中金:五問五答激光雷達(dá)前景

作者: 中金研究 2022-01-27 08:06:03
中金梳理激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈中國產(chǎn)廠商的發(fā)展機(jī)遇,重申對激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈的看好。

此篇報(bào)告為中金公司團(tuán)隊(duì)繼《激光雷達(dá)#2:車載激光雷達(dá)推動L3+自動駕駛,有望成為千億元賽道》后關(guān)于車載激光雷達(dá)的又一深度報(bào)告。站在激光雷達(dá)上車元年這個(gè)特殊時(shí)點(diǎn),中金將著重回答市場關(guān)注的五個(gè)問題,包括車規(guī)性能、發(fā)射器和掃描方式的技術(shù)演進(jìn)方向、成本分析與降本路徑探討等,并梳理激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈中國產(chǎn)廠商的發(fā)展機(jī)遇,重申對激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈的看好。

摘要

目前激光雷達(dá)車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)由各車廠制定,暫未統(tǒng)一,但主要性能指標(biāo)包括:1)探測范圍:探測距離、視場角(H×V);2)點(diǎn)云質(zhì)量:點(diǎn)頻、角分辨率、掃描幀頻;3)量產(chǎn)落地因素:成本、尺寸、使用壽命等。

激光雷達(dá)技術(shù)路徑尚未收斂,905nm發(fā)射器和MEMS或成中期主流方案。1)激光發(fā)射器:905nm是在滿足當(dāng)前自動駕駛性能需求基礎(chǔ)上成本最優(yōu)的方案;2)掃描方式:轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)最早通過車規(guī)并實(shí)現(xiàn)上路,但存在線數(shù)難做高、尺寸較大、功耗較高等問題。我們認(rèn)為,綜合考慮成熟度、性價(jià)比、車規(guī)的可靠性、規(guī)模化制造等維度,MEMS激光雷達(dá)方案效用最佳,有望成為未來3-5年內(nèi)最早大規(guī)模落地的商業(yè)技術(shù)路線。長期來看,資本和技術(shù)的加持推動固態(tài)雷達(dá)產(chǎn)業(yè)化加速,隨著Flash、OPA等純固態(tài)技術(shù)逐漸成熟,我們認(rèn)為固態(tài)激光雷達(dá)有望在未來3-5年迎來商用落地。

激光雷達(dá)降本路徑逐漸清晰,有望實(shí)現(xiàn)價(jià)格下探。成本是目前激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模上車的主要阻礙,當(dāng)前可量產(chǎn)激光雷達(dá)的平均價(jià)格已下探至500-1000美元區(qū)間,我們認(rèn)為未來有望下降至200美元以下,主要的降本路徑有:1)提升設(shè)計(jì)能力,向固態(tài)化+集成化發(fā)展。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化在降低BOM成本的同時(shí)簡化電路結(jié)構(gòu),有助于減少電子器件的用量并大幅降低裝調(diào)成本;2)大規(guī)模量產(chǎn),分?jǐn)傊圃旌脱邪l(fā)成本;3)自研關(guān)鍵芯片,控制上游元件成本;4)激光器等上游器件逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代;5)提升工藝,控制生產(chǎn)良率。

風(fēng)險(xiǎn)

車載激光雷達(dá)量產(chǎn)進(jìn)程不及預(yù)期;上車進(jìn)度不及預(yù)期;成本下降幅度不及預(yù)期;自動駕駛政策開放不及預(yù)期。

正文

#1:車規(guī)級激光雷達(dá)的核心性能指標(biāo)有哪些

車規(guī)級激光雷達(dá)的性能指標(biāo)主要分為三類:1)是否能探測到:探測距離和視場角決定了激光雷達(dá)的探測范圍;2)探測是否清晰準(zhǔn)確:點(diǎn)頻最能反映激光雷達(dá)的點(diǎn)云質(zhì)量;3)是否能落實(shí)到量產(chǎn)裝車:需要綜合考慮可靠性、尺寸、使用壽命、功耗及成本等因素。

圖表:激光雷達(dá)車規(guī)級關(guān)鍵性能指標(biāo)分析

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資料來源:汽車之心,CSDN,九章智駕,各公司官網(wǎng),禾賽科技招股說明書,中金公司研究部

各車廠對激光雷達(dá)的性能要求標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一,但與量產(chǎn)相關(guān)的車規(guī)級認(rèn)證主要有IATF 16949、ISO 26262、AEC-Q100、ISO 16750、A-SPICE等,各自側(cè)重點(diǎn)不同,其中三者更加重要——1)功能安全:ISO 26262;2)零部件供貨及供應(yīng)商質(zhì)量管理:IATF 16949;3)IC產(chǎn)品測試認(rèn)證:ACE-Q100。

圖表:激光雷達(dá)量產(chǎn)相關(guān)的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)

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資料來源:國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,國際汽車工作組,AEC,汽車之心等,中金公司研究部

從理論上來說,各性能指標(biāo)相互聯(lián)系:1)由于每個(gè)激光器的點(diǎn)頻存在上限,視場角、角分辨率及掃描幀頻三者相互制約,提升某一性能必然是以犧牲其他性能為代價(jià);2)有效探測距離是相對于足夠的反射點(diǎn)云來說的,二者相互依存。

從實(shí)際出發(fā),增大發(fā)射功率可以提高探測距離,但對于905nm來講,增加發(fā)射功率可能會有傷害人眼的危險(xiǎn);對于1550nm來講,增加發(fā)射功率,對熱管理要求較高。提高激光收發(fā)單元數(shù)、提升掃描幀頻等可以提高點(diǎn)頻密度,但會付出成本高、體積大、使用壽命降低的代價(jià)。

圖表:部分廠商性能提升方式

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資料來源:汽車之心,高工智能,九章智駕,中金公司研究部

#2:905nm和1550nm發(fā)射器孰優(yōu)

激光發(fā)射器按波長來分,可以分為905nm、1550nm、940nm等不同種類。激光雷達(dá)的激光波長的選擇主要基于:1)太陽光的功率在近紅外波段和短波紅外波段較低,日光干擾低;2)特定的波長能夠被特定的材料(Si、InGaAs等)吸收。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),目前激光器波長主要為905nm和1550nm兩種,3Q21的市場份額分別為69%、14%。

