激光雷达行业研究与投资分析

一、激光雷达先容

激光雷达（LaserDetecting and Ranging，Lidar），是以发射激光束探测目的的位置、速率等特征量的雷达系统。其事情原理与雷达类似，是向目的发射探测信号（激光束）,然后将吸收到的从目的反射回来的信号（目的回波）与发射信号举行对照,作适当处置后，就可获得目的的有关信息，如目的距离、方位、高度、速率、姿态、甚至形状等参数，实现对目的的探测、跟踪和识别。早期，激光雷达主要用于科研及测绘项目。上世纪80年月，激光雷达的商用产物如激光测距仪最先起步。2000年以后激光雷达的系统架构获得拓展，从单线扫描逐渐生长到多线扫描，激光雷达对环境三维高精度重修的应用优势被逐渐认可，并被Waymo引入无人驾驶汽车开发中。

二、激光雷达焦点手艺

激光雷达焦点手艺聚焦于测距原理、发射、扫描、探测和数据处置等五大个方面。LiDAR系统的焦点组件主要有激光器、扫描器及光学组件、光电探测器及吸收IC，以及位置和导航器件等。

1、测距原理

激光雷达根据测距原理可以分为航行时间（Time of Flight，ToF）测距法、基于相关探测的FMCW 测距法、以及三角测距法等。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 是现在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。

2、扫描方式

激光雷达根据扫描方式有无机械转动部件可以分为机械旋转、夹杂固态、纯固态。机械式指整体360°旋转，半固态式指收发模块静止、仅扫描器发生气械运动，固态式指无任何机械运动部件。夹杂固态分为MEMS、转镜，纯固态分为相控阵OPA、Flash。

车载激光雷达需要面临振动、低温、雨水等恶劣情形磨练，固态化被以为是车载激光雷达的生长偏向。现在，差异公司的产物开发偏重点差异，能够靠近的商业化的产物以半固态为主。

3、ELL

EEL(Edge Emitting Laser,边缘发射激光器)作为探测光源具有高发光功率密度的优势，但由于其工艺步骤的庞大和繁琐，极大的依赖产线工人的手工装调手艺，生产成本高且一致性难以保障。VCSEL(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)发光面与半导体晶圆平行，其形成的激光阵列易于与平面化的电路芯片键合，精度层面由半导体加工装备保障，无需对激光器单独装调，易于和面上工艺的硅质料整合，提升光束质量。传统VCSEL激光器存在发光密度功率低的缺陷，近些年多家激光器公司开发出多层结VCSEL激光器，将发光功率密度提升了5-10倍。随着苹果在消费电子上应用VCSEL，其成本以及可靠性方面优势被市场认可，我们预计VCSEL有望逐步取代EEL。

汽车激光雷达产物收敛偏向为能够知足量产的成本要求、能够知足性能需求、能够知足车规要求的可靠性。乐成的激光雷达产物是在三个方面到达平衡，并能够实现连续迭代，这需要激光雷达公司对下游厂商的需求有深入的明白。

因此，争取进入整车客户项目，或者与整车履历厚实的Tier1互助，成为汽车激光雷达供应商的主要事情目的。随着Waymo、百度、福特、奥迪、宝马、蔚来、小鹏、飞跃等整车企业相继接纳激光雷达的感知解决方案，各家激光雷达企业纷纷争取进入供应商之列，实现首先搭载。

三、激光雷达性能参数

权衡LiDAR主要性能参数包罗测远能力、测距精度、集成度、角分辨率、视场角局限、光源波长以及点频等。

四、激光雷达产业链

抖音携手爱奇艺，视频领域下半场开始了

抖音携手爱奇艺，视频领域下半场开始了,摒弃争议和偏见，以更开放的态度，用互联互通实现流量成本降低、用户池子扩大，从而进一步强化互联网市场竞争的公平秩序。

激光雷达的上游组件主要包罗激光器和探测器、主控芯片、模拟芯片以及光学部件，外洋优势显著。由于起步较早，具备一定先发优势，当前上游焦点元器件主要由外洋厂商主导，产物可靠性高，手艺成熟，客户群体普遍。

