激光雷達海內(nèi)外廠商梳理

自動駕駛逐步落地有望帶領(lǐng)激光雷達持續(xù)放量，未來國內(nèi)將有更多搭載激光雷達的車型上市。激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈上游壁壘較高，當前我國激光雷達上游核心器件仍以進口為主；中游競爭格局尚為定型，國產(chǎn)廠商仍有較多機遇。展望后續(xù)，固態(tài)補盲及芯片領(lǐng)域給予國產(chǎn)廠商較多成長空間，未來或是國產(chǎn)替代的重點領(lǐng)域。本文著重解析了Innoviz、Luminar、Velodyne&Ouster、Aeva等海外廠商近期產(chǎn)品進程和量產(chǎn)節(jié)點?。

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中國自動駕駛滲透率提升，車載激光雷達前景廣闊。根據(jù)沙利文預(yù)測，2025年全球激光雷達市場規(guī)模有望達到 135.4億美元，中國激光雷達市場規(guī)模預(yù)計達 43.1億美元，占比 31.8%。我們認為，隨著人工智能和自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，中國將不斷擴大市場規(guī)模占比，成為全球主要的激光雷達銷售市場。隨著智能化技術(shù)的持續(xù)突破和升級，受無人駕駛車隊規(guī)模擴張、高級輔助駕駛中激光雷達應(yīng)用滲透率提升等方面的推動，預(yù)計激光雷達市場規(guī)模將實現(xiàn)快速擴容。2021年我國車載激光雷達市場規(guī)模達到 4.6 億元，2025 年市場規(guī)模有望達到 54.7 億元，實現(xiàn)85.8%的年復(fù)合增長率。

01. 激光雷達上游激光器探測器壁壘高，中游系國內(nèi)優(yōu)先突破口?

激光雷達上游主要包含發(fā)射、接收、信息處理和掃描等四大模塊。發(fā)射端的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)包括光束控制器、激勵源、激光器；不同光源成本差距較大，發(fā)射端是激光雷達重要成本構(gòu)成，占 30%-50%。接收端將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，主要有光電探測器以及處理芯片，最后放大信號并使用芯片進行處理。光束控制需要掃描系統(tǒng)，不同掃描方式會有不同結(jié)構(gòu)設(shè)計。?

具體來看，產(chǎn)業(yè)鏈上游可分為四個部分，整體海外廠商占據(jù)市場主要份額，但近年國產(chǎn)替代以成本優(yōu)勢快速占據(jù)市場：?

? 激光器和探測器：以海外為主，包括艾邁斯歐司朗、Lumentum、HAMAMATSU、II- VI等；國內(nèi)的供應(yīng)商有縱慧芯光、瑞波光電、華芯半導(dǎo)體、長江華芯等。而光纖激光器主要供應(yīng)商有海外的 Luminar、Lumibird、IPG?光電、昂納、以及國內(nèi)的鐳神智能等。探測器方面，海外供應(yīng)商主要有艾邁斯歐司朗、安森美、Firstsensor、HAMAMATSU、索尼等；國內(nèi)主要為量芯集成、靈明光子、芯視界微電子、光迅科技、阜時科技等。

? FPGA：FPGA 通常被用作激光雷達的主控芯片，海外主流的供應(yīng)商有賽靈思（AMD 收購）、Altera（英特爾收購）、Lattice 等；國內(nèi)主要的供應(yīng)商有紫光同創(chuàng)、智多晶微電子、復(fù)旦微電子、安路科技、高云半導(dǎo)體等。從性能上來說，國內(nèi)目前發(fā)展仍落后于海外，但國內(nèi)產(chǎn)品的邏輯資源規(guī)模和高速接口性能，也能夠滿足激光雷達的需求。FPGA雖然是目前主流方案，但隨著對性能及整體系統(tǒng)需求的提升，集成度更高的SoC可能會在未來激光雷達上受到廣泛應(yīng)用，比如集成了光電探測器、前端電路、波形數(shù)字化、波形算法處理、激光脈沖控制等功能模塊的SoC。

? 模擬芯片：主要是高精度ADC，在發(fā)光控制、光電信號轉(zhuǎn)換，以及電信號實時處理等關(guān)鍵子系統(tǒng)上都需要用到。海外主流的供應(yīng)商有 TI、ADI等，國內(nèi)矽力杰、圣邦微、芯海科技等都可以供應(yīng)相關(guān)芯片，但與海外龍頭產(chǎn)品在性能上有一些差距。?

