2023激光雷達行業驅動因素、產業鏈及相關公司分報告.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 目錄目錄 一、激光雷達概述.1 二、多因素驅動市場增長.4 三、激光雷達技術路線.7 四、產業鏈及競爭格局.16 五、相關公司.19 六、未來展望.27 1/28 行業研究報告 慧博智能投研 激光雷達作為現代精確測距和感知技術的關鍵組成部分，在近幾年里取得了令人矚目的發展。作為自動駕駛感知層面的重要一環，相較攝像頭、毫米波雷達等其他傳感器具有“精準、快速、高效作業”的巨大優勢，已成為自動駕駛的主傳感器之一，是實現 L3 級別以上自動駕駛最重要的傳感設備。目前國內車規級激光雷達標準逐步趨于完善，伴隨半固態式、固態式等技術不斷革新，未來作為自動駕駛核心配置的發展潛

2、力巨大。除此之外激光雷達也在機器人技術、智能制造等領域廣泛應用，促使激光雷達市場不斷增長。一、激光雷達概述一、激光雷達概述 1、概念概念激光雷達（LiDAR）是一種通過脈沖激光照射目標并用傳感器測量反射脈沖返回時間來測量目標距離的測量工具。其工作原理是向目標發射探測信號（激光束），然后將接收到的從目標反射回來的信號（目標回波）與發射信號進行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關信息，從而對周圍環境進行探測、跟蹤和識別。激光雷達核心優勢在于利用激光的高頻特性進行大量、高速的位置及速度信息測量，形成準確清晰的物體 3D 建模。導讀導讀 2/28 2、發展歷程、發展歷程 激光雷達激光雷達 21 世紀

3、初引入汽車領域，隨世紀初引入汽車領域，隨 ADAS 滲透率提升迎來快速發展。滲透率提升迎來快速發展。激光雷達最先用于地圖測繪領域，高精度要求使得激光雷達成本居高不下。Velodyne 將激光雷達應用到 DARPA 無人駕駛汽車挑戰賽，首次將激光雷達帶入了自動駕駛領域。其后隨著 ADAS 等下游應用的持續發展，激光雷達領域企業不斷增多，隨著研發的持續進行，激光雷達的產品性能穩步提升，成本大幅下降，行業也迎來了長足的發展。3、激光雷達主要性能參數激光雷達主要性能參數 激光雷達產品可以從顯性參數、實測性能表現及隱性指標等方面進行評估和比較。激光雷達產品可以從顯性參數、實測性能表現及隱性指標等方面進行

4、評估和比較。顯性參數主要指列示在產品參數表中的信息，主要包含測遠能力、點頻、角分辨率、視場角、精準度、功耗和集成度等。實5VfWuYpXzWhZhUrNsPaQcMbRnPnNmOtQkPnNqPiNpPpN8OmOpMxNrMsPuOrMyQ 3/28 測性能表現則主要指在實際使用激光雷達的過程中所測得的產品性能，其決定了無人駕駛汽車和服務型機器人對周圍環境的有效感知距離。相比于顯性參數，用戶會更加關注實測性能，但激光雷達作為近年來才在市場獲得較高關注度的新興產品，能夠參考的公開測試數據有限。隱性指標包含激光雷達產品的可靠性、安全性、使用壽命、成本控制、可量產性等，這些指標更加難以量化，也缺

5、乏公開信息。4、激光雷達激光雷達對比其它對比其它汽車感知系統汽車感知系統 汽車感知系統以攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、汽車感知系統以攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、GNSS（全球定位系統）等為主。（全球定位系統）等為主。傳感器作為實現汽車智能化的感知端設備，隨著自動駕駛技術的快速發展，其重要性愈發凸顯。汽車環境監測類傳感器主要包括：超聲波傳感器、毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等。監測類傳感器分布于車身內外，通過獲取外界環境信息，將模擬信號轉化為電信號后，傳遞至汽車的中央處單元中，從而幫助智能駕駛決策行為。此外，基于 GNSS、高精度地圖和車路協同技術快速發展，進一步提升了智

6、能駕駛的安全性、可靠性。其中其中激光雷達激光雷達具有具有綜合性能優勢明顯綜合性能優勢明顯的特點，如：的特點，如：成像質量好，信息獲取全。成像質量好，信息獲取全。通過發射信號和反射信號的對比，構建出點云圖，從而實現諸如目標距離、方位、速度、姿態、形狀等信息的探測和識別。除了傳統的障礙物檢測以外，激光雷達還可以應用于車道線檢測。優點在于測距遠、精度高，獲取信息豐富，抗源干擾能力強。主要缺點是在一些極端天氣條件下可能會有一定影響，目前價格相對較昂貴。4/28 二、二、多因素多因素驅動市場增長驅動市場增長 1、ADAS+ADS 雙輪驅動，雙輪驅動，激光雷達上車是智能駕駛的點睛之筆激光雷達上車是智能駕駛

7、的點睛之筆 ADAS（高級駕駛輔助系統）能夠利用安裝在車上的各式各樣的傳感器（毫米波雷達、激光雷達、單雙目攝像頭以及衛星導航）收集數據，并結合地圖數據進行系統計算，從而預先為駕駛者判斷可能發生的危險，保證行車的安全性。ADAS 是無人駕駛的第一步，要想實現無人駕駛需要先普及 ADAS。商業化進程有望提速。商業化進程有望提速。ADAS 可分為 6 個級別，全球范圍內 L3 級輔助駕駛量產車項目當前處于快速開發之中，未來越來越多高級輔助駕駛量產項目將實現量產；根據 Forst&Sullivan 的研究報告，2021-2026E、2026E-2020E 全球乘用車新車市場 ADAS 車輛銷售 CAG

