本文主要研究对象为激光雷达,介绍了激光雷达的概念、优缺点和技术路线,重点分析了激光雷达产业链和重点上市公司,旨在为该行业的投资提供建议。本文共计11083字,预计完成阅读20分钟。
一、激光雷达行业概述
(一)激光雷达简介
1、概念和优缺点
激光雷达(LightDetectionAndRanging,简称"LiDAR"),即采用激光来探测与测量距离和速度,是一种集激光、全球定位系统和 IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统或装置,广泛应用于地理信息系统(GIS)、环境监测、自动驾驶汽车、航空测量、气象学和许多其他领域,激光雷达通过发射激光脉冲并测量它们返回的时间来确定物体的距离,激光雷达系统可以提供高精度的三维空间数据,包括地形、建筑物、植被和其他自然或人造特征。
激光雷达的主要优点包括:高精度,能够提供非常精确的距离和速度测量;三维数据,可以生成详细的三维地图和模型;快速测量,能够在短时间内收集大量数据;多用途,适用于多种不同的应用领域。不过,激光雷达也有一些局限性,比如对比毫米波雷达,成本相对较高,且在某些情况下可能会受到天气条件的影响。
2、技术路线
(1)测距方式
从测距方式来看,激光雷达主要采用飞行时间法(Time of Flight ,简称ToF)以及连续调频波法(Frequency Modulated Continuous Wave,简称 FMCW)两种形式:
ToF:通过直接测量发射激光与回波的信号的时间差,基于光在空气中的传播速度得到目标物体的距离信息,其工作原理是,测量发射激光后其与反射波波脉冲信号之间的时间间隔,或者使用发射正弦波/方波与接收正弦波/方波之间相位差来反推时间,ToF具有响应速度快,探测精度高的优势,ToF方案技术成熟度高,成本相对低,为目前主要激光雷达使用的方案。
FMCW:将发射激光的光频进行线性调制,通过回波信号的延时获得差拍信号频率对应出飞行时间,再通过距离公式反推目标物距离并通过多普勒频率公式测算目标物速度,从而间接获得飞行时间推出目标距离,FMCW具有可直接测量速度信息和抗干扰强的优势,其不会受到太阳光等干扰,激光峰值发射功率能够稳定在较低水平,且激光雷达的视距可以大为扩展,但是目前技术成熟度低,对激光器等要求较高,目前还未大规模商用。
除以上两种测距技术路线外,还有三角测距法和相位法,前者根据物体在摄像头感光面上的位置,通过三角几何勾股定理等推导出距离,后者利用的发射调制光和被反射的接收光之前的光强相位差,来确定被测距离。
(2)扫描方式
根据扫描方式的不同,激光雷达有三种,即固态激光雷达、混合固态激光雷达、机械式激光雷达。
(二)激光雷达产业链
1、上游:光学部件和电子元器件
激光雷达整机一般由发射、扫描、接收和控制四大部分组成。
(1)发射模块
发射模块主要由激光发射器和光学系统构成,是激光雷达最核心的系统。
其中激光发射器为整个激光雷达提供激光光源,从结构角度,激光发射器可以分为边发射激光器(EEL)和垂直腔面激光器(VCSEL)及光纤激光器,EEL的输出功率和电光效率较高,但是光束质量较差,生产成本也相对较高,VCSEL体积小易于集成、易于规模化生产、成本低、可靠性较高等优势,但是输出功率及电光效率相对较低,光纤激光器复杂度较高,在激光雷达领域应用占比较小,本文暂不介绍。市场规模方面,据Yole 预计,2027年,VCSEL有望达到39亿美元,EEL预计达74亿美元;2033年,VCSEL的市场规模占比有望从2023年的39%逐步提升到45%;EEL则小幅下降到43%。竞争格局方面,目前全球VSCEL市场头部玩家为Coherent、Lumentum,各自市场占比均超过30%,其余玩家有国外供应商ams Osram、Trumpf、滨松光子和Laser Components;国内供应商有长光华芯、炬光科技、 瑞波光电、纵慧芯光等。
