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1、 Table_yemei1 觀點聚焦 Investment Focus Table_yejiao1 本研究報告由海通國際分銷,海通國際是由海通國際研究有限公司,海通證券印度私人有限公司,海通國際株式會社和海通國際證券集團其他各成員單位的證券研究團隊所組成的全球品牌,海通國際證券集團各成員分別在其許可的司法管轄區內從事證券活動。關于海通國際的分析師證明,重要披露聲明和免責聲明,請參閱附錄。(Please see appendix for English translation of the disclaimer) 研究報告 Research Report 9 May 2022 中國有色金屬中國有
2、色金屬 China Non-ferrous Metals 激光雷達:自動駕駛核心傳感器,迎高速發展期 Lidar In-depth Analysis: Core Sensor of Autonomous Driving Table_Info 股票名稱 評級 股票名稱 評級 紫金礦業 Outperform 馳宏鋅鍺 Outperform 贛鋒鋰業 Outperform 石英股份 Outperform 天齊鋰業 Outperform 銀泰黃金 Outperform 華友鈷業 Outperform 金力永磁 Outperform 洛陽鉬業 Outperform 盛屯礦業 Outperform 山東黃
3、金 Outperform 安寧股份 Outperform 南山鋁業 Outperform 立中集團 Outperform 銅陵有色 Outperform 甬金股份 Outperform 天華超凈 Outperform 貴研鉑業 Outperform 格林美 Outperform 萬豐奧威 Outperform 錫業股份 Outperform 博威合金 Outperform 神火股份 Outperform 寧波韻升 Outperform 橫店東磁 Outperform 盛達資源 Outperform 中礦資源 Outperform 鑫鉑股份 Outperform 川能動力 Outperform
4、赤峰黃金 Outperform 資料來源: Factset, HTI (Please see APPENDIX 1 for English summary) 借自動駕駛東風,激光雷達迎高速發展期。借自動駕駛東風,激光雷達迎高速發展期。我們認為 2021 年-2025 年是 L3 級別自動駕駛實現從 0 到 1 的快速發展階段,激光雷達兼具測距遠、角度分辨率優、受環境光照影響小的特點,無需深度學習算法,可直接獲得物體的距離和方位信息,是L3以上自動駕駛的核心傳感器,我們認為在自動駕駛發展驅動下,車載激光雷達的滲透率有望提升。 行業發展現狀:行業發展現狀:1)應用方面,部分廠商已獲得定點訂單,20
5、22年有一批搭載激光雷達的乘用車上市,我們認為技術進步、成本下降是推動激光雷達“上車”的重要因素;2)供給方面,目前激光雷達還在發展初期,行業集中度偏低,目前行業內多種技術路徑并存,總體上看技術架構將進一步沿著機械式-半固態-固態的路徑發展。 行業發展展望:行業發展展望:1)激光雷達的技術迭代仍在進行,部分廠商有新產品處在試樣階段,另外為滿足更廣泛應用場景、更高級的自動駕駛,激光雷達性能仍需進一步提升。2022 年 4 月,日產汽車在產品發布會上表示下一代激光雷達感知距離要達到 300m、分辨率達到 0.05deg,目前激光雷達的主流水平依然處于探測距離為 160m、分辨率為 0.1deg;2
6、)市場空間測算:我們預計 2025 年全球車載激光雷達市場規模為 51.44 億美元,2020-2025 年的 CAGR 達 140%。 產業鏈:產業鏈:激光雷達行業的上游產業鏈主要包括激光器、探測器、FPGA 芯片、模擬芯片供應商,以及光學部件生產和加工商,除光學部件外,激光雷達上游供應廠商基本以海外為主;下游應用領域包括無人駕駛汽車、高級輔助駕駛、服務機器人等。 風險提示:風險提示:全球汽車銷量不及預期;汽車智能化發展速度不及預期 Table_Author Yijie Wu Yuntao Jin 4070100130160May-21Aug-21Nov-21Feb-22May-22HAI
