激光雷達(dá)行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告:成本下探+智駕升級(jí)激光雷達(dá)有望加速放量_第1頁(yè)
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深度研究行業(yè)研究證券研究報(bào)告深度研究行業(yè)研究證券研究報(bào)告超配(維持)成本下探+智駕升級(jí),激光雷達(dá)有望加速放量陳偉光SAC執(zhí)業(yè)證書(shū)編號(hào):S0340520060001電話(huà)henweiguang@羅煒斌SAC執(zhí)業(yè)證書(shū)編號(hào):S0340521020001電話(huà)uoweibin@研究助理:盧芷心SAC執(zhí)業(yè)證書(shū)編號(hào):S0340122100007電話(huà)uzhixin@申萬(wàn)計(jì)算機(jī)指數(shù)走勢(shì)資料來(lái)源:iFind,東莞證券研究所相關(guān)報(bào)告城市NOA快速落地,政策加碼助力高階智能駕駛發(fā)展。2023H1,中國(guó)市場(chǎng)L2及以上級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量和滲透率同比均穩(wěn)步提升。目前,我國(guó)自動(dòng)駕駛行業(yè)處于L2級(jí)向L3級(jí)轉(zhuǎn)化階段,而城市NOA功能被視為自動(dòng)駕駛通往L3級(jí)別的重要突破口,成為當(dāng)前行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)高地。2023年,小鵬、華為、理想等車(chē)企集中推出或公布城市NOA計(jì)劃,國(guó)內(nèi)城市NOA迎來(lái)落地“元年”。伴隨眾多主機(jī)廠(chǎng)在更多城市陸續(xù)開(kāi)放該功能,2024年城市NOA有望迎來(lái)更大規(guī)模的釋放。與此同時(shí),近年來(lái)央地協(xié)同完善行業(yè)政策法規(guī),有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。激光雷達(dá)成城市NOA落地關(guān)鍵,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商崛起助力產(chǎn)品性能提升。激光雷達(dá)具有高精度、高分辨率、探測(cè)范圍廣等優(yōu)勢(shì),其綜合性能在所有傳感器中最佳。由于城市工況復(fù)雜,具備強(qiáng)感知能力的激光雷達(dá)成為推動(dòng)城市NOA落地的關(guān)鍵感知設(shè)備。目前全球競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中,起步較早的海外激光雷達(dá)廠(chǎng)商面臨衰退,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在政策支持和市場(chǎng)需求雙重驅(qū)動(dòng)下快速崛起。其中,禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等國(guó)內(nèi)頭部廠(chǎng)商加速迭代高線(xiàn)束激光雷達(dá),產(chǎn)品性能不斷提升,有望助力車(chē)企打造更安全的智能駕乘體驗(yàn)。成本下探+智駕升級(jí),頭部廠(chǎng)商有望繼續(xù)快速放量。一方面,近年來(lái)在激光雷達(dá)加速規(guī)模化量產(chǎn)主導(dǎo)下,激光雷達(dá)成本快速降低,2023年已降至單顆售價(jià)3000元,上車(chē)車(chē)型價(jià)格區(qū)間已下探至20萬(wàn)元左右。伴隨著激光雷達(dá)成本持續(xù)下探,激光雷達(dá)有望加速滲透到更多車(chē)型中。另一方面,含有激光雷達(dá)的多傳感器方案在搭載NOA功能的智能駕駛車(chē)型中已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位,伴隨著自動(dòng)駕駛水平持續(xù)提升,單車(chē)所需搭載的激光雷達(dá)數(shù)量將不斷增加,L3、L4和L5級(jí)別自動(dòng)駕駛或分別需要平均搭載1顆、2-3顆和4-6顆激光雷達(dá)。成本下降和智駕升級(jí)雙驅(qū)動(dòng)下,激光雷達(dá)廠(chǎng)商有望繼續(xù)快速放量,預(yù)計(jì)2030年全球車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)將超萬(wàn)億元。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商加速布局上游關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。在發(fā)射模塊方面,對(duì)人眼更安全、可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)探測(cè)距離的1550nm光源,和具有強(qiáng)抗干擾、高分辨率等優(yōu)勢(shì)的FMCW測(cè)距方法將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。在掃描模塊方面,國(guó)內(nèi)多個(gè)廠(chǎng)商正在布局Flash固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)賽道,量產(chǎn)落地后有望助力形成更完善的傳感器配置方案,強(qiáng)化智駕感知能力。在接收模塊方面,SiPM/SPAD已成為當(dāng)前光電探測(cè)領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新的重要方向,未來(lái)有望逐步替代APD,降低激光雷達(dá)接收端成本。國(guó)內(nèi)如阜時(shí)科技等已在SiPM/SPAD領(lǐng)域取得進(jìn)展,后續(xù)有望打破國(guó)外企業(yè)壟斷,推進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片替代進(jìn)程。在控制模塊方面,自研SoC芯片可以更精確匹配激光雷達(dá)特征,從而優(yōu)化產(chǎn)品性能,并適合進(jìn)行規(guī)?;可a(chǎn)。國(guó)內(nèi)禾賽科技等廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始自研SoC芯片,有望助力中國(guó)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自主可控。投資建議:隨著激光雷達(dá)性能持續(xù)提升,成本優(yōu)勢(shì)逐步凸顯,車(chē)載激光雷達(dá)滲透率有望加速提升。同時(shí),自動(dòng)駕駛等級(jí)升級(jí)帶動(dòng)單車(chē)搭載激光雷達(dá)數(shù)量增加,車(chē)載激光雷達(dá)出貨量有望維持高增長(zhǎng),建議關(guān)注激光雷達(dá)市場(chǎng)投資機(jī)遇。激光雷達(dá)整機(jī)廠(chǎng)商建議關(guān)注萬(wàn)集科技(300552.SZ)等;上游光學(xué)元件供應(yīng)商建議關(guān)注光庫(kù)科技(300620.SZ)、炬光科技(688167.SH)、永新光學(xué)(603297.SH)等。風(fēng)險(xiǎn)提示:乘用車(chē)銷(xiāo)量不及預(yù)期;自動(dòng)駕駛技術(shù)路徑變更風(fēng)險(xiǎn);行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn);技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期等。