应用介绍
智能化大背景,车灯是零部件细分优质赛道
本文将从市场空间和市占率两大维度分析车灯行业的投资机会,其中市场空间的分析将从“好赛道”维度入手,分析前大灯、后尾灯、氛围灯的发展趋势及渗透率水平,以期为读者了解车灯行业提供参考。 言
车灯作为细分汽车零部件,能超越汽车整体行业增长,其背后很大原因来自于技术升级带来的车灯价值量提升(起点高、弹性大、持续长),而根本原因是消费者愿意为汽车电子化、智能化等趋势下的车灯(美观、智能、节能)等付出更高的成本,未来智能化电动化背景下,车灯作为视觉件有望成为车辆数据流输出端的核心载体,实现从“照明”到“表达”的功能升级。车灯是汽车零部件细分优质赛道,具备起点高、弹性大、产品持续升级三大属性。
(1)起点高-单车价值量高:传统汽车零部件赛道中,超过车灯单车价值量的部件只有动力总成(发动机变速箱6000-10000均价)和座椅总成(2000 均价),车灯总成(2000-3000左右),车机系统(1500左右),轮胎(1000左右),玻璃(600左右)。电动智能化趋势下诞生的纯增量零部件赛道中,ADB车灯、DLP车灯单车价值量分别4000元、超1万元,仅次于激光雷达、自动驾驶域控制器、空气悬挂等赛道。
(2)弹性大-技术升级带来的价值量大幅提升:车灯是汽车车身上重要的外观件,车灯的形态和设计对汽车消费者有重大影响,在汽车电子化、个性化的趋势当中,车灯在整车中的成本占比也越来越高。以前大灯为例“卤素-氙气-LED-ADB-DLP”的技术路径下,单只大灯的均价大致从“200元-400元-1000 元-2000元以上-1万元以上”,价值量持续快速提升。
(3)持续长-空间广,产品持续升级:车灯目前经历了从卤素-氙气-LED的产品升级,未来更智能的矩阵式ADB大灯、DLP大灯是发展方向,升级过程中,单车价值量持续提升(大灯LED化过程,全套车灯从1600元到3000 元)。汽车车灯在前照大灯、后尾灯(分离式-贯穿式)、氛围灯(前格栅灯、星环灯等)等各领域,均存在较大的技术升级空间,光、电等前沿领域在汽车车灯上的应用相对具备较大的空间。
核心:车灯集外观件-安全件-电子件于一体,是车身上具备强消费驱动力的核心零部件,是汽车每次大小改款的必改项目,产品升级几乎是必然趋势,升级过程中掌握前瞻产品研发技术的企业有望成为下一阶段的赢家。从安全到智能,车灯产品持续升级,前大灯从LED(ASP1500元)-ADB(ASP3000-4000 元)-DLP(ASP15000元+),尾灯从分离式(ASP400-600元)-贯穿式(ASP1000元+),叠加氛围灯(前格栅灯、星环灯等),整车全车灯价值量有望从当前2500元提升到远期上万(新势力车灯价值量多在5000元以上)。
前大灯:卤素灯-氙气灯-LED灯-ADB灯-DLP灯前大灯升级路线,基于光源角度,车灯从卤素-氙气-LED-激光光源升级;基于功能角度,车灯从传统照明到智能车灯(矩阵式LED/ADB/AFS/像素级DLP成像)升级,智能车灯可概括为更高分辨率的车灯,按照技术可分为LED阵列(矩阵式LED/ADB)、微像素LED(µAFS/mini/micro LED)、DLP,按照采用的设备可分为DMD(数字微镜设备)、LCD和LCOS(硅上液晶)。复盘车灯发展历程,车灯已完成从卤素灯-氙气灯-LED灯的升级,目前路面在跑车型使用的前大灯主要为LED灯。展望未来,ADB、DLP灯有望接棒LED灯,成为前大灯的发展趋势。追溯过去,基于光源,LED光源具备高效、节能、长寿等多重优势,前大灯已完成从卤素灯-氙气灯-LED灯的升级。
