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車燈行業專題報告:矩陣大燈滲透加速,DLP有望接力

(報告出品方/作者:長江證券,高登、高伊楠)

1 車燈智能化更新,矩陣大燈引領潮流

車燈智能化更新,ADB 保障行車安全

ADB(Adaptive Driving Beam)是符合汽車安全照明趨勢的智能遠光燈系統。傳統遠 光燈雖然能極大地提高駕駛員的視野,但産生的強光刺激容易導緻前方來車的駕駛員出 現炫目,降低其判斷力,危害夜間行車安全。ADB 技術能借助視訊攝像頭輸入信号,判 斷前方來車的位置與距離,相應地調整燈光照射的區域與亮度,在滿足駕駛員視野需求 的前提下最大限度地保障行車安全。

車燈行業專題報告:矩陣大燈滲透加速,DLP有望接力

在原理層面,ADB 智能大燈的實作原理包括感覺、決策與執行三個環節:借助攝像頭或 毫米波雷達等傳感器采集前方資訊,通過算法進行照明區域與亮度的處理決策,最後通 過車燈内部控制器與光學模組分區域控制大燈。

在執行層面,目前有三種主流技術路線:1)機械式,主要通過在燈源前方加入電機裝置 實作燈源遮罩;2)矩陣式,通過多顆 LED 組成行、列或矩陣式排列實作控制,對驅動 能力、散熱能力與光學系統提出更高要求;3)DLP 式,主流方案是通過在燈源前放置 DMD 器件(Digital Micromirror Device, 數字微鏡元件)實作對大燈百萬像素級的控制, 可實作前方資訊投影。

矩陣式是實作 ADB 功能的主流方案

機械式響應速度慢、噪聲大、性能差,DLP 式雖 然可以達到百萬像素級,但核心 DMD 部件目前僅由 TI 供應,成本高。對比來看,矩陣 式技術路線較好地實作了性能與成本的平衡,是目前實作 ADB 的主流方案。

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對目前應用矩陣大燈的主要品牌及車型進行梳理,發現近兩年矩陣大燈開始出現标配化、 平價化的應用趨勢:

從配置比例上看,部分車型已将矩陣大燈作為全系标配配置。在大衆 ID.4 X、讴歌 RDX、傳祺 M8 及比亞迪唐等車型中,矩陣大燈已成為全系标配的配置。以 ID.4 X 為例,該車型應用了來自大衆的 IQ.Light 矩陣式大燈,該款矩陣大燈的燈光子產品由 11 個遠光 LED 模組和 7 個近光 LED 模組構成,能通過前置攝像頭采集前方資訊, 控制大燈光型,具備自動開啟、延時關閉、大燈高度自動調節、AFS 轉向輔助、遠 近光燈自動調節等功能。比亞迪秦 Pro 的矩陣大燈則來自比亞迪照明(BYD Light) 的龍晶大燈(Dragon Beam),擁有 3-5 個并列的 LED 燈組,在 2020 款的秦 Pro 燃油版中已實作全系标配。

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從配置價格上看,最低标配價格已經下探至 10 萬元以下區間。東風乘用車風神奕 炫的 11 款在售車型中,有 3 款标配了鷹眼矩陣式全 LED 大燈,其中最低價格為 9.19 萬。而全系标配矩陣大燈的比亞迪秦 Pro 最低标配價格僅為 7.98 萬元。

2 差異化配置先鋒,矩陣大燈加速滲透

2021 年矩陣大燈滲透率提升。據測算,2021 年矩陣大燈整體滲透率由 2020 年的 3.6% 提升至 5.8%。本測算選取當年主力銷售車型,統計其燈光配置情況。整體來看,被統 計車型 2021 年銷量約為 1931.3 萬輛,占行業批發銷量比例達 90.0%,經測算,矩陣 大燈的搭載量約為 111.7 萬輛,滲透率達到 5.8%。就新能源市場而言,被統計車型 2021 年銷量約為 295.8 萬輛,占新能源批發銷量比例達 90.2%,經測算,矩陣大燈的搭載量 約為 20.8 萬輛,滲透率達到 7.0%。