8、R 有望達 75.5%、30.5%，其中中國增速最高，分別為 92.2%/29.3%。5/28 隨著隨著 ADAS 商業化進程的提速，激光雷達商業化進程的提速，激光雷達海內外海內外市場規模將持續發展。市場規模將持續發展。2020 年 10 月，百度在北京全面開放無人駕駛出租車服務，在 13 個城市部署總數測試車輛，并且與一汽紅旗合作實現了中國首條 L4級自動駕駛乘用車生產線建設，具備批量生產能力。根據 Forst&Sullivan 研究估計，2026 年 ADAS 領域使用激光雷達產業規模有望達 12.9 億美元，其中中國、美國、其他地區分別為 6.7/3.5/2.7 億美元。2030 年 A

9、DAS 領域使用激光雷達產業規模有望達 64.9 億美元，其中中國、美國、其他地區分別為32.5/13.0/19.5 億美元 6/28 激光雷達是無人駕駛的激光雷達是無人駕駛的“眼睛眼睛”，激光雷達上車是智能駕駛的點睛之筆。，激光雷達上車是智能駕駛的點睛之筆。從自動駕駛技術發展來看，L0-L2 階段，傳感器與控制系統的革新是主要變化；L3-L4 階段，感知與決策能力的增強是主要變化。L2、L3 及 L4 級別的智能駕駛所需激光雷達臺數分別為 0 臺、1 臺和 5 臺，激光雷達稱為推動智能駕駛發展的重要因素。就國內市場而言，中國擁有世界最大的高級輔助駕駛和無人駕駛市場，成長空間也最為廣闊。202

10、0 年 11 月發布的智能網聯汽車技術路線圖（2.0 版）明確指出到 2030 年我國 L2 和 L3 級滲透率要超過 70%。2、純視覺路線壁壘較高，純視覺路線壁壘較高，車企車企可可通過激光雷達縮短與特斯拉的差距通過激光雷達縮短與特斯拉的差距 量產車自動駕駛領域，純視覺路線龍頭特斯拉構建行業壁壘。量產車自動駕駛領域，純視覺路線龍頭特斯拉構建行業壁壘。自動駕駛有兩條路線：視覺派（重算法、輕數據）和多傳感器融合（重數據、輕算法）。特斯拉基于攝像頭+毫米波雷達的“純視覺路線”，具有全球領先的研發能力和最豐富的用戶數據積累。自動駕駛的算法核心是卷積神經網絡和深度學習，需要通過海量的數據訓練，尤其是對

11、于攝像頭獲取圖像的識別和處理，因此測試里程收集的數據量成為決定公司實力最重要的因素之一。根據特斯拉 2022 年各季度生產和交付報告顯示，2022 年累計交付車輛高達 131 萬輛，新能源汽車銷量穩居世界第一，其中上海超級工廠交付 71 萬輛，占全球交付量一半以上，積累了遠超競爭對手的數據量。依靠純視覺路線，競爭者難以挑戰其地位。國內車企通過激光雷達縮短與特斯拉的差距。國內車企通過激光雷達縮短與特斯拉的差距。國內車企如果堅持走視覺這條路，在自動駕駛領域追上特斯拉很難。國內車企可以通過激光雷達高質量的數據，可以彌補與特斯拉在智能駕駛上的差距，同時增加駕駛的安全性。7/28 3、車聯網車聯網+機器

12、人多應用場景探索，釋放市場更多增量機器人多應用場景探索，釋放市場更多增量 智慧城市、車聯網等場景有助于催生路側激光雷達市場成長。智慧城市、車聯網等場景有助于催生路側激光雷達市場成長。世界范圍來看，中國車聯網發展速度最快，戰略化程度最高。2020 年 2 月，國家相關部門聯合印發智能汽車創新發展戰略，提出到 2025 年，車用無線通信網絡（LTE-V2X 等）實現區域覆蓋，新一代車用無線通信網絡（5G-V2X）逐步開展應用，高精度時空基準服務網絡實現全覆蓋。激光雷達結合智能算法，能夠提供高精度的位置、形狀、姿態等信息，實現對交通狀況進行全局性的精確把控，對車路協同功能的實現至關重要。隨著智能城市

13、、智能交通項目的落地，未來該市場對激光雷達的需求將呈現穩定增長態勢。疫情刺激服務型機器人市場發展，疫情刺激服務型機器人市場發展，2030 年激光雷達該領域規模預計達到年激光雷達該領域規模預計達到 16.7 億美元。億美元。服務型機器人主要應用范圍包括無人配送、無人清掃、無人倉儲、無人巡檢等。面對新冠疫情，無人配送能夠避免人與人的不必要接觸，減少交叉感染概率。2019 年 12 月，美國自動駕駛送貨科技公司 Nuro 宣布與零售巨頭 Kroger 合作，在休斯頓為顧客提供無人送貨服務。2020 年 7 月，京東物流無人配送研究院項目落戶常熟高新區，其無人配送車也正式上線。2020 年 10 月，

14、美團正式發布位于北京首鋼園區的智慧門店 MAIShop，集成了無人微倉與無人配送服務。根據預測，伴隨全球服務型機器人出貨量的增長以及激光雷達在服務型機器人領域滲透率的提升，至 2026 年激光雷達在該細分市場預計達到 4.7 億美元市場規模，2021 年至 2030 年的復合增長率可達 71.5%。三三、激光雷達技術路線激光雷達技術路線 激光雷達技術路線多樣激光雷達技術路線多樣，當前仍處于多技術路線并行階段。，當前仍處于多技術路線并行階段。技術路線有四個主要的維度：測距原理、光技術路線有四個主要的維度：測距原理、光源、探測器、光束操縱。源、探測器、光束操縱。激光雷達主要包括激光發射、掃描系統、

