汽车电子系列报告1：激光雷达从0到1，投资将走向业绩驱动
电子设备行业深度研究 汽车电子系列报告1： / 激光雷达从0到1，投资将走向业绩驱动 2022年08月01日 / 【投资要点】 激光雷达迎来高速增长期。近年来电动车渗透率快速提升，为L3及以上自动驾驶技术推广奠定基础。2022年成为L3普及落地的元年，其带来的最大变化就是激光雷达产品大范围实装量产车型。由此推动的激光雷达市场将迎来高速增长期，最终有望形成超千亿市场规模。 现阶段技术路线收敛于MEMS方案，未来格局未定。目前激光雷达技术仍处于高速发展期，在乘用车市场批量落地的核心问题是成本和性能的平衡。现阶段行业技术路线基本收敛于MEMS+905nmEEL+ToF方案，相关产业链公司最先迎来业绩释放。然而技术路线仍在演进，需关注产品代际更迭时技术路线切换的风险。比较有潜力的技术包括OPA纯固态扫描方案、1550nm+VCSEL激光器、FMCW测距原理等。 产业链公司即将迎来业绩释放，投资逻辑聚焦核心能力。考虑到车企新车型研发周期、乘用车产品销售周期，现阶段市场广泛采用的MEMS方案很可能成为未来3年的主流放量产品方案。随着新车上市放量，产业链公司即将迎来业绩释放期，投资逻辑将聚焦业绩释放节奏。背后是相关公司的核心能力。该阶段，最受益的是助力降本增效的上游元器件公司，包括BOM成本结构里占比较高的激光器环节，占比较高的光学元器件环节等。系统集成商的产品技术路线选择将指引上游元器件的市场空间，但现阶段其产品性能无法对客户车型销量产生决定性影响，因此系统集成商现阶段业绩主要取决于客户车型放量情况。 海外激光雷达公司提示技术发展方向。海外激光雷达公司纷纷上市，相比国内公司，其更加重视前瞻性技术研发，因此具有提示技术发展方向的意义。但是其量产落地能力较差，均处于投入期，估值参考意义有限。值得注意的是，海外市场给与了合作落地车型最多的Luminar最高估值，体现了现阶段对业绩释放预期的关注。 【配置建议】 激光雷达迎来全面量产落地，逐步形成千亿市场，我们认为将成为未来3年电子行业增速最高的细分板块之一，行业公司将逐步进入业绩释放阶段。上游元器件环节最能体现中国制造优势，助力激光雷达成本下行的，谨慎看好激光芯片公司长光华芯、炬光科技，光学元器件公司蓝特光学、永新光学，建议关注舜宇光学。同时，建议关注系统集成商的产品放量情况，包括速腾聚创、禾赛科技、图达通等。 【风险提示】 搭载激光雷达技术车型出现重大安全风险。新技术研发进展缓慢导致性能提升和成本下降低于预期。主流技术方案出现重大变化。汽车整体消费受宏观经济形势压制。 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：周旭辉 证书编号：S1160521050001 联系人：夏嘉鑫 电话：021-23586316 相对指数表现 7/299/2911/291/293/295/297/29 7.00% -2.39% -11.78% -21.17% -30.55% -39.94% 电子设备沪深300 相关研究 《半导体材料系列之二：电子气体，集成电路的血液》 2022.05.23 《半导体材料研究报告之一：硅片景气持续，国产替代加速》 2022.05.12 《消费电子系列报告之一：折叠屏从 1到N，业绩驱动结构性机会》 2022.05.09 《连接器行业前景广阔，国产化迎来发展良机》 2022.04.22 《光学光电子系列报告之一：MiniLED背光技术掀波澜，助力LCD面板冲击中高端》 2022.04.13 行业研究 电子设备 证券研究报告 2017 正文目录 1.汽车电动化走向智能化，激光雷达成最大边际变化4 1.1.汽车电动化为智能化奠定基础4 1.2.从L2迈向L3的最大变化是激光雷达5 1.3.车载激光雷达市场高速增长6 2.MEMS半固态方案成为现阶段主流7 2.1.激光雷达关键性能指标7 2.2.测距原理，从ToF迈向FMCW9 2.3.