221、城市NOA成競(jìng)爭(zhēng)高地,政策助力高階智能駕駛加速落地 42、成本下探+智駕升級(jí),2030年激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望超萬(wàn)億 82.1城市NOA面臨工況復(fù)雜問(wèn)題,激光雷達(dá)為“優(yōu)選項(xiàng)” 82.2激光雷達(dá)成本下探,加速滲透至更多車(chē)型 112.3自動(dòng)駕駛水平升級(jí),單車(chē)搭載激光雷達(dá)需求增加 133、上游模塊升級(jí),固態(tài)補(bǔ)盲開(kāi)辟激光雷達(dá)新賽道 163.1發(fā)射模塊:1550nm光源及FMCW測(cè)距方式為未來(lái)發(fā)展方向 163.2掃描模塊:半固態(tài)化MEMS路線(xiàn)為主,固態(tài)化補(bǔ)盲為發(fā)展趨勢(shì) 173.3接收和控制模塊:芯片國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)行時(shí) 194、投資策略 205、風(fēng)險(xiǎn)提示 21插圖目錄圖1:自動(dòng)駕駛發(fā)展歷程 4圖2:2022H1和2023H1國(guó)內(nèi)各級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量 5圖3:2022H1和2023H1國(guó)內(nèi)各級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)滲透率 5圖4:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)三個(gè)層級(jí) 8圖5:不同傳感器組合方案mAP(平均精準(zhǔn)度)分?jǐn)?shù) 10圖6:2022年全球激光雷達(dá)廠(chǎng)商按營(yíng)收計(jì)算市場(chǎng)占比(%) 11圖7:激光雷達(dá)迎來(lái)上車(chē)潮 13圖8:2023年1-10月搭載NOA功能車(chē)型各傳感器方案市場(chǎng)份額 14圖9:禾賽科技月交付量不斷攀升 15圖10:速騰聚創(chuàng)刷新三項(xiàng)交付紀(jì)錄 15圖11:2030年預(yù)計(jì)全球激光雷達(dá)市場(chǎng)細(xì)分占比情況(%) 15圖12:2022-2030年全球車(chē)載激光雷達(dá)解決方案按區(qū)域劃分市場(chǎng)規(guī)模(億元) 15圖13:激光雷達(dá)四大模塊 16圖14:禾賽科技AT128實(shí)測(cè)點(diǎn)云圖 18圖15:速騰聚創(chuàng)M1實(shí)測(cè)點(diǎn)云圖 18圖16:阜時(shí)科技SPAD芯片發(fā)展進(jìn)程 20圖17:萬(wàn)集推出基于阜時(shí)科技SPAD芯片的Flash全固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品 20表格目錄表1:國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督總局及標(biāo)委與SAE自動(dòng)駕駛分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比 4表2:主機(jī)廠(chǎng)城市NOA落地時(shí)間表(截至2023年12月) 6表3:近期地方、全國(guó)智能駕駛政策整理 7表4:自動(dòng)駕駛各類(lèi)傳感器介紹 9表5:激光雷達(dá)長(zhǎng)尾問(wèn)題覆蓋情況 11表6:激光雷達(dá)核心參數(shù)說(shuō)明 1233表7:汽車(chē)高級(jí)輔助駕駛?cè)哂嘞到y(tǒng)范圍及主流方法 14表8:905nm與1550nm激光光源對(duì)比 16表9:ToF與FMCW測(cè)距方式對(duì)比 17表10:按技術(shù)架構(gòu)分類(lèi)激光雷達(dá)對(duì)比 18表11:重點(diǎn)公司盈利預(yù)測(cè)及投資評(píng)級(jí)(截至2024/3/11) 21自動(dòng)駕駛是指汽車(chē)在沒(méi)有人類(lèi)直接干預(yù)的情況下,依靠人工智能、視覺(jué)計(jì)算、傳感器和通信定位等技術(shù),能夠自主地感知周?chē)h(huán)境、決策及執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)的能力。自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的科研探索最早可追溯至上世紀(jì)80年代,美國(guó)DARPA與陸軍合作,發(fā)起自主地面車(chē)輛(ALV)計(jì)劃,并于2004年舉辦全球首次長(zhǎng)途無(wú)人駕駛比賽——DAPRA挑戰(zhàn)賽。2009年,谷歌啟動(dòng)自動(dòng)駕駛項(xiàng)目,標(biāo)志著自動(dòng)駕駛技術(shù)商業(yè)化探索的開(kāi)始。近十年以來(lái),傳統(tǒng)汽車(chē)制造廠(chǎng)商和互聯(lián)網(wǎng)巨頭先后布局自動(dòng)駕駛,初創(chuàng)廠(chǎng)商涌入該賽道,行業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢(shì)。2022年開(kāi)始,領(lǐng)先車(chē)企已實(shí)現(xiàn)搭載L2/L2+功能車(chē)型的規(guī)?;慨a(chǎn),在優(yōu)化布局高速NOA功能體驗(yàn)的同時(shí),爭(zhēng)相推動(dòng)城市NOA規(guī)模化量產(chǎn),全球自動(dòng)駕駛商業(yè)化落地進(jìn)程正穩(wěn)步推進(jìn)。圖1:自動(dòng)駕駛發(fā)展歷程資料來(lái)源:億歐智庫(kù)《2023年中國(guó)智能駕駛功2021年,國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)(SAE)更新的自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SAEJ3016)是目前業(yè)內(nèi)最通用的參照標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)按照自動(dòng)駕駛程度由低到高劃分為6個(gè)等級(jí)。2021年8月,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局及標(biāo)委發(fā)布《汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分級(jí)》文件,其劃分標(biāo)準(zhǔn)與SAE基本保持一致,將我國(guó)汽車(chē)駕駛自動(dòng)化分成L0-L5共六個(gè)等級(jí)。該分級(jí)體系以L(fǎng)3作為自動(dòng)駕駛的分水嶺,L3級(jí)以下被稱(chēng)為輔助駕駛,系統(tǒng)能夠輔助駕駛員執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),駕駛主體仍為駕駛員;L3級(jí)別及以上被稱(chēng)為自動(dòng)駕駛,系統(tǒng)能夠持續(xù)執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù),駕駛主體轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng),其中L3級(jí)別駕駛員在必要條件下需要隨時(shí)進(jìn)行車(chē)輛接管。