光学光电子行业深度报告：海外观察系列三：美股激光雷达隐喻

如何看待激光雷达行业投资机遇？美股激光雷达厂商2020年起陆续上市，为行业研究的重要先导。本文选取上市较早的五家公司为参照，Velodyne以机械式为主，Luminar、Aeva、Innoviz采取混合固态路线，而Ouster专注纯固态。财务方面，各家利润、现金流尚未转正，营收初步分化，市值差异较大。市值最大的Luminar，2021年营收0.32亿美元，归母净利润-2.38亿美元。我们认为，美股激光雷达厂商的技术路线、产品定位、定点进展、财务数据，及对应在资本市场的表现，均为重要参考。 隐喻一：需求侧长期存在星辰大海预期，短期重要节点看22年国内上量情况。激光雷达作为智能驾驶核心传感器，本质是提供安全冗余，具备需求刚性。激光雷达可弥补摄像头、毫米波雷达在反应速度、使用场景、细节处理等方面缺陷，多传感器融合是未来趋势。2022年是国内激光雷达上车元年，蔚来ET7、理想L9、小鹏G9等重点车型面世，我们预测2022年搭载激光雷达的车型销量有望达20万量级。尽管22年国内乘用车激光雷达市场规模较小（我们预计2.6亿美元），验证顺利情况下，23年将迎来快速增长。 隐喻二：供给侧技术路线未定，乘用车定点是核心。行业整体发展方向是减少机械部件、提高发光效率、提升算力、降低成本，纯固态的扫描方案是未来技术趋势。资本市场给予远期路线以估值，Luminar的 MEMS+1550nm 路线受到市场追捧，而Velodyne的机械式产品相对不被看好。获取乘用车定点是成长的核心，复盘龙头的经营历史，我们认为团队、技术、降本、时机选择都是重要的成功因素。 隐喻三：产业链上游确定性较强，中国供应链具备全球优势。行业当下处于半固态和固态探索期，押注单一技术的整机厂存在较大不确定性，而上游零部件厂商，如光学、激光器、芯片等供应商，均有望获得更强业绩确定性。 相较海外厂商，国内车规级认证标准相对门槛更低，新势力等厂商的激进发展思路，决定了中国供应链有望率先享受上车红利。 隐喻四：行业估值暂锚定Luminar，主题投资阶段享受“零部件躁动”。复盘龙头Luminar历史，其上市初期PS倍数为36倍，在市值高峰期PS曾超过800倍，当下仍然超过150倍。整体行业以2025年营收进行估值，短期安全边际较低。我们认为，激光雷达远期市场潜力较大，当下类似特斯拉的2011年，有望以较长时间的成长消化估值。零部件公司作为上游率先受益标的，有一定业绩支撑，行业利好催化下将反复出现“躁动行情”。 投资建议：看好国产激光雷达率先上车带来的上游供应链机会，看好传统主业支撑、激光雷达提供弹性的低估值品种。推荐舜宇光学科技/炬光科技，建议关注长光华芯/永新光学；海外整机厂建议关注Luminar/Ouster等。 风险提示：车规验证进度不及预期风险，疫情扰动风险，技术路线创新风险 表1：公司估值（以2022年4月30日收盘价计算，港币：人民币汇率取0.84；除舜宇光学科技收盘价单位为港币，其余单位为人民币） 1.前言：美股激光雷达复盘 激光雷达作为智能化核心传感器，受到资本市场关注。国内尚无整机厂上市，美股已有公司陆续挂牌。 我们选取美股上市时间较早的五家激光雷达公司，其中Velodyne成立于1983年，其他四家成立于2012-2017年间。在技术路线上每家厂商各有不同，Velodyne主要生产传统机械式激光雷达，Luminar、Aeva、Innoviz采取混合固态技术路线，而Ouster专注纯固态技术路径。从财务数据来看，各家公司归母净利润均未走正，营业收入有较大差距。Velodyne营收最多，但呈下降趋势；Luminar、Ouster营收并驾齐驱，均处于三千万美元区间；而Aeva和Innoviz营收未达千万美元。从市值方面来看，五家公司市值均有较大波动，截至2022年4月30日收盘，Luminar市值领先，约43.2亿美元，其他四家公司市值均在10亿美元以下。 