2023年一張圖初探禾賽科技研究報告 激光雷達龍頭的三大亮點

2023年一張圖初探禾賽科技研究報告激光雷達龍頭的三大亮點1.激光雷達龍頭的三大亮點核心亮點1——量產(chǎn)實力獲證明，定點打開通往百萬臺之路上車理想量產(chǎn)實力獲證明，定點打開通往百萬臺之路。目前公司905nm+一維轉鏡的方案AT128已上車理想，并于2022年11月推出固態(tài)激光雷達FT120，進一步完善產(chǎn)品矩陣。我們認為，禾賽科技在乘用車市場產(chǎn)品的可靠性和量產(chǎn)能力均獲得證明，隨產(chǎn)品矩陣進一步完善，公司業(yè)績有望迎來高速增長。可靠性：AT128上車理想L9已成功證明了產(chǎn)品可靠性。禾賽利用Lumentum的VCSEL陣列光源以及自研的收發(fā)系統(tǒng)芯片提升收發(fā)系統(tǒng)的集成度，采用“905nm+一維轉鏡”技術路線，在成本、性能、可靠性三方面進行了較好的平衡，因此在乘用車領域表現(xiàn)亮眼。產(chǎn)品矩陣：AT128已獲多家車廠總計數(shù)百萬臺定點，疊加FT120補盲產(chǎn)品推出，公司產(chǎn)品矩陣進一步完善，客戶加速拓展，打開訂單成長空間。2022年11月禾賽推出近距補盲FT120純固態(tài)激光雷達，采用Flash技術。禾賽公布目前FT120已經(jīng)獲得多家主機廠總計超過100萬臺的定點，且預計2023H2量產(chǎn)交付。此前AT128除理想外已獲得包括集度、高合、路特斯在內的多家車廠總計數(shù)百萬臺的定點。我們認為隨FT120的推出，公司產(chǎn)品矩陣進一步完善，訂單數(shù)量有望進入增長軌道。量產(chǎn)能力：公司累計出貨超10萬臺證明其量產(chǎn)實力，上海工廠助力公司步入年產(chǎn)百萬臺時代。AT128已于2022H2量產(chǎn)，2022年已向客戶累計出貨約6.2萬臺，目前月產(chǎn)能約2萬臺。2023年禾賽位于上海嘉定的智造中心（占地約74萬平方英尺）有望投入運營，公司預計屆時其激光雷達年產(chǎn)量將達約120萬臺。核心亮點2——自研芯片化打開降本路徑，激光雷達飛入尋常百姓家當前阻礙激光雷達上車進程中最大痛點仍為成本，禾賽自研芯片化方案打開降本路徑。機械旋轉式激光雷達單價可達上萬美元，難以廣泛應用在乘用車場景中。激光雷達想要大規(guī)模上車，單車價值量或需控制在500美元以內，且需提供超出純視覺智駕系統(tǒng)的額外體驗。我們總結激光雷達的降本之路核心在于：1）生產(chǎn)：制造高自動化和量產(chǎn)規(guī)模效應；2）供應鏈：成熟整合以及核心零部件的自研；3）設計：激光雷達系統(tǒng)集成度的提升。禾賽科技并不簡單通過規(guī)模效應降本，而是以自研芯片化方案開辟降本路徑，通過零部件自研提高系統(tǒng)集成度，減少供應鏈中間環(huán)節(jié)。目前公司已在收發(fā)端迭代了多代芯片化架構，其芯片化優(yōu)勢既可用于機械旋轉式激光雷達產(chǎn)品，也可用于車規(guī)級半固態(tài)激光雷達產(chǎn)品。芯片化將激光雷達送上“摩爾定律”軌道。激光雷達的芯片化將數(shù)百個分立器件集成于一顆或幾顆芯片上，主要有三大方面：發(fā)射系統(tǒng)中的激光器、接收系統(tǒng)中的探測器以及信息處理系統(tǒng)中的模擬和控制模組。長期來看，成熟后的芯片方案可將激光雷達送上半導體行業(yè)“摩爾定律”的軌道，實現(xiàn)長期的降本增效，并提升可靠性。但需注意的是，由于傳統(tǒng)分立式激光雷達的成本結構中，收發(fā)模組占到了約60%，而驅動、測時、控制等模組的比例很小。因此我們認為，只有將收發(fā)模組進行芯片化才能實現(xiàn)真正意義上的降本增效。禾賽科技芯片化降本路線明確，目前已迭代數(shù)代收發(fā)芯片。2017年末，禾賽成立芯片部門，研發(fā)內容包括激光器驅動芯片、模擬前端芯片、數(shù)字化芯片和SoC芯片。