表1:國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督總局及標(biāo)委與SAE自動(dòng)駕駛分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比NoDriving455素等限制)資料來(lái)源:國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局及標(biāo)委《汽車(chē)駕駛自動(dòng)L2及以上級(jí)別智能駕駛滲透率穩(wěn)步提升。從智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量來(lái)看,根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù),2023年上半年,中國(guó)市場(chǎng)L2級(jí)智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量達(dá)324.6萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)34.7%;L2+/L2++級(jí)智能駕駛功能乘用車(chē)銷(xiāo)量達(dá)79.1萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)83.4%。從智能駕駛乘用車(chē)滲透率來(lái)看,2023年上半年,中國(guó)市場(chǎng)L2級(jí)智能駕駛乘用車(chē)滲透率達(dá)35.1%,同比增加8.0pct;L2+/L2++級(jí)智能駕駛功能乘用車(chē)滲透率達(dá)8.6%,同比增加3.8pct,L2及以上級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量和滲透率均穩(wěn)步提升。圖2:2022H1和2023H1國(guó)內(nèi)各級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)銷(xiāo)量圖3:2022H1和2023H1國(guó)內(nèi)各級(jí)別智能駕駛乘用車(chē)滲透率 自動(dòng)駕駛向L3級(jí)別演進(jìn),城市NOA快速落地。NOA功能(高階智能駕駛輔助)的實(shí)現(xiàn)是智能駕駛從L2跨越到L3過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),目前多家傳統(tǒng)車(chē)企和新勢(shì)力車(chē)企在加速布局NOA功能。按應(yīng)用場(chǎng)景分,NOA功能分為高速場(chǎng)景和城市場(chǎng)景,高速NOA功能是指在高速公路輔助的基礎(chǔ)上配置高精地圖,幫助車(chē)輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下匝道、車(chē)道保持等功能。城市NOA是指在城市道路按照導(dǎo)航路徑智能輔助駕駛到達(dá)終點(diǎn),除了基本導(dǎo)航功能外,城市NOA還包括自動(dòng)泊車(chē)、智能跟車(chē)等功能。高速NOA始于2019年特斯拉向中國(guó)大陸選裝FSD的車(chē)型推送NOA功能,隨后國(guó)內(nèi)蔚來(lái)、小鵬、理想等車(chē)企先后入局,在旗下部分車(chē)型中推出類(lèi)似功能,2023年高速NOA已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;涞?。與此同時(shí),城市NOA功能作為最貼近用戶(hù)場(chǎng)景的技術(shù)被視為自動(dòng)駕駛通往L3級(jí)別的重要突破口,成為當(dāng)前行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)國(guó)內(nèi)城市NOA大幕;2023年,小鵬、華為、理想等車(chē)企集中推出或公布城市NOA計(jì)劃,城市NOA迎來(lái)落地“元年”。根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù),2023年1-9月,國(guó)內(nèi)乘用車(chē)城市NOA滲透率為4.8%,同比增加2.0pct,預(yù)計(jì)全年滲透率超過(guò)6%。伴隨眾多主機(jī)廠(chǎng)在更多城市陸續(xù)開(kāi)放該功能,2024年城市NOA有望迎來(lái)更大規(guī)模的釋放,推動(dòng)國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。市圳圳開(kāi)放,4測(cè)放城測(cè)開(kāi)通20萬(wàn)公里地6里型資料來(lái)源:佐思汽研《2023年中國(guó)乘用車(chē)領(lǐng)航輔助駕駛政策持續(xù)加碼助力高階智能駕駛加速落地。2023年以來(lái),我國(guó)相關(guān)部門(mén)及地方政府已發(fā)布逾百條自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策和規(guī)定,從大方針政策引導(dǎo)到各細(xì)分場(chǎng)景的文件指導(dǎo),多方面推動(dòng)自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展。從國(guó)家層面來(lái)看,2023年7月,工業(yè)和信息化部聯(lián)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)修訂發(fā)布《國(guó)家車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē))(2023版)》,提出要分階段建立適應(yīng)我國(guó)國(guó)情與國(guó)際接軌的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系。2023年11月,工業(yè)和信息化部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部四部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》,明確表明搭載L3級(jí)和L4級(jí)自動(dòng)駕駛的車(chē)輛,在經(jīng)過(guò)遴選后,允許在限定區(qū)域內(nèi)開(kāi)展上路通行試點(diǎn),以政策推動(dòng)高階智能駕駛發(fā)展。2023年12月,交通運(yùn)輸部印發(fā)《自動(dòng)駕駛汽車(chē)運(yùn)輸安全服務(wù)指南(試行)》,就自動(dòng)駕駛汽車(chē)適用范圍、應(yīng)用場(chǎng)景、人員配備、運(yùn)輸車(chē)輛、安全保障和安全監(jiān)督八個(gè)方面提出明確要求。在國(guó)家政策引領(lǐng)下,各地方政府也紛紛出臺(tái)相應(yīng)方案或細(xì)則,其中,深圳、上海、北京三地走在前列,在自動(dòng)駕駛政策方面試點(diǎn)先行,為其他省市加快自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)建設(shè)提供重要參考。伴隨著央地協(xié)同完善行業(yè)相關(guān)政策法規(guī),我國(guó)高階自動(dòng)駕駛功能有望加速落地。表3:近期地方、全國(guó)智能駕駛政策整理局點(diǎn)工信部、國(guó)788撐組合駕駛輔助和自動(dòng)駕駛通用功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽支撐實(shí)現(xiàn)單車(chē)智能和網(wǎng)聯(lián)賦能協(xié)同發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)南(試行)》資料來(lái)源:深圳發(fā)布公眾號(hào),上海市人民政府官網(wǎng),北京市高級(jí)別自動(dòng)駕駛示范區(qū)微信公眾號(hào),中國(guó)政府網(wǎng),工信部,交通2.1城市NOA面臨工況復(fù)雜問(wèn)題,激光雷達(dá)為“優(yōu)選項(xiàng)”感知層是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的前提。