海内厂商奋起追赶，性能差距逐渐缩小，有望改善上游名目。随同手艺资金和资源的不停投入，近几年海内上游厂商正在崛起，与外洋龙头企业的性能差距逐渐缩小，同时兼具成本优势。我们以为，在中 美商业摩擦大靠山下，供应链风险将推动高科技零部件本土化，加上激光雷达厂商也在结构自主研发设计，未来有望打破外洋*垄断的名目，实现国产替换。

激光雷达系现在仍处于成耐久，尚未实现统一的尺度和手艺路径，未来将出现百花齐放的竞争名目。面临特斯拉视觉系的先发优势壁垒以及激光雷杀青本下降速率加速，越来越多车企、包罗华为、大疆等科技巨头选择以激光雷达作为焦点传感器的自动驾驶感知手艺蹊径。

现在，激光雷达系介入气概主要分成两类。一种是从机械式起步、逐渐向固态过渡气概，主要面向Robotaxi/Robotruck或者智能驾驶实验场景，产物手艺要求高、单价贵，客户对于价钱不敏感，以Velodyne、禾赛科技、速腾聚创为代表；另一种是瞄准半固态和固态气概，直接定位乘用车ADAS应用场景，力争降本、量产、上车，以Luminar、Innoviz，以及科技巨头华为、大疆为代表。

国产厂商加码结构崛起可期，全球局限充实竞争。凭证2021年9月Yole的*新统计数据，现在在激光雷达市场中游，中国厂商例如速腾聚创、禾赛科技的竞争力正在加速提升，逐渐挤压头部厂商Velodyne的市场份额，其中速腾聚创的已获客户订单数已经位居全球*，占有所有厂商订单总数的10%。

性能方面，随着激光雷达厂商研发投入与研究的升级，焦点产物的性能不停提升，华为、大疆等科技巨头的进入更是推动了整个产业的生长，依附其在光学电子等领域的优势与研发能力，连续为激光雷达加码。另一方面，制造工艺的升级、规模经济逐渐展现，未来激光雷达的价钱有望下探至商业化量产上车的水平。其中，国产厂商在追求性价譬喻面显示亮眼。

五、行业生态

1.外洋厂商

Velodyne（VLDR）：全球*家激光雷达公司，开创自动驾驶的新时代。Velodyne确立于1983年，前身为一家专门从事低音炮设计和生产的音频公司，公司首创人DavidHall于2005年发现晰360°旋转式激光雷达，为加入DARPA挑战赛的自动驾驶汽车提供了准确的视觉系统，从而开创了自动驾驶的新时代。这项手艺彻底推翻了汽车、新移动、舆图、机械人和安防领域的感知方式和自主性，Velodyne往后作为激光雷达专业生产商而名声大噪。2020年9月，Velodyne与GrafIndustrialCorp.宣布营业合并，乐成在纳斯达克上市，股票代码为VLDR。现在，Velodyne已经为全球300多家客户提供服务，其中包罗险些所有全球*的汽车OEM。  

停止到2021年6月30日，Velodyne激光雷达产物的累计销售额已经到达7亿美元，所有出货量约莫5.8万件，其中2021年Q1出货量跨越2600个，其中包罗600个固态激光雷达，35%的产物出售给签署了多年协议的客户；2021年Q2出货量跨越3800个，其中包罗260个固态激光雷达，28%的产物出售给签署了多年互助客户。凭证公司*近通告显示，住手21年8月，多年期已签署协议已到达34个，预计将带来10亿美元收入；在手希望互助项目（包罗客户初始验证、进阶软硬件验证、已签署协议）总数到达179个，预计将带来45亿美元收入。在手商用项目合计到达213个，笼罩ADAS、自动驾驶、物流交付、舆图测绘、机械人及工业应用、智慧都会多个领域。其中机械人及工业用途、ADAS、自动驾驶三大偏向项目数目*大。