①卤素灯:其发光原理跟白炽灯相似,但亮度比白炽灯要高,且工艺简单、制造成本低廉,但发光效率不高、照射距离短。目前国内低端车型中卤素灯占据了市场大部分份额,但在逐年缩减。卤素灯沿用传统白炽灯发光原理,由于白炽灯技术简单且发展较为成熟,卤素车灯的光源成本较为低廉,目前市面上更换一只卤素灯泡的价格约在十几元-几十元不等。②氙气灯:起于20世纪90年代欧洲,特点是发射光多,能效高,具有比较高的能量密度和光照强度,使用寿命比卤素灯长得多。氙气灯必须搭配高压触发器使用,同时整体安装难度较高,需要进行各种的色温匹配,性价比一般。③LED灯:LED车灯是指采用LED(发光二极管)为光源的车灯。因为LED具有亮度高、颜色种类丰富、低功耗、寿命长的特点,LED被广泛应用于汽车领域。LED在车用仪表盘、背光照明开关、汽车阅读灯或抬头显示系统等汽车内部的应用较为成熟,其中仪表盘的背光已经100%使用LED。在汽车外部,例如汽车组合尾灯、刹车灯等小灯领域也已采用了LED。近年来LED前大灯得到了广泛应用。LED灯更小、更亮、更耐用,是目前前大灯的主流技术。LED全称叫做LightEmitting Diode,即发光二极管。对于汽车而言,LED光源主要有以下7大优势:
①更高的使用效率,LED的发光效率达 80%-90%,如果用我们日常的节能灯来打比方,节能灯比白炽灯节能4/5,而LED比节能灯还节能1/4。在汽车上,同样的日间行车灯,LED元件的能耗仅为卤素灯的1/20。LED元件的成本也逐年大幅降低,并且目前成本和价格仍然在以每年20%以上的幅度下降。
②寿命超长,用在汽车上的LED元件基本都能达到50000小时的水平,而知名的汽车灯光供应商已经能够提供寿命达100000小时的LED元件,考虑到灯光的使用频率,基本上在整车的设计寿命里,LED元件都不需要更换。相比之下,氙灯的寿命仅为3000小时左右。而且LED让大灯的形状和线条变得更加丰富,夜晚的识别度也更高。
③耐用性好,LED元件结构简单,抗冲击性、抗震性非常好,不易破碎,能够很好地适应各种环境。
④LED元件体积小,紧凑便于布置和造型设计,这是LED的一个巨大优势,这一优势充分迎合了汽车厂商在设计上的进化需求,打破过去灯光系统对造型创新的束缚,让我们拥有更具创意的汽车产品。
⑤响应速度快,LED的点亮仅需微秒级别,用在尾灯和转向灯上能够迅速点亮达到更好的警示效果,用在前大灯上,相比氙灯和卤素大灯拥有更高的响应速度,对于行车安全性有更好的保障。
⑥亮度衰减低,LED亮度高,光线亮度衰减远低于卤素灯,适合用作照明及刹车灯、转向灯等警示灯光。
⑦低压直流电即可驱动,负载小,干扰弱,对使用环境要求低,适应性好。不需要氙气灯的升压装置。
展望未来,基于功能与智能,前大灯往更高分辨率的数字大灯方向发展。按照技术可分为LED阵列(矩阵式LED/ADB)、微像素LED(µAFS/mini/microLED)、DLP,按照采用的设备可分为DMD(数字微镜设备)、LCD和LCOS(硅上液晶)。对于高像素前照灯系统,对于前大灯的功能主要可以概括为:
❶对已有照明功能的进一步优化,比如分区照射、防眩目功能,目前中低像素LED(ADB,几十到100像素)前大灯已经实现该功能,基于安全角度应运而生。
❷对于新功能,由于高像素LED(Micro-led/µAFS)、DMD方案(DLP)、LCD方案具有较高的分辨率,因此其可以在路面上投影相应的图案从而向驾驶者传递部分信息,比如交通标志提醒、转向投影等,其中高像素LED(Micro-led/µAFS)和LCD方案可实现万级像素,DMD方案(DLP)可以实现百万级像素、更高清显示效果。从量产应用情况来看,中低像素LED(ADB)在中低价位车型已量产应用,DMD(DLP)方案在高端车型量产。