?光學(xué)部件：包括有 MEMS 振鏡、各種光學(xué)鏡片、OPA 硅光芯片等。MEMS 振鏡主要由海外廠商供應(yīng)，HAMAMTSU、英飛凌、ST等；國內(nèi)波弗光電、知微傳感、英唐智控、鐳神智能等都有相關(guān)產(chǎn)品布局或已經(jīng)被應(yīng)用。光學(xué)鏡片方面，國內(nèi)主要廠商已有成熟技術(shù)，國內(nèi)供應(yīng)鏈在光學(xué)部件已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平，且在成本方面具備競爭優(yōu)勢，基本可替代國外供應(yīng)鏈并滿足產(chǎn)品加工的需求。?

中游企業(yè)競爭充分，國內(nèi)廠商實力出眾。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為激光雷達集成品制造商，參與者眾多，競爭較激烈。激光雷達目前尚處在量產(chǎn)初期，隨著技術(shù)路徑的發(fā)展性能和成本優(yōu)勢在各家廠商存在轉(zhuǎn)移的可能性，整體競爭格局尚未成型，也是國產(chǎn)廠商能較好發(fā)展的切入點。當前激光雷達市場競爭力較強的廠商主要集中在中國、美國歐洲。國內(nèi)來看，速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、鐳神智能、華為等企業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)產(chǎn)品市場份額占比較前，根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2021 年速騰聚創(chuàng)在全球激光雷達市場份額占比已達 10%，超過Luminar 排名第二。

02. 固態(tài)補盲——激光雷達新賽道 芯片國產(chǎn)化，激光雷達規(guī)?；善?

固態(tài)補盲——激光雷達新賽道。2022年5月，亮道智能推出首款純固態(tài)側(cè)向補盲激光雷達LDSatellite，面向前裝量產(chǎn)，擁有 120°×75°超大視場角。上海車展還展出了前向+側(cè)向補盲激光雷達的集成 DEMO實車。隨后，禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、一徑科技、圖達通紛紛推出補盲激光雷達，上市時間均定在 2023年內(nèi)。

FMCW 激光雷達?

相比傳統(tǒng)的基于飛行時間（ToF）的脈沖激光雷達，F(xiàn)MCW 激光雷達基于相干探測方法，通過發(fā)出連續(xù)的激光束，并控制激光束的頻率隨著時間變化，形成一定的調(diào)頻曲線，可以響應(yīng)目標運動引起的多普勒頻移，提供目標的瞬時視向速度，F(xiàn)MCW激光雷達具有更高的精度和分辨率，同時也具有更強的抗干擾能力。

FMCW激光雷達的接收和掃描中也需要用到硅光芯片，由于硅光芯片既能導(dǎo)電又能導(dǎo)光，因此它既具有光電探測器的功能，又具有調(diào)制解調(diào)的功能，從而使得整個系統(tǒng)集成化、小型化。由中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所編撰的《車載激光雷達技術(shù)與應(yīng)用研究報告(2023年)》統(tǒng)計，截止到 2023年第三季度，已有36家中國車企宣布使用激光雷達，預(yù)計國內(nèi)將有高達 106款搭載激光雷達的車型上市，占全球同期預(yù)計發(fā)布搭載激光雷達新車型總數(shù)量近 90%，中國車企在激光雷達領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)引領(lǐng)著行業(yè)的創(chuàng)新。?

芯片國產(chǎn)化，激光雷達規(guī)模化可期。從系統(tǒng)構(gòu)成看，激光雷達芯片主要包括發(fā)射端芯片、接收端芯片、信息處理芯片等。經(jīng)過多年發(fā)展，國內(nèi)發(fā)射端 VCSEL芯片已進入成熟量產(chǎn)階段，但接收端 SPAD 芯片主要被索尼、安森美等企業(yè)壟斷。因此，國內(nèi) SPAD芯片企業(yè)，包括阜時科技、識光芯科、芯視界、靈明光子等，加速技術(shù)發(fā)展，已實現(xiàn)新的突破。2023 年 8 月，阜時科技發(fā)布全固態(tài)激光雷達面陣SPAD芯片F(xiàn)L6031，采用Stacked-BSI工藝，集成 360x150的SPAD 像素陣列，有效像素超過50k，并滿足上車要求?；?FL6031芯片，蘇州光之矩與武漢萬集已完成全固態(tài)激光雷達的 Demo開發(fā)。?

