激光雷達行業深度報告：開啟百億藍海市場

（報告出品方/作者：東方證券，蒯劍，姜雪晴，馬天翼）

1. 自動駕駛漸行漸近，激光雷達規模化裝車前夜已至

1.1 多方勢力推動，階自動駕駛呼之欲出

自動駕駛兩種路徑殊途同歸，共同推動高級別自動駕駛加速落地。當前自動駕駛正沿著兩種路徑 向我們駛來，一種是以造車新勢力領銜，傳統車企緊跟的漸進式發展路徑，從高級輔助駕駛 （ADAS）逐漸實現 L3+自動駕駛；另一種則是以百度、谷歌等為代表的科技力量，採取跨越式 的技術發展路線，直接研發 L4/L5 級別自動駕駛/無人駕駛。儘管發展路徑有所不同，在科技公司、 造車新勢力、傳統車企等多方勢力的助推下，自動駕駛硬體和軟體技術愈發成熟，共同指向高級 別自動駕駛落地。

漸進式車企普遍實現 L2 高級別輔助駕駛，向 L3 級別自動駕駛級別邁進。在歷經幾年的技術積累 後，各家智能汽車車型密集發布並實現交付量產，開始步入收穫期。步入 2021 年，L3 級別自動 駕駛能力的蔚來 ET7、ET5，小鵬 P5 相繼發布，滿足 L2-L4 級別的華為極狐阿爾法 S 也於 21 年 4 月發布，行業開始進入 L3+自動駕駛時代。

全球自動駕駛市場有望迎來高速增長期。根據 IDC，全球具備自動駕駛乘用車的出貨量有望從 20 年的 2774 萬輛增長到 2024 年的 5425 萬輛，其中 L3 級別及以上自動駕駛車輛出貨量從 20 年的 3.2 萬輛增長到 24 年的 86.3 萬輛，20-24 年 CAGR 高達 128%。

而在另一邊，無人駕駛技術也愈發成熟。截至目前共七家企業獲得加州全無人駕駛牌照，包括中 國系的安途、百度、文遠知行和美國系的 GM Cruise、Nuro、Waymo、Zoox（亞馬遜旗下）。 Waymo 與 GM Cruise 憑 借著極高的總里程數以及平均每次接管里程數領先；安途（AutoX）、文遠知行（WeRide）等緊 隨其後。對比 2019 與 2020 的測試數據，各家公司的車均接管次數明顯降低，平均每次接管間的 總里程顯著上升。（報告來源：未來智庫）

自動駕駛商業化步伐開啟。經歷了多年的無人駕駛技術積累後，自動駕駛已經開始在無人計程車 出行服務、無人配送車以及長途貨物運輸等場景率先落地應用。在國內，百度、安途、滴滴、文 遠之行、小馬智行等均已推出無人駕駛打車業務，步入試運營階段，其中百度 Apollo 無人駕駛Robotaxi 成為中國首批「共享無人車」，正式開啟常態化商業運營，向公眾全面開放。在海外， Waymo Robotaxi 早在 18 年便開啟商業化運營，車隊規模不斷擴大。

儘管自動駕駛仍處初步商業化階段，離大規模商業化仍有一段距離，但隨著 Robotaxi 從有限的測 試場景逐漸走向更多元化的運營場景，從有安全員隨時準備接管向完全無人駕駛演進，從免費體 驗發展到付費運營，自動駕駛在 Robotaxi 及其他場景下的應用生態將愈發成熟。

1.2 多感測器融合大勢所趨，激光雷達必不可少

攝像頭技術成熟且成本低，成為率先裝車且用量最大的感知硬體。車載攝像頭是 ADAS 系統的主 要視覺感測器，也是最為成熟的車載感測器之一。然而由於攝像頭與人眼一樣，屬於被動地接收 可見光，因此在逆光或者光影複雜的情況下視覺效果較差，且易受惡劣天氣影響。

毫米波雷達受天氣環境的影響最小，全天候性能最佳。毫米波雷達與激光雷達工作原理相似，目 前車載領域常用的毫米波雷達頻段為 24GHz、77GHz 和 79GHz，分別對應短、長、中距離雷達。 毫米波雷達由於波長夠長，繞物能力好，受天氣環境的影響最小，但同時由於波長過長，探測精 度大大下降。 激光雷達精度最佳，滿足 L3-L5 自動駕駛需求。