Luminar（LAZR）：Luminar由天才少年AustinRussell于2012年确立，2017年公司收购铟镓砷吸收器生产商BlackForestEngineering（BFE），结构1550nm激光雷达并将吸收器成本大幅降低至3美元/个，2019-2020年相继宣布两款焦点产物Iris和Hydra，并于2020年12月在纳斯达克以SPAC方式上市，成为继Velodyne全球*家上市的激光雷达厂商。现在，Luminar已经拥有跨越50家商业互助同伴，包罗着名车企丰田、戴姆勒、沃尔沃、上汽团体等。停止2021年9月30日，公司市值到达53.4亿美元，处于行业*位置。

Innoviz（INVZ）：Innoviz总部位于以色列，于2016年1月由以色列国防军精锐手艺军队（81军队）的前成员确立，确立昔时宣布产物MEMS激光雷达InnovizOne，以价钱低廉的显著优势与麦格纳确立互助关系。2017年公司与宝马杀青了系列生产协议，成为业内*个获得系列生产条约的激光雷达企业。2020年公司推出InnovizTwo，并在2021年通过SPAC上市。住手2021年6月，公司已获得来自德尔福、麦格纳、三星电子、软银韩国、耀途资源、高榕资源等投资机构跨越2.5亿美元融资，并与汽车Tier1厂商MAGNA、Aptiv、恒润科技、Harman等杀青战略互助关系，潜在及在手订单价值合计跨越50亿美元。 

2.海内厂商

禾赛科技：禾赛科技为中国机械式激光雷达解决方案主要厂商。2014年确立于上海，致力于开发基于激光的机械人传感手艺。依赖500多人的团队打造出一系列创新型传感器解决方案，兼顾业内*的产物性能、可量产的设计以及出众的可靠性。禾赛依附自主研发的微振镜和波形加密手艺，始终*传感器创新的生长偏向。经由多年深耕，禾赛在焦点元器件、自研芯片、车规级生产能力、功效平安、自动抗滋扰手艺以及基于深度学习的激光雷达感知方面都有深挚的积累。现在公司在全球局限内均有专利结构，客户遍布全球30个国家和区域的70+座都会。迄今为止，禾赛已完成累计数亿美元融资，投资方包罗德国博世团体、高瓴、小米、美团、CPE、光速、百度等全球着名的行业企业和投资机构。

禾赛科技主营营业为研发、制造、销售高分辨率3D激光雷达以及激光气体传感器产物。现在公司激光雷达主要市场集中于无人驾驶领域，并逐渐向服务机械人领域拓展；公司激光气体传感器产物主要应用于气体检测领域，主要包罗激光甲烷遥测仪和激光氧气传感器。公司依附在无人驾驶领域激光雷达的手艺积累，针对差异场景的特点与需求，陆续开发了多个产物线，如适用于无人驾驶领域的Pandar128、PandarQT等，适用于ADAS领域的PandarGT等，适用于机械人领域的PandarXT，适用于车联网领域的PandarMind，不停厚实产物类型和应用场景。2021年8月13日，禾赛正式宣布面向ADAS前装量产的长距夹杂固态激光雷达——AT128，凭证公司官网先容，AT128是ADAS激光雷达的各项焦点指标一次质的飞跃，也是市场上*同时知足远距（200m@10%）和超高点频（153万每秒，单回波）的车规级前装量产激光雷达。凭证公司官网先容，住手2021年8月13日，AT128已获得多家*汽车厂商总计跨越150万台的定点订单，将在2022年大规模量产交付。