圖表:905nm波長與1550nm波長的激光雷達(dá)對比

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資料來源:Yole,智能汽車俱樂部,中金公司研究部

905nm激光發(fā)射器由于產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟、成本相對較低等原因是目前應(yīng)用相對較廣的一類激光器:1)車載激光雷達(dá)的先行者Velodyne在2007年就布局905nm激光雷達(dá)(HDL-64E),并和Google、百度等自動駕駛算法公司協(xié)作進(jìn)行路測;2)Lumentum、Hamamatsu、Osram等廠商具有較為成熟的905nm激光發(fā)射器制造工藝;3)用于接收905nm波長激光的Si探測器成本也相對較低。

1550nm波長的激光雷達(dá)以優(yōu)異的探測性能取勝。波長1400nm以上的激光到達(dá)視網(wǎng)膜之前,就會被眼球的透明部分吸收完,對人眼沒有傷害,1550nm波長的激光雷達(dá)可以相較905nm波長以10倍至40倍的功率運(yùn)行,發(fā)射功率越大,光子攜帶的能量越多,越不容易在傳輸中發(fā)生衰減,從而能獲得更高的點(diǎn)云分辨率、更遠(yuǎn)的探測距離以及更強(qiáng)的復(fù)雜環(huán)境穿透力。

圖表:激光雷達(dá)回波功率理論公式

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資料來源:CSDN,中金公司研究部

我們認(rèn)為905nm激光雷達(dá)探測距離較短的缺陷不妨礙其在正常情況下支持汽車自動駕駛功能,但極端情景能否保護(hù)駕駛員安全仍有待商榷。我們通過簡化后的剎車距離公式s= vt +v2/2μg(s為剎車距離,v為汽車巡航速度,μ為車輪與路面間的滑動摩擦系數(shù),g為重力加速度9.8m/s2,t為反應(yīng)時(shí)間)進(jìn)行討論,我們假設(shè)汽車自動駕駛的反應(yīng)時(shí)間為0.5s:

? 極端情景#1:大雨天高速公路上,假設(shè)汽車以100km/h的巡航速度進(jìn)行L3+自動駕駛,由于雨天路滑μ為0.3,根據(jù)公式可推算出汽車的完整剎車距離為145.14m。

? 極端情景#2:濃霧天氣下,假設(shè)汽車以50km/h(13.89m/s)的巡航速度進(jìn)行L3+自動駕駛,μ為1,根據(jù)公式可以推算出汽車的完整剎車距離為16.79m。

? 極端情景#3:在不限速的高速公路上,假設(shè)汽車以200km/h的巡航速度進(jìn)行L3+自動駕駛,μ為1,此情形下汽車的完整剎車距離為185.28m。

正常情況下,在限速120km/h的高速上行駛時(shí),汽車的完整剎車距離為73.36米,而905nm激光器的探測距離大致在150米左右,基本覆蓋正常情況下的剎車距離,因此我們認(rèn)為除了較惡劣天氣及超速行駛情形外,905nm激光雷達(dá)基本可以支持日常出行。

雖然1550nm激光雷達(dá)有更高的探測距離,但其成本過高,且使用的光纖激光器體積也很大。根據(jù)IHS Markit數(shù)據(jù),2019年905nm和1550nm的一個(gè)激光收發(fā)組件的價(jià)格分別為4~20$和275$,并且其預(yù)計(jì)2025年分別為2~10$和155$。此外,1550nm激光器需要高功率以提升探測距離,但其中一半會轉(zhuǎn)化為熱能,帶來較復(fù)雜的熱管理問題,綜合成本或進(jìn)一步上升。

#3:激光雷達(dá)的技術(shù)路徑將如何演變

激光雷達(dá)的掃描方式主要可以分為ToF(Time of Flight,飛行時(shí)間)和FMCW(frequency modulated continuous wave,調(diào)頻連續(xù)波)兩大類。其中,根據(jù)內(nèi)部有無運(yùn)動器件,ToF又可以細(xì)分為機(jī)械式、半固態(tài)式(轉(zhuǎn)鏡、MEMS等)和固態(tài)式(OPA、Flash等)。

目前,機(jī)械式激光雷達(dá)技術(shù)最為成熟,其特征是具有一個(gè)裸露的可以360°旋轉(zhuǎn)的筒狀結(jié)構(gòu),主要應(yīng)用于自動駕駛測試研發(fā)領(lǐng)域。但機(jī)械式激光雷達(dá)存在成本較高、裝配調(diào)制困難、掃描頻率低、生產(chǎn)周期長、機(jī)械零部件壽命不長等缺點(diǎn),且由于旋轉(zhuǎn)部件體積較大不易集成到車體,我們認(rèn)為該技術(shù)方案較難應(yīng)用在規(guī)模量產(chǎn)車型中。

圖表:激光雷達(dá)按掃描方式分類及代表性品牌

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資料來源:佐思汽研,蓋世汽車,中金公司研究部

和機(jī)械式相比,半固態(tài)式激光雷達(dá)保持激光收發(fā)模塊靜止,僅掃描部件旋轉(zhuǎn)或振動。現(xiàn)階段國內(nèi)乘用車激光雷達(dá)技術(shù)路線之爭,主要是半固態(tài)下轉(zhuǎn)鏡與MEMS兩種技術(shù)方案之間的較量。

轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)是最早通過車規(guī)并實(shí)現(xiàn)上路的方案,有望階段性率先起量。轉(zhuǎn)鏡方案沒有外露的旋轉(zhuǎn)部分,通過電機(jī)帶動一個(gè)內(nèi)置的可旋轉(zhuǎn)鏡子做機(jī)械運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)約120°范圍的掃描。轉(zhuǎn)鏡方案又可分為一維轉(zhuǎn)鏡(以法雷奧、禾賽為代表)和二維轉(zhuǎn)鏡(以Luminar為代表)兩種技術(shù)路線。我們認(rèn)為,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)方案具有易過車規(guī)認(rèn)證、成本可控、性能滿足需求門檻、可批量穩(wěn)定供貨等優(yōu)勢,為主機(jī)廠乘用車產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從0到1跨越的首選方案。但轉(zhuǎn)鏡方案目前尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模上車的原因在于:1)線數(shù)難做高,視場角和角分辨率受到限制;2)尺寸較大且功耗較高;3)成本下降空間有限。

