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「ADAS」產業:邁向自駕車的鑰匙,5 年內產值將翻揚 3 倍!

11月 2019年1
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(圖片來源:Shutterstock)

ADAS - 讓人人成為車神

你知道嗎?

目前全世界約有 9 億台汽車,

用它們動力十足的引擎

載著人們通勤、旅遊、購物,

然而,人類的操作技巧卻是差強人意,

據 WHO 統計,全球每年都有

135 萬人在道路意外中喪生。

 

既然人類開車的技術不夠安全,

那麼何不讓汽車自己操縱自己呢?

 

精密的電腦系統成為三寶救星

本文的主角 - ADAS - 先進駕駛輔助系統

正是為了完成這個理想,

整個 ADAS 系統包含了

雷達、感測器等設備,

不只能夠提供駕駛各種即時資訊與警訊,

讓駕駛做出更正確的決策,

甚至能在緊急狀況下接管車輛運行,

讓每個人都能成為技術高超的車神

從而降低遺憾發生的機率。

 

接下來就讓我們一起用五分鐘,

從以下兩個角度,

了解 ADAS 背後是一個甚麼樣的產業鍊:

1. 系統介紹:ADAS 具體上有那些東西 ? 

→ ADAS 包含多種雷達、感測器、核心處理器,就像是車子的眼睛、大腦一樣

 

2. 價值鏈:ADAS 系統需要哪些廠商完成 ?

→ ADAS 價值鏈包含了上游 IC 晶片、PCB;中游雷達、感測器製作;下游車廠裝配

 

讓我們繼續看下去…

 

【CMoney 產業研究中心】新開張

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以下正文繼續…

 

ADAS 介紹 - 能夠減少 30% 車禍的先進科技:

ADAS 系統

全稱 Advanced Driver Assistance System,

也就是先進駕駛輔助系統

顧名思義,就是用先進的技術,

輔助駕駛操縱汽車,

從而提升駕駛的安全性,

降低人為事故發生的可能性,

根據 CCC 的研究指出,

若是汽車能夠全面採用 ADAS 系統,

將能夠讓車禍的發生率顯著下降 30%,

對於人類社會絕對是一大福音。

 

年複合成長率高達 21% 的大商機

ADAS 不只對於道路安全是一大利多,

對於相關廠商來說也是一塊大餅。

由於目前 ADAS 系統當中,

各產品的滲透率都在 30% 以下,

未來成長空間非常寬廣。

根據 Allied Market Research 的研調指出:

ADAS 系統的 2018 年產值高達 396 億美元,

且將以 21% 的驚人年複合成長率

在 2026 年達到 1891 億美元,

成為各大廠商無不垂涎的新商機。

幫車子裝上眼睛和大腦

簡單來說,ADAS 系統

就是先在汽車裝上眼睛與大腦,

其中眼睛是各種雷達、感測器

可以收集車輛內外部的行駛資料;

大腦就是核心運算晶片

將數據轉化成資訊完整的告訴駕駛人,

提供夜視、盲點偵測、停車輔助等功能,

甚至可以在駕駛人發生疏忽時

接管車輛行駛,做出即時做出決策,

大家熟知的自動煞車功能就是一例。

 

自駕車技術的鑰匙

未來當 ADAS 系統發展到極致之後,

這些雷達、感測器將能夠

收集足夠的精準數字,

再加上運算效能高超的運算晶片,

自駕車的技術也有望正式問世。

 

接下來就讓我們更加深入的了解

ADAS 當中的雷達和一般的雷達有何不同?

未來又有可能往甚麼地方邁進吧!

 

ADAS 的主角 -

各種性質的雷達感測器

雷達作為車輛的眼睛,

可說是 ADAS 系統的靈魂之窗,

雷達的運作原理很簡單,

就是對環境發射電磁波,

並且收集反射回來的反射波

從而建構出周圍有那些物體,

並算出那些物體離雷達的距離。

 

雷達使用的電磁波是差異來源

既然每一種雷達的原理都一樣,

那麼造成差異化的來源就在於

它們所發射出的電磁波種類了。

 

當然,本篇文章並非物理專題,

不會著重於各種電磁波的性質介紹,

有興趣的朋友可以去 NCC 深入了解,

接下來將著重分析各種雷達的優缺點,

從而了解未來應用上,

他們之間有什麼樣的競爭與互補關係。

1. 光達 LiDAR:精準度極高,掃描範圍廣

光達發射以雷射光作為媒介,

在夜間能夠使用,

解析度非常高,相當精準,

能夠準確的了解物體的形狀。

此外,LiDAR 支援 360 度全範圍的偵查,

也不易受到地面障礙物的干擾,

總的來說是一個又精密、

範圍又廣的高精準度雷達,

無論在 ADAS 系統,

還是未來的自駕車技術,

都有非常大的揮灑空間。

 