由准直镜、分束器、扩散片等组成的光学系统则主要对激光器的输出光束进行准直整形,通过改变光束的发散度、波束宽度和截面积,改善输出光束质量,目前光源的原则主要有两种,即近红外(905nm)和远波红外(1550nm),传统的 905nm可以使用廉价的硅基CMOS作为接收端,其光噪声和控制信号比较平稳,但是905nm测距受限在150米以内,商用车至少需要300米探测距离,就需要用到1550nm的光源,远波红外光源必须使用较为昂贵的铟镓砷(InGaAs)作为接收端,其具有生产工艺难,激光器价格高的缺陷,主要用于光纤激光器。竞争格局方面,当前国内光学系统产业链相对成熟,其中炬光科技、永新光学、蓝特光学、水晶光电、腾景科技、福晶科技等公司均有相关业务布局。
(2)扫描模块
如前所述,根据扫描方式的不同,激光雷达可以分为固态激光雷达、混合固态激光雷达、机械式激光雷达。其中,机械激光雷达因为结构复杂、可靠性较差、寿命低于车规要求,当前用于车载领域较少;混合固态(转镜式、MEMS 振镜)较为成熟,是当前和未来车载激光雷达主流方案;固态 Flash 方案(无扫描模块)逐步产业化,在车载领域占比持续提升。市场规模方面,据Yole 预计,混合固态激光雷达(主要是转镜式)占比预计从2023年的 68%下降到2033 年的56%;MEMS 方案从2023的30%下降到2033年的7%;未来固态Flash方案将迎来大发展,从2023年的2%,大幅提升到2033年的33%。竞争格局方面,当前国内相关产业链相对成熟,转镜式激光雷达电机厂商有湘油泵、鸣志电器、江苏雷利等,反射镜厂商有永新光学、宇瞳光学、富兰光学等;MEMS微振镜厂商包括海外厂商 ST 意法半导体、博世、英飞凌、滨松电子,国内企业英唐智控、赛微电子、中科院苏州纳米所等。
(3)接受模块
激光雷达接受模块主要包括接受光学系统、探测器和模拟前端,按照器件结构分类,光电探测器可以分为APD(雪崩式光电二极管)、SPAD(单光子雪崩二极管)和SiPM(硅光电倍增管三种类型,其中APD光电探测器是目前 ToF 类激光雷达接收端的主流应用方案,受自然光和环境温度干扰轻,但同时其也存在体积大、成本高、稳定性不足等明显局限性;SPAD 在性能上明显优于APD,其具有单光子检测能力,可以实现更高的增益和更远的探测距离,且功耗、体积相对较小、成本低;SiPM是多个SPAD阵列形式,可有效弥补SPAD对光强感知能力不足的问题;SiPM/SPAD 已经成为当前光电探测领域研发创新的重要方向,未来有望逐步替代APD,有效降低激光雷达接收端成本。竞争格局方面,探测器市场主要被Hamamatsu(滨松)、onsemi(安森美)、 Sony(索尼)、Broadcom(博通)以及First Sensor等头部企业垄断;国内厂商芯视界、灵明光子、阜时科技,量芯集成、奥比中光等也进入该市场,正在奋力追赶,此外禾赛科技、速腾聚创等整机企业也在加快自研芯片。
(4)控制模块
激光雷达控制模块主要功能包括时序控制、波形算法处理、收发扫描等其他功能模块控制、生成点云数据,主要元件包括主控芯片,模拟前端芯片、数模转换器等,当前激光雷达主控芯片以 FPGA 为主,随着激光雷达产品对芯片集成度、运算能力等要求日益提升,部分厂商着手自研SoC 芯片,即将探测器、前端电路、算法处理电路、激光脉冲控制等几个不同模块集成在一块芯片内,FPGA、模拟芯片和SoC芯片可参看本公众号相关行业分析。
2、中游:整机制造
据Yole最新发布的《2024 年全球车载激光雷达市场报告》显示,2023 年的车载激光雷达市场,排名前九的厂商分别为:禾赛科技(37%)、速腾聚创(Robosense,21%)、Seyond(图达通 Innovusion,19%)、Valeo(法雷奥,10%)、华为(6%)、Waymo(2%)、大疆览沃(Livox,1%)、Ouster(1%)和 Luminar(1%)。中国厂商依然领跑全球,禾赛科技、速腾聚创、图达通、华为、览沃合力拿下了全球84%的市场份额,全球市占率前五中,仅法雷奥不是我国企业。
