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1、 1/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 激光雷達激光雷達行業行業深度:驅動因素、深度:驅動因素、技術路線技術路線、產業鏈產業鏈及相關公司深度梳理及相關公司深度梳理 激光雷達可運用于智能駕駛、機器人等領域。近年來激光雷達性能持續提升,成本優勢逐步凸顯。隨著終端車企針對高階智能輔助駕駛(各類 NOA)布局加快,激光雷達成為了提高用戶輔助駕駛使用率的重要傳感器。預計 2024年激光雷達的全球乘用車端滲透率大概率將突破 1%大關,帶動激光雷達行業市場規模持續擴張。同時,本土產業鏈上游各節點正逐步涌現出優秀的關鍵器件供應商,助推激
2、光雷達產業鏈國產化的同時也有望持續優化系統集成成本,最終強化本土廠商對市場的控制力度。本篇文章我們將介紹激光雷達的概念,分析目前驅動行業發展的因素,詳細講解激光雷達的技術路線。接著,我們將對激光雷達產業鏈各個環節進行梳理,結合以上內容分析行業性價比提升的方式。最后,對行業未來發展趨勢進行預測,列舉可能受益的相關公司。希望這些內容能夠啟發大家對激光雷達的了解。目錄目錄 一、行業概述.1 二、驅動因素.3 三、激光雷達技術路線.8 四、產業鏈分析.12 五、性價比提升路線.19 六、發展趨勢.23 七、相關公司.26 八、參考研報.30 一、一、行業行業概述概述 1、激光雷達概念激光雷達概念 激光
3、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。激光雷達的原理是利用 ToF(Time of Flight,飛行時間測距法),通過發射接受激光束,分析激光遇到目標對象后的折返時間,從而得到物體表面與探測主體的精確距離,進而在空間坐標系中為這束光線賦予角度信息,就能得到這個點的三維定位。隨著光束的增多,探測主體便可利用所得各點的隨著光束的增多,探測主體便可利用所得各點的相對位置,勾勒出三維空間中的物體細節,即點云相對位置,勾勒出三維空間中的物體細節,即點云激光雷達的三維視覺。激光雷達的三維視覺。2/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業
4、行業|深度深度|研究報告研究報告 2、激光雷達主要應用于高階輔助駕駛及機器人領域激光雷達主要應用于高階輔助駕駛及機器人領域 激光雷達主要應用于以高級輔助駕駛(激光雷達主要應用于以高級輔助駕駛(ADAS)、車聯網為主的車用以及機器人等領域。)、車聯網為主的車用以及機器人等領域。高級輔助駕駛系統(ADAS)主要包括感知系統(感知層)、計算分析(決策層)、控制執行(執行層)三大模塊,其中感知是智能駕駛的先決條件,其探測的精度、廣度與速度直接影響智能駕駛的行駛安全。以各類傳感器為主的感知系統采集的信息會經由決策層處理分析后給出動力供給、方向控制等操作,最終實現自動駕駛。而感知系統路線有攝像頭、激光雷達
5、、超聲波雷達、毫米波雷達。其中激光雷達具有更強的綜合性能。根據灼識咨詢的預測,激光雷達車端市場規模在 2023 年已達到百億。車用領域所應對的場景復雜度更高,激光雷達的性能要求則會相對較高,其演進路徑是從 L4 級測試車輛到高端乘用車前裝搭載,待成本足夠合理時向平價汽車過渡。目前激光雷達正處于高端乘用車前裝搭載,這一時期重點比拼車企端交付和工程化落地,同時逐步開啟價格競爭。激光雷達在機器人端的應用主要是一些應用場景相對簡單的封閉園區。3/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、激光雷達的優勢激光雷達的優勢 激光雷達的主要優點在于探測精度高、探測范圍廣
6、。激光雷達的主要優點在于探測精度高、探測范圍廣。攝像頭方案商用普及較早,能夠獲取到豐富的色彩和細節信息,但成像受制于環境光線。而超聲波方案雖然成本較低,但由于感知距離較近且易受環境影響,因此主要用于停車輔助。而毫米波雷達雖有更強的抗干擾能力,但感知精度并不理想,不具備圖像級的成像能力。綜合來看,激光雷達探測精度高、范圍廣、穩定性強,并能夠對周圍環境進行實時 3D建模,因此成為當前重要的感知方案。3、發展歷程發展歷程 國產激光雷達廠商于國產激光雷達廠商于 2016 年開始入局。年開始入局。激光雷達誕生初期主要應用于科研及測繪項目,并隨著技術發展逐步在工業探測和無人駕駛項目上試點。激光雷達的技術架
7、構持續更新,從單點激光掃描到多線激光,激光雷達的技術架構持續更新,從單點激光掃描到多線激光,從復雜的機械式逐步向半固態、固態式演進。從復雜的機械式逐步向半固態、固態式演進。目前主流新能源車企與激光雷達廠加速推進激光雷達的商業化落地,激光雷達技術也在持續向芯片化、陣列化發展。二、二、驅動因素驅動因素 1、政策持續加碼助力高階智能駕駛加速落地政策持續加碼助力高階智能駕駛加速落地 4/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 我國量產乘用車自動駕駛等級正逐步從 L2 向 L3+過渡,據中商產業研究院統計數據顯示,2022 年我國在售新車 L1-L4自動駕駛滲透率
8、分別為 24%、35%、9%和 2%。2023 年以來,我國相關部門及地方政府已發布逾百條自動駕駛產業相關政策和規定,從大方針政策引導到各細分場景的文件指導,多方面推動自動駕駛行業發展。從國家層面來看,2023 年 7 月,工業和信息化部聯合國家標準化管理委員會修訂發布國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)(2023 版),提出要分階段建立適應我國國情與國際接軌的智能網聯汽車標準體系。2023 年 11 月,工業和信息化部、公安部、住房和城鄉建設部、交通運輸部四部門聯合發布關于開展智能網聯汽車準入和上路通行試點工作的通知,明確表明搭載 L3 級和 L4 級自動駕駛的車輛,在經過遴選后,
9、允許在限定區域內開展上路通行試點,以政策推動高階智能駕駛發展。2023 年 12 月,交通運輸部印發自動駕駛汽車運輸安全服務指南(試行),就自動駕駛汽車適用范圍、應用場景、人員配備、運輸車輛、安全保障和安全監督八個方面提出明確要求。在國家政策引領下,各地方政府也紛紛出臺相應方案或細則,其中,深圳、上海、北京三地走在前列,在自動駕駛政策方面試點先行,為其他省市加快自動駕駛產業建設提供重要參考。伴隨著央地協同完善行業相關政策法規,我國高階自動駕駛功能有望加速落地。激光雷達激光雷達將將成為自動駕駛的關鍵,據汽車之心表示,成為自動駕駛的關鍵,據汽車之心表示,2024 年激光雷達的車端滲透率有望突破年激