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)由感知層、決策層和執(zhí)行層三個(gè)層級(jí)構(gòu)成。具體來(lái)看,感知層是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的前提,起著類(lèi)似人類(lèi)“眼睛”的作用,通過(guò)攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器來(lái)感知外部環(huán)境,實(shí)時(shí)檢測(cè)周?chē)h(huán)境變化,對(duì)環(huán)境信息和車(chē)內(nèi)信息進(jìn)行采集和處理。決策層則承擔(dān)著承上啟下的作用,起著類(lèi)似人類(lèi)“大腦”的作用,依據(jù)環(huán)境感知的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和決策判斷,制定出安全合理的路徑規(guī)劃。最終,執(zhí)行層起到類(lèi)似人類(lèi)“手腳”的作用,負(fù)責(zé)控制車(chē)輛加速、剎車(chē)和轉(zhuǎn)向,沿著規(guī)劃好的路徑完成駕駛。圖4:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)三個(gè)層級(jí)激光雷達(dá)綜合性能佳。目前主流的車(chē)載傳感器包括攝像頭和雷達(dá),其中雷達(dá)傳感器可進(jìn)99一步細(xì)分為超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)。具體而言,攝像頭和超聲波雷達(dá)技術(shù)成熟、成本較低,但攝像頭受天氣影響較大,夜間探測(cè)效果不佳,且在物體及距離識(shí)別方面對(duì)算法和算力要求較高;超聲波雷達(dá)測(cè)量精度差、范圍小,有效探測(cè)范圍小于10米。毫米波雷達(dá)具有抗干擾性強(qiáng)、探測(cè)范圍相對(duì)較長(zhǎng)等特點(diǎn),但是其對(duì)非金屬材料探測(cè)靈敏度較弱,導(dǎo)致其在人、車(chē)混雜的場(chǎng)景下對(duì)行人的探測(cè)效果不佳。因此,僅依靠攝像頭、超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá)的自動(dòng)駕駛汽車(chē),其誤報(bào)率和漏報(bào)率較高,容易引發(fā)交通安全問(wèn)題。相較之下,激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光,可以獲取周?chē)矬w的精確距離和輪廓信息,具有高精度、高分辨率、探測(cè)范圍廣、光線(xiàn)適應(yīng)性好等優(yōu)勢(shì),其綜合性能在所有傳感器中最佳。伴隨著自動(dòng)駕駛行業(yè)的發(fā)展,激光雷達(dá)在高階智能解決方案中的應(yīng)用已成為一種必然趨勢(shì),有望推動(dòng)激光雷達(dá)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。表4:自動(dòng)駕駛各類(lèi)傳感器介紹采集外部圖進(jìn)行圖像識(shí)別等元和分析反射波實(shí)現(xiàn)功能像度的3D圖資料來(lái)源:速騰聚創(chuàng)招股說(shuō)明書(shū),智研咨詢(xún)《2022年中國(guó)激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)分析》,東莞證券研究所實(shí)現(xiàn)高速NOA功能所需硬件水平有限,激光雷達(dá)非必選項(xiàng)。高速NOA因結(jié)構(gòu)化封閉道路的特性,面臨的場(chǎng)景較為單一、復(fù)雜程度較低,因此,實(shí)現(xiàn)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(dá)或毫米波雷達(dá)即可。此外,在目前具備高速NOA功能的車(chē)型當(dāng)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(biāo)識(shí)等詳細(xì)信息,可以提前為車(chē)輛獲取大量信息數(shù)據(jù),降低車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的負(fù)擔(dān)。并且,高精地圖不受距離、環(huán)境影響,能夠有效彌補(bǔ)傳感器性能邊界,助力高速NOA功能順暢實(shí)現(xiàn)。因此,在實(shí)現(xiàn)高速NOA功能的硬件需求中,激光雷達(dá)并非必要選項(xiàng)。城市工況復(fù)雜,激光雷達(dá)成推動(dòng)城市NOA落地的關(guān)鍵感知設(shè)備。與高速NOA相比,城市NOA面臨的工況復(fù)雜得多,可能會(huì)面臨人車(chē)不分流、道路標(biāo)識(shí)不清晰、鬼探頭等多種不確定性挑戰(zhàn)。在夜晚場(chǎng)景中,還要面臨光線(xiàn)不足帶來(lái)能見(jiàn)度降低的問(wèn)題,造成行車(chē)危險(xiǎn)的cornercase數(shù)量急劇上升。因此,從高速NOA拓展至城市NOA的所需要的技術(shù)難度大幅增長(zhǎng),對(duì)車(chē)輛的感知能力也提出了更高的要求,具備強(qiáng)感知能力的激光雷達(dá)成為推動(dòng)城市NOA功能落地的關(guān)鍵感知設(shè)備。自動(dòng)駕駛汽車(chē)中搭載激光雷達(dá),一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)尾場(chǎng)景的覆蓋,解決城市NOA場(chǎng)景中面臨工況復(fù)雜的問(wèn)題。例如在面臨夜間行駛視野差、進(jìn)入隧道光線(xiàn)突變等情況會(huì)對(duì)攝像頭帶來(lái)挑戰(zhàn),但是對(duì)于主動(dòng)發(fā)光的激光雷達(dá)來(lái)說(shuō),外界光線(xiàn)變化并不會(huì)影響其感知成像能力,激光雷達(dá)能夠輔助汽車(chē)做出穩(wěn)定的行駛決策。另一方面,激光雷達(dá)的搭載可以降低感知算法的開(kāi)發(fā)難度,使高階智能駕駛功能更易實(shí)現(xiàn)。感知算法的一個(gè)重要任務(wù)是進(jìn)行語(yǔ)義目標(biāo)檢測(cè)跟蹤,其中,衡量評(píng)價(jià)目標(biāo)檢測(cè)有一個(gè)重要指標(biāo)是“平均精準(zhǔn)度”(mAP),用以評(píng)估感知算法對(duì)目標(biāo)位置、尺寸、姿態(tài)的檢測(cè)水平。根據(jù)行業(yè)權(quán)威數(shù)據(jù)集Nuscenes感知算法評(píng)測(cè)顯示,“激光雷達(dá)+攝像頭”的組合方案mAP(平均精準(zhǔn)度)分?jǐn)?shù)相比純視覺(jué)算法的數(shù)值平均從57%提升至73%,增加了16個(gè)百分點(diǎn)。圖5:不同傳感器組合方案mAP(平均精準(zhǔn)度)分?jǐn)?shù)表5:激光雷達(dá)長(zhǎng)尾問(wèn)題覆蓋情況2.2激光雷達(dá)成本下探,加速滲透至更多車(chē)型國(guó)外激光雷達(dá)廠(chǎng)商式微,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商快速崛起。