汽車傳感器行業報告：激光雷達與車載應用市場空間競爭現狀分析-220722（45頁）.pdf

1、 國海證券研究所 請務必閱讀正文后免責條款部分 2022 年年 07 月月 22 日日 行業行業研究研究 評級：推薦評級：推薦(維持維持)研究所 證券分析師：楊陽 S0350521120005 激光雷達：百家爭鳴，量產在即激光雷達：百家爭鳴，量產在即 汽車傳感器行業專題報告汽車傳感器行業專題報告二二 最近一年走勢 行業相對表現 表現 1M 3M 12M 中小盤 1.57%12.68%-9.67%滬深 300-2.07%6.01%-17.65%相關報告 汽車傳感器行業專題報告一：汽車智能化趨勢確定，千億車載傳感器市場啟航 （推薦）*中小盤*楊陽2022-06-24 投資要點：投資要點：智能駕駛智

2、能駕駛或為或為主主要要驅動力，驅動力，與與移動機器人、智慧城市與測繪移動機器人、智慧城市與測繪共同驅動共同驅動激光雷達市場增長激光雷達市場增長。激光雷達是結合了光學、電子、機械、軟件、芯片、器件等技術，可以進行環境探測、數據處理和傳輸的智能傳感器，下游應用市場主要包括智能駕駛、服務型機器人和測繪等領域。憑借其較高水平的性能和精度，激光雷達已成為智能駕駛環境感知系統的重要組成部分。隨著未來自動駕駛普及度的提升和自動駕駛等級的提高，激光雷達市場成長空間廣闊。一方面，自動化水平提升意味著自動駕駛系統對于環境感知的要求提高，從而帶動單車激光雷達搭載量增長。據麥姆斯咨詢，自動駕駛對激光雷達的單位需求將由

3、 L3級的 1 顆提升至 L4 級的 23 顆和 L5 級的 46 顆。另一方面，智能汽車滲透率逐步增加、智能駕駛普及度逐漸提升，車載激光雷達作為實現智能駕駛核心部件有望放量。目前，從造車新勢力到傳統主機廠都正在智能駕駛領域積極布局使用車載激光雷達。2021 年起激光雷達開始規?；M入汽車前裝市場，2022 年搭載激光雷達的車型陸續發售，激光雷達有望迎來放量元年。移動機器人、智慧城市與測繪同樣為激光雷達重要應用，據沙利文預計 2025 年全球市場分別有望達到 7/45 億美元。車載車載激光雷達激光雷達當前處于發展期當前處于發展期，技術，技術路線多樣，廠商方案落地或面臨路線多樣，廠商方案落地或面

4、臨技術成熟度、成本、性能等各方面的綜合考量技術成熟度、成本、性能等各方面的綜合考量。激光雷達通常由發射、接收、信息處理和掃描模塊組成，發射模塊將激光發射至目標物體后，光電探測器接收目標物體反射回來的激光并轉換為電信號，經放大與模數轉換后輸入信息處理模塊建立物體模型，實時生成周圍環境平面圖信息。（1）激光雷達按測距原理可分為 ToF 與 FMCW，ToF 是目前車載中長距激光雷達主流方案，FMCW 整機及其上游產業鏈仍處于發展期，與 ToF 相比具備靈敏度高、探測距離遠、抗干擾能力強、能夠直接測速等優點，但短期內成本較高，未來有望通過芯片化推動成本下降。（2）發射系統方面，ToF 激光雷達使用的

5、半導體激光芯片包括邊發射（EEL）和垂直腔面發射（VCSEL），其中 EEL功率密度高但發射模組裝調復雜且一致性較難保障；VCSEL 易于二維集成、閾值低、光束質量好、調制頻率高、壽命長、單模工作穩定、易于實現低溫漂系數，但當前功率密度較低，未來有望隨功率密度提升取代 EEL。FMCW 激光雷達光源仍處于發展期，當前各類方案分別受限于性能或成本。（3）激光雷達根據掃描系統不同可分為機械式、混合固態（轉鏡式、棱鏡式、MEMS）和純固態。傳統機械式激-0.2715-0.1591-0.04670.06570.178121/7 21/8 21/921/1021/1121/1222/1 22/3 22/

6、4 22/5 22/6 22/7中小盤滬深300證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 2 光雷達因體積重量大難過車規、可量產性差、成本高等推廣受限，短期內混合固態方案或為車載激光雷達主流，未來隨著全固態激光雷達的發展，成本有望進一步降低。其中 Flash 激光雷達已具備較成熟方案，光學相控陣（OPA）激光雷達上游成熟度較低，短期產業化難度較大。（4）激光雷達探測器主要包括光電二極管（PIN）、雪崩光電二極管（APD）、單光子雪崩二極管（SPAD）和光電倍增管（SiPM）。APD 目前是激光雷達的主流，與 APD 相比 SPAD 和 SiPM 具有探測范圍廣、靈敏度高、結構緊湊等優點，有望

7、逐漸取代 APD，目前國外多個廠商已對 SPAD/SiPM 探測器有所布局。成本與性能成本與性能或或為為激光雷達市場激光雷達市場競爭要素，競爭要素，技術演進推動格局技術演進推動格局變化變化。性能是激光雷達產品滿足下游客戶應用的基礎，成本是激光雷達應用推廣的重要因素。廠商有望通過芯片化架構、硅光器件研發、算法優化、規模效應、自動化生產及合理的工藝設計降低激光雷達成本。據Yole 預計全球車載激光雷達平均價格有望在 2026 年降至 1000 美元，并在 2030 年降至 600 美元。目前全球激光雷達市場參與者眾多，競爭格局較為分散，具有較強競爭力的主要集中在中國、美國和歐洲，激光雷達掃描系統的

8、固態化進程以及 FMCW 激光雷達的量產或對激光雷達市場未來競爭格局有較大影響。據 Knowmade 統計，海外廠商 Velodyne、ibeo、Luminar 及中國廠商禾賽科技、速騰聚創專利儲備較為領先，或能一定程度上反映公司技術儲備、科研能力和發展潛力。行業評級及建議關注個股：行業評級及建議關注個股：行業方面行業方面，在智能駕駛、移動機器人、智慧城市與測繪領域蓬勃發展的背景下，激光雷達行業相關公司有望隨市場規模不斷增長持續受益，我們維持行業“推薦”評級。個股方個股方面面，光源領域建議關注拓展激光雷達發射模塊的炬光科技和光庫科技、半導體激光芯片龍頭長光華芯，整機領域建議關注布局VCSEL+

9、SPAD 的單光子面陣固態激光雷達的奧比中光、布局機械式、MEMS、OPA 激光雷達的萬集科技，光學組件領域建議關注天孚通信、騰景科技、永新光學、藍特光學、水晶光電，信號處理領域建議關注復旦微電、安路科技。風險提示風險提示 1）智能駕駛發展不及預期；2）激光雷達技術發展不及預期；3）技術路線改變；4）行業競爭加??；5）激光雷達降本不及預期。XZFZTUAVFXSZAUCU8O9RbRnPqQoMsQlOoOqPjMmOmR8OnNxONZoNqRwMrQnM證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 3 重點關注公司及盈利預測重點關注公司及盈利預測 重點公司重點公司 股票股票 2022/07/

10、21 EPS PE 投資投資 代碼代碼 名稱名稱 股價股價 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E 評級評級 688167.SH 炬光科技 146.49 0.75 1.35 2.20 290.74 108.45 66.61 未評級 688048.SH 長光華芯 129.40 1.13 1.42 2.14-90.89 60.38 未評級 300620.SZ 光庫科技 35.58 0.80 1.00 1.34 64.60 35.71 26.60 未評級 300394.SZ 天孚通信 29.75 0.78 1.06 1.36 46.77 28.04 21.89 未評級 6

11、88195.SH 騰景科技 27.36 0.40 0.70 1.06 80.36 39.32 25.83 未評級 603297.SH 永新光學 106.71 2.37 2.42 3.23 51.16 44.07 33.06 未評級 688127.SH 藍特光學 21.49 0.35 0.36 0.77 66.15 60.40 28.02 未評級 002273.SZ 水晶光電 12.08 0.32 0.42 0.52 54.69 28.25 22.98 未評級 688322.SH 奧比中光 33.30-0.86-0.48-0.35-69.02-93.80 未評級 300552.SZ 萬集科技 2

12、6.89 0.22-201.66-未評級 688385.SH 復旦微電 61.62 0.63 0.91 1.19 79.70 67.65 51.78 未評級 688107.SH 安路科技 68.01-0.08-0.01 0.06-882.06-1133.79 買入 資料來源：Wind 資訊，國海證券研究所 注：相關數據取自 7 月 21 日收盤，安路科技盈利預測來自國海證券電子團隊，其余公司盈利預測取自 Wind 一致預期 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 4 內容目錄內容目錄 1、激光雷達：精確測量傳感器，智能駕駛為主要驅動力.7 1.1、發展五十余載，智能駕駛應用推動技術革新.7

13、 1.2、智能駕駛為主要驅動力，市場空間廣闊.9 1.2.1、智能駕駛不斷發展，多重優勢促進使用.9 1.2.2、移動機器人、智慧城市與測繪為典型應用，與車載領域相比性能需求不同.12 2、車載應用：當前處于發展期，技術路線多樣.15 2.1、測距方式：ToF 為當前主流，FMCW 仍處于發展期.15 2.2、發射模塊：VCSEL 易于集成功率密度低，FMCW 光源處于發展期.18 2.3、掃描模塊：全固態處于發展期，有望推動成本下行.20 2.4、探測模塊：SPAD/SiPM 具有更高靈敏度.24 3、競爭：成本性能或為要素，技術演進推動格局.26 3.1、性能滿足智能駕駛，技術推動成本下行

14、.26 3.2、份額分散百家爭鳴，技術演進或為勝負手.31 4、行業評級及重點關注個股.35 4.1、炬光科技：激光器領軍企業，布局拓展激光雷達發射模塊.35 4.2、長光華芯：高功率半導體激光芯片龍頭.37 4.3、奧比中光：布局 VCSEL+SPAD 的單光子面陣固態激光雷達.38 4.4、萬集科技：多技術路線布局激光雷達.40 5、風險提示.43 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 5 圖表目錄圖表目錄 圖 1：機械激光雷達 HDL_64E 及典型結構.7 圖 2：激光雷達原理.7 圖 3：激光雷達掃描效果圖.7 圖 4：激光雷達發展歷程.8 圖 5：激光雷達產業鏈.9 圖 6：

