专栏名称: 六合商业研选

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【智能电动汽车专题】产业链篇：激光雷达产业快速发展，加速自动驾驶商业化

六合商业研选 · 公众号 · · 2021-04-05 08:24

正文

智能电动汽车时代大幕开启，让我们共同见证百年汽车产业变革，洞悉智能电动汽车产业发展趋势，把握其中投资机会。为此，我们精心准备，推出【智能电动汽车专题（第一季）】，深入研究全球智能电动汽车产业及代表性公司，构建智能电动汽车产业分析框架，并做系统性梳理。

智能电动汽车专题第一季，目前规划 46 期报告，分为车企篇（ 19 期）、行业篇（ 1 期）、跨界篇（ 9 期）、产业链篇（ 5 期）、科技篇（ 7 期）、能源篇（ 4 期）、总结篇（ 1 期） 7 部分； 2020 年 8 月 17 日起，每周一更新一期（国庆、春节等假期暂停更新，自动顺延），预计持续更新时长约 11 个月。

智能电动汽车专题产业链篇第 32 期：激光雷达

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动力电池、激光雷达，好比智能电动的汽车的心脏、眼睛，目前都面临技术路线突破、规模化量产、持续降低成本。动力电池，未来从锂离子电池发展到固态电池，将使车跑的更远、更久；激光雷达，未来从机械式、半固态到固态激光雷达，将使车看的更远、更清楚。一个功在当下，一个利在未来，前者加速电动车与燃油车实现平价，后者将加速自动驾驶时代到来。

报告摘要：

激光雷达应用场景丰富，是自动驾驶汽车关键部件。 激光雷达是通过发射激光，测量物体与传感器间精确距离的主动测量装置，广泛用于自动驾驶汽车、机器人等领域。激光雷达通过激光器、探测器组成的收发阵列，结合光束扫描，可对广义机器人所处环境进行实时感知，获取周围物体精确距离与轮廓信息，实现避障等功能；结合预先采集的高精地图，自动驾驶汽车在环境中，通过激光雷达定位精度可达厘米级，实现自主导航等功能。

激光雷达作为自动驾驶汽车的“眼睛”， 车规级激光雷达迎来黄金时代 。自动驾驶技术在感知层，主要分为激光雷达与视觉主导（车载摄像头、毫米波雷达等）两派。由于技术水平与开发成本限制，现有自动驾驶技术大多依靠视觉主导技术。

激光雷达具有高分辨率、强抗干扰能力、获取信息量丰富、可全天候工作等优点，在自动驾驶产业中有明显优势；相比毫米波雷达，激光雷达可对人体进行探测；相比摄像头，激光雷达探测距离更长。随着智能电动汽车加速普及，自动驾驶技术发展，作为自动驾驶汽车的“眼睛”，各大车企开始积极拥抱激光雷达，促进车规级激光雷达产业快速发展。

激光雷达发展历史悠久，早期主要用于军事、航天等领域。 最早的激光雷达主要用于激光测距，在军事测距与武器制导上有广泛应用。早在 20 世纪 70 年代，激光雷达用于航空航天领域中月球表面测绘等。激光雷达在大气与海洋遥感方面技术成熟，在医学方面也有诸多应用。由于激光设备具有较高技术壁垒，激光雷达成本普遍较高，因此较少用于商业化场景.

2000 年后，激光雷达技术快速发展，车规级产品不断丰富。 2007 年， Velodyne 生产首台商用 3D 动态扫描激光雷达，成为车载激光雷达鼻祖。此后， Luminar 、 Innoviz 等公司相继推出各自激光雷达产品，技术上各有优势，产品成本持续降低。 Velodyne 在 2020 年推出新款激光雷达传感器 Velabit™ ，量产目标价降至 100 美元，价格进入大规模商用区间。

2020 年以来，国外激光雷达企业进入密集上市阶段， Luminar 、 Velodyne 均在 2020 年通过 SPAC （特殊目的收购公司）方式上市， Innoviz 计划 2021 年上市。截至 2021 年 4 月 4 日， Luminar 股价 24.43 美元，市值 79 亿美元； Velodyne 股价 12.78 美元，市值 24 亿美元。

【头号玩家】第44期：Luminar（NASDAQ：LAZR），自动驾驶激光雷达领导者，瞄准高速公路自动驾驶场景

【头号玩家】第45期：Velodyne (NASDAQ：VLDR)，全球领先激光雷达供应商，依托丰富产品矩阵，布局多元化应用场景

国内激光雷达行业较国外起步较晚，但发展迅速。 国外激光雷达厂商经过长期研发积累，产品具有较高成熟度与可靠性，部分产品已开始大规模商用；国内激光雷达厂商近年发展迅速，产品性能大幅提升，部分产品已通过车规级认证。

