激光雷达产业链概述
发展历程
- 1960-1970年代:激光器发明,激光雷达用于科研和测绘。
- 1980-1990年代:多线激光雷达从机械旋转式发展到半固态和固态式。
- 2000年代以来:激光雷达向车规级、芯片化发展,企业入局增多,市场逐渐成熟。
产业地位
- 激光雷达作为自动驾驶核心传感器,主要应用于ADAS、高级辅助驾驶系统(ADAS)和无人驾驶汽车。
- 与毫米波雷达、超声波雷达相比,激光雷达成本较高但精度高,适用于多种应用场景。
产业链
- 上游:主要包括激光发射、激光接收、扫描系统和信息处理相关的零部件。
- 中游:激光雷达厂商采用多种技术路线,国内企业如未赛科技处于领先地位。
- 下游:主要应用于ADAS、高级自动驾驶、车联网、无人机和机器人等领域。
激光雷达分类及参数
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分类:
- 按照激光雷达的构成和原理,可分为ToF法和FMCW法。
- 按照技术路径,可分为旋转式、半固态和固态式。
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参数:
- 最远探测距离、反射率影响、测距精度、范围、功耗、集成度等。
- 常见类型包括单线、多线、MEMS、转镜式等。
技术趋势
- 短期(2022-2024):半固态激光雷达将主导市场,但仍需改进。
- 中期(2025-2027):固态激光雷达将实现模块化生产组装。
- 长期(2028-2030):激光器芯片的单片集成将成为主流。
上游端分析
成本结构
- 发射端:占总成本的30%-50%,主要包括激光器、发射系统等。
- 接收端:占20%-30%,主要包括光电探测器、处理芯片等。
- 扫描系统:占20%-30%,主要包括光学部件、微振镜等。
- 信息处理:占20%-30%,主要包括FPGA芯片、模拟芯片等。
发射端分析
- 激光器:
- 按照工作介质不同,可分为边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、光纤激光器等。
- 其中,光纤激光器因其结构简单、转换效率高等优点,成为主流。
接收端分析
- 光电探测器:
- 主要包括PIN、APD、SPAD和SiPM等。
- 目前APD是主流,未来SPAD/SiPM将逐渐取代。
市场规模与趋势
- 激光器市场:2021年市场规模约129亿美元,同比增长18.24%。
- 光纤激光器市场:2021年市场规模约124.8亿元,同比增长32.5%。
- 光电探测器市场:2021年全球市场规模达45.6亿美元,预计2025年可达66.7亿美元。
结论
激光雷达技术正处于快速发展阶段,成本持续下降,应用领域不断扩大。未来,随着技术进步和市场需求的增长,激光雷达将在自动驾驶领域发挥更重要的作用。