15、典型智能駕駛系統框架.10 圖 7：自動駕駛環境感知系統構成.10 圖 8：全球各級別智能汽車滲透率.11 圖 9：全球各級別智能汽車銷售量.11 圖 10：2019 年全球激光雷達應用領域分布.13 圖 11：2019 年中國激光雷達應用領域分布.13 圖 12：全球服務型機器人市場規模.14 圖 13：中國服務型機器人市場規模.14 圖 14：全球激光雷達移動機器人領域市場規模.14 圖 15：全球激光雷達智慧城市與測繪領域市場規模.15 圖 16：ToF 激光雷達核心模塊.16 圖 17：ToF 激光雷達工作原理.16 圖 18：dToF 激光雷達工作原理.16 圖 19：艾邁斯 dTO

16、F 傳感器.16 圖 20：dTOF 傳感器的雙目標的直方圖.16 圖 21：iToF 激光雷達工作原理.17 圖 22：dToF 與 iToF 對比.17 圖 23：FMCW 激光雷達結構.17 圖 24：FMCW 三角波調頻連續波測距原理.17 圖 25：EEL 和 VCSEL 發光面示意圖.19 圖 26：VCSEL 結構原理示意圖.19 圖 27：禾賽科技 Pandar128 機械式激光雷達.21 圖 28：轉鏡式激光雷達工作示意圖.21 圖 29：MEMS 微振鏡工作示意圖及實物.22 圖 30：MEMS 激光雷達工作原理.22 圖 31：機械式激光雷達（左）、MEMS 激光雷達（中

17、）和 OPA 激光雷達（右）掃描方式對比.22 圖 32：Flash 激光雷達掃描原理.23 圖 33：OPA 激光雷達掃描原理.23 圖 34：激光雷達掃描方案發展趨勢.24 圖 35：SPAD 與 SiPM 分辨率對比.25 圖 36：激光探測器企業分布.26 圖 37：2021Q3 不同掃描方式激光雷達設計方案導入.27 圖 38：機械式激光雷達 BOM 成本：以 Velodyne Puck VLP 16 為例（美元）.28 圖 39：轉鏡式激光雷達 BOM 成本：以 4 線 Valeo Scala 1 為例（美元）.28 圖 40：MEMS 微振鏡式激光雷達 BOM 成本結構.28 圖

18、 41：ibeoNEXT 激光雷達.29 圖 42：單光子面陣技術激光雷達工作原理.29 圖 43：Quanergy S3-2 OPA 固態激光雷達.29 圖 44：全球車載激光雷達價格（美元）.31 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 6 圖 45：激光雷達廠商分布.31 圖 46：激光雷達供應商市場份額.32 圖 47：激光雷達廠商布局.33 圖 48：激光雷達廠商專利格局.33 圖 49：炬光科技主營業務在產業鏈中所處位置.36 圖 50：炬光科技營業收入構成.36 圖 51：炬光科技營業總收入情況.37 圖 52：炬光科技歸母凈利潤情況.37 圖 53：長光華芯營業收入構成.3

19、8 圖 54：長光華芯營業總收入情況.38 圖 55：長光華芯歸母凈利潤情況.38 圖 56：奧比中光營業收入構成.39 圖 57：奧比中光營業總收入情況.39 圖 58：奧比中光歸母凈利潤情況.39 圖 59：萬集科技營業收入構成.40 圖 60：萬集科技營業總收入情況.41 圖 61：萬集科技歸母凈利潤情況.41 表 1：自動駕駛等級劃分.9 表 2：四種環境感知傳感器的特征比較.10 表 3：不同級別的自動駕駛對應環境感知傳感器的數量.11 表 4：激光雷達搭載情況統計.12 表 5：服務型機器人相關政策梳理.13 表 6：FMCW 與 ToF 技術對比.18 表 7：FMCW 激光雷達

20、主要廠商及進展.18 表 8：EEL 與 VCSEL 性能對比.20 表 9：FMCW 光源方案對比.20 表 10：激光雷達掃描方案對比.24 表 11：激光雷達探測器分類.25 表 12：激光雷達性能指標.27 表 13：各類激光雷達優劣勢及代表企業.30 表 14：激光雷達降本方式：改進產品系統.30 表 15：激光雷達市場格局.32 表 16：激光雷達廠商產品梳理.34 表 17：重點關注與激光雷達產業鏈相關的標的.35 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 7 1、激光雷達：精確測量傳感器，智能駕駛為主要驅激光雷達：精確測量傳感器，智能駕駛為主要驅動力動力 1.1、發展五十余載

21、，智能駕駛應用推動技術革新發展五十余載，智能駕駛應用推動技術革新 激光雷達激光雷達是結合了光學、電子、機械、軟件、芯片、器件等技術，可以進行環境是結合了光學、電子、機械、軟件、芯片、器件等技術，可以進行環境探測、數據處理和傳輸的智能傳感器。探測、數據處理和傳輸的智能傳感器。激光雷達由發射系統、接收系統、信息處理系統和掃描系統組成。發射系統中的激勵源周期性地驅動激光器，發射激光脈沖，激光調制器通過光束控制器控制發射激光的方向和線數，最后通過發射光學系統，將激光發射至目標物體；經接收光學系統，光電探測器接收目標物體反射回來的激光，產生接收信號；接收信號經過放大處理和模數轉換，經由信息處理模塊計算，

22、獲取目標表面形態、物理屬性等特性，最終建立物體模型。掃描系統對所在的平面掃描，并產生實時的平面圖信息。圖圖 1：機械機械激光雷達激光雷達 HDL_64E 及典型結構及典型結構 圖圖 2：激光雷達原理激光雷達原理 資料來源：velodyne，ydlidar 資料來源：中國高新網 圖圖 3：激光雷達掃描效果圖激光雷達掃描效果圖 資料來源：Velodyne 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 8 激光雷達自誕生以來經歷了五個發展階段：（1）1960 年代-1970 年代：激光器誕生，基于激光的探測技術開始發展，這一時期激光雷達主要用于科研及測繪主要用于科研及測繪，1971 年阿波羅 15 號

23、載人登月任務使用激光雷達對月球表面進行測繪。（2）1980年代-1990 年代：激光雷達商業化起步，開始用于工業探測和早期無人駕駛項目開始用于工業探測和早期無人駕駛項目，這一時期西克和北洋等廠商推出單線掃描式 2D 激光雷達產品。（3）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，激光雷達主要應用于無人駕駛測試項目等。此時市場內主要為國外廠商。（4）2016 年-2018年：國內廠商入局國內廠商入局，激光雷達技術方案多樣化發展。此時激光雷達主要用于無人此時激光雷達主要用于無人駕駛、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。駕駛、高級輔助駕駛、服務

24、機器人等，且下游開始有商用化項目落地。（5）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。入激光雷達市場競爭。圖圖 4：激光雷達發展歷程：激光雷達發展歷程 資料來源：智研咨詢 激光雷達產業鏈上游主要為激光器、探測器、掃描器和光學芯片等組件，中游市場按照所生產激光雷達在掃描系統所使用不同技術路線可分為機械式激光雷達、MEMS 激光雷達、Flash 激光雷達和 OPA 激光雷達等，下游應用市場主要分為智能駕駛、服務型機器人和測繪等領

25、域。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 9 圖圖 5：激光雷達產業鏈：激光雷達產業鏈 資料來源：ittbank，艾瑞咨詢，國海證券研究所 1.2、智能駕駛為主要驅動力，市場空間廣闊智能駕駛為主要驅動力，市場空間廣闊 1.2.1、智能駕駛不斷發展，多重優勢促進使用智能駕駛不斷發展，多重優勢促進使用 智能駕駛采用不同類型的傳感器實現車輛對周邊道路、行人、障礙物、路側單元及其他車輛的感知，在不同程度上實現車輛安全、自主、智能駕駛，是激光雷達的重要應用場景，可根據駕駛員與自動駕駛系統參與程度分為五個等級。表表 1：自動駕駛等級劃分：自動駕駛等級劃分 類別 分級 車輛運動控制 環境感知探測 動態

26、駕駛任務執行者 主要內容 人工駕駛 L0 駕駛員 駕駛員及系統 駕駛員 具有主動安全系統，駕駛員執行全部動態駕駛任務 輔助駕駛 L1 駕駛員和系統 駕駛員及系統 駕駛員 系統執行橫縱向車輛運動控制的某一子任務(不可同時執行)，駕駛員執行其他動態駕駛任務 高級輔助駕駛 L2 系統 駕駛員及系統 駕駛員 系統執行橫縱向的車輛運動控制任務，駕駛員負責執行環境感知探測并監督自動駕駛系統 自動駕駛 L3 系統 系統 系統失效時駕駛員接管 系統執行完整的動態駕駛任務，用戶需要在系統失效時接受系統的干預請求，及時做出響應 L4 系統 系統 系統 系統執行完整的動態駕駛任務，用戶無需對系統請求作出回應 L5

27、系統 系統 系統 系統在所有道路環境執行完整的動態駕駛任務，駕駛員無需介入 資料來源：SAE，智能汽車無人駕駛與自動駕駛輔助技術，汽車標準化研究所，汽車駕駛自動化分級，國海證券研究所 典型的智能駕駛系統包括環境感知、決策規劃和控制執行三大部分。其中環境感知系統主要包括攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達和激光雷達等傳感器。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 10 圖圖 6：典型智能駕駛系統框架：典型智能駕駛系統框架 圖圖 7：自動駕駛環境感知系統構成：自動駕駛環境感知系統構成 資料來源：艾瑞咨詢 資料來源：沙利文 激光雷達性能好、精度高激光雷達性能好、精度高，或為智能或為智能汽車汽車核心核心

28、傳感器傳感器。激光雷達常應用于高精度電子地圖和定位、障礙物識別、可通行空間檢測、障礙物軌跡預測等方面，具備分辨率高、探測范圍廣、信息量豐富等優勢，或為實現汽車智能駕駛的核心裝置。表表 2：四種環境感知傳感器的特征比較四種環境感知傳感器的特征比較 性能 車載攝像頭 超聲波雷達 毫米波雷達 激光雷達 成本 適中 很低 適中 很高 探測角度 30 120 1070 15360 遠距離探測 弱 弱 較強 強 夜間環境 弱 強 強 強 全天候工作 弱 弱 強 強 不良天氣環境 弱 一般 強 弱 溫度穩定性 強 弱 強 強 車速測量能力 弱 一般 強 強 路標識別 具備 不具備 不具備 不具備 主要應用

29、車道偏離預警 車道保持系統 盲區監測系統 前車防撞預警 交通標志識別 交通信號燈識別 全景泊車 泊車輔助 自適應巡航控制系統、自動剎車輔助系統 實施建立車輛周邊環境的三維模型 資料來源：智能汽車無人駕駛與自動駕駛輔助技術，一本書讀懂智能網聯車，國海證券研究所 注：毫米波雷達為前向遠程參數 智能汽車激光雷達智能汽車激光雷達需求有望需求有望隨駕駛自動化水平提升隨駕駛自動化水平提升不斷不斷增加。增加。當前駕駛自動化水平正處于不斷提升的過程中，據 ICV Tank，全球高級別自動駕駛滲透率呈上升趨勢，即搭載激光雷達的智能汽車銷量有望提升。據麥姆斯咨詢，L3、L4 和L5 級別自動駕駛則分別需要搭載 1

