激光雷达报告

激光雷达供应链报告 （2022版） 盖世汽⻋ 盖世汽⻋数据中⼼ ⽬录 1.激光雷达概述 2.激光雷达企业竞争格局及企业信息 3.激光雷达主要部件供应商情况 盖世汽⻋ 激光雷达的基本⼯作原理是采⽤激光发射器及光束扫描技术发射介于红外线与可⻅光之间的激光，通过测量激光信号的时间差及相位差描绘周围⽬标对象的三维点云图，从⽽获取精确距离、轮廓信息。 机械式 半固态 纯固态 机械式激光雷达可以称作是LiDAR1.0时代，这⼀阶段的激光雷达有着⾼昂的零部件成本和过⼤的体积，难以通过⻋规以及量产。 激光雷达⼯作原理图示 激光雷达产品形态分类 •激光雷达分辨率⾼，感知维度更多，相对于其他传感器来说性能更优越，输出的点云数据能够作为主要决策依据，因此是提⾼⻋端信息精确度的不可或缺，也是⽆⼈驾驶最具潜⼒的技术路线，未来将位于多传感器融合的核⼼地位。 半固态激光雷达为LiDAR2.0时代，这种形态的雷达舍弃旋转的机械部件，从⽽ ⼤幅降低雷达整机成本。半固态激光雷达因其易过⻋规的特性及较低的成本，成为当前雷达⼚商和⻋企选择的主流。 固态激光雷达为LiDAR3.0时代，这种形态的激光雷达可以真正符合⻋规级要求，但对于稳定性、发热、技术突破、制造能 ⼒降本等⽅⾯还有很⻓的路要⾛。 激光雷达呈现多样化的局⾯，未来多路线共存是常态，整体向纯固态式进⾏迭代。预计到2025年半固态仍将占据⽐较⼤的市场。但真正满⾜⻋规的是没有机械部件的纯固态激光雷达，为未来的发展⽅向。 激光雷达产品种类介绍 激光雷达种类 优点 缺点 机械式 技术成熟，扫描速度快，360度扫描 可量产性差，光路调试、装配复杂，⽣产效率低 半固态 MEMS 尺⼨减⼩，提⾼稳定性，成本较低 对点云拼接算法与稳定度要求⾼，抗冲击可靠性存疑 旋转扫描镜激光雷达 可⻋规，寿命⻓，可靠度⾼ 相同线束下产品体积更⼤ 楔形棱镜旋转 ⾮重复扫描，解决漏检物体问题，近100％的视场覆盖率，可靠性更⾼，符合⻋规 视场覆盖率取决于积分时间，需要算法适配 ⼆维扫描振镜激光雷达 提⾼扫描密度，信噪⽐和有效距离⾼，价格低廉，抗⼲扰性强 功耗⾼，有电机转动部件 固态 Flash激光雷达 成像速度快，芯⽚级⼯艺，适合量产，易过⻋规 功率受限，探测距离近，抗⼲扰能⼒差，⻆分辨率低 光学相控阵激光雷达(OPA) 体积⼩，扫描速度快，精度⾼，可控性好，易过⻋规 易形成旁瓣，影响分辨率，加⼯难度⾼，探测距离不远 ⽬前半固态激光雷达为主流，激光器、探测器及芯⽚构成主要成本，占激光雷达全部制造成本的70%以上，其他部件包括光学器件仅占成本不到30% 激光雷达产品降本⽅向 激光雷达产品构成 量产规模效应 核⼼器件⾃研⾃产供应链整合 合适的路线和⽅案 激光雷达企业如何降本？ 国内供应商：瑞波光电、纵慧芯光、炬光科技、⻓光华芯国外供应商：osram、Lumentum、滨松光⼦ 国内供应商：芯视界、灵明光 ⼦、芸耘光电、量芯集成 •扫描模块是区分固态、半固态、机械式的主要标志。如何以零部件构成区分三者？机械式存在旋转电机，半固态包含转镜、棱镜、微振镜，⽽纯固态则没有任何机械运动部件，使⽤寿命和体积⽅⾯都更加优秀。 •激光器、探测器与芯⽚构成了激光雷达的主要成本，⽽⼯艺和⽅案的选择会对成本结构产⽣重要影响。例如Luminar1550光纤激光器会占到整个激光雷达成本的70%-80%，⽽光纤激光器中核⼼的⾼功率光线器件，以及单模光纤器件等的器械成本可能⼜会占到激光器成本的85-90%。 •整合产业链能⼒对控制成本很关键。产业链上下游整合能⼒及核⼼零部件⾃研⾃产能⼒，这对企业综合实⼒要求很⾼，但能做到这⼀点就可以把成本做低，例如镭神智能、图达通。 •激光雷达整机企业降本的⼏个⽅向：1、供应链整合及关键器件⾃研⾃产以控制成本；2、量产规模效应降低整体成本；3、路线选择和⽅案设计的优劣往往决定企业当下产品成本，以及未来发展前景。 