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行業整體:德系與自主雙領先,級别與價格齊向下

對 2021 年滲透情況進行拆分,矩陣大燈的配置車型呈現“德系與自主雙領先、級别與 價格齊向下”的特點。

分派系:德系與自主品牌矩陣大燈滲透率領先

分派系來看,德系與自主品牌滲透率均約為 8.4%,領先于其他派系。在占行業銷售量 90%的主力車型中,自主、德系、美系的銷量分别為 820.3、420.6、201.8 萬輛,測算 矩陣大燈搭載量分别為 68.6、35.5、7.5 萬輛,滲透率分别為 8.37%、8.45%、3.72%, 自主與德系滲透率領先優勢明顯,德系略高于自主,但兩者差距較小。

德系中大衆與奧迪品牌矩陣大燈滲透率領先,自主熱銷車型哈弗 H6、瑞虎 8 矩陣大燈 配置比例分别達到 53%、50%。2021 年,德系有 17 款車型月均銷量過萬,其中配備有 矩陣大燈的車型有 6 款,且均為大衆集團旗下品牌。在配備有矩陣大燈的自主品牌車型 中,有兩款平均月銷過萬的車型,且配置比例較高:哈弗 H6、瑞虎 8。哈弗 H6 2021 年 平均月銷水準高達 3.09 萬輛,矩陣大燈的配置比例為 53%,最低标配價格為 11.59 萬 元。瑞虎 8 2021 年平均月銷水準達 1.34 萬輛,矩陣大燈的配置比例為 50%,最低标配 價格為 10.59 萬元。兩款車型均具備 L2 級的自動輔助駕駛技術,為自動識别前方路況、 調整前大燈照明提供基礎。(報告來源:未來智庫)

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分類型:矩陣大燈最低已滲透至 A 級轎車與 SUV

分車種來看,MPV 滲透率最高,其次為 SUV 與轎車。2021 年 MPV、SUV、轎車的矩 陣大燈滲透率分别為 18.3%、6.7%、4.0%。MPV 的高滲透率主要受到兩方面影響:一 方面,整體來看 MPV 車型偏少,且銷量向頭部車型的集中程度更高;另一方面,MPV 主力車型中配備矩陣大燈的車型較多,且配置比例普遍偏高。除别克 GL8 配置比例為 19%外,傳祺 M8、五菱凱捷、傳祺 M6 的配置比例分别達到 100%、75%、60%。

分級别來看,C 級仍為矩陣大燈配置的主力級别,B 級滲透率提升較快,A 級車已拉開 配置序幕。1)C 級:2021 年矩陣大燈在 C 級轎車與 SUV 上的滲透率分别達到 36.7%、 14.1%,遠超其他級别,C 級仍是矩陣大燈的主力配置級别。2)B 級:2019 年底上市 的 2020 款邁騰率先配置了矩陣大燈,8 款車型中 3 款标配、2 款選配矩陣大燈,拉開 合資 B 級車車燈更新序幕。而到 2021 年,矩陣大燈在 B 級轎車與 SUV 上的滲透率分 别達到 5.1%、8.5%,B 級車矩陣大燈滲透率提升較快。3)A 級:2021 年矩陣大燈在 A 級轎車與 SUV 上的滲透率分别為 0.1%、7.4%。大衆高爾夫将矩陣大燈配置下沉至 A 級轎車,配置比例達到 14%,最低配套價格為 22.98 萬元。平均月銷水準過 3 萬的 A 級 SUV 哈弗 H6 矩陣大燈配置比例達到 53%,最低标配價格為 11.59 萬元。矩陣大燈在車 型級别層面進一步下探,且 SUV 下探程度深于轎車。

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分價格:主流價格帶為 20-25 萬,最低下探到 8-12 萬

分價格帶來看,目前 20-25 萬仍為搭載矩陣大燈車型的主流價格帶,但矩陣大燈配置最 低已下探到 8-12 萬價格帶。2021 年 8-12 萬、12-15 萬、15-20 萬、20-25 萬與 30 萬 以上價格帶車型的矩陣大燈滲透率分别為 4.8%、4.8%、1.3%、17.6%與 9.9%。