7、China Non-ferrous MetalsMSCI China 9 May 2022 2 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 1. 借自動駕駛東風,激光雷達迎高速發展期借自動駕駛東風,激光雷達迎高速發展期 1.1 政策護航,自動駕駛發展提速政策護航,自動駕駛發展提速 我國自主的汽車駕駛自動化分級標準出臺。自動駕駛是全球汽車技術及產業的重要發展趨勢,在政策和市場的雙擎牽引下,我國汽車駕駛自動化技術發展迅速,在此背景下,2021 年 8 月 20 日,我國發布了汽車駕駛自動化分級,明確了自動駕駛的分級標準,該標準在 2022 年 3 月 1 日起實施。 該標準基于駕駛自動化
8、系統能夠執行動態駕駛任務的程度,根據在執行動態駕駛任務中的角色分配以及有無設計運行范圍限制,將自動駕駛分成 0 級至 5 級,0-2級為駕駛輔助,系統輔助人類執行動態駕駛任務,駕駛主體仍為駕駛員駕駛主體仍為駕駛員;3-5 級為自動駕駛,系統在設計運行條件下代替人類執行動態駕駛任務,當功能激活時,駕當功能激活時,駕駛主體是系統駛主體是系統。各等級具體概念如下: 0 級駕駛自動化(應急輔助,emergency assistance)系統不能持續執行動態駕駛任務中的車輛橫向或縱向運動控制,但具備持續執行動態駕駛任務中的部分目標和事件探測與響應的能力。 1 級駕駛自動化(部分駕駛輔助,partial
9、driver assistance)系統在其設計運行條件下持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向或縱向運動控制,且具備與所執行的車輛橫向或縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。 2 級駕駛自動化(組合駕駛輔助,combined driver assistance)系統在其設計運行條件下持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向和縱向運動控制,目具備與所執行的車輛橫向和縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。 對于 2 級駕駛自動化,駕駛員和駕駛自動化系統共同執行全部動態駕駛任務,并監管駕駛自動化系統的行為和執行適當的響應或操作。 3 級駕駛自動化級駕駛自動化(有條件自動駕駛,有條
10、件自動駕駛,conditionally automated driving)系統在其設系統在其設計運行條件下持續地執行全部動態駕駛任務。計運行條件下持續地執行全部動態駕駛任務。 4 級駕駛自動化(高度自動駕駛,highly automated driving)系統在其設計運行條件下持續地執行全部動態駕駛任務并自動執行最小風險策略。 5 級駕駛自動化(完全自動駕駛,fully automated driving)系統在任何可行駛條件下持續地執行全部動態駕駛任務并自動執行最小風險策略。 OYnUhWkZwOyRpN6M9R7NoMrRtRnPlOmMsPeRrQqRaQpOpPxNtRoOuOoN
11、qM 9 May 2022 3 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 表表 1 駕駛自動化等級與劃分要素的關系駕駛自動化等級與劃分要素的關系 分級 名稱 車輛橫向和縱向運動控制 目標和事件探測與響應 動態駕駛任務接管 設計運行條件 0 級 應急輔助 駕駛員 駕駛員及系統 駕駛員 有限制 1 級 部分駕駛輔助 駕駛員和系統 駕駛員及系統 駕駛員 有限制 2 級 組合駕駛輔助 系統 駕駛員及系統 駕駛員 有限制 3 級級 有條件自動駕駛有條件自動駕駛 系統系統 系統系統 動態駕駛任務接管用戶動態駕駛任務接管用戶( 接管后成為駕駛員)接管后成為駕駛員) 有限制有限制 4 級 高度自動
12、駕駛 系統 系統 系統 有限制 5 級 完全自動駕駛 系統 系統 系統 無限制 數據來源:國家市場監管總局,海通國際 我國自動化駕駛發展保持良好勢頭,我國自動化駕駛發展保持良好勢頭,ADAS 滲透率有望進一步提升。滲透率有望進一步提升。根據 IHS Markit,2021Q1 我國 L2 新車搭載率為 13.1%,根據 IDC,2022Q1 我國 L2 級自動駕駛在乘用車市場的新車滲透率高達 23.2%,2022 年一季度滲透率同比提升 10 個百分點。2020 年 11 月我國發布智能網聯汽車技術路線圖 2.0,文件明確指出,2025年我國年我國 PA(部分自動駕駛)、(部分自動駕駛)、CA