国外供应商：firstsensor、滨松光⼦、索尼 机械式：旋转电机 半固态：转镜、棱镜、微振镜纯固态：⽆机械扫描部件 区分雷达形态的主要模块 国内供应商：安路科技、⻄安智多晶、紫光国芯、矽⼒杰 国外供应商：赛灵思、英特尔、莱迪斯、瑞萨 激光雷达既可以做补盲雷达⼜可以做主雷达，是ADAS系统以及实现L4/L5级别⾃动驾驶的保障，以激光雷达为核⼼的多传感器融合⽅案是⼤势所趋，未来激光雷达产品存在多种技术路线和设计⽅案选择的发展⽅向 激光雷达与⾃动驾驶融合发展趋势激光雷达产品技术趋势 •2022年被称为激光雷达上⻋元年。⽬前激光雷达⾏业⽅兴未艾，企业⾸先需要明确激光雷达功能定位，是做补盲雷达还是主雷达。固态激光雷达尤其以flash⽅案为例属于补盲的主流⽅案，⽽主雷达⽅⾯⽬前在短期 内没有相对于半固态来说更好的设计⽅案。 结合企业⽅案设计和⽤户需求综合考虑。 多传感器融合 未来将形成多传感器融合的解决⽅案，不同传感器在不同使⽤场景下发挥效能，互为冗余，系统进⾏信息的综合判断，以确保⾏驶过程中的安全。 •测距⽅式上看TOF在250⽶内有绝对优势，FMCW则因10倍于普通激光 雷达的⾼昂成本难以短期内落地。 •光束操纵⽅⾯当前主流选择包括MEMS微振镜和转镜棱镜，但因为⼤尺 ⼨镜⾯MEMS微振镜悬梁材料疲劳问题⽆法通过冲击、振动、⾼低温等 ⻋规认证，且使⽤寿命仅有数千⼩时，故⽬前⼀些主流⼚商以及⻋企已 开始转向转镜半固态的⽅案。 •激光器⽅⾯⽬前有从EEL向VCSEL过渡的趋势，光纤激光器输出功率⾼、光束质量好、速度快，是⾼性能系统的理想选择，但复杂性显著增加。 另外1550nm单点测远优势突出，但整体分辨率较弱于905nm。 •探测器⽅⾯SPAD和SiPM开始被各⼤⼚商采⽤，但APD因其经过数⼗年 验证的稳定性和性价⽐依然拥有⼴阔的市场，具体采⽤哪种探测器仍需 芯⽚化 ASIC技术⽤单枚芯⽚实现整体控制，缩⼩体积，降低功耗，增强稳定性同时⼤幅降低成本;同时模拟芯⽚以更加优秀的 性能开始应⽤于激光雷达设计制造。 软硬件⼀体化 ⾃动驾驶对终端运算能⼒要求⾼，⻋速越快，算⼒要求越⾼。激光雷达硬件配备针对⾃动驾驶研发的AI感知算法，实现⾼ 精度定位和精准识别。 多传感器融合背景下激光雷达逐渐应⽤为主传感器 L4 L3 摄像头 9 L2 摄像头 8 毫⽶波雷达 5 摄像头 7 毫⽶波雷达 5 超声波雷达 8 L1 毫⽶波雷达 1 超声波雷达 8 激光雷达 3~4 摄像头 2 超声波雷达 8 激光雷达 2~3 总计 25~26 毫⽶波雷达 1 激光雷达 1~2 总计 23~24 超声波雷达 6 激光雷达 0 总计 17 总计 9 L5 摄像头 9 毫⽶波雷达 5 超声波雷达 8 激光雷达 4~6 总计 26~28 ⽬录 1.激光雷达概述 2.激光雷达企业竞争格局及企业信息 3.激光雷达主要部件供应商情况 盖世汽⻋ 从2021年市场占有率来看，法雷奥、速腾聚创、Luminar等头部⼚商占据绝⼤部分市场份额，但2022是激光雷达上⻋元年，群雄逐⿅下竞争格局尚未定型。预计2025年激光雷达产品价格将下降⾄100美⾦/颗。 2021年全球激光雷达产业竞争格局 激光雷达价格趋势（单位：美元） 75,000$ 20,000$ 1000$ 500$ 100$ 50$ 2017 机械式阶段 2018 2020 2022 半固态阶段 2025 2030 固态阶段 ⽲赛科技,3%Velodyne,3% 华为,3% 图达通,3% Ibeo,4% Innoviz,4% 法雷奥,28% Cepton,7% 其他,7% ⼤陆,7% 电装,7% 览沃,7% 速腾聚创,10% Luminar,7% 激光雷达装载量预测（单位：万台） •据国⾦证券，⾏业预测已确认搭载的前装量产⻋型产量将于2023年突破30万台，2024年全球激光雷达前装量产市场出货量将超百万个。