ADB车灯(矩阵式LED)——中低价位车型已量产应用自适应远光灯系统(Adaptive Driving Beam)是一种智能远光灯系统,主要功能是提升夜间会车安全性。传统的汽车头灯光线耀眼,在夜间会车时极易造成对向车道驾驶者的眩目,为行车安全埋下隐患。相比之下,ADB技术通过视频摄像头信号的输入,判断前方来车的位置与距离,并相应调整灯光照射区域,避免对来车产生炫光,同时最大限度地满足驾驶者的视野需求,ADB智能大灯可以提升ADAS系统夜间图像识别能力,将成为汽车安全照明的技术趋势,当前已经是ADAS系统的一部分,更有望成为未来智能驾驶汽车标配产品。ADB有两种解决方案:一种是矩阵式(Matrix system),一种是像素式(Pixelsystem),简单来说,像素式可以理解为更多颗粒、更多通道、分区更细的矩阵式,矩阵式可以理解为像素更低的像素式,当前由于成本、技术等各方面原因的限制,在车上搭载的ADB方案尚以矩阵式为主,基于LED小体积、易驱动、快速响应等特性,使用多颗LED组成行、列或矩阵式排列是实现入门级多像素智能大灯的基础方案。以奥迪为例,拆解其矩阵式前大灯,相较于普通LED前大灯,矩阵式前大灯的LED颗粒更多,远光灯组更复杂,散热和控制系统要求更高。
微像素LED(µAFS式)——海拉、星宇股份等车灯龙头Tier1进行技术布局µAFS是可寻址像素矩阵式LED(Addressable LED Pixel Array)的简称,是一种专门针对多像素智能大灯系统开发的LED技术。传统的LED工艺里,每个芯片只有单个正极和单个负极(多芯片LED仅是把多个独立的LED芯片整合到一个LED封装),外部驱动提供电能后,整片芯片同时点亮。而µAFS则是预先在芯片的硅衬底中整合了矩阵式的CMOS控制电路,结合同样经矩阵式微结构处理的芯片,实现了对芯片上每一个独立的微结构区域进行单独的开、关及电流调节的功能,使每一个微结构区域直接成为了大灯光型中可独立控制的像素。因此,µAFS虽仍以LED为光源,但其与同以LED为光源的DLP大灯光源系统的区别在于像素的形成。µAFS在LED芯片层面直接形成像素;DLP通过DMD器件形成像素。得益于无需额外增加像素生成系统,µAFS具备较低的系统成本,目前最高达到25600像素。欧司朗的EVIYOS1.0能在4mm×4mm的单个芯片上做到1024像素;最新的EVIYOS®2.0在单个LED芯片上实现25600个可独立控制的像素点。从性能来看,μAFS(Micro LED)技术凭借着较低的系统成本、较小的系统体积、相当高的效率、万级像素的投影效果等优势,以海拉、星宇股份为代表的头部Tier1已进行技术布局。其中海拉采用μAFS(Micro LED)技术,突破了矩阵式ADB的像素限制,实现更为精准的灯光控制。其最大亮点在于高分辨率,可以实现3万多个像素智能且独立地控制,完善了现有的自适应照明、无眩光远光灯等照明功能,还支持附加的基于光的安全功能,如为骑车人或行人投影出保护区域、车道光标识等。此外,星宇股份加强车灯新技术的开发,在基于Micro LED技术的HD智能前照灯方面进行了布局。DLP全称“Digital Light Processing”,即数字光处理,也就是该技术需要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。