激光雷达发展现状与趋势及相关机遇-sbobet利记官网

激光雷达作为智能汽车感知系统中的重要传感器之一，具有探测距离远、角度测量精度高、获取信息丰富和抗源干扰能力强等优势，被诸多行业专家和车企认为是自动驾驶在l4阶段收敛corner case的必要之选。近期，国新基金邀请中信证券研究部云基础设施首席分析师丁奇围绕“汽车激光雷达发展现状及相关机遇”进行专题分享。激光雷达具有车规壁垒、软硬件耦合的系统壁垒以及上游垂直一体化壁垒，未来行业会有较高的集中度和毛利率，核心部件中收发芯片格局较优。

一、智能汽车环境感知系统主要方案

智能汽车感知系统主要包括环境感知、车身感知与网联感知三大部分，其中环境感知主要包括车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达等硬件传感器。它们成像原理不同、参数各异，各有优劣，具体对比如下表所示。

二、激光雷达发展现状与趋势

尽管2023年新能源汽车正式取消补贴导致终端价格压力增大，4d毫米波雷达加速上车使得业界对激光雷达上车的节奏产生分歧，但汽车智能化仍然是中长期的高确定趋势。随着高速、城区、泊车等场景noa（导航辅助驾驶）功能的逐步落地，智能驾驶带给消费者的体验感有望日益提升，从而拉动需求。其他车企在bev、transformer、栅格网络等纯视觉领域与特斯拉仍存在较大差距，想要实现相同乃至更优的智能驾驶效果，大概率仍需要激光雷达的必要辅助。

（一）激光雷达或将成为l4收敛corner case的刚需

当前，全球自动驾驶技术处于l2 的水平，仍属于adas（高级驾驶辅助系统）范畴。决策系统所依赖的主要传感器包括摄像头和毫米波雷达，受限于自身感知盲区，在遇到无法处理的corner case时，仍需将车辆控制权交还给人。数据显示，美国平均安全行驶里程为50万英里，开启autosteer（包含autopilot和fsd）功能的特斯拉平均行驶400万英里才发生一起安全事故。但需要注意的是，更少安全事故的背后是人对车辆驾驶权的高频接管，snow bull capital的统计数据显示，fsd每行驶33.3英里就需要人工干预一次。

与选择强算法路线的特斯拉不同，选择强感知路线的主机厂更依赖于激光雷达的高精度建模能力。l4及以上自动驾驶对决策系统的安全可靠性要求极高，要求处理corner case的能力大幅提升，需要更先进的硬件设备和更强大的算力及算法支撑。在这个过程中，激光雷达凭借探测精度高（厘米级以内）、探测距离远、抗干扰能力强等优异性能在传感器中脱颖而出，可有效提升adas算法对不常见物体的感知。综上，激光雷达是收敛corner case从而减少人的接管、提高自动驾驶安全性的重要手段。

作为激光雷达的有力竞争对手，4d毫米波雷达实现了对纵向空间的感知，能更好解析障碍物的各种特征，显著缩小与激光雷达在精准度方面的差距。近期，4d毫米波雷达也因被传或将在特斯拉上应用而备受关注。不少专家认为，在有效降低成本后，4d毫米波雷达有望大规模替代传统毫米波雷达。但也有不少专家仍认为，尽管4d毫米波雷达也有成像功能，但与激光雷达相比，在点云密度和质量上仍存在体量级差距，4d毫米波雷达并不是强感知路线车厂的首选。

（二）激光雷达市场空间有望迎来广阔增长

从长期来看，美股上市公司披露文件预测2030年激光雷达市场空间（包含adas、agv、机器人、路侧）均值将达1000亿美元。从中期来看，可从数量、价格、时间节奏三个维度来拆解分析。在数量方面，当前激光雷达主要搭载在35万元以上的车型，随着激光雷达单价下降，预计总体渗透率将从2022年的0.5%增长至2027年的16.1%。根据市场定位，到2027年，adas激光雷达方案将主要分为单前向雷达、1前向 2补盲雷达两种。乘用车整体销量预计将从2021年的2148.2万辆增长至2027年的2507.4万辆。随着乘用车整体销量的增加和激光雷达渗透率的提升，激光雷达搭载数量将稳步提升。在价格方面，短期预计降幅较快，但长期由于技术持续迭代和性能不断提升，预计将不会处于下降通道。预测2025年，前向雷达价格将稳定在500美元左右，角雷达价格在200美元左右。在时间节奏方面，2022年是激光雷达上车元年，2023年发展已进入新阶段，投资逻辑和关注点从以往“技术领先”主导转向 “量产交付能力和规模”主导。据中信证券预测，2027年我国激光雷达市场规模将达48.70亿美元。

三、激光雷达整机发展现状与趋势

（一）激光雷达具有较高的专业壁垒

激光雷达具有三方面的专业壁垒。

一是车规壁垒。具体体现在两个方面：一方面是认证时间，车规级激光雷达从前期研发到规模量产的总历时可能接近四年半到五年，并且其产品技术路径较多，一旦路线选错，将造成很大的时间浪费；另一方面，激光雷达属于交叉设备，集光学、电子、机械为一体，器件和整机的认证有较高门槛。因此，尽管目前车厂对激光雷达未设较高门槛，但随着激光雷达产品成熟度的提高，新厂商的试错空间将被大幅压缩，且几乎很难再进入该领域。

二是软硬件耦合的系统壁垒。与摄像头模组光学路径设计完全标准化，软硬件可以解耦，相关算法（isp、目标检测）等可以被剥离不同，激光雷达的光学设计完全非标准化，硬件和算法紧密耦合，更接近嵌入式算法系统设备。激光雷达毛利率可达到30%以上，高于大多数汽车零部件的毛利率，而摄像头模组毛利率仅有百分之十几。