3、下游:应用领域
(1)ADAS(高级驾驶辅助系统)
据Yole最新发布的《2024 年全球车载激光雷达市场报告》显示,市场规模来方面,2023 年全球车载激光雷达市场规模已达5.38亿美元,同比上涨了79%,预计到2029年规模将增长至36.32亿美元,2023-2029年期间复合增长率高达38%;从细分市场来看,2022年之后乘用车和轻型商用车激光雷达市场反超自动驾驶出租车激光雷达市场,未来几年乘用车&轻型商用车激光雷达市场增长将继续高于自动驾驶出租车激光雷达市场,从2023年的4.14亿美元增长到 2029 年的29.93亿美元,CAGR为39%。
(2)服务机器人
激光雷达通过赋予各种形态的机器人超越人类眼睛的感知能力,助力提升各行业的安全作业与生产效率,例如在高原科考、智能巡检、消防侦查、智慧农业等细分行业,由于摄像头感知算法训练难以覆盖复杂地形的不规则障碍物,而传统毫米波雷达精度低分辨率低,无法分辨障碍物形状大小,激光雷达高精度三维成像的优势再次得以充分体现,未来随着服务机器人行业的发展壮大,激光雷达在该领域的应用将会更加广泛。
二、行业内企业一览
(一)上游光学和电子元器件厂商
1、光库科技:光纤激光器核心供应商
公司2000 年成立,专业从事光纤器件和芯片集成业务,公司产品及业务聚焦在光纤激光器件、光通讯器件、铌酸锂调制器及光子集成产品三大方向,拥有隔离器、合束器、耦合器、滤波器、光纤光栅、铌酸锂调制器等众多产品线,应用于光纤激光、光纤通讯、数据中心、无人驾驶、光纤传感、医疗设备、科研等领域。
公司基于光纤激光器件多年深厚耕耘,积极拓展激光雷达领域,激光雷达领域是公司未来的重要发展方向之一,公司目前在相关市场的定位是,提供一站式元器件组合交付能力,成为 1550nm 发射光源的集成解决方案专家,已经为国内外多家激光雷达公司提供用于1550nm激光雷达全系列高性能、低成本、高可靠性的光纤元器件,公司也已经完成了进入汽车行业供应链必备的IATF16949 体系的认证,并自主开发了基于铒镱共掺光纤放大器的 1550nm 发射光源模块;另外,公司也可以为FMCW激光雷达提供铌酸锂 IQ 调制器用于客户前期 FMCW技术方案的验证。2023年主营业务简况如下:
财务方面,2023年,公司实现营收7.10 亿元(+10.50%),归母净利润 0.60 亿元(-49.38%),扣非归母净利润 0.39 亿元(-48.17%),毛利率 34.47%(-2.55pcts),利润端承压主要系欧洲地缘冲突影响海外业务,光通讯市场需求下降,工业激光器行业需求不足、国内市场竞争激烈导致光纤激光器件价格同比下降等。24Q1 营收 1.60 亿元(+3.38%),归母净利润0.06 亿元(-58.10%),扣非归母净利润 0.03 亿元(-58.91%),毛利率 34.54%(+0.07pcts)。
2、永新光学:精密光学组件龙头
公司成立于1997年,主要从事光学精密仪器和核心光学部件的研发、生产和销售,为国内光学显微镜和精密光学元组件的龙头企业,目前产品涵盖条码扫描、机器视觉、车载激光雷达和医疗光学领域,公司在激光雷达新兴市场已有近10年的研发制造经验,拥有 IATF16949 汽车行业质量管理体系认证,产品通过车规级环境应力测试、可靠性测试等,可以为机械式、 半固态式及固态式激光雷达提供整套光学元组件产品解决方案,在 ITO 窗口、转镜、收发镜头等激光雷达核心光学器件的制备技术上处于领先地位,目前激光雷达客户主要为禾赛、图达通、法雷奥、Innoviz、麦格纳、北醒光子、探维科技等,2024Q1 新获得禾赛标配型激光雷达定点及图达通905纳米的激光雷达部件定点。2023年公司经营简况如下:
财务方面,2023年,公司实现营收8.54 亿元,同比增长 3.02%;实现归母净利润 2.35亿元,同比下降 15.64%;扣非净利润为 1.62 亿元,同比下降 25.23%。2024 年 Q1 公司实现营收 2.16 亿元,同比增长 14.74%;实现归母净利润 0.46 亿元,同比下降 3.85%;扣非净利润为 0.40 亿元,同比增长 27.09%。
3、炬光科技:专业光源器件国内供应商
公司成立于 2007 年,是国内领先的固体激光器、光纤激光器生产企业,公司主要从事光子行业上游的高功率半导体激光元器件和原材料(“产生光子”)、激光光学元器件(“调控光子”)研发、生产和销售,并拓展光子行业中游的光子应用模块、模组和子系统业务(“提供光子应用解决方案”),布局汽车应用、泛半导体制程、医疗健康三大应用方向。
公司可以为汽车激光雷达等领域客户提供从核心激光和光学元器件到发射光源模组解决方案,具有全面的技术能力,产品覆盖点、线、面等不同类型的激光雷达发射光源模组及光学元器件、组件,可应用于机械旋转式激光雷达、混合固态激光雷达、全固态激光雷达等多种激光雷达技术路线,正在为德国大陆集团供应 Flash LiDAR 量产阶段的激光雷达发射模组,与全球范围内多家汽车一级供应商及激光雷达公司展开广泛合作。
财务方面,23 年营收 5.61 亿元,同比+1.69%;归母净利润 0.91 亿元,同比-28.76%。24Q1 营收 1.37亿元,同比+17.38%;归母净利润-0.16 亿元,同比-206.61%。
4、蓝特光学:光学元器件供应商
公司成立于2003 年,专业从事光学元器件的研发、生产和销售,主要产品包括光学棱镜、玻璃非球面透镜、玻璃晶圆等产品,广泛应用于智能手机、AR/VR、短焦距投影等消费类电子产品、半导体加工、车载镜头以及高端望远镜、激光器等光学仪器领域。2023年公司经营简况如下:
财务方面,2023年,公司实现营收7.54 亿元,同比+98%,主要系公司微棱镜、玻璃非球面产品收入实现大幅增长所致;实现归母净利润 1.80 亿元,同比+87%,扣非归母净利润 1.62 亿元,同比+371%。2024Q1公司实现营收 1.67 亿元,同比+95%,环比-37%,归母净利润 0.29 亿元,同比+511%,扣非归母净利润 0.26 亿元。
5、长光华芯:激光芯片龙头
公司成立于2012年, 2022 年于上交所科创板上市,专注于半导体激光芯片的研发、设计及制造,公司秉持“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”发展战略,以高功率半导体激光芯片的核心技术及全流程制造工艺为支点,横向拓展至VCSEL、InP 光通信芯片、GaN 和 SiC,纵向延伸实现芯片-器件-模组-半导体激光器全产业链布局,打造了多系列产品矩阵;主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率 VCSEL 系列产品及光通信芯片系列产品,产品可广泛应用于:光纤激光器、固体激光器及超快激光器等光泵浦激光器、直接半导体激光输出加工应用、激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、机器视觉定位、智能安防、消费电子、3D 传感与摄像、人脸识别与生物传感等领域。2023年,公司经营简况如下:
在激光雷达与 3D 传感方向,公司的技术也达到领先水平,目前公司激光雷达芯片正在头部客户验证和导入,产品主要集中在激光雷达与 3D 传感器的发射端,包括消费电子使用的结构光探测器 VSL(VCSEL Structured Light)系列、车载激光雷达使用的 75W VCSEL VLR 系列等。
财务方面,2023 年,公司实现营收2.90亿元,同比-24.74%;归母净利润-0.92 亿元,同比-177.10%。24Q1 实现营收0.52 亿元,同比-41.91%,归母净利润-0.19 亿元,同比-1420.27%。