30、 顆、2-3 顆與 4-6 顆激光雷達，隨駕駛自動化水平提升單車激光雷達搭載數量不斷增加。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 11 表表 3：不同級別的自動駕駛對應環境感知傳感器的數量不同級別的自動駕駛對應環境感知傳感器的數量 自動駕駛級別 L0 L1 L2 L3 L4 L5 單車激光雷達數量(顆)-1 2-3 4-6 資料來源：麥姆斯咨詢，國海證券研究所 圖圖 8：全球各級別智能汽車滲透率全球各級別智能汽車滲透率 圖圖 9：全球各級別智能汽車銷售量全球各級別智能汽車銷售量 資料來源：ICV Tank，國海證券研究所 資料來源：ICV Tank，國海證券研究所 自 2020 年年底開始

31、，各大車企陸續宣布激光雷達裝車，2021 年起激光雷達開始規?；M入汽車前裝市場，2022 年車載激光雷達有望迎來放量元年。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 12 表表 4：激光雷達搭載情況統計：激光雷達搭載情況統計 上市時間 車型 激光雷達品牌 搭載數量 2022 年 Lucid Air 速騰聚創 1-Stellantis Valeo scala-2022 年 阿維塔 11 華為 3 2022 年 7 月 奧迪 A8 Valeo scala 1 2022 年 寶馬 iX Innoviz 1 2022 年 奔馳 EQS Valeo scala 1 2022 年 奔馳 S 級 Vale

32、o scala 1 2021 年 本田 Legend Valeo scala 5 2021 年 豐田雷克薩斯 LS Denso 1 2022 年 高合 HiPhi Z 禾賽科技 1 2022 年下半年 廣汽埃安 LX Plus 速騰聚創 3 2022 年年底 合眾哪吒 S 華為 3 2021 年 4 月 極狐阿爾法 S 速騰聚創 3 2022 年 7 月 極狐阿爾法 S 全新 HI 版 華為 3 2022 年 10 月 極星 3 Luminar-2023 年 集度 禾賽科技 2 2022 年 8 月 理想 L9 禾賽科技 1 2022 年 路特斯 ELECTRE 禾賽科技 4 2022 年 3

33、 月 路特斯 ELECTRE 速騰聚創 2-上汽 ES33 Luminar-2022 年下半年 上汽飛凡 R7 Luminar 1 2022 年 6 月 上汽智己 L7 速騰聚創 2 2022 年下半年 威馬 M7 速騰聚創 3 2022 年 8 月 蔚來 ES7 圖達通 1 2022 年 3 月 蔚來 ET7 圖達通 1 2022 年 沃爾沃 XC90 Luminar-2022 年 9 月 小鵬 G9 速騰聚創 2 2021 年 9 月 小鵬 P5 LIVOX 2 2023 年 一汽紅旗 速騰聚創-2021 年 6 月 長城摩卡 Ibeo 3 2022 年 7 月底 長城鐵甲龍 華為 4 資

34、料來源：佐思汽研，搜狐科技，速騰聚創，汽車之家，法雷奧，國海證券研究所 1.2.2、移動機器人、智慧城市與測繪為典型應用，與車載領域相比性移動機器人、智慧城市與測繪為典型應用，與車載領域相比性能需求不同能需求不同 服務型機器人、智慧城市及測繪是激光雷達的典型應用場景服務型機器人、智慧城市及測繪是激光雷達的典型應用場景，對激光雷達性能有，對激光雷達性能有不同要求不同要求。例如應用于工業領域的 YDLIDAR 激光雷達測距最遠為 30 米，應用于測繪等領域的華測導航激光雷達最遠測程可達 1350 米，與禾賽科技車載領域典型產品 Pandar128 測距能力 200 米完全不同。據沙利文，2019

35、年國內和全球智慧城市與測繪領域在激光雷達市場份額中占比最高，分別達 70%和 61%。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 13 圖圖 10：2019 年全球激光雷達應用領域分布年全球激光雷達應用領域分布 圖圖 11：2019 年中國激光雷達應用領域分布年中國激光雷達應用領域分布 資料來源：沙利文，禾賽科技招股書，國海證券研究所 資料來源：沙利文，禾賽科技招股書，國海證券研究所 政策支持機器人行業發展，移動機器人有望受益。借助強大的內置感知系統及控制系統，移動機器人能夠完成多種無人作業，從而減輕對人力的依賴，提高生產效率。為推進我國機器人產業發展，有關部門相繼制定發布了一系列政策，例如2

36、021 年 12 月，工信部等部門發布 “十四五”機器人產業發展規劃，爭取 2025年我國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地，2035 年我國機器人產業綜合實力達到國際領先水平。表表 5：服務型機器人相關政策梳理：服務型機器人相關政策梳理 時間時間 政策名稱政策名稱 頒布部門頒布部門 主要內容主要內容 2021.12“十四五”機器人產業發展規劃 工信部等十五部門 到 2025 年，我國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。機器人產業營業收入年均增速超過 20%。到 2035 年，我國機器人產業綜合實力達到國際領先水平。2021.12“十四五”智

37、能制造發展規劃 工信部等八部門 到 2025 年，智能制造裝備和工業軟件技術水平和市場競爭力顯著提升，市場滿足率分別超過 70%和 50%。2021.3 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要 全國人大 深入實施智能制造和綠色制造工程，發展服務型制造新模式，推動制造業高端化智能化綠色化。2019.11 產業結構調整指導目錄(2019 年本)發改委 將智能機器人、服務型機器人列入鼓勵項目 2016.12 智能制造發展規劃（2016-2020 年）工信部 到 2025 年，智能制造支撐體系基本建立，重點產業初步實現智能轉型。資料來源：全國人大，各部委官網，國海

38、證券研究所 技術不斷成熟與人力成本上漲共同促進服務機器人發展，2026 年全球市場規模有望達到 2126 億美元。服務機器人執行除工業自動化應用外的多種任務，隨科技進步服務機器人不斷融入智能語音、AI 算法、通訊、大數據、物聯網等新技術，能力逐步提升的同時生產成本不斷下降；同時人力成本的上升進一步降低了服務機器人的應用成本，因此在許多領域服務機器人替代人工已成為新的發展趨證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 14 勢。據 Mordor Intelligence 預測，2026 年全球服務型機器人市場規模有望達到2126.2 億美元，2021-2026 年 CAGR 達 44.9%。據中商

39、產業研究院，2022 年我國服務型機器人市場規模有望達到 542.3 億元，同比增長 38.4%。圖圖 12：全球服務：全球服務型機器人市場規模型機器人市場規模 圖圖 13：中國服務型機器人市場規模：中國服務型機器人市場規模 資料來源：Mordor Intelligence，國海證券研究所 資料來源：中商產業研究院，國海證券研究所 激光雷達是自主移動機器人激光雷達是自主移動機器人實現實現建圖、定位、導航、避障等功能建圖、定位、導航、避障等功能的的核心部件核心部件，2025 年年全球移動機器人領域激光雷達市場規模全球移動機器人領域激光雷達市場規模有望有望達到達到 7 億美元億美元。服務機器人環境

40、感知、定位建圖、導航避障等解決方案采用的環境感知傳感器主要是激光雷達和深度攝像頭，典型產品如 YDLIDAR TG30 激光雷達測距半徑可達 30 米，Intel 深度攝像頭 D455 測距半徑為 6 米，或對應不同的應用場景。據沙利文預計，2025 年全球移動機器人領域激光雷達市場規模有望達到 7 億美元。圖圖 14：全球激光雷達移動機器人領域市場規模全球激光雷達移動機器人領域市場規模 資料來源：沙利文，禾賽科技招股書，國海證券研究所 激光雷達在智慧城市與測繪領域應用包括實景三維城市、大氣環境監測和智能激光雷達在智慧城市與測繪領域應用包括實景三維城市、大氣環境監測和智能交通等，交通等，202

41、5 年全球市場規模有望超過年全球市場規模有望超過 45 億美元。億美元。測繪方面，通過激光雷達采集三維空間數據并處理得到具有坐標信息的影像數據，進而實現實景三維建模已證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 15 成為主流發展方向。大氣環境監測方面，可通過激光雷達探測氣溶膠、云粒子的分布、大氣成分和風場的垂直廓線，進而有效監控主要污染源。智能交通方面，可通過激光雷達對道路進行連續掃描并獲得實時動態的車流量點云數據并處理得到車流量等參數，進而實現智能交通控制。據沙利文預測，2025 年全球智慧年全球智慧城市與測繪領域激光雷達市場規模有望超過城市與測繪領域激光雷達市場規模有望超過 45 億美元。

42、億美元。圖圖 15：全球激光雷達智慧城市與測繪領域市場規模全球激光雷達智慧城市與測繪領域市場規模 資料來源：沙利文，禾賽科技招股書，國海證券研究所 2、車載車載應用：應用：當前處于發展期，技術路線多樣當前處于發展期，技術路線多樣 2.1、測距方式：測距方式：ToF 為當前主流，為當前主流，FMCW 仍處于發展仍處于發展期期 ToF(Time of Flight)與與 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)能能夠實現室外陽光下較遠的測程（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），是車載激光雷達的優選方案。ToF是目前市場

43、上車載中長距激光雷達的主流方案，FMCW 激光雷達整機和上游產業鏈仍處于發展期。ToF 即飛行時間測距方法，通過測量光等信號在發射器和反射器之間的“飛行時間”來計算出兩者間距離。ToF 激光雷達系統主要包括發射模塊、接收模塊、控發射模塊、接收模塊、控制及信號處理模塊和掃描模塊制及信號處理模塊和掃描模塊，通過激光器發射激光并利用二極管檢測目標物體反射的激光回波，通過高精度計時器測量激光發射與接收到目標物體反射回波的時間差，進一步用時間差乘以光速即可得到目標物體的相對距離。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 16 圖圖 16：ToF 激光雷達核心模塊激光雷達核心模塊 圖圖 17：ToF 激

44、光雷達工作原理激光雷達工作原理 資料來源：禾賽科技招股書 資料來源：自動駕駛汽車傳感器技術產業分析 ToF 測距方法又可分為脈沖式激光測距（測距方法又可分為脈沖式激光測距（direct Time of Flight,dToF)和相位式和相位式激光測距（激光測距（indirect Time of Flight,iToF）。dToF 采用直接測量飛行時間的方式測距，發射模塊向周圍環境發射脈沖波并通過接收模塊接收目標物體反射回波，記錄發射脈沖和接收脈沖之間的時間間隔，并對多次記錄的飛行時間做直方圖統計，即可采用頻率較高的飛行時間計算測量的距離。圖圖 18：dToF 激光雷達工作原理激光雷達工作原理