圖表:機(jī)械式激光雷達(dá)工作原理

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資料來源:汽車之心,中金公司研究部

圖表:法雷奧SCALA轉(zhuǎn)鏡方案拆解

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資料來源:Yole,法雷奧,中金公司研究部

MEMS激光雷達(dá)通過MEMS(micro-electro-mechanical-system,微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)將機(jī)械式激光雷達(dá)、轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)中的鏡面、轉(zhuǎn)軸等機(jī)械零部件集成化至芯片級別,在微觀上實(shí)現(xiàn)發(fā)射端的光束操縱,具有尺寸小、可靠性高、批量生產(chǎn)后成本低、分辨率高等優(yōu)勢:

? 優(yōu)勢#1:尺寸小、可靠性高。MEMS激光雷達(dá)相較機(jī)械式/轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)使用MEMS微振鏡替代了馬達(dá)、棱鏡等機(jī)械運(yùn)動裝置,減小尺寸空間,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

? 優(yōu)勢#2:成本低。MEMS微振鏡可實(shí)現(xiàn)快速掃描,其等效線數(shù)高達(dá)一至兩百線,因此要實(shí)現(xiàn)相同的點(diǎn)云密度,MEMS所需的激光發(fā)射器數(shù)量較機(jī)械式/轉(zhuǎn)鏡式少,成本下降。此外,MEMS是半導(dǎo)體工藝,規(guī)模量產(chǎn)后MEMS微振鏡的ASP可進(jìn)一步下降。

? 優(yōu)勢#3:分辨率高。MEMS微振鏡可以精確控制偏轉(zhuǎn)角度。

綜合考慮成熟度、性價(jià)比、車規(guī)的可靠性、規(guī)模化量產(chǎn)的可行性等維度,我們認(rèn)為MEMS激光雷達(dá)方案效用最佳,有望成為未來3-5年內(nèi)最早大規(guī)模落地的商業(yè)技術(shù)路線。據(jù)我們的行業(yè)觀察發(fā)現(xiàn),整機(jī)廠對MEMS方案的青睞度提升,上車比例有所提高。根據(jù)公司官網(wǎng),Innoviz的MEMS激光雷達(dá)產(chǎn)品InnovizOne于2021年搭載在寶馬新型BMW iX車型上;國內(nèi)廠商速騰聚創(chuàng)的MEMS激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1于2021年6月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車;在CES 2022上,作為轉(zhuǎn)鏡方案代表的法雷奧在第三代產(chǎn)品中轉(zhuǎn)向MEMS設(shè)計(jì),公司預(yù)計(jì)第三代將在2024年正式上市。

圖表:MEMS微振鏡

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資料來源:MEMS,中金公司研究部

圖表:MEMS激光雷達(dá)工作原理

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資料來源:Elektrotechnik & Informationstechnik《MEMS-based lidar for autonomous driving》(2018),中金公司研究部

圖表:部分搭載激光雷達(dá)車型統(tǒng)計(jì)

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資料來源:佐思汽研,蓋世汽研,半導(dǎo)體行業(yè)觀察,廣州車展,中金公司研究部

長期看,“固態(tài)化”是車載激光雷達(dá)發(fā)展的主旋律,我們認(rèn)為純固態(tài)有望成為激光雷達(dá)的終極形態(tài)。純固態(tài)激光雷達(dá)中沒有任何運(yùn)動部件,在顛簸、震動、高低溫等嚴(yán)苛環(huán)境中具備壽命優(yōu)勢,最易達(dá)到高等級車規(guī)要求;且理論體積可進(jìn)一步縮小、并可以進(jìn)行高度芯片化,理論成本有望下探到100美元。目前純固態(tài)技術(shù)方案主要有Flash和OPA兩種:

? Flash:Flash固態(tài)激光雷達(dá)的成像原理類似快閃,在短時(shí)間內(nèi)向大片探測區(qū)域直接發(fā)射激光,再通過高度靈敏的接收器接收后輸出圖像。Flash激光雷達(dá)的優(yōu)勢在于能夠一次性實(shí)現(xiàn)全局成像,避免了運(yùn)動補(bǔ)償,且無需掃描,成像速度更快,但其缺點(diǎn)是激光功率受限,導(dǎo)致探測距離、FoV(視場角)、探測精度三者難以兼顧,現(xiàn)階段通常作為輔助雷達(dá)出現(xiàn)。

? OPA:OPA固態(tài)激光雷達(dá)運(yùn)用光學(xué)相控陣(Optical-Phased-Array)技術(shù),通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)移相器的相位控制激光束的輸出方向,完成對目標(biāo)區(qū)域的掃描測量。OPA激光雷達(dá)具有體積小、掃描速度快、精度高、可控性好等優(yōu)點(diǎn),但因當(dāng)前技術(shù)限制,激光在最大功率方向之外的地方易形成旁瓣,使激光能量被分散,影響作用距離與角分辨率,且微陣列芯片設(shè)計(jì)的工藝難度較高,制約其大規(guī)模量產(chǎn)。

圖表:純固態(tài)激光雷達(dá)工作原理(Flash/OPA技術(shù)方案)

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資料來源:Li, You and J. Iba?ez-Guzmán. “Lidar for Autonomous Driving:The Principles, Challenges, and Trends for Automotive Lidar and Perception Systems.” IEEE Signal Processing Magazine 37 (2020):50-61.,中金公司研究部

當(dāng)前激光雷達(dá)受到市場極高關(guān)注度,資本和技術(shù)的加持有望推動固態(tài)雷達(dá)產(chǎn)業(yè)化加速,我們認(rèn)為固態(tài)激光雷達(dá)有望在未來3-5年迎來商用落地。但當(dāng)前純固態(tài)方式仍較多處于實(shí)驗(yàn)室或初步測試階段,距離性能提升、技術(shù)成熟、大規(guī)模量產(chǎn)還有一段路要走:1)Flash方案廠商主要通過提升光源質(zhì)量(從LED/CMOS光源→VCSEL)、使用SPAD陣列進(jìn)行接收端增益以及提升單車搭載數(shù)量改善產(chǎn)品性能。根據(jù)公司官網(wǎng),搭載3個(gè)IbeoNext固態(tài)激光雷達(dá)的長城WEY摩卡車型預(yù)計(jì)在2022年量產(chǎn);Ouster ES2選擇犧牲掃描角度(26°×12°)換取較遠(yuǎn)的探測距離(200m),預(yù)計(jì)2024年實(shí)現(xiàn)批量交付。2)OPA方案代表廠商Quanergy盡管早在CES 2017大會上發(fā)布了S3純固態(tài)產(chǎn)品,但由于技術(shù)突破難度大,底層制造工藝的穩(wěn)定性仍需提升,至今未實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化落地。

