汽車(chē)傳感器芯片進(jìn)入新階段

汽車(chē)傳感器芯片進(jìn)入新階段據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)的傳感器芯片行業(yè)研究結(jié)果顯示，在“重感知”路線(xiàn)的推動(dòng)下，傳感器芯片正進(jìn)入快速迭代演進(jìn)的新階段。2023上海車(chē)展上，“重感知、輕地圖”、“城市NOA”、“BEV+Transformer”等主機(jī)廠和Tier1供應(yīng)商比比皆是?？梢钥闯?，各大廠商紛紛轉(zhuǎn)向“重感知，輕地圖”的技術(shù)路線(xiàn)，加快布局城市NOA，打破對(duì)高精地圖的依賴(lài)。在“更重視感知”技術(shù)路線(xiàn)的推動(dòng)下，汽車(chē)傳感器扮演著更重要的角色。激光雷達(dá)、4D成像雷達(dá)、8MPCMOS圖像傳感器（CIS）等新產(chǎn)品快速應(yīng)用于車(chē)輛，推高了傳感器芯片的需求。汽車(chē)傳感器和芯片技術(shù)正進(jìn)入快速迭代演進(jìn)和快速降本的新階段。雷達(dá)芯片：中國(guó)廠商取得突破，打破海外壟斷。汽車(chē)?yán)走_(dá)芯片市場(chǎng)由恩智浦、英飛凌、德州儀器等公司主導(dǎo)；在中國(guó)廠商中，加特蘭半導(dǎo)體起步較早，已與20多家汽車(chē)主機(jī)廠建立合作伙伴關(guān)系，在70多個(gè)乘用車(chē)車(chē)型上進(jìn)行指定項(xiàng)目，累計(jì)出貨量超過(guò)300萬(wàn)片，其中三分之一為海外客戶(hù)。4D雷達(dá)快速滲透到中高端車(chē)型和自主車(chē)型中。寶馬、通用等整車(chē)廠，大陸、采埃孚等一級(jí)供應(yīng)商均已在該領(lǐng)域完成布局。包括理想汽車(chē)、長(zhǎng)安汽車(chē)、比亞迪汽車(chē)、特斯拉汽車(chē)、吉利汽車(chē)在內(nèi)的不少中國(guó)品牌都指定或催生并應(yīng)用了4D雷達(dá)。特斯拉下一代自動(dòng)駕駛平臺(tái)HW4.0搭載“Phoenix”4D成像雷達(dá)，已經(jīng)成為市場(chǎng)的一個(gè)引爆點(diǎn)。在常規(guī)雷達(dá)芯片領(lǐng)域，英飛凌和恩智浦幾乎處于壟斷地位。4D成像雷達(dá)作為雷達(dá)的主要發(fā)展方向，可以更好地服務(wù)于城市NOA等高級(jí)自動(dòng)駕駛功能。中國(guó)廠商也在加緊布局4D雷達(dá)芯片。激光雷達(dá)芯片：向SoC集成化方向發(fā)展。2022年以來(lái)，車(chē)載激光雷達(dá)應(yīng)用量大幅增加，中國(guó)約16.4萬(wàn)輛乘用車(chē)搭載激光雷達(dá).激光雷達(dá)常用于L2+++乘用車(chē)（具有高速公路+城市NOA功能），多為25萬(wàn)元以上的高端新能源汽車(chē)。預(yù)計(jì)2026年中國(guó)乘用車(chē)裝機(jī)激光雷達(dá)將達(dá)到366.6萬(wàn)個(gè)。如果激光雷達(dá)搭載在15萬(wàn)元的乘用車(chē)上，則需要更大的成本降低。這在短期內(nèi)可能很難實(shí)現(xiàn)。2023年激光雷達(dá)價(jià)格戰(zhàn)打響，出貨價(jià)跌至500美元左右，但相對(duì)于4D雷達(dá)的價(jià)格（200美元-300美元）還是偏高。基于SoC，激光雷達(dá)將進(jìn)一步集成并變得更便宜。(1)與收發(fā)芯片集成激光雷達(dá)在車(chē)輛中的廣泛應(yīng)用首先需要成本控制。廠商激光雷達(dá)路線(xiàn)不同導(dǎo)致成本差異。然而，收發(fā)器芯片是主要的成本組成部分。與收發(fā)芯片集成是降低激光雷達(dá)成本的有效途徑。發(fā)射端芯片：用集成模塊替代分立模塊，材料成本和調(diào)試成本可降低70%以上；接收芯片：SPAD方案體積小，有利于與讀出電路集成，可進(jìn)一步降低成本。激光雷達(dá)芯片技術(shù)為國(guó)外廠商所掌握，但中國(guó)廠商近年來(lái)也在努力研發(fā)相關(guān)技術(shù)。