價格高昂是目前商業化的最大阻礙

然而,光達也非毫無缺點,

由於需要發射高精度的雷射光,

光達的製造成本與良率一直是最大挑戰,

目前最先進的光達一顆要價 75,000 美元

換算新台幣要超過 200 萬元,

這與目前汽車的售價顯然不成比例,

也是目前光達難以普及的原因。

 

放眼未來,技術革新快速,

成本有望在 2 年內顯著下降

好消息是,在 2019 年 6 月,

美國公司 Luminar 號稱推出了一款

要價不到 1000 美元的光達解決方案,

而許多相關廠商也宣稱在 2 年內,

透過更好的三五族晶片、固態光達技術

能夠將光達的成本降到 250 美元左右,

非常值得我們持續關注相關發展進程。

 

2. 毫米波雷達:

不受天氣影響的全天候探測器

毫米波雷達,

顧名思義就是使用毫米波來進行探測,

與光達一樣兼具長距離偵測的功能,

但更強大之處在於:

毫米波雷達不只在夜間能夠使用,

甚至不太容易受到天氣的干擾,

是名符其實的全天候雷達。

 

解析度不如光達清晰,

但已能夠達成防撞任務

由於毫米波波長較光達長,

解析度也因此比較差,

舉個例子來說,

光達能夠分辨出人與柱子的差異,

但在毫米波雷達的眼中,

兩者都只是圓柱體罷了。

 

不過,想要防止事故發生,

ADAS 系統並不需要知道

前方的障礙物到底是甚麼,

到底是人還是柱子都沒差,

反正只要前面有東西,

就讓車子停下來就對了。

 

毫米波雷達造價僅光達的 10%

毫米波雷達的造價比光達便宜許多,

一個毫米波雷達

目前報價不超過 200 美元

與動輒上千美元的光達相比,

確實經濟實惠了許多,

再加上在許多不講求精細的

ADAS 系統 (如上面防撞系統的例子)

毫米波雷達就足以勝任任務,

因此各大車廠在雷達領域

目前都大量使用了毫米波雷達。

 

放眼未來,

毫米波雷達從 24GHz 走向

更高解析度的 77GHz

目前的車用毫米波雷達都是以

開發多年、技術成熟、

單位報價低廉僅 50~80 美元,

經濟實惠的 24GHz 頻段的毫米波為主,

 

然而放眼未來,

整體業界都正朝向

波長更短、解析度更高的

77GHz 、79 GHz 毫米波雷達發展,

藉以解決毫米波雷達解析度不夠的缺點,

然而目前這兩者的單位價格仍在

100~200 美元居高不下,

生產良率也有待提升,

有待更多廠商投入研究。

 

小結:光達、毫米波雷達各擅勝場,

未來兩者將會並存成長。

透過上述的分析理解以後,

我們可以知道光達、毫米波雷達

彼此之間都有無法取代的優點,

光達的高精準度就算是

77GHz 毫米波雷達也無法比擬;

而毫米波雷達不受天氣限制的特性

也非光達所能夠克服的問題。

是故未來在 ADAS 的應用領域當中,

兩者將會並存互補為使用者服務。

 

ADAS 價值鏈 -

橫跨 PCB、IC 晶片、網通技術的結晶:

知道了 ADAS 系統中的雷達種類之後,

我們接下來將雷達拆解開來,

看看內部到底具有哪些技術、材料,

藉以了解整個產業鏈是怎麼運作的。

基本上,雷達其實可以分為三大部分,

並且分別具有以下功能:

1. 發射器:發射電磁波

2. 接收器:接收周圍物體反射波

3. 處理器:計算訊號轉化成資訊

從這當中不難發現,

網通業者的電磁波技術、

IC 晶片業者的運算能力,

都在雷達的生產當中

起了不可或缺的作用,

接下來就讓我們深入探討這條價值鏈吧!

 

1. 上游:

車用 PCB、車用半導體

成長動能皆優於整體產業

車用雷達的上游原料主要就是

PCB、半導體 IC 晶片兩大領域。

 

由於車用的 PCB、半導體

需要滿足汽車拔山涉水、

長時間戶外停放接受豔陽曝曬、

高緯度國家的酷寒室外環境、

以及行駛途中的震動與高溫。

車用相關領域的產品安全要求、

故障率控管都比消費性電子更加嚴格,

是個技術門檻更高的產業。

 

車用 PCB 未來年成長率 6.3%

優於整體 PCB 的 4.3%

根據 Polaris、Cision 的研調數據指出,

2019 年全球車用 PCB

的產值約為 9.3 億美元,

其實僅佔 2019 年全球 PCB

73 億美元產值的 13% 左右。

 

