业,2020 年收入达到 110.4 亿元。华域视觉重视研发,并深度布局车灯业务各 项前沿技术。目前公司第一代 DLP 数字大灯与显示及控制系统 Lighting Master 已实现 量产,已完成第二代更高像素、更多场景功能的 DLP 数字大灯的研发

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预告

2022汽车智能大灯前瞻技术展示交流会11月苏州与您相约

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探索汽车智能大灯的技术发展以及最先进的组件和应用,丰富车辆安全性与驾驶体验,易贸信息科技与智车行家将继续携手行业OEM、Tier1、车灯总成企业、模组厂商、核心器件供应商、芯片企业、测试验证企业以及第三方机构,于2022 年 11月18日于苏州举行2022汽车智能大灯前瞻技术展示交流会,共同探索汽车智能照明与驾驶感知技术的未来。

大会议程框架(持续更新中)

会议议题一览

11-18 Suzhou

上午场

11月18日上午议程

演讲题目:汽车智能照明技术法规进展

√ 光信号设备GB新法规起草进展与热点问题

√ ADB 和矩阵照明的监管许可方面的差异

√ 行业对于车灯照明合规的愿景

演讲题目:数字化时代车灯电子应用及发展趋势

√ 自动驾驶时代车灯的发展技术

√ 智能车灯电子化硬件设计和软件编程化的技术路径

√ 传感器大灯融合的技术挑战和发展趋势

演讲题目:激光照明、LiFi 和 LiDAR - 实现运输安全和自主

√ LiFi-智能交通数据爆炸的潜在解决方案

√ 激光技术提供更显著的速度与容量优势

√ 单前照灯组件捆绑照明、通信、传感关键功能,显著提高车辆集成开销技术

茶歇交流

演讲题目:LiDAR嵌入式智能激光前照灯模块

√ 汽车传感器融合和集成已经开始

√ 激光雷达集成在哪里是个问题

√ 激光雷达与汽车照明融合使设计更加便捷

演讲题目:用于汽车的具有数字和动态照明功能的高亮度

√ QD-LED与传统器件相比的优势所在

√ 光致发光与电致发光QD-LED器件在汽车照明功能领域的应用

演讲题目:ViLDAR -基于车辆前照灯的可见光感应速度估计

√ 入射角快速变化的弯曲道路场景中雷达或激光雷达系统存在一定缺陷

√ 外部照明系统中发光二极管技术为传统通信和传感技术的可行替代方案提供了机会

√ 基于车辆前照灯的可见光变化的检测与测距技术

自助午餐&商务交流

下午场1

11月18日下午议程

演讲题目:自动驾驶时代下的外部照明系统开发

√自动驾驶汽车照明系统应用场景的期望

√如何通过照明系统以优化提升汽车传感器的环境感知

演讲题目:自倍频晶体激光光源及其在汽车照明中的潜在应用

√ 汽车造型的多样化与模块小型化要求对照明光源选择提出的调整

√ 半导体激光光源的高温光衰与蓝光危害影响

√ 基于自倍频激光晶体的激光模组与车灯模组开发设计

演讲题目:面向照明通信融合的激光光源技术

√ 激光照明与激光通信技术研究发展现状

√ 照明通信融合发展思路与关键问题

√ 新型器件集成技术和光机电一体化技术实现系统小型化和集成化发展

茶歇&商务交流

演讲题目:基于混合光源架构的高分辨率头灯系统

√ 驾驶应用场景多样化需要照明的定向性、高能性和高稳定性

√ 混合光源技术的光源“配比”选择

√ 集合多光源优势覆盖全场景驾驶需求

演讲题目:动态激光矩阵光束技术

√ 基于高速微镜的激光光束重新定向

√ 激光光束宽度和高度的动态可调节

√ 矩阵激光技术及其高分辨率将使道路照明更加灵活和高度适用

演讲题目:汽车大灯安全性能评级

√ 如何客观地量化照明系统的性能

√ 照明将成为车辆集中式架构系统的重要部分

√ 基于系统的方法来评估车辆照明工程

大会结束

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