激光雷達(dá)行業(yè)研究報(bào)告

激光雷達(dá)行業(yè)研究報(bào)告一、激光雷達(dá)：自動(dòng)駕駛感知端核心元件激光雷達(dá)屬于感知設(shè)備，其通過(guò)發(fā)射接收激光束，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界環(huán)境的3D建模。激光雷達(dá)不斷向外發(fā)射激光束，并接收

物體反射回的光脈沖，根據(jù)已知光速計(jì)算出兩者信號(hào)之間的時(shí)間差、相位差來(lái)確定車與物體之間的相對(duì)距離，再通過(guò)水

平旋轉(zhuǎn)掃描或相控掃描測(cè)量物體的角度，通過(guò)獲取不同俯仰角度的信號(hào)獲得高度信息。感知到與物體之間的距離、角度

等信息后，再通過(guò)軟件算法去做

3D建模，構(gòu)建一個(gè)機(jī)器能夠理解的虛擬模型。激光雷達(dá)分類：一般分為機(jī)械式、半固態(tài)、固態(tài)。機(jī)械式多用于無(wú)人駕駛，其體積大、價(jià)格高，不適合量產(chǎn)車。高級(jí)輔

助駕駛汽車上目前以轉(zhuǎn)鏡、MEMS的半固態(tài)激光雷達(dá)為主。中長(zhǎng)期隨固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)逐漸成熟，有替代半固態(tài)的可能性。激光雷達(dá)組成：主要包括激光發(fā)射、接收、掃描、信息處理四個(gè)子系統(tǒng)。從核心零部件上看，激光雷達(dá)由發(fā)射器，接收

器，配套的芯片，以及光學(xué)掃描件構(gòu)成。激光雷達(dá)廠商負(fù)責(zé)整體設(shè)計(jì)，絕大部分零部件外購(gòu)。外購(gòu)的零部件有激光器

（發(fā)射器主要部件）、探測(cè)器（接收器主要部件）、芯片，光學(xué)部件由激光雷達(dá)廠商自主研發(fā)設(shè)計(jì)，再由代工廠生產(chǎn)加

工。激光器、探測(cè)器和激光雷達(dá)性能、成本、可靠性密切相關(guān)。激光器和探測(cè)器是激光雷達(dá)的重要部件，激光器和探測(cè)器

的性能、成本、可靠性與激光雷達(dá)產(chǎn)品的性能、成本、可靠性密切相關(guān)。而且激光雷達(dá)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)激光器和探測(cè)器

的規(guī)格提出客制化的需求，與上游供應(yīng)商深入合作定制激光器和探測(cè)器，有助于提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。上游芯片分為主控芯片和模擬芯片，國(guó)外供應(yīng)商大幅領(lǐng)先。激光雷達(dá)的主控芯片通常為FPGA，主控芯片也可以用MCU、

DSP替代。激光雷達(dá)系統(tǒng)中發(fā)光控制、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、電信號(hào)實(shí)時(shí)處理等關(guān)鍵子系統(tǒng)需要用到模擬芯片，國(guó)外供應(yīng)商的

產(chǎn)品性能相比國(guó)內(nèi)供應(yīng)商大幅領(lǐng)先。光學(xué)部件由激光雷達(dá)公司設(shè)計(jì)，供應(yīng)商加工，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商具備完全勝任能力。光學(xué)部件方面，激光雷達(dá)公司一般為自

主研發(fā)設(shè)計(jì)，然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國(guó)

外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn)，且有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)可以完全替代國(guó)外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。二、市場(chǎng)空間：25/30年全球市場(chǎng)規(guī)模483/1206億元，未來(lái)十年復(fù)合增速超過(guò)80%2020年進(jìn)入L3級(jí)別量產(chǎn)元年，各大品牌相繼推出L3級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車。2020年以來(lái)各個(gè)車企加速L3及以上功能車型的研發(fā)

和落地：具備L3功能的長(zhǎng)安UNI-T、廣汽AionLX、上汽MARVEL-R、小鵬P7、固定場(chǎng)景L4功能的長(zhǎng)城炮等相繼上市。各車

企也將更高級(jí)別自動(dòng)駕駛規(guī)劃提上日程，明確了L3-L5功能車型實(shí)現(xiàn)或量產(chǎn)時(shí)間，基本在2025年前達(dá)到完全自動(dòng)駕駛功能。中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展目標(biāo)：2030

年

L2、L3

級(jí)滲透率70%。2020年中國(guó)新車L2滲透率約15%。2020年11月11日，國(guó)汽智

聯(lián)首席科學(xué)家李克強(qiáng)教授發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0，提出了中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)展期(2020-2025)、推廣

期

(2025-2030)和成熟期(2031-2015)的發(fā)展目標(biāo):

2025

年

L2、L3

級(jí)新車銷量占比達(dá)

50%、C-V2X達(dá)

50%;

2030年L2、L3級(jí)新

車銷量占比達(dá)

70%、L4

級(jí)達(dá)