北美和歐洲地區(qū)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)起步較早,發(fā)展過(guò)程中涌現(xiàn)一批領(lǐng)先的激光雷達(dá)制造廠(chǎng)商,包括Velodyne、Luminar、Aeva、Ouster、Valeo、Innoviz、Ibeo等。伴隨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),部分海外激光雷達(dá)廠(chǎng)商面臨衰退,2022年,曾經(jīng)的全球激光雷達(dá)巨頭Velodyne和Ouster確認(rèn)合并,Ibeo、Quanergy相繼宣布破產(chǎn)。而國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠(chǎng)商在政策支持和市場(chǎng)需求雙重驅(qū)動(dòng)下快速發(fā)展,代表企業(yè)包括禾賽科技、圖達(dá)通、速騰科技、大疆覽沃、萬(wàn)集科技等。伴隨著國(guó)內(nèi)智能駕駛行業(yè)快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)頭部廠(chǎng)商加大布局力度,產(chǎn)品性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)車(chē)載激光雷達(dá)在全球市占率不斷攀升。根據(jù)YoleIntelligence數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年中國(guó)車(chē)載激光雷達(dá)企業(yè)占據(jù)全球市場(chǎng)份額突破75%。其中,2022年禾賽科技以47%的市占率穩(wěn)居全球車(chē)載激光雷達(dá)總營(yíng)收榜首,同比提升5個(gè)百分點(diǎn);圖達(dá)通依靠著蔚來(lái)汽車(chē)持續(xù)出貨,以15%的市占率奪得第二位;Valeo、速騰聚創(chuàng)、大疆覽沃分別以13%、9%、5%市占率位列第三、四、五位。2022年全球營(yíng)收前五的激光雷達(dá)廠(chǎng)商中,中國(guó)廠(chǎng)商占據(jù)四席,國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)高歌猛進(jìn)。圖6:2022年全球激光雷達(dá)廠(chǎng)商按營(yíng)收計(jì)算市場(chǎng)占比(%)資料來(lái)源:YoleGroup《2023年全球車(chē)頭部廠(chǎng)商加速迭代高線(xiàn)束激光雷達(dá),產(chǎn)品性能不斷提升。衡量激光雷達(dá)核心性能的參數(shù)包括線(xiàn)束、分辨率、視場(chǎng)角FOV、點(diǎn)頻等,各參數(shù)之間的差異將會(huì)直接影響激光雷達(dá)的測(cè)距能力和感知精準(zhǔn)度。其中,線(xiàn)束是最為直觀衡量激光雷達(dá)性能的指標(biāo)之一,激光雷達(dá)線(xiàn)束越多,可以更清晰完整收集到各類(lèi)物體的3D輪廓,即測(cè)量精準(zhǔn)度越高,能夠有效提升智能駕駛的安全性。2017年,激光雷達(dá)首次被搭載在量產(chǎn)車(chē)型奧迪A8上,選裝的是由Valeo提供的4線(xiàn)轉(zhuǎn)鏡掃描激光雷達(dá);到2021年底,小鵬P5成為首選搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)電動(dòng)車(chē)型,搭載的是由覽沃提供的等效144線(xiàn)激光雷達(dá)。此后速騰聚創(chuàng)推出125線(xiàn)的M1和禾賽科技推出的128線(xiàn)的AT128幾乎平分車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)。2023年底,華為發(fā)布的問(wèn)界M9搭載行業(yè)首顆量產(chǎn)192線(xiàn)激光雷達(dá)遙遙領(lǐng)先于同行。不久之后,北醒光子就官宣旗下256線(xiàn)激光雷達(dá)投產(chǎn);2024年1月,CES2024大會(huì)上,禾賽科技更是推出了512線(xiàn)激光雷達(dá)——AT512,該款雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)300米標(biāo)準(zhǔn)測(cè)遠(yuǎn),最遠(yuǎn)測(cè)距能力可達(dá)400米,為系統(tǒng)安全決策增加了40%以上反應(yīng)時(shí)間,樹(shù)立了行業(yè)性能標(biāo)桿。高線(xiàn)束激光雷達(dá)市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)程加速,有望助力車(chē)企打造更安全的智能駕乘體驗(yàn)。表6:激光雷達(dá)核心參數(shù)說(shuō)明率激光雷達(dá)成本下探,有望滲透到更多車(chē)型中。近年來(lái),在激光雷達(dá)加速規(guī)?;慨a(chǎn)主導(dǎo)下,激光雷達(dá)成本快速降低。從2021年單顆售價(jià)1萬(wàn)元左右,到2022年降至6000元以下,2023年更是已進(jìn)一步壓縮至3000元以下。根據(jù)Frost&Sullivan報(bào)告,車(chē)載激光雷達(dá)成本預(yù)計(jì)將在2021年至2030年間每年下降約9%。國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)廠(chǎng)商圖達(dá)通亦表示,預(yù)計(jì)未來(lái)3-5年內(nèi),激光雷達(dá)成本將下降20%-30%,在5-10年左右降至1000元以下。根據(jù)灼識(shí)咨詢(xún)報(bào)告,以往因激光雷達(dá)價(jià)格高昂,僅建議售價(jià)超過(guò)40萬(wàn)元的車(chē)型選擇搭載激光雷達(dá)產(chǎn)品,受益于激光雷達(dá)快速降本,2023年,建議售價(jià)約20萬(wàn)元的車(chē)型可考慮將激光雷達(dá)作為可選配置或標(biāo)準(zhǔn)配置。根據(jù)佐思汽研統(tǒng)計(jì),2023年國(guó)內(nèi)有超過(guò)20款新車(chē)型搭載激光雷達(dá)上市;2024年后,寶馬、奔馳、沃爾沃等外資品牌也將加入到上車(chē)潮中。此外,近期比亞迪宣布,將在2024年推出多達(dá)10余款搭載激光雷達(dá)的智駕車(chē)型,未來(lái)將為20萬(wàn)元以上車(chē)型提供高階智能駕駛系統(tǒng)選裝服務(wù),而30萬(wàn)元以上車(chē)型將全面標(biāo)配高階智能駕駛系統(tǒng)。伴隨著激光雷達(dá)成本持續(xù)下探,激光雷達(dá)有望加速滲透到不同價(jià)格區(qū)間、不同品牌的車(chē)型中,并逐漸成為標(biāo)配。圖7:激光雷達(dá)迎來(lái)上車(chē)潮伴隨自動(dòng)駕駛水平升級(jí),單車(chē)激光雷達(dá)需求增加。冗余設(shè)計(jì)是指在系統(tǒng)或設(shè)備的關(guān)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(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)或設(shè)備仍能正常工作,提高系統(tǒng)可靠性。隨著自動(dòng)駕駛程度提升,駕駛主體從駕駛員轉(zhuǎn)為車(chē)輛系統(tǒng),為確保車(chē)輛始終處于正常運(yùn)行狀態(tài),冗余設(shè)計(jì)變得必不可少,對(duì)于L3及以上自動(dòng)駕駛?cè)哂嘞到y(tǒng)將成為標(biāo)配。