图1：美股激光雷达公司概览 1.1.财务梳理：现金流尚未转正，分化初步显现 行业整体营收呈现增长态势，Velodyne压力较大。随着下游应用的兴起，激光雷达的使用场景在拓宽，应用数量在扩大，带动行业整体营收规模增长。以美元对人民币汇率6.4计算，2021年全年，Luminar营收2.04亿人民币，同比增长124%；Ouster营收2.1亿人民币，同比增长78%。“激光雷达第一股”Velodyne营收3.95亿人民币，同比下滑37%。营收端的趋势分化源自各家技术路线的差异以及市场竞争策略、产品力的变化。 美股激光雷达公司整体呈现亏损态势，彰显行业处于早期阶段。从各家公司最新公布的2021年度数据来看，无一盈利，亏损最多的Luminar净亏损超过15亿元人民币，最少的Ouster也净亏损接近6亿人民币。 图2：美股激光雷达公司营收（百万人民币） 图3：美股激光雷达公司归母净利润（百万人民币） 盈利能力不稳定，融资是现金来源。全行业看，Aeva数据时间较短，可参考性不强，其他公司中仅Ouster实现正毛利率，2021年Ouster毛利率27%，Luminar毛利率为-44%；经营性现金流普遍为负，需要持续融资维持企业正常经营。 图4：美股激光雷达公司毛利率 图5：美股激光雷达公司经营性现金流（百万人民币） 费用率高企，研发、管理、销售均为大额开支。考虑到营收体量不大，行业早期需投入大量研发，各公司研发费用率普遍超过100%，管理费用率与研发费用率相当；销售费用率略低，但也普遍在50%以上。综合来看，Luminar、Ouster控制费用支出的能力较强。 图6：美股激光雷达公司融资性现金流（百万人民币） 图7：美股激光雷达公司研发费用率 5/22 图8：美股激光雷达公司销售费用率 图9：美股激光雷达公司管理费用率 1.2.历史回顾：2021年初首次高光时刻 2020年，海外激光雷达公司陆续登陆美股上市，引发资本关注。2020年底、2021年初，行业迎来首次高光时刻：Luminar巅峰市值超过100亿美元，阶段累计升幅超300%，其余激光雷达厂商也收获不俗的市值增长。复盘此轮行情，我们认为以下几点值得思考： 1）此轮行情为多家激光雷达公司上市、部分厂商宣布合作等利好、大背景下港美市场投资火热等多重要素共同推动；2）激光雷达为新生事物，市场认知时间不足、深度不够，投资人易陷入过度乐观情绪。且由于行业尚未大规模上车认证，盈利无法支撑，美股各公司随后进入漫长调整期。 图10：美股激光雷达公司股价复盘 基于美股激光雷达的业绩、经营情况、股价表现，我们从长短期市场需求、技术路线、乘用车定点、产业链、估值等多维度进行海内外对标和探讨。 2.隐喻一：需求端，长期或星辰大海，短期需匹配能见度 2.1.激光雷达高估值背后的需求刚性 激光雷达，意为“激光的探测和测距”，即以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达的工作原理是发射激光束，通过测量激光在物体表面反射而返回的信号，确定物体的方位和距离；通过操控发射的激光束可以测量出环境中大量 6/22 不同的激光反射点，从而创建出完整的3D点云模型。激光雷达一般主要由发射系统、接收系统和信息处理等部分组成，核心部件主要有发射光学镜头、光束控制器、激光器、激励源、接收光学镜头、光学二极管、放大器、探测器和控制硬件等。 图11：激光雷达工作原理 激光雷达核心关注探测距离、视场角范围、角分辨率、测距精度等指标。激光雷达测远能力越强，最远探测距离越远；视场角范围越大说明激光雷达对空间的角度覆盖范围越广；角分辨率越小说明对目标物的细节辨认能力越强；测距精度越高代表测量的随机误差越小。 图12：激光雷达参数性能 图13：不同类型车载传感器性能比较 激光雷达的本质是提供安全冗余，作为传感器具备需求刚性。激光雷达与其他车载传感器对比，综合性能更优，在光照适应度、探测精度、可靠度等方面具有显著优势。 