6、中光学:光学元组件赛道隐形冠军
公司前身是利达光电股份有限公司,2018年 “利达光电”以发行股份方式购买中国兵器装备集团有限公司持有河南中光学集团有限公司共计100%的股权,2019 年公司名称变更为“中光学集团股份有限公司”,公司以先进光学感知、成像、显示、照明为主线,围绕“军用光电、汽车光电、IT 光电” 三大领域,瞄准“微纳光学、功能镀膜、新光源数字微显示、车联网智能交互汽车光电、光电侦察与要地防御系统”五大业务,打造“六大中心” ,加快新元件(先进光学元组件)、新镜头(光学镜头与模组)、新整机(光学引擎与投影机)、新系统全产业链布局,主要业务包括精密光学元组件、光电防务、要地监控、光学微显示及其核心部件。2023年公司主营业务简况如下:
财务方面,2023年,公司实现营业收入21.74 亿元,同比下降 33.84%,归母净利润亏损2.48 亿元,同比减少 33.54%,其中扣非归母净利润亏损3.15亿元,同比减少 40.65%;销售毛利率为 5.83%,同比下降 0.18pct,销售净利率为-13.31%,同比下降 7.56pcts。2024 年 1 季度公司实现营业收入 4.51 亿元,同比下降 21.70%,归母净利润亏损 0.1 亿元,同比增长 84.75%,其中扣非归母亏损 0.15 亿元,同比增长 77.70%;公司销售毛利率为12.15%,同比增加6.95pcts,销售净利率为-2.63%,同比提升 9.14pcts。2024年半年度业绩预告显示,公司归母净利润和扣非归母净利润均实现扭亏为盈。
7、其他
除上述公司外 ,激光雷达上游产业链还包括:从事激光雷达配套洗涤系统的日盈电子,3D视觉感知龙头奥比中光,激光雷达专用线路板生产商光洋股份和中京电子,电子元器件分销和MEMS振镜制造商英唐智控,全球MEMS代工龙头赛微电子,微型光学棱镜和薄膜光学面板生产商水晶光电,精密光学元组件和光纤器件供应商腾景科技,全球领先的非线性光学晶体企业福晶科技,国内首家上市的光电子器件企业光迅科技、激光雷达主控芯片(FPGA 芯片)复旦微电、安路科技,激光雷达用模拟芯片厂商圣邦股份和芯海科技,激光雷达光源芯片厂商源杰科技和仕佳光子等。
(二)中游整机制造商
1、禾赛科技:全球激光雷达龙头
公司成立于2014年10月,2023年02月09日在纳斯达克上市,主营业务最初涉足气体检测领域,包括激光甲烷遥测仪和激光氧气传感器,自2016年起逐步聚焦激光雷达产品的研发、制造和销售,目前公司的激光雷达产品可应用于多个领域:(1)具有高级驾驶辅助系统(ADAS)的乘用车或商用车;(2)客运和货运服务的自动驾驶汽车车队或自主移动领域;(3)如最后一英里送货机器人、街道清扫机器人和限制区域的物流机器人等其他应用领域。禾赛科技的产品矩阵已经有针对性的对ADAS、自动驾驶、机器人等领域实现了全面覆盖。目前,禾赛科技的产品矩阵已从最初的Pandar系列逐步拓展至QT、AT、FT以及XT,公司为全球车载雷达龙头,行业市占率37%。
财务方面,24Q1 收入为 3.6 亿元,yoy-16.5%,;毛利率为 38.8%,yoy+1pct;交付量情况:24Q1 激光雷达总交付量为 59101 颗,yoy+69.7%,其中,ADAS 激光雷达交付量为52462 颗,yoy+86.1%。
2、速腾聚创:激光雷达及感知解决方案头部厂商
公司成立于2014年10月,2024年1月5日在港交所上市,主营业务是激光雷达及解决方案的开发和销售,通过激光雷达硬件、感知软件与芯片三大核心技术闭环,为市场提供具有信息理解能力的智能激光雷达系统,是全球业内最早布局自主芯片技术、也是全球最早实现车规级固态激光雷达量产的激光雷达公司。2023年公司激光雷达交付量分别为25.6万台,2023年在车载激光雷达领域的市占率21%,排名第二;营业总收入分别为11.20亿元,截至2023年12月31日,公司已取得22家车企及Tier 1的63款车型定点订单,助力其中12名客户实现24款车型的大规模量产落地,公司合作伙伴如下:
