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軍工航天

激光雷達(dá)投資風(fēng)口,上游器件放量千億市場(chǎng)規(guī)模

激光制造網(wǎng) 來源:激光研究院2023-04-18 我要評(píng)論(0 )   

國(guó)外或破產(chǎn)或合并,國(guó)內(nèi)則競(jìng)爭(zhēng)激烈,國(guó)內(nèi)外的激光雷達(dá)行業(yè)呈現(xiàn)出“冰火兩重天”的局面。日前,激光雷達(dá)上市公司Quanergy Systems公告顯示,紐約證券交易所監(jiān)管人員已決...

國(guó)外或破產(chǎn)或合并,國(guó)內(nèi)則競(jìng)爭(zhēng)激烈,國(guó)內(nèi)外的激光雷達(dá)行業(yè)呈現(xiàn)出“冰火兩重天”的局面。日前,激光雷達(dá)上市公司Quanergy Systems公告顯示,紐約證券交易所監(jiān)管人員已決定啟動(dòng)對(duì)該公司的退市程序,因其連續(xù)30天交易市值不滿足交易所規(guī)定的1500萬美元的下限。


無獨(dú)有偶,下半年以來,數(shù)個(gè)曾經(jīng)風(fēng)靡資本市場(chǎng)的國(guó)外激光雷達(dá)企業(yè)均被曝出經(jīng)營(yíng)困難。10月,被譽(yù)為激光雷達(dá)鼻祖的Ibeo公司宣告破產(chǎn),11月后Velodyne、Luminar、Ouster等頭部公司紛紛傳出裁員與虧損擴(kuò)大的消息。


與國(guó)外市場(chǎng)“寒冬”不同,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的賽道則愈加火熱。一個(gè)星期內(nèi),禾賽、速騰聚創(chuàng)、亮道智能相繼公布了自己固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)產(chǎn)品的新進(jìn)展。分析人士認(rèn)為,在新能源、智慧汽車領(lǐng)域,中國(guó)擁有全球最好的產(chǎn)業(yè)落地場(chǎng)景、最大的市場(chǎng)容量和絕佳的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境,而激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)很可能會(huì)復(fù)制中國(guó)廠商在動(dòng)力電池領(lǐng)域的發(fā)展,后來居上最終成為全球的產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)者。


激光雷達(dá)刮起“補(bǔ)盲”風(fēng)

激光雷達(dá)的技術(shù)演進(jìn)路線可以分為機(jī)械式到半固態(tài)再到純固態(tài)三個(gè)階段。其中,純固態(tài)激光雷達(dá)被認(rèn)為是未來的主流技術(shù)方向。而從上述三個(gè)企業(yè)發(fā)布的產(chǎn)品來看,除了在產(chǎn)品參數(shù)上有所區(qū)別,企業(yè)在純固態(tài)激光雷達(dá)方面的布局,都指向一種產(chǎn)品形態(tài):采用Flash技術(shù)的純固態(tài)近距補(bǔ)盲激光雷達(dá)。


當(dāng)前,“上車”的激光雷達(dá)普遍為長(zhǎng)距離雷達(dá),位于車頂或者前保險(xiǎn)杠,用于探測(cè)車輛前方障礙物,最遠(yuǎn)有效探測(cè)距離視雷達(dá)型號(hào)不同可以做到150m~250m,水平視場(chǎng)角一般為120°、垂直25°,但車輛兩側(cè)信息的探測(cè)是缺失的。


相比之下,定位補(bǔ)盲的廣角短距激光雷達(dá),其探測(cè)距離雖然比主激光雷達(dá)要近,但能提供更廣的垂直視場(chǎng)角度,對(duì)于補(bǔ)盲這件事來說,有著更強(qiáng)的針對(duì)性,其可以用于補(bǔ)充長(zhǎng)距離激光雷達(dá)無法顧及的盲區(qū)。


有觀點(diǎn)認(rèn)為,當(dāng)前L2+及L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛的逐漸普及,也成為Flash純固態(tài)近距補(bǔ)盲激光雷達(dá)量產(chǎn)的推動(dòng)因素。據(jù)了解,當(dāng)前已經(jīng)有數(shù)家車企將高階輔助駕駛開進(jìn)城市開放道路,但其在安全性、平順性方面都有待進(jìn)一步提升。


例如,在高速或城區(qū)行駛時(shí),因車輛加塞而導(dǎo)致的緊急避讓場(chǎng)景時(shí)常發(fā)生。而在側(cè)向的補(bǔ)盲激光雷達(dá),可讓車輛前向感知水平視場(chǎng)角擴(kuò)大至180°及以上,有效減少事故發(fā)生,擴(kuò)大未來L3級(jí)及以上自動(dòng)駕駛的應(yīng)用范圍,而這也被亮道智能CEO劇學(xué)銘認(rèn)為是公司布局補(bǔ)盲激光雷達(dá)的原因之一。