主流車型中矩陣大燈最低标配價格已下探至 10 萬元左右,少數 10 萬元以下車型也有 搭載。主流車型瑞虎 8、榮威 RX5、五菱凱捷矩陣大燈最低标配價格分别為 10.59、10.38、 10.68 萬元,配置比例分别達到 50%、67%、75%。而由于月銷水準低未計入本次統計 的車型奕炫、秦 Pro 也配備有矩陣大燈,其中秦 Pro 實作了全系标配,兩者的最低标配 價格分别低至 9.19、7.98 萬元。

就不同派系而言,自主品牌價格下探程度最深。自主、德系矩陣大燈配置的主流價格帶 均為 20-25 萬,滲透率分别為 36.3%、28.9%,美系在 30 萬以上車型的滲透率更高 (6.5%),但與 12-15 萬(4.9%)、20-25 萬(4.9%)價格帶的差距相對更小。德系最 低下探至 12-15 萬元價格帶,滲透率達到 11.4%,而自主品牌最低已下探至 8-12 萬元 價格帶,滲透率達到 6.4%。

新能源細分市場:車燈更新提升競争力,20 萬以上價 格帶滲透率更高

新能源市場矩陣大燈滲透率達 7.0%,分類型、價格帶來看,以 C 級轎車、20-25 萬元 價格帶為主,最低已分别下探到 A 級轎車、12-15 萬元價格帶。1)類型:分車種來看, SUV、轎車滲透率分别為 11.3%、4.7%。分級别來看,轎車中以 C 級為主,滲透率達 到 36.3%,最低已下探至 A 級轎車,滲透率為 6.0%;SUV 中,A 級、B 級、C 級的滲 透率分别為 16.6%、13.2%、8.0%。2)價格帶:與行業整體情況類似,新能源細分市 場中 20-25 萬元仍為配置矩陣大燈車型的主力價格帶,滲透率高達 34.3%。整體上新能 源市場 20 萬元以上價格帶滲透率顯著更高,25-30 萬元滲透率達到 15.1%,車燈更新 成為提升産品競争力的重要手段之一。而與行業整體最低 8-12 萬元的下探區間相比, 新能源車的下探程度稍弱,最低至 12-15 萬元價格帶,滲透率為 5.5%。

分派系來看,德系滲透率大幅領先。德系、自主新能源車矩陣大燈滲透率分别為 30.1%、 6.7%,德系滲透率遙遙領先,主力車型 ID.4 X 已實作全系标配矩陣大燈,ID.4 CROZZ 配置比例也超過了 70%。兩款來自大衆 ID.家族的車型配置的為 IQ.Light 矩陣 LED 大 燈,單個燈組内具備 11 個遠光 LED 模組與 7 個近光 LED 模組,可根據環境照明、車速、轉向角度等自動調節光型,優化照明效果,并可通過多功能攝像頭識别前車或對向 來車,實時根據車輛相對位置調整照明區域和亮度,規避遠光燈炫目帶來的安全隐患。

車燈更新已成為自主品牌提升競争力的重要手段。德系品牌的高滲透率主要源于整體銷 量規模較小,且主力車型 ID 系列矩陣大燈配置比例高。在自主品牌中,矩陣大燈在 20 萬元以上價格帶車型的滲透率顯著更高,20-25 萬元、25-30 萬元價格帶的滲透率分别 為 26.5%、43.6%,車燈更新已成為彰顯競争力的重要手段之一。此外,自主品牌的級别與價格下探程度更深,最低已下探至 A 級轎車、12-15 萬價格帶,代表車型榮威 Ei5 2021 年平均月銷 0.14 萬輛,已實作全系标配矢量矩陣 LED 大燈,最低配置價格為 14.18 萬元。

成本下降助力配置向下,推動矩陣大燈滲透率加速

配置能否下探關鍵因素在于成本,矩陣大燈成本取決于 LED 數量。與傳統 LED 燈的不 同之處在于,矩陣式智能大燈通過控制多顆 LED 晶片實作像素智能大燈控制,獨立分 區的數量增多,相應地也增加了成本