13、(有條件自動駕駛)級(有條件自動駕駛)級(即上文提到的(即上文提到的 1 級、級、2級)級)智能網聯汽車銷量占當年汽車總銷量比例超過智能網聯汽車銷量占當年汽車總銷量比例超過 50%,CV2X(以蜂窩通信為基礎的移動車聯網)終端新車裝配率達 50%,我們認為市場驅動及政策驅動下我國自動駕駛發展有望進一步提速。 L3 是自動駕駛的飛躍,未來是自動駕駛的飛躍,未來 5 年將迎來飛速發展期。年將迎來飛速發展期。自動駕駛等級的劃分基準是駕駛自動化系統能夠執行動態駕駛任務的程度,L3 級為分水嶺,L3 及以上的自動駕駛當功能激活時,駕駛主體是系統。根據 Roland Berger,2020 年美國/歐洲/
14、中國三大市場,L3 級別自動駕駛滲透率為 0%,預計 2025 年將分別提升至 9%/14%/4%,2021 年年-2025 年是年是 L3 級別自動駕駛實現從無到有的快速發展期。級別自動駕駛實現從無到有的快速發展期。全球范圍內 L3 級輔助駕駛量產車項目處于快速開發中,2020 年 12 月奔馳旗下混合動力 S 級系列和純電動 EQS 車型通過德國聯邦機動車運輸管理局批準,獲得全球首個有條件 L3 自動駕駛國際認證,2022 年 5 月 17 日起,奔馳將開始在 S 級和 EQS 車型上提供 Drive Pilot 作為選配功能,Drive Pilot 獲批可以在德國總長約 1.3 萬公里的
15、高速公路上有條件使用,最高速度不高于每小時 60 公里。 圖圖1 美國、歐盟、中國市場輔助駕駛滲透率預計值美國、歐盟、中國市場輔助駕駛滲透率預計值 資料來源:Roland Berger,海通國際 9 May 2022 4 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 1.2 感知路線大討論:純視覺派感知路線大討論:純視覺派 vs 激光雷達派激光雷達派 前文提到,當自動駕駛發展到 L3 時,駕駛責任人在于系統而非駕駛員,在 L1或者 L2 駕駛輔助系統下,我們要求駕駛員始終眼睛注視前方,用駕駛員的眼睛做作為感知的安全冗余,也就是說需要駕駛員做支持,但是在在 L3 下,需要各類傳感器代下,
16、需要各類傳感器代替人類的眼睛起到感知融合和安全冗余的作用替人類的眼睛起到感知融合和安全冗余的作用。目前存在兩種感知路徑,一是以特斯拉為代表的“攝像頭+深度學習神經網絡+計算機硬件”的“視覺感知派”,一種是認為激光雷達才是高級別自動駕駛未來的激光雷達派。 圖圖2 特斯拉特斯拉 FSD 純視覺解決方案效果示意純視覺解決方案效果示意 圖圖3 奔馳奔馳 L3 自動駕駛系統自動駕駛系統 Drive Pilot 搭載傳感器分布示意圖搭載傳感器分布示意圖 資料來源:Tesla AI Day,海通國際 資料來源:梅賽德斯 奔馳官網,海通國際 激光雷達派最主要的論點是激光雷達在提高道路行人安全方面更具優勢。激光
17、雷達的基本原理是通過向目標物體發射媒介并接收反射的回波,通過計算發射與接收之間的時間差得出目標物體的距離和位置。根據 Velodyne,激光雷達的優勢體現在: 1)基于雷達和攝像頭的系統無法提供軌跡或 3D 數據,而激光雷達可以捕獲高清晰度的三維信息,通過為車輛描繪更詳細的周圍環境,提供更高級別能力來保護道路行人; 2)激光雷達可以在各種照明條件下工作運行,包括白天、黃昏和夜間。攝像頭在遇到黑暗環境時性能會受到影響,數據顯示,大多數行人和騎行者的受傷和死亡時間發生在黃昏到黎明之間。 圖圖4 2018 年年 76%的致命行人事故發生在黑暗條件下的致命行人事故發生在黑暗條件下 資料來源:Velod
18、yne,海通國際 9 May 2022 5 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 圖圖5 攝像頭攝像頭&Velodyne 感知效果對比感知效果對比 資料來源:Velodyne,海通國際 一方面,純視覺方案對芯片算力和軟件算法有極高要求,需要長期大量數據積累積用以訓練模型,特斯拉在該領域已建立起其他廠商短時內無法逾越的高壁壘;另一方面,單一傳感器在特定應用場景下具備性能短板,因此激光雷達方案成了諸多車企當下的優先選擇。 表表 2 主要傳感器性能短板主要傳感器性能短板 傳感器 缺點 超聲波雷達 有效探測距離通常小于 5m,無法對中遠距離物體進行測量 毫米波雷達 單顆車載毫米波雷達的
