眾所周知，激光雷達是被特斯拉CEO馬斯克極為嫌棄的車用傳感器，馬斯克曾多次公開表示，“傻瓜才用激光雷達”。但無論是從今年年初開始流傳的“2021年將是激光雷達的量產(chǎn)元年”，還是年底分析師們認為的“2022年是激光雷達規(guī)模應用的元年”，似乎都暗示著激光雷達“正當紅”。

近日，日本索尼還推出了首枚自動駕駛激光雷達傳感器，該產(chǎn)品價格為1枚1.5萬日元（約合人民幣835元），或將首先用在索尼的概念電動車Vision S上，有望在2022年3月開始對外供貨。索尼的“殺入”似乎也證明了，激光雷達依舊熱的發(fā)燙。

據(jù)沙利文研究預計，2021年起全球激光雷達市場將迎來快速發(fā)展時期，到2025年全球激光雷達市場規(guī)模將達到135.4億美元，2021-2025年復合增長率為61.3%。

全球激光雷達市場規(guī)模 來源：東亞前海證券研究

當前汽車行業(yè)已于百年變革節(jié)點起步，制造技術變革疊加5G的逐步應用，推動汽車由傳統(tǒng)交通工具向移動智能終端演變，激光雷達作為自動駕駛的“眼睛”，是汽車行業(yè)向高階智能化進軍的必經(jīng)之路。

主流高階智駕玩家必備

激光雷達是一種工作在光學波段（特殊波段）的雷達，最早發(fā)明于1960s，早期主要用于太空探測、氣象監(jiān)測、地形勘測、軍事測距、武器制導等，自2005年美國DARPA挑戰(zhàn)賽起首次搭載于自動駕駛車輛，此后廣泛應用于自動駕駛、智慧交通等領域。而在量產(chǎn)汽車里第一個搭載激光雷達的則是奧迪A8，除特斯拉以外，當前主流車企通常選擇搭載激光雷達以提升對環(huán)境的感知能力。

激光雷達可分為激光發(fā)射、激光接收、光束操縱和信息處理四大系統(tǒng)，通過分析激光信號描繪三維點云圖，實現(xiàn)環(huán)境實時感知及避障功能。相比攝像頭和毫米波雷達，激光雷達可以增強感知系統(tǒng)的冗余性，準確感知周邊環(huán)境的三維信息，探測精度在厘米級以內(nèi)，補充毫米波雷達、攝像頭缺失的場景。較短波長及主動激光技術賦予了激光雷達測量分辨率高、探測距離遠、探測角度大、夜間工作能力強、抗干擾能力強等優(yōu)勢，在高階自動駕駛方案中，激光雷達的點位還可以通過和高精地圖數(shù)據(jù)匹配來實時定位車輛信息。

激光雷達分類多樣，可根據(jù)測距遠離、發(fā)射、接收、光束操作等不同角度進行分類。

圖片來源：德邦研究所

按照測距原理，激光雷達可以細分為三角測距、飛行時間測距ToF 和調(diào)頻連續(xù)波 FMCW。除了三角測距受制于較遠距離分辨率下降難以配套汽車外，ToF 激光雷達技術成熟度高是配套汽車主流方式，F(xiàn)MCW 激光雷達理論性能優(yōu)異，長期來看，有望成為裝車破局新方向。

根據(jù)激光發(fā)射裝置的不同又可將激光雷達分成光源波長和發(fā)射器種類兩種方式。光源波長主要分為 905nm 和 1550nm 兩類，發(fā)射器又包含邊發(fā)射激光器 EEL、垂直腔面發(fā)射激光器 VCSEL 與光子晶體結構表面發(fā)射激光器 PCSEL 三種主流方向。

