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汽车及汽车零部件行业研究:L3级自动驾驶呼之欲出,催生传感器清洗产品百亿市场空间

交运设备2023-08-20陈传红国金证券L***
汽车及汽车零部件行业研究:L3级自动驾驶呼之欲出,催生传感器清洗产品百亿市场空间

汽车及汽车零部件行业研究 2023年08月17日 买入(维持评级) 行业深度研究 证券研究报告 新能源汽车组 分析师:陈传红(执业S1130522030001)联系人:江莹 chenchuanhong@gjzq.com.cnjiangying2@gjzq.com.cn L3级自动驾驶呼之欲出,催生传感器清洗产品百亿市场空间 投资逻辑 L3+自动驾驶即将落地,催生传感器清洗产品百亿市场空间。L2和L3是自动驾驶技术中的两个级别:1)L3级别自动驾驶水平更高;2)L3系统提供了更广泛的感知范围和更高级别的驾驶辅助功能;3)L3系统中驾驶员参与更少。一般L2级别搭载5~8颗摄像头,L3级别搭载8~16颗摄像头及1~3颗激光雷达。相对L2级别,L3级别的传感器用量更多,对镜头清洗的需求将会更旺盛。随着L3级智能驾驶系统的上路,智能驾驶传感器清洗系统成为新的增长点。据我们预测,当全球L3+汽车销量达到5319万辆时,全球ADAS传感器清洗产品市场空间约194亿元。 三种技术路线并进,满足下游客户多维度需求。根据不同的清洗介质,ADAS传感器清洗产品分为三种:1)液态清洗:清洗介质为液体,技术成熟但存在清洗液结冻等问题。2)气态清洗:清洗介质为气体,可有效驱虫和清洗行驶中的灰尘,但清洁力度不足以清洗顽固污渍。3)液-气混合清洁:清洗介质为气体和液体,清洁效果较好但产品成本相对较高。清洗介质为气液混合的ADAS传感器清洗产品将喷液器和空气喷射干燥器集成在一个双喷嘴清洗解决方案中,针对不同的脏污源采用不同的清洗方式。但气液混合的清洁产品结构更加复杂,因此产品价格更高。 ADAS传感器清洗产品单车价值量约1000元,核心部件为智能清洗泵。ADAS传感器清洗系统产品构成主要包括:1)智能清洗泵:是ADAS传感器清洗产品的核心部件。清洗泵的智能化要求程度较高、同时需要保证体积更小、输出扭矩更大。智能化程度提升是清洗泵单个价值量上升的主要原因。传统汽车清洗泵通常为单通或双通清洗泵,仅用于前后挡风玻璃和大灯清洗,单个价值量在100元左右;L3级自动驾驶汽车普遍有10到12个外置传感器窗口需要清洗, 智能清洗泵单个价格量约200元到300元。2)电磁阀门:一般有电磁开关阀和电磁切换阀两种。电磁开关阀以最有效的方式将流体分配到多个喷嘴上;电磁切换阀可以提供两个不同出口之间的切换。3)其他:储液罐用于储存所用的清洁液,管路用于输送清洁液或压缩空气到喷嘴处,喷嘴用于喷射清洗介质。 国内外多家企业参与布局,恒帅股份产品具备寿命长、经济性高等优势。目前已有多家主机厂及tier1供应商意识到ADAS传感器清洗产品的需求,并进行研发。目前看法雷奥、福特、康德瑞恩、恒帅股份、经纬恒润、日盈电子等企业已有相应产品研发或预备搭载。其中恒帅股份已有现成产品,进入批产状态或小批量测试,经纬恒润的ADAS清洗产品部分项目已经结项,有望进入小批量测试和交付。恒帅股份研发出的清洗泵具备压力攀升快速、传送压力损失小、使用寿命长等优点;ADAS传感器清洗产品具备寿命长、经济节约等优势:1)将汽车前照灯清洗装置中的活塞连杆设计为可在外壳内移动,并在喷嘴座与活塞连杆之间设置单向阀的方式,在实现喷嘴运动可靠性的同时提高产品的使用寿命;2)洗涤喷嘴的喷嘴主体和主体套通过采取主流道和副流道的设计方式,喷嘴清洗能力达到90%,同时可以节约大约50%清洗液消耗,在提高清洗效率的同时大幅降低储存清洗液的容器体积。 投资建议与估值 L3级自动驾驶正加速落地,从高速到城市场景正不断拓展,我们认为在政策、技术等核心因素驱动下,智能汽车渗透率提升,催生ADAS传感器清洗产品需求。