通過自研激光雷達收發(fā)系統(tǒng)芯片，把數(shù)百個激光收發(fā)通道都集成到幾顆分別負責發(fā)送和接收的芯片上，極大的提高了系統(tǒng)集成度，從而以較低的難度和成本做出了高線數(shù)產(chǎn)品（禾賽AT128為128線）。目前，禾賽已完成了V1.0/V1.5/V2.0的激光雷達芯片化架構，包含發(fā)射端驅動芯片和接收端模擬前端芯片，并已應用于PandarXT/AT128等項目進行量產(chǎn)供貨，驗證了芯片化方案的先進性和可靠性，接收端的模擬數(shù)字轉換芯片也已進入開發(fā)后期。核心亮點3——L4商用車市場王者，為主營業(yè)務錦上添花禾賽在大力發(fā)展乘用車激光雷達的同時，也注重L4/L5高級別商用車自動駕駛的合作與發(fā)展。發(fā)展歷程：機械式激光雷達性能優(yōu)異獲得廣泛市場認可度。自2017年起至今，禾賽科技共推出9款激光雷達產(chǎn)品，其中7款采用了機械旋轉式技術。2018與2019年發(fā)布的Pandar40P和Pandar64性能表現(xiàn)突出，因此獲得了極高的市場認可度，一定程度上擠壓了Velodyne在全球商用車場景尤其是Robotaxi市場的份額。市場地位：L4市場份額位居世界第一，客戶覆蓋全面。根據(jù)Yole，2021年L4級別自動駕駛市場規(guī)模為1.2億美元，禾賽占據(jù)58%的市場份額，位居全球第一，大部分L4級商用自動駕駛公司的激光雷達供應商都是禾賽，包括美國的通用Cruise、Zoox、AuroraNuro、TuSimple，國內的百度、美團（自動送貨車）、滴滴、小馬、文遠知行、元戎啟行等。此外，根據(jù)加州2021年自動駕駛路測報告，在前15名的公司中有12家Robotaxi公司選用了禾賽產(chǎn)品作為激光雷達主雷達。2022年公司在L4級別商用車自動駕駛領域進展迅速，多個定點合作項目進入運營。智能配送方面，搭載禾賽激光雷達的白犀牛L4無人配送車已經(jīng)在全國近10各城市穩(wěn)定運營；智能港口方面，2022年9月，搭載禾賽科技Pandar128激光雷達的友道智途L4智能重卡已經(jīng)在洋山港實現(xiàn)準商業(yè)化運營。在半固態(tài)式推廣方面，2022年4月，禾賽科技和文遠知行宣布合作升級，推動車規(guī)級半固態(tài)激光雷達在自動駕駛汽車的率先應用。歷史沿革：公司于2014年成立，有望引領行業(yè)進入增長期歷史沿革：公司于2014年成立，現(xiàn)已成長為一家全球領先的的激光雷達研發(fā)與制造企業(yè)。初創(chuàng)期（2014-2015）：2014年禾賽科技成立，早期專注于激光氣體傳感器的研發(fā)與制造，2015年完成天使輪融資。發(fā)展期（2016-2021）：公司在原有激光氣體遙感技術的積累上拓展了新的產(chǎn)品——無人駕駛激光雷達。2016年10月公司在國內首次發(fā)布了32線激光雷達的路測掃描點云視頻；2017年4月，公司發(fā)布40線機械式激光雷達Pandar40，同年成立芯片設計部門進行芯片的自主研發(fā)。2018年起，公司陸續(xù)發(fā)布多款機械式激光雷達產(chǎn)品，至2020年客戶已遍布23個國家，得到世界主流頭部無人駕駛公司的廣泛認可。在此期間，公司總共完成A輪到D輪總計7輪融資，參與者包括高瓴、美團、小米、CPE、光速、百度等多家知名投資機構。爆發(fā)期（2022之后）：2022年下半年，公司AT128半固態(tài)激光雷達成功量產(chǎn)，全年出貨量超6萬臺，印證公司產(chǎn)品的量產(chǎn)能力和可靠性。同年11月，公司發(fā)布補盲固態(tài)激光雷達，目前已獲多家主機廠總計超過100萬臺定點，公司預計2023年下半年量產(chǎn)，有望快速步入百萬臺時代。股權結構：創(chuàng)始人團隊合計持股24%企業(yè)結構：為促進境外融資，禾賽科技(HesaiTechnologyCo.,Ltd.)于2021年4月于開曼群島注冊成立離岸控股公司禾賽集團(HesaiGroup)。