15、激光接收和信息處理四大系統，四個系統相輔相成。根據這四個系統的不同特征，可以從四個不同維度來闡述激光雷達技術路線。其中光源和探測器即激光雷達的發射端與接收端，光束操縱即激光雷達的掃描方式，測距則為信息處理提供距離信息。根據四個主要的維度可以將激光雷達進行分類，每個不同分類方式又可進一步細分為不同的技術路線，不同路線之間存在較大差異。1、測距測距方法方法（1）按按測距方法測距方法分類分類 根據測距方法根據測距方法分類，激光雷達可分為分類，激光雷達可分為 4 種類型。種類型。激光雷達根據測距原理主要有四類：飛行時間法（ToF）、調頻連續波（FMCW）、三角測距法和相位法。最主要的兩種測量方法是 T

16、oF 和 FMCW。8/28 ToF 測量原理是通過記錄短脈沖發射到接收到反射光之間的時間來測量距離，并在測量過程中通過反射光的角度來測量物體的位置。FMCW 的測量原理是將發射激光的光頻進行線性調制，使回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差來間接獲得飛行時間反推目標物距離，優點是抗干擾強、可直接測量速度。（2）ToF 測距方法當前為主流，測距方法當前為主流，FMCW 具備良好前景具備良好前景 激光雷達測距方法中 ToF 與 FMCW 能夠實現室外陽光下較遠的測程（100250m），是車載激光雷達的優選方案。ToF 是目前車載中長距激光雷達市場的主流方案，有非常高的激光發射頻率，具備高精度探測

17、優勢，但ToF 激光雷達最大激光功率受到限制，探測距離存在瓶頸，在白天會受到陽光干擾，在接收信號過程中產生噪音。而 FMCW 激光雷達具有可直接測量速度信息以及抗干擾、遠程性高的優勢，視距可以擴展至 1,000 米或者 2,000 米，但 FMCW 的激光雷達對激光器的要求非常高，同時信號解算又相當復雜，設計和制造使成本較高，因此技術上仍具有挑戰。未來隨著 FMCW 激光雷達整機和上游產業鏈的成熟，其占比有望獲得提升，預計 FMCW 激光雷達在 2024 年左右可以實現量產，成為和 ToF 并存的主要測距方式。2、發射單元發射單元（1）按激光波長將激光器分類按激光波長將激光器分類 9/28 激

18、光雷達的激光器可以分為以光纖激光器為代表的 1550nm（遠波紅外，SWIR）激光器和以半導體激光器為代表的 905nm（近紅外，NIR）激光器。其中，近紅外激光器依據發光原理的不同，又可分為邊發射激光器（EEL），垂直腔面發射激光器（VCSEL）和固體激光器。光纖激光器與半導體激光器不同的地方主要在諧振腔。光纖激光器與半導體激光器不同的地方主要在諧振腔。半導體激光器使用不同介質的分界面作為反射面，從而形成諧振腔。而光纖激光器直接使用光纖作為諧振腔。大氣穿透能力強，人眼安全性高，峰值功率可達上百甚至上千瓦，單色性好是激光光源的顯著特點，但是激光雷達在光源及探測器成本、體積、溫度穩定性以及供應鏈

19、成熟度上還有明顯的不足。其更新頻率約在 10 赫茲，但是汽車高速行駛狀態至少要達到 25 赫茲，影響成像的實時性。（2）905nm 器件較為成熟，器件較為成熟，1550nm 是未來發展方向是未來發展方向 傳統的 905nm 可以使用廉價的硅基 CMOS 作為接收端，其光噪聲和控制信號比較平穩，但是 905nm測距受限在 150 米以內。由于出于安全角度要選用一級的能量（只能實現 150m)，近紅外波段僅適用于乘用車。商用車至少需要 300 米探測距離，就需要用到 1550nm 的光源。遠波紅外激光在空氣中的衰減性更弱，進入人的視網膜之后無法聚焦不會傷害眼睛晶體，可以在保證安全基礎上人為增加能量

20、，增大探測距離。但是，遠波紅外光源必須使用較為昂貴的銦鎵砷（InGaAs）作為接收端，其具有生產工藝難，激光器價格高的缺陷。此外探測距離遠意味著功率大，這也對芯片散熱能力以及封裝提出了更高要求。10/28 （3）對對 905nm 工藝而言，工藝而言，EEL 制作工藝復雜，制作工藝復雜，VCSEL 未來有望迎來快速發展未來有望迎來快速發展 目前，成熟的近紅外工藝（905nm 等）主要的激光發射器為邊發射激光器（EEL）和垂直腔面發射激光器（VCSEL）。據禾賽科技招股書，EEL 作為探測光源具有高發光功率密度的優勢，但因為其發光面位于半導體晶圓的側面，使用過程中需要進行切割、翻轉、鍍膜、再切割的

21、復雜工藝步驟，而且每顆激光器極大地依賴產線工人的手工裝調技術，生產成本高且一致性難以保障。而 VCSEL 因為發光面與半導體晶圓平行，其所形成的激光器陣列易于與平面化的電路芯片鍵合，無需再進行每個激光器的單獨裝調，且易于和面上工藝的硅材料微型透鏡進行整合，能有效提升光束質量。近年來國內外多家 VCSEL 激光器公司紛紛開發了多結 VCSEL 激光器，使得 VCSEL 光功率密度得到有效提升，VCSEL 得以被運用在長距激光雷達領域。從生產成本和產品性能可靠性看，VCSEL 未來將有望逐漸取代 EEL。3、接收單元、接收單元 激光雷達里的探測器即光電探測器可分為 PINPD（PIN 光電二極管）