20%、

C-V2X基本普及，2025年前后實(shí)現(xiàn)智能駕駛的規(guī)?；瘧?yīng)用。當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)路線分為視覺(jué)主導(dǎo)和激光雷達(dá)主導(dǎo)，前者當(dāng)前成本占優(yōu)、后者能實(shí)現(xiàn)的高階智能駕駛潛能大。自動(dòng)駕駛

環(huán)境感知的技術(shù)路線主要有兩種，一種是攝像頭主導(dǎo)、配合毫米波雷達(dá)等低成本傳感器的視覺(jué)主導(dǎo)方案，以特斯拉為典型

代表；另一種以激光雷達(dá)為主導(dǎo)，配合攝像頭、毫米波雷達(dá)等傳感端元器件，典型代表如Waymo等自動(dòng)駕駛廠商。純視覺(jué)

方案精度、穩(wěn)定性、視野方面都有局限；對(duì)于決策端的計(jì)算要求非常高，且需要大量的數(shù)據(jù)積累，對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，

使它具備判斷能力；攝像頭是二維的，因此會(huì)存在失真，只能依靠大量學(xué)習(xí)和算法去彌補(bǔ)；但是成本更低，商業(yè)化可行性

更高。激光雷達(dá)方案當(dāng)前成本較高，但是在信息獲取上更加精準(zhǔn)。輔助駕駛單目為主，激光雷達(dá)逐漸滲透；未來(lái)無(wú)人駕駛激光雷達(dá)方案勝出具有更大概率。激光雷達(dá)路線商業(yè)化瓶頸在于價(jià)

格；純視覺(jué)方案瓶頸在于極高要求的算法。純視覺(jué)方案對(duì)于數(shù)據(jù)積累和算法訓(xùn)練過(guò)于依賴，對(duì)于進(jìn)入復(fù)雜少見的道路環(huán)境

時(shí)其安全性受到挑戰(zhàn)，未來(lái)進(jìn)入無(wú)需人類接手的自動(dòng)駕駛場(chǎng)景，必須保障100%的安全性，隨著激光雷達(dá)成本的逐漸下降，

我們認(rèn)為，激光雷達(dá)在輔助駕駛中滲透率將逐漸提升，高級(jí)別自動(dòng)駕駛對(duì)于激光雷達(dá)具有很強(qiáng)的需求。乘用車激光雷達(dá)市場(chǎng)空間：

25/30年全球市場(chǎng)規(guī)模483/1206億元，21-30年復(fù)合增速80%以上。三、技術(shù)路線：短中期半固態(tài)長(zhǎng)期固態(tài)，整體趨向芯片化集成化按照掃描方式有無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件可以分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)、混合固態(tài)、純固態(tài)?；旌瞎虘B(tài)分為MEMS、轉(zhuǎn)鏡，純固態(tài)分為相控

陣OPA、Flash。按照測(cè)距原理可分為飛行時(shí)間測(cè)距ToF和調(diào)頻連續(xù)波FMCW。ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)程（100~250

m），是車載激光雷達(dá)的優(yōu)選方案。四、競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)：團(tuán)隊(duì)、技術(shù)、客戶、資金是關(guān)鍵因素激光雷達(dá)行業(yè)目前仍處于導(dǎo)入期，許多市場(chǎng)參與者當(dāng)前還處于創(chuàng)業(yè)期，且技術(shù)路線尚未完全清晰?；诖宋覀冋J(rèn)為在未

來(lái)的車載激光雷達(dá)競(jìng)爭(zhēng)中的關(guān)鍵因素有以下幾點(diǎn)：1）管理層以及團(tuán)隊(duì)：目前激光雷達(dá)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)多為科研技術(shù)人才出身，多擁有光電領(lǐng)域技術(shù)背景。2）技術(shù)路線和技術(shù)實(shí)力：目前多種技術(shù)路線并存，技術(shù)路線仍不成熟，各廠商技術(shù)路線不一，顯示差異化競(jìng)爭(zhēng)形態(tài)。目

前看來(lái)，近五年主流路線為MEMS，長(zhǎng)期維度固態(tài)激光雷達(dá)可能替代半固態(tài)大面積上車。芯片化、集成化將推動(dòng)激光雷達(dá)

價(jià)格進(jìn)一步下降，規(guī)?；赡苄栽鰪?qiáng)，同時(shí)推動(dòng)OPA+FMCW的滲透。3）客戶積累與拓展：2021年處于激光雷達(dá)量產(chǎn)元年，開始向輔助駕駛汽車滲透，部分客戶已定點(diǎn)，將在2021-2023年相繼

量產(chǎn)，但大部分車型仍并未配置激光雷達(dá)，且激光雷達(dá)向量產(chǎn)車進(jìn)一步滲透已相對(duì)明確，伴隨成本下降和逐步上量，激

光雷達(dá)在量產(chǎn)車上的滲透率將持續(xù)提升。因此，各大激光雷達(dá)廠商均與OEM、Tier1密切合作，良好的技術(shù)交流、項(xiàng)目預(yù)

研和密切虎作有望給未來(lái)客戶項(xiàng)目落地打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4）融資和資金支持：行業(yè)仍處導(dǎo)入期，技