汽車車燈行業市場分析研究1.車燈的分類現代汽車燈具可按照功能分為兩大類：照明燈具和信號燈具。照明燈具又可分為外部照明燈具和內部照明燈具。外部照明燈具安裝于汽車外部，包括：前照燈、前霧燈、倒車燈、牌照燈等；內部照明燈具安裝于汽車內部，包括：壁燈、頂燈、門燈、行李箱燈、閱讀燈、踏步燈、發動機艙燈等。信號燈具分為外部信號燈具和內部信號燈具。外部信號燈具包括：位置燈、示廓燈、轉向燈、行車燈、駐車燈、制動燈、后霧燈、回復反射器等；內部信號燈具包括：前照燈遠光工作指示燈、轉向信號指示燈、冷卻液溫度報警燈、機油溫度報警燈、機油壓力報警燈、制動塊磨損報警燈、制動液位報警燈、制動裝置壓力報警燈等。前照燈別名前大燈，一般會集成近光燈、遠光燈、轉向燈、示寬燈（也叫示廓燈）等，由于不同車型的車燈設計不同，有些車型還會集成霧燈等。汽車前大燈由燈泡、反射鏡和配光鏡、遮光板等部分組成，其基本工作原理是燈泡發出的光源經過反射鏡聚攏，最后經過配光鏡的折射形成需要的光線，最后通過遮光板擋去向上的光線留下照向前方的光線。后組合燈又被稱為尾燈、后尾燈，通常包括后轉向燈、倒車燈、制動燈等。尾燈在設計端的主要分類是分離式尾燈和貫穿式尾燈。貫穿式尾燈的設計源自美系車林肯，當時的林肯Continental車系的車身線條平直，因此基于此種線條設計，貫穿式尾燈應運而生。2015年后，被譽為“燈廠”的奧迪也更多在產品上使用貫穿式尾燈的設計。目前以保時捷為代表的高端車也常搭載貫穿式尾燈設計。隨著尾燈的不斷發展，此前搭載于奧迪、保時捷等高端品牌的貫穿式尾燈設計的滲透率快速提升，目前無論是傳統品牌還是造車新勢力，都在車型中廣泛運用此設計方式。貫穿式尾燈的設計同樣也啟發了車企對前部車燈的設計。例如理想汽車所采用的星環燈已經成為其品牌的標志性設計。車企在給供應商發包之時，一般向供應商采購整個前照燈，不太會將近光燈、遠光燈等再做進一步分拆發包。同理，后組合燈一般也會被主機廠打包發包給供應商。而前照燈和后組合燈的價值量較大，因此前照燈、后組合燈通常受到更多的關注。根據Yole數據，2021年全球汽車照明市場規模為314.68億美元，其中前照燈占比最大，市場規模達211.41億美元。2.光源升級路線車燈升級的第一個維度是光源。汽車燈具的核心是光源，汽車的光源發展至今經過若干代的技術變革，大致可以分成五個階段。目前LED光源成為了市場選擇的主流。第一代光源是用蠟燭、煤油、乙炔等燃料作為車燈光源的燃料照明燈。它滿足了早期車燈的要求，但存在發光效率低、光強弱、性能不穩定、操作復雜的缺點。目前已經被淘汰。第二代光源是白熾燈、鹵素燈。白熾燈實現了電能到光能的轉化，相比燃料照明燈，在亮度、穩定性、壽命等方面都有質的提高，同時白熾燈在生產生活中逐漸普及帶來的規模效應大大降低了生產成本。從20世紀20年代開始，汽車燈具進入白熾燈時代，目前白熾燈已經基本被淘汰。1962年，德國海拉公司發明了鹵素燈泡，它的實質是加入了鹵素氣體的白熾燈。它可以讓蒸發的鎢通過化學反應重新沉積到燈絲上，從而延長使用壽命。隨著現代交通環境的變化以及對汽車安全性、環保性的要求不斷提高，鹵素燈的缺點逐步顯現。首先是燈光亮度不足，由于汽車的行駛速度逐漸提高，夜間以及低能見度的環境下，亮度不足將產生安全隱患。其次是能耗較高，不夠環保。其次，鹵素燈使用壽命較短，其發光是以鎢絲通電為基礎，鎢絲高溫發光過程中存在損耗，因此鹵素燈的使用壽命通常短于整車壽命。第三代光源是氣體放電燈（英文縮寫“HID”，又稱“氙氣燈”）。20世紀90年代，HID開始進入車燈市場，HID車燈克服了鹵素燈壽命短、能耗高、亮度不足的缺點，在諸多車型上得到運用，對鹵素燈產生了一定的沖擊。