3、图达通
公司成立于 2016 年,在硅谷、苏州和上海设有研发中心,在宁波和苏州拥有高度工业化的车规级激光雷达制造基地,图达通车规量产超远距主视激光雷达猎鹰(Falcon)已作为蔚来NT2.0 平台的 Aquila 超感系统标配量产交付,搭载于 ET7、ET5、ES7、ES8、EC7、ES6、ET5T、 EC6 等多款车型上,图达通目前拥有三条车规级生产线,年产能超过 30 万台,90%高度自动化生产,猎鹰激光雷达采用 1550nm 波长激光,可容纳更大功率激光,探测距离更远,其激光器采用单光纤激光器,通过光纤发射到振镜上,同时采用一维振镜+五边形转镜方案作为扫描模块组合,技术成熟稳定,但机械结构较多,成本下探空间不大。
4、万集科技
公司成立于1994 年 11月 2 日,主要业务包括激光业务、动态称重、专用短程通信等业务,公司起家于动态称重、RSU 通信模组、车端 OBU,ETC 已经成为公司基本盘,近年来公司布局了自动驾驶领域中的部分核心技术,包括车路两端激光雷达、V2X 产品及车路协同系统解决方案,打造了第二成长曲线。
激光雷达领域,公司坚持自主研发为主的发展路线,在光学结构、激光发射、接收电路设计等方面具有多年的技术积累和储备,同时进行机械式激光雷达、固态激光雷达等多技术路线布局。截至 2023 年 12 月 31 日,公司关于激光雷达产品有效专利 421项,涵盖智能交通、机器人、自动驾驶及 ADAS等多个领域的应用,自主研发的激光雷达产品曾获得“国家火炬计划产业化示范项目”、“北京市新技术新产品”等奖项。2023年公司各领域经营简况如下:
财务方面,2023年,公司实现营业收入 9.09 亿元,同比增长 4.11%;归母净利润-3.86 亿元;扣非归母净利润-4.02 亿元。2024 年一季度,公司实现营业收入 1.59 亿元,同比增长 50.64%;归母净利润-0.79 亿元;扣非归母净利润-0.82 亿元。
三、投资建议
(一)从行业前景角度来看,赛道广阔。毫无意味,未来激光雷达市场空间广阔,当前激光雷达在汽车领域的渗透率目前不到1%,随着新能源汽车和智能化进程的加速,未来有广阔的增长空间,从行业内头部厂商禾赛科技和速腾聚创的销售增幅来看,也验证了行业快速增长的趋势,但是这个增长到底能到哪里,到底有多快,这是行业关注的焦点,一般而言,业内习惯于将激光雷达和毫米波雷达对比,不同于毫米波雷达,激光雷达行业是0-1,而毫米波雷达只是国产替代,除此之外,两者对比最大的问题的成本,过去激光雷达比较贵,需要几万块,因此使用的少,这两年随着激光雷达价格逐步下降,新势力开始搭载激光雷达,也正是因为国产造车新势力开始使用激光雷达,禾赛科技和速腾聚创等国内企业占据了全球大部分市场份额,所以业内一般用新势力的激光雷达渗透率来评判。业界预计2024年激光雷达出货量将达到200万个,相比2023年增幅翻倍,2025年预计还将实现翻倍以上的增长,从2026年起,海外雷达企业也将开始大量上量。
(二)从激光雷达降本角度,年降可预期,短期达1000元以内很难实现。从激光雷达内部硬件结构来看,光学部件和芯片是雷达的关键组成部分,也是降本的关键所在。首先在光学部件领域,目前国内企业成本技术优势明显,为第一梯队,其中最昂贵的是转镜,国内只有三家能够量产上车,分别是永新光学、舜宇光学和富兰光学,这部分的成本占据了光学部件总成本的一半,行业集中度高,短期很难降本;除转镜外,接收镜头、视窗片和发射镜头也是成本较高且相对较难制造的部分,靠技术创新和行业竞争来降本很难,光学部件的成本降低规律是,随着产量翻倍,成本下降15%,因此,随着产量的增加,光学部件的成本预计每年将降低10%至15%。