在發(fā)射芯片方面，中國(guó)廠商開(kāi)始涉足上游VCSEL芯片設(shè)計(jì)；在接收芯片方面，中國(guó)初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)軍SPAD和SiPM芯片。(2)單芯片激光雷達(dá)方案LiDAR成本降低需要使用光子集成工藝來(lái)集成各種光電器件，這是從異質(zhì)材料集成到單芯片集成的過(guò)程，將制備好的硅片槽到單晶硅襯底上，然后生長(zhǎng)III族-V材料外延在單晶硅襯底上。盡管難度高，但該工藝具有低損耗、易于封裝、高可靠性和高集成度的優(yōu)點(diǎn)。2023年初，Mobileye首次展示了其下一代FMCWLiDAR。準(zhǔn)確的說(shuō)，它是一顆波長(zhǎng)為1320nm的LiDARSoC?；谟⑻貭栃酒?jí)硅光子工藝，該產(chǎn)品可以同時(shí)測(cè)量距離和速度?；谛酒墓韫庾覨MCW固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)路線(xiàn)或?qū)⒊蔀槲磥?lái)激光雷達(dá)發(fā)展的優(yōu)選方向，涉及FMCW、固態(tài)色散掃描和硅光子等關(guān)鍵技術(shù)。FMCWLiDAR作為一種新的技術(shù)路線(xiàn)，仍然面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。除了Mobileye、Aeva、Aurora等國(guó)外廠商，Inxuntech、LuminWave等中國(guó)廠商也進(jìn)行了布局。視覺(jué)傳感器芯片：巨頭競(jìng)相布局8MP產(chǎn)品汽車(chē)攝像頭硬件包括鏡頭、CIS和圖像信號(hào)處理器(ISP)。其中，車(chē)用CIS進(jìn)入門(mén)檻高，屬于寡頭壟斷市場(chǎng)，主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括安森美半導(dǎo)體、豪威科技和索尼。未來(lái)產(chǎn)品將趨向于高像素和高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）。除了傳統(tǒng)的ISP，目前的ISP集成解決方案還將ISP集成到CIS或SOC中。CIS向高像素方向發(fā)展。高級(jí)別自動(dòng)駕駛的發(fā)展對(duì)車(chē)載攝像頭的成像質(zhì)量要求越來(lái)越高。一般來(lái)說(shuō)，攝像頭的像素越高，成像質(zhì)量越好，汽車(chē)制造商/自動(dòng)駕駛提供商可以獲得的有用信息也就越多。在車(chē)輛中使用8MP攝像頭的步伐加快了。2023年初推出的XpengP7i配備了一個(gè)8MP攝像頭，用于智能駕駛輔助解決方案。前視是最迫切需要8MP高分辨率攝像頭的應(yīng)用場(chǎng)景。目前，主流車(chē)用CIS供應(yīng)商已成功部署8MPCIS產(chǎn)品。ISP：向集成化方向發(fā)展。有兩種類(lèi)型的ISP解決方案：獨(dú)立的和集成的。其中，獨(dú)立ISP功能強(qiáng)大但成本高，而集成ISP具有成本低、占地面積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，但處理能力相對(duì)較弱。近年來(lái)，除了集成ISP的CIS，各大廠商還大力布局ISP集成的SOC。ISP集成CIS：將ISP集成到CIS中，可以達(dá)到節(jié)省空間和降低功耗的目的。介紹相關(guān)解決方案的主要是CIS的一些領(lǐng)導(dǎo)。2023年1月,OmniVision宣布其用于汽車(chē)360度環(huán)視系統(tǒng)(SVS)和后視攝像頭(RVC)的新型1.3兆像素(MP)OX01E20片上系統(tǒng)(SoC)。OX01E20具有一流的LED閃爍抑制(LFM)和140db高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)功能。它具有3微米圖像傳感器、高級(jí)圖像信號(hào)處理器(ISP)、全功能失真校正/透視校正(DC/PC)和屏幕顯示(OSD)。ISP集成SOC：將ISP從CIS