第四代光源是半導體發光二極管（英文縮寫“LED”）。LED不是通過電能產生熱能，熱能使物體升溫而發光，而是由電能直接轉化為光能。由于HID必須搭配高壓觸發器使用，使得安裝難度與色溫匹配復雜度上升。相比HID車燈，LED車燈能耗更低，壽命更長，體積更小，反應速度更快，無需安裝高壓觸發器。此外，LED車燈將不僅作為照明使用，還可作為信號輸出口傳遞車輛和駕駛員的狀態。隨著技術的不斷成熟和成本降低，目前LED車燈的應用范圍已越來越廣泛。第五代光源是半導體激光二極管。半導體激光二極管相比普通LED亮度更高、照射距離更遠、能耗更低、體積更小。激光照明是汽車照明領域最前沿的技術，寶馬、奧迪等世界領先汽車廠商已經率先推出了搭載激光大燈的車型。由于一套激光大燈系統的總成本在一萬美元以上，是LED車燈的數倍，因此該類型車燈目前只配備于高端車型。乘用車前大燈基本已經完成從傳統鹵素、氙氣到LED的轉型升級，現階段LED是主流。根據TrendForce集邦咨詢分析，2021年全球乘用車LED頭燈滲透率達到60%，其中電動車的LED頭燈滲透率達90%。根據高工智能汽車研究院數據，2022年中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配LED前大燈搭載率達到75.99%，同比2021年提高約7個百分點。3.技術升級路線車燈升級的第二個維度是技術，被消費者廣泛熟知的AFS、ADB等功能的背后可以用不同的技術方案來實現，因此技術是實現功能的驅動因素。目前車燈的技術路徑可分為LED矩陣式、DLP、MicroLED/μAFS、LCD、BladeScan、激光掃描式等多種方案。3.1.LED矩陣式LED矩陣式大燈將多顆LED組成行、列或矩陣式排列，是實現入門級多像素智能大燈的基礎方案。與普通LED大燈相比，LED矩陣式大燈給每顆LED配光成為獨立像素的較復雜的二次光學系統。LED矩陣式大燈可以實現對照明區域的精確控制，可以選擇特定區域進行照明，亦可以選擇一些區域來進行遮蔽。LED矩陣式大燈的缺陷是像素有一定上限。無論是全部使用單芯片的LED顆粒，還是混合使用多芯片的顆粒，由于LED封裝尺寸的限制，組成矩陣的燈珠數量受到限制，因此最終的像素數量級的上限基本在百位級別。3.2.DLPDLP（DigitalLightProcessing）數字化燈光處理是一種光源的技術路徑，DLP系統的光源可以選擇LED或者激光。DLP繼承了ADB燈光的防眩目功能，同時增加了更多燈光分區，可以實現精細照明分區和高清成像投影功能。現階段DLP技術是實現數字大燈投影功能的主流方案。車規級DLP投影大燈技術主要由德州儀器掌握。早在1987年德州儀器就研發了第一塊DMD數字顯微鏡裝置，1996年DLP投影機正式問世。此前德州儀器將DLP技術運用在投影儀上，直到2018年作為半導體供應商和奔馳合作共同研發高分辨率大燈技術。DMD芯片是DLP投影顯示技術中的核心器件，是一種利用MEMS(MicroElectroMechanicalSystem)技術制造的微型反射鏡陣列。每個芯片上集成了數十萬到百萬個方形的鉸接微反射鏡，每個微反射鏡則為一個像素。不通電時，微反射鏡是“Flat”態；通電時，微反射鏡有兩種工作狀態，一種是“On”態，此時由光源發出的照明光經+12°偏轉的微反射鏡面反射至投影鏡頭中，在投影屏幕上形成一個像素，另外一種工作狀態是“Off”態，照明光經-12°微反射鏡反射至光吸收模塊，此時該像素點是暗的。DLP車燈具有多種更強的性能優勢。DLP相對于目前其他的多像素技術最大的優勢在于像素，DLP可達百萬像素量級；DLP技術的另一大性能優勢在于DMD切換特性不隨溫度而變化，在-40°C時和105°C時會獲得相同高的色彩飽和度。