禾賽集團隨后在中國香港成立了一家全資子公司禾賽香港有限公司(HesaiHongKongLimited)，并現(xiàn)持有禾賽科技100%股權。股權結構：創(chuàng)始人團隊合計持股24%，控制75.9%的投票權，其他主要股東還包括光速系、百度、博世、小米等。公司IPO后，三位創(chuàng)始人李一帆、孫愷、向少卿分別通過ALBJLimited、FermatStarLimited、GalbadiaLimited間接持有7.9%/8.2%/7.9%，合計持有24%的股份，根據(jù)特別表決權三人合計控制75.9%的投票權。公司其他股東還包括光速旗下基金（LightspeedOpportunity持股7.8%、LightspeedChinaPartners持股7.1%）、百度（持股5.9%）、博世（持股5.7%）、小米（持股5.5%）、Yuanzhan（持股5.1%）。營收結構：激光雷達貢獻近9成營收，半固態(tài)逐步起量營收結構：2022Q1-Q3公司激光雷達營收占比為87%。2022Q1-Q3公司激光雷達/氣體檢測/其他產(chǎn)品（激光雷達配件等）/工程設計/其他服務營收占比分別為87.1%/2.0%/5.5%/4.9%/0.5%。激光雷達方面，公司產(chǎn)品逐步向半固態(tài)、固態(tài)激光雷達拓展，機械式雷達Pandar系列營收占比逐年下降，從2019年94.10%下降至57.5%。我們認為，2023年起隨AT128和FT120放量，公司機械式激光雷達營收占比將持續(xù)下降。出貨量和ASP：2022年公司激光雷達累計出貨量達80400臺。2019-2022公司激光雷達出貨量分別為2900/4200/14000/80400臺，2022年AT128激光雷達累計出貨62000臺。根據(jù)公司招股說明書，公司已累計出貨10.3萬臺激光雷達。ASP方面，公司激光雷達ASP逐年下降，從2019年17400美元/臺下降至3100美元/臺。我們認為，隨價格更低的半固態(tài)和固態(tài)激光雷達持續(xù)放量以及行業(yè)降本需求，公司激光雷達ASP將持續(xù)下降。財務分析：公司2019-2021年研發(fā)費用率分別為43%/55%/51%銷售/管理費用率：公司2019/2020/2021/2022Q1-Q3銷售費用率分別為11%/12%/10%/8%，整體小幅下降；管理費用率分別為16%/19%/33%/19%，2021年管理費用率大幅增長主要系與公司重組有關的部分股東的稅務成本增加以及員工購買股權的支出。我們認為，隨營收持續(xù)增加，銷售和管理費用也將保持增長；隨規(guī)模效應形成和運營效率提升，銷售費用率和管理費用率有望保持穩(wěn)定小幅下降。研發(fā)費用率：公司2019/2020/2021/2022Q1-Q3研發(fā)費用分別為1.50/2.30/3.68/3.76億元人民幣，保持增長，研發(fā)費用率分別為43%/55%/51%/47%。我們認為，激光雷達市場競爭激烈，為保證技術能力領先，預計公司研發(fā)費用將持續(xù)增長。2.激光雷達的短中長預期差發(fā)展趨勢：激光雷達逐漸成為自動駕駛核心傳感器，向低成本、高性能、小型化和車規(guī)級方向發(fā)展激光雷達技術路線主要包括四大要素：掃描系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和測距原理。激光雷達通過獲取大量反射回來的位置信息點（即激光點云），利用多譜勒成像技術，創(chuàng)建出目標清晰的3D圖像。激光雷達的工作原理與傳統(tǒng)雷達類似：1）發(fā)射系統(tǒng)通過激光器周期性的發(fā)射激光脈沖，將激光發(fā)射至目標物體；2）接收系統(tǒng)通過光電探測器接收目標物體反射回來的激光，計算反射信號與發(fā)射信號之間的時間差和相位差來確定距離；3）掃描系統(tǒng)以穩(wěn)定的轉速旋轉，實現(xiàn)對所在平面的掃描，確定角度，并實時建立二維極坐標系，再通過獲取不同俯仰角度掃描到的信號獲得目標高度，從而得到三維環(huán)境信息；4）最后，信息處理系統(tǒng)將接收到的信號經(jīng)過放大處理和數(shù)模轉換和計算，獲取目標表面形態(tài)、物理屬性等特性，最終建立物體三維模型。