当前业界并无终极解决方案。基于探测距离、视场角、信噪比、体积、稳定性、成本控制、技术成熟度等多维度,对于不同测距原理、扫描方式下方案的整理如下表所示,可见不同方案均有各自优劣,主机厂在当前阶段需在不同考量维度中进行取舍。激光雷达主流分类方式及优劣性
2.产业链
激光雷达产业链全景图
(1)上游供应商
①激光发射器
VCSEL与EEL加工过程对比
国内外主流激光器厂商及路线布局
激光雷达探测器对比
③激光雷达芯片
I.FPGA芯片
II.模拟芯片
模拟芯片用于搭建激光雷达系统中发光控制、光电信号转换,以及电信号实时处理等关键子系统。国际范围内模拟芯片供应商主要有TI(德州仪器),ADI(亚德诺半导体)等。国内模拟芯片的供应商主要包括矽力杰半导体技术有限公司、圣邦微电子(北京)股份有限公司等。国外供应商在该领域积累已久,技术先进、产能充足、成熟度高,是行业的领导者。国内供应商相比国外起步较晚,从产品丰富程度到技术水平还普遍存在着一定差距,尤其车规类产品差距会更大。
半导体产业链
④光学部件
光学部件方面,激光雷达公司一般为自主研发设计,然后选择行业内的加工公司完成生产和加工工序。光学部件国内供应链的技术水平已经完全达到或超越国外供应链的水准,且有明显的成本优势,已经可以完全替代国外供应链和满足产品加工的需求。
按扫描方式分类,全球主要激光雷达企业列表如下:
激光雷达不同技术路线代表企业
3.芯片商业应用进展
①主机厂量产车型
激光雷达认证流程
目前车规级激光雷达产品整体方案设计的发展总体方向为低成本、高性能、高集成度、固态化。各厂商根据自身技术储备选择了不同的技术方案以求达到OEM厂商的需求。激光雷达厂商通过对激光雷达发射系统,接收系统,信息处理系统和扫描系统的设计组合形成特色方案。
由下表可见,国内外主机厂、造车新势力们在2022年均有激光雷达上车计划,既有新出车型也有原有车型改款,单车搭载数量在1-5颗之间,其中以1颗(主雷达)和3颗(1主雷达+2角雷达)为主流方案。硬件合作方有11家之多,由此可见头部雷达厂商并无明显竞争力,市场仍处于相对初期的开放竞争市场份额阶段。
搭载激光雷达车型统计
除激光雷达上车计划外,国内外主机厂近年来也纷纷布局入股激光雷达厂商,据不完全统计,主机厂投资事件整理如下:
主机厂投资激光雷达案例
②跨越式阵营
跨越式阵营以自动驾驶创业科技公司为主,由于发展初期覆盖场景不同,区别于传统主机厂和新势力由ADAS逐渐过渡至完全自动驾驶的渐进式发展路线。该阵营普遍采用“一步到位”策略,直接开发激光雷达作为核心传感器的L4智能驾驶技术。应用场景则相对保守,以厂区、港口、矿区、机场、高速干线等封闭或半封闭场景为主。
不同于乘用车主机厂选用激光雷达对是否通过车规级认证有严格要求,自动驾驶方案商更注重产品性能以及性价比。此外,考虑到响应速度以及客户定制化开发需求,国内自动驾驶公司更加偏好使用本土激光雷达硬件供应商的产品。
主流自动驾驶公司的激光雷达供应商(部分)
(2)智慧交通
①智慧高速市场
我国目前存量高速公路里程达16.1万公里,假设每年新建成高速公路里程0.75万公里不变,按照单台激光雷达设备覆盖200米计算,高速场景每公里需要4个激光雷达,预计在2025年渗透率能达到10%,未来5年市场规模合计约37亿元。
智慧高速市场规模预计
②城市路口
我国目前城市路口约30万个,假设按对角交叉布置,每个路口需布置2个激光雷达,在2025年市场渗透率达到10%的情况下,未来5年市场空间合计约23亿元。十字路口激光雷达市场规模预计