三是上游垂直一体化壁垒。毫米波雷达的soc过程早已完成，激光雷达由于出货量较小（2022年全球发货量不超过20万颗），分立器件整合的动力不足。当大量车型搭载激光雷达后，头部公司将开始与毫米波雷达类似的soc进程，先是将相对成熟的算法固化在电路中以提升集成度，随着出货量的持续增加，为其专门设计一款soc成为可行的选择。因此，在可见的未来，诸多固化在fpga中的算法、用于电机控制的dsp等都可能集成到soc中，实现成本降低。长期来看，激光雷达厂商向上游进行垂直一体化整合将构筑较高的竞争壁垒。

（二）市场份额将逐渐向头部集中

对比不同传感器，从摄像头、超声波雷达到毫米波雷达，随着产品复杂度提升、专业壁垒变高，市场集中度也越来越高。以毫米波雷达为例，前向毫米波雷达主要用于acc（自适应巡航控制系统）和aeb（自动紧急制动系统），与人的安全高度相关，对硬件性能及数据积累有很高的要求，而角雷达难度相对较低。因此，前向毫米波雷达的市场集中度（cr5为98%）明显高于角雷达（cr5为85%）。对激光雷达而言，虽然目前参与者众多，格局分散，大多厂商利润空间较低，但考虑到其专业壁垒高，未来激光雷达市场集中度会提高，预计国内cr5可能会高达85%。

在毛利率方面，多数美股激光雷达公司展望未来毛利率区间处于50%~60%。velodyne预计随着规模化生产，仅凭借硬件和一些简单算法，毛利率预期在45%左右，若再叠加定制化的高级adas功能软件，毛利率将达到57%左右。对国内车厂而言，未必乐于使用激光雷达厂商提供的 adassbobet利记官网的解决方案或算法方案，而更倾向于自己掌握智能驾驶核心算法，因此激光雷达较难实现定制化软件带来的高毛利率目标。

从汽车产业链来看，规律依旧是高壁垒带来高毛利率。如汽车芯片和算力芯片门槛最高，毛利率也最高，约为70%；大多数汽车零部件毛利率约为20%，净利率约为6%。激光雷达的壁垒比当前a股大多功率半导体产品（芯片占比较少，模组封装占比较高）更高。综合来看，未来国内激光雷达毛利率可能会在30%~40%之间，净利率约为12%~15%。

四、激光雷达核心部件发展现状与趋势

激光雷达核心部件包括发射、扫描、接收、处理四部分。收发模组在bom成本中占最主要部分；扫描在激光雷达的长期发展中作用将逐渐减弱，对于一级市场投资价值有限；信息处理方面国内相关标的较少，目前较难判断。接下来将主要分析发射端和接收端。

（一）发射端：905nm与1550nm波长将长期共存

发射端的核心是光源，目前市场上90%以上的激光雷达发光波长都是905nm，但1550nm光源也具备独特优势，例如探测距离优势明显。未来905nm光源与1550nm光源将分别应用于不同场景，长期共存。

供应链成熟度、成本、规模影响光源波长的选择。受自然传播窗口及现存产业链成熟度限制，激光雷达选择的光源波长为905nm与1550nm。905nm光源与消费电子共用产业链，可以共用gaas材料体系，成本较低；1550nm光源与光通信共用产业链，但光源材料基于inp体系开发，成本较高。综合来看，材料体系使905nm光源具有成本优势；但在人眼安全允许的范围内，1550nm光源峰值功率更高，具有探测优势。905nm光源与1550nm光源将形成错位竞争。

除光源外，发射端另一类重要部件是光学器件，是用于对激光器的光路进行校准的器件。由于激光雷达光学设计的非标准化特点，光学器件的规模优势不明显，其市场将比较碎片化。

（二）接收端：1550nm以apd为主，905nm走向sipm和spad

随着激光雷达分辨率的提高，接收端的晶体管需要越来越小。为保证弱光情况下有足够的响应度，要在光电二极管两端施加高电压，这种情况下二极管很容易被击穿，产生暗电流，影响成像性能。此外，接收端变量较多，算法复杂。综合来看，接收端的芯片设计难度高，后端处理难度高，比发射端难度更高，未来集中度会提高，具有较好的投资机遇。

具体来看，受材料限制，1550nm激光雷达目前仍以apd（雪崩光电二极管）为主，因此apd未来在激光雷达领域的市场空间也将在一定程度上取决于1550nm激光雷达的渗透情况。而spad（单光子雪崩二极管）/sipm（硅光电倍增管）的灵敏度优势明显，越来越多905nm激光雷达产品开始在接收端采用sipm/spad，替代apd已成为明显趋势。

五、相关建议

（一）激光雷达整机

对于激光雷达整机，一级市场投资最高峰已经过去，当前核心关注点在于能否实现大规模量产并保质保量交付，规模的重要性远高于利润。建议关注在定点数量、量产经验、人才团队、技术储备和资金实力等方面均占优势的行业龙头以及在规模量产后的降本速度。

（二）激光雷达核心部件

对于发射端，在模拟芯片领域，建议关注基于gaas材料体系，产品广泛应用于激光雷达、智能手机和ar/vr领域，且具备idm能力的厂商；建议关注基于inp材料体系，产品广泛应用于激光雷达和光通信领域，且具备idm能力的厂商。

对于接收端，建议关注spad/sipm芯片环节的国产替代机会。

（国新基金）

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