45、資料來源：ydlidar 圖圖 19：艾邁斯艾邁斯 dTOF 傳感器傳感器 圖圖 20：dTOF 傳感器的雙目標的直方圖傳感器的雙目標的直方圖 資料來源：艾邁斯 資料來源：艾邁斯 iToF 通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間。通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間。iToF 模組發射特定頻率的調制紅外光，根據圖像傳感器在曝光時間內接收到的反射光能量計算發射信號與接證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 17 收信號的相位差，進一步計算出光的飛行時間。圖圖 21：iToF 激光雷達工作原理激光雷達工作原理 圖圖 22：dToF 與與 iToF 對比對比 資料來源：ydlidar 資料來源

46、：ydlidar FMCW 測距方法測距方法通過發送和接收連續激光束，把反射光和本地光做干涉并利用通過發送和接收連續激光束，把反射光和本地光做干涉并利用混頻探測技術來測量發送和接收的頻率差異，再通過頻率差換算出目標物的距混頻探測技術來測量發送和接收的頻率差異，再通過頻率差換算出目標物的距離。離。激光束擊中目標物后被反射，當發射模組與目標存在相對速度時，反射光會附加相應的多普勒頻率，將反射光和本地光做干涉并利用混頻探測技術測量出頻率差之后，可以結合發射信號的調頻斜率計算出物體的距離信息。圖圖 23：FMCW 激光雷達結構激光雷達結構 圖圖 24：FMCW 三角波調頻連續波測距原理三角波調頻連續波

47、測距原理 資料來源：調頻連續波激光雷達技術進展 資料來源：美團無人配送，九章智駕 FMCW 與 ToF 技術相比具備靈敏度高、探測距離遠、抗干擾能力強、能夠直接測速的優點，FMCW 激光雷達的硅光芯片化或為發展趨勢。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 18 表表 6：FMCW 與與 ToF 技術對比技術對比 性能性能 FMCW ToF 探測體制 相干探測 直接探測 抗干擾能力 極強 差 有效探測所需光子數 10 1000 工作距離 可實現遠距離探測 探測距離較近 人眼安全距離 高 低 精確速度信息 有 無 固態掃描兼容性 完全兼容 不適用 技術成熟度 發展中 成熟 技術復雜度 復雜 簡

48、單 資料來源：維科激光網，國海證券研究所 在短期很難達到較高集成度的情況下，在短期很難達到較高集成度的情況下，FMCW 激光雷達成本較高。激光雷達成本較高。FMCW 使用相干探測，要求光學器件表面的公差在/20 以內，光學元件成本較高。FMCW對 ADC 轉換速率的要求是 ToF 系統的 24 倍，同時要求 FPGA 能夠接收數據并進行高速 FFT 轉換。即使使用 ASIC，FMCW 系統所需的處理系統復雜度和成本也是 ToF 系統的幾倍。表表 7：FMCW 激光雷達主要廠商及激光雷達主要廠商及進展進展 廠商 最新進展 AEVA 2022 年 3 月 9 日宣布公司 AEVA 產品 Aerie

49、s 4D LiDAR 能夠從 500 米遠處探測即時速度和三維位置，該產品在 NVIDIA DRIVE 自動駕駛汽車平臺上得到支持。將在 2022 年完成 C 樣的開發和測試驗證，并在并在20232023 年底實現量產。年底實現量產。Aurora 于 2019 年和 2021 年分別收購以 FMCW 為技術路線的激光雷達公司 Blackmore 和 OURS。Mobileye 公司 FMCW 激光雷達可實現 4D 點云，額外增加了速率的數據。當前幾乎已經完成了 LIPRO SoC 原型產品的開發，未來它將負責激光雷達數據的處理，支撐 90 個垂直信道的掃描。預計公司預計公司 FMCWFMCW

50、激光雷達激光雷達2024 2024 年就能實現量產。年就能實現量產。光勺科技 相位編碼不飽和調制方法、裝置、激光雷達測距測速方法及激光雷達系統獲得專利保護，預計預計 20252025 年年實現實現 FMCWFMCW 激光雷達芯片化。激光雷達芯片化。洛微科技 2021 年 9 月，公司推出新一代 FMCW OE 和 OPA OE 兩款光引擎，應用于硅光芯片級 FMCW 4D 激光雷達。禾賽科技 針對外腔激光器、硅基調制器、鍺硅探測器等核心模塊開展深入研究,對于窄線寬激光器的研究在關鍵性能指標上已取得突破。當前已完成 FMCW 激光雷達原型樣機。樣機實現了 200m 內距離精度和速度精度分別控制在

51、7cm RMS，和6cm/s RMS。資料來源：businesswire，汽車之心，禾賽科技招股書，高工智能汽車，光勺科技，新智駕，國海證券研究所 FMCW激光雷達芯片化有望推動成本下降，光勺科技預計激光雷達芯片化有望推動成本下降，光勺科技預計2025年可達年可達1500元。元。國外企業包括 AEVA、Aurora、mobileye、Strobe、Scantinel 等，國內企業包括洛微科技、禾賽科技、北京光勺科技等對 FMCW 激光雷達有所布局：AEVA 預計 2023 年量產；Mobileye 預計 2024 年量產、2025 年左右實現芯片化；光勺科技預計 2025 年實現 FMCW 激

52、光雷達芯片化，成本達 1500 人民幣。2.2、發射模塊：發射模塊：VCSEL 易于集成易于集成功率密度低功率密度低，FMCW光源處于發展期光源處于發展期 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 19 EEL（Edge Emitting Laser）邊發射激光器具有高發光功率密度的優勢，但因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、再切割的工藝步驟，往往只能通過單顆一一貼裝的方式和電路板整合，而且每顆激光器需要使用分立的光學器件進行光束發散角的壓縮和獨立手工裝調，比較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。VCSEL(vertical cavity

53、surface emitting laser)垂直腔面發射激光器具有易于二維集成、閾值低、光束質量好、調制頻率高、壽命長、單模工作穩定、易于實現低溫漂系數等優點。然而傳統的 VCSEL 激光器存在發光功率密度低的缺陷，導致只在對測距要求近的應用領域有相應的激光雷達產品（通常50 m）。圖圖 25：EEL 和和 VCSEL 發光面示意圖發光面示意圖 資料來源：禾賽科技招股書 VCSEL 激光器自上而下包括 P 型歐姆接觸電極、P 型摻雜的分布式布拉格反射鏡(DBR)、氧化限制層、多量子阱有源區、N 型摻雜 DBR、襯底以及 N 型歐姆接觸電極。量子阱有源區位于 n 型摻雜和 p 型摻雜的 DBR

54、 之間。DBR 反射鏡具有大于 99%的反射率。有源區的光學厚度為 1/2 激光波長的整數倍，通過 P-contact 向有源區注入電流并產生受激輻射的光子在 DBR 中往復被反射并諧振放大，從而形成激光。圖圖 26：VCSEL 結構原理示意圖結構原理示意圖 資料來源：飛芯電子 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 20 表表 8：EEL 與與 VCSEL 性能對比性能對比 VCSEL EEL 發光面積 大面積 點光源 功率密度 中 高 光束質量 對稱/低發散度 非對稱/中發散度 溫漂系數 0.07nm/K 0.25nm/K 光譜寬度 1-2nm 3-8nm 切換時間 幾納秒 幾納秒 資

55、料來源：艾邁斯歐司朗，國海證券研究所 近年來國內外多家 VCSEL 激光器公司紛紛開發了多層結 VCSEL 激光器，將其發光功率密度提升了 510 倍。2021 年，Lumentum 發布了新款高功率、高效率的五結和六結 VCSEL 陣列，每個發射孔的光功率超過 2W，從而使得 1 平方毫米 VCSEL 陣列的峰值功率超過 800W。功率密度提升為應用功率密度提升為應用 VCSEL 開發長開發長距激光雷達提供了可能，結合其平面化所帶來的生產成本和產品可靠性方面的距激光雷達提供了可能，結合其平面化所帶來的生產成本和產品可靠性方面的收益，收益，VCSEL 未來有望取代未來有望取代 EEL。FMCW

56、 激光雷達的光源不同于 ToF 激光雷達，窄線寬的線性調頻光是實現相干檢測的基礎。目前商用的能夠實現窄線寬輸出的激光器有四種類型：分布式反饋分布式反饋激光器（激光器（DFB）、分布式布拉格反射激光器（）、分布式布拉格反射激光器（DBR）、外腔激光器以及通過窄線寬）、外腔激光器以及通過窄線寬激光器的種子元加上外調制的方案。激光器的種子元加上外調制的方案。表表 9：FMCW 光源方案對比光源方案對比 性能性能 DFBDFB DBRDBR 外腔激光器外腔激光器 外調制方案外調制方案 靜態線寬靜態線寬 1MHz-5MHz 200KHz-500KHz KHz 級 最優 線性度線性度 非線性 非線性 存在

57、優化潛力 最優 頻率功率起伏頻率功率起伏 劇烈 劇烈 存在優化潛力 最優 成本及量產能力成本及量產能力 優 量產良率低 量產困難 成本達 10 萬元級 資料來源：燕緣雄芯，微源光子，國海證券研究所 然而，上述四種解決方案各自存在問題，DFB 激光器、DBR 激光器頻率功率起伏大、線性度差，外腔激光器量產困難，外調制方案各項性能最優，但成本過高難以實現商業化。同時，以上方案還共同存在功率不足的問題。FMCW 激光雷激光雷達的光源解決方案仍處于發展期。達的光源解決方案仍處于發展期。2.3、掃描模塊：全固態處于發展期，有望推動成本下行掃描模塊：全固態處于發展期，有望推動成本下行 根據掃描系統方案，激

58、光雷達可分為機械式、混合固態（包括轉鏡式、MEMS）和全固態（包括 Flash 和 OPA）。機械激光雷達的發射系統和接收系統通常存在宏觀意義上的轉動，通過不斷旋轉發射頭，將速度更快、發射更準的激光從“線”變成“面”，并在豎直方向上排布多束激光，形成多個面，達到動態掃描并動態接收信息的目的。機械式激光雷機械式激光雷達具有技術成熟、掃描速度快、達具有技術成熟、掃描速度快、360掃描等優點，同時也面臨體積重量大難過掃描等優點，同時也面臨體積重量大難過車規、可量產性差、成本高等問題。車規、可量產性差、成本高等問題。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 21 圖圖 27：禾賽科技：禾賽科技 Pa

59、ndar128 機械式激光雷達機械式激光雷達 資料來源：禾賽科技官網 轉鏡式激光雷達類似機械式，其保持收發模塊不動，通過無刷電機帶動轉鏡運動，將激光反射到不同的方向實現一定范圍內激光的掃描。由于無刷電機已在工業中廣泛應用多年，部件穩定性已有可靠驗證，且供應鏈較為成熟，因此轉鏡式掃描模塊可實現快速應用。相比純機械式激光雷達，轉鏡式激光雷達轉鏡式激光雷達結構簡單、體積結構簡單、體積相對較小、易于量產、易過車規，是自動駕駛上應用較多的方案相對較小、易于量產、易過車規，是自動駕駛上應用較多的方案。但由于電機為金屬機械部件，因此在體積的小型化發展上受限，且成本下降空間有限，目前主要依靠工程設計對轉鏡方案

