激光雷达行业专题报告.docx

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1、激光雷达行业专题报告:刍动驾驶加速落地，激光雷达放量可期1激光雷达应用广泛，汽车有望成最大催化激光雷达(LiDAR)是一种主动遥感技术，通过测定传感器发出的激光在传感器与目标物体之间的传播距离，来分析目标地物表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，进而实现对目标物体的精确定位、识别以及一些特性的检测，主要可以用于自动驾驶、智慧城市等领域。激光雷达的工作原理是利用激光发射器发射激光束，然后通过接收器接收从目标物体反射回来的激光信号，从而测量出目标物体的距离、方向、高度等信息。激光雷达可以用于自动驾驶、机器人、测绘等领域，具有高精度、高分辨率、高可靠性等优点。激光雷达按照测距方法可以

2、分为飞行时间(TimeofFIight,ToF)测距法、基于相干探测的FMCW测距法、以及三角测距法等，其中ToF与FMCW能够实现室外阳光下较远的测程(100-250m),是车载激光雷达的优选方案。ToF是目前市场车载中长距激光雷达的主流方案,未来随着FMCW激光雷达整机和上游产业链的成熟，ToF和FMCW激光雷达将在市场上并存。根据技术架构的差异，激光雷达主要分为机械式激光雷达、半固态式激光雷达以及固态式激光雷达。激光雷达自诞生以来，紧跟底层器件的前沿发展，不断引入新的技术架构，从激光器发明之初的单点激光雷达到后来的单线扫描激光雷达，以及在无人驾驶技术中获得广泛认可的多线扫描激光雷达，再到

3、技术方案不断创新的固态式激光雷达、FMCW激光雷达，技术路径持续创新。图表5:激光雷达分类相控阵转1.1 机械式激光雷达机械旋转式激光雷达通过电机带动收发阵列进行整体旋转，实现对空间水平360视场范围的扫描。机械旋转式激光雷达的优点是扫描速度快、精度高，适用于远距离探测和高速运动目标的跟踪。但是其结构相对复杂，维护成本高，且需要精确的对准和校准，造成其短期可能无法在乘用车上大批量的使用。1.2 固态激光雷达固态激光雷达使用固态激光器，可以输出高质量而稳定的激光束，能够实时捕捉和处理光点数据，有效提高了雷达精度；同时固态激光雷达没有机械运动部件，相比于旋转激光雷达，其寿命更长且故障率更低。然而，

4、固态激光雷达也有一些缺点：探测距离相对较短：由于其工作原理的限制，固态激光雷达的探测距离一般较短，可能无法满足远距离探测的需求。固态激光雷达的视场角一般较小，可能无法覆盖较大的角度范围。A.Flash激光雷达：主要通过短时间直接发射出一大片覆盖探测区域的激光，再以高度灵敏的接收器完成对环境周围图像的绘制。其优点在于快速记录整个场景，体积小，缺点主要在于激光功率受限、探测距离较近。B.光学相控阵激光雷达：采用光学相控阵天线代替传统的机械扫描系统，可以实现高速度、高精度的三维成像。其利用多个小型激光器并列排列，通过控制每个激光器的发射时间和相位，实现激光束在空间上的合成，形成所需的扫描图案。相比传

5、统的机械扫描激光雷达，光学相控阵激光雷达具有更高的扫描速度和更长的扫描距离。同时具有更高的精度和灵活性。然而，光学相控阵激光雷达制造工艺较为复杂，成本较高，同时其性能也受到光源质量、光学元件质量和控制系统精度等因素的影响。1.3 半固态激光雷达半固态激光雷达具有一些显著的优点，例如半固态激光雷达利用多个光源组成阵歹J,实现对不同方向的快速扫描，因此具有较高的扫描速度;通过控制光源的阵歹Ij,可以实现对特定方向的光束进行精确合成，从而获得高精度的测量结果。半固态激光雷达由于没有机械运动部件，因此体积较小，可以较好的融入到车的外观中去，但是由于半固态激光雷达扫描的是非结构化数据，因此需要采用更为复