但未來數年車用 PCB 的成長率

卻預估將會來到 6.3%

遠遠優於整體 PCB 業的 4.3% 成長率。

目前國內外有涉足車用 PCB 領域的廠商

包含了德聯、敬鵬 (2355 TW)

Roger (NYSE: ROG)、AT&S (VIE: ATS),

對於概念股感興趣的讀者可以深入研究。

 

車用半導體未來年成長率 18% 

遠超整體半導體業的 4.1%

根據 WSTS、Mordor 的預測數據指出,

2018 年全球車用半導體

的產值約為 539 億美元,

佔 2018 年全球半導體

4690 億美元產值的 12% 左右,

與通訊用半導體的 33% 相比確實不大,

但未來數年車用半導體的成長率

預估將會高達 18%

遠遠超過整體半導體業的 4.1% 成長率。

目前國內外有涉足車用半導體領域的廠商

包含了英飛凌 (IFX.DE)、

恩智浦 (NASDAQ: NXPI)、

瑞薩 (TYO: 6723)、

安森美 (NASDAQ: ON),

對於相關概念股感興趣的讀者同樣可以深入研究。

 

2. 中游:

光達、毫米波雷達

年成長率雙雙超過 25%

有了上游原料廠商提供合用的材料後,

接下來就要靠中游的廠商運用

網通的天線技術、電磁波射頻技術等

將原料組裝製作成為 ADAS

各個系統中的毫米波雷達、光達了。

 

1) 光達目前市場規模小,

年成長率高達 27 % 動能強勁,

惟主要公司都未上市

根據 Acumen 的估計,

未來 5 年內車用毫米波光達的市場規模

將會以 27% 的年複合成長率,

從 2019 年的 5.4 億美元,

到 2024 年翻揚 5 倍至 29 億美元。

儘管整體產業成長動能充沛,

目前製作光達的主要公司

Velodyne、LeddarTech、Luminar

都未上市發行,有興趣投資的讀者還得在等等。

 

2) 毫米波雷達成長動能強,

年複合成長率達 25% ,

惟主要成長動能來自 77 GHz 雷達

於此同時光達也不惶多讓,

根據 Market Watch 的估計,

未來 5 年內車用毫米波雷達的市場規模

將會以 25% 的年複合成長率,

從 2019 年的 50 億美元,

到 2024 年成長 3 倍至 153 億美元。

不過這並不代表

所有做毫米波雷達的廠商都將受惠,

正如前面所提到的,

毫米波雷達的產業趨勢正走向

更高解析度的 77GHz 頻段,

對於只有 24GHz 技術的廠商來說,

是否真的食得這塊商機大餅,

仍有待考驗。

 

高階 77 GHz 產品話語權

仍掌握在國外大廠手中

目前涉足毫米波雷達的廠商不少,

國外大廠如 Bosch (NSE: BOSCHLTD)、

Continential (ETR: CTN)、Autoliv (NYSE: ALV)

國內雖也有一些如:

啟碁明泰為升同致 

等跨足毫米波雷達的公司,

但是產銷組合仍大多以

24GHz 的佔比較高,

77GHz 的話語權仍掌握在國外大廠手中

國內的相關廠商有待近一步的產業升級。

 

總結:

ADAS 形勢大好,

雖是相關廠商的機會,

也同時也是個大挑戰

綜合了以上的總總分析之後,

我們因此可以得到以下這個故事脈絡:

ADAS 系統由於可以有效減少人員傷亡,

而且是人類通往自駕車的鑰匙,

絕對是未來產業的趨勢方向

在目前滲透率仍低的情況下,

後續發展大有可為。

 

然而,在這場派對當中,

上游的材料廠商並沒有

因此享有太多的成長空間,

無論是車用 PCB 、半導體

產值的年複合成長率都不到 10%,

真正受惠 ADAS 商機、

享有 25%以上年成長率的,

其實是那些製作高階

77GHz 毫米波雷達、光達的廠商

也因此企業能否研發出相關技術,

獲得未來在市場的話語權顯得至關重要。

 

下一篇文章當中,

我們將深入介紹上述 ADAS 

價值鏈當中的某間美股公司,

看看他的股價究竟有甚麼能耐能夠在

4 年內暴漲 3 倍驚豔全球投資者。

 

讓你帶著走的結論:

1. ADAS 系統能降低 30% 車禍發生率、且是邁向自動駕駛的鑰匙。

 

2. ADAS 系統當中,雷達是不可或缺的感測器,未來主流為光達、毫米波雷達。

 

3. 毫米波雷達又可分為 24GHz、77GHz,後者因解析度高,是未來發展方向。

 

4. ADAS 價值鏈當中,上游原料產業成長幅度不大;

中游雷達廠成長空間雖大、但也需研發出 77GHz 關鍵技術才能在同業競爭中勝出

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