19、角度分辨能力通常較弱,無法辨識物體的細節,且毫米波雷達對金屬的探測靈敏度遠高于非金屬材料,導致其在人、車混雜的場景下對行人的探測效果不佳 攝像頭 受光照影響大,黑夜和強光下的探測效果不佳,此外攝像頭對物體及其距離的識別依賴深度學習算法,無法做到完全準確 資料來源:禾賽科技招股說明書,海通國際 綜上,激光雷達被認為是 L3 以上自動駕駛的核心傳感器,滲透率有望提升。激光雷達兼具測距遠、角度分辨率優、受環境光照影響小的特點,且無需深度學習算法,可直接獲得物體的距離和方位信息。這些相較于其他傳感器的優勢,可顯著提升自動駕駛系統的可靠性,因而被大多數整車廠、Tier1 認為是 L3 級及以上自動駕駛必
20、備的傳感器。我們認為在自動駕駛的發展驅動下,車載激光雷達的滲透率有望提升。 2. 行業發展現狀行業發展現狀 激光雷達在高級輔助駕駛領域的應用是近年來市場關注的熱點,多家激光雷達廠商在美股實現上市,2022 年起,多款搭載激光雷達的乘用車上市,搭載激光雷達成為智能車的主要賣點之一。本節我們主要想回答兩個問題:1)從應用端看,為什么 ADAS 用激光雷達在 2022 年出現了一個小規模爆發;2)從供給端看,行業處在什么樣的發展階段。主要結論如下: 9 May 2022 6 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 根據我們的不完全統計,2022 年共有 19 款搭載了激光雷達的乘用車上
21、市,我們認為技術進步、成本下降是推動激光雷達“上車”的重要因素:1)近年來激光雷達總體沿著機械式-半固態-固態的形式發展,固態激光雷達在尺寸、規?;a以及產品穩定性上都更具優勢,更容易實現前裝搭載;2)以往激光雷達動輒幾萬元的價格對汽車產業而言難以接受,目前滿足車載前裝需求的車規級智能固態激光雷達價格相較以往實現了大幅下探,已達到消費者承受能力范圍內的價格水平。 但同時也應該看到,智能駕駛仍處在從 0 到 1 的早期快速發展階段,雖然車企在 2022 年集中推出了一批搭載了激光雷達的車型,但車載激光雷達的實際使用效果還需要市場的檢驗。 從供應端看,目前行業集中度較低,各種技術路線并存。 2.
22、1 應用端:蟄伏多年,漸露頭角應用端:蟄伏多年,漸露頭角 2.1.1 開發周期長,車載領域應用推進緩慢開發周期長,車載領域應用推進緩慢 激光探測技術發展由來已久,車載激光雷達起步較晚激光探測技術發展由來已久,車載激光雷達起步較晚。激光雷達的發展起源于激光器的發明,激光探測技術開始發展,主要應用于科研及測繪項目。2000 年以前激光雷達的商業化技術處于起步階段,在車載領域應用有限。2004 年開始的美國國防高級研究計劃局無人駕駛挑戰賽(DARPA Grand Challenge)推動了無人駕駛技術的快速發展并帶動了激光雷達在無人駕駛中的應用,2005 年 Velodyne 推出的 64 線激光雷
23、達在 DARPA 挑戰賽中得到廣泛關注,隨后激光雷達車規化發展逐漸起步,2010 年 Ibeo 同 Valeo(法雷奧)合作進行車規級激光雷達 SCALA 的開發,2017 年實現量產。 表表 3 激光雷達發展歷程激光雷達發展歷程 時期時期 激光雷達行業特點激光雷達行業特點 主要應用領域主要應用領域 標志性事件標志性事件 1960 年代1970年代 隨著激光器的發明,基于激光的探測技術開始得到發展。 科研及測繪項目 1971 年阿波羅 15 號載人登月任務使用激光雷達對月球表面進行測繪。 1980 年代1990年代 激光雷達商業化技術起步,單線掃描式激光雷達出現。 工業探測及早期無人駕駛項目
24、Sick(西克)與 Hokuyo(北洋)等激光雷達廠商推出單線掃描式 2D 激光雷達產品。 2000 年代2010年代早期 高線數激光雷達開始用于無人駕駛的避障和導航,其市場主要是國外廠商。 無人駕駛測試項目等 DARPA 無人駕駛挑戰賽推動了高線數激光雷達在無人駕駛中的應用,此后 Velodyne深耕高線數激光雷達市場多年。IbeoLUX 系列產品包含基于轉鏡方案的 4 線及 8 線激光雷達?;?4 線版本,2010 年 Ibeo 與法國 Tier1 公司 Valeo(法雷奧)開始合作開發面向量產車的激光雷達產品 SCALA。 2016 年2018 年 國內激光雷達廠商入局,技術水平趕超國
25、外廠商。激光雷達技術方案呈現多樣化發展趨勢。 無人駕駛、高級輔助駕駛、服務機器人等,且下游開始有商用化項目落地 2017 年 4 月禾賽科技發布 40 線激光雷達Pandar40。采用新型技術方案的激光雷達公司同樣發展迅速,如基于 MEMS 方案的Innoviz,基于 1550nm 波長方 Luminar 等。 2019 年至今 市場發展迅速,產品性能持續優化,應用領域持續拓展。激光雷達技術朝向芯片化、陣列化發展。境外激光雷達公司迎來上市熱潮,同時有巨頭公司加入激光雷達市場競爭。 無人駕駛、高級輔助駕駛、服務機器人、車聯網等 Ouster 推出基于 VCSEL 和 SPAD 陣列芯片技術的數字
