车联网先导区建设加速，智能汽车先行，核心赛道激光雷达深度解析

本文首发于微信公众号：概念爱好者

本文完工于：2021年12月30日

前言：近期《“十四五”国家信息化规划》发布，其中明确提出要打造车联网先导区，而毫无疑问自动驾驶是车联网最重要的落地应用，今天和大家聊聊其中的核心产品，激光雷达。

本篇目录
1.事件背景
2.认识激光雷达
3.传感器、激光雷达、光器件
4.产业链
5.市场空间
6.行业现状
7.行业前景
8.小结及相关上市公司
9.独家核心提示
PS：重点内容加粗显示，方便加快阅读。

一，事件背景

近日，《“十四五”国家信息化规划》发布，《规划》在“智能网联”设施建设和应用推广工程中要求，开展车联网应用创新示范。遴选打造国家级车联网先导区，加快智能网联汽车道路基础设施建设。毫无疑问作为落地部分，自动驾驶领域将是实现车联网的关键应用，而且在打造车联网先导区方面，各地方都在抓紧部署，像北京就在11月25日的时候正式开放国内首个自动驾驶出行服务商业化试点。而在前期广州车展的新车发布方面，北汽、蔚来、小鹏、智己等新车型均会在11月19日广州车展推出带激光雷达的车型。

自动驾驶对外部信息的感知主要凭借三依仗：车身传感器、高精度定位+地图、车联网，作为车身传感器的重要赛道之一，目前市场普遍的观点是，2022年是激光雷达规模应用的元年，激光雷达的市场也将随着自动驾驶落地的更加深入而迎来更加广阔的市场空间，

二，认识激光雷达

激光雷达被广泛用于无人驾驶汽车和机器人领域，被誉为广义机器人的“眼睛”，是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置。

广义机器人包括具有无人驾驶功能的汽车等，激光雷达通过激光器和探测器组成的收发阵列，对广义机器人所处环境进行实时感知，获取周围物体的精确距离及信息，以实现避障功能；同时，结合预先采集的高精地图，广义机器人在环境中通过激光雷达的定位精度可达厘米量级，以实现自主导航。

在无人驾驶领域，激光雷达是L4/L5级别无人驾驶技术的核心传感器，国内外众多无人驾驶科技公司均采用激光雷达输出的点云数据作为主要决策依据。在ADAS领域，其所应用的激光雷达对车规化的批量生产能力、可靠性有较高的要求，对成本也较为敏感。

三，传感器、激光雷达、光器件

看完上文对激光雷达的介绍差不多可以了解激光雷达是什么、干什么用的，不过看过我其他文章的乡亲应该会疑惑说“你前面在《光器件系列》里面和介绍传感器的时候也提到过激光雷达，这么多激光雷达都把我搞混了”，别急，我在这个部分梳理一下它们三个的关系。

首先说传感器，传感器在汽车中的应用解决的是自动驾驶汽车的感知问题，即“看”，具体作用包括感知车道线、车辆、行人、交通标志、障碍物等。而自动驾驶传感器主要包括摄像头和雷达，雷达又分为毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达三类。简单来说，激光雷达是传感器的一种或者说是传感器的一部分。

再说光器件，光器件简单来说就是利用光电转换效应制成的具备各种功能的光电子器件，更具体的我就不啰嗦了感兴趣的可以去看一下我发布的《光器件系列》。光器件实际上是激光雷达的上游原材料之一或者说组成部分之一，常用的激光雷达主要有四部分组成，即激光发射、激光接收、扫描和信息处理，光学元器件在前三部分中都有大量使用。而且从成本构成来看，光学器件在激光雷达中占有相当比例。

四，产业链

从产业链的角度来看激光雷达，其上游包括激光器和探测器、FPGA芯片、模拟芯片供应商，以及光学部件生产和加工商，下游产业链按照应用领域主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。

1.产业链上游

1）激光器与探测器：其性能、成本、可靠性与激光雷达产品的性能、成本、可靠性密切相关。我国激光器与探测器供应商在产品性能上接近国外供应商水平，同时在产品的定制化上有较大的灵活性，价格也有一定优势。

2）FPGA芯片：通常作为激光雷达的主控芯片，国外供应商的产品性能相比国内供应商大幅领先，但国内产品的逻辑资源规模和高速接口性能也能够满足激光雷达的需求。

3）模拟芯片：用于搭建激光雷达系统中发光控制、光电信号转换，以及电信号实时处理等关键子系统。国内供应商相比国外起步较晚，从产品丰富程度到技术水平还普遍存在着一定差距，尤其车规类产品差距会更大。4）光器件：主要由激光雷达公司自主研发设计，后选择行业内的加工公司完成生产和加工工序。目前国内光学部件供应链的技术水平已经完全达到或超越国外供应链的水准，且有明显的成本优势，已经可以完全替代国外供应链和满足产品加工的需求。

2.产业链下游：

1）无人驾驶行业：从车队规模、技术水平以及落地速度来看，海外相比国内仍具有一定的领先优势。

2）高级辅助驾驶行业：通常需要激光雷达公司与车厂或Tier 1公司达成长期合作，一般项目的周期较长。

3）服务机器人行业：国内快递和即时配送行业相比国外市场容量大，服务机器人国内技术发展水平与国外相当，从机器人种类的丰富度和落地场景的多样性而言，国内企业更具优势。

五，市场空间

激光雷达是无人驾驶技术实现的关键，根据沙利文的统计及预测，受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，预计激光雷达市场将呈现高速发展态势，2025 年全球市场规模 135.4 亿美元，预计 2019~2025 年复合增速 64.5%； 2025 年全球/中国市场汽车领域激光雷达需求量将分别达2387.4/1102.1 万颗。