毫米波雷达在行人判别方面存在重大缺陷，危险系数高；摄像头的抗干扰能力弱，对算法的要求极高；超声波传感器的探测距离近，无法满足要求；红外传感器易受极端天气 7/22 的影响。激光雷达上车显著增强了感知系统的冗余性，提高车辆的安全性。在成本方面，激光雷达的成本显著高于其他车载传感器，随着激光雷达的成本下降，激光雷达的安全优势将愈发凸显。 多传感器融合是未来技术发展趋势。特斯拉作为纯视觉方案的代表，通过自主研发的神经网络系统，将摄像头收集到的大量数据进行处理，实现环境监测。相比之下，新势力如小鹏、蔚来等积极布局激光雷达，传统车企如奔驰、奥迪也对激光雷达抱有期望。 以小鹏P5为例，感知系统中融入激光雷达，辅以毫米波雷达与摄像头，拥有强大的感知能力，是激光雷达量产上车的先锋代表。考虑到激光雷达、毫米波雷达、摄像头各有优劣，其他厂商也大多选择了多传感器融合。 图14：现有新能源车传感器方案选择 相比于摄像头，激光雷达反应灵敏，且有强大的空间三维分辨能力，在测量距离信息上更有优势，弥补了摄像头响应速度慢、视场角有限、无法测距等缺陷，在恶劣天气或是强光线的不利外界条件下，也能一定程度下避免传感器的失效。同时，“重感知，轻计算”的激光雷达方案能够降低摄像头对算法的依赖性，进而降低计算平台的成本。 相比于毫米波雷达，激光雷达在细节呈现方面的表现更为出彩。毫米波雷达的检测分辨率低，可获取的信息量少，无法准确地识别如指示牌、行人这一类目标，也难以获取高度信息，对横向目标敏感度低。激光雷达则在识别障碍物方面更准确，也可获取空间的深度信息，提供的信息精度高。 图15：激光雷达相较摄像头的优势 图16：激光雷达相较毫米波雷达的优势 8/22 资本市场的高估值，反映的正是对激光雷达长期的广阔市场预期。对于需求端短期的验证，重点需要关注2022年开始的国产激光雷达上车表现。 2.2.2022上车元年，2023或迎放量 2022年智能化进展显著，多家汽车企业逐步入局激光雷达市场。自2017年奥迪推出市场上第一款搭载激光雷达的汽车后，全球各大汽车厂商纷纷入局激光雷达市场。以小鹏汽车为例，自2018年以来小鹏以G系列和P系列为主打系列推出了4款主要车型（G3、P7、P5、G9）和几款附加车型（P7鹏翼、G3i等）。从车型定位来看，G系列定位家用SUV，P系列主打家用轿车。在智能化方面，2018年交付的G3和2020年交付的P7在智能驾驶上走纯视觉路线，以发展摄像头为重点，并在数量上从G3的5颗摄像头增加至P7的14颗。自2021年交付的P5开始，小鹏入局激光雷达市场，搭配2颗大疆Livox激光雷达，并持续快速迭代，预计在2022Q3交付的G9上保持此数量。 图17：汽车智能化演进史（以小鹏历代产品为例） 图18：2022预计搭载激光雷达的车型统计 激光雷达首次批量上车，是智能化中最亮眼的星。2022年，据汽车之家、维科网等第三方数据统计，确定搭载激光雷达的车型近20款，包括蔚来、小鹏、理想、哪吒等造 9/22 车新势力、北汽、广汽、上汽、吉利等国内传统汽车厂商以及丰田、本田、宝马、奥迪、大众等全球头部汽车厂商。这些车型预计于2021年年底至2022年年底量产交付，也有少部分头部汽车厂商车型预计2023年后量产上市，受到疫情反复的扰动，交付时间节点可能有所延迟，但整体产业发展方向良好。 我们认为，2022年新车型的发布将切实拉动激光雷达的需求，考虑到各车型的发布时间、标配/选配方案，预计全年搭载激光雷达的车型销量有望冲刺20万辆，为整机厂的业绩提供支撑，也为2023年的放量打下坚实基础。展望2023年，激光雷达可能成为智能化的重要卖点，而逐渐成为标配方案。 图19：中国及全球乘用车激光雷达市场规模测算 截至2020年底，工业和测绘领域为激光雷达主要应用场景，远期车载占比将不断提升。据Yole统计，2020年测绘和工业为激光雷达的主要应用场景，占比超过70%。 Yole预计，ADAS和Robotaxi市场应用占比将不