10、光雷達的車端滲透率有望突破 1%大關。大關。5/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、城市城市 NOA 面臨工況復雜問題,激光雷達為面臨工況復雜問題,激光雷達為“優選項優選項”城市城市 NOA 快速落地??焖俾涞?。NOA功能(高階智能駕駛輔助)的實現是智能駕駛從 L2 跨越到 L3 過程中的關鍵節點,目前多家傳統車企和新勢力車企在加速布局 NOA 功能。按應用場景分,NOA功能分為高速場景和城市場景,高速 NOA 功能是指在高速公路輔助的基礎上配置高精地圖,幫助車輛實現自動上下匝道、車道保持等功能。城市 NOA 是指在城市道路按照導航路徑智能輔助駕
11、駛到達終點,除了基本導航功能外,城市 NOA 還包括自動泊車、智能跟車等功能。高速 NOA 始于 2019 年特斯拉向中國大陸選裝 FSD 的車型推送 NOA 功能,隨后國內蔚來、小鵬、理想等車企先后入局,在旗下部分車型中推出類似功能,2023 年高速 NOA 已實現規?;涞?。與此同時,城市 NOA 功能作為最貼近用戶場景的技術被視為自動駕駛通往 L3 級別的重要突破口,成為當前行業競爭高地。2022 年 9 月,小鵬 P5 在廣州推出城市 NGP(即城市 NOA),正式拉開國內城市 NOA 大幕。2023 年 NOA 迎來落地“元年”。伴隨眾多主機廠在更多城市陸續開放該功能,2024 年城
12、市 NOA 有望迎來更大規模的釋放,推動國內自動駕駛產業進入快速發展階段。6/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 實現高速實現高速 NOA 功能所需硬件水平有限,激光雷達非必選項。功能所需硬件水平有限,激光雷達非必選項。高速 NOA 因結構化封閉道路的特性,面臨的場景較為單一、復雜程度較低,因此,實現該功能所需要搭載的硬件水平有限,基本上只需要攝像頭與部分超聲波雷達或毫米波雷達即可。此外,在目前具備高速 NOA 功能的車型當中,除了特斯拉以外,均采用高精地圖的方案。高精地圖包含了道路的寬窄、坡度、交通標識等詳細信息,可以提前為車輛獲取大量信息數據,降
13、低車輛運行時的負擔。并且,高精地圖不受距離、環境影響,能夠有效彌補傳感器性能邊界,助力高速 NOA功能順暢實現。因此,在實現高速 NOA功能的硬件需求中,激光雷達并非必要選項。城市工況復雜,激光雷達成推動城市城市工況復雜,激光雷達成推動城市 NOA 落地的關鍵感知設備。落地的關鍵感知設備。與高速 NOA 相比,城市 NOA 面臨的工況復雜得多,可能會面臨人車不分流、道路標識不清晰、鬼探頭等多種不確定性挑戰。在夜晚場景中,還要面臨光線不足帶來能見度降低的問題,造成行車危險的 corner case 數量急劇上升。因此,從高速NOA 拓展至城市 NOA 的所需要的技術難度大幅增長,對車輛的感知能力
14、也提出了更高的要求,具備強感知能力的激光雷達成為推動城市 NOA 功能落地的關鍵感知設備。自動駕駛汽車中搭載激光雷達,一方面可以實現對長尾場景的覆蓋,解決城市 NOA 場景中面臨工況復雜的問題。例如在面臨夜間行駛視野差、進入隧道光線突變等情況會對攝像頭帶來挑戰,但是對于主動發光的激光雷達來說,外界光線變化并不會影響其感知成像能力,激光雷達能夠輔助汽車做出穩定的行駛決策。另一方面,激光雷達的搭載可以降低感知算法的開發難度,使高階智能駕駛功能更易實現。感知算法的一個重要任務是進行語義目標檢測跟蹤,其中,衡量評價目標檢測有一個重要指標是“平均精準度”(mAP),用以評估感知算法對目標位置、尺寸、姿態
15、的檢測水平。根據行業權威數據集 Nuscenes 感知算法評測顯示,“激光雷達+攝像頭”的組合方案 mAP(平均精準度)分數相比純視覺算法的數值平均從 57%提升至 73%,增加了 16個百分點。7/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、自動駕駛水平升級,單車搭載激光雷達需求增加自動駕駛水平升級,單車搭載激光雷達需求增加 伴隨自動駕駛水平升級,單車激光雷達需求增加。伴隨自動駕駛水平升級,單車激光雷達需求增加。冗余設計是指在系統或設備的關鍵部分增加額外的功能通道、工作元件或部件,以確保在部分出現故障時,系統或設備仍能正常工作,提高系統可靠性。隨著自動
16、駕駛程度提升,駕駛主體從駕駛員轉為車輛系統,為確保車輛始終處于正常運行狀態,冗余設計變得必不可少,對于 L3 及以上自動駕駛冗余系統將成為標配。目前,高階自動駕駛冗余設計涵蓋了感知冗余、控制器冗余、執行器冗余、通信冗余等。其中,感知冗余是指采用“攝像頭+超聲波雷達+毫米波雷達+激光雷達”多源異構傳感器融合方案,以實現感知硬件能力互補,從而強化自動駕駛的感知能力。根據蓋世汽車統計數據顯示,2023 年 1-10 月,在搭載 NOA 功能的車型中,采用 11V1R1L 方案(11 個攝像頭+1個雷達+1個激光雷達)的車型占據最大市場份額,達到 27%。其他包含激光雷達的 11V5R1L方案和 11
17、V5R2L 方案分別占比 17%和 3.4%,含有激光雷達的多傳感器方案在搭載 NOA 功能的智能駕駛車型中占據主導地位。同時,伴隨著自動駕駛水平持續提升,單車所需搭載的激光雷達數量將不斷增加。據中國信息通信研究院報告,L3 級別以上車輛單車搭載量將隨著自動駕駛等級的提升而成倍增加,L3、L4 和 L5 級別自動駕駛或分別需要平均搭載 1 顆、2-3 顆和 4-6顆激光雷達。8/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三、三、激光雷達激光雷達技術路線技術路線 1、按照測距方法按照測距方法劃分劃分 ToF 仍為主流方式,仍為主流方式,FMCW 未來可期。未