目前,高階自動(dòng)駕駛?cè)哂嘣O(shè)計(jì)涵蓋了感知冗余、控制器冗余、執(zhí)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(dá)+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)”多源異構(gòu)傳感器融合方案,以實(shí)現(xiàn)感知硬件能力互補(bǔ),從而強(qiáng)化自動(dòng)駕駛的感知能力。根據(jù)蓋世汽車(chē)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2023年1-10月,在搭載NOA功能的車(chē)型中,采用11V1R1L方案(11個(gè)攝像頭+1個(gè)雷達(dá)+1個(gè)激光雷達(dá))的車(chē)型占據(jù)最大市場(chǎng)份額,達(dá)到27%。其他包含激光雷達(dá)的11V5R1L方案和11V5R2L方案分別占比17%和3.4%,含有激光雷達(dá)的多傳感器方案在搭載NOA功能的智能駕駛車(chē)型中占據(jù)主導(dǎo)地位。同時(shí),伴隨著自動(dòng)駕駛水平持續(xù)提升,單車(chē)所需搭載的激光雷達(dá)數(shù)量將不斷增加。據(jù)中國(guó)信息通信研究院報(bào)告,L3級(jí)別以上車(chē)輛單車(chē)搭載量將隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升而成倍增加,L3、L4和L5級(jí)別自動(dòng)駕駛或分別需要平均搭載1顆、2-3顆和4-6顆激光雷達(dá)。圖8:2023年1-10月搭載NOA功能車(chē)型各傳感器方案市場(chǎng)份額表7:汽車(chē)高級(jí)輔助駕駛?cè)哂嘞到y(tǒng)范圍及主流方法資料來(lái)源:佐思汽研《2023年中國(guó)高級(jí)輔助國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)廠(chǎng)商交付量不斷攀升。國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)頭部廠(chǎng)商量產(chǎn)交付量競(jìng)賽已經(jīng)進(jìn)入到白熱化階段。2022年9月,禾賽科技成為首個(gè)單月激光雷達(dá)交付量超過(guò)1萬(wàn)顆的車(chē)載激光雷達(dá)廠(chǎng)商;2023年8月,速騰聚創(chuàng)單月交付量超2萬(wàn)顆;2023年10月,速騰聚創(chuàng)實(shí)現(xiàn)單月銷(xiāo)量近3萬(wàn)顆,再次刷新紀(jì)錄。2024年1月2日,禾賽科技宣布2023年12月激光雷達(dá)交付量突破5萬(wàn)顆,僅6日后,速騰聚創(chuàng)宣布2023年12月交付量達(dá)到72200顆,成為車(chē)載激光雷達(dá)行業(yè)中首個(gè)單月交付量超過(guò)7萬(wàn)顆的激光雷達(dá)廠(chǎng)商。根據(jù)高工數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年,中國(guó)乘用車(chē)前裝標(biāo)配激光雷達(dá)交付量超過(guò)60萬(wàn)顆,主要是由禾賽科技、速騰聚創(chuàng)和圖達(dá)通為代表的國(guó)內(nèi)第一梯隊(duì)激光雷達(dá)廠(chǎng)商所貢獻(xiàn)。其中,2023年,速騰聚創(chuàng)激光雷達(dá)銷(xiāo)量約為25.6萬(wàn)顆,同比增長(zhǎng)超過(guò)300%;禾賽科技預(yù)計(jì)全年銷(xiāo)量突破22萬(wàn)顆,同比增長(zhǎng)超過(guò)173%。當(dāng)前,頭部廠(chǎng)商快速放量,激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)或迎來(lái)商業(yè)化臨界點(diǎn)。圖9:禾賽科技月交付量不斷攀升圖10:速騰聚創(chuàng)刷新三項(xiàng)交付紀(jì)錄激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),2030年或超萬(wàn)億元。目前,激光雷達(dá)的主要下游應(yīng)用場(chǎng)景包括汽車(chē)、機(jī)器人(包括自動(dòng)駕駛汽車(chē)及自動(dòng)駕駛卡車(chē))、3D測(cè)繪等,根據(jù)灼識(shí)咨詢(xún)報(bào)告,汽車(chē)行業(yè)為激光雷達(dá)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。在汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域,隨著自動(dòng)駕駛汽車(chē)需求日益提升,激光雷達(dá)持續(xù)降本加速滲透到更多車(chē)型,同時(shí)自動(dòng)駕駛等級(jí)升級(jí)帶動(dòng)單車(chē)所需搭載的激光雷達(dá)數(shù)量增加,車(chē)載激光雷達(dá)廠(chǎng)商有望繼續(xù)快速放量。根據(jù)灼識(shí)咨詢(xún)報(bào)告,2022年全球車(chē)載激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)規(guī)模為34億元,后續(xù)預(yù)計(jì)將以103.2%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至2030年的10003億元。屆時(shí),車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)將占據(jù)激光雷達(dá)整體解決方案市場(chǎng)的近80%。中國(guó)作為全球車(chē)載激光雷達(dá)方案最大的市場(chǎng),預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3466億元,占比全球市場(chǎng)34.6%。從2022年至2030年,中國(guó)車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模的年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)高達(dá)104.2%,顯示出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。此外,在機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,采用配備激光雷達(dá)的機(jī)器人可提高工作環(huán)境的安全性,并有效降低勞動(dòng)成本。為了提高機(jī)器人感知準(zhǔn)確性,配備多個(gè)激光雷達(dá)的高度智能機(jī)器人已成為趨勢(shì)。受機(jī)器人出貨量提升及單臺(tái)機(jī)器人激光雷達(dá)安裝數(shù)量增加所推動(dòng),預(yù)計(jì)全球機(jī)器人激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)將快速增長(zhǎng),到2030年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2162億元市場(chǎng)規(guī)模,其中,中國(guó)市場(chǎng)預(yù)計(jì)占據(jù)31.8%的市場(chǎng)份額。圖11:2030年預(yù)計(jì)全球激光雷達(dá)市場(chǎng)細(xì)分占比情況所圖12:2022-2030年全球車(chē)載激光雷達(dá)解決方案按區(qū)域劃分市場(chǎng)規(guī)模(億元)所3、上游模塊升級(jí),固態(tài)補(bǔ)盲開(kāi)辟激光雷達(dá)新賽道激光雷達(dá)上游主要可以拆解為發(fā)射模塊、掃描模塊、接收模塊和控制模塊四大模塊。發(fā)射模塊負(fù)責(zé)激光源的發(fā)射,光源及發(fā)射形式的不同影響射出的光的能量大小,從而影響探測(cè)范圍。