圖表:各廠商純固態(tài)激光雷達(dá)最高性能產(chǎn)品一覽

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資料來源:各公司官網(wǎng),中金公司研究部;注:/表示尚未公開披露

#4:激光雷達(dá)如何實(shí)現(xiàn)降本

激光雷達(dá)一般由發(fā)射模塊、接收模塊、掃描模塊以及信息處理模塊四部分構(gòu)成:1)激光發(fā)射模塊:激光器(EEL/VCSEL/光纖激光器)發(fā)射的激光脈沖通過發(fā)射光學(xué)系統(tǒng),將激光發(fā)射至目標(biāo)物體;2)激光接收模塊:經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng),光電探測器(APD/SAPD/SiPM)接受目標(biāo)物體反射回來的激光,產(chǎn)生接收信號;3)掃描模塊:不同的掃描方式對應(yīng)不同的掃描部件,對所在平面進(jìn)行掃描生成實(shí)時(shí)圖像;4)信息處理模塊:接收信號經(jīng)過放大處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換,經(jīng)由主控模塊計(jì)算,建立最終的3D模型。激光雷達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依賴精密制造和高端元器件,前期研發(fā)投入較大、生產(chǎn)制造成本高昂;且目前L3+高級別自動駕駛處于導(dǎo)入初期,尚不具備規(guī)模量產(chǎn)條件,成本無法被攤薄,導(dǎo)致激光雷達(dá)短期價(jià)格居高不下。

圖表:激光雷達(dá)核心模塊示意圖

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資料來源:禾賽科技招股說明書(申報(bào)稿),中金公司研究部

激光雷達(dá)成本包括BOM 成本(物料成本)、生產(chǎn)成本和研發(fā)成本。生產(chǎn)成本側(cè),半固態(tài)式激光雷達(dá)的裝調(diào)和人工費(fèi)用相較機(jī)械式下降明顯。

BOM成本側(cè),從機(jī)械式到半固態(tài),收發(fā)單元的成本占比下降,主板和掃描部件占比有所提升。1)根據(jù)汽車之心,Velodyne的16線機(jī)械激光雷達(dá)中激光、光電二極管占比合計(jì)約75%。2)4線轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)法雷奧Scala1成本拆分中主板占比最高,激光單元板、光學(xué)部件和激光機(jī)械部件分別占BOM成本的23%、13%和10%。3)棱鏡式方案代表產(chǎn)品Livox Horizon采用非往復(fù)式掃描技術(shù),用較少數(shù)量的收發(fā)模組實(shí)現(xiàn)等價(jià)100線數(shù)效果。根據(jù)System plus Consulting測算,Livox發(fā)射和接收器件成本占比分別下降至7%和4%,光學(xué)部件(包括透鏡模組等掃描器件)的成本占比最高,達(dá)到54%,其次是主板。4)MEMS激光雷達(dá)用MEMS微振鏡替代馬達(dá)、棱鏡等機(jī)械部件,且收發(fā)模塊數(shù)進(jìn)一步減少,主要成本集中在主板和MEMS微振鏡兩部分。

圖表:各類型激光雷達(dá)成本拆分

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資料來源:汽車之心,System plus Consulting,半導(dǎo)體風(fēng)向標(biāo),中金公司研究部

結(jié)合我們的草根調(diào)研,我們預(yù)計(jì)當(dāng)前可量產(chǎn)激光雷達(dá)的平均價(jià)格約500-1000美元;而根據(jù)蓋世汽研調(diào)查顯示,如果激光雷達(dá)要大規(guī)模裝車,64%的車企接受的價(jià)格在1,000元人民幣以下,當(dāng)前激光雷達(dá)價(jià)格離規(guī)模量產(chǎn)仍有一定距離。2020年8月,第十二屆汽車藍(lán)皮書論壇上,時(shí)任華為智能汽車BU總裁王軍表示,未來計(jì)劃將激光雷達(dá)成本降至200美元,甚至100美元[1]。我們認(rèn)為,隨著低成本技術(shù)方案的逐漸成熟,同時(shí)疊加高級別自動駕駛滲透率提升、量產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大,激光雷達(dá)成本下探空間可期,我們預(yù)計(jì)到2030年激光雷達(dá)單價(jià)有望下降到200美元以下。

圖表:部分激光雷達(dá)型號銷售價(jià)格(截至2021年)

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資料來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察,中金公司研究部

圖表:激光雷達(dá)價(jià)格趨勢

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資料來源:Livox官網(wǎng),中金公司研究部

我們認(rèn)為,激光雷達(dá)的降本路徑主要有提升設(shè)計(jì)能力、規(guī)模量產(chǎn)、自研芯片、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化、工藝調(diào)試等。

? 提升設(shè)計(jì)能力,向固態(tài)化+集成化發(fā)展。分系統(tǒng)模塊看:1)發(fā)射模塊:由人工成本較高的EEL向可機(jī)器量產(chǎn)、生產(chǎn)良率可控的VCSEL激光器發(fā)展;2)掃描系統(tǒng):由機(jī)械部件成本較高、收發(fā)模組數(shù)量較多的機(jī)械式向MEMS甚至向理論成本更低的純固態(tài)遷移;3)接收模塊:逐步采用性能更優(yōu)、成本更低的SiPM探測器;4)信息處理:單片集成探測器、前端電路、脈沖控制等功能,顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜性和成本,可取代FPGA主控單元。我們認(rèn)為,激光雷達(dá)的終極形態(tài)可能是由一顆集成了激光器的發(fā)射端芯片、一顆集成了探測器芯片、模擬芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、主控芯片的SoC系統(tǒng)級芯片和光學(xué)部件三部分構(gòu)成,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化在降低BOM成本的同時(shí)簡化電路結(jié)構(gòu),有助于減少被動元器件等電子器件的用量并大幅降低裝調(diào)成本,后續(xù)還可通過提高芯片制程進(jìn)一步下調(diào)成本。