激光雷達以激光作為載波，波長比毫米波更短， 因此探測精度高、距離遠。激光雷達還能通過回收不同方向激光尺的信息，以點成線，以線成面， 形成障礙物 3D 「點雲」圖像。受限於技術難度大、成本高，目前還未實現大規模裝車，隨著未 來產業鏈的日趨成熟，成本下探後，激光雷達產業或將迎來爆發。

多感測器融合大勢所趨，激光雷達必不可少。在自動駕駛感知技術領域，目前主要形成兩大陣營， 以特斯拉為代表的「視覺感知」和以 Waymo、蔚來、小鵬等為代表的「3D 激光雷達融合感知」 解決方案。前者「輕感知，重演算法」，採用低成本的攝像頭進行環境感知，輔以高性能計算，對 基於視覺的神經網路演算法算力要求較高；後者主要依靠激光雷達創建周圍環境感知的3D環境圖， 形成「攝像頭+毫米波雷達+激光雷達」融合冗餘的感知方案。

儘管純視覺方案具備一定的成本優勢，能夠滿足當前 L2 級別 ADAS 感知需求，但隨著自動駕駛 的逐級演進，感知層數據量呈指數級增長，弱感知將對晶元的性能和算力提出更高的要求，增加 實現難度。此外攝像頭本身性能和識別精度的欠缺（如不能直接給出距離、將三維世界降至二維 成像、受制於天氣等）也制約了純視覺感知解決方案在高等級自動駕駛中的發展普及。我們認為 為了實現無人駕駛功能性與安全性的全面覆蓋，感測器的融合與冗餘將成為未來的主旋律，而激光雷達作為其中探測精度、解析度更高的關鍵一環，其技術工藝的不斷迭代成熟，成本的逐漸下 探，也將促進其在 L3 及以上車型的規模化裝車應用。

1.3 首款激光雷達量產車問世，拉開規模化裝車序幕

Robotaxi 是此前激光雷達主戰場。相較於乘用車領域，Robotaxi定位於 L4-L5級別無人駕駛，因 而對感知層探測性能要求最高。同時由於車輛的所有者無人運營駕駛公司往往是資本實力雄厚的 汽車/科技大廠，所以對激光雷達價格及與車身的集成度要求相對較低，多家運營商的Robotaxi均 已配置激光雷達，是此前激光雷達的主戰場。

乘用車迎來激光雷達裝車小高潮。L3 級別自動駕駛能力的蔚來 ET7、ET5，小鵬 P5，L2-L4 級別 的華為極狐阿爾法 S 等四款車相繼發布，均配備了激光雷達，其中小鵬 P5 是全球首款搭載激光 雷達的量產車。隨著「漸進式」智能汽車企業逐步實現從 L2 輔助駕駛到 L3 自動駕駛的跨越，激 光雷達裝車需求迎來高潮，將步入集中裝車階段，乘用車也將成為激光雷達未來主戰場。

「漸進式」、「跨越式」雙輪驅動，激光雷達開啟集中裝車，市場規模高速增長。一方面隨著自 動駕駛的逐級演進，感測器的融合與冗餘成為解放駕駛員雙手與雙腳並確保其安全性的關鍵所在，激光雷達將成為不可或缺的感知硬體；另一方面隨著 Robotaxi／Robotruck 的商業化落地，未來 該領域的車隊規模將加速擴大，沙利文研究預計，至 2025 年新落地車隊規模將突破 60 萬輛，給 激光雷達的應用帶來廣闊下游空間，二者將共同驅動激光雷達市場迎來繁榮。沙利文研究預計， 至 25 年全球激光雷達市場規模為 135 億美元，19-25E CAGR 65%；其中無人駕駛和 ADAS 領域 市場規模將分別增至35/46億美元，19-25E CAGR 為81%/84%，將佔激光雷達總規模的約6成。

