一、激光雷達：自動駕駛感知端核心元件
激光雷達屬于感知設備，其通過發(fā)射接收激光束，實現(xiàn)對外界環(huán)境的3D建模。激光雷達不斷向外發(fā)射激光束，并接收 物體反射回的光脈沖，根據(jù)已知光速計算出兩者信號之間的時間差、相位差來確定車與物體之間的相對距離，再通過水 平旋轉掃描或相控掃描測量物體的角度，通過獲取不同俯仰角度的信號獲得高度信息。感知到與物體之間的距離、角度 等信息后，再通過軟件算法去做 3D 建模，構建一個機器能夠理解的虛擬模型。
激光雷達分類：一般分為機械式、半固態(tài)、固態(tài)。機械式多用于無人駕駛，其體積大、價格高，不適合量產(chǎn)車。高級輔 助駕駛汽車上目前以轉鏡、MEMS的半固態(tài)激光雷達為主。中長期隨固態(tài)激光雷達技術逐漸成熟，有替代半固態(tài)的可能性。
激光雷達組成：主要包括激光發(fā)射、接收、掃描、信息處理四個子系統(tǒng)。從核心零部件上看，激光雷達由發(fā)射器，接收 器，配套的芯片，以及光學掃描件構成。激光雷達廠商負責整體設計，絕大部分零部件外購。外購的零部件有激光器 （發(fā)射器主要部件）、探測器（接收器主要部件）、芯片，光學部件由激光雷達廠商自主研發(fā)設計，再由代工廠生產(chǎn)加 工。
激光器、探測器和激光雷達性能、成本、可靠性密切相關。激光器和探測器是激光雷達的重要部件，激光器和探測器 的性能、成本、可靠性與激光雷達產(chǎn)品的性能、成本、可靠性密切相關。而且激光雷達的系統(tǒng)設計會對激光器和探測器 的規(guī)格提出客制化的需求，與上游供應商深入合作定制激光器和探測器，有助于提升產(chǎn)品的競爭力。
上游芯片分為主控芯片和模擬芯片，國外供應商大幅領先。激光雷達的主控芯片通常為FPGA，主控芯片也可以用MCU、 DSP替代。激光雷達系統(tǒng)中發(fā)光控制、光電信號轉換、電信號實時處理等關鍵子系統(tǒng)需要用到模擬芯片，國外供應商的 產(chǎn)品性能相比國內(nèi)供應商大幅領先。
光學部件由激光雷達公司設計，供應商加工，國內(nèi)供應商具備完全勝任能力。光學部件方面，激光雷達公司一般為自 主研發(fā)設計，然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學部件國內(nèi)供應鏈的技術水平已經(jīng)完全達到或超越國 外供應鏈的水準，且有明顯的成本優(yōu)勢，已經(jīng)可以完全替代國外供應鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。
二、市場空間：25/30年全球市場規(guī)模483/1206億元，未來十年復合增速超過80%
2020年進入L3級別量產(chǎn)元年，各大品牌相繼推出L3級別自動駕駛汽車。2020年以來各個車企加速L3及以上功能車型的研發(fā) 和落地：具備L3功能的長安UNI-T、廣汽Aion LX、上汽MARVEL-R、小鵬P7、固定場景L4功能的長城炮等相繼上市。各車企也將更高級別自動駕駛規(guī)劃提上日程，明確了L3-L5功能車型實現(xiàn)或量產(chǎn)時間，基本在2025年前達到完全自動駕駛功能。
中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展目標：2030 年 L2、L3 級滲透率70%。2020年我國新車L2滲透率約15%。2020年11月11日，國汽智 聯(lián)首席科學家李克強教授發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術路線圖2.0》，提出了中國智能網(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: 2025 年 L2、L3 級新車銷量占比達 50%、C-V2X 達 50%; 2030年L2、L3級新 車銷量占比達 70%、L4 級達 20%、 C-V2X 基本普及，2025年前后實現(xiàn)智能駕駛的規(guī)?；瘧?。
