受益于汽车智能化浪潮，车灯系统再次升级
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- 发布时间：2021-12-16
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车灯在整车定位中重要性持续提升，造型设计提升品牌声势，交互体验提升驾乘体验。持续迭代的技术革命推动汽车设计师在车灯领域持续探索，一直以来车灯被誉为汽车的眼睛，但直到LED时代的到来，车灯造型才迎来质的飞跃。近年来，车灯从简单的满足夜间照明及驾驶安全的功能件，逐步进化为塑造家族化脸谱、提升产品辨识度的主要载体，主机厂通过越发大胆的车灯造型设计，突出车型风格，向目标群体传达品牌理念。其中，奥迪公司的家族化飞翼日间行和流水转向灯，宝马的天使眼，沃尔沃的雷神之锤均为整车造型的经典之作。
汽车车灯大体上分为头灯、后组合灯、雾灯以及内饰灯。头灯模块主要涵盖远近光，日间行车，位置（示廓），转向等，功能上主要以照亮道路、信号提示为主。同时在汽车外观设计中扮演着汽车之眼的作用，各主机厂根据自身品牌需求或各车型不同的市场定位，在造型上通常选择家族脸谱式或车型特有式大灯设计。后组合灯模块主要包括位置（示廓）、制动（刹车）、转向、后雾灯（集成式），功能上主要以位置警示、动作提示为主。雾灯包括前雾灯和后雾灯，通过增加雾雨雪天气中的光线透过率及光通量起到近场辅助照明以及位置警示的作用。内饰灯包括氛围灯、阅读灯、车顶灯、后备箱灯及迎宾地毯灯等，在满足传统阅读和照明需求的同时，还可以提供交互感知体验等动态效果，丰富驾乘体验。
车灯产品分类/中金公司研究部
技术革新推动车灯持续迭代，催生四千亿市场容量
车灯行业的发展主要受光源技术革新推动，受汽车电子能力进步开花结果，近年来随着固体照明技术的不断突破，迅速从卤素灯、氙气灯走向LED、激光以及MicroLED。新光源技术的出现引领车灯产品不断走向升级。在这一过程中，车灯产品功能不断丰富，使用场景不断增加，带动单车价值量不断提升。从高压气体放电技术（氙气灯）引入行业开始，诸如镇流器、电磁阀等越来越多的电子控制部件出现在了车灯领域，大大提升了行业活跃度与壁垒。
卤素、氙气灯透镜造型单一，LED头灯造型丰富/中金公司研究部
2010-2020是LED替代氙气灯和卤素灯的十年。全球市场LED渗透率已逐步赶超传统光源市场，并加速向数字照明演进。其中，我们估算，中国市场LED头灯渗透率高于全球，约为60%-70%。相比卤素灯和氙气灯，LED车灯亮度高、能耗低、造型灵活多变、系统尺寸小、使用寿命长，LED芯片价格的持续下降使得LED车灯具备成本不断改善的空间。受LED独特驱动方式的影响，行业内催生出了对于LED模组的庞大需求，光源点亮模式也从接插通电升级为了电子化驱动。随着光源技术持续迭代，带来功能性提升，车灯产品单车价值量有望继续提升，催生4000亿元全球车灯市场。
全球范围LED头灯渗透率不断提升/中金公司研究部
智能视觉系统的三大部件
智能视觉系统主要包括大灯系统、尾灯系统以及内饰氛围灯系统，主要技术升级方向为数字化，通过电子部件与软件算法的赋能，提供智能化体验。智能视觉大灯系统按照像素由低到高可以分为ADB大灯系统和DLP系统；智能视觉尾灯系统主要由贯穿式、数字化以及迎宾功能构成；内饰氛围灯系统包括多色环绕立体化氛围灯，定制化互动式氛围灯以及动静态变换式氛围灯。