26、化激光雷達。禾賽科技應用自主設計的芯片組(發射芯片和接收芯片)于多線機械旋轉式產品。2020 年 9 月Velodyne 完成 NASDAQ 上市,2020 年 12月 Luminar 完成 NASDAQ 上市。 數據來源:禾賽科技招股說明書,海通國際 9 May 2022 7 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 激光雷達首先應用在無人駕駛、工業機器人領域,雖然探測性能優越,但在ADAS領域的應用推廣較為緩慢,車載激光雷達開發周期長。法雷奧中國 CTO顧劍民博士表示,SCALA 第一代激光雷達從 POC 項目立項開始到最后上車搭載 SOP,花了7 年時間,激光雷達的開發流程、
27、驗證流程非常漫長。Velodyne 在投資者關系 PPT中同樣提到,從開發立項到正式生產之前需要大約 3 年時間。 圖圖6 從設計到投產需要約從設計到投產需要約 3 年時間年時間 資料來源:Velodyne 投資者關系 PPT,海通國際 2.1.2 技術進步技術進步+成本下行,車載激光雷達加速滲透成本下行,車載激光雷達加速滲透 從激光雷達本身的技術發展看,多家企業熬過了漫長的開發周期,產品性能、尺寸等可以符合整車廠需求,部分廠商的產品已經通過了車規檢驗。 表表 4 評價激光雷達的主要參數評價激光雷達的主要參數 參數參數 描述描述 說明說明 測遠能力測遠能力 一般指激光雷達對于 10%低反射率目
28、標物的最遠探測距離。 激光雷達測遠能力越強,距離覆蓋范圍越廣,目標物探測能力越強,留給系統進行感知和決策的時間越長。 點頻點頻 激光雷達每秒完成探測獲得的探測點的數目。 點頻越高說明相同時間內的探測點數越多,對目標物探測和識別越有利。 角分辨率角分辨率 激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。 相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節分辨能力越強,越有利于進行目標識別。 視場角范圍視場角范圍 激光雷達探測覆蓋的角度范圍,分為水平視場角范圍與垂直視場角范圍。 視場角越大說明激光雷達對空間的角度覆蓋范圍越廣。 測距精度測距精度 激光雷達對同一距離下的物體多次測量
29、所得數據之間的一致程度。 精度越高表示測量的隨機誤差越小,對物體形狀和位置的描述越準確,對目標物探測越有利。 測距準度測距準度 測距值和真實值之間的一致程度。 準度越高表示測量的系統誤差越小,對物體形狀和位置的描述越準確,對目標物探測越有利。 功耗功耗 激光雷達系統工作狀態下所消耗的電功率。 在探測性能類似的情況下,功耗越低說明系統的能量利用率越高,同時散熱負擔也更小。 集成度集成度 直觀體現為產品的體積和重量。 在探測性能類似的情況下,集成度越高搭載于車輛或服務機器人時靈活性更高 數據來源:禾賽科技招股說明書,海通國際 9 May 2022 8 Table_header2 中國有色金屬中國有
30、色金屬 表表 5 部分品牌車載激光雷達主要參數部分品牌車載激光雷達主要參數 激光雷達品牌激光雷達品牌 激光雷達產品激光雷達產品 測距測距 點頻點頻 角分辨率角分辨率 視場角視場角 速騰聚創 RS-LiDAR-M1 150m10% 約 75 萬 pts/s 0.2*0.2 12025 禾賽科技 AT128 200m10% 153 萬 pts/s 0.1*0.2 12025.4 大疆 Livox 浩界 HAP 150m10% 40 萬 pts/s 0.16*0.2 12025 Luminar Iris 250m10% 93.6 萬 pts/s 0.06*0.06 12026 Velodyne Ve
31、larray H800 200m10% / / 12016 Innoviz InnovizOne 200m10% 143.7 萬 pts/s 0.1*0.1 11525 Aeva Aeries 200m10% 400 萬 pts/s / 12030 數據來源:各公司官網、投資者關系 PPT,海通國際 激光雷達的參數指標很多,最值得關注的是測距能力、點頻。 1)測距能力是指激光雷達每束激光能夠單點測遠的距離,測遠能力越強,距離覆蓋范圍越廣,留給系統進行感知和決策的時間越長;Luminar 的主打產品半固態 1550nm 激光雷達 Iris 在 10%的反射率下最遠可探測 250m。 2)點頻指的