信息處理芯片方面，以 FPGA為主，主要實現(xiàn)時序控制、波形算法處理、其他功能模塊控制等。主要廠商為 Xilinx 和 Altera。速騰聚創(chuàng)、圖達通、大疆等車載激光雷達產(chǎn)品的FPGA芯片均來自Xilinx。2023年9月，蔚來發(fā)布自研的激光雷達主控芯片“楊戩”（芯片型號為 NX6031）。芯片配備 8個9bit的AD 模數(shù)采樣，每通道采樣頻率高達 1GHz，能夠高效捕獲激光回波信號。?

03. 下游應(yīng)用加速滲透，激光雷達出貨提升?

3.1 遠期展望百億美金市場，伴隨自動駕駛快速成長?

激光雷達是自動駕駛系統(tǒng)中一項關(guān)鍵技術(shù)，近年全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進入加速發(fā)展新階段，推動著激光雷達市場規(guī)模高速增長。2022年全球激光雷達解決方案市場規(guī)模為 120 億元，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2023 年全球激光雷達解決方案市場規(guī)模將達到 227 億元，2024 增至 512 億元。國內(nèi)方面，隨著智能化技術(shù)的持續(xù)突破和升級，受無人駕駛車隊規(guī)模擴張、高級輔助駕駛中激光雷達應(yīng)用滲透率提升、以及機器人及智慧城市建設(shè)等領(lǐng)域需求的推動，國內(nèi)激光雷達市場駛?cè)肟燔嚨溃?022年市場規(guī)模約26.4億元，預(yù)計2026年可增至139.6億元。?

應(yīng)用端智能駕駛迅速擴容，預(yù)計 24 年趕超機器人領(lǐng)域。據(jù)灼識咨詢，在激光雷達解決方案的諸多應(yīng)用場景中，智能駕駛汽車有望從 2022年的34億元增至2030年破萬億人民幣，CAGR高達103%，隨之同期市場份額預(yù)計從28.7%提升至79.8%，超過機器人領(lǐng)域（22年占比68.2%）占據(jù)最大份額。我們認為，隨著汽車自動化水平的提升，單車激光雷達搭載數(shù)量將不斷增加，L3、L4 和 L5 級別自動駕駛或分別需要平均搭載 1顆、2-3顆和4-6顆激光雷達，市場空間較大。?

無人駕駛興起，市場需求與日俱增。近年來，無人駕駛行業(yè)發(fā)展迅速，激光雷達作為無人駕駛的重要傳感器規(guī)模增長較快，其在無人駕駛運用原理是通過 3D 建模進行環(huán)境感知，然后通過雷射掃描得到汽車周圍環(huán)境的 3D 模型，運用相關(guān)算法比對相鄰幀數(shù)環(huán)境的變化，從而探測出周圍的車輛和行人，做出相應(yīng)的駕駛判斷。據(jù) Yole 相關(guān)統(tǒng)計，2021 年，全球激光雷達無人駕駛領(lǐng)域的出貨量約 24 萬個，同比增長71.43%，預(yù)計2025年其出貨量將達130萬個，CAGR達56.2%。?

激光雷達被作為智能駕駛的重要賣點，逐漸布局上車。從 2021 年以來，小鵬、蔚來、理想、極狐、智己等國內(nèi)車企開始逐步推出搭載了激光雷達的車型，單車搭載量在 1-4 顆不等，越來越多的廠商也在計劃布局上車，據(jù) Yole 統(tǒng)計，截止2023年第三季度，已有 36家中國車企宣布使用激光雷達，預(yù)計國內(nèi)將有高達 106款搭載激光雷達的車型上市，占全球同期預(yù)計發(fā)布搭載激光雷達新車型總數(shù)量近90%，國內(nèi)激光雷達車企的數(shù)量和規(guī)模將在未來一段時間長期領(lǐng)跑。