它是基于TI(德州仪器)公司开放的数字微镜元件DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。DLP的成像原理在于LED光源通过分色镜、集光镜、透镜组等光学元件,再通过DMD芯片的控制反射作用绘制出画面图像,反射给镜头将图像显示出来。DMD芯片有上百万个微镜片聚集在CMOS硅基片上,每个微镜片安装在一个精密微型铰链上,微型铰链可以由SRAM(Static Random-Access Memory)的数字信号驱动调节镜片方向和角度来反射光到屏幕上形成投影图像。通过对其表面微镜矩阵中数百万颗微镜角度的控制,改变光线的反射角度,从而能在指定区域内形成暗区,并且能准确地控制车灯调节光线透射的角度和暗区的大小,有效地避免炫目的发生。同时,它能将最多的光维持在路面上,保证了夜间灯光的最大利用率,有效地提高了夜间行车安全。DLP车灯的优势在于:
❶高像素、高分辨率:ADB单透镜像素低在100-1万多之间,DLP单透镜像素超百万,DLP是更精准的ADB,具备极高的分辨率;
❷精准指示:DLP透镜模组可以使驾驶员在各种路况下打开远光灯行驶,同时不对其他司机的视线造成影响,并提供精准指示照明;
❸防眩目:提供灯光暗区以避免强光影响到来车或前车的驾驶员、行人;
❹可编程,智能交互:DLP技术能提供对车辆个性化的定制,比如灯光秀,可根据各种传感器捕捉的环境信息在路面投影出各种提示图案。目前,DLP大灯单价约1万元/只,按照国外的产品价格5000元以上,如果国内未来2-3年内投产,并且解决DLP光源技术的问题,价格有很大的下行空间。后尾灯升级路线,基于光源的卤素-LED-OLED光源升级,基于形态的分离式到贯穿式升级。各车企的选择路线来看,市面上主流车企的新车基本都开始使用LED作为尾灯光源,奥迪在全新A8上开始使用贯穿式后尾灯及OLED后组合灯。尾灯有照明和信号指示作用,主要包括后示宽灯、刹车灯、后雾灯、后转向灯等,车灯作为重要的外观件,尾灯不仅仅需要满足其功能性的要求,车企也更加注重设计感与辨识度,尾灯成为车企重要的外观设计元素,贯穿式尾灯应运而生。
贯穿式尾灯的技术方案可以分为:
①光导式:一根光导贯穿整个贯穿尾部,在光导左右2端分别加上大功率的LED光源,该方案优势是简单高效成本低;缺点是是光导的尺寸有限,无法点亮很大的宽度,光导要实现发光均匀存在天然的局限;
②LED+散射材料面罩:该方案是国内很多灯厂贯穿式尾灯的方案,优势是设计简单,一根超长的LED灯板加上一块散射材料的面罩即可实现贯穿的效果,缺点是贯穿式尾灯的外观容易同质化,效果主要取决于面罩上的散射材料;
③LED+小反光碗:超多数量LED的方案,豪车大多采用该方案,贯穿下来可以用到100多颗LED灯珠,通过直射或者反射的方式先反射扩散,然后通过面罩均匀投射出来,每颗LED光源可以单独控制,实现迎宾方案。
OLED比LED多了Organic,也就是使用了有机分子或高分子材料的新一代有机半导体照明技术。OLED的基本结构可分为附着在玻璃基质上的铟锡氧化物(ITO)阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)和金属阴极。OLED基本的发光过程是空穴从阳极ITO一侧注入,经由HIL和HTL进入EML;电子从阴极一侧注入经由HIL和HTL进入EML;电子和空穴在EML层复合成为激子,激子辐射衰减,最后形成电致发光。