2016年全球汽车灯具市场规模大约290亿美元,比2015年增长7.4%。预计到2020年汽车灯具市场规模可达336亿美元。汽车灯具可分为前装、后装与改装三个类型,其中前装市场占整体市场比例大约为85%。汽车灯具按光源分为卤素、氙灯、LED和激光四种。
2016-2020年汽车近光灯(LowBeam)类型分布
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2016-2020年汽车远光灯(HighBeam)类型分布
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2016年卤素占比为76%,到2020年下降到70%,LED在2016年占比11%,2020年增长到25%。氙灯缺乏竞争力,市场份额会逐渐下降。氙灯的缺点不少,首先是色温比较高,在遭遇能见度不好的雾天等环境下,会和悬浮在空气中的细微颗粒发生漫反射,造成眼前一片白的效果,反而对于安全有很大的威胁。此时普通卤素灯的穿透力则要有一些优势,雾天会更加游刃有余一些,因此很多近光配备氙灯+透镜的车型,远光会保留卤素灯+反光罩的组合。而中国空气质量是出了名的糟糕。
氙灯作为远光另外一个缺点就是开启时间有滞后。由于发光性质不同,氙灯开启时间要比卤素灯慢一些。因此在超车前晃灯时氙灯会明显滞后,使用上不如卤素灯自如。同时中国人喜欢开远光灯,氙灯此时会比较危险。
氙灯的最大缺点是成本问题。氙灯一般来说都要配透镜,成本较高,且氙灯已经很成熟,成本下降空间基本没有了。
LED的价格持续下滑,LED的竞争力逐渐提升,同时像AHB这样的自动远近光功能只有LED灯能够做到,因此LED发展非常迅速。LED灯体积小,给车辆外观造型设计带来很大的挥洒空间,而在中国汽车市场,多数人更看重颜值而非内涵,因此国产品牌也开始大量使用LED头灯,最典型的就是广汽传祺的GS8。
2013-2016年全球主要汽车灯具厂家收入排名
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尽管日元升值,但日系厂家依然高歌猛进,小糸(丰田是其第一大股东)与第二名的距离越来越大。小糸在中国市场斩获颇多,在重庆、福州、孝感、广州和上海有5个分公司,其中孝感公司在2016年7月投产。中国也是小糸第一大海外市场,小糸包揽了上海汽车、上海大众和上海通用全部的头灯业务,还有广汽丰田,长安福特的大部分头灯业务。2016年小糸中国市场收入大约18亿美元。美国市场大约为16亿美元。依靠高单价的LED头灯和中国飞速增长的市场,小糸2016年收入大增约15.4%。
斯坦雷的主要市场集中在北美和日本,也是单价最高的厂家,产品主要集中在北美豪华车和大型SUV上,斯坦雷还致力研发低成本激光大灯。
ICHIKOH市光是日本第三大汽车灯具厂家,主要客户是丰田和日产,同时和法雷奥结盟。市光经历多年的低迷后,2016年大放异彩,运营利润大增11倍。市光的突飞猛进主要得益于佛山厂,有奥迪A3、高尔夫、吉利车型的强力支持,迅速摆脱低迷。
欧洲三大中,海拉产品线比较长,对汽车灯具的重视力度不够,收入逐年下滑。菲亚特集团的Automotive Lighting则主攻德国高档车市场,业绩稳定上升。法雷奥也表现不错,蚕食了部分海拉的市场,尤其LED头灯进展快速,法雷奥主要客户是大众和PSA。二线厂如奥地利的ZKW依靠中国市场的大发展也取得了不错的业绩。
韩国三立的主要客户是现代和通用,业绩稳定。印度Varroc收购伟世通的车灯业务后,发展还算稳健。堤维西和帝宝都是针对售后市场的车灯,业绩稳定。
中国车厂有两种做法,对于低端不用透镜的卤素灯,大部分本土厂家选择自己内部完成,如长城有灯具事业部,大部分灯具都在内部完成。长安则多与同一军工体系的湖北孝感华中车灯厂合作,某种意义上也可以算内部完成。高端灯具通常都在最近的供应商。
2016年全球主要汽车灯具厂家市场占有率(按出货量)
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灯具不适合长距离运输,通常灯具厂都在整车厂周边。
有关车灯的ADAS主要有三种,也是目前所有ADAS功能渗透率最高的类型,足见大家对车灯ADAS的热衷。这三种分别是感应式辅助转向灯、自适应转向大灯(自动转向大灯,随动转向大灯,adaptive front lighting system,简称AFS)、自适应远光灯控制系统(Adaptive Driving Beam Systems 简称ADB, high beam assist,简称HBA)。其中ADB必须配合LED矩阵大灯才能实现,这也是LED大灯飞速增长的主要驱动力,预计2020年ADB的渗透率可达20%。
AFS三大主要功能,首先是自动输出各种近光模式,包括基础、城镇、高速和雨天。其次是弯道照明,最高可转向大约6-8度。最后是大灯高度自动调节。
典型AFS系统构成
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AFS系统拓扑图
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AFS系统爆炸图
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AFS 法规图
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ADB比AFS复杂的多。ADB有两种,一种是早期的,比较简单,遇到对向车辆自动将远光改为近光,这种设计不需要LED矩阵大灯配合,但是改为近光后,照明距离不足,容易产生危险,目前已经很少使用,大部分都是利用LED矩阵特性,控制远光灯光束分布。
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丰田的LED Array Adaptive High Beam System,传统AHB(自动调节远光灯)都是在摄像头检测到前方车辆后,自动从远光灯切换为近光灯,以防止晃眼,但在改为近光灯后,如果遇到前行车辆的前方有行人横穿马路的情况时,有时会很难看到行人。而使用新系统AHS后,便可继续开着远光灯行驶,因此安全性更高。
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首先必须是LED阵列才能精确控制光束。
ADB框架图
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MCU使用Renesas的Sh850,软件算法包括4个步骤,分别是Image acquisition, Determination ofthe features of a light source, Identification algorithms, Decision logic。
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这个Image Sensor要面对对方车辆的灯光,因此Sensor周围不能有反光面存在,所以这个摄像头都是采用凹坑式安置,周围再涂上吸收光线或不会发射光线的黑色物质。这个摄像头通常不能和AEB的摄像头共用。
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