18、來可期。激光雷達對物體的測距方式主要分為飛行時間(ToF)和調頻連續波(FMCW)兩種方式。ToF 探測方式是根據光源發射及返回的時間差來得到與目標物的距離信息,這種方式探測精度高,響應速度快,是目前市場應用最為廣泛和成熟的測距方式。FMCW 探測方式是將發射激光的光頻進行線性調制,得到發射及返回信號的頻率差,從而間接獲得飛行時間來反推出與目標物的距離。相比 ToF 探測方式,FMCW 探測方式具有抗干擾能力更強、信噪比高、分辨率高等優勢,但目前技術成熟度較低,仍處于發展初期。9/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、根據掃描方式根據掃描方式劃分劃
19、分 根據掃描方式的不同,激光雷達可以分為固態激光雷達、混合固態激光雷達、機械式激光雷達。(1)機械式激光雷達機械式激光雷達 360 水平視場角范圍掃描,主要用于無人駕駛領域。水平視場角范圍掃描,主要用于無人駕駛領域。機械式激光雷達是最早進入市場以及最成熟的一種技術路線,主要是通過電機帶動收發陣列進行整體旋轉,實現對空間水平 360 視場范圍的旋轉。由于無人駕駛汽車運行環境復雜,需要對周圍環境進行 360 的水平視場掃描,而機械式激光雷達兼具360 水平視場角和測距能力遠的優勢,同時測量精度較高,目前主流無人駕駛項目包括無人汽車、無人卡車等,均采用機械式旋轉激光雷達作為主要傳感器。但因為其內部有
20、機械式結構,所以產品尺寸大、維護成本高、使用壽命短,造成其不太適合大規模裝載在乘用車上。(2)混合固態混合固態式激光雷達式激光雷達 混合固態混合固態方案的出現正式開啟了激光雷達的量產上車的大幕。方案的出現正式開啟了激光雷達的量產上車的大幕。相較機械式激光雷達,混合固態激光雷達的掃描而只覆蓋前方一定角度內的范圍,雖然其內部仍然存在一些較小的活動部件,但在成本、體積等方面更容易得到控制,目前也在車用領域量產搭載。典型的半固態方案分為一維掃描和二維掃描,其共同之處是均通過內部運動的反射鏡來改變激光方向。脫胎于機械式激光雷達,一維轉鏡式方案更具應用成熟性,因此在自動駕駛中應用廣泛。脫胎于機械式激光雷達
21、,一維轉鏡式方案更具應用成熟性,因此在自動駕駛中應用廣泛。一維掃描的本質是在機械式激光雷達的基礎上,將發射模塊和掃描模塊進行分離,保持收發模塊不動,通過電機帶動轉鏡運動,將激光反射到不同的方向實現一定范圍內激光的掃描。二維掃描方式能夠通過靈活的光學結構設計,利用少量的激光器實現等效更多線束以降低成本。二維掃描方式能夠通過靈活的光學結構設計,利用少量的激光器實現等效更多線束以降低成本。二維轉鏡方案中如多邊形棱鏡可以讓光源實現水平掃描,而同時縱軸擺鏡則可以改變光源的垂直掃描方向,如此僅需一束光源,就可以完成機械式雷達若干個光源才能完成的掃描任務。MEMS 振鏡方案振鏡方案則是將掃描結構進一步簡化,
22、利用懸臂梁使厘米級振鏡在橫縱兩軸高速周期運動,改變激光反射方向,實現掃描。雖然 MEMS 振鏡和二維轉鏡的結構存在差別,但核心思路均是通過靈活的掃描模塊設計,減少激光器的使用,進而推動降本。10/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 混合固態混合固態激光雷達可選技術路線呈現多元化。激光雷達可選技術路線呈現多元化。一維轉鏡方案利用低速轉動的反射鏡改變光線方向,獲得視場角覆蓋,提升了穩定性和可靠性,并通過芯片化實現高線束掃描,該方案在應用原理和架構上較為成熟,選擇該方案的典型即禾賽科技。相比之下,二維掃描的方案能夠通過靈活的掃描模塊架構,在減少激光器的同時
23、實現等效線束。在實際的二維掃描方案設計中,不同廠商的具體掃描架構又會有一定的區別,如圖達通獵鷹系列(下中),采用 MEMS 振鏡+轉鏡結合,分別負責垂直及水平方向上的掃描;速騰聚創(下右)則采用自研二維 MEMS(微機電系統)掃描芯片驅動旋鏡向不同方向發射激光束的混合固態激光雷達技術。(3)固態式激光雷達固態式激光雷達 面陣收發面陣收發+無運動部件,純固態方案或將是激光雷達的終極答案。無運動部件,純固態方案或將是激光雷達的終極答案。純固態激光雷達通過取消運動部件,簡化了整個激光雷達的內部結構并提升集成度,最大程度優化整機耐久度,縮小體積。如此不僅能降低物料和量產成本,也能提升產品可靠性、生產效
24、率和一致性,能夠很好地應用于車規級量產領域。當前純固態激光雷達的主要為當前純固態激光雷達的主要為 OPA(Optical Phased Array)光學相控陣和)光學相控陣和 Flash 閃光激光雷達兩閃光激光雷達兩種。種。其中,OPA 的原理是通過多個激光發射單元組成發射陣列,通過調節發射陣列中各個單元的相位差,來改變激光光束的發射角度;而 Flash 則是通過高密度的激光源陣列,像手電筒一樣,能在短時間內發射出覆蓋一片區域的激光,并用高靈敏度的接收器來構建三維圖像。由于結構簡單,Flash 閃光激光雷達是目前純固態激光雷達最主流的技術方案。11/31 2024 年年 4月月 22 日日 行
25、業行業|深度深度|研究報告研究報告 固態激光雷達縱然有更大的降本空間,但其性能目前還無法比肩在車端量產應用的固態激光雷達縱然有更大的降本空間,但其性能目前還無法比肩在車端量產應用的混合固態混合固態激光雷達。激光雷達。固態激光雷達普遍存在的功率密度低、探測距離短等問題。其中,OPA激光雷達要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長,因此每個器件尺寸僅 500nm 左右,對材料和工藝的要求都極為苛刻,因此成本也相應的居高不下。而 Flash 激光雷達由于需要在短時間內發射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,但由于其結構簡單且技術相對成熟,成為了不少雷達廠的主要探索方向。補盲激光雷達成
26、為了現階段純固態技術上車的核心途徑。補盲激光雷達成為了現階段純固態技術上車的核心途徑。如前所述,雖然固態激光雷達的技術問題限制了其在主雷達端的應用,但出于成本考量,能夠用于打造專注近距離感知的補盲激光雷達,通過“固態近距補盲+混合固態遠距感知”的結合,能夠彌補前向激光雷達垂直視場角小以及測距性能過剩的問題,實現完整的車規級激光雷達解決方案。目前,禾賽科技、速騰聚創以及多家本土激光雷達廠均有布局。12/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四四、產業鏈分析、產業鏈分析 激光雷達產業鏈主要包括上游零部件、中游整機制造和下游機器人、自動駕駛汽車等應用。激光雷