发射模块，从905nm+EEL迈向1550nm+VCSEL9 2.4.接收模块，从APD迈向SPAD10 2.5.扫描模块，从MEMS迈向全固态11 3.业绩释放前夜，投资逻辑聚焦公司核心能力14 3.1.产业即将进入业绩释放阶段，投资逻辑迎变化14 3.2.上游元器件公司体现中国制造的降本增效能力15 3.3.系统集成商业绩依赖绑定整车厂的销量情况17 4.相关公司梳理19 4.1.上游元器件上市公司19 4.1.1.长光华芯（688048.SH）：高功率激光芯片领先企业20 4.1.2.炬光科技（688167.SH）：综合型激光器+光学系统龙头21 4.1.3.芯视界（未上市）：专注SPAD的探测器企业21 4.1.4.灵明光子（未上市）：3D传感探测器企业22 4.1.5.舜宇光学科技（2382.HK）：综合型光学领军者22 4.1.6.蓝特光学（688127.SH）：玻璃非球面透镜+微棱镜22 4.1.7.永新光学（603297.SH）：滤光片、窗口、反光镜、棱镜等23 4.1.8.腾景科技（688195.SH）：合作禾赛科技23 4.1.9.福晶科技（022222.SZ）：配合华为开发光学元件24 4.2.系统集成商（均未上市）24 4.2.1.速腾聚创RoboSense24 4.2.2.禾赛科技Hesai25 4.2.3.图达通Innovusion26 4.3.海外代表公司27 4.3.1.Luminar28 4.3.2.Aeva28 4.3.3.Ouster29 4.3.4.Cepton30 4.3.5.Innoviz30 5.风险提示31 图表目录 图表1：中国新能源车新车销售渗透率4 图表2：中国L2级自动驾驶渗透率4 图表3：国标驾驶自动化等级和划分要素5 2017 图表4：多传感器冗余方案发展趋势5 图表5：全球激光雷达市场（亿美元）6 图表6：全球无人驾驶激光雷达市场（亿美元）6 图表7：全球ADAS激光雷达市场（亿美元）7 图表8：Yole测算全球激光雷达市场7 图表9：中国激光雷达市场空间（亿美元）7 图表10：激光雷达线数8 图表11：主流激光雷达技术路线划分8 图表12：ToF原理（左）对比FMCW原理（右）9 图表13：激光波长与人眼安全性关系10 图表14：EEL与VCSEL激光器结构对比10 图表15：机械式激光雷达原理11 图表16：MEMS微振镜激光雷达原理12 图表17：棱镜式激光雷达原理13 图表18：振镜+转镜式激光雷达原理13 图表19：OPA激光雷达原理14 图表20：Flash激光雷达原理14 图表21：激光雷达成本对比乘用车平均售价（估算）16 图表22：VelodyneVLP16激光雷达结构拆解16 图表23：法雷奥SCALA激光雷达结构拆解17 图表24：禾赛科技产品成本拆分（2019年度数据）17 图表25：激光雷达系统集成商设计中标统计（截至2021年Q3）18 图表26：国内系统集成商的激光雷达产品实装上车情况18 图表27：行业重点关注公司（截止2022年4月19日）19 图表28：激光雷达的系统结构20 图表29：长光华芯收入结构（亿元）20 图表30：长光华芯分业务毛利率（%）20 图表31：炬光科技收入结构（亿元）21 图表32：炬光科技汽车业务收入预期（万元）21 图表33：2021年舜宇光学收入结构（%）22 图表34：舜宇光学收入和毛利率情况（亿元，%）22 图表35：蓝特光学收入结构（亿元）23 图表36：蓝特光学分业务毛利率（%）23 图表37：永新光学收入结构（亿元）23 图表38：永新光学分业务毛利率（%）23 图表39：腾景科技收入结构（亿元）24 图表40：腾景科技分业务毛利率（%）24 图表41：福晶科技收入结构（亿元）24 图表42：福晶科技分业务毛利率（%）24 图表43：速腾聚创车规级产品M1性能参数25 图表44：禾赛科技车规级产品AT128性能参数26 图表45：图达通车规级产品猎鹰主要性能参数27 图表46：激光雷达行业海外代表公司（截至2022.3.28）27 图表47：Luminar主力产品Iris即将实装上汽飞凡R728 图表48：Aeva主力产品AeriesII29 图表49：Ouster现有主要产品OS系列30 图表50：Cepton主要车规产品VistaX系列、Nova系列30 图表51：Innoviz高性能产品Innoviz36031 2017 1.