激光雷達正在向著低成本、高性能、小型化和車規(guī)級的方向發(fā)展。我們認為，激光雷達想要上乘用車，性能和成本是敲門磚，但最終能否成功上車，可靠性和安全性才是關鍵。具體來說，我們認為，在L3+級別自動駕駛中，激光雷達至少需要滿足“10%反射率下200米的探測距離+120°的水平視場角+0.1°的角分辨率”的性能要求。目前，激光雷達已開始向L3以下的輔助駕駛車型滲透，對性能的要求也有所放寬，綜合考慮性價比。除性能和成本外，能否滿足車規(guī)級別的可靠性要求，也是決定激光雷達能否上車的關鍵。激光雷達的成本結構與技術路線有關。我們測算，在半固態(tài)激光雷達中，收發(fā)模組普遍是成本核心，占比約50%；信息處理系統(tǒng)，即FPGA/ASIC芯片，占比約30%；另有約20%為光學器件、結構件和主板。需求：激光雷達是高級別自動駕駛中必不可少的傳感器我們認為，激光雷達是高級別自動駕駛中必不可少的傳感器。出于對安全性的絕對要求，激光雷達可滿足傳感器配置“多樣性與冗余性（diversityandredundancy）”的要求。激光雷達的工作原理主要是通過發(fā)射激光束來測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離，從而準確捕捉這些輪廓信息組成點云，并繪制出3D環(huán)境地圖。激光雷達具有分辨率高、精度高、視角大、測距范圍廣等優(yōu)點，恰好可以彌補攝像頭和毫米波雷達在感知方面的缺陷。目前市場上提供L2級輔助駕駛功能的乘用車，其傳感器配置主要由攝像頭、超聲波雷達和毫米波雷達組成。該配置可用于汽車的自適應巡航或自動泊車等主流L2級場景，但仍然存在較大的局限性，難以支撐更高級別自動駕駛功能所需要的安全冗余性。例如攝像頭在黑暗和惡劣天氣情況下表現(xiàn)不佳，車載毫米波雷達易受探測目標對電磁波反射敏感度影響。值得一提的是，紅外攝像頭也開始在自動駕駛領域得到關注，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在夜間、霧霾等特定場景。紅外利用生命體熱輻射成像，在黑暗中能實現(xiàn)更清晰的探測效果，同時其大氣穿透能力更強，因此不受霧霾、沙塵等惡劣天氣的影響。我們認為，同樣從安全冗余的角度出發(fā)，紅外傳感器憑借其在特定場景的出色能力，也應在高級別自動駕駛中獲得更多關注。滴滴新一代L4級系統(tǒng)“滴滴雙子星”和Zoox2020年推出的無人駕駛汽車皆配備了紅外探測器。出貨量：2022年車載激光雷達出貨量低于預期，美股公司普遍承壓2022年，全球乘用車載激光雷達出貨量約15萬顆，整體不及2022年乘用車載激光雷達出貨量預估預期。我們以自下而上的方法，對2022年全球主要的激光雷達車型進行梳理。其中，全系標配激光雷達的車型分別為蔚來ET7/ET5/ES7、理想L9/L8Max版和北汽極狐阿爾法S全新HI版，其余普遍為選配。參考產(chǎn)業(yè)鏈調研情況，我們假設，中高端車型（定價35萬元及以上）的激光雷達選配率為25%，中低端車型（定價20-30萬元）為15%。綜合計算，2022年，我們估算全球乘用車載激光雷達出貨量約15萬顆，而搭載激光雷達的乘用車銷量約10萬臺，對應8000萬臺新車銷量滲透率約0.1%。我們總結2022年出貨量不及預期的原因主要在于：1）外圍環(huán)境影響：2022年，受俄烏沖突、東南亞、內地等宏觀事件影響，全球汽車供應鏈普遍承壓，進而影響銷量。JustAuto2022年12月預測，2022年全球輕型車銷量約8160萬輛，與2021年基本持平（2021年整體表現(xiàn)不佳），較2019年下降近10%。而在中國市場，中汽協(xié)2023年1月預測，2022年全國汽車銷量約2686萬輛，對比2021年12月時預測的2750萬輛下滑約2.3%。