22、、APD（雪崩式光電二極管）、SPAD（單光子雪崩二極管）、SiPM（硅光電倍增管）四類。APD 為當前主流。為當前主流。11/28 SPAD 相對雪崩二極管（相對雪崩二極管（PAD），靈敏度和工作效率更高。），靈敏度和工作效率更高。APD 和 SPAD 工作機制的差異，主要在于不同電場下的載流子行為不同。APD 工作在擊穿電壓附近（擊穿電壓），表現出有限的增益。SPAD工作在擊穿電壓以上，表現出無限的增益（理論增益為），可以實現單光子觸發。因此，SPAD 具有比 APD 更高的靈敏度。激光強度更高的 EEL 可以配合 APD 使用，而 VCSEL 可以搭配更靈敏的 SPAD?；?SPAD

23、可以檢測到單個光子，因此可以做成光子計數器，集成了 TDC 的 SPAD 不需要再進行點云處理，直接可以輸出深度圖像。APD 相較相較 SPAD 受噪聲影響較小，性能更加穩定。受噪聲影響較小，性能更加穩定。1）如果背景光噪聲較強，SPAD 會由于頻繁的誤觸發而處于一種“疲勞”的狀態，點云噪點會明顯增多；2）高溫會進一步影響 SPAD 的噪聲水平，在原有的暗計數、后脈沖效應、串擾等不利因素的基礎上，加劇性能的惡化。因此，在夜晚等沒有太強背景光的場景下，高性能 SPAD 的表現優于 APD，但在太陽光強烈、極端溫度的環境下，現有 SPAD 的綜合表現卻是顯著低于 APD 的。集成后的集成后的 Si

24、PM 可以有效應對強光，但工藝尚不成熟?？梢杂行獙姽?，但工藝尚不成熟。光電倍增管 SiPM 是多個 SPAD 的集成為一個像素，能夠產生強度效果，可以獲得更高的動態范圍以應對強光場景。但像素單元較大，較難做集成化，會導致芯片面積增大、工藝難度增加等問題。4、掃描單元掃描單元（1）按）按掃描方式分類掃描方式分類 12/28 掃描單元按照技術架構可以分為整體旋轉的機械式機械式激光雷達、收發模塊靜止的半固態半固態激光雷達以及固態固態式式激光雷達。其中，半固態激光雷達具有微機電系統（MEMS）、轉鏡和棱鏡三種方案。固態激光雷達包括光學相控陣（OPA）和閃光激光雷達（FLASH）。（2）機械式機械式

25、+半固態較為成熟，純固態式前路可期半固態較為成熟，純固態式前路可期 長期來看，固態激光雷達由于不存在可活動部件，在成本和穩定性方面都有較大潛力，是技術上的最優解。而目前三種技術路線中，機械式最為常用，已經廣泛應用于 Robotaxi 等領域；半固態激光雷達是機械式和純固態式的折中方案（較機械式只掃描前方一定角度內的范圍；較純固態式仍有一些較小的活動部件），是目前階段乘用車量產裝車的主流產品。1）機械式雷達發展較為成熟，但因成本和部件冗雜難以實現車規級量產機械式雷達發展較為成熟，但因成本和部件冗雜難以實現車規級量產 機械式激光雷達的技術方案主要是高線數機械式方案。通過電機帶動光機結構整體旋轉的機

26、械式激光雷達是激光雷達經典的技術架構，其技術發展的創新點體現在系統通道數目的增加、測距范圍的拓展、空間角度分辨率的提高、系統集成度與可靠性的提升等。相比于半固態式和固態式激光雷達，機械旋轉式激光雷達的優勢在于可以對周圍環境進行 360 的水平視場掃描，在視場范圍內測距能力更強。但旋轉 13/28 部件體積和重量龐大，且高頻轉動和復雜機械結構讓其內部的旋轉部件容易損壞，使用壽命相對較短，難以滿足車規的嚴苛要求。此外它靠增加收發模塊的數量來實現高線束，使得成本較高，亦限制了其大規模使用。目前，國內外主流廠商包括 Velodyne、鐳神智能鐳神智能、速騰聚創速騰聚創等。2）MEMS已經成為未來發展的

27、重要方向，也是最有優勢的細分領域之一已經成為未來發展的重要方向，也是最有優勢的細分領域之一 微機電系統（MEMS），是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統?；?MEMS 的微振鏡利用半導體工藝生產，不需要機械式旋轉電機，而是以電的方式來控制光束。其核心是一個微米尺度的振鏡，通過一個纖細的懸臂梁在橫縱兩軸高速周期震動，從而改變激光反射方向并實現掃描。MEMS 激光雷達由于僅有單個光源而大大減小了器件體積和功耗。其光路結構簡單，運動部件減少，可靠性相較機械式激光雷達提升很多。同時減少了激光器和探測器數量，成本大幅降低。其壽命在 10000至

28、12000 小時以上，可以通過車規級認證。其缺點在于振鏡會造成產品的不穩定性：支撐振鏡的懸臂梁角度有限，覆蓋面很小，所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現大視角覆蓋，這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現不均勻的畸變與重疊，不利于算法處理。另外，懸臂梁很細，機械壽命也有待進一步提升。14/28 3）轉鏡轉鏡、棱鏡技術：結構簡單相對低功耗，壽命長可靠性高棱鏡技術：結構簡單相對低功耗，壽命長可靠性高 轉鏡激光雷達最早應用于車規級產品，目前是最主流的半固態方案。轉鏡激光雷達最早應用于車規級產品，目前是最主流的半固態方案。轉鏡方案固定了收發模組，用 360高速旋轉的多面棱形反射鏡來反射光束，完成激光雷達視野

29、范圍內全視場角掃描。轉鏡的優點在于棱鏡、電機和發射器有更好的耐熱性和耐用性，因此更容易過車規，當前 Valeo 的運用轉鏡方案的 Scala1 已經通過車規認證。轉鏡被視為機械式向純固態進軍的必經之路，是短期上車主流，且未來很長一段時間半固態和純固態都將并行。棱鏡技術原理為將兩個有斜面的柱狀鏡頭組合，可以利用光的折射控制激光的掃描方向，最終掃描出一個花瓣狀的區域。調整兩個棱鏡的轉速就可以控制掃描的區域，其掃描路徑不會重復，理論上如果掃描時間足夠久，棱鏡激光雷達可以掃描出前方每一個點的距離，具有高于其他技術路徑的視場覆蓋率和等效線數。但是棱鏡技術點云分布中央密集，邊緣稀疏，且控制棱鏡轉動難度較高