27、達整機一般由發射模塊、掃描模塊、接收模塊和控制模塊四部分組成。中國信通院預計,發射模塊、接收模塊、測時模塊(TDC/ADC)和控制模塊,四大光電系統約占激光雷達整機成本的 70%。1、上游上游(1)發射模塊:發射模塊:發射器進口替代潛力大,國內光學產業鏈具備競爭力發射器進口替代潛力大,國內光學產業鏈具備競爭力 發射模塊是激光雷達系統的光源,其核心組件為激光器。發射模塊是激光雷達系統的光源,其核心組件為激光器。激光發射模塊主要包括激光器發射器、光學系統,是激光雷達的核心系統。激光發射器為整個激光雷達提供激光光源。光學系統主要對激光器的輸出光束進行準直整形,通過改變光束的發散度、波束寬度和截面積,
28、改善輸出光束質量。光學系統一般由準直鏡、分束器、擴散片等組成。1)激光發射器激光發射器 VCSEL 占比有望提升,占比有望提升,2027 年市場規模預計年市場規模預計 39 億美元。億美元。按結構分,激光發射器可以分為邊發射激光器(EEL)和垂直腔面激光器(VCSEL)及光纖激光器。EEL 優勢在于輸出功率及電光效率較高,缺 13/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 點是光束質量較差,生產成本相對 VCSEL 較高。VCSEL 優點包括體積小易于集成、易于規?;a、成本低、可靠性較高等優勢,不足之處是輸出功率及電光效率較 EEL 低。光纖激光器復雜
29、度較高,在激光雷達領域應用占比較小。近年來國內外廠商陸續推出多層級結高功率 VCSEL,大幅提升了光功率密度,高功率 VCSEL 開始代替部分傳統的 EEL 方案。Yole 預計,2033 年,VCSEL 的占比有望從2023 年的 39%逐步提升到 45%;EEL 則小幅下降到 43%。市場規模方面,2027 年,VCSEL 有望達到39 億美元,EEL 預計 74 億美元。905nm 光源預計仍將占主導地位。光源預計仍將占主導地位。激光器波長選擇主要兼顧性能和對人眼安全性,目前主流的激光雷達主要有 905nm 和 1550nm兩種波長。905nm優勢是基于 GaAs 材料體系,產業成熟,成
30、本低;缺點是發射功率受到對人眼安全性限制,探測距離較短。1550nm 優點是對視網膜更加友好,可以發射更大功率,探測距離可以做到更遠;不足是其無法采用常規的硅吸收,而需要更加昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質,成本更高。不過隨著 905nm 技術持續升級,1550nm 成本偏高,預計未來 905nm 激光器預計仍將占主導地位。Yole 數據顯示,2033 年 NIR(0.75-1.1m,主要是 905nm 和 940nm)占比預計從2023 年的 84%提升到 86%。14/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 海外企業領先激光發射器市場,進口替代潛力大
31、。海外企業領先激光發射器市場,進口替代潛力大。VSCEL 市場參與者主要包括 Coherent(高意)、Lumentum、Ams-Osram、Trumpf 等,其中 Osram(歐司朗)在汽車應用(如激光雷達或車內傳感)市場相對領先。EEL 市場領導者主要包括 Coherent(高意)、Lumentum、Ams-Osram、濱松光子、Laser Components 等。國內相關產業鏈公司包括長光華芯、炬光科技、瑞波光電、縱慧芯光等。2)光學系統光學系統 國內光學系統產業鏈具備競爭力。國內光學系統產業鏈具備競爭力。光學系統一般由準直鏡、分束器、擴散片等組成。準直鏡,準直鏡,激光器發射的光束并不
32、是平行的直線,存在發散角度大、光斑形狀不規則等問題,準直鏡可以改變光束的發散度、波束寬度和截面積,從而改善輸出光束質量。分束器,分束器,又稱激光分光鏡、分光片,Beam Splitter DOE,分束器功能是把一束入射激光均勻地分成 N 束出射光,出射光的光束直徑、發散角和入射激光相同,只是傳播方向發生改變。擴散片,擴散片,又稱勻化鏡、擴散器或勻化器(DF/HM),Homogenizer,其作用是將入射激光轉化成任意形狀尺寸、強度均勻的光斑。國內光學系統產業鏈相對成熟,炬光科技、永新光炬光科技、永新光學、藍特光學、水晶光電、騰景科技、福晶科技學、藍特光學、水晶光電、騰景科技、福晶科技等公司均有
33、相關業務布局。(2)掃描模塊:掃描模塊:國內光學、電機供應鏈相對成熟國內光學、電機供應鏈相對成熟 混合固態是主流,混合固態是主流,Flash 占比有望提升。占比有望提升。根據掃描方式的不同,激光雷達可以分為固態激光雷達、混合固態激光雷達、機械式激光雷達。其中,機械激光雷達因為結構復雜、可靠性較差、壽命低于車規要求,15/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 當前用于車載領域較少?;旌瞎虘B(轉鏡式、MEMS 振鏡)較為成熟,是當前和未來車載激光雷達主流方案。固態 Flash 方案逐步產業化,在車載領域占比持續提升。OPA 方案對材料和工藝的要求都極為苛刻
34、,由于技術難度高,尚未實現產業化。Yole 預計,混合固態激光雷達(主要是轉鏡式)占比預計從2023 年的 68%下降到 2033年的 56%;MEMS 方案從 2023 的 30%下降到 2033 年的 7%;固態 Flash方案迎來大發展,從 2023 年的 2%,大幅提升到 2033年的 33%。國內光學、電機供應鏈相對成熟。轉鏡式激光雷達,國內光學、電機供應鏈相對成熟。轉鏡式激光雷達,收發模塊保持不動,發射器發射激光照射鏡面,電機帶動反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉,使光束反射至空間的一定范圍,從而實現掃描。棱鏡式激光雷達,棱鏡式激光雷達,包括兩個楔形棱鏡,激光通過第一個棱鏡后發生偏轉,通過第