此外,上述企業(yè)也將補(bǔ)盲激光雷達(dá)的SOP(small-outline package,開始量產(chǎn))時(shí)間鎖定在了2023年。據(jù)悉,禾賽的近距補(bǔ)盲激光雷達(dá)FT120預(yù)計(jì)于2023年下半年開啟量產(chǎn)交付;速騰聚創(chuàng)的固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)E1的SOP時(shí)間也在2023年下半年。


“亮道補(bǔ)盲激光雷達(dá)LDSatellite的SPAD芯片已經(jīng)通過AEC-Q100認(rèn)證,SOP時(shí)間則是在2023年三季度?!绷恋乐悄芊矫姹硎荆湔诮ㄔO(shè)全自動(dòng)化的生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能50萬臺(tái)/年,預(yù)計(jì)明年第一季度投入使用。


國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)“大相徑庭”

在密集發(fā)布產(chǎn)品的同時(shí),國(guó)內(nèi)的激光雷達(dá)行業(yè)也愈發(fā)受到資本市場(chǎng)的關(guān)注。近日,亮道智能完成超億元人民幣B1輪融資,本輪融資將用于加大車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)產(chǎn)品研發(fā)投入;速騰聚創(chuàng)此前也尋求在新一輪融資中籌集約1.5億美元,以支持其產(chǎn)品擴(kuò)張。


對(duì)比之下,國(guó)外激光雷達(dá)賽道在近段時(shí)間接連傳出的幾個(gè)大新聞,關(guān)鍵詞要么是破產(chǎn),要么就是合并重組。據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)激光雷達(dá)公司Velodyne和Ouster正在尋求合并,以通過雙方業(yè)務(wù)上的深度協(xié)同,尋找一條更快的盈利路徑。


值得注意的是,Velodyne一直被認(rèn)為是激光雷達(dá)領(lǐng)域絕對(duì)的龍頭。Velodyne在2020年上市后,股價(jià)曾于當(dāng)年底達(dá)到最高峰22.82美元/股。但2021年下半年開始,該公司股價(jià)開始持續(xù)滑坡。目前,Velodyne的股價(jià)已經(jīng)跌至不足1美元,今年內(nèi)累計(jì)跌幅約79.1%。


“海外雷達(dá)企業(yè)起步偏早,但因關(guān)鍵技術(shù)問題沒解決導(dǎo)致遲遲無法量產(chǎn),財(cái)務(wù)報(bào)表不好看,因此出現(xiàn)各種問題?!敝胁┞?lián)智庫(kù)特聘專家張翔稱,“Velodyne早期賣得很貴,但當(dāng)車企給他們訂單的時(shí)候卻遲遲不能交付,現(xiàn)在他們已經(jīng)從中國(guó)市場(chǎng)退出來了?,F(xiàn)在激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)都是中國(guó)企業(yè)在攻克。”


“國(guó)外車企的系統(tǒng)性開發(fā)模式,一個(gè)新技術(shù)或者新車型的開發(fā)周期相對(duì)更長(zhǎng)。這也意味著,如果激光雷達(dá)公司沒有在一個(gè)開發(fā)周期內(nèi)拿到訂單,就會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),出現(xiàn)空窗期?!眲W(xué)銘告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。


劇學(xué)銘認(rèn)為,國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠普遍對(duì)激光雷達(dá)的接受度更高,因此,國(guó)內(nèi)玩家在本土也有著下游需求的優(yōu)勢(shì)。


激光產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2021年為激光雷達(dá)“上車”元年,2022年成為激光雷達(dá)的量產(chǎn)大年,從L2級(jí)別輔助駕駛到L3+自動(dòng)駕駛跨進(jìn)。

2021年1月,蔚來在NIO day上宣布ET7全系搭載激光雷達(dá),掀起了中國(guó)車企定點(diǎn)激光雷達(dá)的浪潮,隨后,小鵬、北汽極狐、上汽智己、上汽飛凡、廣汽埃安、理想、高合、威馬等造車新勢(shì)力和傳統(tǒng)車企新能源品牌,都紛紛宣布即將量產(chǎn)或交付的新車型將搭載激光雷達(dá)。這些車型最晚都是在2022年交付,2023年有望成為激光雷達(dá)的投資風(fēng)口年。