DLP目前滲透水平不高的主要原因是成本。DLP技術及配套微鏡器件，為美國德州儀器公司所有，成本較高且技術壟斷，因此DLP數字大燈現階段成本下探空間有限。DLP產品自2017年開始在汽車行業應用。從DLP的量產車型來看，2018年S級邁巴赫首次采用DLP大燈，此后奧迪A8、奧迪e-tron和e-tronSportback、奔馳C級、路虎攬勝、智己L7、高合HiPhiX、凱迪拉克銳歌、魏牌摩卡等車也都陸續搭載DLP車燈。在總成端，包括馬瑞利、ZKW、華域視覺、曼德光電等在內的多家國內外Tier1布局DLP大燈并已經實現產品在量產車型中的配套。馬瑞利配套邁巴赫S等車型，ZKW為路虎攬勝配套，華域視覺配套智己L7、高合HiPhiX、高合HiPhiZ、凱迪拉克銳歌等，曼德光電配套魏牌摩卡。以搭載于智己L7上的DMD芯片為例，DMD芯片擁有百萬級別數量的可獨立控制的微米級微反射鏡，每一個像素點的明暗都可以單獨控制，同時微反射鏡的角度變化可以決定光束的傳播路徑和亮度范圍，因此許多自定義的圖案都可以在設計后被投射。3.3.MicroLED/μAFSMicroLED是像素尺寸小于100μm的LED芯片。與傳統LED相比，它采用刻蝕、光刻和蒸鍍等微納工藝，在基板上制作小尺寸大密度的發光單元陣列。MicroLED在車燈領域也叫μAFS，是可尋址像素矩陣式LED（AddressableLEDPixelArray）的簡稱，是一種專門針對多像素智能大燈系統開發的LED技術。MicroLED原理上是從LED芯片的層面去實現像素級控光。傳統的LED工藝中，每個芯片只有單個正極和單個負極，外部驅動提供電能后，整片芯片同時點亮。而MicroLED的技術原理是預先在芯片的硅襯底中整合了矩陣式的CMOS控制電路，結合同樣經矩陣式微結構處理的芯片，實現了對芯片上每一個獨立的微結構區域進行單獨的開、關及電流調節的功能，使每一個微結構區域直接成為了大燈光型中可獨立控制的像素。MicroLED通常以LED為光源，與同樣以LED為光源的LCD和DLP大燈光源系統的區別在于像素的形成方式不同：μAFS在LED芯片的層面直接形成像素，而LCD通過液晶面板，DLP則通過DMD器件形成像素。MicroLED具有自發光、高亮度、低功耗、高分辨率、高對比度和快速響應等優勢，被廣泛應用在微型投影、柔性可穿戴、可見光通信和光遺傳學等研究中。與DLP相比，MicroLED技術沒有活動部件，可靠性更高，重量更低，在規?；慨a下有低成本潛力。不過在汽車大燈上，市場認為MicroLED/μAFS方案像素級別低于LCD及DLP方案，但隨著研究的進一步推進，目前像素級別的差距已經在縮小。雖然目前MicroLED的方案尚未鋪開量產，但從上游的芯片、LED廠商，到中游的車燈廠，至下游的車廠都已經在布局這一路線。2017年，歐司朗推出首款面世的采用MicroLED/μAFS方案的EVIYOS,能在4mm×4mm的單個芯片上做到1024像素。1024個可獨立控制像素，可以根據交通情況自動點亮或熄滅，駕駛員無需在遠光燈和近光燈之間切換。歐司朗于2019年發布的EVIYOS2.0則在40平方毫米的芯片上可以達到25600像素級別。2023年7月，馬瑞利宣布聯手OSRAM推出新一代h-Digi?MicroLED模塊。新一代的高分辨率h-Digi?MicroLED模塊基于矩陣照明系統，每個燈具包含約2萬個LED像素，總計約4萬個像素。馬瑞利的MicroLED系統采用OSRAM的MicroLED光源EVIYOS?2.0，通過與馬瑞利車燈和感知事業部研發的特殊光學鏡頭系統和新型電子控制相結合，大幅提升了照明場景的適應性水平。