LED 數量主要影響照明精度,矩陣大燈方案具備靈活性。單隻大燈的模組數量會影響光 學性能,更多的 LED 晶片能帶來更高精度的照明效果。在保證效果的前提下,可通過 減少一定的 LED 數量降低成本。從國外的應用來看,早期矩陣大燈多搭載于高端車型, 低成本矩陣大燈特點是簡化了車燈結構。例如 2013 年上市的奧迪 A8 改款應用的矩陣 大燈,其中遠光燈由 5 組共計 25 顆獨立的 LED 組成,可實作對多個正向或對向車輛的 動态光束管理。而馬自達在 2014 年日本電子高新科技博覽會上展示的“ALH 自适應 LED 陣列前大燈”技術的遠光燈由 12 顆 LED 組成,并被劃分為獨立的 4 組,雖然照明 精度與奧迪有差距,但仍能實作規避傳統遠光燈炫目危害的功能,且成本更為低廉。

方案靈活性與規模化助力矩陣大燈配置下探,加速滲透率提升。更低成本的 LED 方案 為更多平價車型配備 LED 提供可能性。奧迪 A6L 配備的高清矩陣式 LED 大燈具備 32 個獨立光源,最低标配價格超過 40 萬元;而配備有矩陣大燈的秦 Pro 最低标配價格不 足 10 萬元,其所配備的龍晶矩陣大燈擁有 3-5 個 LED 燈組,每個燈組由 10 餘顆 LED 燈珠組成。此外,矩陣大燈應用比例提升所帶來的規模化效應也将進一步降低成本。

車燈行業專題報告:矩陣大燈滲透加速,DLP有望接力

展望未來:特斯拉、造車新勢力領航車燈智能化,滲透 率有望進一步提升

展望 2022 年,矩陣大燈滲透率有望持續提升。特斯拉美國工廠已于一季度傳遞帶有矩 陣式 LED 大燈的 Model S 車型,原有車型也于 2021 年底進行 OTA 更新,實作對前照 燈光束的控制。3 月底開始傳遞的蔚來 ET7 配置了智能燈光互動,由遠近光一體式大燈 與“Double-Dash”日間行車燈組成,大燈采用了雙層矩陣式 LED 布局。小鵬 G9 計劃 于三季度上市,從廣州車展的亮相情況來看,新車大燈有望搭載矩陣式燈珠與雷射雷達。 除此以外,零跑 C11 性能版、領克 03 中期改款、傳祺 EMKOO 等新車大燈均有望實作 矩陣大燈的配置。

一季度超 10 款新車配備矩陣大燈。2022 年一季度上市的主要車型中,有 12 款配備有 矩陣大燈或提供相關選配。從配置比例來看,标配車型的配置比例最低已達到 60%,其 中思皓曜、宋 MAX 新能源、UNI-K 新能源、星途追風 ET-i 已實作全系标配;從最低标 配價格來看,涉及各個價格帶車型,其中思皓曜的最低标配價格僅為 9.88 萬元。2022 年矩陣大燈滲透率有望持續快速提升。

3 成本具有下降潛力,DLP 大燈有望接力矩陣大燈

智能燈光互動,新勢力車燈更新後來居上

高合 HiPhi X 配置可程式設計智能大燈,實作納米級精準控制。2020 年 9 月,高合汽車發 布 HiPhi X,該車型配置了 PML 可程式設計智能大燈,是具備獨立電腦、紅外攝像頭與 260 萬片微鏡晶片的燈組系統,能做到類似投影儀般的精準光型控制。該車燈提供标準 近光、城市遠光、标準遠光、集束遠光四大行駛照明模式,具備低速轉向輔助、盲區變 道提示、行駛軌迹預測、車道偏離提示、行人追蹤提示、行人引導讓行與車輛追蹤屏蔽 功能。