圖表:激光雷達(dá)通過提升設(shè)計(jì)能力實(shí)現(xiàn)降本

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資料來源:濱松光子公司官網(wǎng),禾賽科技招股說明書(申報(bào)稿),中金公司研究部

? 實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),分?jǐn)傊圃斐杀尽?/strong>2022年為激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)元年,下游需求起量有望助推車載激光雷達(dá)產(chǎn)量從萬臺倍增至百萬臺量級,研發(fā)成本與生產(chǎn)制造成本將得到顯著分?jǐn)?。?jù)銳馳智光披露,LakiBeam128在萬臺、十萬臺、百萬臺級別的供貨價(jià)分別為743、498和289美元[2],量產(chǎn)數(shù)量級提升帶來的價(jià)格下探幅度超過50%。根據(jù)汽車之心,大規(guī)模量產(chǎn)后的MEMS微振鏡單價(jià)可降至30到50美元。

? 自研關(guān)鍵芯片,控制上游元件成本。根據(jù)禾賽科技招股書(申報(bào)稿),禾賽自研的發(fā)射端驅(qū)動芯片和接收端模擬前端芯片已批量生產(chǎn),有望實(shí)現(xiàn)對TI芯片和ADI芯片的替代,接收端的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片也已進(jìn)入開發(fā)后期;Flash方案代表廠商Ouster亦擁有自主定制化設(shè)計(jì)芯片的能力,將VCSEL和SPAD分別集成到單顆ASIC芯片上,降低系統(tǒng)復(fù)雜度。

圖表:Ouster搭載自研ASIC芯片的數(shù)字激光雷達(dá)

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資料來源:Ouster官網(wǎng),中金公司研究部

? 核心器件的國產(chǎn)替代。隨著國內(nèi)激光器、探測器廠商的逐漸崛起,激光雷達(dá)在上游元器件激光器、探測器側(cè)已具備初步的國產(chǎn)替代能力;光學(xué)部件側(cè),國產(chǎn)廠商的技術(shù)水平已達(dá)到海外領(lǐng)先水平,且成本優(yōu)勢突出,可完全替代國外供應(yīng)鏈。國內(nèi)光學(xué)龍頭舜宇光學(xué)從鏡片供應(yīng)業(yè)務(wù)延伸至光路設(shè)計(jì)、組裝及光學(xué)代工。

? 提升工藝,控制生產(chǎn)良率。隨著激光雷達(dá)廠商制造工藝Know-How的不斷積累,工藝調(diào)試能力顯著提升,產(chǎn)品的生產(chǎn)良率有望提高。此外,2021年11月,速騰聚創(chuàng)與立訊精密宣布達(dá)成戰(zhàn)略合作,或建合資工廠[3]。我們認(rèn)為,激光雷達(dá)廠商尋求代工合作有望發(fā)揮代工廠的制造工藝優(yōu)勢,減少人工成本以及提升制造過程中的良品率。

#5:激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈中國產(chǎn)廠商的發(fā)展機(jī)遇

國內(nèi)已實(shí)現(xiàn)整車廠定點(diǎn)的激光雷達(dá)公司有:速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、北醒光子、圖達(dá)通等。對于產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域,我們認(rèn)為上游激光發(fā)射器、光學(xué)器件等環(huán)節(jié)有望逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

圖表:車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈

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資料來源:Yole,各公司官網(wǎng),彭博資訊,中金公司研究部

激光雷達(dá)整機(jī)廠

我國車載激光雷達(dá)廠商具備全球競爭力,速騰聚創(chuàng)等本土廠商所占份額全球領(lǐng)先。根據(jù)Yole Developpement統(tǒng)計(jì),2021年1-11月,全球車載激光雷達(dá)領(lǐng)域法雷奧市場占有率名列第一(達(dá)28%),而速騰聚創(chuàng)僅次于法雷奧,市占率達(dá)到10%。截至3Q21,速騰聚創(chuàng)、大疆、圖達(dá)通、華為、禾賽科技等5家本土廠商合計(jì)市場份額約26%,在全球范圍內(nèi)占據(jù)較大市場份額。

當(dāng)前激光雷達(dá)整機(jī)廠技術(shù)路線尚未統(tǒng)一,國內(nèi)廠商量產(chǎn)節(jié)奏與國際領(lǐng)先水平相當(dāng),有望進(jìn)一步拓展海外市場。速騰聚創(chuàng)機(jī)械式激光雷達(dá)及MEMS激光雷達(dá)(M1)均已量產(chǎn),獲得廣汽、威馬、比亞迪等車企定點(diǎn);棱鏡式激光雷達(dá)大疆Livox Horizon也已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);禾賽科技、圖達(dá)通等廠商在CES 2022上公布其轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)品將于2022年批量交付,國內(nèi)廠商量產(chǎn)節(jié)奏與國際廠商同步。同時(shí),根據(jù)Lucid官網(wǎng),Lucid Air車型前裝的激光雷達(dá)由速騰聚創(chuàng)提供,我們認(rèn)為憑借出色的成本控制和不斷的技術(shù)研發(fā),本土廠商也有望實(shí)現(xiàn)海外出貨。

圖表:全球車載激光雷達(dá)領(lǐng)域廠商市場份額(2021年1-11月)

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資料來源:Yole,中金公司研究部

速騰聚創(chuàng):車規(guī)級量產(chǎn)激光雷達(dá)先行者

公司深耕MEMS微振鏡技術(shù)路徑,其RS-LiDAR-M1(MEMS)是全球首款車規(guī)級量產(chǎn)的MEMS激光雷達(dá)。RS-LiDAR-M1于2018年獲得IATF 16949車規(guī)認(rèn)證,2020年出貨北美,并于2021年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。從性能上看,M1擁有120°×25°的超廣視場角以及最遠(yuǎn)200m的測距能力,突破了905nm光源MEMS激光雷達(dá)測距極限。此外,公司通過投資控股希景科技自研MEMS微振鏡,以實(shí)現(xiàn)降本可量產(chǎn)。

