隨著全球智能駕駛的產(chǎn)業(yè)升級,激光雷達(dá)前裝市場正全面鋪開。

撰文/劉陽

出品/每日財報

伴隨技術(shù)的不斷迭代更新，汽車智能化已經(jīng)離我們愈來愈近?！吨悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》提出，到2025年，L2和L3相當(dāng)?shù)牟糠肿詣玉{駛（PA）和有條件的自動駕駛（CA）的汽車銷量占比將超過50%，高度自動駕駛（HA，相當(dāng)于L4）開始進(jìn)入市場。

作為“所見即所得”的傳感器，激光雷達(dá)可增強感知系統(tǒng)的冗余性，補充毫米波雷達(dá)、攝像頭缺失的場景，是高階自動駕駛標(biāo)配。從目前業(yè)內(nèi)的調(diào)研數(shù)據(jù)來看，激光雷達(dá)正處于爆發(fā)的前夜。

從技術(shù)原理上來說，激光雷達(dá)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)，工作原理是采用激光發(fā)射器及光束掃描技術(shù)發(fā)射介于紅外線與可見光之間的激光，通過測量激光信號的時間差及相位差描繪周圍物體的三維點云圖，從而獲取精確距離、輪廓信息。

激光雷達(dá)最早發(fā)明于上世紀(jì)60年代，人類歷史上第一臺激光器由美國科學(xué)家梅曼于1960年制成。早期的激光雷達(dá)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(dǎo)等，2005年，美國 DARPA 挑戰(zhàn)賽起首次搭載于自動駕駛車輛。目前激光雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于自動駕駛、物流運輸、高精地圖、智慧交通、機器人、工業(yè)自動化、無人機、測繪等領(lǐng)域，其中測繪占比為63%。

2019年，激光雷達(dá)的全球市場規(guī)模約 16.5 億美元，機構(gòu)預(yù)測至2025年有望突破100億美元，在2030年則有望達(dá)到240億美元，分別對應(yīng)36%（2019-2025） 和 28%（2019-2030）的CAGR。

展望未來，真正能夠推動激光雷達(dá)市場擴容的是其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)智能駕駛成為車企的主戰(zhàn)場，“視覺系”使用攝像頭憑借 AI 算法實現(xiàn)高階自動駕駛，特斯拉 NOA 快速推向市場讓“視覺系”成為當(dāng)下主流。但視覺方案仍具有瓶頸，且需要大量數(shù)據(jù)積累和處理，與視覺方案重在分析不同，激光雷達(dá)可以通過主動探測的方式直接實現(xiàn)物體、路況建模，極大降低了視覺方案當(dāng)中的分析難度。

2021年，各大車企均規(guī)劃或推出帶有激光雷達(dá)的車型，近日，Velodyne、Luminar、Aeva、Ibeo、華為、大疆 Livox、Innovusion 等激光雷達(dá)廠商紛紛宣布已與福特、沃爾沃、奧迪、北汽新能源、小鵬、寶馬等整車廠達(dá)成合作，推出多款車規(guī)級產(chǎn)品，最早于2021年推出前裝量產(chǎn)車型，激光雷達(dá)正式進(jìn)入量產(chǎn)元年。

研究數(shù)據(jù)顯示，2025年全球?qū)⒂?00萬輛新車將搭載激光雷達(dá)，乘用車L3級自動駕駛的滲透率將達(dá)到6%。按照沙利文預(yù)計，2025年車規(guī)級激光雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)到46.1億美元，2019年至2025年復(fù)合增長率達(dá) 83.7%。

不過值得注意的是，過高的成本成為目前制約激光雷達(dá)大面積量產(chǎn)的重要因素，Velodyne旗下128線激光雷達(dá)價格高達(dá)8萬美元，最基礎(chǔ)的16線激光雷達(dá)價格也需要4000美元。相比之下，特斯拉號稱可以實現(xiàn)完全自動駕駛功能的最新版Autopilot Hardware 3.0共包含8個攝像頭，1個毫米波雷達(dá)，12個超聲波雷達(dá)以及FSD芯片，但售價只有7000美元，這也是馬斯克炮轟激光雷達(dá)的原因所在。