這是車輛頭燈首次采用尺寸為40μmx40μm的LED作為像素元素。用戶可以選擇兩種MicroLED選項：1:4的長寬比，提供25,600個像素；或者1:3的長寬比，每個燈具提供19,200個像素。下游車廠例如保時捷，也已計劃將MicroLED車燈導入新車。2022年底，保時捷發布HDmatrixLEDheadlight。根據英國雜志AUTOCAR報道，該產品由保時捷與英飛凌、日亞、海拉/Forvia等供應商共同合作開發。該方案結合了英飛凌在硅IC驅動電子方面的優勢和日亞在LED領域的優勢。保時捷現有LED矩陣頭燈中間為單個遠光矩陣單元。新款頭燈方案中，每個頭燈下有兩個獨立的高清矩陣單元，兩個頭燈總共有四個單元，每個單元都配備了16,384個LED或像素，四個單元總計65,536個像素。3.4.LCDLCD（LiquidCrystalDisplay，液晶顯示技術）作為目前主流的顯示技術已經成為了智能大燈光源系統的一種技術路線的選擇。LCD大燈與普通LCD顯示器一樣，需要背光源、偏光片及液晶面板等基本構件。在作為光源的LED燈板與光學組件之間有一層LCD液晶顯示屏，通過給LCD兩端施加電壓來控制光線通過或被吸收，最終實現單獨控制LCD上的每一個像素的效果，實現高像素的投影效果。目前的LCD大燈的像素數量級在萬級，參考用于顯示的LCD技術，LCD在車燈上的發展趨勢是突破十萬級乃至更高的數量級。LCD式車大燈的像素雖然不及DLP，但是LCD具有成本相對DLP較低，體積較小，光型可拉伸角度更寬，明暗對比度較高的優點。LCD的缺點在于所使用的偏光片及液晶面板存在一定的損耗（LCD的原理中，包括由濾光片吸收某一偏振狀態的光來控制像素亮度的過程，由于經過LCD面板的過程中有光被吸收，因此必然存在損耗），能量轉化的利用效率低，改善空間有限；普通液晶產品的工作溫度范圍在-20-60℃，而車燈內散件的要求在-40-110℃，因此需要專門開發能在整車生命周期內滿足溫度要求的LCD。目前符合大燈使用要求的液晶面板必須特殊定制，因此只有具有一定出貨規模的燈具廠才會選擇跟液晶面板廠商合作定制此類面板。3.5.BladeScan日本小糸制作所的BladeScan技術采用旋轉的特質鏡面，當光源照射到旋轉的鏡面后，燈光反射照亮車輛前方的某一區域，在鏡面的旋轉下就形成燈帶在前方不斷的從左往右掃射的情況，當燈源數和鏡面的轉速達到一定程度的時候，不斷疊加的掃射燈帶便可實現前方燈光的全范圍覆蓋。該方案于2019年率先在雷克薩斯2020款RX450h車型上亮相。3.6.激光掃描式激光掃描式投影技術已在消費及工業領域應用，其基本原理為利用基于MEMS技術（Micro-Electro-MechanicalSystem,微機電系統）所制成的高精度掃描鏡周期性地在不同角度上依次反射激光光路，在投射面上形成遠高于人眼反應速率的快速刷新圖像。在車燈領域，該技術可以通過MEMS微鏡反射激光束到熒光體上，由此產生的激光掃描圖紋再通過二級光學元件投射到路面上。目前日本研究人員開發了一種基于壓電效應微機電系統（MEMS）光學掃描儀的傳統ADB系統替代方案。該掃描儀包含一層由鋯鈦酸鉛（PZT）制成的薄膜，與激光二極管同步誘導掃描儀中的機械振動。光學掃描儀在空間上引導激光束在磷光板上形成結構光，再轉換成明亮的白光。ADB控制器則會根據交通情況、方向盤角度和車輛巡航速度，調節光的強度。該技術可以將激光束高效率地轉換為白光，減少ADB系統發熱，未來不僅能用于駕駛輔助技術，還可用于光探測和測距，以及車輛交互光通信鏈接，這意味著MEMS技術的應用有利于促進智能交通系統中的自動駕駛技術的進一步發展。