掃描模塊通過(guò)掃描器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制光的空間投射方向,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的掃描。接收模塊則負(fù)責(zé)捕捉反射回來(lái)的光,探測(cè)器的選擇將影響對(duì)返回光子的探測(cè)靈敏度,繼而影響激光雷達(dá)探測(cè)距離和范圍??刂颇K通過(guò)算法處理生成點(diǎn)云模型并進(jìn)行處理,最終完成探測(cè)任務(wù)。圖13:激光雷達(dá)四大模塊3.1發(fā)射模塊:1550nm光源及FMCW測(cè)距激光光源:905nm具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),1550nm對(duì)人眼更安全。按波長(zhǎng)來(lái)區(qū)分,目前激光雷達(dá)主要應(yīng)用的是905nm波長(zhǎng)和1550nm波長(zhǎng)的光源。905nm激光雷達(dá)中的激光器接收端可以采用硅基探測(cè)器,其具有技術(shù)成熟及低成本等優(yōu)點(diǎn)。相比之下,1050nm激光雷達(dá)激光器則需要使用價(jià)格較高的磷化銦(Inp)材料,并與昂貴的銦鎵砷(GaAs)探測(cè)器配對(duì)使用,因此成本相對(duì)較高。但是1550nm光源對(duì)人眼更安全,受日光和大氣散射等干擾小,且更易穿透大氣,在應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。目前,905nm激光雷達(dá)憑借經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)成為出貨量最大的產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)廠(chǎng)商如速騰聚創(chuàng)和禾賽科技均專(zhuān)注于此。而圖達(dá)通生產(chǎn)的激光雷達(dá)獵鷹(Falcon)則應(yīng)用1550nm波長(zhǎng),該產(chǎn)品作為蔚來(lái)ET7自動(dòng)駕駛超感系統(tǒng)的標(biāo)配,是全球首款量產(chǎn)的1550nm激光雷達(dá),其最遠(yuǎn)探測(cè)距離高達(dá)500米。表8:905nm與1550nm激光光源對(duì)比高高高高低高測(cè)距方式:ToF仍為主流方式,F(xiàn)MCW未來(lái)可期。激光雷達(dá)對(duì)物體的測(cè)距方式主要分為飛行時(shí)間(ToF)和調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)兩種方式。ToF探測(cè)方式是根據(jù)光源發(fā)射及返回的時(shí)間差來(lái)得到與目標(biāo)物的距離信息,這種方式探測(cè)精度高,響應(yīng)速度快,是目前市場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛和成熟的測(cè)距方式。FMCW探測(cè)方式是將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)制,得到發(fā)射及返回信號(hào)的頻率差,從而間接獲得飛行時(shí)間來(lái)反推出與目標(biāo)物的距離。相比ToF探測(cè)方式,F(xiàn)MCW探測(cè)方式具有抗干擾能力更強(qiáng)、信噪比高、分辨率高等優(yōu)勢(shì),但目前技術(shù)成熟度較低,仍處于發(fā)展初期。表9:ToF與FMCW測(cè)距方式對(duì)比Aeva、Blackmore、光勺科技、洛威資料來(lái)源:艾瑞咨詢(xún)《中國(guó)車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)洞察報(bào)告》,3.2掃描模塊:半固態(tài)化MEMS路線(xiàn)為主,固態(tài)化補(bǔ)盲為發(fā)展趨勢(shì)掃描模塊按技術(shù)架構(gòu),可分為機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)三大類(lèi)。機(jī)械式激光雷達(dá):360°水平視場(chǎng)角范圍掃描,主要用于無(wú)人駕駛領(lǐng)域。機(jī)械式激光雷達(dá)是最早進(jìn)入市場(chǎng)以及最成熟的一種技術(shù)路線(xiàn),主要是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)收發(fā)陣列進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)空間水平360°視場(chǎng)范圍的旋轉(zhuǎn)。由于無(wú)人駕駛汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行360°的水平視場(chǎng)掃描,而機(jī)械式激光雷達(dá)兼具360°水平視場(chǎng)角和測(cè)距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì),同時(shí)測(cè)量精度較高,目前主流無(wú)人駕駛項(xiàng)目包括無(wú)人汽車(chē)、無(wú)人卡車(chē)等,均采用機(jī)械式旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)作為主要傳感器。但因?yàn)槠鋬?nèi)部有機(jī)械式結(jié)構(gòu),所以產(chǎn)品尺寸大、維護(hù)成本高、使用壽命短,造成其不太適合大規(guī)模裝載在乘用車(chē)上。半固態(tài)式激光雷達(dá):MEMS為乘用車(chē)市場(chǎng)主流應(yīng)用方案。半固態(tài)方案的特點(diǎn)是收發(fā)單元與掃描部件解耦,收發(fā)單元不再進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng),整體體積相較于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)更為緊湊。半固態(tài)式激光雷達(dá)主要分為MEMS、棱鏡和轉(zhuǎn)鏡三種技術(shù)路徑,其中MEMS方案最為主流。由于MEMS方案內(nèi)部只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件微型鏡面,所以可以更好地實(shí)現(xiàn)性能和耐久性的平衡。目前,乘用車(chē)市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用的就是MEMS激光雷達(dá)。例如,速騰聚創(chuàng)的M1激光雷達(dá)已經(jīng)上車(chē)的車(chē)型包括小鵬G9、威馬M7、廣汽埃安LXPlus、智己L7等;禾賽科技的AT128激光雷達(dá)上車(chē)的主要車(chē)型包括理想L9/L8/L7、集度ROBO-01等;以及依靠蔚來(lái)出貨的圖達(dá)通獵鷹(Falcon)激光雷達(dá),目前主要搭載在蔚來(lái)ET7/ET5/ES7/ES8/ES6等車(chē)型中。圖14:禾賽科技AT128實(shí)測(cè)點(diǎn)云圖圖15:速騰聚創(chuàng)M1實(shí)測(cè)點(diǎn)云圖固態(tài)式激光雷達(dá):Flash固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)開(kāi)辟新賽道。Flash固態(tài)式激光雷達(dá)即使MEMS方案已經(jīng)減少了機(jī)械部件,但由于內(nèi)部仍有“微動(dòng)”的微型鏡面,這對(duì)于產(chǎn)品的可靠性和耐久性方面構(gòu)成了挑戰(zhàn)。