下游发展带动激光雷达市场不断扩张。根据沙利文的研究报告，至 2025 年中国激光雷达市场规模将达到 43.1 亿美元，2019-2025 年复合增速 63.1%，其中车载领域是主要组成部分。

六，行业现状

1.车规级认证是关键

激光雷达车规认证难度高，周期长，挑战激光雷达厂商研发能力，因此车规级认证是行业发展关键。激光雷达厂商切入Tier1的供应链，其产品需通过车规级测试。不同于消费电子产品，汽车会在高温、高寒、潮湿等苛刻环境中长期行驶，其设计寿命、迭代周期大多在10年以上，相应测试也更为严苛。根据各公司官网，当前通过车规的激光雷达仅有四款，其中法雷奥Scala2、华为HI方案激光雷达、镭神智能CH32均采用了转镜方案，大疆Livox则为棱镜方案。

2.固态激光雷达是发展趋势

按照技术框架，激光雷达可以分为整体旋转的机械式、收发模块静止的半固态式以及固态式激光雷达。其中，半固态式激光雷达可分为转镜式和 MEMS 式，固态式激光雷达可分为相控阵 OPA、电子扫描和 Flash 等。在半固态式产品方面有 Luminar、Innoviz、Aeva、Innovusion、华为、法雷奥、大疆等企业布局，在固态产品方面代表厂商有 Ibeo、Ouster、Quanergy。

固态化可以使激光雷达不再依赖旋转的机械部件，从而可以减少由于电机、轴承等部件带来的成本，而且固态激光雷达扫描速度快、尺寸小，或将成为激光雷达最终方案。

3. 行业尚处早期发展阶段

外国厂商Velodyne、Luminar、Aeva 等分别在机械式、半固态及 FMCW 等技术路径率先发力，而中国厂商禾赛科技、速腾聚创、华为、大疆 Livox 等也凭借各自优质产品具备较强竞争实力，行业早期阶段群雄逐鹿格局显现，市场竞争较为激烈。

未来车载激光雷达厂商竞争将更加围绕技术迭代+提升性能+降低成本+配套汽车能力展开，降本量产背景下，技术突破较快且配套客户方面优势较强的企业或将占据主动。

根据沙利文研究预测，预计到 2025 年，全球无人驾驶领域激光雷达市场规模将达到 35 亿美元，2019-25 年CAGR 达 80.9%。尤其高阶自动驾驶渗透率上升空间较大，预计2025年国内面向L3及以上的前装高线束车载激光雷达市场规模将超100亿元。

4.规模化降本是核心

激光雷达包括测距、扫描系统、发射、接收以及运算单元 5 大核心技术，其中扫描系统在激光雷达的成本占比超过一半以上，扫描方式从机械到固态是有效的降本方式。而其他 4个环节也可以通过技术优化实现成本降低。

从供应链来看，上游核心部件尚未成熟制约了激光雷达发展。核心芯片仍存在严重进口依赖，MEMS 激光雷达的核心元件 MEMS 微振镜成本高昂，由海外企业主导，发射和接收单元中，需要通过优化波长从 905nm 到 1550nm，APD 转向 SPAD 能显著优化激光雷达性能，从而降低成本，实现规模化量产。

七，行业前景

1.无人驾驶打开激光雷达市场空间

智能化推动行业变革，跨界融合频现，高阶自动驾驶拐点将至，感知作为智能驾驶的先决条件，其探测精度、广度与速度直接影响智能驾驶的行驶安全。

激光雷达融合高精地图方案性能优势贴合整车厂追求高阶自动驾驶需求：激光雷达融合方案有效弥补视觉方案环境依赖度高、算力需求大、探测距离短的缺陷，其性能优势十分贴合整车厂追求高阶自动驾驶的需求，大多整车厂已将激光雷达归为面向L3及以上不可或缺的感知器件。目前多款车规级激光雷达前装量产在即，例如华为携手北汽蓝谷率先在极狐阿尔法S HI版车型上搭载了3颗华为自研的96线激光雷达。

2.降本节奏加快

1）激光雷达接收、发射模块成本占比较高

激光雷达主要分为激光发射模块、扫描系统、接收模块及信息处理四个部分，据汽车之心数据，目前激光雷达中的发射与接收模组仍占据了过半成本，人工调试费用也对激光雷达的成本具有较大影响。

2）激光部件技术变革延续降本增效趋势

性能优越，更适于量产的VCSEL将逐渐取代EEL成为主要的激光元器件；探测距离远、人眼安全性高的1550nm波长激光逐渐获得厂商青睐。

3）华为、大疆入局拉动激光雷达成本降至万元以内

华为启用“爬北坡战略”，凭借自身光电优势，大幅提升激光雷达性能，前融合感知技术进一步简化算法，降低误判。此外，华为还以激光雷达Tier1身份广泛投资光电半导体企业，赋能国内Tier2，推动国产供应链崛起。无人机龙头厂商大疆孵化览沃科技入局激光雷达，采用棱镜式扫描方案，大幅提升点云在高温、振动等恶劣环境下的稳定性与可靠性。大疆在无人机领域积累的电机精准调控技术及自动化产线也为其激光雷达构筑护城河。

八，小结及相关上市公司

小结：激光雷达的市场空间广阔，不过过车规和成本仍然是制约激光雷达在乘用车前装量产的主要痛点，但是激光雷达行业在降本方面已经有了很大的突破，可以说激光雷达前装规模化量产的拐点已至，除了布局激光雷达的企业，其相关零部件供应商也有望受益。

相关上市公司

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九，独家核心提示

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