35、二個棱鏡后再一次發生偏轉,通過控制兩面棱鏡的相對轉速實現激光束的掃描形態。MEMS 微振鏡方案,微振鏡方案,在芯片上集成微振鏡,通過芯片控制鏡面往復運動,將激光管反射到不同的角度完成掃描。國內相關產業鏈相對成熟,轉鏡式激光雷達電機廠商包括湘油泵、鳴志電器、江蘇雷利等;反射鏡廠商,永新光學、宇瞳光學、富蘭光學等。MEMS 微振鏡廠商包括海外 ST 意法半導體、博世、英飛凌、濱松電子,國內英唐智控、賽微電子、中科院蘇州納米所等。16/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(3)接收模塊:接收模塊:SiPM/SPAD 為重要發展方向,國內為重要發展方向,國內
36、SPAD 芯片企業實現突破芯片企業實現突破 接收模塊的核心組件為光電探測器接收模塊的核心組件為光電探測器,主要用于接收返回的脈沖激光并將其轉化為電流,然后用于測距計主要用于接收返回的脈沖激光并將其轉化為電流,然后用于測距計算,屬于光芯片。算,屬于光芯片。按照器件結構分類,光電探測器可以分為 APD(雪崩式光電二極管)、SPAD(單光子雪崩二極管)和 SiPM(硅光電倍增管)三種類型。APD 光電探測器受自然光和環境溫度干擾輕,是目前 ToF 類激光雷達接收端的主流應用方案,但同時其也存在體積大、成本高、穩定性不足等明顯局限性。SPAD 在性能上明顯優于 APD,APD 需要幾百個光子才可以實現
37、有效檢測,而 SPAD 則具有單光子檢測能力,可以實現更高的增益和更遠的探測距離,且功耗、體積相對較小、成本低。SiPM是多個 SPAD陣列形式,可有效彌補 SPAD 對光強感知能力不足的問題。SiPM/SPAD 已經成為當前光電探測領域研發創新的重要方向,未來有望逐步替代 APD,有效降低激光雷達接收端成本。目前,SPAD 光電探測器市場主要被安森美、濱松、博通等頭部企業壟斷,由于缺乏完整的生產加工體系,中國本土企業在光探測芯片領域的市場份額較小。當前,國內芯視界、靈明光子、阜時科技等創新型企業正在積極布局 SiPM/SPAD 方案,并實現了新的突破。例如,阜時科技于 2022 年 8 月發
38、布了全固態激光雷達面陣 SPAD 芯片 FL6031,其實際點云分辨率超過 50k,滿足上車要求,現已成功獲得國內頭部激光雷達場上的 SPAD 芯片定制訂單。未來隨著國內相關企業在 SPAD/SPiM 技術上持續突破,有望推進國產芯片替代進程。(4)控制模塊:整機廠商積極自研芯片控制模塊:整機廠商積極自研芯片 激光雷達控制模塊主要功能包括時序控制、波形算法處理、收發掃描等其他功能模塊控制、生成點云數據,主要元件包括主控芯片,模擬前端芯片等。1)主控芯片主控芯片 國外廠商國外廠商 FPGA 領先,整機廠商積極自研主領先,整機廠商積極自研主控芯片??匦酒?。主控芯片主要功能是控制發射系統發射激光、對
39、接收系統獲得的信號進行處理等。主控芯片一般采用 FPGA,激光雷達需要進行大量的信號處理、電機 17/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 時序控制,采用基于可編程的 FPGA,效率會高很多。FPGA 國外主流的供應商有 Xilinx,Altera(被Intel 收購)等。國內主要有紫光國微、復旦微電、成都華微、安路科技等。此外,目前整機廠商開啟了自研芯片趨勢,如圖達通 falcon 激光雷達搭載了蔚來自研的主控芯片“楊戩”;禾賽科技 2018 年開始就積極研發激光雷達 SoC 芯片,以在未來取代外購的 FPGA 芯片。2)模擬前端、模數轉換芯片模擬前
40、端、模數轉換芯片 模擬前端、模數轉換芯片的自研化與集成化趨勢。模擬前端芯片,模擬前端、模數轉換芯片的自研化與集成化趨勢。模擬前端芯片,主要功能是對探測器輸出的電流信號進行放大和轉換(電流轉電壓),主要通過跨阻放大器(TIA)實現。模數轉換芯片,模數轉換芯片,主要功能是將模擬信號轉換成數字信號,便于核心處理器進行處理及運行后續的算法,主要通過 ADC實現。隨著信號通路的增加,傳統分立器件構建的系統已難以滿足指標,越來越多的廠商開始自研相關芯片。禾賽科技已經開發了多通道驅動芯片以及多通道模擬前端芯片。主控芯片目前逐步向企業自研 SoC方向發展,未來也有望實現 TIA、ADC 等芯片集成到 SoC
41、中。2、中游、中游 中游大部分的激光雷達廠商主要做硬件集成的工作,并添加自研的算法,進行封裝后賣給下游廠商。中游大部分的激光雷達廠商主要做硬件集成的工作,并添加自研的算法,進行封裝后賣給下游廠商。目目前前中國激光雷達企業正在主導全球市場。中國激光雷達企業正在主導全球市場。北美和歐洲地區激光雷達產業起步較早,發展過程中涌現一批領先的激光雷達制造廠商,包括 Velodyne、Luminar、Aeva、Ouster、Valeo、Innoviz、Ibeo 等。伴隨著激烈的市場競爭,部分海外激光雷達廠商面臨衰退。而國內激光雷達廠商在政策支持和市場需求雙重驅動下快速發展,代表企業包括禾賽科技、圖達通、速騰
42、科技、大疆覽沃、萬集科技等。國內國內激光雷達企業已大體形成三個梯隊,激光雷達企業已大體形成三個梯隊,規?;慨a加速分化市場,禾賽科技、速騰聚創、圖達通為第一梯隊,激光雷達前裝量產的銷量總體由這三家包攬,同時實現上市融資,市值遠超其他企業。第二梯隊企業以沃覽科技、探維科技、北醒光子、華為、一徑科技等為代表,正在努力擴大融資規模以及獲取車企定點。第三梯隊為其他初創企業。從銷售收入來看,從銷售收入來看,2022 年,禾賽科技以 47%的份額,連續兩年穩居全球激光雷達企業收入榜首,圖達通則依靠蔚來汽車的持續出貨,以 15%的市場份額位居第二,法雷奧、速騰聚創、沃覽科技分別以 13%、9%、5%的市場份
43、額位列第三、第四、第五。18/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 根據根據 Yole 報告,報告,2023 年中國激光雷達企業已擁有全球市場份額的年中國激光雷達企業已擁有全球市場份額的 73%,國內頭部激光雷達廠商交付國內頭部激光雷達廠商交付量不斷攀升。量不斷攀升。國內激光雷達頭部廠商量產交付量競賽已經進入到白熱化階段。2022 年 9 月,禾賽科技成為首個單月激光雷達交付量超過 1 萬顆的車載激光雷達廠商;2023 年 8 月,速騰聚創單月交付量超 2萬顆;2023 年 10 月,速騰聚創實現單月銷量近 3 萬顆,再次刷新紀錄。2024 年 1 月