目前公司獲得40個(gè)左右的定點(diǎn)車型。2020年7月以來,RS-LiDAR-M1連續(xù)獲得全球多個(gè)量產(chǎn)車型定點(diǎn)合作訂單,其中首個(gè)定點(diǎn)來自北美某車企。公司目前已與廣汽、上汽、北汽、吉利、一汽、宇通、現(xiàn)代摩比斯、AutoX、阿里、Mobileye、Lucid等國內(nèi)外知名企業(yè)建立合作關(guān)系。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),截至3Q21,速騰聚創(chuàng)車載前裝激光雷達(dá)全球市場份額占比10%,位居中國第一、世界第二。

禾賽科技:高線數(shù)激光雷達(dá)技術(shù)成熟

禾賽科技于2014年在上海成立,2017年4月推出40線機(jī)械激光雷達(dá)Pandar40,迅速占領(lǐng)國內(nèi)市場份額。2017年末,禾賽科技發(fā)布了基于百度Apollo平臺的自動駕駛開發(fā)者套件Pandora,將激光雷達(dá)Pandar40與多個(gè)全景攝像頭裝入同一器件,進(jìn)行同步感知工作,表明公司有能力實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)和其他傳感器數(shù)據(jù)的底層同步和融合,可幫助下游客戶解決調(diào)教感知系統(tǒng)硬件的行業(yè)痛點(diǎn);公司瞄準(zhǔn)市場機(jī)遇,致力于成為系統(tǒng)解決方案的提供商。

據(jù)禾賽科技官網(wǎng)顯示,公司在機(jī)械式激光雷達(dá)方面與Velodyne一樣擁有成熟的產(chǎn)品線(32/40/64/128線);在固態(tài)產(chǎn)品方面則推出PandarGT,采用MEMS技術(shù)路徑,內(nèi)部的微振鏡器件由公司自主研發(fā),抗沖擊性強(qiáng)、溫度適用范圍廣(-40℃-120℃)。公司目前已布局500多項(xiàng)專利,客戶遍布全球20個(gè)國家和地區(qū)的70座城市,包括理想、博世、百度、上汽、文遠(yuǎn)知行等知名廠商。

圖達(dá)通:超遠(yuǎn)距激光雷達(dá)領(lǐng)先企業(yè)

圖達(dá)通于2016年成立,是國內(nèi)外領(lǐng)先的300線激光雷達(dá)廠商。激光雷達(dá)產(chǎn)品分為獵豹、捷豹、獵鷹系列,獵豹和捷豹系列產(chǎn)品是300線1550nm的激光雷達(dá),探測距離可達(dá)280米,應(yīng)用于智慧城市和高速公路以及軌道和礦山領(lǐng)域;獵鷹系列(1550nm)為車載激光雷達(dá),將搭載于蔚來ET7中,探測距離可達(dá)500米,是目前車載激光雷達(dá)中探測距離最遠(yuǎn)的,同時(shí)具有120°的超廣視角以及300線等效分辨率。

北醒光子:應(yīng)用領(lǐng)域豐富

北醒光子于2015年成立,激光雷達(dá)現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),年產(chǎn)能達(dá)到60萬臺。合作伙伴覆蓋全球超過64個(gè)國家和地區(qū),為智慧軌道交通、智慧民航、智慧航運(yùn)、車路協(xié)同及自動駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人、物位檢測、安防、IoT等行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級。Horn-X2 Pro用于智能駕駛領(lǐng)域,最遠(yuǎn)探測距離為300米,最高角分辨率為0.05°×0.05°,等效600線。截至2019年1月,已獲得包括IDG資本、順為資本、凱輝汽車基金(法雷奧LP)、達(dá)泰資本、Keywise資本及科沃斯等多家資本投資。

激光器

激光器是激光雷達(dá)發(fā)射模塊的重要組成部分,主要方案有邊發(fā)射激光器(EEL)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)和光纖激光器三種,其中EEL和VCSEL屬于半導(dǎo)體激光器。現(xiàn)階段發(fā)射端激光器仍由國外廠商主導(dǎo),代表企業(yè)有濱松光子、Lumentum、歐司朗、Lumibird等。

國內(nèi)激光器產(chǎn)品性能接近海外水平,具備價(jià)格優(yōu)勢,有望加速國產(chǎn)替代。國內(nèi)激光器廠商起步較海外晚,近幾年加快追趕步伐,盡管產(chǎn)品在成熟度和可靠性方面略遜于海外,但整體性能已接近國外供應(yīng)商水平。我們認(rèn)為,未來隨著產(chǎn)品逐步迭代成熟,有望憑借低成本等優(yōu)勢加速滲透激光雷達(dá)供應(yīng)鏈。其中,炬光科技主要布局EEL和VCSEL領(lǐng)域,與Velodyne、Luminar、速騰聚創(chuàng)等多家激光雷達(dá)整機(jī)廠開展技術(shù)與業(yè)務(wù)合作;光庫科技、昂納科技、海創(chuàng)光電則瞄準(zhǔn)了實(shí)現(xiàn)1550nm+FMCW所必需的光纖激光器。

激光芯片廠商前瞻布局車規(guī)級場景,有望破局“有器無芯”局面。瑞波光電開發(fā)并小批量生產(chǎn)的1550nm EEL半導(dǎo)體激光芯片已供給激光雷達(dá)客戶;縱慧芯光、長光華芯獲得華為直接或間接投資,目前縱慧芯光的VCSEL產(chǎn)品已通過AEC-Q、IATF16949認(rèn)證,我們預(yù)計(jì)將于2022年在汽車電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)前裝量產(chǎn),長光華芯應(yīng)用于車載激光雷達(dá)的高功率、多結(jié)、高能量密度VCSEL產(chǎn)品也于2021年取得重要突破。

圖表:國內(nèi)外激光器廠商

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資料來源:各公司官網(wǎng),Yole,中金公司研究部

炬光科技:稀缺的高功率半導(dǎo)體激光器廠商

炬光科技成立于 2007 年,主要從事激光行業(yè)上游的高功率半導(dǎo)體激光元器件、激光光學(xué)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,業(yè)務(wù)布局半導(dǎo)體激光、激光光學(xué),汽車應(yīng)用和光學(xué)系統(tǒng)四大板塊,其中汽車應(yīng)用主要為智能駕駛激光雷達(dá)(LiDAR)與智能艙內(nèi)駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS),產(chǎn)品涵蓋激光雷達(dá)面光源、線光源及光源光學(xué)組件等。