智己 L7 DLP 數字投影大燈分辨率達到 260 萬像素。2021 年 4 月開啟預售的智己 L7 配 置了像素式、可程式設計智能大燈。該 DLP 光迹投影大燈內建了 DMD 數字微型晶片與 AI 視覺晶片,具備 260 萬個獨立的微米級微反射鏡,可實作對光束的精準控制,投影分辨 率達到 260 萬像素,在行車輔助外還能較好地實作場景互動功能。

數字大燈投影,基于 DMD 的 DLP 技術是主流

基于 DMD 的 DLP 技術是實作數字大燈投影功能的主流方案。實作大燈投影功能主要 有以下技術路線:

1)基于 DMD 的 DLP 技術:DMD(數字微鏡器件)是一種電子輸入、 光學輸出的微機電系統(MEMs)。DLP 晶片由 DMD、DMD 控制器、DMD 微鏡驅動器 等構成,晶片組能借助高達 60Gbps 的像素資料速率高速且精準地控制數百萬鏡片,實 現車燈像素級别投影。

2)LCD 技術:LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)技術是 一種成熟的顯示技術,光線通過液晶發生多次反射、折射而改變路徑。LCD 大燈通過控 制系統向 LCD 子產品發出指令,進而發送像素顯示的指向與強度,提供高分辨率與高像 素的照明。

3)Micro LED 技術:Micro LED 的 LED 尺寸通常小于 100μm,該技術預 先在晶片的矽襯底中整合了矩陣式的 CMOS 控制電路,并對晶片進行矩陣式微結構處 理,實作對每個微結構區域單獨的控制,形成大燈中的獨立像素。由于偏光片與液晶面 闆損耗的限制,LCD 技術的光學效率較低,且改善空間有效,而 Micro LED 技術的像 素數量遠低于 LCD 與 DMD,基于 DMD 的 DLP 技術仍是目前實作數字大燈投影功能 的主流方案。

DLP 技術通過燈源切換實作 ADB 功能,對大燈控制達到百萬像素級,賦予車燈智能交 互性。與矩陣式大燈百級到萬級的像素級别相比,DLP 的像素級别可達到百萬級,可以 實作有效像素内任意造型的遮蔽與照明。由于 DLP 技術的高精度與高分辨率遠超過前 大燈像素需求,進而在保障行車安全的基礎上進一步地帶來資訊互動功能。但 DLP 技 術的光學設計與系統更為複雜,且主要由 TI 公司掌握,成本遠高于矩陣大燈。

高端車型搭載+多場景應用,規模效應下 DLP 具備降本 空間

目前 DLP 大燈主要應用于高端車型。豪華車代表車型奔馳 S 級、邁巴赫 S 級目前 DLP 大燈最低标配價格分别為 178.11、238.8 萬元,奧迪在歐洲市場的 2021 款 e-tron 與 etron Sportback 車型也推出數字化矩陣 LED(DML)前大燈選配裝置。新勢力高合、智 己分别在高合 HiPhi X、智己 L7 車型上搭載了 PML 可程式設計智能大燈、DLP 光迹投影大 燈,最低标配價格分别為 62.00、40.88 萬元,2022 年将量産的智己 LS7 也将搭載 260萬像素的 DLP 投影大燈。雖然名稱略有差别,但這些具備智能互動功能的大燈均采用 了基于 DMD 的 DLP 技術。

AR-HUD 與前照燈領域的 DLP 技術具備通用性。DLP 技術具備多應用場景,在汽車行 業主要為照明與顯示:前者即為 DLP 大燈,後者則是指 AR-HUD(增強現實擡頭顯示), 使駕駛員無需低頭就可獲得有關車輛巡航、車速與導航等的資訊,增強行車安全性。采 用 DLP 技術的 AR-HUD 具備分辨率高、亮度高、技術成熟等優勢,奔馳 S 級、第二代 傳祺 GS8 車型均配置了由 TI 公司 DLP 晶片提供支援的 AR-HUD 功能。對比 TI 公司用 于大燈的 DLP5531-Q1 與用于 AR-HUD 的 DLP5530-Q1 晶片組來看,其底層 DLP 技 術具備通用性。基于 DLP 數字互動大燈技術的積累,華域視覺現已完成對 AR-HUD 台 架與實驗車的 5 輪疊代。

