激光雷达行业跟踪报告系列之一：高级自动驾驶必备传感器

激光雷达：高级自动驾驶必备传感器。激光雷达是高级自动驾驶的核心传感器，主要利用光波获取并处理信息，起到测距、避障、定位和导航等对驾驶的辅助作用。 它的基本原理是通过发射器向目标发射探测信号（激光束）和传感器接受目标反射回来的信号来测量与目标之间的距离、分析目标反射回来的信息得到目标的距离和物理属性等信息，用于避障，于此同时结合地图，便于实现定位以及导航功能。 图表1：激光雷达基本原理图 以此方法，激光雷达收集的数据是离散的，被叫做点云数据，点云数据描述了目标物体的物理属性和位置，包括三维坐标X，Y，Z、颜色值和强度值等，通过处理点云数据来获得目标的信息。 图表2：激光雷达点云图 激光雷达发展历程：从科研到智能驾驶核心部件。激光雷达诞生于1960-1970年代，最初用于科研与测绘领域；2000年以前逐渐走向商业化，出现了单线扫描式2D激光雷达产品；2000-2015年进入车辆应用的初期，高线数激光雷达开始应用于无人驾驶的避障与导航，以国外厂商为主；2015-2019年无人驾驶和高级辅助驾驶领域蓬勃发展，成为技术热点，国内厂商开始跟进研究并陆续取得突破；2019年至今，随着智能驾驶的迅速发展，作为感知层重要的一部分，激光雷达也加快了发展的脚步，技术更迭层出不穷，产品性能持续优化，激光雷达向着芯片化和阵列化发展。 图表3：激光雷达发展历程 激光雷达是综合性能最优的传感器，多传感器融合为主流方案。传感器位于自动驾驶的感知层，用于探测外部环境，是自动驾驶的重要组成部分，其中，激光雷达的综合性能最优，由于兼具精度高、探测范围广、分辨率高、算法可行性强等优点，被大多数整车厂、Tier1供应商认为是L3级及以上自动驾驶必备的传感器，同时随着智能驾驶需求的不断提升，渗透率的不断提高，自动驾驶技术不断向L3级及更高级别发展，其优势愈发明显，市场空间将飞速提升。Yole预计2026年全球激光雷达市场规模将达到57.18亿美元，CAGR为21%，其中尤以车载激光雷达增长最为迅速，从2020年的0.26亿美元的增长至2026年的23亿美元，2020-2026年CAGR为111%。 图表4：不同车载传感器市场空间 激光雷达是综合性能力最优的传感器。激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达的区别在于激光雷达发射激光束，超声波雷达发射超声波，毫米波雷达用毫米波的无线电波（如雷达波和电磁波）。故而激光雷达对目标的物理属性和距离把控更加精确，同时相比于毫米波雷达，激光雷达使用的激光波长更长，有更好的指向性，不会拐弯且难以扩散，相比于摄像头，不会受到像素和光线的影响，故而探测距离远，抗干扰能力强，但成本较高，受恶劣天气影响大；毫米波雷达可以全天候工作，着重测量目标的速度和距离，但对细节的分辨和行人的判别方面有明显缺陷；超声波雷达因为发射和反射超声波，具有成本低，穿透力强，防水防尘的优点，但也因此受天气和车速影响较大，不同的情况差别较大，散射角度大，探测距离短，一般探测距离小于5米。 图表5：不同车载传感器对比 多传感器融合方案为主流。目前已确定搭载激光雷达的多款车型基本都采用“激光雷达+摄像头+毫米波雷达+超声波雷达”的多传感器融合方案，通过不同传感器之间的协同作业最大程度地提升车辆的感知能力。用含激光雷达的多传感器融合方案进一步确保车辆安全性未来有望成为主流车企的最优自动驾驶解决方案。 图表6：多款搭载激光雷达车型传感器具体配置方案 投资建议：建议关注：（1）积极布局激光雷达的光模块产业链公司：天孚通信、中际旭创、光库科技；（2）激光雷达光学零部件：水晶光电、永新光学、蓝特光学、腾景科技；（3）半导体激光芯片、器件：长光华芯、炬光科技等。 风险分析：智能驾驶渗透率不及预期、产品研发不及预期、客户导入进度不及预期、中美贸易摩擦反复、疫情反复风险。 图表7：重点公司盈利预测与估值表