30、。目前僅大疆覽沃大疆覽沃實現量產。4）OPA尚處于起步階段，制造難度和成本較高尚處于起步階段，制造難度和成本較高 光學相控陣技術(OPA)通過施加電壓調節每個相控單元的相位關系，利用相干原理實現發射光束的偏轉，從而完成系統對空間一定范圍的掃描測量。雷達精度可以做到毫米級，且順應了未來激光雷達固態化、小型化以及低成本化的趨勢，但難點在于如何把單位時間內測量的點云數據提高以及投入成本巨大等問題，目前 OPA 產業鏈尚處于起步階段，真正投入使用的主要是美國的 Quanergy 公司。15/28 5）Flash激光雷達能快速記錄場景，但探測距離短板導致其應用受限激光雷達能快速記錄場景，但探測距離短板導

31、致其應用受限 FLASH 閃光激光雷達原理類似照相機，但感光元件與普通相機不同，每個像素點可以記錄光子飛行時間信息。通過在短時間內直接向前方發射出一大片覆蓋探測區域的激光，通過高度靈敏的接收器實現對環境周圍圖像的繪制。其具有結構簡單、尺寸壓縮空間較大和數據豐富的特點，是目前純固態激光雷達最主流的技術方案。然而受限于需要在有限功率下發射大面積的激光，其不得不降低單位面積上激光的強度，勢必會影響到探測精度和探測距離。因此還無法完成全路況的輔助駕駛，僅在較低速的無人外賣車、無人物流車等領域應用。代表品牌包括 Ibeo、大陸大陸、Ouster、法雷奧法雷奧等。5、信息處理單元信息處理單元 集成化方向發

32、展，集成化方向發展，SoC 替代替代 FPGA 是行業趨勢。是行業趨勢。激光雷達接收的信號需要在處理系統經過放大處理和數模轉換，經由信息處理模塊計算，獲取目標表面形態、物理屬性等特性，最終建立物體模型?，F階段主控芯片 FPGA 為行業主流，遠期企業自研 SoC 有望逐步替代。目前 FPGA 主控芯片市占率較高，但隨著主流廠商對于性能及整體系統需求的提升，下一步的發展方向逐步向片上集成芯片（SoC）遷移。將探測器、前端電路、算法處理電路、激光脈沖控制等幾個不同模塊集成在一塊芯片內，能夠同時進行數據的采集與處理，甚至直接輸出點云圖像。國內外的 SoC 玩家主要包括禾賽科技禾賽科技、Mobileye

33、、英特英特爾爾等。伴隨計算規模與存儲容量的增長，未來 SoC 將具備更高的集成度和更清晰的點云質量，或將逐步代替主控芯片 FPGA。16/28 四、產業鏈四、產業鏈及競爭格局及競爭格局 激光雷達產業鏈可以分為上游（光學和電子元器件）、中游（集成激光雷達）、下游（不同應用場景）。其中上游上游即激光發射、激光接收、掃描系統和信息處理四大部分，主要包括激光器、探測器、掃描鏡、FPGA 芯片、模擬芯片，以及光學部件生產和加工商，是激光產業的基石，準入門檻較高。中游中游為集成的激光雷達產品，產業鏈下游下游主要為各類激光雷達的應用領域，包括無人駕駛汽車、高級輔助駕駛、服務機器人、測繪、高精度地圖等。17/

34、28 激光雷達成本中激光收發模塊成本占比大，后續隨著量產推進的整體成本有望進一步下探。1、光學和電子元器件光學和電子元器件 當前我國激光雷達上游核心器件仍以進口為主。當前我國激光雷達上游核心器件仍以進口為主。發射端激光芯片、接收端光子探測芯片是激光雷達上游核心器件，其性能決定了激光雷達的可靠性、探測距離等核心指標。供應格局方面，二者仍以海外龍頭 18/28 廠商主導，例如發射端激光芯片方面，905nmEEL 主要由 amsOsram 等廠商主導，VCSEL 芯片則主要被 Lumentum、II-VI（現 Coherent 公司）等海外廠商壟斷；光子探測芯片方面，國產廠商在1550nmAPD 芯

35、片已取得積極進展，根據 C&C 統計，2022 年全球激光雷達 APD 芯片市場格局中，國內廠商芯思杰占據 27%居第二；而在 SPAD/SiPM 芯片方面（多用于 905nm 激光雷達），我國仍依賴濱松、索尼、安森美等海外廠商。近年來長光華芯長光華芯、縱慧芯光縱慧芯光、源杰科技源杰科技等國產光芯片廠商均已在發射端激光芯片領域取得持續突破；接收端光子探測芯片（如 SPAD/SiPM）方面，我國廠商如靈明光子靈明光子、南京芯視界南京芯視界、阜時科技阜時科技等亦在不斷取得積極進展。隨著我國激光雷達上游核心元器件廠商技術的持續完善，以及激光雷達整機廠降本增效訴求驅動下，能夠認為發射端激光芯片、接收端

36、光子探測芯片等環節進口替代步伐有望迎來提速。2、激光雷達整機廠商激光雷達整機廠商 國外企業發展較早，國內廠商加碼布局崛起可期。國外企業發展較早，國內廠商加碼布局崛起可期。外國廠商如法雷奧法雷奧、Velodyne、Luminar、Innoviz 起步較早，在技術和產品具備一定的先發優勢。過去兩年通過特殊目的并購公司（Special Purpose Acquisition Compony，SPAC）完成了上市，有望借助資本力量加速業務發展。國內廠商在近幾年投入了大量研發后，逐步完成了技術的追趕甚至在一定范圍內實現超越。禾賽科技禾賽科技、速騰聚創速騰聚創、圖圖達通達通等企業的產品在行業內具備較強的競