32、是單位時間內激光雷達所能發射的激光數量,點云數量越多,在保證分辨率的同時,系統感知環境的“刷新率”也越高,反應更快。禾賽科技的AT128 每秒超 153 萬點頻, 與市場常見的半固態激光雷達相比,AT128 代表了行業一流的點頻水平。 圖圖7 禾賽科技的禾賽科技的 AT128 與市場主要半固態激光雷達點頻對比與市場主要半固態激光雷達點頻對比 資料來源:禾塞科技官網,海通國際 我們認為技術進步、成本下降是推動激光雷達“上車”的重要因素。 9 May 2022 9 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 根據技術架構的差異,激光雷達主要分為機械式、半固態式以及固態式,近年來激光雷達的
33、技術不斷迭代,但總體沿著機械式-半固態-固態的路徑發展,隨著激光雷達由機械式向固態式發展,主要帶來兩個變化:1)體積縮??;2)成本降低。 圖圖8 禾賽科技機械式旋轉激光雷達禾賽科技機械式旋轉激光雷達 Pandar128 圖圖9 禾賽科技半固態禾賽科技半固態-轉鏡式激光雷達轉鏡式激光雷達 AT128 資料來源:禾塞科技官網,海通國際 資料來源:禾塞科技官網,海通國際 表表 6 不同技術方案的特點不同技術方案的特點 分類分類 名稱名稱 技術特點技術特點 機械式激機械式激光雷達光雷達 高線數機械式方案 通過電機帶動光機結構整體旋轉的機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
34、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。 半固態式半固態式激光雷達激光雷達 轉鏡方案 轉鏡方案中收發模塊保持不動,電機在帶動轉鏡運動的過程中將光束反射至空間的一定范圍,從而實現掃描探測。 微振鏡方案 微振鏡方案采用高速振動的二維振鏡實現對空間一定范圍的掃描測量。微振鏡方案的技術創新體現在開發口徑更大、頻率更高、可靠性更好振鏡,。 固固 態態 式式 激光雷達激光雷達 OPA 方案 OPA 即光學相控陣技術,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, OPA 技術取消了機械運動部件,是純
35、固態式激光雷達的一種發展方向。 電子掃描方案 電子掃描方案中按照時間順序通過依次驅動不同視場的收發單元實現掃描,系統內沒有機械運動部件,是純固態激光雷達的一種發展方向。其架構比整體曝光所有收發單元的 Flash 固態式激光雷達更先進。 數據來源:禾賽科技招股說明書,海通國際 “機械式-半固態-固態”按照收發模式、掃描模式是否固定來劃分: 機械式:激光雷達的收發模塊和掃描模塊在做 360 度的運轉; 半固態:激光雷達的收發模塊固定不動,掃描模塊、掃描裝置(可以是一個棱鏡,也可以是一個轉鏡)在旋轉; 固態:不再包含任何機械運動部件,具體包括相控陣(Optical Phased Array, OPA
36、)方案、Flash 方案等。 根據法雷奧,機械式-半固態式-固態式的路徑演變帶來的積極影響如下: 1)體積縮小。機械式激光雷達體積較大,難以做到前裝,終端客戶很難接受裝在車頂的花瓶式的激光雷達;半固態或者固態最小可以做到名片盒大小,可以非常容易地把激光雷達融入到汽車的造型當中。 9 May 2022 10 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 2)成本降低。機械式激光雷達,比如多線激光雷達,擁有多個激光的收發模塊,在激光雷達下線匹配過程中需要一一進行匹配或者調試,對激光雷達的生產周期有非常長的影響,成本也會相應的提高。半固態/固態不存在類似的問題,特別是純固態,由芯片直接收發激
37、光雷達,不需要所謂的匹配調試,從機械式到半固態到固態成本處于下降趨勢。 隨著技術升級迭代,車載激光雷達成本處于成本下降通道中。據報道,Velodyne 最初開發的激光雷達售價約為 7.5 萬美元,成本高企是先前車載激光雷達推廣受阻的重要原因。RoboSense(速騰聚創)聯合創始人兼執行總裁邱純潮在2022 年 4 月接受央視財經采訪時表示,以往激光雷達動輒便會達到幾萬元的價格區間,這對汽車產業而言難以接受。如今滿足車載前裝需求的車規級智能固態激光雷達,其價格相較以往實現了大幅下探,已達到消費者承受能力范圍內的價格水平。 我們梳理了兩家激光雷達廠商 Velodyne 及 Ouster2021