44、 2 日,禾賽科技宣布 2023 年 12 月激光雷達交付量突破 5 萬顆,僅 6 日后,速騰聚創宣布 2023 年 12 月交付量達到72200 顆,成為車載激光雷達行業中首個單月交付量超過 7 萬顆的激光雷達廠商。根據高工數據統計,2023 年,中國乘用車前裝標配激光雷達交付量超過 60萬顆,主要是由禾賽科技、速騰聚創和圖達通為代表的國內第一梯隊激光雷達廠商所貢獻。其中,2023 年,速騰聚創激光雷達銷量約為 25.6 萬顆,同比增長超過 300%;禾賽科技預計全年銷量突破 22 萬顆,同比增長超過 173%。當前,頭部廠商快速放量,激光雷達產業或迎來商業化臨界點。3、下游、下游 激光雷達
45、市場規??焖僭鲩L,激光雷達市場規??焖僭鲩L,2030 年或超萬億元。年或超萬億元。目前,激光雷達的主要下游應用場景包括汽車、機器人等,其中汽車行業為激光雷達發展的主要驅動力。19/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 Frost&Sullivan 數據顯示,中國 ADAS 滲透率預計從 2023 年的 6.3%增長到 2030 年的 87.9%;美國ADAS 滲透率有望從 2023 年的 4.9%上升到 2030 年的 69.9%。ADAS 和自動駕駛汽車的快速滲透,預計將提升單車激光雷達搭載數量。中國信通院發布的車載激光雷達技術與應用研究報告認為,L
46、3、L4 和 L5 級別自動駕駛分別需要平均搭載 1 顆、2-3 顆和 4-6 顆激光雷達。Frost&Sullivan 預計,2026年全球車用激光雷達市場規模有望達到 247 億美元,其中,ADAS(L3 以下)預計 129 億美元規模,自動駕駛(L4、L5)預計 118 億美元規模。2030 年全球車用激光雷達市場規模有望進一步增長到 872 億美元,其中 ADAS 649 億美元,自動駕駛 223 億美元規模。五五、性價比提升路線、性價比提升路線 1、激光雷達性能如何逐步提升激光雷達性能如何逐步提升 衡量激光雷達核心性能主要包括線束、視場角、分辨率、幀率、點頻和功率等。衡量激光雷達核心
47、性能主要包括線束、視場角、分辨率、幀率、點頻和功率等。實現功能來看,激光雷達需要具備探測中長距離、可靠度和穩定性、夜間判斷能力等,與功能相對應的可拆分為線束、視場角、分辨率、幀率、點頻和功率等性能參數,對應關系上,發射模塊、接收模塊、掃描模塊、接收模塊均影響激光雷達本身性能。線束數量是直觀衡量產品性能的關鍵指標,直接影響到產品性能。線束及等效線束越多,激光雷達對的感知精準度越高、探測范圍越廣,激光雷達數據有效性越強。20/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 激光雷達線束可以更直觀衡量激光雷達的性能。激光雷達線束可以更直觀衡量激光雷達的性能。一方面,整
48、車廠對激光雷達應用的過程中對視場角、分辨率、幀率、點頻和功率有標定參數,需要滿足車端需求方可應用。另一方面,線束是垂直方向發出激光的數量,線束及等效線束越多,發出的激光束越密集,激光雷達的感知精準度越高,激光雷達數據有效性越強。在后續的性能升級中,可以聚焦如何提升激光雷達線束數量從而提升感知精準度。(1)硬件升級帶動激光雷達線束數量增加硬件升級帶動激光雷達線束數量增加 固態激光雷達中,Flash 方案通過光電集成技術、單片集成技術、堆疊技術等方式實現在有限的單位面積上增加收發模塊的數量。OPA 方案通過增加分束器,完成輸出激光線束量級的提升。硬件升級優化收發模塊配置,有效帶動激光雷達線束的增加
49、。(2)優化振鏡提升輸出端等效線束優化振鏡提升輸出端等效線束 混合固態激光雷達中,可以在掃描模塊中通過優化振鏡的方式,使低線束收發模塊實現等效高線束效果。以速騰聚創 M1 為例,收發模塊有 5 組平行的 EEL 半導體邊發射激光器,其發射出的點光源通過準直透鏡將分散光束形成幾個平行方向后,通過分光組件進入反射鏡,反射鏡將激光精準投射到 MEMS 振鏡上進行多次反射,實現輸出端等效線束的提升。21/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (3)同同時通過優化算法和信號處理技術提升激光雷達性能時通過優化算法和信號處理技術提升激光雷達性能 優化信號處理技術可以
50、提高對遠處物體的探測能力;噪聲抑制技術,比如自適應濾波和波形分析,可以減少背景噪聲和系統電子噪聲對信號的影響;信號積分技術能夠通過累加連續多個探測周期內的信號,顯著提高信噪比,從而使得系統能夠探測到更加微弱的回波,提高探測范圍。使用機器學習的模式識別,可以更精確地從噪聲背景中提取有用信號,增強目標探測的準確性和遠程探測的能力。2、激光雷達成本如何持續下探激光雷達成本如何持續下探 目前激光雷達成本持續下探。目前激光雷達成本持續下探。(1)集成式方案簡化生產制造成本及原材料用量集成式方案簡化生產制造成本及原材料用量 芯片為例,SoC 芯片中集成了多個功能模塊,如光電探測器、前端電路、波形處理電路,
51、減少了對多個獨立組件的需求,降低了物料成本和裝配復雜性。此外,SoC 還提高了信號處理的效率和速度,減少了功耗。集成化設計簡化了激光雷達系統的整體架構,從而減少了制造和維護的成本。自研 SoC 允許公司根據特定需求定制設計,更好地與產品集成。22/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 SoC 芯片方案將接收、處理等模塊融合,持續簡化產品結構。芯片方案將接收、處理等模塊融合,持續簡化產品結構。以速騰聚創 E 平臺產品為例,通過處理SoC 芯片與接收 SPAD 陣列的 3D 堆疊,有效的集成了接收和信號處理部件,實現系統簡化和成本控制,可以提供直接處理并生
52、成點云的能力。(2)核心組件價栺下探核心組件價栺下探 核心組件價格下探,有望實現成本的持續下降。核心組件價格下探,有望實現成本的持續下降。計算芯片、激光器、光學棱鏡等核心組件價格指數均處于下降通道,未來組件成本有望保持相對低位,激光雷達產品有望實現成本下探。23/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 激光雷達成本持續有望下探,激光雷達成本持續有望下探,2024 年降價節奏放緩。年降價節奏放緩。根據 IDTechEx 的預測,激光雷達各方案價格仍處在下行通道,相較于 2022 年和 2023 年成本下探幅度或有所放緩,行業利潤率有望緩解。六六、發展趨勢、
