激光雷達(dá)是一種利用激光來實現(xiàn)精確測距的傳感器，在廣義上可以認(rèn)為是帶有3D深度信息的攝像頭，被譽為“機器人的眼睛”。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自誕生以來，緊跟底層器件的前沿發(fā)展，呈現(xiàn)出了技術(shù)水平高的突出特點。從激光器發(fā)明之初的單點激光雷達(dá)到后來的單線掃描激光雷達(dá)，以及在無人駕駛技術(shù)中獲得廣泛認(rèn)可的多線掃描激光雷達(dá)，再到技術(shù)方案不斷創(chuàng)新的固態(tài)式激光雷達(dá)、FMCW激光雷達(dá)，以及近年來朝向芯片化、陣列化持續(xù)發(fā)展，激光雷達(dá)一直以來都是新興技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的代表。
2020年，國家發(fā)改委首次官方明確“新基建”七大板塊，激光雷達(dá)作為終端傳感器設(shè)備，在自動駕駛、車路協(xié)同等智能交通、智慧城市領(lǐng)域的作用不斷凸顯。中國政府對自動駕駛的支持，也將對全球激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到積極的推動作用。
根據(jù)沙利文的統(tǒng)計及預(yù)測，至2025年激光雷達(dá)全球市場規(guī)模為135.4億美元，較2019年可實現(xiàn)64.5%的年均復(fù)合增長率。至2025年，中國激光雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)到43.1億美元，較2019年實現(xiàn)63.1%的年均復(fù)合增長率。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈
從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，激光雷達(dá)所處環(huán)節(jié)積聚了大量價值，具有很強的產(chǎn)業(yè)附加值。
激光雷達(dá)技術(shù)作為近年來高熱度的新興雷達(dá)技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，設(shè)備設(shè)計要求靈敏精準(zhǔn)，多模塊在工作運行中注重高度配合，生產(chǎn)過程需要高精密度機械設(shè)備。在這樣的高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格下，激光雷達(dá)的生產(chǎn)制造研發(fā)對進(jìn)入企業(yè)有很大的技術(shù)壁壘，前期投入不易產(chǎn)生較明顯的成效。
激光雷達(dá)是下游導(dǎo)航、繪測等應(yīng)用的核心部件，目前產(chǎn)能稀缺導(dǎo)致供不應(yīng)求，呈現(xiàn)賣方市場，對下游有很強的定價權(quán)，因此該產(chǎn)業(yè)鏈主要附加值在于激光雷達(dá)部分，行業(yè)整體盈利空間較大。
圖表來源：天風(fēng)證券
激光雷達(dá)帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的競爭，目前，全球激光雷達(dá)核心元器件有激光器（如固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器等）、掃描器（如掃描鏡、旋轉(zhuǎn)電機等）、光電探測器（如硅光電倍增管、雪崩光電二極管、CCD/CIS等）及接收器IC（如放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA等）、位置和導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS、IMU）。其中，領(lǐng)先的元器件供應(yīng)商主要集中于歐美地區(qū)。
激光雷達(dá)上游
上游主要包含激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分，這四大部分中大量的光學(xué)和電子元器件，構(gòu)成了激光雷達(dá)的基礎(chǔ)。
上游的核心元器件廠商，無論是光學(xué)元器件還是電子元器件，涉及精密儀器、芯片的加工和制造，目前基本被國外大的廠家所壟斷。
近年來國內(nèi)廠商也通過自研在上游核心元器件領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，如掃描系統(tǒng)、激光器和光源接收器等領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批中國創(chuàng)業(yè)型企業(yè)。
此外，中國市場上的激光雷達(dá)芯片，特別是信號處理所需的元器件主要依賴進(jìn)口，這在一定程度上抬高了激光雷達(dá)的生產(chǎn)成本，因此多家國內(nèi)的芯片企業(yè)都在爭取通過各自的優(yōu)勢技術(shù)填補上國內(nèi)市場在此領(lǐng)域的空白。
激光雷達(dá)上游主要廠商：
資料來源：汽車人參考
激光雷達(dá)中游
激光雷達(dá)中游可分為車用激光雷達(dá)和物流運輸激光雷達(dá)兩大類。
Yole預(yù)計，激光雷達(dá)應(yīng)用是目前汽車行業(yè)增長最快的行業(yè)之一。從出貨量來看，Yole預(yù)計2030年全球激光雷達(dá)出貨量約2390萬個。
車用激光雷達(dá)的供應(yīng)商眾多，包括Velodyne LiDAR, Vales, Ibeo,Continental等。產(chǎn)業(yè)與物流運輸激光的廠商有SICK, Hokuyo, OMRON, VelodyneLiDAR, Konica Minolta等。
激光雷達(dá)下游
激光雷達(dá)下游應(yīng)用廣泛，主要可以分為無人駕駛行業(yè)、ADAS行業(yè)、服務(wù)機器人行業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等。在汽車產(chǎn)業(yè)“電氣化、共享化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化”的“新四化”驅(qū)動下，各行業(yè)高速發(fā)展。