60、進行改進，形成如棱鏡、多面鏡等不同轉鏡方案。圖圖 28：轉鏡式激光雷達工作示意圖轉鏡式激光雷達工作示意圖 資料來源：Yole MEMS 激光雷達使用微振鏡替代機械式產品中的宏觀掃描裝置，將機械部件集成到單個芯片，有望成為當前主流方案之一。MEMS 激光雷達具備多方面優勢，如 MEMS 微振鏡幫助激光雷達擺脫了機械裝置，有效減小了激光雷達的尺寸；MEMS 微振鏡的使用能夠減少激光器和探測器的數量，降低激光雷達的成本；MEMS 微振鏡在其他領域有著多年的商業化應用，商業化較為成熟。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 22 圖圖 29：MEMS 微振鏡微振鏡工作工作示意圖示意圖及實物及實物

61、圖圖 30：MEMS 激光雷達工作原理激光雷達工作原理 資料來源：EDN China，Mirrocle，國海證券研究所 資料來源：EDN China MEMS 激光雷達的微振鏡芯片技術門檻相對較高，且由于 MEMS 微振鏡的尺寸和偏轉角度較小，MEMS 激光雷達視場角偏小。圖圖 31：機械式激光雷達（左）、：機械式激光雷達（左）、MEMS 激光雷達（中）和激光雷達（中）和 OPA 激光雷達（右）掃描方式對比激光雷達（右）掃描方式對比 資料來源：EDN China Flash 激光雷達優點是無掃描器件、成像速度快，缺點是激光功率受限、探測距激光雷達優點是無掃描器件、成像速度快，缺點是激光功率受限

62、、探測距離近、抗干擾能力差。離近、抗干擾能力差。Flash 激光雷達利用激光器同時照亮整個場景，對場景進行光覆蓋，一次性實現全局成像，故也稱為閃爍式激光雷達，工作原理與數字照相機類似。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 23 圖圖 32：Flash 激光雷達激光雷達掃描原理掃描原理 資料來源：佐思汽研 OPA（光學相控陣）是一種新興技術，由緊密排列的光學天線陣列構成，并在寬角度范圍內發射相干光，然后通過調節每個天線發射的光的相對相位來改變產生的干涉圖樣。OPA 激光雷達取消了機械結構，激光控制集成在一塊 OPA 芯片，具有體積小，結構簡單，可以動態控制掃描頻率、分辨率和焦距，多線多維掃

63、描具有體積小，結構簡單，可以動態控制掃描頻率、分辨率和焦距，多線多維掃描能獲得更高的數據采集率等優點。能獲得更高的數據采集率等優點。但采用 OPA 路線的企業需要自主研發芯片，上游核心電子元器件、技術支持不成熟，制造工藝復雜，短期產業化難度較大。圖圖 33：OPA 激光雷達激光雷達掃描掃描原理原理 資料來源：電動邦 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 24 OPA 掃描方式掃描方式或或與與 FMCW 測距方式有著較好適配性。測距方式有著較好適配性。ToF 激光雷達峰值功率通常在 40-50W，容易導致硅光芯片受損，而 FMCW 對峰值功率的需求只有百毫瓦級別，遠低于 ToF，未來 OP

64、A 掃描方式或更適合采用 FMCW 光源。表表 10：激光雷達掃描方案對比：激光雷達掃描方案對比 性能性能 機械式機械式 轉鏡式轉鏡式/MEMS Flash OPA 適合測距適合測距 中遠距離 中遠距離 近距離，遠距離精度差 中遠距離 體積體積 大 小 較小 較小 技術成熟度技術成熟度 高 中 中 低 量產成本量產成本 成本很難下降 較低 低 目前很高 資料來源：立鼎產業研究網，國海證券研究所 未來激光雷達掃描系統或朝高性能、低成本、輕量化、全固態化方向發展，隨著技術成熟度的不斷提高，量產成本較低、性能較好的純固態方案有望逐漸受到激光雷達廠商青睞。轉鏡式與轉鏡式與 MEMS 方案是目前激光雷達

65、市場的主流，方案是目前激光雷達市場的主流，Flash 方方案目前或適用于案目前或適用于中短距補盲雷達中短距補盲雷達，OPA 方案未來有望方案未來有望在車載領域在車載領域實現商用。實現商用。圖圖 34：激光雷達掃描方案發展趨勢激光雷達掃描方案發展趨勢 資料來源：國汽智聯 2.4、探測模塊：探測模塊：SPAD/SiPM 具有更高靈敏度具有更高靈敏度 激光探測的核心器件是光電探測器，能把光能轉換成電信號，主要要求包括頻帶寬、靈敏度高、線性輸出范圍寬、噪聲低等。激光雷達探測器主要分為光電二極管（PD）、雪崩二極管（APD）、單光子雪崩二極管(SPAD)和硅光電倍增管(SiPM)四種，APD 目前是激光

66、雷達的主流探測器。SPAD 工作在蓋革模式，能夠達到 106量級的增益。SiPM 由 SAPD 陣列并聯組成，SPAD 有更高的靈敏度，僅能判斷是否感知到激光，SiPM 的靈敏度相對較低，但能區分激光強度的大小。在相同的分辨率要求下，SiPM 相比 SPAD 陣列的面積較大。此外，SiPM 作為硅基傳感器，感知波長一般小于 1000nm。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 25 圖圖 35：SPAD 與與 SiPM 分辨率對比分辨率對比 資料來源：HAMAMATSU，MEMS 咨詢 注：MPPC 與 SiPM 為均為硅光電倍增管 表表 11：激光雷達探測器分類：激光雷達探測器分類 種類

67、種類 原理原理 圖片圖片 光電二極管PD 由 PN 結組成的半導體器件，具有單方向導電的特性，在反向電壓作用下工作，在一般強度的光線照射下，所產生的電流為光電流，如果在外電路上接上負載，負載獲得隨著光的變化而相應變化的電信號。雪崩二極管APD 在以硅或鍺為材料制成的光電二極管的 PN 結上加上反向偏壓后，射入的光被 PN 結吸收后形成光電流，加大反向偏壓后會產生雪崩現象，因此這種二極管被稱為“雪崩光電二極管”。APD 支持的波長為 300nm1700nm；硅 APD 為300nm1100nm；鍺 APD 為 800nm1600nm；InGaAs APD 為900nm1700nm；以蓋革模式運行

68、的硅 APD 比其他 APD 相對更經濟，因此大部分廠商都在為汽車 LiDAR 應用提供標準的 905nm APD。單光子雪崩二極管SPAD 是一種具有單光子探測能力的光電探測雪崩二級管，工作在蓋革模式下的 APD，應用于拉曼光譜、正電子發射斷層掃描和熒光壽命成像等領域。硅光電倍增管 SiPM 由工作在蓋革模式的雪崩二極管陣列組成，具有增益高、靈敏度高、偏置電壓低、對磁場不敏感、結構緊湊等特點。廣泛應用于高能物理及核醫學等領域。資料來源：智能汽車俱樂部、國海證券研究所 與 APD 相比，SPAD/SiPM 具有靈敏度高、結構緊湊等優點。SPAD/SiPM 可探測距離超過 200m、5%的低反射

69、率目標，在明亮的陽光下也能工作，在具備較高分辨率的同時可采用小光圈與固態設計集成到汽車中，正成為新興激光雷達探測器。目前，國內外多個激光雷達探測器廠商對目前，國內外多個激光雷達探測器廠商對 SPAD/SiPM 探測器有所布局，探測器有所布局，Flash 激光雷達也較多采用激光雷達也較多采用 VCSEL 加加 SPAD 的方案。的方案。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 26 圖圖 36：激光探測器企業分布：激光探測器企業分布 資料來源：智能汽車俱樂部，國海證券研究所 3、競爭：成本性能或為要素，競爭：成本性能或為要素，技術演進技術演進推動格局推動格局 3.1、性能滿足智能駕駛，技術推動

70、成本下行性能滿足智能駕駛，技術推動成本下行 性能是激光雷達產品獲得下游客戶青睞的重要指標，衡量激光雷達性能的指標主要包括探測距離、測距精度、角分辨率、視場角范圍、功耗、體積、集成度等。車企通常要求激光雷達在高速場景下具有車企通常要求激光雷達在高速場景下具有 150 米以上的探測距離、米以上的探測距離、120的寬視的寬視角以滿足十字路口等特殊場景的檢測、誤差小于角以滿足十字路口等特殊場景的檢測、誤差小于 3cm 測距精度、誤差小于測距精度、誤差小于 0.3的水平與垂直角分辨率、百萬級別點頻和較小的體積等。的水平與垂直角分辨率、百萬級別點頻和較小的體積等。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分

71、 27 表表 12：激光雷達性能指標：激光雷達性能指標 參數參數 描述描述 說明說明 測遠能力 一般指激光雷達對于 10%低反射率目標物（標準朗伯體反射能量的比例）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。目標物反射率影響探測距離，相同距離下，反射率越低越難進行探測。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 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

72、標識別。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 激光雷達對同一距離下的物體多次測量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 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 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

73、于車輛或服務機器人時靈活性更高。資料來源：禾賽科技招股書，國海證券研究所 全球激光雷達全球激光雷達市場市場設計方案導入或以設計方案導入或以機械式機械式（含轉鏡、棱鏡）（含轉鏡、棱鏡）方案為主，未來方案為主，未來有有望望由混合固態過渡到固態方案。由混合固態過渡到固態方案。機械式激光雷達的掃描系統中，需要高可靠性的旋轉電機和多個激光發射器，同時多部件結構所需的系統綜合制造成本也較高，因此整體成本較高。MEMS 激光雷達發射和接收激光器大幅減少，當前受限于MEMS 振鏡價格較高，大規模量產后 MEMS 振鏡有望降低至 30-50 美元，或具備成本優勢；但 MEMS 激光雷達接收端的收光孔徑較小，光接

74、收功率遠低于機械式激光雷達，因此具有信噪比低、有效距離短及 FOV 窄的缺點。圖圖 37：2021Q3 不同掃描方式激光雷達設計方案導入不同掃描方式激光雷達設計方案導入 資料來源：yole，國海證券研究所 注：機械式包含轉鏡、棱鏡方案 機械機械式式激光雷達實現高線束需要多個激光發射器，同時掃描系統依賴電機，部件、激光雷達實現高線束需要多個激光發射器，同時掃描系統依賴電機，部件、證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 28 制造、系統成本都制造、系統成本都很很高。高。以 Velodyne 的 64 線激光雷達為例，采用了 16 組激光發射器以及 2 組激光接收器，產品結構復雜。據汽車之心，V