不過這一問題并不會成為阻礙激光雷達(dá)向前發(fā)展的決定性的因素。從以往的歷史經(jīng)驗來看，每一項新技術(shù)產(chǎn)品的問世初期都是昂貴的，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場空間的打開，降價都會成為一條必由的路線。

激光雷達(dá)是一項技術(shù)壁壘非常高的產(chǎn)品，在產(chǎn)業(yè)鏈上游，激光雷達(dá)有三大核心元器件：激光發(fā)射器、光電探測器及光束操縱元件。但這三大領(lǐng)域主要由海外光電子巨頭壟斷，例如，激光器主要供應(yīng)商有 OSRAM、AMS、Lumentum 等，探測器主要供應(yīng)商有 First Sensor、濱松、安森美、索尼等，光束操縱元件主要供應(yīng)商有英飛凌、濱松、 Mirrocle等。

除此之外，信息處理系統(tǒng)中主控芯片和模擬芯片市場也均由美國半導(dǎo)體公司壟斷，其中90%主控芯片市場被賽靈思的 FPGA產(chǎn)品占據(jù)，模擬芯片市場 CR5占有率近 50%，2019年，前五大供應(yīng)商分別為德州儀器 （19%）、亞德諾半導(dǎo)體（10%）、英飛凌（6%）、意法半導(dǎo)體（5%）、 Skyworks（5%）。

綜合來看，在產(chǎn)業(yè)鏈上游，本土企業(yè)幾乎沒有什么參與度，國產(chǎn)替代非常迫切。

從目前的情況來看，激光雷達(dá)有多種技術(shù)路線選擇，不同創(chuàng)新技術(shù)路線的核心控制點不一，如1550nm光源激光雷達(dá)的光纖激光器成本占比高達(dá) 80%，約為 2000美元；905nmMEMS產(chǎn)品的核心控制點在于 MEMS微振鏡，發(fā)光-振鏡-接收系統(tǒng)成本占比約為 40%。

基于此，中游激光雷達(dá)廠商多通過內(nèi)研外擴布局以鑄壁壘。長期來看，創(chuàng)新技術(shù)有待產(chǎn)業(yè)整合，廠商可通過多種方式授權(quán)上游供應(yīng)商代工核心器件以標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品、擴大規(guī)模、降低成本。

在車載激光雷達(dá)公司中，作為行業(yè)開創(chuàng)者的 Velodyne 的份額較為領(lǐng)先，不過受到降價策略及其他廠商發(fā)力的影響，其收入及份額在 2019 年均有所下滑，法雷奧 Scala和Ouster的份額則有所提升。Velodyne在無人駕駛激光雷達(dá)領(lǐng)域深耕10多年時間，占據(jù)全球近80%的市場份額，此前國內(nèi)企業(yè)在這一領(lǐng)域接近空白，而正在沖刺資本市場的禾賽科技成為國產(chǎn)激光雷達(dá)冉冉升起的新星。

公開資料顯示，2013年禾賽科技成立于美國硅谷圣何塞，2014年搬遷至上海。2016年之前，公司主要生產(chǎn)激光甲烷遙測儀和激光氧氣傳感器等激光氣體傳感器產(chǎn)品，2016年開始進(jìn)入到自動駕駛激光雷達(dá)領(lǐng)域。2019年，禾賽科技實現(xiàn)營業(yè)營業(yè)收入3.48億元，其中激光雷達(dá)產(chǎn)品收入為3.28億元。而同期美國兩大激光雷器公司Velodyne、Luminar銷售收入分別為7億元和0.87億元，禾賽科技不落下風(fēng)。目前禾賽科技的客戶已經(jīng)覆蓋北美三大汽車制造商中的兩家、德國四大汽車制造商之一以及全球最大的三家移動出行服務(wù)公司中的兩家。