2）海外激光雷達上車不及預期：以Innoviz為例，搭載Innoviz激光雷達的寶馬最新iX車型原定于2021年秋季上市，但并未履約。TechTimes報道，InnovizOne將搭載于寶馬新7系，且預計2023年上市。短期：預計2023年全球車載激光雷達出貨量有望突破50萬顆短期來看，未來兩年落地的車型目前已基本完成規(guī)劃，我們預計2023年全球車載激光雷達出貨量有望突破50萬顆。我們對2023年有望搭載激光雷達的車型進行梳理，其中標配車型超10款，選配車型超20款。另有Cepton和通用的合作，以及速騰和比亞迪、一汽紅旗、奇瑞和極氪的合作，亦有望于2023年落地。綜合來看，我們預計2023年全球落地的激光雷達車型將超30款。針對車型銷量，我們參考過往銷量、車企品牌力以及定價區(qū)間，假設單車型的年銷量在1000-120000臺不等。針對選配比例，我們假設，中高端車型（定價30萬元及以上）和中低端車型（定價20-30萬元）分別約20%和10%。綜合來看，我們預計2023年，全球車載激光雷達出貨量超50萬顆。禾賽、速騰和Innovusion仍將是出貨主力。此外，根據(jù)中信證券研究部報告《產(chǎn)業(yè)策略自動駕駛產(chǎn)業(yè)研究系列—行業(yè)新階段，激光雷達當前的三個預期差》（2022/02/08），我們預計2023年全球搭載激光雷達的乘用車銷量約40-50萬臺，對應8700萬臺新車銷量滲透率約0.5%，蔚來、小鵬、理想仍將貢獻主要銷量。展望2024年，我們預計全球車載激光雷達出貨量有望在2023年的基礎上翻倍。一方面，海外車企的激光雷達車型有望于2024年開始陸續(xù)落地，包括通用、沃爾沃等。另一方面，中國各激光雷達廠商于2022年紛紛發(fā)布補盲激光雷達產(chǎn)品，普遍將于2023年量產(chǎn)，有望于2024年開始上車。此外，從產(chǎn)能的角度，禾賽科技和速騰聚創(chuàng)2023年的規(guī)劃產(chǎn)能皆已超百萬臺。預計2024年全球激光雷達產(chǎn)能將超300萬臺。中期：滲透率取決于降本速度和智能駕駛功能的發(fā)展情況車企在下一輪車型的規(guī)劃中，是否會繼續(xù)搭載激光雷達？我們認為，汽車智能化是中長期的明確，而激光雷達的上車進度將主要取決于：1）激光雷達本身的降本速度：性價比如何？2）智能駕駛功能的發(fā)展情況：消費者能否切實體驗到智能駕駛功能帶來的便利？3）車企純視覺路線的發(fā)展情況：能否不用激光雷達實現(xiàn)較優(yōu)的城市NOA功能？1）激光雷達的降本速度：激光雷達想要大規(guī)模上車（滲透率超50%），單車價值量或需控制在500美元以內，且需提供超出純視覺智駕系統(tǒng)的額外體驗。目前，乘用車激光雷達的平均單車價值量在1000-1500美元區(qū)間，盡管對比此前動輒上萬美元的單價已大幅下降，但作為汽車零部件仍十分昂貴，對比毫米波雷達單價在100美元以內，攝像頭單價僅約25美元。目前特斯拉僅配備8個攝像頭，我們測算總成本僅約200美元。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調研，我們測算，目前國內905nm主激光雷達的定價普遍在500-800美元左右，1550nm路線在1000美元以上，補盲激光雷達定價約為主激光雷達的1/2至1/3。我們認為，激光雷達想要大規(guī)模上乘用車（滲透率超50%），仍需要繼續(xù)大幅降本，且需提供匹配額外成本的更佳體驗，單車價值量或需控制在500美元以內。我們總結激光雷達未來降本的核心路徑在于：1）生產(chǎn)：制造流程的高度自動化；2）供應鏈：大規(guī)模量產(chǎn)帶來的規(guī)模效應；3）設計：激光雷達電芯片的自研及SoC整合以及系統(tǒng)集成度的提升。2）智能駕駛功能的發(fā)展情況：此前消費者對智能駕駛的認知尚有不足，但我們認為，隨著城市NOA的逐步落地，智能駕駛功能帶給消費者的體驗感將日益顯著。此前，消費者對于乘