當前自動駕駛技術路線分為視覺主導和激光雷達主導，前者當前成本占優(yōu)、后者能實現(xiàn)的高階智能駕駛潛能大。自動駕駛 環(huán)境感知的技術路線主要有兩種，一種是攝像頭主導、配合毫米波雷達等低成本傳感器的視覺主導方案，以特斯拉為典型 代表；另一種以激光雷達為主導，配合攝像頭、毫米波雷達等傳感端元器件，典型代表如Waymo等自動駕駛廠商。純視覺 方案精度、穩(wěn)定性、視野方面都有局限；對于決策端的計算要求非常高，且需要大量的數(shù)據(jù)積累，對于神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練， 使它具備判斷能力；攝像頭是二維的，因此會存在失真，只能依靠大量學習和算法去彌補；但是成本更低，商業(yè)化可行性 更高。激光雷達方案當前成本較高，但是在信息獲取上更加精準。
輔助駕駛單目為主，激光雷達逐漸滲透；未來無人駕駛激光雷達方案勝出具有更大概率。激光雷達路線商業(yè)化瓶頸在于價 格；純視覺方案瓶頸在于極高要求的算法。純視覺方案對于數(shù)據(jù)積累和算法訓練過于依賴，對于進入復雜少見的道路環(huán)境時其安全性受到挑戰(zhàn)，未來進入無需人類接手的自動駕駛場景，必須保障100%的安全性，隨著激光雷達成本的逐漸下降， 我們認為，激光雷達在輔助駕駛中滲透率將逐漸提升，高級別自動駕駛對于激光雷達具有很強的需求。
乘用車激光雷達市場空間： 25/30年全球市場規(guī)模483/1206億元，21-30年復合增速80%以上。
三、技術路線：短中期半固態(tài)長期固態(tài)，整體趨向芯片化集成化
按照掃描方式有無機械轉動部件可以分為機械旋轉、混合固態(tài)、純固態(tài)?；旌瞎虘B(tài)分為MEMS、轉鏡，純固態(tài)分為相控 陣OPA、Flash。按照測距原理可分為飛行時間測距ToF和調(diào)頻連續(xù)波FMCW。ToF與FMCW能夠實現(xiàn)室外陽光下較遠的測程（100~250 m），是車載激光雷達的優(yōu)選方案。
四、競爭趨勢：團隊、技術、客戶、資金是關鍵因素
激光雷達行業(yè)目前仍處于導入期，許多市場參與者當前還處于創(chuàng)業(yè)期，且技術路線尚未完全清晰?；诖宋覀冋J為在未來的車載激光雷達競爭中的關鍵因素有以下幾點：
1）管理層以及團隊：目前激光雷達創(chuàng)始團隊多為科研技術人才出身，多擁有光電領域技術背景。
2）技術路線和技術實力：目前多種技術路線并存，技術路線仍不成熟，各廠商技術路線不一，顯示差異化競爭形態(tài)。目 前看來，近五年主流路線為MEMS，長期維度固態(tài)激光雷達可能替代半固態(tài)大面積上車。芯片化、集成化將推動激光雷達 價格進一步下降，規(guī)?；赡苄栽鰪?，同時推動OPA+FMCW的滲透。
3）客戶積累與拓展：2021年處于激光雷達量產(chǎn)元年，開始向輔助駕駛汽車滲透，部分客戶已定點，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，且激光雷達向量產(chǎn)車進一步滲透已相對明確，伴隨成本下降和逐步上量，激 光雷達在量產(chǎn)車上的滲透率將持續(xù)提升。因此，各大激光雷達廠商均與OEM、Tier1密切合作，良好的技術交流、項目預 研和密切虎作有望給未來客戶項目落地打下堅實基礎。
4）融資和資金支持：行業(yè)仍處導入期，技術成熟度低，未來需要大量資金支持研發(fā)投入和產(chǎn)能擴張?，F(xiàn)在的半固態(tài)和固 態(tài)激光雷達技術仍不十分成熟，未來還需要不斷優(yōu)化，向著集成化、芯片化、低成本的成熟車規(guī)產(chǎn)品發(fā)展，這需要投入 大量的資金進行研發(fā)投入和新的技術趨勢的布局。先行進入資本市場的公司有望在資金支持方面具備一定的優(yōu)勢。
報告節(jié)選：
（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