6、杂的算法进行处理，增加了数据处理的难度和计算量。A.MEMS振镜激光雷达：采用MEMS振镜作为激光光束扫描元件，反射镜以一定谐波频率振荡,由旋转的微振镜来反射激光器的光线，从而实现扫描，具有体积小、宏观结构简单、可靠性高、功耗低等优势，是目前激光雷达实现落地应用的较合适的技术路径。B.转镜方案：采用转镜作为激光光束扫描元件，工作原理是将激光束照射到转镜上，通过转镜的旋转来扫描目标物体，可以实现不同角度的扫描。具有高精度、高分辨率、可靠性高等优点。但是由于转镜方案的制造工艺较为复杂，因此成本相对较1.4 FMCW激光雷达相比传统的基于飞行时间（ToF）的脉冲激光雷达，FMCW激光雷达基于相干探测

7、方法，通过发出连续的激光束，并控制激光束的频率随着时间变化，形成一定的调频曲线，可以响应目标运动引起的多普勒频移，提供目标的瞬时视向速度，FMCW激光雷达具有更高的精度和分辨率，同时也具有更强的抗干扰能力。FMCW激光雷达的接收和扫描中也需要用到硅光芯片，由于硅光芯片既能导电又能导光，因此它既具有光电探测器的功能，又具有调制解调的功能，从而使得整个系统集成化、小型化。由中国信息通信研究院技术与标准研究所编撰的车载激光雷达技术与应用研究报告（2023年）统计，截止到2023年第三季度，已有36家中国车企宣布使用激光雷达，预计国内将有高达106款搭载激光雷达的车型上市，占全球同期预计发布搭载激光雷

8、达新车型总数量近90%,中国车企在激光雷达领域将持续引领着行业的创新。2海外巨头跟踪：洗牌加速，新技术持续落地行业内主要的激光雷达公司包括美国的Velodyne、LUminar、AevaOuster,以色列的Innoviz,德国的Ibeo,以及国内的速腾聚创、禾赛科技、图达通、华为等。在行业发展早期国外公司为技术主导，但近几年国内激光雷达公司投入大量研发，逐步完成了技术的追赶甚至在一定范围内实现超越。根据YoleIntelligence发布的2023年全球车载激光雷达市场与技术报告，调高了对乘用车和轻型商用车激光雷达市场的中长期预测：到2030年，乘用车和轻型商用车激光雷达市场将到达53亿美元

9、，比去年预测的高出10亿美元。图表12：激光雷达全球市场空间预测SuccessiveLiDARforecastssince2019Sl000从全球激光雷达市场格局来看，2022年，禾赛以近50%的市场份额连续两年稳居全球车载激光雷达总营收榜首，并且其市场份额从2021年的42%进一步扩大至47%o图达通则依靠蔚来汽车的持续出货，以15%的市场份额夺得第二名，法雷奥、速腾聚创分别以13%、9%的市场份额位列第三、第四。随着中国智能驾驶行业快速崛起，ADAS功能量产规模进一步扩大，国内头部车企对激光雷达的需求猛增，Yole预测2023年全球车载激光雷达市占率前五的厂商中，前三名都会是中国企业，分别

10、是禾赛、速腾聚创和图达通。剩下约20%的份额则由法雷奥、大疆览沃、华为、CeptonInnoviz等多家公司瓜分。2.1 Innoviz：与宝马深入合作，获大众40亿美元订单以色列激光雷达传感器研发商InnoViZ成立于2016年，由来自以色列国防军情报部队精英技术部门的四位联合创始人创建。该公司专注于研发固态激光雷达(LiDAR)传感器，致力于为自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)市场提供创新的解决方案。InnOViZ的激光雷达传感器在市场上具有较高的竞争力，已被多家知名汽车制造商和自动驾驶技术公司选用。2017年宣布与全球第三大代工厂Jabil(捷普)合作，2018年宣布与Magna(麦

11、格纳)合作宝马项目，并于为宝马2021年推出的L3量产车提供激光雷达。2022年8月以色列激光雷达公司InnOViZ宣布，将向大众汽车集团旗下的CARIAD提供激光雷达硬件和配套软件，交易总价达40亿美元，预计2025年开始交付。InnoViZ旗下共有三大产品线：1)InnovizOne:最远探测距离250米，适用于L3-L5级汽车；2)InnovizTwo:成本较InnovizOne降低了70%以上，同时性能显著提升,主要针对L2+级市场,L3-L4亦适用，将应用于大众等品牌；3)Innoviz360:性能、成本和耐用性都得到显著提升，最远探测距离300m,主要针对L4/5级自动驾驶，计划2