38、年單季度的收入、出貨量指標,以“收入/出貨量”表征單位產品售價,兩家公司的產品并非完全應用于ADAS,有一定比例產品應用于工業機器人、robotaxi 等,因此并不能完全反應車載激光雷達的售價,但可以看到,兩家公司的產品單價同比都出現較大幅度下降。 表表 7 Velodyne & Ouster 生產經營指標生產經營指標 Velodyne 單位 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 收入 萬美元 1,780 1,770 1,360 1,310 1,750 出貨量 套 4,237 2,684 3,800 4,400 4,900 單價 美元/套 4,201 6,595
39、 3,579 2,977 3,571 Ouster 單位 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 收入 萬美元 640 660 740 778 1,190 出貨量 套 800 978 1,460 1,633 2,400 單價 美元/套 7,997 6,748 5,068 4,764 4,958 資料來源:收入&出貨量來源于 Velodyne、Ouster 定期報告,單價為收入/出貨量的預計值,海通國際 圖圖10 Velodyne & Ouster 單位產品售價(單位產品售價(USD/unit) 資料來源:收入&出貨量來源于 Velodyne、Ouster 定期報告
40、,單價為收入/出貨量的測算值,海通國際 綜上,車載激光雷達的發展已經經過了一段時間的鋪墊,L3 級別自動駕駛依靠傳感器作為系統的“眼睛”,激光雷達相較于其他傳感器具有測距遠、角度分辨率優、受環境光照影響小的優勢,可顯著提升自動駕駛系統的可靠性,加之成本下降,激光雷達成為諸多整車廠的選擇。 01000200030004000500060007000800090002020Q42021Q12021Q22021Q32021Q4VelodyneOuster 9 May 2022 11 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 2.1.3 “量產元年”:多款搭載激光雷達的車型在“量產元年”:
41、多款搭載激光雷達的車型在 2022 年上市年上市 2022 年有多款搭載激光雷達的車型上市,因此 2022 年也被部分人稱為激光雷達“量產元年”。根據我們的不完全統計,一共 19 款搭載了激光雷達的車型將在2022 年開啟交付。從時間上看,小鵬率先拉開搭載激光雷達量產車的序幕,小鵬 P5在 2021 年 Q4 開啟交付,配置兩顆大疆 Livox 覽沃生產的激光雷達,2022 年下半年理想、蔚來、哪吒等廠商有多款搭載了激光雷達的車型將開啟交付。 表表 8 近期搭載激光雷達的上市車型(不完全統計)近期搭載激光雷達的上市車型(不完全統計) 品牌品牌 車型車型 交付時交付時間間 售價售價 激光雷達激光
42、雷達供應商供應商 激光雷達產激光雷達產品品 激光雷達類型激光雷達類型 布置位置布置位置 傳感器配置數量(個)傳感器配置數量(個) 激光激光雷達雷達 攝像頭攝像頭 超聲波超聲波雷達雷達 毫米波毫米波雷達雷達 小鵬 P5(550P、600P) 2021.11 21.89-24.29 萬元 大疆 Livox 浩界 HAP 半固態-棱鏡 2 保險杠 2 13 12 5 豐田 新款 Mirai 2021.12 51.5 萬元 大陸 HFL110 固態-Flash 1 保險杠+2 側身 3 / / / 豐田 雷克薩斯新款 LS / 87.8-118 萬元 大陸/電裝 HFL110 固態-Flash 前后左
43、右各 1 4 / / / 蔚來 ET7 2022.3 44.80-52.60 萬元 Innovusion Falcon 半固態-振鏡+轉鏡 1 頂部 1 11 12 5 上汽 智己 L7 2022.4 36.88-40.88 萬元 速騰聚創 RS-LiDAR-M1 半固態-MEMS 2 側身 2 11 5 12 北汽 極狐阿爾法S 全新 HI 版 2022.6 38.89-42.99 萬元 華為 96 線 半固態-轉鏡 1 頂部+2 保險杠 3 12 13 6 蔚來 ET5 2022.9 32.80-38.60 萬元 Innovusion Falcon 半固態-振鏡+轉鏡 1 頂部 1 11
44、12 5 長城 WEY 摩卡 2022H2 17.58-21.88 萬元 IBEO ibeoNEXT 固態-Flash 1 頂部+2 保險杠 3 7 12 8 上汽 飛凡 R7 2022H2 預計 35 萬左右 Luminar Iris 半固態-振鏡+轉鏡 1 頂部 1 8 12 6+2 個4D 威馬 M7 2022H2 預計 30 萬左右 速騰聚創 RS-LiDAR-M1 半固態-MEMS 1 頂部+2 側身 3 11 12 5 大眾 ID BUZZ 2022Q3 30.5-45.8 萬元 Aeva Aeries FMCW 測距 / / / / / 大眾 奧迪 e-tron / 54.68-