激光雷達(dá)是無人駕駛技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵。對比毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)，其測量精度最高，反應(yīng)速度快，操作性能具備絕對的優(yōu)勢。
無人駕駛服務(wù)的落地有賴于激光雷達(dá)提供的高精度感知信息。而且，激光雷達(dá)的環(huán)境感知能力能夠拓展已有的輔助駕駛功能，提升車輛安全性，為面向整車廠以及Tier1公司的高級輔助駕駛產(chǎn)業(yè)提供了重要的支撐。
盡管在L2、L3的汽車中的使用尚不如超聲波雷達(dá)和毫米波雷達(dá)廣泛，但是大多數(shù)車廠和Tier1均認(rèn)為激光雷達(dá)將成為L3級以上自動駕駛汽車的必備傳感器，并最終在L4級以上自動駕駛汽車中成為核心傳感器。
同時，激光雷達(dá)技術(shù)也促進(jìn)了服務(wù)型機器人產(chǎn)業(yè)以及車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起，服務(wù)型機器人通過賦予機器人智能感知的能力實現(xiàn)無人配送、無人清掃等功能，車聯(lián)網(wǎng)通過車與車、車與路、車與云平臺等的互聯(lián)實現(xiàn)更為安全、舒適、智能的交通服務(wù)。
激光雷達(dá)下游產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)：
數(shù)據(jù)來源：禾賽科技招股說明書，信達(dá)
激光雷達(dá)競爭格局：海外廠商領(lǐng)跑，國內(nèi)市場百花齊放
激光雷達(dá)全球市場近來年逐漸開放，海外廠商在上游和中游都存在著領(lǐng)跑的優(yōu)勢，在技術(shù)和客戶群等方面都領(lǐng)先于國內(nèi)廠商，但國內(nèi)廠商近年來奮起直追，取得了許多突破性的進(jìn)展，中國勢力正在逐步崛起。
國外激光雷達(dá)技術(shù)早在2010年前就開始嘗試應(yīng)用于ADAS輔助避障和導(dǎo)航項目。
作為未來自動駕駛核心傳感器的代表，激光雷達(dá)核心技術(shù)主要掌握在Velodyne、Quanergy、Ibeo三家國外企業(yè)中。
美國Velodyne成立于1983年，其機械式激光雷達(dá)起步較早，技術(shù)領(lǐng)先，同時與谷歌、通用汽車、福特、Uber、百度等全球自動駕駛領(lǐng)軍企業(yè)建立了合作關(guān)系，占據(jù)了車載激光雷達(dá)大部分的市場份額。
Quanergy成立于2012年，2014年推出其第一款產(chǎn)品M8-1，并在奔馳、現(xiàn)代等公司的實驗車型上得到應(yīng)用，M8之后Quanergy相繼發(fā)布的產(chǎn)品都開始走固態(tài)路線，采用了OPA光學(xué)相控陣技術(shù)，規(guī)模量產(chǎn)后將大幅降低傳感器價格。Ibeo成立于1998年，是全球第一個擁有車規(guī)級激光雷達(dá)的企業(yè)，其于2017年推出了全固態(tài)激光雷達(dá)A-Sample樣機。
近年來興起自動駕駛浪潮后，國內(nèi)激光雷達(dá)廠商逐步入局。
國內(nèi)玩家早期分為兩個流派，一類研發(fā)機械式激光雷達(dá)與Velodyne等老牌玩家搶市場，另一類則直接鎖定固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品，目標(biāo)是在2020年之后登上前裝市場。
速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、北科天繪、鐳神智能等國產(chǎn)企業(yè)先后崛起，國內(nèi)市場競爭激烈，呈現(xiàn)出百花齊放的市場格局。
比較禾賽科技和速騰聚創(chuàng)這兩家公司，其產(chǎn)品定位也存在較大差別。在高速自動駕駛領(lǐng)域（相對低速無人車來說），禾賽市場占有率較高，百度、文遠(yuǎn)知行、AutoX、元戎啟行等公司都在使用。而在低速自動駕駛領(lǐng)域，速騰聚創(chuàng)則是主要玩家，新石器、京東、菜鳥物流、高仙機器人等公司都主要使用速騰的16線激光雷達(dá)產(chǎn)品，同時其16線、32線產(chǎn)品也被圖森未來、嬴徹科技、AutoX等部分高速自動駕駛公司采用。
而另一方面，隨著2020年起將逐步量產(chǎn)L3級自動駕駛乘用車，市場對車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)的需求將迎來一個小的高潮，大疆、華為等消費電子硬件巨頭相繼拿出了自己的激光雷達(dá)新品，直接加入了前裝量產(chǎn)裝車的戰(zhàn)局。
2020年8月大疆宣布公司首個實現(xiàn)了車用自動駕駛激光雷達(dá)價格降到千元級別，而且能量產(chǎn)供應(yīng)，大疆旗下孵化品牌覽沃科技在美國CES也發(fā)布了兩款高性能激光雷達(dá)傳感器。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈代表廠商:
資料來源：麥姆斯咨詢
未來激光雷達(dá)技術(shù)主要基于ToF和FMCW原理，對于基于ToF原理的激光雷達(dá)，芯片化架構(gòu)的激光雷達(dá)是未來的發(fā)展方向，發(fā)射端逐漸采用平面化的激光器器件，接收端逐漸采用CMOS工藝的單光子探測器，為VCSEL和單光子器件開發(fā)的模擬、數(shù)字芯片；硅光芯片化的FMCW激光雷達(dá)是未來發(fā)展的一大趨勢。
激光雷達(dá)的發(fā)展將促進(jìn)汽車行業(yè)無人駕駛技術(shù)和ADAS發(fā)展，也將提高服務(wù)型機器人的應(yīng)用范圍和普及度。未來隨著自動駕駛技術(shù)的進(jìn)一步普及，激光雷達(dá)市場規(guī)模將會進(jìn)一步擴大，而單車價值量下降將會進(jìn)一步有利于激光雷達(dá)的量產(chǎn)使用。
隨著人工智能、5G技術(shù)的逐漸普及，無人駕駛、ADAS、服務(wù)型機器人和車聯(lián)網(wǎng)等多方面的需求推動，激光雷達(dá)整體市場預(yù)計將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。
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