53、發展趨勢 1、短期趨勢穩定,純固態方案穩步推進短期趨勢穩定,純固態方案穩步推進 激光雷達自誕生以來,其成本便隨著路線迭代持續下探,直至近年來混合固態方案將激光雷達推向百元級水平(美元)。在當前 L2+自動駕駛持續滲透的背景下,混合固態激光雷達成為各大頭部激光雷達廠 24/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 量產上車的主流,禾賽科技方面也判斷,混合固態激光雷達依然會是未來 10 年中遠距離激光雷達的首選。純固態方案也有望在補盲端量產上車的同時加快技術升級。純固態方案也有望在補盲端量產上車的同時加快技術升級。純固態激光雷達在實現全面量產上車(主+補盲)的
54、道路上仍需要解決測遠和技術穩定性的問題,各廠商積極推動純固態在補盲端的上車在一定程度上也有望加快該方案的技術迭代。2、混合固態混合固態方案科技樹以降本為指引持續發散延伸方案科技樹以降本為指引持續發散延伸 在在混合固態混合固態激光雷達方案下,其結構的激光雷達方案下,其結構的“模塊性模塊性”會更加突出。會更加突出。根據此前對幾大頭部廠商旗艦產品的介紹,很明顯混合固態方案下,掃描模塊在“解綁”發射模塊后,各廠商的掃描方案選擇靈活多樣。能夠認為,針對激光雷達的結構設計,廠商會更傾向于綜合考量自身技術積累和成本協調(未來能夠持續優化進行降本)對激光光源、激光發射器以及接收芯片進行有效組合,打造最具競爭力
55、的產品?;旌瞎虘B混合固態的細分路線會持續發散直至純固態方案充分成熟后發生突變式收斂。的細分路線會持續發散直至純固態方案充分成熟后發生突變式收斂。車規級產品由于長驗證周期的特殊性,未來各大雷達廠會更加堅定的在自己選擇的組合方案上深度挖掘,這個過程最終可能會停止在固態激光雷達所需技術充分成熟并顯露出混合固態方案無法比擬的降本空間的節點。3、激光雷達成本下探,有望滲透到更多車型中激光雷達成本下探,有望滲透到更多車型中 根據 Frost&Sullivan 報告,車載激光雷達成本預計將在 2021 年至 2030 年間每年下降約 9%。國內頭部激光雷達廠商圖達通亦表示,預計未來 3-5 年內,激光雷達成
56、本將下降 20%-30%,在 5-10 年左右降至1000元以下。根據灼識咨詢報告,以往因激光雷達價格高昂,僅建議售價超過 40 萬元的車型選擇搭載激光雷達產品,受益于激光雷達快速降本,2023 年,建議售價約 20 萬元的車型可考慮將激光雷達作為可選配置或標準配置。根據佐思汽研統計,2023 年國內有超過 20 款新車型搭載激光雷達上市;2024 25/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 年后,寶馬、奔馳、沃爾沃等外資品牌也將加入到上車潮中。此外,近期比亞迪宣布,將在 2024年推出多達 10 余款搭載激光雷達的智駕車型,未來將為 20萬元以上車型
57、提供高階智能駕駛系統選裝服務,而 30 萬元以上車型將全面標配高階智能駕駛系統。伴隨著激光雷達成本持續下探,激光雷達有望加速滲透到不同價格區間、不同品牌的車型中,并逐漸成為標配。4、高線束激光雷達銷量有望提升高線束激光雷達銷量有望提升 2024 年超過年超過 30 款新車將搭載激光雷達,高線束激光雷達銷量有望提升??钚萝噷⒋钶d激光雷達,高線束激光雷達銷量有望提升。分車型來看,阿維塔 11和阿維塔 12 采用三顆 96 線激光雷達,具備 120 25 的視場角和 150 米的探測距離,這一配置在多方面確保環境感知性能。理想 L9Max、飛凡 R7 旗艦版、零跑 C10 均搭載一顆 128 線束激
58、光雷達,提供120 25.4 的視場角度和 200 米的有效探測距離,搭配 10Hz 的幀率,平衡性能和成本。蔚來全系車型標配 150 線激光雷達,在 10%反射率下能夠探測到 250米以內的物體,探測距離遠。華為智界 S7 和問界 M9 配置 192 線束激光雷達,在 250米范圍內實現精確識別,20Hz 的雷達掃描頻率使其在數據更新速度和環境感知能力上出眾。26/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七七、相關公司、相關公司 1、禾賽科技禾賽科技 禾賽是全球頂尖的激光雷達解決方案供應商。禾賽科技的產品矩陣已經有針對性的對禾賽是全球頂尖的激光雷達解決
59、方案供應商。禾賽科技的產品矩陣已經有針對性的對 ADAS、自動駕、自動駕駛、機器人等領域實現了全面覆蓋。駛、機器人等領域實現了全面覆蓋。目前,禾賽科技的產品矩陣已從最初的 Pandar 系列逐步拓展至 QT、AT、FT 以及 XT。公司技術持續革新、產品線逐步豐富,2023 年四季度以來又相繼宣布與哪吒、零跑及長城汽車達成 AT128 系列量產定點,市場影響力持續擴大。自 2022 年開啟量產交付后,拳頭產品AT128 已累計獲得來自 15 家主流汽車廠商及 Tier-1 客戶超過 50 款車型的前裝量產定點。公司的核心客 27/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研
60、究報告研究報告 戶包括理想、高合、上汽、長安等主流車企。借助自身優質的客戶渠道和本土龐大的市場,公司營收有望持續增長。積極推動芯片化設計及專用芯片(積極推動芯片化設計及專用芯片(ASIC)的自主研發助推激光雷達降本。)的自主研發助推激光雷達降本。禾賽自 2017年起布局自主研發激光雷達專用芯片(ASIC),并通過推進模塊化設計打造高度集成芯片,產品代際也在向 V4.0 演進。平臺化設計平臺化設計+自動化工廠全力支持量產降本。自動化工廠全力支持量產降本。公司深度發掘優秀產品架構并充分衍生,實現最大化共享技術成果、共享物料供應鏈、共享制造生產線。并通過自建工廠,保證從源頭上把控各個生產環節,及時優
61、化、改善生產流程,保證產品高質量和大規模交付。2、速騰聚創速騰聚創 28/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 速騰聚創成立于 2014 年,于 2017年量產機械式激光雷達 RS-LiDAR-32,2019 年獲得 IATF16949 汽車生產認證,2021 年車規級激光雷達 RS-LiDAR-M1 批量發往北美。目前公司旗下擁有 M 平臺激光雷達、E 平臺激光雷達及 R 平臺激光雷達三個系列。截至 2023 年 12 月 18 日,速騰聚創已取得 21 家汽車整車廠及一級供應商的超 60 款車型的量產定點訂單,其中幫助 24 款車型實現 SOP。產