其次是芯片方面,主控芯片之前主要厂商一般是用高性能FPGA,但现在各自研主控SOC是一个趋势,因为标准化的SOC可以显著降低成本,目前单个芯片的价格仍然很高,仅次于光学部件,未来随着雷达企业越来越多地采用自研主控芯片,FPGA的使用越来越少,这块的成本下降速度会有所加快;现在接收端探测器的芯片基本上都是安森美、索尼或滨松光子的芯片,国产化率较低,短时间看降本可能性较低,长期看国产替代的进程;发射端芯片,禾赛自研进程较快,国内厂商纵慧芯光和长光华芯也在积极布局,这块成本降幅有望加快,可以预期年降达到20%以上。整体而言,当年降本的主要途径还是在优化雷达设计和推进芯片国产进程,年降10%-20%可以预期,但是业内普遍希望降至1000元以内,短期内很难达到这个目标。
(三)从技术路线角度看,特斯拉走的不是激光雷达路线,走的是摄像头路线,也可以称之为视觉路线,这种纯视觉路线具有高技术壁垒,其探测精度易受天气环境影响,对算法要求高,硬件层面的芯片也是关键;而激光雷达解决方案可以在极端环境下提升自动驾驶感知精度,安全性更高,考虑到我国路况的复杂性,国内自动驾驶感知层的主流路线是多传感器融合的激光雷达解决方案。激光雷达自身技术路线来看,虽然固态的成本较低,可以达到2000元以下,但目前市场上的主雷达,还是主要采用半固态激光雷达(905nm+转镜),在此方面,曾有一些分歧,包括对于波长的选择,即905纳米和1550纳米在过去,市场普遍认为1550纳米将取代905纳米成为主雷达的应用,但实际上,这两年大多数制造商逐渐收敛到了905纳米,就连图达通也计划推出905纳米的方案,因为从安全制动的角度来看,905纳米完全可以满足车辆的紧急刹车距离需求且成本更低,扫描方式的选择也有一定的争论,即MEMS和转镜,过去普遍认为MEMS会成为主流,因为它是半导体工艺制造的微振镜,看似成本更低,然而,实际应用中,转镜成为了主流,原因在于激光雷达使用的MEMS微振镜口径较大,但在极端振动条件下,良率较低。
(四)短期事件催化看robotaxi。Robotaxi行业在武汉等地已经出现了现象级的产品“萝卜快跑”,订单暴增,行业正在大幅迈向盈亏平衡点,而Robotaxi在L4级别上,激光雷达成为标配,是必备的传感器,每辆车需要安装3到5个激光雷达,商业模式和毛利率将不同于当前的L2级自动驾驶,激光雷达行业有望充分受益。百度的萝卜快跑在武汉采用站点式运营模式,日均运营车辆达到2.9万辆,单辆车运营毛利约3万元,其第六代无人驾驶车辆的理论成本已经降至1元钱以下,运营要达到盈亏平衡点,平均每天仅需要完成20个订单,Robotaxi市场规模巨大,一方面,且各地政府支持力度大,补贴推广有望使得渗透率提升较快,另一方面,Robotaxi市场的推广,有点类似曾经的网约车和共享单车,既可以引发大规模的网约车存量替换,又有可能改变购车模式,Robotaxi行业的发展对于激光雷达有正向促进作用,值得期待。
(五)产业链投资看光学部件。激光雷达整机的集中度较高,禾赛科技和速腾聚创各有优势。上游方面,由于雷达企业未来自研SOC为主,接收端芯片国外厂商为主,发射端芯片年降面临的压力较大,因此产业链的上游重点关注光学部件和电子元器件领域,尤其是禾赛、速腾、图达通和华为等头部激光雷达企业的光学部件供应商,关注有实际业绩产生的公司,炬光科技董事长曾说过,激光雷达是光学人百年不遇的一次大机会;激光雷达虽然有着极强的成长属性,增长的确定性较强,意味着未来竞争较为激烈,年降预期打的比较足,换句话讲,激光雷达上游产业链是一个红海市场,尤其是电子元器件领域,除芯片外,子元器件是未来激光雷达降本的关键,行业内能实现更大程度的规模化量产,有效率更高的自动化生产线的核心零部件供应商,有望落地更好的业绩;当然,有技术壁垒的关键部件生产商也不能忽视。
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