12、024年量产。1.uminar：加速全球化工厂布局1.uminar是一家美国激光雷达公司，由AustinRussell在2012年创立，专注于MEMS混合固态激光雷达领域。该公司在155Onm波长持续深耕，主要产品为Iris和Hydra0其中，Hydra是上一代激光雷达产品，主要用于测试和开发；公司最新的车规级产品IriS于2022年量产，与沃尔沃达成供应协议，用于2022年上市的自动驾驶系统。Luminar已经与多家汽车制造商合作，包括奔驰、沃尔沃、奥迪、丰田研究院、英特尔的Mobileye,空客以及上汽集团和AV运营商小马智行等重要客户。1.uminar今年三月在投资者日活动推出了新版本的

13、IriS传感器，公司称其具有300米（984英尺）的检测范围，Luminar正在与梅赛德斯合作，将IriSPlus激光雷达集成到其车辆中，预计将于2025年开始量产。同时LUminar计划在亚洲开设一家制造工厂以支持生产。墨西哥工厂也于今年第二季度开始上线，Luminar还与合同制造商Fabrinet一起扩建泰国的另一家工厂以生产光学组件。2.2 Velodyne&Ouster：合并经营，竞争格局快速洗牌美国Velodyne是一家位于加州硅谷的技术公司，以激光雷达传感器技术为核心，提供自动驾驶解决方案。公司由DavidHall于1983年创立，早期以音响业务起家，后来逐渐将业务拓展至激光雷达领

14、域。2021年全年，Velodyne出货量达到了15000多个，其中有2400多个是固态传感器，大部分为机械激光雷达。根据2022年Velodyne官网的合并公告，OUSter与Velodyne完成“对等合并”，新公司继续使用Ouster的名字，合并后的公司将拥有850多家现有客户、丰富的专利组合。但是后续随着图达通、法雷奥、禾赛科技、速腾、华为等厂商的快速崛起，曾占据全球激光雷达市场80%以上份额的Velodyne市占率缩水。图表21Welodyne季度GAAP净利润净利泄（百万美元）2.3 Aeva：FMCW技术领先者，产品有望后年投产Aeva的激光雷达传感器采用先进的调频连续波(FMCW

15、)技术，可以实现高精度的距离和速度测量，以及高分辨率的点云成像。这使得传感器能够准确检测和识别车辆周围的所有物体，包括行人、车辆和障碍物，最远可以探测到500米外的物体。2021年1月，Avea与日本电装宣布达成合作协议，双方将共同推进FMCW(调频连续波)激光雷达的量产，目标是满足大众市场的需求。Aeva联合创始人兼首席执行官表示，公司已拿到全球前十车企的定点，量产车型预计在2025年投产。3下游应用加速渗透，激光雷达出货提升3.1 远期展望百亿美金市场，伴随自动驾驶快速成长激光雷达是自动驾驶系统中一项关键技术，近年全球智能网联汽车产业进入加速发展新阶段，推动着激光雷达市场规模高速增长。20

16、22年全球激光雷达解决方案市场规模为120亿元，近五年CAGR达63%,根据中商产业研究院预测,2023年全球激光雷达解决方案市场规模将达到227亿元，2024增至512亿元。国内方面，随着智能化技术的持续突破和升级，受无人驾驶车队规模扩张、高级辅助驾驶中激光雷达应用渗透率提升、以及机器人及智慧城市建设等领域需求的推动，国内激光雷达市场驶入快车道，2022年市场规模约26.4亿元，预计2026年可增至139.6亿元。应用端智能驾驶迅速扩容，预计24年赶超机器人领域。据灼识咨询，在激光雷达解决方案的诸多应用场景中，智能驾驶汽车有望从2022年的34亿元增至2030年破万亿人民币，CAGR高达103%,随之同期市场份额预计从28.7%提升至79.8%,超过机器人领域（22年占比68.2%）占据最大份额。我们认为，随着汽车自动化水平的提升,单车