智駕汽車滲透率穩(wěn)定提升，L2向L3+過度正當時。近年來，全球智能駕駛汽車滲透率逐步提升，從 2020 年的 23.4%增至 2022 年 42.7%，同時帶動智能駕駛汽車出貨量的增加，2022 年全球智能駕駛汽車的出貨量達 3440 萬臺，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測，2023 年出貨量預(yù)計可達 4210 萬臺，滲透率增至51.0%，2025年出貨量攀升至5430萬臺，滲透率達63.5%。國內(nèi)來看，我國量產(chǎn)乘用車自動駕駛等級正在由 L2 向 L3+過度，2022 年我國在售新車 L2 和 L3 滲透率分別為 35%和9%，預(yù)計 2023 年可達 51%和 20%。部分科技公司正逐步研發(fā) L4 級自動駕駛，并在部分城市路段和特定場景下進行測試，但目前高級別自動駕駛?cè)源嬖谡叻ㄒ?guī)、安全性、技術(shù)成熟度等眾多挑戰(zhàn)，根據(jù)慧博資訊數(shù)據(jù)，2022 年我國 L4 滲透率為2%，預(yù)計2023 年將達到11%。?

燃油車動力反饋和續(xù)航不足，電動汽車更適合自動駕駛。燃油車是否適合使用智能駕駛技術(shù)，可以從以下方面考慮：1）燃油車動力反饋較慢，其動力系統(tǒng)為一套非常復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，提速感相對遲鈍，疊加智駕系統(tǒng)本身判斷響應(yīng)時間，在緊急情況下危險系數(shù)會增加；2）油車車內(nèi)的鉛酸蓄電池在發(fā)動機運作時才會給其供電，駐車狀態(tài)下續(xù)航較短，無法很好的供應(yīng)自動駕駛系統(tǒng)所需耗電量，勉強支持 L2 及以下智駕系統(tǒng)，不利于迭代發(fā)展；3）傳統(tǒng)燃油車的 LIN、CAN 總線網(wǎng)絡(luò)在自動駕駛上已經(jīng)無法應(yīng)付，需要升級到更快的 MOST 以及車載以太網(wǎng)總線，但由于燃油車平臺化、模塊化的重復(fù)利用，牽連眾多，很難在架構(gòu)上推倒重來。?

高級輔助駕駛行業(yè)：該行業(yè)下游企業(yè)主要包括世界各地的整車廠、Tier 1公司及新勢力造車企業(yè)。激光雷達用于量產(chǎn)車項目，通常需要激光雷達公司與車廠或Tier 1公司達成長期合作，一般項目的周期較長。?

無人駕駛行業(yè)：國外無人駕駛技術(shù)研究起步較早，從車隊規(guī)模、技術(shù)水平以及落地速度來看，相比國內(nèi)仍具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。國內(nèi)無人駕駛技術(shù)研究發(fā)展迅速，不斷有應(yīng)用試點和項目落地，與國外公司的差距在不斷縮小。

機器人行業(yè)：國內(nèi)快遞和即時配送行業(yè)相比國外市場容量更大，服務(wù)機器人國內(nèi)技術(shù)發(fā)展水平與國外相當，從機器人種類的豐富度和落地場景的多樣性而言，國內(nèi)企業(yè)更具優(yōu)勢。?

車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：該行業(yè)下游企業(yè)主要為車聯(lián)網(wǎng)方案提供商。通過這些公司將包括激光雷達在內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)整合銷售給各地政府和科技園區(qū)，也存在激光雷達公司政府和科技園區(qū)直接對接的情況。得益于“新基建”等國家政策的大力推動，國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展較國外更加迅速。?

04. 激光雷達海內(nèi)外廠商梳理

Innoviz：與寶馬深入合作，獲大眾40億美元訂單?

以色列激光雷達傳感器研發(fā)商 Innoviz 成立于 2016 年，由來自以色列國防軍情報部隊精英技術(shù)部門的四位聯(lián)合創(chuàng)始人創(chuàng)建。該公司專注于研發(fā)固態(tài)激光雷達（LiDAR）傳感器，致力于為自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）市場提供創(chuàng)新的解決方案。?