45、64.88 萬元 Aeva Aeries FMCW 測距 / 1 6 16 5 長安 阿維塔 E11 2022Q3 預計 30 萬左右 華為 96 線 半固態-轉鏡 1 頂部+2 側身 3 13 12 6 小鵬 G9 2022Q3 預計 30 萬左右 速騰聚創 RS-LiDAR-M1 半固態-MEMS 2 保險杠 2 12 12 5 理想 X01 2022Q4 43.9-44.9 萬 禾賽科技 AT128 半固態-轉鏡 1 頂部 1 12 12 5 理想 L9 / 45-50 萬元 禾賽科技 AT128 半固態-轉鏡 1 頂部 1 11 12 5 哪吒 哪吒 S 2022 年底 預計 20 萬
46、左右 華為 96 線 半固態-轉鏡 2 保險杠 2 13 12 5 奔馳 新款 S 級 2022 91.78-183.88 萬元 法雷奧 Scala 2 半固態-轉鏡 1 前保險杠 1 / / / 寶馬 寶馬 iX 2022 74.69-99.69 萬元 Innoviz InnovizOne 半固態-MEMS / 1 10 12 5 廣汽埃安 Aion LX Plus 2022 28.66-45.96 萬元 速騰聚創 RS-LiDAR-M1 半固態-MEMS 1 頂部+2 側身 3 12 12 6 長城 沙龍機甲龍 2022 48.8 萬元 華為 96 線 半固態-轉鏡 前后左右各 1 4 1
47、1 12 5 高合 HiPHi Z 2022 預計 50 萬左右 禾賽科技 AT128 半固態-轉鏡 1 頂部 1 13 12 5 集度 / 2023 預計 20 萬左右 禾賽科技 AT128 半固態-轉鏡 4 車前蓋 4 / / / 極星 極星 3 2023 預計 32 萬左右 Luminar Iris 半固態-振鏡+轉鏡 1 頂部 1 / / / 福特 Otosan 2023 / Velodyne Velarray H800 共振鏡 / / / / / 本田 Legend Hybrid EX 以租賃形式限量上市 65.82 萬元 法雷奧 Scala 2 半固態-轉鏡 2 前保險杠+3 后保
48、險杠 5 2 12 5 資料來源:蓋世汽車、太平洋汽車,海通國際 9 May 2022 12 Table_header2 中國有色金屬中國有色金屬 2.2 供應端:群雄逐鹿,蓬勃發展供應端:群雄逐鹿,蓬勃發展 2.2.1 競爭格局:以初創公司為主,行業集中度低競爭格局:以初創公司為主,行業集中度低 根據 yole 發布的報告,截至 2020 年激光雷達市場市占率最高的企業為 Valeo(法雷奧,占比 28%),其次是 Robosense(速騰聚創,占比 10%),其余廠商的市占率都在 10%以下,行業集中度低。法雷奧起步較早,2017 年就為奧迪 A8 供應激光雷達,截至 2021 年年底,法
49、雷奧已生產超過 15 萬顆激光雷達,在量產能力上具備絕對優勢,此外法雷奧在 2021 年 11 月發布了第三代激光雷達,預計 2024 年投放市場。 圖圖11 2020 年激光雷達主要廠商市占率年激光雷達主要廠商市占率 資料來源:yole,海通國際 注:激光雷達的載體包括無人駕駛汽車、乘用車、機器人等,因此上述市占率并非完全是車載用激光雷達的市占率,但可作為大致參考 我們將表 8 按激光雷達廠商進行了重新匯總(不完全統計),同樣可以看到目前的競爭格局較為分散,行業集中度低,單以車型劃分,國內激光雷達廠商市占率超一半。 9 May 2022 13 Table_header2 中國有色金屬中國有色
50、金屬 表表 9 近期上市的搭載激光雷達的車型的供應商匯總近期上市的搭載激光雷達的車型的供應商匯總 激光雷達生產商激光雷達生產商 車企車企 車型車型 數量數量 速騰聚創速騰聚創 小鵬 G9 2 威馬 M7 3 上汽 智己 L7 2 廣汽埃安 Aion LX Plus 3 禾賽科技禾賽科技 集度 / 4 理想 X01 1 高合 HiPHi Z 1 理想 L9 1 華為華為 哪吒 哪吒 S 2 長安 阿維塔 E11 3 北汽 極狐阿爾法 S 全新 HI 版 3 長城 沙龍機甲龍 4 Innovusion/圖達通圖達通 蔚來 ET5 1 蔚來 ET7 1 大疆大疆 Livox 小鵬 P5(550P、6