2. 技術路徑快速迭代，助力激光雷達裝車前行

2.1 激光雷達類型多樣，技術發展日新月異

激光雷達是利用激光來實現精確測距的感測器，在廣義上可以認為是帶有3D深度信息的攝像頭， 被譽為「機器人的眼睛」。激光雷達產業自誕生以來，緊跟底層器件的前沿發展，呈現出了技術 水平高的突出特點。從在無人駕駛技術中獲得廣泛認可的多線掃描激光雷達，再到技術方案不斷 創新的固態激光雷達、FMCW 激光雷達，以及近年來朝向晶元化、陣列化持續發展，激光雷達一 直以來都是新興技術發展及應用的代表。 激光雷達結構精密且複雜，主要由激光系統、接收系統、信號處理單元和掃描模塊四大核心組件 構成。

激光器以脈衝的方式點亮發射激光，照射到障礙物後對物體進行 3D 掃描，反射光線經由 鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負責控制激光器的發射，並將接收到的模擬信號轉為數字 信號，最後進入主控晶元進行數據的處理和計算。

由於激光雷達各個功能模塊均有多種技術實現方式，在各個分類依據的不同組合下激光雷達種類 繁多，技術路線正處於快速發展迭代階段。

按測距方式：激光雷達可以分為飛行時間(Time of Flight，ToF)測距法、基於相干探測的調頻連續 波（FMCW）測距法、以及三角測距法等。其中 ToF 與 FMCW 能夠實現室外陽光下較遠的測程 (100~250m)，是車載激光雷達的優選方案。ToF 是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案，未 來隨著 FMCW 激光雷達整機和上游產業鏈的成熟，ToF 和 FMCW 激光雷達或將在市場上並存。

按掃描方式：激光雷達可以分為整體旋轉的機械式激光雷達、收發模塊靜止的半固態激光雷達和 固態式激光雷達，區別在於有無活動組件。1) 機械式激光雷達：通過機械旋轉實現激光掃描，在 電機驅動下持續旋轉，豎直面內的激光光束由「線」變成「面」再形成多個激光「面」，從而實 現探測區域內 360° 3D 掃描。2) 半固態方案: 包括 MEMS、轉鏡式、稜鏡式三種，其特點是收發 單元與掃描部件解耦，收發單元不再進行機械運動，體積小、成本低，是目前主流選用方案。3) 固態激光雷達: 主要包括光學相控陣(OPA) 和閃光(Flash)型兩種實現方式，其完全取消了機械掃 描結構，內部沒有任何運動部件，水平和垂直方向的激光掃描均通過電子方式實現，大幅減少了 激光收發器件，從而降低成本，微型化的結構也提升了性能穩定性，未來有望憑藉更優的性價比 佔據主導地位。

2.2 掃描模塊：半固態、固態後來居上

對於整車廠或方案商而言，車規級、可量產、成本可控是激光雷達大規模裝車的主要考量。激光 雷達技術路線差異大，同源性低，目前來看車載激光雷達正沿著機械式—半固態—固態的發展路 徑不斷迭代，機械式激光雷達由於成本高昂，更適用於無人駕駛等研發測試類項目，在量產車、 乘用車領域仍待檢驗，短期內半固態有望率先上車，主導中遠距離激光雷達，長遠來看，待技術 工藝級別最高的固態 Flash、OPA 成熟後，或將成為主流技術方向。

2.2.1 機械式激光雷達：高精度伴隨高成本、難量產瓶頸

性能： 機械式激光雷達是研發最早、技術最成熟的產品，憑藉其原理簡單、易驅動、易實現水平 360°掃描等優點成為無人駕駛項目感測器的首選。

成本：成本高昂，降價空間小。機械式激光雷達內部結構精密，零件數多，組裝工藝複雜，尤其 對於高線束激光雷達而言，線束越多，需要相應地增加發射與接收模塊的數量，疊加後期維護費 用，致使成本高居不下，高線束激光雷達成本難低於 3000 美元。

車規： 較難滿足車規級。高頻的轉動和複雜的機械結構致使其旋轉部件易磨損，對探測精度產生 影響。當前大多產品平均的失效時間僅 1000-3000 小時，難以達到車規級設備最低 13000 小時的 要求。

量產：機械式對於成本不敏感的 Robotaxi/無人駕駛企業來說是可選項，但對於整車廠和方案商 而言， 大規模量產有較大難度。領軍企業 Velodyne 2007 年便推出了 64 線機械式激光雷達產 品，2010 年穀歌首測的無人駕駛汽車便採用了 Velodyne 激光雷達方案，如今產品方案廣泛應用 於百度、Uber 等自動駕駛的測試車型中。