該技術路徑的像素數量級也能做到與DLP接近。但此技術目前距離規模量產應用仍需進一步發展。4.功能升級路線車燈升級的第三個維度是功能，對于消費者而言，功能的可感知度是最強的。AFS、ADB、投影等功能逐漸成為中高端汽車吸引消費者的賣點。4.1.AFSAFS指AdaptiveFrontlightingSystem，即自適應前照明系統，一種前照明裝置，提供具有不同特性的光束，用來自動適應近光燈和遠光燈的各種使用條件。AFS針對LED大燈、氙燈、激光大燈設計，最初的自適應大燈僅有縱向調整功能，通過感應前后軸的制動及加速動作，相應地縱向調節車燈，保持車燈光線的穩定。隨著技術的不斷發展，AFS已經具有能在彎道、城鎮、鄉村、高速、惡劣天氣等多種模式下相互轉換的功能。AFS由四個部分組成：傳感器、電子控制單元（ECU）、車燈控制系統、前照燈。工作時，包括角度傳感器、速度傳感器在內的傳感器將信號通過控制器局域網絡（CAN）傳入ECU中，ECU處理完數據后，向車燈控制系統輸出前照燈轉角指令，使前照燈轉過相應的角度。配有AFS的乘用車可以實現七種模式的照明：鄉村道路模式、高速公路模式、城市道路模式、惡劣天氣模式、大燈隨動轉向、儀表盤故障指示、旅行模式。根據高工智能汽車研究院監測數據顯示，2022年中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配AFS功能的LED前大燈搭載率為5.09%，交付量同比增長14.36%。4.2.ADBADB指AdaptiveDrivingBeam，即自適應遠光智能照明系統，一項可以通過偵測對向來車，并隨之調整遠光燈與近光燈的照射角度，避免對向來車受到強光干擾的技術。在前置攝像頭的配合下，在會車時可以由系統控制關閉射向對方來車的光束，而正常負責照明的光束則不受任何影響；會車結束之后，因遮蔽而關閉LED燈珠再自動開啟，恢復正常的照明工作。ADB系統通常由前視主動安全攝像頭、大燈控制器、光源模組驅動器、光源模組、傳輸線等幾部分組成現階段ADB的主要光源為LED，因此光源模組驅動器一般為LED驅動模塊。從實現ADB這一功能的技術路徑劃分，可以分成機械式、矩陣式、DLP式等路徑。1）機械式。在AFS技術的基礎上發展演變而來，主要針對使用傳統光源的大燈，如鹵素燈或HID。通過電機對大燈進行上下或左右調節，或者通過轉動遮光板來改變大燈燈光的光型。也有通過對大燈原有結構的改造，更改擋板為變光軸，利用變光軸旋轉時呈現的不同形狀來對遠光進行遮擋、調節，以此實現自適應遠光的功能。缺點在于響應調節的速度慢、精度低等。2）矩陣式。矩陣式ADB利用多顆LED進行矩陣排列與光照區域一一對應，通過控制LED亮暗來完成光型變化。LED光源數量越多，自適應遠光系統的分辨率、精準度就越高?，F階段ADB大燈多為矩陣式設計，搭配12~100顆LED。矩陣式ADB在響應速度、燈光效果等方面較機械式ADB更為出色。由于依賴大量光源，對光學系統設計的要求更高，且過多的光源對系統散熱結構、控制算法策略的要求也更高。3）DLP式。在燈源前放置DMD器件實現對大燈的控制，可實現投影功能。核心部件與技術來自TI。4）其他的技術方案如LCD式和μAFS式等仍在開發之中。根據功能的復雜程度，目前一只ADB大燈的價格帶主要集中在1200-2500元左右，高配版本的也有接近5000元的，但是市場滲透率較低。2018年之前，ADB大燈的全球滲透率都不高，ADB主要搭載在奧迪A8、奔馳S級等高端車型上。根據前瞻產業研究院數據，我國2019年的ADB滲透率為1.8%。