車載領(lǐng)域客戶資源豐富,有望充分受益激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)浪潮。公司擁有車規(guī)級激光雷達(dá)發(fā)射模組設(shè)計(jì)、開發(fā)、可靠性驗(yàn)證、批量生產(chǎn)等核心能力,已與Velodyne LiDAR、Luminar、Argo AI、大陸等公司開展業(yè)務(wù)合作,其中高峰值功率固態(tài)激光雷達(dá)面光源與德國大陸集團(tuán)簽訂批量供貨合同,現(xiàn)已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。2021年公司又開拓了速騰聚創(chuàng)、IBEO、法雷奧等新激光雷達(dá)制造商客戶。我們認(rèn)為,隨著2022年激光雷達(dá)陸續(xù)上車,公司激光發(fā)射模組業(yè)務(wù)將迎來增長,公司在回復(fù)問詢函中預(yù)計(jì)2023年激光雷達(dá)相關(guān)業(yè)務(wù)收入體量可達(dá)5.4億元。

圖表:炬光科技主營業(yè)務(wù)

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資料來源:公司公告,萬得資訊,中金公司研究部

圖表:炬光科技激光雷達(dá)收入預(yù)測

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資料來源::炬光科技招股書及回復(fù)問詢函,中金公司研究部

長光華芯:全球少數(shù)具備高功率激光芯片量產(chǎn)能力的企業(yè)

長光華芯成立于2012年,業(yè)務(wù)聚焦半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域,主要產(chǎn)品包括高功率單管、高功率巴條、高效率VCSEL及光通信芯片等。公司秉持“一平臺,一支點(diǎn),橫向擴(kuò)展,縱向延伸”的發(fā)展戰(zhàn)略,憑借其在高功率半導(dǎo)體激光芯片領(lǐng)域的技術(shù)積累,構(gòu)建了GaAs(砷化鎵)和InP(磷化銦)兩大材料體系,建立了邊發(fā)射和面發(fā)射兩大工藝技術(shù)平臺。2021年9月,公司成功過會,擬募資13.84億元用于高功率激光芯片、器件、模塊產(chǎn)能擴(kuò)充項(xiàng)目,垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器(VCSEL)及光通訊激光芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等。

公司技術(shù)、人才優(yōu)勢突出,是全球少數(shù)具備高功率激光芯片量產(chǎn)能力的企業(yè)之一。目前公司研發(fā)技術(shù)隊(duì)伍中碩博背景人才占比超過50%,已建成從芯片設(shè)計(jì)、MOCVD(外延)、光刻、解理鍍膜、封測等IDM全流程工藝平臺和量產(chǎn)線。公司掌握多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù),包括器件設(shè)計(jì)及外延生長技術(shù)、FAB晶圓工藝技術(shù)、腔面鈍化處理技術(shù)等,得益于技術(shù)升級和工藝改進(jìn),2018到2020年公司激光芯片生產(chǎn)的良率不斷提高,復(fù)合增長率達(dá)到33.40%。

探測器

激光探測器利用光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)化為電信號從而實(shí)現(xiàn)對光信號的探測。按照材料可分為Si、Ge、InP、InGaAs、InGaAsP等不同種類,Si探測器能很好的接收905nm激光,是目前的主流方案,而InGaAs激光探測器能有效接收1550nm激光;按照工作原理可以分為PIN-PD(PIN光電二極管)、APD(雪崩光電二極管)、SPAD(單光子雪崩二極管)、SiPM(硅光電倍增管)等不同種類,目前APD憑借性能/產(chǎn)業(yè)鏈更加成熟的優(yōu)勢占據(jù)主流。

國外廠商較早入局,在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、產(chǎn)品可靠性方面優(yōu)勢明顯,目前First Sensor、濱松、安森美半導(dǎo)體、Sony等國際廠商仍主導(dǎo)市場。國內(nèi)供應(yīng)商起步較晚,但發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能可與國外供應(yīng)鏈水平匹敵,已憑借較高的客制化能力及成本優(yōu)勢突破國外廠商的壟斷。我們認(rèn)為,靈明光子、京邦科技、阜時(shí)科技、芯視界等國內(nèi)廠商有望通過前瞻布局SPAD、SiPM等新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)彎道超車。

圖表:國內(nèi)外探測器廠商

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資料來源:各公司官網(wǎng),中金公司研究部

光學(xué)元件

光學(xué)元件及組件分布于激光雷達(dá)的掃描系統(tǒng)、發(fā)射模塊和接收模塊中,主要有MEMS振鏡、反射鏡、透鏡、棱鏡/轉(zhuǎn)鏡、濾光片等。一般由激光雷達(dá)整機(jī)廠自主研發(fā)設(shè)計(jì),光學(xué)元件廠商負(fù)責(zé)生產(chǎn)加工。

國內(nèi)光學(xué)部件廠商技術(shù)水平已處于國際領(lǐng)先水平,具備成本優(yōu)勢。舜宇光學(xué)、騰景科技等精密光學(xué)元器件廠商已經(jīng)可以替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。永新光學(xué)與禾賽、Innoviz、麥格納均有合作,與Innoviz合作的激光雷達(dá)已在寶馬搭載,舜宇光學(xué)也與麥格納、華為、大疆等合作,并進(jìn)入Leddar Tech生態(tài)系統(tǒng)。

優(yōu)質(zhì)光通信廠商通過光學(xué)元件切入激光雷達(dá)賽道。光通信中的鏡片等光學(xué)元件與激光雷達(dá)中光學(xué)元件加工工藝相似,可共用一個(gè)技術(shù)平臺,天孚通信、昂納科技等憑借光通信中的技術(shù)積累延伸拓展激光雷達(dá)領(lǐng)域。

圖表:國內(nèi)外激光雷達(dá)光學(xué)元件廠商

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資料來源:Yole,各公司官網(wǎng),中金公司研究部

舜宇光學(xué):車載鏡頭龍頭企業(yè)

舜宇光學(xué)科技成立于1984年,深耕精密光學(xué)領(lǐng)域,手機(jī)與車載業(yè)務(wù)共振成長。早期主要生產(chǎn)相機(jī)、顯微鏡等光學(xué)零件,2004年進(jìn)入車載領(lǐng)域,并于2006年量產(chǎn)第一款A(yù)DAS鏡頭,此后公司多次對外投資合作在車載領(lǐng)域深入鏡頭研發(fā),目前產(chǎn)品已覆蓋車載多類傳感器,鏡頭、攝像頭模組以及激光雷達(dá)。