据我们预测,当全球L3+汽车销量达到5319万辆时,对应全球ADAS传感器清洗产品市场空间约194亿元。目前行业处于起步阶段,国内外市场空间广阔,国内各家企业已经开始ADAS传感器清洗系统的研发工作,头部企业已经进入了小批量交样和路试阶段,建议关注:恒帅股份、经纬恒润。 风险提示 L3级智能驾驶法规落地进度不及预期、行业竞争加剧、技术方案变化等。 内容目录 一、L3级自动驾驶呼之欲出,促进ADAS传感器清洗产品落地4 1.1L3级自动驾驶呼之欲出,提升车载传感器使用数量4 1.2车载传感器需求增加,催生ADAS传感器清洗产品的需求7 二、清洗泵是核心部件,三种技术路线并行满足多元需求9 2.1液态/气态/气液混合三种技术路线并行,充分满足下游客户需求9 2.2清洗泵为核心部件,体积小、输出扭矩大、智能化程度高为主要壁垒10 三、清洗产品处于0-1市场阶段,供应商具备突出的先发优势12 3.1恒帅股份:前瞻布局ADAS传感器清洗产品,先发优势突出12 3.2经纬恒润:汽车电子行业领军企业,自研实力雄厚15 3.3日盈电子:深耕汽车洗涤系统,覆盖头部车企客户19 四、投资建议20 五、风险提示20 图表目录 图表1:Cornercase自动驾驶场景案例4 图表2:SAEJ3016自动驾驶分级:L3以上级别已不需要驾驶员驾驶5 图表3:各国陆续推出自动驾驶法规6 图表4:国内陆续推出自动驾驶法规6 图表5:保时捷自动驾驶传感器分布7 图表6:奥迪A8车型自动驾驶配置7 图表7:自动驾驶测试中的飞虫残骸7 图表8:ADAS传感器清洗产品市场空间测算8 图表9:福特清洗激光雷达装置8 图表10:法雷奥固态激光雷达的清洗装置8 图表11:康德瑞恩8通道传感器清洗模块9 图表12:后备箱把手内集成的超低姿态清洁喷嘴9 图表13:法雷奥激光雷达清洗装置9 图表14:福特第四代自动驾驶测试车拥有更强大的传感器清洁系统10 图表15:液-气混合清洗产品有双喷嘴来达到清洗效果10 图表16:液-气混合激光雷达清洁系统结构图11 图表17:清洗泵是激光雷达清洗系统主要组成部分11 图表18:电磁开关阀可以以最有效的方式将流体分配到多个清洗喷嘴上12 图表19:电磁切换阀可以选择性清洗,简化清洗流体布线12 图表20:恒帅股份产品矩阵丰富13 图表21:2017-2022年恒帅股份收入高速增长(亿元)14 图表22:2017-2022年恒帅股份归母净利润高速增长(亿元)14 图表23:恒帅股份收入以清洗泵和清洗系统为主,微电机收入增长迅速(亿元)14 图表24:恒帅股份自主感知智能清洗系统清洗效果较好15 图表25:经纬恒润已深耕智能驾驶十余年16 图表26:经纬恒润三大业务布局互相赋能16 图表27:2018-2022年经纬恒润主营业务收入持续增长(万元)17 图表28:2018-2022年经纬恒润高级别智能驾驶整体解决方案毛利率变化较大17 图表29:2022年经纬恒润前五大客户收入占比下降17 图表30:经纬恒润下游客户为知名车企18 图表31:经纬恒润在智能驾驶、车身域控、整车电子电气测试和软件开发等项目持续保持高研发投入(亿元) ..............................................................................................18 图表32:经纬恒润已开发出单侧伸缩式清洗系统19 图表33:经纬恒润已开发出双侧固定式清洗系统19 图表34:日盈电子逐步形成以“感知—传输—控制”为核心的系列产品19 图表35:日盈电子近年主营业务有较好发展,营收快速增长(亿元)20 图表36:日盈电子23Q1归母净利润快速恢复(亿元)20 一、L3级自动驾驶呼之欲出,促进ADAS传感器清洗产品落地 1.1L3级自动驾驶呼之欲出,提升车载传感器使用数量 ADAS需要通过摄像头、雷达传感器达到自动驾驶功能。自动驾驶中最重要的辅助系统之一就是高级驾驶辅助系统(AdvancedDrivingAssistanceSystem,以下简称ADAS)。