75、elodyne 的機械式激光雷達 Puck VLP 16 總 BOM 成本約 830990 美元。圖圖 38：機械式激光雷達：機械式激光雷達 BOM 成本：以成本：以 Velodyne Puck VLP 16 為例為例（美元）（美元）資料來源：汽車之心，國海證券研究所 混合固態激光雷達混合固態激光雷達 BOM 成本顯著低于機械式激光雷達。成本顯著低于機械式激光雷達。據 Systemplus Consulting，Valeo 的轉鏡式激光雷達 Scala 1（4 線）總 BOM 成本約為 300 美元，MEMS 微振鏡式激光雷達根據振鏡和光源不同制造成本范圍約為 4501200美元。其中 MEM

76、S 激光雷達相比轉鏡式在光學、機械性能和功耗方面表現更佳，同時得益于激光收發單元數量的減少，以及 MEMS 振鏡隨量產有較大的降價空間，混合固態激光雷達中 MEMS 方案或能達到更低的成本。圖圖 39：轉鏡式激光雷達轉鏡式激光雷達 BOM 成本成本：以：以 4 線線 Valeo Scala 1 為例為例（美元）（美元）圖圖 40：MEMS 微振鏡式激光雷達微振鏡式激光雷達 BOM 成本結構成本結構 資料來源：Systemplus Consulting，汽車之心，國海證券研究所 資料來源：激光之家，國海證券研究所 Flash 激光雷達激光雷達設計簡潔設計簡潔、元件少元件少、成本低成本低，是目前純

77、固態激光雷達，是目前純固態激光雷達的的主流方案。主流方案。Flash 激光雷達產品在消費電子領域產品成熟度較高，但在車載領域還需解決高證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 29 能量發射的痛點，當前還難以實現遠距離探測，主要用作補盲。為了克服探測距離的限制，相關企業紛紛探索基于 VCSEL+SPAD 的單光子面陣方案，其中 ibeo推出的 ibeoNEXT 產品具備 12880 分辨率，采用順序掃描的工作方式，探測距離可達 140m（10%反射率），當前已具備量產能力；Ouster 于 2020 年發布了具備 200m（10%反射率）探測能力的 ES2；國內企業奧銳達同樣推出了ordar

78、rayTM系列激光雷達。圖圖 41：ibeoNEXT 激光雷達激光雷達 圖圖 42：單光子面陣技術激光雷達單光子面陣技術激光雷達工作原理工作原理 資料來源：ibeo 官網 資料來源：奧銳達官網 OPA 固態激光雷達潛力較大，當前還處于發展初期。固態激光雷達潛力較大，當前還處于發展初期。光學相控陣 OPA 固態激光雷達采用多個光源組成陣列，通過控制各光源發射的時間差合成角度靈活、精密可控的主光束。OPA 光學相控陣的核心是光學相控陣單元，目前還沒有成熟的技術，突破時間或較為漫長。Quanergy 是 OPA 激光雷達的典型代表，其光學相控陣固態激光雷達產品 S3-2TM探測距離 7m（10%反射

79、率），或主要針對工業設計。2022 年 5 月 10 日，Quanergy 宣布其光學相控陣（OPA）技術已成功實現250 米的距離檢測。圖圖 43：Quanergy S3-2 OPA 固態激光雷達固態激光雷達 資料來源：Quanregy 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 30 表表 13：各類激光雷達優劣勢及代表企業各類激光雷達優劣勢及代表企業 優勢 劣勢 代表企業 機械式 掃描速度快、精度較高、技術成熟、360 度掃描 可靠性低、成本高、壽命短、體積大、難過車規 Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo、速騰聚創、禾賽科技、鐳神智能、北科天繪 半固態:MEMS 運動

80、部件減少、體積小、成本相對較低、準車規狀態 探測角度和距離有限、壽命較短 Innoviz、Innovusion、Pioneer、Blickfeld、速騰聚創、禾賽科技、華為 半固態:轉鏡式 精度較高、成本較低、功耗低、目前已量產車規級產品 探測距離短、掃描線數少、探測角度受限 法雷奧、Luminar、Innovusion 半固態:棱鏡式 掃描中心處點云密度較高、非重復掃描不易漏檢、探測距離較遠、符合車規 單個雷達的 FOV 較小、點云密度不均需算法適配、對電機軸承有較高要求 大疆 Livox 固態:Flash 體積小、結構簡單、信息量大、技術相對成熟、易過車規 功率密度低、分辨率低、探測距離短

81、、短期或主要用于補盲雷達 Ouster、Ibeo、大陸、Leddar Tech、Sense Photonics、北醒光子、Xenomatix 固態:OPA 精度高、掃描速度快、可控性好、抗震性能好、體積小、量產后成本低 環境光干擾、光信號覆蓋有限、對材料和工藝要求苛刻、加工難度大、目前成本較高、處于研發早期、短期較難大規模應用 Quanergy、Analog Photonics、力策科技 資料來源：電動邦，麥姆斯咨詢，高工機器人，智能車情報局，國海證券研究所 芯片化架構芯片化架構、硅光器件研發、算法優化等均有望降低、硅光器件研發、算法優化等均有望降低激光雷達激光雷達成本成本。TOF 激光雷達可

82、通過開發 VCESL 和單光子器件的專用芯片降低成本。FMCW 激光雷達所需線性調頻光源可研發硅光器件取代成本高昂的分立外腔激光器和鈮酸鋰調制器，探測器可將基于硅光技術的鍺硅探測器在接收模塊中集成為 BPD 陣列，進一步與系統其他模塊的硅基器件單片集成，有效降低尺寸和成本。此外，芯片化架構的激光雷達還能節省對每個激光器進行單獨光學調試的人力成本。表表 14：激光雷達降本方式：改進產品系統激光雷達降本方式：改進產品系統 核心技術核心技術 降本方式降本方式 降本邏輯降本邏輯 掃描系統 從機械向固態轉變 機械式：多激光發射器、結構復雜，綜合制造成本高 固態式：減少激光器和探測器數量，結構精巧，成本較

83、低。TOF:發射端 EEL 向 VCSEL 芯片化轉變 EEL:工藝步驟多且分立光學器件需手工裝調，成本高 VCSEL:由于其平面化特點，每個激光器無需單獨裝調 此外，定制開發 VCESL 專用芯片能夠進一步降低成本，TOF:接收端 APD 轉向應用 CMOS 工藝的單光子器件 單光子器件在實際探測靈敏度方面已經逐漸超越了 APD 單光子器件的專用芯片能夠進一步提升系統性能、增強可靠性以及降低成本 FMCW:發射模塊 分立器件替換為硅光器件 硬件集成化芯片化，降低成本 FMCW:接收模塊 向基于硅光技術的鍺硅探測器轉變 能夠實現單片集成 BPD 陣列，在保證接收模塊器件一致性的同時，可以和系統

84、中其他硅基器件進行單片集成，顯著降低系統的尺寸和成本。算法 優化算法 算法提升可降低硬件依賴，降低物料成本。資料來源：禾賽科技招股書，嶺緯科技，國海證券研究所 規模規模效應、效應、自動化生產及合理的工藝設計自動化生產及合理的工藝設計有望降低有望降低激光雷達激光雷達成本成本。據 Yole 預測，到 2026 年，全球車載激光雷達平均價格（含機械式）有望下降至約 1000 美元，到 2030 年，全球激光雷達平均價格有望下降至約 600 美元。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 31 圖圖 44：全球車載激光雷達價格（美元）全球車載激光雷達價格（美元）資料來源：Yole，國海證券研究所 注

85、：采用總市場規模除以總需求數量計算平均價格 3.2、份額分散百家爭鳴，技術演進或為勝負手份額分散百家爭鳴，技術演進或為勝負手 激光雷達市場參與者眾多，競爭格局較為分散，激光雷達市場參與者眾多，競爭格局較為分散，具有較強競爭力的廠商主要集中具有較強競爭力的廠商主要集中在在中國中國、美國和歐洲、美國和歐洲。由于激光雷達尚處在量產初期，不同廠商選擇不同技術路線進行探索時或存在隨技術演進取得性能及成本優勢的可能性，競爭格局仍不穩定。當前激光雷達市場具有較強競爭力的廠商主要集中在中國、美國和歐洲。圖圖 45：激光雷達廠商分布：激光雷達廠商分布 資料來源：Yole，國海證券研究所 激光雷達市場份額分布較為

86、分散。激光雷達市場份額分布較為分散。VALEO 為激光雷達頭部企業，占據 28%的市場份額，而中國企業速騰聚創、大疆、圖達通、華為和禾賽科技分別占據 10%、證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 32 7%、3%、3%和 3%的市場份額。圖圖 46：激光雷達供應商市場份額激光雷達供應商市場份額 資料來源：Yole，國海證券研究所 表表 15：激光雷達市場格局激光雷達市場格局 企業名稱 市場 份額 合作伙伴 應用情況 國際企業 VALEO 28%奔馳、寶馬、奧迪 奧迪 A8、奔馳 S 級 Luminar 7%50+合作伙伴、涵蓋 TOP10 主機廠中的 8 家 已擁有戴姆勒、Volvo、奧

87、迪、豐田、上汽等共價值13 億美元的訂單 Innoviz 4%已與麥格納、安波福、哈曼、經緯恒潤等 Tier1 建立合作 寶馬 iNext Ibeo 4%日產、奧迪、長城 長城 WEY Velodyne 3%福特、Uber、通用、百度等 300+企業 已配套福特 Argo、福特 Otosen、現代摩比斯等 中國企業 速騰聚創 10%涵蓋傳統車企、造車新勢力和科技公司 第二代全固態激光雷達已實現量產并已獲得威馬M7、小鵬 G9、廣汽 Aion、智己 L7、路特斯 Eletre等 40 余款車型訂單 大疆 7%小鵬、一汽、東風、上汽等 小鵬 P5 圖達通 3%蔚來 蔚來 ET7、蔚來 ES7 華為

88、 3%北汽藍谷 北汽新能源極狐 HBT、極狐 HI 版、長城機甲龍、哪吒 S、阿維塔 11、長安方舟架構等 禾賽科技 3%涵蓋傳統車企、造車新勢力、自動駕駛公司 理想、集度、高禾、路特斯等數百萬臺前裝量產定點 資料來源：法雷奧，易車網，佐思汽車研究，汽車之心，財聯社，搜狐網，汽車評價研究院，數據猿，立鼎產業研究網，速騰聚創，雅斯頓，Livox 覽沃，第一電動網，半導體行業觀察，汽車測試網，蓋世汽車社區，國海證券研究所 激光雷達掃描系統的固態化進程激光雷達掃描系統的固態化進程或將影響或將影響激光雷達市場未來競爭格局。激光雷達市場未來競爭格局。掃描系統的固態化是激光雷達提高性能降低成本的重要路徑，