在激光接收層面，根據(jù)光電探測器性能主要分為 SiPM、SPAD、APD 和 PIN PD 四類。APD 技術較為成熟，是使用最為廣泛的光電探測器件；PIN PD目前僅適用于 FMCW 測距激光雷達；SPAD 的理論增益能力是 APD 的一百萬倍以上，但系統(tǒng)成本與電路成本均較高；SiPM 是多個 SPAD 的陣列形式，可通過大尺寸陣列的實現(xiàn)獲得更高的可探測范圍以及配合陣列光源使用，更容易集成CMOS技術，且電路結構簡單，工作電壓較低。禾賽科技、Innovusion、Ouster等主流廠商均已布局 SiPM 相關技術，未來有望代替 APD。

根據(jù)光束操縱方式不同又可將激光雷達分為機械式、半固態(tài)和固態(tài)，機械式因成本及外觀因素多應用于無人駕駛測試項目。半固態(tài)方案主流方向為 MEMS與轉鏡式，MEMS綜合優(yōu)勢明顯，有望搭載汽車商用；轉鏡方案最早通過車規(guī)，轉鏡方案的激光雷達也是首個車規(guī)級激光雷達，即上述奧迪A8在2017年時搭載的激光雷達。固態(tài)方案以 OPA 和 Flash方案為主，從趨勢來看，激光雷達整體技術向固態(tài)演進。

總體來看，激光雷達感知識別效果更好，且無須強大算法支撐，對主流高階自動駕駛玩家來說，是必備選擇。

車企加碼布局，集中量產(chǎn)上市

當前，汽車智能化趨勢已不可阻擋，激光雷達在自動駕駛領域所擁有的不可替代的優(yōu)勢，使得它在汽車行業(yè)“打得火熱”。

從今年的車展來看，無論是4月份的上海車展還是11月份的廣州車展，搭載激光雷達的車型依舊是大熱門，包括極狐、沙龍、小鵬等在內(nèi)，不少車企宣布搭載激光雷達的車型明年量產(chǎn)。

據(jù)筆者統(tǒng)計，截至目前，宣布搭載激光雷達的車企已超23家，這些車型的交付時間基本集中在2021年底到2022年，從售價上來看，豪華轎車價格普遍在 80 萬以上，其余售價也大多在30-80萬之間。

宣布搭載激光雷達的品牌

上圖雖然從一定程度上證明了“2022年是激光雷達規(guī)模應用的元年”，但也反應出一個問題，那就是搭載激光雷達的汽車售價并不便宜。

確定搭載激光雷達的量產(chǎn)車型價格預測（元） 來源：國金證券研究所

不得不說，成本高確實是激光雷達上車路上最大的絆腳石。當前激光雷達產(chǎn)品均價普遍在1000美元左右，而其他傳感器價格均已下探到150美元以下，單個車載攝像頭價格最低甚至已降至30美元左右。正是由于價格昂貴，激光雷達迄今還未達到大規(guī)模車規(guī)級應用。

激光雷達主要廠商產(chǎn)品價格 來源：光大證券

激光雷達每個部分都包含著大量的精密部件，復雜的結構需要眾多高精密設備，加上核心部件的價格，使得激光雷達尤其是機械式激光雷達成本較高。一般激光雷達的成本可分為研發(fā)成本、生產(chǎn)成本與 BOM 成本（物料成本）。其中，掃描系統(tǒng)作為激光雷達的主要部件成本占比最高，以法雷奧為例，包括激光模塊、光學模塊和主板，其中激光單元成本占比23%、光學單元占比13%、激光硬件占比10%、主板占比45%。掃描組件包括主板以及激光單元，合計成本占比接近70%。

為了盡快降低激光雷達的成本，各大分析機構紛紛提出來大規(guī)模量產(chǎn)、控制上游元件成本、技術路徑迭代等降本方向，而整車廠也在積極尋求降本策略。

投資、合作，車企尋求降本策略

由于激光雷達技術路線眾多、不確定性較大，若為并購或自行成立事業(yè)部會存在內(nèi)部排他性約束，為了避免這種情況的產(chǎn)生，整車廠多通過投資或合作的方式參與激光雷達領域中。