OLED车灯的优点在于OLED车灯具有轻薄、透明、响应速度快、高流明效率以及可塑性强等特点,能够呈现出更加酷炫的3D效果。不同于LED等传统的点光源,OLED是一种发光均匀、光照柔和的平面光源,可以有效避免炫光给人眼带来的刺激。此外,OLED光源的颜色和亮度还可以实现动态改变,使车灯呈现“流动”的效果,满足客户高度定制的动态图案设计需求。OLED的问题在于寿命、效率和成本,1)寿命和效率问题,OLED材料、荧光和磷光材料的发光效率并没有达到最优,材料容易受环境影响,同时在制造生产过程中易产生缺陷而影响寿命,由于目前OLED的发光效率还无法达到车头照明灯的水准,因此其开发重点集中在尾灯;2)成本问题,由于目前产业链尚处雏形,可供选择的材料、设备供应商范围小,客户需求尚未明显上量,成本问题成为OLEO大范围应用的关键制约点。目前,汽车后尾灯大多是LED光源,OLED尾灯主要应用在宝马、奔驰、奥迪等高端车型上。氛围灯:内饰灯融合座舱实现智能交互,外饰灯方面格栅灯进入大众视野氛围灯升级路线,基于覆盖范围(顶部-底部-环绕)的升级;基于功能(传统-智能控制变色)的升级。各车企的选择路线来看,宝马全新X5全景天窗的玻璃上均匀分布着LED灯,可以组合成15000种图案;奔驰E级轿车已经可以提供64种颜色的氛围灯供车主选择。由于汽车的动力变化,前部进气格栅功能随之取消,发光格栅灯、星环灯、交互灯等新型外饰氛围灯应运而生,汽车整个前部区域都可以实现发光效果。相比传统格栅,发光格栅灯等外饰氛围灯的优势有:1)品牌展示,发光格栅灯可以作为 LOGO、设计理念展示的新载体,集造型和功能为一体;2)装饰作用:可以掩盖发动机舱里面的机械结构件,外表更美观;3)照明作用:将发光模组封装在电动汽车格栅中,以产生晶体效果,在夜间行驶时起到路面照明的作用;4)灯语交互作用:当车辆解锁和闭锁时,前格栅还拥有个性可进化的灯语交互,触发“迎宾”功能,展现出高级感与科技感。
前大灯渗透率:2022年LED、ADB、DLP灯渗透率分别为78%、9%、低于1%,2023年1-4 月ADB灯渗透率为9%。
★分价格:LED在10万以上乘用车渗透率超80%,ADB在中高端车渗透率超 10%,DLP集中于高端车★分燃料类型:LED车灯已全面渗透电动车和燃油车,ADB车灯在电动车的渗透率高于燃油车★分车系:LED灯在美系、欧系渗透率超90%,ADB 灯在欧系、中系渗透率超 11%我们对配套LED、ADB车灯的代表性车型,按照车系角度进行如下梳理:
•日系方面,年销超十万辆的代表性车型比如凯美瑞、雷凌等标配LED,卡罗拉(年销近20万辆)中高配LED、低配卤素,锋兰达(年销近10万辆)中高配矩阵式大灯、低配卤素。
•欧系方面,一汽大众、上汽大众选择中高配矩阵式大灯、低配LED的车型较多,比如帕萨特、途观L、迈腾、探岳等,均为畅销车型(年销9万辆以上)。
•美系方面,中高配矩阵式大灯、低配LED的代表性车型有上汽通用君威、凯迪拉克 XT6、长安福特林肯冒险家。
•中系方面,配备矩阵式大灯的代表性车型有比亚迪海豹、唐DM-i、吉利缤越、领克03、红旗H9、荣威RX5、传祺 GS8、传祺 M8。
后尾灯渗透率:贯穿式尾灯2023年1-4月累计渗透率为35%,OLED尾灯2022年渗透率低于 1%。贯穿式LED尾灯:2023 年 1-4 月累计,贯穿式LED尾灯渗透率为35%。我们对配备贯穿式尾灯的代表性车型进行梳理后可以发现,以蔚小理、问界等为代表的新势力代表性车型基本均标配贯穿式尾灯,另外自主品牌和合资品牌的中低端走量车型也配备了贯穿式尾灯,比如长城哈弗H6、长安CS75 PLUS、上汽大众帕萨特等。OLED尾灯:2022年标配OLED尾灯渗透率低于1%。2022年,标配OLED尾灯渗透率低于1%,配套车型主要集中于高端品牌车型,比如一汽大众奥迪A4L、奥迪Q5L、奥迪Q5L Sportback 等。氛围灯渗透率:前格栅灯(含贯穿式前灯)2023年1-4月累计渗透率为10%,内饰氛围灯2021年渗透率 31%。