2020年ADB在國內滲透率逐漸有所提升，大眾、通用、長城，特斯拉、比亞迪旗下10-20萬元的產品也開始用上ADB，比如哈弗H6、榮威RX5等車型。根據TrendForce集邦咨詢分析，2022年ADB全球市場滲透率為3.2%。4.3.投影數字投影燈光技術可實現的功能包括：發射兩條與車輛等寬的高亮線條，幫助駕駛員評估駕駛路線和通過能力；當車輛遇到行人橫穿馬路時，車燈在前方路面投射出“斑馬線”，提示行人放心通；當車輛在檢測到前車距離小于安全值時，啟動前車碰撞報警功能，大燈會以白色高亮度提示線投射到駕駛員視野前方路面，逐步縮小至高頻閃爍警示等等。為了實現投影功能，在技術方向上有多種路徑，包括DLP、MicroLED、LCD等等，但整體而言投影功能通常搭載于高端車，滲透率由低基數緩慢提升。5.競爭格局從車燈競爭格局來看，日本小糸(Koito)、意大利馬瑞利(AutomotiveLighting)、法國法雷奧(Valeo)、德國海拉(Hella)、日本斯坦雷(Stanley)占據頭部份額。根據TrendForce集邦咨詢調查與分析，2021年全球車燈市場規模達到314.23億美金。根據Marklines數據，前五大國際車燈廠商Koito、Valeo、MarelliAutomotiveLighting、Hella、Stanley，2021年在全球市場涵蓋約65%市場占有率；而在中國市場，華域視覺與星宇股份則具有一定程度的份額領先。6.星宇股份：車燈技術積累深厚，客戶資源持續豐富星宇股份系國內汽車車燈龍頭企業，技術與研發實力突出。公司是極少數能為主要合資乘用車制造企業提供汽車燈具產品的內資企業，擁有涵蓋產品設計、模具開發、工裝制造、樣件生產、檢測等環節的產品設計開發能力，在研發團隊、研發投入和研發設施等方面都處于國內行業領先地位。公司客戶豐富。客戶既涵蓋德國大眾、一汽-大眾、上汽大眾、戴姆勒、北京奔馳、德國寶馬、華晨寶馬、通用汽車、上汽通用、日本豐田、一汽豐田、廣汽豐田、日本日產、東風日產、廣汽本田、東風本田等知名外資與合資車企，又包含一汽紅旗、吉利汽車、奇瑞汽車、理想汽車、蔚來汽車、小鵬汽車及某國際知名新能源車企等自主品牌和新能源企業。2023年10月星宇股份分別榮獲理想汽車“合作共贏獎”與蔚來汽車“質量卓越合作伙伴獎”，體現了公司的技術受到新能源車企的充分認可。公司加強車燈技術開發及應用。公司布局了：基于DMD技術的DLP智能前照燈，預計2023年底可實現量產；基于MicroLED技術的HD智能前照燈，預計2024年達量產水平；基于MicroLED/MiniLED技術的像素顯示化交互燈等技術。公司持續深化與華為的合作。2022年2月，公司與華為技術有限公司簽約華為光產品線智能車載光業務合作意向書。雙方共同構建智能車燈從設計到制造交付的端到端能力，引領智能車燈產業發展，在產業界形成持續領先的智能車燈系統解決方案競爭力，此外雙方還將全面開展智能車載光領域的其他業務合作。2023年，公司配套問界M9的前照燈及后組合燈，其中DLP前照燈可實現投影及交互相關功能。問界M9預計將于2023年12月上市，有望進一步帶動公司DLP產品放量。7.科博達：業績穩健增長，產品矩陣持續擴張科博達技術股份有限公司（科博達，603786）于2003年9月成立于上海浦東，是國家重點扶持的汽車高新技術企業。公司以照明控制系統起家，目前已經成為國內領先的汽車智能與節能部件系統方案提供商，并開設多家子公司，開發海外市場，全面參與歐美汽車廠高端電子產品的全球化競爭，是國內少數幾家能夠進入國際知名整車廠商汽車電子器件配套體系的企業。2022年11月13日，科博達獲得國