據(jù)筆者統(tǒng)計，國外福特、沃爾沃、戴姆勒、奔馳等，國內(nèi)上汽、北汽、長安汽車、哪吒、小鵬等整車廠多通過投資或合作的方式積極參與到激光雷達領域中，不僅可以提高參與度，通過定制化或自研軟件算法滿足上車要求，還可以通過這種方式加快激光雷達規(guī)模量產(chǎn)和技術更新的速度，進而降低成本。

近期最為熱門的當屬小米投資禾賽科技。11月，禾賽科技獲得了來自小米的七千萬美元追加融資，加上此前已獲得的超3億美元融資，截至當時禾賽科技的D輪融資總金額已超3.7億美元。而這次投資也是小米自6月以來第二次加持禾賽，可見小米激光雷達上車的決心。

當前小米造車事業(yè)正在如火如荼得進行中，小米Q3業(yè)績公告顯示，其智能電動車業(yè)務推進順利，團隊成員已超過 500 人。此外，小米還與北京亦莊簽訂合作，將在北京經(jīng)開區(qū)建設小米汽車總部基地、銷售總部和研發(fā)總部，并將建設年產(chǎn)量 30 萬輛的整車工廠，其中一期、二期產(chǎn)能分別為 15 萬輛。

除了小米外，百度也選擇了禾賽科技，已宣布將與禾賽科技共同研發(fā)新一代激光雷達產(chǎn)品并將其搭載于第五代Robotaxi上。

吉利集團旗下智能純電品牌極氪智能科技，作為一個成立不久的品牌，選擇與速騰聚創(chuàng)達成合作。12月1日，速騰聚創(chuàng)與極氪品牌宣布達成戰(zhàn)略合作。速騰聚創(chuàng)在激光雷達領域的地位是毋庸置疑的，號稱亞太地區(qū)市占率第一。Yole Development數(shù)據(jù)顯示，2021年速騰聚創(chuàng)在全球以10%的市場份額位列法雷奧之后，超過其他廠商排列第二。早在2018年的時候，速騰聚創(chuàng)就獲得了北汽產(chǎn)投、上汽旗下尚欣資本等的投資。

而長安汽車和哪吒汽車則是選擇與華為合作。確實華為激光雷達實力不容小覷，Yole Development數(shù)據(jù)顯示，2021年華為激光雷達以3%的全球市場份額排在第五。從去年8月華為透露在武漢光電研究中心有10000+人在研究激光雷達技術，并計劃將激光雷達的成本下降到200美元左右，短短一年時間，華為就已搶占了3%的市場份額，從上文可以看出，已有哪吒S、極狐阿爾法S、沙龍汽車機甲龍三款汽車搭載華為的激光雷達。

寫在最后

隨著自動駕駛級別的提高，激光雷達已成為大多數(shù)車企實現(xiàn)L3及以上級別自動駕駛的必備傳感器，上車已是弦上之劍。根據(jù) Yole 預測，到2025年中國乘用車領域激光雷達市場空間將會達到378.8億元，全球乘用車激光雷達市場將達到1082.2億元，中國市場占全球比重較高，將達到 35%。

我國乘用車自動駕駛領域激光雷達市場空間（單位：百萬元） 來源：光大證券研究所

可見，車載激光雷達市場仍處于野蠻生長階段，再加上整車廠搶灘布局，搭載激光雷達車型集中量產(chǎn)上市，市場需求提升帶來的大規(guī)模量產(chǎn)，以及技術的迭代更新，激光雷達有望快速降價，迎來歷史性發(fā)展新機遇。

*免責聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個人觀點，半導體行業(yè)觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業(yè)觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導體行業(yè)觀察。

本文來自微信公眾號 “半導體行業(yè)觀察”（ID：icbank），作者：龔佳佳，36氪經(jīng)授權發(fā)布。

關鍵詞： 激光 大爆發(fā)