相比之下,全固態(tài)激光雷達(dá)徹底摒棄了機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),其光發(fā)射與接收完全依賴(lài)于芯片實(shí)現(xiàn),大幅提升了探測(cè)性能和產(chǎn)品可靠性。此外,由于其高度集成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),體積上更為緊湊,因此更適合用于車(chē)載環(huán)境。目前,純固態(tài)激光雷達(dá)主要采用OPA和Flash兩種技術(shù)路徑,由于OPA技術(shù)工藝要求較高,生產(chǎn)難度大,預(yù)計(jì)短時(shí)間內(nèi)難以落地;而結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)相對(duì)成熟的Flash方案為目前廠(chǎng)商主要發(fā)展方向。但是Flash方案也存在一定的局限性,由于其功率密度低,探測(cè)距離相對(duì)較短,更適用于近距離補(bǔ)盲。目前車(chē)載激光雷達(dá)市場(chǎng)上主要應(yīng)用的是具有測(cè)遠(yuǎn)優(yōu)勢(shì)的半固態(tài)激光雷達(dá),但其垂直視場(chǎng)角低,通常在30°以?xún)?nèi),使得在近距離探測(cè)時(shí)會(huì)形成較大盲區(qū),而Flash固態(tài)激光雷達(dá)正好可以彌補(bǔ)這一缺陷。禾賽科技推出的FT120固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品定位就是近距離補(bǔ)盲,其擁有100°x75°的超廣角FOV,能夠?qū)崿F(xiàn)馬路邊沿、孩童、寵物、減速帶等低矮目標(biāo)物的探測(cè)。2023年8月,禾賽科技FT120率先上車(chē)極石01,該車(chē)型搭載1顆AT128前向+2顆FT120側(cè)向,成為國(guó)內(nèi)首個(gè)搭載固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)的車(chē)型。此外,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商速騰聚創(chuàng)、圖達(dá)通、亮道智能也均推出了相關(guān)的Flash固態(tài)補(bǔ)盲產(chǎn)品,萬(wàn)集科技近期也表示Flash補(bǔ)盲雷達(dá)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工程樣機(jī)開(kāi)發(fā),目前正在做內(nèi)部測(cè)試。后續(xù)伴隨著更多廠(chǎng)商積極布局該賽道,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá)量產(chǎn)落地,有望形成更完善的傳感器配置方案,進(jìn)一步強(qiáng)化智能駕駛的感知能力。表10:按技術(shù)架構(gòu)分類(lèi)激光雷達(dá)對(duì)比案6(圖達(dá)通Falcon);低熟短——資料來(lái)源:速騰聚創(chuàng)招股說(shuō)明書(shū),佐思汽研《2023年激光雷達(dá)核3.3接收和控制模塊:芯片國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)行時(shí)接收模塊:SiPM/SPAD為重要發(fā)展方向,國(guó)內(nèi)SPAD芯片企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破。光電探測(cè)器是接收模塊的核心元器件之一,主要用于接收返回的脈沖激光并將其轉(zhuǎn)化為電流,然后用于測(cè)距計(jì)算,屬于光芯片。按照器件結(jié)構(gòu)分類(lèi),光電探測(cè)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(lèi)型。APD光電探測(cè)器受自然光和環(huán)境溫度干擾輕,是目前ToF類(lèi)激光雷達(dá)接收端的主流應(yīng)用方案,但同時(shí)其也存在體積大、成本高、穩(wěn)定性不足等明顯局限性。SPAD在性能上明顯優(yōu)于APD,APD需要幾百個(gè)光子才可以實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè),而SPAD則具有單光子檢測(cè)能力,可以實(shí)現(xiàn)更高的增益和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,且功耗、體積相對(duì)較小、成本低。SiPM是多個(gè)SPAD陣列形式,可有效彌補(bǔ)SPAD對(duì)光強(qiáng)感知能力不足的問(wèn)題。SiPM/SPAD已經(jīng)成為當(dāng)前光電探測(cè)領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新的重要方向,未來(lái)有望逐步替代APD,有效降低激光雷達(dá)接收端成本。目前,SPAD光電探測(cè)器市場(chǎng)主要被安森美、濱松、博通等頭部企業(yè)壟斷,由于缺乏完整的生產(chǎn)加工體系,中國(guó)本土企業(yè)在光探測(cè)芯片領(lǐng)域的市場(chǎng)份額較小。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)芯視界、靈明光子、阜時(shí)科技等創(chuàng)新型企業(yè)正在積極布局SiPM/SPAD方案,并實(shí)現(xiàn)了新的突破。例如,阜時(shí)科技于2022年8月發(fā)布了全固態(tài)激光雷達(dá)面陣SPAD芯片F(xiàn)L6031,其實(shí)際點(diǎn)云分辨率超過(guò)50k,滿(mǎn)足上車(chē)要求,現(xiàn)已成功獲得國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)場(chǎng)上的SPAD芯片定制訂單。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在SPAD/SPiM技術(shù)上持續(xù)突破,有望推進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片替代進(jìn)程。圖16:阜時(shí)科技SPAD芯片發(fā)展進(jìn)程圖17:萬(wàn)集推出基于阜時(shí)科技SPAD芯片的Flash全固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品控制模塊:FPGA芯片為主流,廠(chǎng)商開(kāi)啟自研SoC。目前,激光雷達(dá)主控芯片以FPGA為主,主要實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制、波形算法處理、其他模塊控制等功能。隨著激光雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)芯片集成度、運(yùn)算能力等要求日益提升,部分廠(chǎng)商著手自研SoC芯片。SoC芯片因具有集成度高、系統(tǒng)復(fù)雜度和成本低等優(yōu)勢(shì),適合進(jìn)行規(guī)?;可a(chǎn)。此外,相比于外購(gòu)FPGA芯片,自研SoC芯片可以更精確匹配激光雷達(dá)的特征,實(shí)現(xiàn)信息采集、處理和分析的高效運(yùn)作,進(jìn)而顯著提升產(chǎn)品質(zhì)量,簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈,并優(yōu)化產(chǎn)品整體性能。國(guó)內(nèi)頭部激光雷達(dá)供應(yīng)

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