規模化程度提升有望降低 DLP 技術成本。豪華品牌與造車新勢力持續推進 DLP 大燈的 應用,智己 L7 與高合 HiPhi X 的 DLP 大燈均來自華域視覺,智己 2022 年将量産的 LS7 車型也将搭載 DLP 大燈。華域視覺第一代 DLP 數字大燈與顯示控制系統已實作量産, 第二代更高像素、更多場景功能的 DLP 數字大燈正在推進量産過程中;星宇股份已布 局 DLP 技術,2021 年承接的 135 億元新項目訂單中包括 ADB 前照燈、DLP 前照燈與 車燈控制器。AR-HUD 滲透率也在持續提升,規模化效應下,DLP 技術成本具備一定程 度的下降空間。

4 投資分析:ADB 市場持續成長,國内龍頭深度參與

矩陣大燈加速滲透,DLP 大燈開始應用于高端車型,ADB 市場持續成長。國内龍頭企 業已經深度參與車燈智能化的浪潮,未來有望顯著受益,重點推薦:1)星宇股份:走向 全球的車燈龍頭,2021 年承接包括 ADB 前照燈、DLP 前照燈及車燈控制器等共計 135 億元新項目訂單,持續加強對基于 DMD、Micro LED 智能前照燈模組等新技術的開發 應用;2)華域汽車:國内綜合實力最強的車燈企業,深度布局 ADB、DLP 和環境感覺 等前沿技術,第一代 DLP 數字大燈與顯示及控制系統 Lighting Master 已實作量産,推 進第二代更高像素、更多場景功能的 DLP 數字大燈的量産中。(報告來源:未來智庫)

星宇股份:走向全球的車燈龍頭,矩陣式 ADB 大燈已 獲訂單

星宇股份憑借自身的技術實力和成本優勢在國内市占率持續提升,完成了從“鹵素氙 氣LED”以及“自主合資豪華”的産品客戶雙飛躍。随着公司戰略不斷更新,産 品端公司 2021 年承接 135 億元新項目訂單,包括 ADB 前照燈、DLP 前照燈及車燈控 制器等項目,産品進一步更新。同時,公司現已成立研究院和上海、武漢等地的研發中 心,持續加強對基于 DMD、Micro LED 智能前照燈模組等新技術的開發應用。用戶端, 公司配套向日系、豪華、高端自主及新能源車企突破,并布局塞爾維亞進軍全球配套體 系,市占率有望穩步提升。車燈行業二次成長在即,星宇迎來賽道加速、格局優化與盈 利回升三重賦能。

華域汽車:掌控車燈前沿技術,量産疊代領跑新方向

華域自 2018 年 3 月完成上海小糸日方股權收購,旗下車燈業務華域視覺已是國内份額 最高企業,2020 年收入達到 110.4 億元。華域視覺重視研發,并深度布局車燈業務各 項前沿技術。目前公司第一代 DLP 數字大燈與顯示及控制系統 Lighting Master 已實作 量産,已完成第二代更高像素、更多場景功能的 DLP 數字大燈的研發,正在推進量産 過程中。高合 HiPhi X 與智己 L7 均搭載了來自華域視覺的智能車燈互動系統與前沿汽 車照明科技。在環境感覺上,華域視覺也有深度布局,原華域技術中心的攝像頭業務已 經整合進入華域視覺。華域視覺有望憑借在車燈領域的優勢,疊加感覺系統業務,實作 智能駕駛和智能車燈的全産業布局。

科博達:全球控制器龍頭,空間巨大

科博達是全球車燈控制器領域的龍頭企業,核心客戶包括大衆集團、戴姆勒、捷豹路虎、 寶馬、一汽集團及上汽大衆等,已先後成為上汽大衆、奧迪公司、一汽大衆和保時捷汽 車的 A 級供應商。随着矩陣大燈的全面滲透,控制器價值量有望提升,成本優化下,控 制器分拆有望成為未來趨勢,打開公司成長空間。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】。

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