2.2.2 半固態激光雷達：率先上車，是當下之選

半固態式激光雷達收發模塊靜止、僅掃描器發生機械運動，由轉鏡、MEMS 微振鏡等替代此前機 械式當中的旋轉掃描儀。體積更小、集成度更高、成本更低，適合前裝量產車型需求，是當下部 分主流車廠的選擇。

半固態轉鏡式：一維轉鏡技術向二維發展，成為主流激光雷達產品

性能：轉鏡式激光雷達功耗比較低，散熱難度低，因此可靠性較高，而劣勢在於難以集成化來進 一步降低成本，且一維轉鏡掃描線數較少，掃描角度無法達到 360°，通過二維轉鏡實現少發射 器多線束功能。

成本/價格：以圖達通（Innovusion）即將量產、搭載於蔚來 ET7 的圖像級超遠距激光雷達獵鷹為 例，其大規模量產後價格約在 500-1000 美元。

車規&量產：法雷奧在 2017 年量產的第一代 SCALA 是全球首個通過車規級認證的激光雷達，同 年被首發搭載在奧迪A8上，因而成為第一個過車規、成本可控，可滿足車企性能要求，且實現批 量供貨的技術方案，SCALA 系列目前出貨量已超15萬顆，客戶包括寶馬、賓士等；20年10月， 鐳神智能 CH32 成為全球第二個獲得車規認證的激光雷達。21 年，華為自研的 96 線激光雷達也 已在極狐阿爾法 S 華為 HI 版率先裝車。（報告來源：未來智庫）

半固態 MEMS 微振鏡：已滿足車規要求，落地進程加速

採用半導體「微動」器件代替宏觀機械式掃描器作為激光光束掃描元件，通過控制微小的鏡面平 動和扭轉往複運動，改變單個發射器的發射角度進行掃描，形成較廣的掃描角度和較大的掃描范 圍，從而以超高的掃描速度形成高密度的點雲圖。

性能：體積小，集成度更高。MEMS 微振鏡幫助激光雷達擺脫了笨重的馬達、多稜鏡等機械運動 裝置，毫米級尺寸的微振鏡大大減少了激光雷達的尺寸，極大的簡化了掃描器結構，使其具有高 性能、穩定可靠、易於生產製造等優點。但 MEMS 微振鏡激光雷達會出現信噪比低，有效距離短 等問題。

成本/價格：減少激光器和探測器數量，降低成本。傳統的機械式激光雷達要實現多少線束，就需 要多少組發射模塊與接收模塊。而微振鏡精確控制偏轉角度，通過控制掃描路徑達到等效機械式 更多線束激光雷達的覆蓋區域和點雲密度，極大地降低成本。MEMS 微振鏡在投影顯示領域商用化應用多年，上游供應鏈相對成熟，Luminar 的 MEMS 半固態激光雷達將製造成本降低到 500- 1000 美元，使規模量產成為可能。 鐳神智能 MEMS 激光雷達 LS20B 系列 20 年售價$999/$1299。

車規&量產：國產品牌率先落地。MEMS 激光雷達能夠兼顧車規量產與高性能的需求，速騰聚創 的 MEMS 激光雷達 RS-LiDAR-M1 於 20 年 12 月批量出貨，成為全球首款批量交付的車規級 MEMS 激光雷達，和廣汽埃安、威馬、極氪等 11 家車企建立合作。海外方面，Luminar 全球範圍 內已擁有 50 多位行業合作夥伴，包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。

半固態稜鏡：Livox 一枝獨秀，自建產能綁定小鵬

採用雙楔形稜鏡結構，激光在通過兩個楔形稜鏡後發生兩次偏轉，只要控制兩面稜鏡的相對轉速 便可以控制激光束的掃描形態。

性能：點雲密度高，可探測距離遠。稜鏡激光雷達掃描軌跡呈花瓣狀，在掃描轉速控制得當的情 況下，同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區域，從而避免了傳統旋轉激光雷達的多次校準。