预计2030年全球激光雷达前装量产市场出货量将超1.2亿个，2021-2030年复合增速将超120％ •2030年全球激光雷达前装量产市场规模将达233亿美元（国内市场规模将达80亿美元），2021-2030年复合增速达90％。 12,000 18 30 100 20222023E2024E2030E 主机⼚⻋型激光雷达搭载情况表 品牌 ⻋型 激光雷达数量 激光雷达供应商 布置位置 状态 销售价格 ⼩鹏 G9 2*RobosenseM1 Robosense 保险杠左右分布 2022年8⽉10⽇开始预售 30万⼈⺠币 蔚来 ET5 1*Innovusion Innovusion ⻋辆顶部 2022年9⽉内开始交付 32.8万-38.6万⼈⺠币 ES7 1*Innovusion Innovusion ⻋辆顶部 2022年8⽉底交付 46.8万-52.6万⼈⺠币 ⻜凡汽⻋ R7 1*Iris Luminar ⻋辆顶部 2022年9⽉上市 预计28-30万⼈⺠币 上汽智⼰ L7 2*RobosenseM1 Robosense ⻋辆顶部 2022年7⽉已交付 36.88万-40.88万⼈⺠币 ⻓城 机甲⻰ 4*华为96线 华为 前后左右各1 未知 48.8万⼈⺠币 极狐 极狐αSHI版 3*华为96线 华为 ⻋前⼤灯下⽅左中右三个位置 2022年7⽉16⽇交付 38万⼈⺠币 本⽥ LEGEND 5*SCALA2 法雷奥 前后保险杠分布 以租赁形式限量上市 66万⼈⺠币 哪吒 哪吒S 3*华为96线 华为 1顶部+2保险杠 2022年7⽉上市 19.98万-33.88万⼈⺠币 威⻢ M7 3*Robosense Robosense 1顶部+2侧身 计划2022年10⽉份 25万⼈⺠币 理想 L9 1*AT·128 ⽲赛科技 1顶部 6⽉份已上市 预计45.98万⼈⺠币 主机⼚⻋型激光雷达搭载情况表 品牌 ⻋型 激光雷达数量 激光雷达供应商 布置位置 状态 销售价格 集度 ROBO1 2*AT·128 ⽲赛科技 ⻋前盖 计划2023 预计20万⼈⺠币以上 ⾼合 HiphiZ 1*AT·128 ⽲赛科技 1顶部 计划2022年8⽉底 60万-80万⼈⺠币 极星 极星3 1*Iris Luminar 1顶部 计划2022年10⽉ 约51.70万-75.82万⼈⺠币 阿维塔 11 3*华为96线 华为 ⻋标下⽅以及左右翼⼦板 2022年8⽉8⽇发布 35万-41万⼈⺠币 宝⻢ iX 1*InnovizOne Innoviz 1顶部 2022年1⽉发布 74.69万-99.69万⼈⺠币 ⼤众 ID.BUZZ 1*FMCW Aeva 1顶部 计划2023 45.93万⼈⺠币 Lucid Air 1*MEMSM1 Robosense 1前部 美国已开始交付 7.7万美元-16.9万美元 沃尔沃 XC90纯电（Embla） LuminarIris，数量不详 Luminar 顶部 计划2023 / 路特斯 Eletre 2*AT1282*M1 ⽲赛科技速腾聚创 前置，类似跳灯形式的可升降激光雷达 计划2023年交付 / ⼩⻢智⾏ ⽆⼈出租⻋ 4*LuminarIris 2023年搭载Luminar（⽬前仍在⽤⽲赛） 在⻋顶，四颗前后左右并列分布 计划2023年量产 / 国外知名激光雷达企业多数已在2021年取得了不错的市场占有量，与国内外知名⻋企及tier1⼚商建⽴合作伙伴关系，且拥有业内顶尖研发资质，或较为全⾯的产品线布局。 激光雷达企业情况表 公司名称 规模 产品技术⽅案 配套⻋型 客户资源 研发资质 市占率（2021） Luminar 260,000万美元(市值) 点光源+⼆维扫描（双镜）”的半固态路线、1550nm光纤激光器 ⻜凡汽⻋R7，沃尔沃XC90纯电，极星3 与丰⽥、奥迪、⼤众、Mobileye等达成合作。 在2017年和2018年Luminar先后与丰⽥产业研究所