2015 年起，随着人工智能与自动驾驶快速发展，国内涌现禾赛科技、速腾聚创等科技公司，在研发激光雷达设备同时，开发相应芯片与感知算法等。近年来，华为、大疆等大型科技企业，开始跨界进军激光雷达产业，进一步加速行业发展。

激光雷达与上下游产业连接紧密，以自动驾驶为核心应用场景。 激光雷达通过向探测目标发射激光，根据反射信号各类参数，确定目标对象各项物理特征，有光源、测距原理、探测器、光束操纵等要素，目前产业正向更远探测距离、更大探测范围、更高分辨率、更低生产成本等方向演进，产品性能持续提升。

激光雷达上游产业，包括激光器、探测器、扫描系统、信息处理（ FPGA 现场可编程逻辑门阵列（专用集成电路中一种半定制电路）、模拟芯片等）等部分，大量光学与电子元器件构成激光雷达重要基础。激光雷达下游应用领域，主要包括 L4 及以上高等级自动驾驶、 ADAS 系统（高级驾驶辅助系统）、机器人、车联网等领域，其中自动驾驶领域市场规模占比最大。

激光雷达产业链概览

资料来源：公开资料、六合商业研选

激光雷达技术用于自动驾驶领域，解决毫米波雷达痛点。 毫米波雷达发展多年，对物体距离与速度测量非常精确，但能测量物体所处水平或垂直位置的信息很少，甚至没有。激光雷达使用 905 纳米或 1,550 纳米波长，相比毫米波雷达（波长大于 3 毫米），大幅提高分辨率。毫米波雷达理论可达小于 1.0° 的分辨率，但设备物理尺寸必须变得很大才行，且几乎无法提供类似激光雷达小于 0.1° 的分辨率，未来毫米波雷达技术增长潜力小。

从技术实现路径角度，激光雷达主要分为机械式、混合固态（半固态）、固态三种，机械式激光雷达技术成熟。 机械式激光雷达通过电机带动收发阵列进行整体旋转，实现对空间水平 360 °范围扫描，不同方向测距能力保持一致。目前常见车载激光雷达大多是机械式，但机械式激光雷达需要进行光路调试，装配复杂，生产周期长，导致成本居高不下，且机械旋转部件在行车环境下可靠性不高，难以达到车规级量产要求。

为降低成本，提高可靠性，激光雷达产品从机械式向固态 / 半固态演进， 目前固态激光雷达被公认为实现大规模车载应用主流技术路线。 混合固态（半固态）激光雷达将激光器、探测器、扫描部件分离，激光器、探测器不再进行机械运动，具体包括微振镜方案、转镜方案等。

固态激光雷达主要指完全没有移动部件、不旋转的激光雷达，相比机械式激光雷达，体积小，装配简单，拥有更高稳定性、更长使用寿命。未来短期内，激光雷达市场呈现机械式激光雷达与固态 / 半固态激光雷达并存局面；长期看，固态激光雷达将占市场主导地位。

激光雷达 技术路线不断创新，成本持续下降，促进大规模商用。长期以来，激光雷达价格居高不下，是限制其大规模量产与商用主要因素。 Velodyne 在 2007 年推出的 64 线机械式激光雷达售价高达 8 万美元。过去十几年中，激光雷达供应商专注技术路线创新，在提升产品性能同时，降低生产成本，目前千元级产品已逐渐走向市场。 Luminar 、 Velodyne 、华为等推出的最新激光雷达产品，价格降至 1,000 美元以下甚至 100 美元左右，进一步促进激光雷达市场规模扩张。

全球多家车企计划发布搭载激光雷达的车型。 蔚来 2020 年发布的 ET7 车型，将搭载 Innovusion 激光雷达；小鹏计划 2021 年推出的新车型，搭载 Livox生产的Horizon激光雷达；宝马计划 2021 年在 L3 级自动驾驶汽车 iNext 中，使用 Innoviz 激光雷达产品；沃尔沃基于 SPA 2 架构的新车型，将搭载 Luminar 激光雷达，预计 2022 年量产；长城计划 2021 年在 WEY 车型中，搭载 4D 固态激光雷达产品 IBEONEXT ；北汽计划 2021 年发布新款极狐新能源车型中，搭载 3 个华为车规级激光雷达。

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