Innoviz 的激光雷達傳感器在市場上具有較高的競爭力，已被多家知名汽車制造商和自動駕駛技術(shù)公司選用。2017 年宣布與全球第三大代工廠 Jabil（捷普）合作，2018年宣布與 Magna（麥格納）合作寶馬項目，并于為寶馬 2021年推出的 L3量產(chǎn)車提供激光雷達。2022 年 8 月以色列激光雷達公司 Innoviz 宣布，將向大眾汽車集團旗下的 CARIAD提供激光雷達硬件和配套軟件，交易總價達40億美元，預(yù)計2025年開始交付。?

Innoviz旗下共有三大產(chǎn)品線：1）InnovizOne：最遠探測距離250米，適用于L3-L5級汽車；2）InnovizTwo：成本較InnovizOne 降低了70%以上，同時性能顯著提升，主要針對L2+級市場，L3-L4亦適用，將應(yīng)用于大眾等品牌；3）Innoviz360：性能、成本和耐用性都得到顯著提升，最遠探測距離 300m，主要針對 L4/5 級自動駕駛，計劃2024年量產(chǎn)。?

Luminar：加速全球化工廠布局?

Luminar是一家美國激光雷達公司，由Austin Russell在2012年創(chuàng)立，專注于MEMS混合固態(tài)激光雷達領(lǐng)域。該公司在1550nm波長持續(xù)深耕，主要產(chǎn)品為 Iris和Hydra。其中，Hydra 是上一代激光雷達產(chǎn)品，主要用于測試和開發(fā)；公司最新的車規(guī)級產(chǎn)品Iris于 2022年量產(chǎn)，與沃爾沃達成供應(yīng)協(xié)議，用于 2022 年上市的自動駕駛系統(tǒng)。Luminar 已經(jīng)與多家汽車制造商合作，包括奔馳、沃爾沃、奧迪、豐田研究院、英特爾的 Mobileye、空客以及上汽集團 和 AV 運營商小馬智行等重要客戶。

Luminar 今年三月在投資者日活動推出了新版本的 Iris 傳感器，公司稱其具有 300米（984英尺）的檢測范圍，Luminar正在與梅賽德斯合作，將 Iris Plus 激光雷達集成到其車輛中，預(yù)計將于 2025 年開始量產(chǎn)。同時 Luminar 計劃在亞洲開設(shè)一家制造工廠以支持生產(chǎn)。墨西哥工廠也于今年第二季度開始上線，Luminar 還與合同制造商 Fabrinet 一起擴建泰國的另一家工廠以生產(chǎn)光學(xué)組件。?

Velodyne&Ouster：合并經(jīng)營，競爭格局快速洗牌?

美國Velodyne是一家位于加州硅谷的技術(shù)公司，以激光雷達傳感器技術(shù)為核心，提供自動駕駛解決方案。公司由David Hall于1983年創(chuàng)立，早期以音響業(yè)務(wù)起家，后來逐漸將業(yè)務(wù)拓展至激光雷達領(lǐng)域。2021 年全年，Velodyne 出貨量達到了 15000 多個，其中有 2400 多個是固態(tài)傳感器，大部分為機械激光雷達。根據(jù)2022年Velodyne 官網(wǎng)的合并公告，Ouster與Velodyne完成“對等合并”，新公司繼續(xù)使用 Ouster 的名字，合并后的公司將擁有 850 多家現(xiàn)有客戶、豐富的專利組合。但是后續(xù)隨著圖達通、法雷奧、禾賽科技、速騰、華為等廠商的快速崛起，曾占據(jù)全球激光雷達市場 80%以上份額的Velodyne市占率縮水。?

Aeva：FMCW技術(shù)領(lǐng)先者，產(chǎn)品有望后年投產(chǎn)?

Aeva的激光雷達傳感器采用先進的調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）技術(shù)，可以實現(xiàn)高精度的距離和速度測量，以及高分辨率的點云成像。這使得傳感器能夠準確檢測和識別車輛周圍的所有物體，包括行人、車輛和障礙物，最遠可以探測到 500米外的物體。2021年1月，Avea與日本電裝宣布達成合作協(xié)議，雙方將共同推進 FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）激光雷達的量產(chǎn)，目標是滿足大眾市場的需求。Aeva聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官表示，公司已拿到全球前十車企的定點，量產(chǎn)車型預(yù)計在2025 年投產(chǎn)。

審核編輯：黃飛

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