汽车电动化走向智能化，激光雷达成最大边际变化 1.1.汽车电动化为智能化奠定基础 过去几年乘用车市场最大变化来自电动车的高歌猛进，其在新车销售量中的渗透率快速提升，2022年二季度，已经达到28%水平左右。对照当年智能手机渗透率提升曲线，考虑到短期乘用车新能源渗透率上限低于智能手机的上限 （90%+），我们认为电动车渗透率提升最快的阶段或将过去。市场开始寻找下一个增速最高的细分方向。 伴随电动车同步放量的是自动驾驶技术，2022年是L3落地元年。根据最新国标，将自动驾驶技术划分为L0至L5六个等级。目前L2级别的自动驾驶技术已经在电动车平台广泛搭载，其渗透率提升节奏类似电动车。根据各大厂商量产车型发布信息总结，从2022年开始，将进入L3自动驾驶技术批量上车的新阶段。 图表1：中国新能源车新车销售渗透率图表2：中国L2级自动驾驶渗透率 资料来源：乘联会，东方财富证券研究所资料来源：中国电动汽车百人会，东方财富证券研究所 根据3月1日最新实施的国标驾驶自动化分级标准GB/T40429-2021。L3级自动驾驶最大的变化在于对目标和事件的探测与响应要素，从L2的由驾驶员和系统共同完成，转变为L3的由系统独立完成，这就对自动驾驶系统的目标探测能力提出了更高要求。目前主流自动驾驶技术路线有： 1）渐进演化路线，从先进驾驶人辅助系统（ADAS）产品开始生产并逐步研发到无人驾驶阶段，大部分传统车企和零部件企业一般采用这种相对保守的路线。2）革命性路线，一开始就研发L4或者L5级自动驾驶，如谷歌、福特、通用 （GM）、Momenta等公司。 3）特斯拉路线，坚持纯视觉自动驾驶硬件，首先应用辅助自动驾驶功能，不断积累测试数据，通过软件升级深度学习完善自动驾驶统，最终实现无人驾驶。 2017 图表3：国标驾驶自动化等级和划分要素 分级 名称 持续性车 辆控制 目标和事件探测与响应 动态驾驶任设计运行 务后援范围 L0应急辅助驾驶员驾驶员和系统驾驶员有限场景 L1 部分驾驶辅助 驾驶员和系统 驾驶员和系统 驾驶员有限场景 L2组合驾驶辅助系统驾驶员和系统驾驶员有限场景 L3 有条件自动驾驶 系统 系统 系统，接管后 有限场景 为驾驶员 L4高度自动驾驶系统系统系统有限场景 L5 完全自动驾驶 系统 系统 系统无限制 资料来源：GB/T40429-2021，东方财富证券研究所 1.2.从L2迈向L3的最大变化是激光雷达 不同传感器各有擅长领域。当前L2级自动驾驶感知系统主要由超声波雷达、毫米波雷达、摄像头等车载传感器组成。车载超声波雷达成本低，但有效探测距离通常小于5m；毫米波雷达具有同时测距和测速的功能，有效探测距离可达200m，然而单颗车载毫米波雷达的角度分辨能力通常较弱，无法辨识物体的细节，且毫米波雷达对金属的探测灵敏度远高于非金属材料，导致其在人、车混杂的场景下对行人的探测效果不佳；摄像头具有优异的角度分辨率，然而其受光照影响大，黑夜和强光下的探测效果不佳，此外摄像头对物体及其距离的识别依赖深度学习算法，无法做到完全准确。 现阶段激光雷达重要性凸显。激光雷达兼具测距远、角度分辨率优、受环境光照影响小的特点，且无需深度学习算法，可直接获得物体的距离和方位信息。这些相较于其他传感器的优势，可显著提升自动驾驶系统的可靠性，因而被大多数整车厂、Tier1供应商认为是L3级及以上自动驾驶（功能开启时责任方为汽车系统）必备的传感器。仅特斯拉凭借其行业优势地位和多年的纯摄像头深度学习