89、部分機械式激光雷達廠商在MEMS激光雷達以及固態激光雷達領域有所布局。重要激光雷達廠商如Valeo、Velodyne、速騰聚創在機械式激光雷達、MEMS 激光雷達和純固態激光雷達領域均有所布局，Quanergy 等企業則直接瞄準純固態激光雷達領域。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 33 FMCW 激光雷達的激光雷達的量產或對量產或對激光雷達市場激光雷達市場未來競爭未來競爭格局格局有較大影響有較大影響。AEVA、Aurora、SiLC、Mobileye、光勺科技等企業對 FMCW 激光雷達有所布局。目前，AEVA 已宣布將于 2022 年完成 C 樣的開發和測試驗證，并將于 2023

90、年底實現量產，Mobileye 預計將于 2024 年實現 FMCW 激光雷達的量產，光勺科技則預計將于 2025 年實現 FMCW 激光雷達的芯片化。圖圖 47：激光雷達廠商布局：激光雷達廠商布局 資料來源：Yole，國海證券研究所 激光雷達技術密集度較高，已授權專利數量和申請中專利數量或能一定程度上反映公司技術儲備、科研能力和發展潛力。據 Knowmade 統計，海外廠商海外廠商 Velodyne、ibeo、Luminar 及中國廠商禾賽科技、速騰聚創在專利儲備中處于領先地位。及中國廠商禾賽科技、速騰聚創在專利儲備中處于領先地位。圖圖 48：激光雷達廠商專利格局：激光雷達廠商專利格局 資料

91、來源：Knowmade，國海證券研究所 當前各廠商激光雷達性能、價格競爭仍較為焦灼，不存在具備明顯優勢的廠商。當前各廠商激光雷達性能、價格競爭仍較為焦灼，不存在具備明顯優勢的廠商。性能較高產品總體而言售價也相對較高。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 34 表表 16：激光雷達廠商產品梳理：激光雷達廠商產品梳理 廠商 型號 掃描方式 探測距離 視場角 售價 上車情況 速騰聚創 RS-Lidar32 機械式 200m 36032-RS-Ruby Lite 機械式 200m 36090 智行者 RoboTaxi M1 Start MEMS 120m 12025$1898 -M1 MEMS

92、150m（10%反射率）12025-Lucid Air、威馬 M7、小鵬 G9、廣汽 Aion LX Plus、智己 L7、路特斯Eletre、2023 年起在一汽紅旗多款新車型實現量產、摯途科技（一汽解放智能重卡）、比亞迪、等共 40余款車型 禾賽 PandarGT MEMS 300m 6020-小鵬 Pandar 128 機械式 200m 36040-AT128 轉鏡式 200m（10%反射率）12025.4-路特斯 Eletre、理想 L9、集度、高合 Digital GT-HiPhi Z 等，總定點已超 150 萬臺 XT 系列 機械式 120m-仙途自動駕駛清掃車 華為 96 線中長

93、距激光雷達 轉鏡式 150m（10%）12025-極狐 HBT、極狐阿爾法 S HI 版、長城汽車沙龍機甲龍、哪吒 S、阿維塔 011、長安方舟架構 Luminar Iris MEMS 250m 12030$500-1000 極星 3、上汽飛凡 R7、上汽 R 汽車ES33、沃爾沃 XC90 等，且與沃爾沃、豐田、奧迪等開展深入合作 Innoviz InnovizOne MEMS 150m 11525 約$1000 寶馬、陜西重卡 InnovizTwo MEMS 300m 12040-Valeo SCALA-1 轉鏡式 150m 1453$600 奧迪 A8 等其他車型、本田 Legend S

94、CALA-2 轉鏡式 150m 13310-奔馳 s 級轎車 SCALA-3 MEMS 200m-Stellantis 眾多車型 Innovusion Falcon-500m 12025-蔚來 ES7、蔚來 ET7 Velodyne VLP-16 機械式 120m 36030$4000 Gurise HDL-32E 機械式 80m-100m 36040$30000 與百度、奔馳等合作 VLS-128 機械式 245m 36040-福特 Argo Velarray MEMS 200m 12035$500 福特 Otosan、法拉第未來 FF91、Velabit MEMS 100m 6010$10

95、0 2023 年現代 Aeva Aeries MEMS 250m 12030$500 與大眾奧迪等合作（FMCW 的4D 激光雷達）-2022 年開始部署智加科技自動駕駛重卡 2 款 大疆 Livox Horizon 機械式 90m（10%反射率）81.725.1￥7199-Horiz 機械式 150m（10%反射率）12025.1-小鵬 HAP 棱鏡式 150m（10%反射率）12025-已成功獲得小鵬汽車和一汽解放量產項目的定點，2021 年 7 月在一汽解放定制化小批量生產下線 鐳神智能 LS200 MEMS 150m 12020$999 東風 Sharing-VAN 平臺 CB64S1

96、 棱鏡式 100m 18040-五菱太空艙 C16 棱鏡式 100/150/200m 120-42-五菱智能駕駛觀光車 CH128X1 棱鏡式 200m 12025-無人接駁巴士“春筍號”、悠跑 UP超級底盤 資料來源：各公司官網，智駕網，新工業洞察，立鼎產業研究網，速騰聚創，禾賽科技，法雷奧，Innovusion，Plus 智加科技，Livox，鐳神智能，智慧環衛聯盟，中國汽車召回網，汽車評價網，新出行，半導體行業觀察，耀途資本，汽車之心，汽車之家，蓋世汽車社區，國海證券研究所 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 35 4、行業評級及重點關注個股行業評級及重點關注個股 建議關注與激光

97、雷達產業鏈相關的上市公司。建議關注與激光雷達產業鏈相關的上市公司。在智能駕駛、移動機器人、智慧城市與測繪領域蓬勃發展的背景下，激光雷達行業相關公司有望隨市場規模不斷增長持續受益，我們維持行業“推薦”評級。光源領域建議關注炬光科技、光庫科技、長光華芯；光學組件領域建議關注天孚通信、騰景科技、永新光學、藍特光學、水晶光電；信號處理領域建議關注復旦微電、安路科技；整機領域建議關注奧比中光、萬集科技、均勝電子、速騰聚創、華為、禾賽科技、大疆。表表 17：重點關注與重點關注與激光雷達激光雷達產業鏈相關的標的產業鏈相關的標的 相關領域 關注標的 激光雷達 光源 炬光科技、光庫科技、長光華芯 光學組件 天孚

98、通信、騰景科技、永新光學、藍特光學、水晶光電 信號處理 復旦微電、安路科技 整機 奧比中光、萬集科技、均勝電子（投資圖達通）、速騰聚創（未上市）、華為（未上市）、禾賽科技（未上市）、大疆（未上市）資料來源：國海證券研究所 4.1、炬光科技炬光科技：激光器領軍企業，布局拓展激光雷達發激光器領軍企業，布局拓展激光雷達發射模塊射模塊 炬光科技主要從事激光行業上游的高功率半導體激光元器件（“產生光子”）、激光光學元器件（“調控光子”）的研發、生產和銷售，目前正在拓展激光行業中游的光子應用模塊和系統（“提供解決方案”，包括激光雷達發射模組和 UV-L 光學系統等）的研發、生產和銷售。其中，激光雷達發射模

99、組已簽署 4 億元框架協議，收入在爬坡階段。公司激光雷達產品收入占比逐年提升，由 2018 年的 0.02 億元上升至 2021 年 0.52 億元，占營業總收入的 10.92%。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 36 圖圖 49：炬光科技主營業務在產業鏈中所處位置炬光科技主營業務在產業鏈中所處位置 資料來源：炬光科技招股書 注：灰色部分為炬光科技主營業務 圖圖 50：炬光科技營業收入構成：炬光科技營業收入構成 資料來源：Wind，炬光科技招股書，國海證券研究所 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 37 圖圖 51：炬光科技炬光科技營業營業總總收入情況收入情況 圖圖 52：炬

100、光科技炬光科技歸母凈利潤情況歸母凈利潤情況 資料來源：Wind，國海證券研究所 資料來源：Wind，國海證券研究所 炬光科技炬光科技擁有車規級汽車應用（激光雷達）核心能力擁有車規級汽車應用（激光雷達）核心能力。公司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，已通過 IATF16949 質量管理體系認證、德國汽車工業協會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。作為線光斑掃描發射模組方案的行業領導者，公司基于 EEL 和 VCS

101、EL 激光器發布了多款線光斑激光雷達發射模組產品，并為多家激光雷達客戶送樣，其中Beam Razor TM 系列線光斑模組 LE02 產品獲得 Laser Focus World 雜志頒發的“2021 年度激光和光電行業創新者獎（Innovators Awards）”。炬光科技與多家車載激光雷達行業頭部客戶炬光科技與多家車載激光雷達行業頭部客戶開展開展合作合作，項目，項目有序推進，有序推進，未來未來公司公司業績有望提升業績有望提升。公司已與包括美國納斯達克激光雷達上市公司 Velodyne LiDAR、Luminar、福特旗下知名無人駕駛公司 Argo AI 等達成合作意向，其中激光雷達線光源

102、產品已與多家客戶建立新產品開發項目，2016 年起開始研發的高峰值功率固態激光雷達面光源已與德國大陸集團簽訂批量供貨合同，現已進入批量生產階段。2021 年成功獲得一家國內知名激光雷達客戶的項目定點，項目正在有序推進中，預計將于 2022 年第三季度進入量產。4.2、長光華芯長光華芯：高功率半導體激光芯片龍頭高功率半導體激光芯片龍頭 長光華芯專注于半導體激光芯片、器件及模塊等激光行業核心元器件的研發、制長光華芯專注于半導體激光芯片、器件及模塊等激光行業核心元器件的研發、制造及銷售造及銷售，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。公司

103、縱向延伸開發器件、模塊及直接半導體激光器等下游產品，橫向擴展 VCSEL 芯片及光通信芯片領域。2021 年公司業績穩步提升，實現營業收入 4.29 億元，同比增長 73.59%；實現歸母凈利潤 1.15 億元，同比增長 340.49%。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 38 圖圖 53：長光華芯營業收入構成：長光華芯營業收入構成 資料來源：Wind，國海證券研究所 圖圖 54：長光華芯營業長光華芯營業總總收入情況收入情況 圖圖 55：長光華芯歸母凈利潤情況：長光華芯歸母凈利潤情況 資料來源：Wind，國海證券研究所 資料來源：Wind，國海證券研究所 長光華芯系半導體激光行業全球少

104、數具備高功率激光芯片量產能力的企業之一，長光華芯系半導體激光行業全球少數具備高功率激光芯片量產能力的企業之一，打破激光芯片依賴國外進口局面。打破激光芯片依賴國外進口局面。公司已建成 3 吋、6 吋激光芯片量產線，擁有一套外延生長、晶圓制造、封裝測試、可靠性驗證相關的設備，并突破了外延生長、晶圓工藝處理、封裝、測試的關鍵核心技術及工藝。公司高功率半導體激光芯片在國內市場的占有率為 13.41%，在全球市場的占有率為 3.88%，在高功率半導體激光芯片領域的國內市場占有率第一，居于國內領先位置。隨著激光芯片的國產化程度加深，公司的市場占有率有望進一步提升。4.3、奧比中光：布局奧比中光：布局 VC