速腾聚创：速腾聚确立立于2014年8月，是全球*的智能激光雷达系统科技企业，服务于自动驾驶车辆及专业机械人，赋予机械逾越人类眼睛感知能力，曾获得来自阿里巴巴团体旗下物盛行业领军企业菜鸟网络、上汽、北汽、宇通的战略投资。公司于2016年完成多线激光雷达RS-LiDAR-16  Demo和RS-LiDAR-32的设计；2017年实现RS-LiDAR-16和RS-LiDAR-32的量产，并于同年宣布MEMS固态激光雷达RS-LiDAR-M1 Pre Demo；2020年RS-LiDAR-M1正式发售；在CES 2022上，速腾聚创宣布其宣布的RS-LiDAR-M1型号激光雷达已于1H21经由一系列严酷的车规测试，完成车规级量产并乐成交付客户，成为全球*实现车规前装量产交付的*代智能固态激光雷达。凭证速腾聚创官网，公司的互助同伴包罗上汽团体、吉祥汽车、中国一汽、广汽埃安、比亚迪、威马汽车、宇通、地平线、斑马智行、阿里巴巴、京东、嬴彻科技、Webasto、Balyo、AutoX、现代摩比斯等。据TechWeb报道，2021年12月23日，比亚迪股份有限公司与速腾聚创正式杀青战略互助。

华为：华为激光雷达产物于2016 年最先预研，并于2020年12月*向民众正式宣布车规级高性能激光雷达产物息争决方案。华为针对MEMS激光雷达功率较低的问题，接纳多线程微振镜激光丈量模组手艺做了改善，在提升功率和控制成本之间实现了平衡。华为基于该种手艺模式可以快速推出多种用途的激光雷达，顺应差其余市场需求。得益于ICT领域光学设计、信号处置、整机工程等耐久积累，华为重构了激光雷达的焦点部件，包罗发送模块，吸收模块和扫描器，例如华为选择微转镜扫描器架构，通过解构电机、轴承等要害部件，以及精准的扫描控制，提升点云精度的稳固性与一致性。华为激光雷达的下游厂商包罗长安、北汽ARCFOX等，其中极狐HBT为*搭载华为激光雷达的车型。极狐阿尔法SHI 版搭载了三颗华为的内置旋转棱镜式激光雷达，单颗雷达分辨率为96线，水平测距角度120度，垂直角度25度，*远测距距离150米。

大疆览沃：览沃科技有限公司（Livox）是大疆旗下孵化的激光雷达公司，确立于2016年。Livox效仿了大疆在无人机领域将前沿手艺平民化的战略，围绕高性能、低成本、可量产这三个要害词打造激光雷达产物，产物的性价较高。在手艺上，Livox使用了怪异的非重复式扫描手艺，在保证产物可靠性的同时，也在一定水平上降低了激光雷达的成本。Livox 的产物属于旋镜式激光雷达，在原理上靠近MEMS，二者都属于类固态激光雷达。Livox HAP是Livox *面向智能辅助驾驶市场研发的车规级激光雷达，HAP 于2021 年在全新自建的车规级智能制造中央举行批量生产，可知足74 项严苛的车规可靠性要求，现已乐成获得小鹏汽车和一汽解放量产项目的定点。凭证大疆览沃官网，公司主要下游客户有挚途科技、小鹏汽车、宇通客车、一汽南京等。

一径科技：一径科技确立于2017年11月，致力于提供国际*的全固态激光雷达解决方案。一径科技是海内较早做面向车载应用的固态激光雷达的团队，2019年1月*推出固态激光雷达ML-30，2020年1月宣布MEMS激光雷达全套解决方案，并推出全球*大视场角MEMS激光雷达ML-30s。一径科技的手艺优势有车规级可靠性、端到端激光雷达产物设计及研发能力和专有光电及集成电路开发能力。现在量产落地的主攻偏向为向特定区域的种种场景的相关车辆提供整体激光雷达解决方案，如L3+ADAS、高速物流、智慧矿区、智慧口岸、智慧园区、智能公交、Robotaxi等。一径科技重点服务汽车主机厂、自动驾驶公司，标杆客户有京东、元戎启行、嬴彻，和三一等公司。

六、投资剖析

随着未来自动驾驶笼罩率不停提高，车载激光雷达会实现快速放量，包罗激光器、驱动芯片、接受模块探测器等产业链各环节存在较大的国产替换空间。海内激光雷达厂商主要集中在机械式和半固态雷达，重点关注激光雷达产业链焦点部件厂商，聚焦焦点高手艺团队，未来价值量伟大。现在海内龙头激光雷达厂商速腾聚创估值已达100多亿，*近一轮已经获得比亚迪、小米等投资。

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