外饰氛围灯:2023 年 1-4 月累计,前格栅灯(含贯穿式前灯)的渗透率为 10%。市场空间:全球车灯(含前大灯、后尾灯、外饰氛围灯)市场空间超3500 亿,国内市场空间超千亿。全球五大车灯龙头垄断超90%的市场份额,2011-2022年,日系小糸全球份额提升10pct。前五大车灯厂商占据了95%的全球市场,其他多数小散供应商分食5%的份额。2022年,前五大车灯厂分别是日本小糸(25%)、法国法雷奥(23%)、玛涅蒂马瑞利(20%)、德国海拉(16%)、日本斯坦雷(11%),其中日本小糸份额提升明显(2011年15%、21年25%),法雷奥的份额维持在21-23%左右,马瑞利的份额维持在17-20%之间,海拉维持在 16%左右,斯坦雷维持在10-11%左右,小糸主要挤压了其他小散供应商的份额。北美端,2013-2022年,日本小糸车灯市场份额提升6.5pct,德国海拉市场份额下滑5pct,玛涅蒂马瑞利市场份额下滑3ct。北美基本没有领先的本土车灯企业(原伟世通的车灯业务也于2013年被印度车灯企业Varroc收购),当前北美以日本(小糸)和欧洲(马瑞利、法雷奥)车灯企业为主,近年来在北美的日本车灯企业小糸在北美的市占率从2013年的17.5%提升至2022年的24%,主要挤压欧系车灯厂的份额,其中德国海拉车灯市场份额从2013年的13%下滑至2022年的8%,玛涅蒂马瑞利份额从2013年的27%下滑至2022 年的24%。欧洲端,德国海拉、法国法雷奥、意大利玛涅蒂马瑞利三强在欧洲的车灯市占率多年分别维持在30%左右。欧洲以欧洲本土车灯企业为主,2011-2022 年德国海拉、法国法雷奥、意大利玛涅蒂马瑞利三强市占率累计维持在90%以上,基本瓜分欧洲市场,且三强占比均衡(分别30%左右),2022年,法雷奥、马瑞利、海拉在欧洲的车灯市占率分别为33%、30%、29%。
日本端,小糸作为日本车灯龙头,2011-2022年市占率提升14pct,主要挤压斯坦雷和日系其他车灯小厂的份额。日本市场以日本本土企业为主,小糸、斯坦雷、市光(原日本企业,2017年被法雷奥收购)三强瓜分日本94%的车灯市场,其中日本小糸是日本国内龙头,小糸在日本的车灯市占率从2011 年的37%提升至2022年的51%,斯坦雷份额从2011年的30%下降至2022年的24%,市光的市占率维持在18%-20%之间。
韩国端,韩国车灯市场以韩国本土企业韩国现代和韩国三立为主,分别占据韩国车灯市场半壁江山。2022年,韩国现代、三立在韩国车灯市占率分别为52%、42%。
国内车灯市场多年来维持“一超多强”的竞争格局,星宇股份国内市占率持续提升。华域视觉多年来一直是国内车灯行业龙头(体量最大),市占率超20%。“多强”指广州小糸、广州斯坦雷、长春海拉、 湖北法雷奥等外资企业和星宇股份为代表的规模较大的内资企业。星宇股份作为民营独立第三方车灯供应商,成长迅速,市占率从2015年的6%快速提升至2021年的14%。
文章转自 公众号 信用汽修
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