客戶包括 Valeo、Bosch、Continental、Delphi 等Tier1供應(yīng)商以及特斯拉、Mobileye等新勢力車廠,同時(shí)公司的車載鏡頭被廣泛應(yīng)用于通用、寶馬、奔馳等知名品牌配備ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))的車型上。根據(jù)ICVTank數(shù)據(jù),2012-2020年公司車載攝像頭出貨量始終居于全球第一位置,專利技術(shù)積累深厚,龍頭優(yōu)勢顯著。

騰景科技:精密光學(xué)器件領(lǐng)軍者

騰景科技成立于2013年,主要產(chǎn)品為精密光學(xué)元件以及光纖器件,光學(xué)元件產(chǎn)品主要包括平面光學(xué)元件、球面光學(xué)元件、模壓玻璃非球面透鏡等;光纖器件產(chǎn)品主要包括鍍膜光纖器件、準(zhǔn)直器、聲光器件等。具備光學(xué)薄膜類技術(shù)、精密光學(xué)類技術(shù)、模壓玻璃非球面類技術(shù)和光纖器件類技術(shù)四大類核心技術(shù),產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括光通信、光纖激光、生物醫(yī)療、消費(fèi)類電子等,在激光雷達(dá)領(lǐng)域,主要從事光學(xué)元件的設(shè)計(jì)制作,已獲得車規(guī)級認(rèn)證,并向禾賽科技、鐳神智能等出貨。

FPGA

FPGA芯片通常被用作激光雷達(dá)的主控芯片,盡管FPGA可被MCU和DSP方案代替,且部分廠商選擇自研ASIC芯片,F(xiàn)PGA仍是當(dāng)前激光雷達(dá)的主流芯片。

國產(chǎn)企業(yè)發(fā)力較晚,仍需等待技術(shù)成熟與性能提升。由于國外廠商起步較早,F(xiàn)PGA 芯片市場基本被海外龍頭壟斷,賽思靈和英特爾占有市場83%的份額;在激光雷達(dá)主控芯片市場,賽靈思的壟斷地位更為突出,根據(jù)賽靈思社區(qū)數(shù)據(jù),賽靈思FPGA產(chǎn)品的市占率達(dá)到90%。我國FPGA的研發(fā)基礎(chǔ)相對薄弱,產(chǎn)品性能不及國外領(lǐng)先產(chǎn)品,但近幾年紫光同創(chuàng)、安路科技、復(fù)旦微電等廠商發(fā)展迅速,我們認(rèn)為有望逐步進(jìn)行國產(chǎn)替代。

安路科技:國產(chǎn)FPGA龍頭

國內(nèi)FPGA領(lǐng)軍企業(yè),出貨量在本土廠商中排名前列。公司成立于2011年,是目前A股上市公司中技術(shù)領(lǐng)先的FPGA芯片稀缺標(biāo)的,目前已形成了PHOENIX高性能系列、EAGLE高性價(jià)比系列和ELF低功耗系列三大產(chǎn)品線,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子等領(lǐng)域,并擁有自研EDA軟件TangDynasty。根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),憑借產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定與性價(jià)比優(yōu)勢,2019年公司FPGA芯片出貨量在國產(chǎn)供應(yīng)商中排名第一。

連接器

汽車連接器可分為高壓連接器和高頻高速連接器兩類,高頻高速連接器一般運(yùn)用在車外感知與車內(nèi)通訊領(lǐng)域,連接激光雷達(dá)、攝像頭與控制域等,而在汽車智能化趨勢下,傳輸數(shù)據(jù)的總量和速率不斷提升,激光雷達(dá)一般使用Fakra等高頻連接器。

國際廠商先發(fā)優(yōu)勢明顯,國產(chǎn)廠商有望憑借技術(shù)高投入實(shí)現(xiàn)彎道超車。據(jù)Bishop & Associates數(shù)據(jù)顯示,2019年泰科電子占到全球汽車連接器市場39.1%的份額。國內(nèi)已有數(shù)十家廠商進(jìn)軍汽車連接器領(lǐng)域,并十分重視技術(shù)投入,近三年研發(fā)費(fèi)用率均高于國外廠商。瑞可達(dá)、立訊精密、中航光電等均已實(shí)現(xiàn)高壓連接器量產(chǎn)落地,而在高速連接器領(lǐng)域,電連技術(shù)等也發(fā)展迅速,電連技術(shù)量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富,已進(jìn)入吉利、長城、比亞迪等車廠供應(yīng)鏈。

圖表:2020年全球FPGA芯片競爭格局

圖片

資料來源:賽靈思,中金公司研究部

圖表:2019年全球汽車連接器廠商競爭格局

圖片

資料來源:Bishop & Associates,中金公司研究部

風(fēng)險(xiǎn)

車載激光雷達(dá)量產(chǎn)進(jìn)程不及預(yù)期。車載激光雷達(dá)生產(chǎn)制造過程有較多工藝調(diào)試與車規(guī)驗(yàn)證,需要一定的生產(chǎn)周期,如果激光雷達(dá)量產(chǎn)進(jìn)程不及預(yù)期,將直接影響成本和后續(xù)的裝車交付。

激光雷達(dá)上車進(jìn)度不及預(yù)期。激光雷達(dá)的搭載進(jìn)程受L3+級別滲透率的影響,若未來高級別自動駕駛滲透放緩,激光雷達(dá)的市場空間將不達(dá)預(yù)期。

成本下降幅度不及預(yù)期。激光雷達(dá)的高成本一直是其“落地難”的重要原因,若未來激光雷達(dá)無法從技術(shù)層面找到降成本的突破口,我們認(rèn)為其滲透進(jìn)程依然存在被滯后的可能。

自動駕駛政策開放不及預(yù)期。自動駕駛的安全一直是監(jiān)管者關(guān)心的問題,如果相關(guān)法規(guī)嚴(yán)格程度超出預(yù)期,對自動駕駛相關(guān)路測試驗(yàn)、上路資格限制較多,可能會影響汽車智能化進(jìn)程。

本文選編自“中金公司”,作者:陳昊、李詩雯、彭虎;智通財(cái)經(jīng)編輯:熊虓。

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