價格：Livox Horizon 官網定價 7199 元。

車規&量產：Livox 自 21 年起為小鵬量產的新車型提供車規級激光雷達技術，Livox Horiz （Horizon 定製版）於 21 年開始在其自有汽車級製造中心量產，年均產能達 10 萬台級別，並可 基於前裝量產客戶的增長需求在 3 個月之內實現擴線。新產品 HAP 已與小鵬汽車和一汽汽車建立 合作夥伴關係, 於 21 Q4 量產。

2.2.3 固態激光雷達：技術待成熟，是未來之選

從性能看，固態激光雷達內部沒有任何移動部件，可靠性有很大提升。同時，因部件可以 IC 化， 能夠進行高度自動化的組裝和調校，相比之下也更容易實現批量化生產，並大幅降低量產成本， 因此也被公認為是激光雷達實現大規模車載化的主流演進路線。從技術角度看，固態激光雷達對 零部件要求高，整合製造工藝難度大，目前兩種技術路線 Flash 和 OPA 尚不成熟，還需要匹配大 功率的激光器、高性能的光電探測器等部件，離真正落地仍有一段差距。

純固態 Flash：一次閃光全局成像，達成全球首個固態激光雷達車規量產合作

Flash 激光雷達指利用快閃原理達成一次閃光（激光脈衝）成像的激光雷達，在發射端採用垂直 腔面發射器（VCSEL），短時間發射出一大片覆蓋探測區域的面陣激光，再以高度靈敏的接收器， 來完成對環境周圍圖像的繪製。

性能：瞬時記錄，集成度高，但探測距離近，解析度低。Flash 激光雷達的優勢在於沒有掃描器 件，能夠快速記錄整個場景，避免了掃描過程中目標或激光雷達自身運動帶來的誤差，並且集成 度高，體積小，具有晶元級工藝，適合量產。但是 Flash 激光雷達的功率密度低，導致其有效距 離一般難以超過 50 米，解析度也比較低。

成本：目前 Flash 技術還不成熟，價格相應較高，未來有下探空間。以 Ouster 2020 年公布的 Flash激光雷達ES2為例，其面向車規量產項目的初始價格將為600美元，目標是降至100美元， 計劃於 2024 年實現大批量生產。

車規：體積小、高穩定，不含任何機械組件，技術成熟後有望滿足高等級車規要求。

量產：由於探測距離受限，Flash 方案主要用於較低速的無人駕駛車輛，例如無人外賣車、無人 物流車等對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。長城汽車 WEY 品牌系列下的摩卡車型確 定將搭載 IBEO 的 Flash 激光雷達 IbeoNEXT，成為全球首個純固態激光雷達的車規量產合作。

純固態 OPA：高系統集成度的光學相控陣技術

OPA 激光雷達利用相干原理 （類似兩圈水波相互疊加後，有的方向會相互抵消，有的會相互增 強），採用多個光源組成陣列，通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差來改變激光的出射角 度，控制各光源發射的時間差，從而合成角度靈活、精密可控的主光束，實現對不同方向的掃描。

性能：體積小、掃描速度快、精度高。OPA 實現一種無任何機械元件的光束掃描，調控速度可以 非常快，容易達到 MHz 甚至 GHz 的點掃描速度，同時功耗很小。其次，OPA 採用陣列光柵收發 結構，避免了後期對準工藝，也可以採用半導體工藝實現探測系統的集成，進一步縮小體積、降 低成本。

技術發展：加工工藝、掃描角度、距離等問題尚待突破。光束經過光學相控陣器件後的光束合成 實際是光波的相互干涉形成的，易形成陣列干擾，使得激光能量被分散（旁瓣效應）。當前 OPA 激光雷在減小旁瓣效應、加工工藝、探測距離等技術難題上還不成熟。

成本：當前 OPA 技術水平壁壘高，未來成本下降空間大。OPA 激光雷達前期研發成本較高，未 來技術成熟後將帶動激光雷達產品價格向下。2016 年 CES 展上，Quanergy 發布了 「全球第一 款 OPA 固態激光雷達」S3，尺寸僅為 90*60*60mm，體積小、功耗低，成本低，每台成本僅需 200 美元，但公司尚未量產。