37、爭力，各方勢力百花齊放，共同推動我國激光雷達產業持續繁榮，縮小與國外差距。激光雷達遵循激光雷達遵循“性能優化性能優化+降本增效降本增效+下游需求旺盛下游需求旺盛”三大邏輯，前裝量產指日可待。三大邏輯，前裝量產指日可待。隨著廠商不斷加大研發投入和技術升級，激光雷達產品性能不斷提升。華為華為、大疆大疆跨界入局轉鏡/棱鏡式半固態方案推動了整個產業的發展，為激光雷達持續加碼。隨著制造工藝的升級和規模經濟逐步顯現，未來激光雷達有望下探至商業化量產水平。19/28 五、相關公司五、相關公司 1、整機廠商整機廠商（1）Velodyne Velodyne 成立于 1983 年，總部位于加利福尼亞州圣何塞。公司

38、成立之初主營業務為音響，隨后逐步將業務拓展至激光雷達領域。2016 年 Velodyne 將核心業務激光雷達部門剝離，成立新公司 Velodyne LiDAR。Velodyne Lidar 憑借其機械式激光雷達的開發，成為了激光雷達行業主要企業之一。通過多年的深耕和發展，公司與谷歌、通用汽車、福特、Uber、百度等全球自動駕駛領軍企業建立了合作關系。公司產品在基于定制化芯片基礎上，提供“硬件+軟件”的一體化解決方案。Velodyne 為自動駕駛汽車、駕駛輔助、送貨解決方案、機器人、工業、基礎設施、導航、測繪等領域提供智能、強大的激光雷達解決方案。公司產品主要為包括環視混合固態激光雷達和定向固態

39、激光雷達，其中環視混合固態激光雷達量產的產品包括 HDL-64E/32E、Puck、Ultra Puck 和 Alpha Prime 等系列；定向固態激光雷達量產的產品為Velarray。另外公司還提供軟件解決方案。20/28 （2）Luminar Luminar 于 2012 年在美國硅谷創立。2020 年底，Luminar 通過與殼公司 Gores Metropoulos 合并，在納斯達克上市。截至 2022 年 12 月 28 日，Luminar 市值達 18 億美元。Luminar 通過與 Black Forest Engineering 合作，解決了銦鎵砷成本昂貴的問題，從而讓其以低

40、成本激光雷達傳感器技術而著名。通過多年的發展，公司已獲得豐田、奧迪、大眾、沃爾沃、Mobileye 等合作客戶的認可。2021 年Luminar 實現營收 3194 萬美元，同增 129%，凈利潤-2.38 億美元。Luminar 的產品包括硬件傳感器、軟件系統，以及向 OEM 廠商提供完整的解決方案。硬件方面，公司目前主要產品為 Iris 和 Hydra，兩者均為采用 ToF 測距原理，1550nm 波長激光光源的產品。其中Hydra 是一種用于測試和開發項目的高性能激光雷達，主要針對在陽光直射、雨、雪、霧和其他具有挑戰性的天氣條件下的高精度激光雷達的研究和開發。公司車規級產品 Iris 于

41、 2019 年投產，其 L1-L2 級別的產品售價能夠下探至 500 美元，L3-L5 級別的產品單價約至 1000 美元。軟件方面，公司提供的配套軟件可以覆蓋高速公路上夜間或惡劣環境下的感知和識別，為自動駕駛的路徑規劃和決策提供額外的信息。解決方案方面，Luminar 致力于提供一站式解決方案，公司推出的軟件產品套件 Sentinel 是首款用于量產的全棧自動駕駛解決方案，能夠為每個 OEM 提供高速公路自動駕駛和主動安全功能。21/28 （3）速騰聚創速騰聚創 速騰聚創成立于 2014 年 8 月，總部位于深圳，是全球領先的激光雷達企業。速騰聚創產品技術包括：MEMS 與機械式激光雷達硬件

42、、硬件融合技術、AI 感知算法等。公司致力于通過激光雷達硬件、AI 算法與芯片三大核心技術閉環，為市場提供具有信息理解能力的智能激光雷達系統，顛覆傳統激光雷達硬件純信息收集的定義，賦予機器人和車輛超越人類眼睛的感知能力。截止 2022 年，全球布局激光雷達相關專利超過 900 項，獲得多次創新型獎項。公司主營產品可分為激光雷達和感知方案。公司主營產品可分為激光雷達和感知方案。2016 年公司開始布局激光雷達業務，早期產品主要為機械式激光雷達。公司先后推出了 RS-LiDAR-16、RS-LiDAR-32、RS-Bpearl、RS-Ruby RS-Rubylite 等多款機械式雷達，同時也積極發

43、展 MEMS 技術，2020 年發布車規級固態激光雷達 RSLIDAR-M1 并于2020 年 12 月批量出貨發往北美。公司 AI 感知算法 RS-LiDAR-Algorithms 積累深厚，配合性能優越的激光雷達硬件產品可以為車路協同、中低速自動駕駛等應用場景提供優質一體化解決方案。22/28 公司主要客戶包括上汽、吉利、一汽公司主要客戶包括上汽、吉利、一汽、AutoX、小馬智行等。、小馬智行等。2021 年速騰聚創發布了車規級固態激光雷達 RS-LiDAR-M1 的 SOP 版本。公司第二代智能固態激光雷達 RS-LiDAR-M1 獲得大量車企定點，包括 L3 重卡方案科技企業、北美新能