62、品端來看,速騰聚創 R 系列采用機械式方案,M 系列采用 MEMS 半固態方案,E1 采用 Flash 固態方案。速騰聚創已逐步構建起全產業鏈資本生態,囊括自主品牌車企集團、造車新勢力,以及供應鏈龍頭、頭部 Tier1 和專業投資機構等。公司也于 2024 年 1 月正式登陸港交所主板,總市值超 190億港元。速騰聚創業務主要分為產品業務、解決方案業務、服務及其他業務三大板塊,其中產品業務又可分為面向 ADAS 客戶的雷達產品以及面向機器人及其他的雷達產品。2023 年上半年,應用于 ADAS 車載的雷達收入首次超過了非車載的雷達收入。2023 年下半年隨著小鵬,問界車型的銷量提升,ADAS
63、領域的激光雷達出貨量得到進一步增加。同時隨著規模增加,規?;w現,公司 ADAS 激光雷達價格也在迅速降低,有望進一步拓展用戶面。3、圖達通圖達通 圖達通,Seyond(原 Innovusion)成立于 2016年,在硅谷、蘇州和上海設有研發中心,在寧波和蘇州擁有高度工業化的車規級激光雷達制造基地。圖達通車規量產超遠距主視激光雷達獵鷹(Falcon)已作為蔚來 NT2.0 平臺的 Aquila 超感系統標配量產交付,搭載于 ET7、ET5、ES7、ES8、EC7、ES6、ET5T、EC6 等多款車型上。圖達通目前擁有三條車規級生產線,年產能超過 30 萬臺。90%高度自動化生產。截至目前,
64、圖達通已完成累計 9款車型的搭載。圖達通獵鷹激光雷達采用一維振鏡+五邊形轉鏡方案作為掃描模塊組合,技術成熟穩定,但機械結構較多,成本下探空間有限。獵鷹激光雷達采用 1550nm 波長激光,可容納更大功率激光,探測距離更遠,其激光器采用單光纖激光器,通過光纖發射到振鏡上。29/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、炬光科技炬光科技 炬光科技正在面向智能駕駛激光雷達(炬光科技正在面向智能駕駛激光雷達(LiDAR)等汽車創新光子應用領域進行產品開發和核心能力建)等汽車創新光子應用領域進行產品開發和核心能力建立。立。在本報告關注領域,公司主要為固體、光纖激
65、光器生產企業和激光雷達整機企業提供核心元器件及應用解決方案,并在激光雷達發射模組,激光雷達面、線光源及光學組件形成了完善的產品矩陣。公司目前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,并通過首個汽車量產項目積累了大量可靠性設計及驗證經驗,目前已與北美、歐洲、亞洲多家知名企業達成合作意向或建立合作項目。近年來營收穩步增長,技術實力受到廣泛認可。近年來營收穩步增長,技術實力受到廣泛認可。核心業務半導體激光產品&激光光學業務保持穩定增長,毛利率在 2020-2022 年始終處于 50%以上,2023 年受市場環境變動及價格競爭有一定程度下降。公司在全固態&半固態激光雷達發射
66、端產品均有布局,于 2016 年起開始研發的高峰值功率固態激光雷達面光源已與汽車客戶簽訂供貨合同,現已進入批量生產階段。同時公司還于 2023 年 12 月 4 日公告獲得了某歐洲知名汽車 Tier1 客戶激光雷達線光斑發射模組項目的正式定點函。5、長光華芯長光華芯 公司聚焦半導體激光細分行業,核心產品為半導體激光芯片。公司聚焦半導體激光細分行業,核心產品為半導體激光芯片。長光華芯的半導體激光芯片突破多項關鍵核心技術,產品技術指標國內領先,國際先進。公司研發的面發射高效率 VCSEL 系列產品已通過相關客戶的工藝認證,目前公司已獲得相關客戶 VCSEL 芯片量產訂單,產品應用領域擴展至激光雷達
67、領域。精準把握激光雷達發展節點,布局高壁壘精準把握激光雷達發展節點,布局高壁壘 VCSEL 芯片。芯片。當前具有低成本、長壽命的 Flash 技術純固態近距補盲激光雷達成為了本土玩家的核心競爭點。據集微網表述,在 150250m 安全避障距離內,dToF VCSEL 激光 LiDAR 傳感器的硬件可靠性更高、集成難度更低,正在成為行業共同突破的重點,但 VCSEL 技術有較高的成本和技術壁壘。長光華芯卡位這一具有高附加值的細分領域,未來有望成為推動 VCSEL 芯片國產替代的核心力量。30/31 2024 年年 4月月 22 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 6、永新光學永新光學 本
68、土光學巨頭業務拓展,光學本土光學巨頭業務拓展,光學元組件已在激光雷達核心領域實現廣泛應用,整機代工進展順利。元組件已在激光雷達核心領域實現廣泛應用,整機代工進展順利。目前車載激光雷達端應用已成為公司四大核心業務之一,公司在激光雷達領域生產的激光雷達光學元組件產品已應用于乘用車、商用車、軌道交通、工業自動化、智能安防、車聯網、機器人等領域,并成功開拓禾賽科技、Innoviz、Innovusion等海內外頭部激光雷達系統集成商,此外還有麥格納、北醒光子等。核心組件之外,公司在激光雷達的整機代工業務端同樣進展順利。持續推動激光雷達項目量產。持續推動激光雷達項目量產。據財聯社消息,公司已將激光雷達作為
69、戰略業務,并成立了獨立的銷售部門,目前在手訂單充足。截至 2023 年 12 月 10 日,激光雷達元組件項目已按計劃建設完成,相關生產和研發設備已投入使用,募集資金 7,032 萬元已全部投入,項目有望于 2025 年達到 800 萬件/年產能。八、參考研報八、參考研報 1.上海證券-電子行業激光雷達專題研究:邁向高階智能化關鍵,前瞻布局把握行業脈搏 2.東莞證券-激光雷達行業專題報告:成本下探+智駕升級,激光雷達有望加速放量 3.山西證券-電子行業激光雷達深度報告:產業化加速,國產供應鏈迎來投資機遇 4.東北證券-計算機行業智能駕駛研究框架系列一:AI 數據驅動視角下的智能駕駛 5.國聯證券-汽車行業:從華為看智能汽車(三),激光雷達性價比提升,關注細分賽道投資機會 6.深企投產業研究院-汽車雷達行業研究報告:多傳感器融合為自動駕駛必由之路,激光雷達或迎來萬億市場 31/31 2024 年年 4月月 22 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。