? 激光雷達(dá)由發(fā)射模塊、接收模塊、主控模塊以及掃描模塊(如有)構(gòu)成。激光雷達(dá)BOM 成本主要是三部分:(1)硬件、電子模塊;(2)光學(xué)模塊和(3)結(jié)構(gòu)模塊。硬件模塊(50%~60%):?發(fā)射器和?接收器都需要各自配套PCB板;?FPGA板主要負(fù)責(zé)運(yùn)算;以及?主控板和電源模組;光模塊(10~15%):以發(fā)射和接收這兩個(gè)二極管展開的光通道,包括反射鏡,透鏡,棱鏡還有窗口玻璃等;結(jié)構(gòu)模塊(25%):支撐光學(xué)模塊和硬件模塊內(nèi)部的一些支架,包括電機(jī)、軸承、支架、殼體。

? 激光發(fā)射器:VCSEL較EEL成本優(yōu)勢(shì)明顯,905、1550或?qū)⒐泊?。從?qū)動(dòng)方式來看,采用VCSEL激光器作為面光源的電光轉(zhuǎn)換效率、集成度和可制造性更高,將逐步取代EEL;從光源波長(zhǎng)來看,1550nm或?qū)⒃诤M饧皣?guó)產(chǎn)高端車型中使用,目前仍需解決成本問題;905nm基于價(jià)格優(yōu)勢(shì)在中低端車型中將更受歡迎。

? 光學(xué)系統(tǒng):激光雷達(dá)中包含大量的光學(xué)和電子元器件。國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)顯著,壁壘在于質(zhì)量管控&一致性。光學(xué)部分是以發(fā)射和接收這兩個(gè)二極管展開的光通道,包括反射鏡,透鏡,棱鏡還有窗口玻璃等;其中,轉(zhuǎn)鏡50%;窗口片:20%;透鏡、準(zhǔn)直鏡、濾光片30%。上游的光學(xué)組件提供廠商較多,且廠商來自多個(gè)不同的領(lǐng)域,包括消費(fèi)電子領(lǐng)域、光通信領(lǐng)域以及光纖激光器領(lǐng)域,我們認(rèn)為,未來量產(chǎn)階段,擁有一定技術(shù)壁壘和充沛產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)的廠商有望成為市場(chǎng)主流玩家。

? 探測(cè)器:國(guó)內(nèi)廠商走向車規(guī),從APD向SPAD、SiPM進(jìn)階。SiPM和SPAD基于蓋革模式,具有高靈敏度、高增益、供電電壓低、一致性極好等優(yōu)勢(shì),有助于實(shí)現(xiàn)符合車規(guī)、高增益、低成本、尺寸緊湊的傳感器,適用于汽車長(zhǎng)距離激光雷達(dá)的微光探測(cè)場(chǎng)景。

? 投資建議:激光雷達(dá)裝配率有望在2023-2025年之間出現(xiàn)明顯提速拐點(diǎn),打開千億市場(chǎng)規(guī)模。


全球激光雷達(dá)千億市場(chǎng)亟待開啟


 車載激光雷達(dá)將逐步成為車載雷達(dá)主力。根據(jù)Yole計(jì)算及預(yù)測(cè),2021年車載雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模為58億美元,2027年將達(dá)到128億美元(約合人民幣856億元),CAGR為14%。國(guó)際電聯(lián)(ITU)預(yù)測(cè),2030年,歐洲的車載雷達(dá)滲透率將達(dá)到65%,美國(guó)將達(dá)到50%。其中,2021年車載激光雷達(dá)(無人駕駛+ADAS)市場(chǎng)規(guī)模為2億美元,2026年將超過28.75億美元(約合人民幣192億元),約占比整個(gè)車載雷達(dá)市場(chǎng)的26%,比2021年高出22個(gè)百分點(diǎn),CAGR高達(dá)66%。乘用車和Robotaxi/Robotruck持續(xù)增長(zhǎng)的需求成為車載激光雷達(dá)市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)因素。


? 無人駕駛及ADAS將超過地圖測(cè)繪,主導(dǎo)激光雷達(dá)市場(chǎng)。根據(jù)Yole預(yù)測(cè),激光雷達(dá)2021年的全球市場(chǎng)規(guī)模為20.6億美元,2026年將達(dá)到57億美元,其中車載激光雷達(dá)的占比將從2021年的11%增長(zhǎng)至2026年的50%。


激光雷達(dá)的分類:從機(jī)械式到固態(tài)化

? 機(jī)械式激光雷達(dá)技術(shù)成熟度較高,供應(yīng)鏈成熟,但由于固有缺陷(機(jī)械部件壽命短、成本高、體積大、調(diào)試裝配復(fù)雜等),目前車企宣布的L3量產(chǎn)車項(xiàng)目均選用固態(tài)/混合固態(tài)激光雷達(dá)方案。

? 目前混合固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)已初步成熟,各家廠商量產(chǎn)項(xiàng)目陸續(xù)落地。

機(jī)械式激光雷達(dá)