44、源車企、中國造車新勢力車企、傳統主機廠、頂級超跑品牌等，覆蓋了從超跑到家用車、從乘用車到商用車的多種車型。其中，廣汽埃安已于 2021 年 7 月官宣將在多款車型上搭載 M1。2020 年 12 月，M1 樣件批量出貨給北美車廠，成為全球首款批量交付的車規級MEMS 固態激光雷達。（4）禾賽科技禾賽科技 禾賽科技于 2014 年創立于上海，致力于做“機器人的眼睛”，是全球自動駕駛及高級輔助駕駛激光雷達的領軍企業。公司依靠 500 多人的團隊打造出一系列創新型傳感器解決方案，兼顧業內頂尖的產品性能、可量產的設計以及出眾的可靠性。從 2016 年初開始自主研發激光雷達，經過多年深耕，公司陸續發布了

45、多款激光雷達產品，布局 500 多項專利，客戶遍布全球 23 個國家和地區的 70 座城市。2023 年 2 月9 日，激光雷達獨角獸禾賽科技在美國納斯達克上市，成為中國激光雷達第一股。產品快速更新迭代，深度布局汽車領域。公司憑借在無人駕駛領域激光雷達的技術積累，針對不同場景的特點與需求，陸續開發了多個產品線，如適用于無人駕駛領域的 Pandar128、PandarQT 等，適用于ADAS 領域的 PandarGT 等，適用于機器人領域的 PandarXT，適用于車聯網領域的 PandarMind，不斷豐富產品類型和應用場景。23/28 技術儲備充足，多款產品性能領先。技術儲備充足，多款產品性

46、能領先。公司以實際問題為出發點，注重通過技術創新解決業內難題，在多項產品和技術類別中實現了行業內領先的技術水平。在技術方面，公司積極發展 FMCW 激光雷達技術，為未來推出該方案產品做好準備。此外，產品設計通用技術、量產化通用技術、以及算法技術是公司產品設計開發、迭代優化、以及功能拓展的共同支撐。在產品方面，Pandar128 是當前市場性能和集成度領先的旗艦級激光雷達，2021 年 9 月，Pandar128 成為全球首款獲得 ISO26262ASILB 功能安全產品認 24/28 證的激光雷達；PandarQT 是當前市場垂直視場范圍廣、功耗低的近距盲區激光雷達，Pandar64 是無人駕

47、駛市場占有率最高的高線數激光雷達之一；AT128 是市場上唯一同時滿足遠距和超高點頻的車規級前裝量產激光雷達。發布的車規級混合固體激光雷達發布的車規級混合固體激光雷達 AT128 吸引眾多戰略合作伙伴。吸引眾多戰略合作伙伴。2021 年 8 月 13 日，禾賽正式公布面向 ADAS 前裝量產的長距混合固態激光雷達AT128，根據公司官網介紹，AT128 是 ADAS 激光雷達的各項核心指標一次質的飛躍，也是市場上唯一同時滿足遠距和超高點頻的車規級前裝量產激光雷達?；谠摽罡咝阅苘囈幖壆a品，公司與理想汽車、文遠知行、地平線等知名車企和全球領先的邊緣人工智能企業達成戰略合作，加速推動自動駕駛激光雷

48、達前裝量產落地。（5）圖達通圖達通 圖達通（Innovusion）于 2016 年成立，是全球領先的圖像級激光雷達提供商。公司在硅谷、蘇州和上海設有研發中心，在寧波和武漢擁有高度工業化的車規級激光雷達制造基地。圖達通潛心致力于激光雷達的探索與創新，不斷提供高性能的激光雷達產品及多樣化的應用解決方案。其圖像級超遠距激光雷達獵鷹（Falcon）已于 2022 年 3 月作為蔚來 ET7 自動駕駛超感系統的標配量產交付，這是全球首款量產的 1550nm 激光雷達。圖達通激光雷達產品分為獵豹、捷豹、獵鷹系列，獵豹和捷豹系列產品是 300 線 1550nm 的激光雷達，探測距離可達 280 米，應用于智

49、慧城市和高速公路以及軌道和礦山領域；獵鷹系列（1550nm）為車載激光雷達，將搭載于蔚來 ET7 中，探測距離可達 500 米，是目前車載激光雷達中探測距離最遠的，同時具有 120 的超廣視角以及 300 線等效分辨率。從客戶來看，公司為蔚來提供的激光雷達擁有 120 度的超廣視角、等效 300 線的超高分辨率、最遠可達500 米的超遠探測距離、采用 1550mn 激光，提升性能的同時兼顧了安全指標。未來，公司與均勝電子、蔚來汽車將在激光雷達感知融合、V2X 數據融合、自動駕駛域控制器決策算法等方面深度合作，共同推進智能網聯汽車產業化和國際化落地。2、激光雷達激光雷達+上游零部件廠商上游零部件

50、廠商 25/28 （1）炬光科技炬光科技 炬光科技成立于 2007 年，深耕激光行業上游領域十余年。近年來公司積極拓展汽車應用板塊布局，發布了多款激光雷達發射端產品，正在拓展面向智能駕駛激光雷達（LiDAR）、智能艙內駕駛員監控系統（DMS）等汽車創新應用場景的車規級核心能力，并已通過 IATF16949 質量管理體系認證、德國汽車工業會 VDA6.3 過程審核，擁有車規級激光雷達發射模組設計、開發、可靠性驗證、批量生產等核心能力，并通過首個量產項目積累了大量可靠性設計及驗證經驗。公司激光雷達業務收入主要系無人駕駛激光雷達（LiDAR）發射端激光雷達面光源、線光源和光源光學組件的相關產品銷售收