（1）ADB大灯系统：主机厂也称之为矩阵大灯或自适应大灯。像素范围为20-1000像素，主要以24像素、32像素、84像素以及百级像素分布为主。ADB由四大模块构成，分别为车载前向摄像头、自动驾驶域控制器、ADB系统控制器以及ADB车灯系统。ADB系统通过车载摄像头采集图像并将图像信号输入，系统可判断前方来车的位置和距离，并将指令发送到ADB车灯系统，将其转换为在LED矩阵上开启和关闭的动作。因此ADB可在会车时自动调整灯光照射区域，避免对来车产生炫光。而当车辆的前方出现行人时，可以通过LED矩阵的变换，提示并提前预警行人。其中矩阵式为目前主流实现方式，单灯价格分布在2000-4000元范围。随着成本的持续降低和客户对智能化体验需求提高，ADB大灯将在未来1-3年快速渗透，成为车灯行业的主要推动力。
奔驰S级ADB大灯，84像素/中金公司研究部
（2）DLP系统：DMD DLP技术是集成可编程性和高分辨率特性的技术，可为每个车前大灯提供超过数万至一百万个可寻址像素点，分辨率是现有自适应远光技术的上千倍。可编程性主要通过DMD模组实现，成本与ADB技术相比极为高昂。随着晶圆级封装的MicroLED光源的可靠性提升以及成本下降，我们认为，DLP技术有望迎来成本下降的契机，随着全球主要光源供应商Lumileds推出了MicroLED模块化产品，可以在系统中省去DMD模组，有效带动整灯成本下降，有望引领车灯行业技术的下一个潮流。全球汽车电子巨头海拉推出的SSL（Solid State Lighting）通过独立控制各个像素，可以直接在光源表面生成道路上的光分布，并通过多级光系统投射到道路上。我们认为，DLP系统日趋成熟，有望成为继ADB系统之后的下一升级方向。
Tesla MicroLED DLP/中金公司研究部
随着ADB、DMD DLP和MicroLED DLP技术的突破，车灯在道路照明和造型载体的基础之上迎来新的机遇，ADB可以有效减少炫光，使得车和车之间可以实现感知与光束调整；DLP可以通过投影技术进行道路投影，行人预警，车道光线引导，实现人车沟通；而MicroLED在此基础之上增加了可编程光束，进一步丰富了人机交互体验。
ADB大灯效果(左图)，DLP大灯效果(右图)/中金公司研究部
（3）动态数字化尾灯及迎宾灯：尾灯从信号发生装置向贯穿式、显示以及可沟通式产品方向发展。尾灯照明已基本实现LED化，未来机会主要来自于尾灯功能多样化以及OLED等新技术的持续导入。贯穿式LED尾灯相比分布式，提供了造型上的视觉冲击; 显示和可沟通式尾灯（迎宾、警示）功能丰富，如流水转向、迎宾动态、天使之翼等可以提升车主体验。我们认为，随着尾灯功能不断丰富，灯控系统有较为明显的复杂化趋势，微光学部件数量有望持续提升。
贯穿式尾灯与厚壁均匀点亮效果(左图)，扁平化贯穿式尾灯以及Logo灯(右图)/中金公司研究部
（4）智能氛围灯：随着车辆智能化的发展，灯光在汽车内饰设计中发挥了越发重要的作用。灯光是装饰兼具指示作用的照明结合体，通过不同种类的灯光载体以及色彩变化，灯光可以营造出科技、梦幻、奢华等氛围效果。智能氛围灯主要由光学模块和电子控制单元组成，通过CAN总线与高算力ECU连接。随着软件算法、智能控制器、RGB光源等技术的不断创新，氛围灯也融入了人机交互、环境感知等智能化元素，人工智能算法在接收到传感器的感应之后会精准匹配驾驶员的场景需求，调节氛围灯输出端RGB对应电流控制的模式，以实现环境灯光的精确控制。内饰氛围灯的渗透率将会伴随消费者对智能座舱体验的需求升级而迅速成长至50%以上。
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