原理:將激光線束豎向排列形成一個(gè)面,通過械旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)面,掃描周圍環(huán)境呈現(xiàn)出三維立體圖形。16 線、32 線、64 線就是豎向排列線束的數(shù)量,數(shù)量越多-密度越大-精度越高-計(jì)算機(jī)處理信息量更大。

√ 優(yōu)點(diǎn):環(huán)形掃描,多線激光器設(shè)計(jì),供應(yīng)鏈成熟。

×缺點(diǎn):體積大;調(diào)試、裝配工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),成本高;機(jī)械部件壽命不長(zhǎng)(約1000-3000小時(shí)),難以滿足車規(guī)級(jí)要求(至少1萬小時(shí)以上)。

¥價(jià)格:大幾千至十幾萬不等

主要廠商:Velodyne、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等

混合固態(tài)激光雷達(dá)

原理:通過MEMS微鏡/轉(zhuǎn)鏡替代傳統(tǒng)機(jī)械式選準(zhǔn)裝置,實(shí)現(xiàn)垂直方面的一維掃描。

√ 優(yōu)點(diǎn):體積小、成本低、裝調(diào)效率高、分辨率高。

×缺點(diǎn):信噪比低、有效距離短、 FOV 窄。

¥價(jià)格:部分廠商目標(biāo)量產(chǎn)價(jià)格下探至千元人民幣級(jí)別

主要廠商:Luminar、Innoviz、Valeo、速騰聚創(chuàng)、圖達(dá)通、禾賽科技、華為等

固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)方案包括光相控陣(OPA)和FLASH兩種,具有數(shù)據(jù)采集速度快、分辨率高、成本低等特點(diǎn),但目前技術(shù)成熟度較低。

固態(tài)激光雷達(dá)(FLASH)

原理:無須掃描,短時(shí)間內(nèi)發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器來完成對(duì)于環(huán)境圖像的測(cè)繪。

√ 優(yōu)點(diǎn):成本低

×缺點(diǎn):有效距離短、分辨率低

價(jià)格:Ouster 的32線固態(tài)激光雷達(dá)起步在3500-16000美元不等。

主要廠商:Ouster、大陸、Sense Photonics等

固態(tài)激光雷達(dá)(OPA)

原理:采用FMCW測(cè)距方式,激光器功率均分到多路相位調(diào)制器陣列,光場(chǎng)通過光學(xué)天線發(fā)射,在空間遠(yuǎn)場(chǎng)相干疊加形成一個(gè)具有較強(qiáng)能量的光束。通過施加不同相位,可以獲得不同角度的光束形成掃描的效果,無需機(jī)械掃描。相控陣?yán)玫氖遣ǖ母缮嫘?yīng),多個(gè)波相互疊加時(shí),有的方向增強(qiáng),有的方向抵消,通過天線的相位差控制主光束的角度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)掃描的功能。

√ 優(yōu)點(diǎn):尺寸小、指向靈活、掃描速度快、功耗低、成本低、精度高等

×缺點(diǎn):技術(shù)難度大

價(jià)格:部分廠商目標(biāo)量產(chǎn)價(jià)格下探至千元人民幣級(jí)別

主要廠商:Quanergy等

建議關(guān)注:【速騰聚創(chuàng)】、【圖達(dá)通】、【禾賽科技】等整機(jī)廠;激光雷達(dá)上游光學(xué)組件率先受益激光雷達(dá)上量,光模塊產(chǎn)業(yè)鏈有望快速切入激光雷達(dá)領(lǐng)域,具備垂直一體化優(yōu)勢(shì)的平臺(tái)型公司有望從光學(xué)組件切入主流市場(chǎng),并逐步提供其他重要的光學(xué)組件產(chǎn)品以及有源器件封裝服務(wù),逐步增加單雷達(dá)的價(jià)值量,重點(diǎn)推薦【天孚通信】、【中際旭創(chuàng)】;建議關(guān)注【騰景科技】、【光庫(kù)科技】、【永新光學(xué)】 (中小盤覆蓋) 、 【福晶科技】 (電子組覆蓋) 、 【藍(lán)特光學(xué)】 (電子組覆蓋)等;激光發(fā)射器VCSEL芯片國(guó)產(chǎn)替代逐步興起,具備設(shè)計(jì)、外延、封裝及采購(gòu)上游芯片集成光學(xué)組件提供發(fā)射模組的公司值得持續(xù)關(guān)注,建議關(guān)注【炬光科技】 (電子組覆蓋) 、【長(zhǎng)光華芯】(電子組覆蓋)、蘇州長(zhǎng)瑞。

? 風(fēng)險(xiǎn)提示:技術(shù)路徑選擇風(fēng)險(xiǎn)、自動(dòng)駕駛推進(jìn)不及預(yù)期、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格降幅加劇。



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