51、入，2018-2021 年占主營業務收入的比重分別為 0.63%、6.90%、8.23%和 10.88%，呈現穩步增長趨勢。（2）長華光芯長華光芯 長華光芯成立于 2012 年，公司聚焦半導體激光行業，始終專注于半導體激光芯片的研發、設計及制造，主要產品包括高功率單管系列產品、高功率巴條系列產品、高效率 VCSEL 系列產品及光通信芯片系列產品等，是全球少數幾家研發和量產高功率半導體激光器芯片的公司。公司生產的 VCSEL-TOF 系列芯片具有效率高、精度高、高可靠、調制速率快、可大量生產、制造成本低等優勢，是激光雷達的核心部件。在 2022 年 3 月 IPO 中，募投資金部分將用于 VCS

52、EL 及光通訊激光芯片產業化項目，有望進一步加大 VCSEL 芯片的布局。26/28 （3）舜宇光學舜宇光學 舜宇光學科技創立于 1984 年，是全球領先的綜合光學零件及產品制造商。舜宇光學依托自身在光學深厚的基礎，提供激光雷達光學系統的設計及工業化解決方案。公司此前宣布與加拿大一流固態 Flash 激光雷達方案商 LeddarTec 展開合作，舜宇將提供光學系統方面的車規級設計和工業化能力，以及光學零組件方面的制造服務，合作打造一流激光雷達解決方案。根據 2021 年報，公司通過提供接收和發射鏡頭零組件、接收和發射模塊、光學窗口及多邊棱鏡等核心光學零件，已獲得超過二十個定點合作項目，其中有兩

53、個項目已實現量產，并將持續為激光雷達廠商賦能。（4）永新光學永新光學 永新光學成立于 1997 年，深耕精密光學元件制造十余年，積累了豐富的光學研發經驗和充足的技術儲備。主要產品包括生物顯微鏡及工業顯微鏡、條碼掃描儀鏡頭、平面光學元件、專業成像光學鏡片及鏡等，是光電行業多個細分領域國際知名企業的關鍵光學部件核心供應商。公司積極把握激光雷達量產上車的機遇，加大車載業務布局。公司開發多款應用于機械旋轉式、混合固態式、固態式車載激光雷達光學鏡頭及光學元器件，并且已經完成了歷項試制產品，具備應對客戶要求的技術研發和工藝制造能力，與禾賽、Innoviz 等國內外多家激光雷達方案商建立合作，并已進入麥格納

54、的指定產品供應商名單。（5）藍特光學藍特光學 藍特光學前身為創辦于 1995 年的嘉興藍特光學鍍膜廠，專注光學元件行業二十余年，在精密玻璃光學元件加工方面具備突出的競爭優勢和自主創新能力，形成了光學棱鏡、玻璃非球面透鏡、玻璃晶圓等多個產品系列。在車載鏡頭領域，公司已經掌握了從模具生產、模壓成型的精度控制等多方面的模具制造補償技術、多模多穴熱模壓加工技術和鏡筒一體成型技術，具備高效率、低成本、高穩定性、大批量生產玻璃非球面透鏡的能力。公司將有序擴充玻璃非球面產能，應對客戶鏡頭模組、激光雷達等的產能需求，目前已有部分供應給下游企業。（6）萬集科技萬集科技 萬集科技激光雷達業務始于 2010 年，在

55、光學結構、激光發射、接收電路設計等方面具有多年的技術積累和儲備。截至 2021 年 12 月 31 日，公司累計獲得專利 1013 項，應用領域涵蓋自動駕駛、智能交通、機器人等多個市場。2021 年 12 月 16 日，在廣州世界智能汽車大會上，萬集科技發布其混合固態 128線車規級激光雷達，標志著公司在前裝車規級激光類的布局進一步完善。此外，除機械式激光雷達之外，在更加先進的 MEMS 激光雷達及硅基全固態激光雷達領域，公司同樣具有深度的布局和積累。公司交通用激光雷達已經廣泛在城市、高速、國省道等場景獲得應用，智能裝備激光雷達下游已經積累 50 余家機器人客戶并量產交付，車載激光雷達產品已經

56、在宇通商用車獲得應用，路側精準感知激光雷達已經在北京、雄安、蘇州、重慶等多個城市智能網聯示范區項目獲得應用。未來，隨著工業機器人及智能駕駛對激光雷達的需求增加，公司該部分業務有望厚積薄發。27/28 六、未來展望六、未來展望 1、加速布局芯片化和算法垂直一體化研發，形成更高的技術壁壘加速布局芯片化和算法垂直一體化研發，形成更高的技術壁壘激光雷達的高性能、低成本化和高可靠性是未來行業發展的核心，實現途徑主要通過芯片和算法自主設計研發，為產品在性能、集成度和成本上帶來了競爭優勢。未來激光雷達公司會進一步加大在芯片和算法領域的研發投入，包括激光雷達的感知算法、即時定位與高精地圖構建、感知數據管理平臺

57、等技術強化規?；a能力，為激光雷達的市場需求增長打好基礎。2、2023 年有望成為補盲激光雷年有望成為補盲激光雷達上車元年達上車元年若想實現 360 全域無盲區感知，滿足自動泊車、交通擁堵自動駕駛、高速公路領航駕駛等功能，需要搭載滿足大視場角、近距探測、低成本、可靠性高等特點的補盲激光雷達來滿足側向及低矮物體的感知需求。補盲雷達具有超大的垂直和水平視角，能補充前視激光雷達僅 120 FOV 的不足，以高性價比的方案完成汽車 360 水平視場的覆蓋，未來有望廣泛應用于高階自動駕駛領域。截至 2023 年 1 月，圖達通圖達通、亮亮道智能道智能、禾賽科技禾賽科技、速騰聚創速騰聚創、一徑科技一徑科技 5 家中國激光雷達廠商已陸續發布了補盲激光雷達產品，預計2023 年有望成為補盲激光雷達上車元年。技術路徑方面，純固態方案基于更易集成、低成本、高可靠性等優勢有望成為主流方案，在此背景下關注上游 VCSEL 芯片等環節投資機會。28/28