ADAS是利用安装于车上的各式各样的传感器,在第一时间收集车内外的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险,以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量,通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。 自动驾驶系统在实际应用中需要面对各种复杂的场景。CornerCase指的是在实际驾驶中可能出现的极端或罕见情况,如交通事故、恶劣天气条件或复杂的道路状况。CornerCase (极端情况)对自动驾驶的感知和决策能力提出了更高的要求。 图表1:Cornercase自动驾驶场景案例 来源:焉知汽车,国金证券研究所 1)cornercase1:处理复杂道路状况。在复杂道路状况下,如交通拥堵、复杂的路口或者不规则的路面,汽车的智能驾驶功能需要清晰地识别车道线、障碍物、行人和其他交通参与者。例如,在一个复杂的路口,BEV技术能帮助自动驾驶系统准确识别各个交通参与者的位置和行驶方向,从而为路径规划和决策提供可靠依据。 2)cornercase2:应对恶劣天气条件。在恶劣天气条件下,如雨、雪、雾等,传统的摄像头和激光雷达可能会受到影响,降低自动驾驶系统的感知能力。车辆可以通过采用红外摄像头或者热成像摄像头等辅助设备,以补充可见光摄像头在这些情况下的不足。 3)cornercase3:预测异常行为。在实际道路环境中,行人、骑行者和其他交通参与者可能会出现异常行为,如突然穿越马路、违反交通规则等。自动驾驶系统需要更准确地跟踪和预测行人和其他交通参与者的动态。 4)cornercase4:狭窄或遮挡的道路。在狭窄或遮挡的道路环境中,传统的摄像头和激光雷达可能难以获取足够的信息来进行有效的环境感知。自动驾驶系统需要更好地了解车辆周围的环境,识别狭窄通道中的障碍物,从而安全地通过这些场景。 5)cornercase5:并车和交通合流。在高速公路等场景中,自动驾驶系统需要应对并车和交通合流等复杂任务。这些任务对自动驾驶系统的感知能力提出了较高要求,因为系统需要实时评估周围车辆的位置和速度,以确保安全地进行并车和交通合流。 6)cornercase6:紧急情况应对。在紧急情况下,如交通事故、道路封闭或突发事件,自动驾驶系统需要结合实时数据和先进的路径规划算法,快速制定合适的应急策略,避免潜在的风险。 相对L2,L3级别提供了“有条件的自动驾驶”,对于传感器镜头保持洁净提出了更高的需求。L2和L3是自动驾驶技术中的两个级别。L3级及以后的自动驾驶,会将驾驶的主导权从驾驶员转移至自动驾驶系统,在实际应用上,不仅仅是智能化的提升,更是在系统稳定性、环境适应性比现有的L2级别自动驾驶要求更高。为了保持自动驾驶的安全性,L3级别更依赖于传感器,因此对传感器镜头保持洁净提出了更高的需求。L2及L3级别有以下主要区别: 1)L3级别自动驾驶水平更高:L2系统提供了“部分自动驾驶”,即车辆可以自动完成部分 驾驶任务,如加速、刹车和转向,但需要驾驶员监督和控制车辆。L2系统通常在高速公路上使用,可以在车辆行驶时保持一定的距离、避免碰撞和偏离车道。相比之下,L3系统提供了“有条件的自动驾驶”,即车辆可以在特定条件下自动完成驾驶任务,例如在城市交通拥堵时。业内L3级自动驾驶通常被认为是实现完全自动驾驶的里程碑。 2)L3系统提供了更广泛的感知范围和更高级别的驾驶辅助功能:L2系统可以通过自适应巡航和车道保持辅助等功能,识别和响应一些交通情况和驾驶员行为。这些系统可以在高速公路上使用,帮助车辆保持一定的距离和避免碰撞。L3系统提供了更广泛的感知范围和更高级别的驾驶辅助功能,可以感知城市道路中的交通信号和转弯等情况,使驾驶员能够更轻松地完成驾驶任务。L3系统还能够自主地完成某些驾驶任务,例如控制车辆的加速和减速,以及避免障碍物。 3)L3系统中驾驶员参与更少:在L2系统中,驾驶员需要保持警觉,并在需要时接管车辆控制。在L3系统中,驾驶员同样