105、SEL+SPAD 的單光子面陣固的單光子面陣固態激光雷達態激光雷達 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 39 奧比中光的主營業務是奧比中光的主營業務是 3D 視覺感知產品的設計、研發、生產和銷售視覺感知產品的設計、研發、生產和銷售，3D 視覺感知技術處于應用發展初期，公司依托 3D 視覺感知一體化科研生產能力和創新平臺，不斷孵化、拓展新的 3D 視覺感知產品系列。報告期內，公司主要產品包括 3D 視覺傳感器、消費級應用設備和工業級應用設備。公司 3D 視覺感知技術產品的下游應用領域包括生物識別、AIoT、消費電子和工業三維測量等，每個應用領域對應眾多不同細分場景。旗下控股子公司之一奧銳

106、達主要經營汽車激光雷達的相關產品研發與銷售，自 2019 年成立起一直致力于創新的激光雷達和車載3D 攝像頭底層核心元器件和新型架構的設計。2021 年，奧比中光實現營業收入4.74 億元，同比增長 83.11%；3D 視覺傳感器產品占比穩步提升，由 2020 年的1.8 億元上升至 2021 年 3.53 億元，占營業收入的 74%。圖圖 56：奧比中光奧比中光營業收入構成營業收入構成 資料來源：Wind，國海證券研究所 圖圖 57：奧比中光營業總收入奧比中光營業總收入情況情況 圖圖 58：奧比中光歸母凈利潤奧比中光歸母凈利潤情況情況 資料來源：wind，國海證券研究所 資料來源：wind，

107、國海證券研究所 在全固態激光雷達領域，目前主流的技術路線包括 OPA 光學相控陣技術、Flash證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 40 快閃技術等。其中，OPA 光學相控陣技術難度高，成本居高不下；Flash 快閃技術則因其發射面陣光源的物理特性，能量分散，探測距離較為受限。奧銳達選擇奧銳達選擇了一條全新的技術路徑了一條全新的技術路徑VCSEL（激光發射器）（激光發射器）+SPAD（探測器）的單光子（探測器）的單光子面陣固態激光雷達面陣固態激光雷達。相較于 Flash 方案，可尋址 VCSEL 激光器的發射光峰值功率密度和信號信噪比均顯著提高。這意味著在相同的功率下奧銳達的激光雷達方

108、案可以實現更遠的探測距離。在接收端，奧銳達的方案采用了 SPAD 即單光子雪崩二極管陣列傳感器，從而使得激光雷達具備單光子探測能力，探測靈敏度大幅提升，可實現低激光功率下的遠距離探測。此外，奧銳達激光雷達采用全固態結構設計，可大幅降低體積和故障率，從而提高可靠性。同時，奧銳達車規級工廠和產線也已提上議程，2022 年符合年符合 IATF 16949 標準的車規級產線標準的車規級產線有望有望逐步逐步投產投產。4.4、萬集科技：多技術路線布局激光雷達萬集科技：多技術路線布局激光雷達 萬集科技是國內領先的智能交通產品與服務商，為公路交通和城市交通客戶提供激光產品、汽車電子、智能網聯、專用短程通信（E

109、TC）、動態稱重系列產品的研發和生產，以及相關的方案設計、施工安裝、軟件開發和維保等相關服務。公公司激光雷達產品涵蓋司激光雷達產品涵蓋交通用激光雷達、交通用激光雷達、工業制造、商用服務機器人用激光雷達工業制造、商用服務機器人用激光雷達、智能裝備用激光雷達和面向智能裝備用激光雷達和面向多維多維感知多線激光雷達等多系列產品感知多線激光雷達等多系列產品。萬集科技是交通用激光雷達領域龍頭企業，產品已在全國城市及公路交通獲得規?；瘧?。公司在激光雷達領域堅持自主研發，截止 2021 年 12 月 31 日，公司關于激光雷達產品累積獲得專利 274 項。2021 年，公司實現營業收入 9.45 億元，同比

110、下降43.17%，主要是由于 ETC 行業進入穩步發展期。激光產品業務收入占比穩步增長，由 2020 年的 6%上升到 2021 年的 15%。圖圖 59：萬集科技萬集科技營業收入構成營業收入構成 資料來源：Wind，國海證券研究所 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 41 圖圖 60：萬集科技營業總收入萬集科技營業總收入情況情況 圖圖 61：萬集科技歸母凈利潤萬集科技歸母凈利潤情況情況 資料來源：Wind，國海證券研究所 資料來源：Wind，國海證券研究所 公司公司對車載激光雷達產品對車載激光雷達產品同時進行機械式、同時進行機械式、MEMS、OPA 多技術路線布局多技術路線布局。20

111、21年 12 月 16 日，萬集科技發布混合固態 128 線車規級激光雷達，支持 200 米測距，綜合性能出眾。同時萬集科技預計于 2022 年發布 MEMS 車載激光雷達和可測距 30 米的 OPA 激光雷達，有望在 2024 年發布 OPA 激光雷達上車的工程樣機。證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 42 重點關注公司及盈利預測重點關注公司及盈利預測 重點公司重點公司 股票股票 2022/07/21 EPS PE 投資投資 代碼代碼 名稱名稱 股價股價 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E 評級評級 688167.SH 炬光科技 146.49 0.75

112、 1.35 2.20 290.74 108.45 66.61 未評級 688048.SH 長光華芯 129.40 1.13 1.42 2.14-90.89 60.38 未評級 300620.SZ 光庫科技 35.58 0.80 1.00 1.34 64.60 35.71 26.60 未評級 300394.SZ 天孚通信 29.75 0.78 1.06 1.36 46.77 28.04 21.89 未評級 688195.SH 騰景科技 27.36 0.40 0.70 1.06 80.36 39.32 25.83 未評級 603297.SH 永新光學 106.71 2.37 2.42 3.23 5

113、1.16 44.07 33.06 未評級 688127.SH 藍特光學 21.49 0.35 0.36 0.77 66.15 60.40 28.02 未評級 002273.SZ 水晶光電 12.08 0.32 0.42 0.52 54.69 28.25 22.98 未評級 688322.SH 奧比中光 33.30-0.86-0.48-0.35-69.02-93.80 未評級 300552.SZ 萬集科技 26.89 0.22-201.66-未評級 688385.SH 復旦微電 61.62 0.63 0.91 1.19 79.70 67.65 51.78 未評級 688107.SH 安路科技 6

114、8.01-0.08-0.01 0.06-882.06-1133.79 買入 資料來源：Wind 資訊，國海證券研究所 注：相關數據取自 7 月 21 日收盤，安路科技盈利預測來自國海證券電子團隊，其余公司盈利預測取自 Wind 一致預期 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 43 5、風險提示風險提示 1）智能駕駛發展不及預期；2）激光雷達技術發展不及預期；3）技術路線改變；4）行業競爭加??；5）激光雷達降本不及預期。國海證券股份有限公司 國海證券研究所 請務必閱讀正文后免責條款部分【公用事業和中小盤公用事業和中小盤團隊團隊介紹】介紹】楊陽，中央財經大學會計碩士，湖南大學電氣工程本科，5

115、 年證券從業經驗，現任國海證券公用事業和中小盤團隊首席，曾任職于天風證券、方正證券和中泰證券。獲得 2021 年新財富分析師公用事業第 4 名，21 世紀金牌分析師和 Wind 金牌分析師公用事業行業第 2 名，21 年水晶球公用事業入圍，2020 年 wind 金牌分析師公用事業第 2,2018 年新財富公用事業第 4、水晶球公用事業第 2 核心成員?！痉治鰩煶兄Z】【分析師承諾】楊陽,本報告中的分析師均具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業態度，獨立，客觀的出具本報告。本報告清晰準確的反映了分析師本人的研究觀點。分析師本人不曾因，不因，也將不會因本報告中

116、的具體推薦意見或觀點而直接或間接收取到任何形式的補償?！緡ＷC券投資評級標準】【國海證券投資評級標準】行業投資評級 推薦：行業基本面向好，行業指數領先滬深 300 指數；中性：行業基本面穩定，行業指數跟隨滬深 300 指數；回避：行業基本面向淡，行業指數落后滬深 300 指數。股票投資評級 買入：相對滬深 300 指數漲幅 20%以上；增持：相對滬深 300 指數漲幅介于 10%20%之間；中性：相對滬深 300 指數漲幅介于-10%10%之間；賣出：相對滬深 300 指數跌幅 10%以上?！久庳熉暶鳌俊久庳熉暶鳌勘緢蟾娴娘L險等級定級為R3，僅供符合國海證券股份有限公司（簡稱“本公司”）投資者

117、適當性管理要求的的客戶（簡稱“客戶”）使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶?？蛻艏?或投資者應當認識到有關本報告的短信提示、電話推薦等只是研究觀點的簡要溝通，需以本公司的完整報告為準，本公司接受客戶的后續問詢。本公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料及合法獲得的相關內部外部報告資料，本公司對這些信息的準確性及完整性不作任何保證，不保證其中的信息已做最新變更，也不保證相關的建議不會發生任何變更。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告

118、所載資料、意見及推測不一致的報告。報告中的內容和意見僅供參考，在任何情況下，本報告中所表達的意見并不構成對所述證券買賣的出價和征價。本公司及其本公司員工對使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。本公司或關聯機構可能會持有報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務?！撅L險提示】【風險提示】市場有風險，投資需謹慎。投資者不應將本報告為作出投資決策的唯一參考因素，亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在決定投資前，如有需要，投資者務必向本公司或其他專業人士咨詢并謹慎決策。在任何

119、情況下，本國海證券股份有限公司 國海證券研究所 請務必閱讀正文后免責條款部分 報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。投資者務必注意，其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。若本公司以外的其他機構（以下簡稱“該機構”）發送本報告，則由該機構獨自為此發送行為負責。通過此途徑獲得本報告的投資者應自行聯系該機構以要求獲悉更詳細信息。本報告不構成本公司向該機構之客戶提供的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本公司、本公司員工或者關聯機構亦不為該機構之客戶因使用本報告或報告所載內容引起的任何損失承擔任何責任?！距嵵芈暶鳌俊距嵵芈暶鳌勘緢蟾姘鏅鄽w國海證券所有。未經本公司的明確書面特別授權或協議約定，除法律規定的情況外，任何人不得對本報告的任何內容進行發布、復制、編輯、改編、轉載、播放、展示或以其他任何方式非法使用本報告的部分或者全部內容，否則均構成對本公司版權的侵害，本公司有權依法追究其法律責任。