車規：體積小、高穩定，不含任何機械組件，技術成熟後有望滿足高等級車規要求。

量產：技術尚未成熟，量產仍需時日。雖然 OPA技術相當先進，但對於相關組件的尺寸和精度要 求很高，例如激光雷達的波長在 1 微米左右，為了弱化旁瓣帶來的影響，陣列相鄰單元間距需要 小於 500nm，整合製造難度大，預計真正落地還需 5 年左右。

2.3 收發模塊：核心硬體集成化、晶元化架構勢在必行

發射端平面化，從邊緣發射到垂直發射

半導體發射器可分為 EEL（邊緣發射激光器）和 VCSEL(垂直腔面發射激光器)。此前 VCSEL 激 光器存在發光密度功率低的缺陷，導致只能應用於對測距要求近的場景(通常<50 m)。近年來隨著 多層結 VCSEL 激光器的開發，將其發光功率密度提升了 5~10 倍，這為應用 VCSEL 開發長距激 光雷達提供了可能。結合其平面化所帶來的生產成本和產品可靠性方面的收益，VCSEL 未來將 有望逐漸取代 EEL。

發射端逐漸採用平面化的激光器器件。EEL 作為探測光源具有高發光功率密度的優勢，但其發光 面位於半導體晶圓的側面，使用過程中需要進行切割、翻轉、鍍膜、再切割的工藝步驟，往往只 能通過單顆一一貼裝的方式和電路板整合，而且每顆激光器需要使用分立的光學器件進行光束髮 散角的壓縮和獨立手工裝調，極大地依賴產線工人的手工裝調技術，生產成本高且一致性難以保 障。VCSEL 發光面與半導體晶圓平行，具有面上發光的特性，其所形成的激光器陣列易於與平面 化的電路晶元鍵合，在精度層面由半導體加工設備保障，無需再進行每個激光器的單獨裝調，且 易於和面上工藝的硅材料微型透鏡進行整合，提升光束質量。

接收端採用 CMOS 工藝的單光子探測器

APD（雪崩式光電二極體）和 SPAD（單光子雪崩二極體）是兩種將光能轉換成電流的光電探測 器，SPAD 陣列化工藝成熟，有望取代 APD。和 APD 相比，SPAD 具有單光子探測能力，在生 物醫學的熒光探測領域和核磁影像領域廣泛應用。但 SPAD 因其輸出信號幅值相同，所以無法測 量光強，而 APD 則輸出模擬信號，能夠獲得目標的灰度信息，且動態範圍較大，導致 SPAD 在 激光雷達接收端的測量靈敏度不及當前在激光雷達中廣泛使用 APD。

近年來，國內外多家探測器公司不斷優化單光子器件在近紅外波段的量子效率，在實際探測靈敏 度方面已經逐漸超越了 APD。此外 SPAD 的 CMOS 陣列化工藝則較為成熟且易於配置，APD 則 由於需要專門的技術較難實現陣列化。未來隨著設計和工藝的進一步優化， SPAD 對 APD 性能 的優勢將越發明顯。

硬體集成化、晶元化架構勢在必行，降本增效關鍵所在。激光雷達系統中核心的激光器、探測器、 控制及處理單元均能從半導體行業的發展中受益 。目前激光雷達仍存在零部件多、生產成本高、 可靠性低等問題。收發單元陣列化以及核心模塊晶元化是未來的發展趨勢晶元化架構的激光雷達 可將數百個分立器件集成於一顆晶元，在降低物料成本的同時，省去了對每一個激光器進行獨立 光學裝調的人力生產成本。此外，器件數量的減少，可以顯著降低因單一器件失效而導致系統失 效的概率，提升了可靠性。因此核心硬體和模塊的集成化、晶元化是實現激光雷達小型化、輕量 化、滿足車規要求的關鍵所在，為激光雷達降本增效，大規模應用帶來質變。

在發射端，定製開發 VCESL 專用模擬數字晶元。 VCSEL 多通道驅動晶元通過採用高壓 CMOS 工藝， 可以提供數十安培的峰值電流以及納秒級的窄脈寬驅動能力，滿足激光雷達探測的需求。 而且未來通過 VCSEL 陣列和驅動晶元封裝級別的集成，能夠進一步減小驅動環路的寄生電感， 獲得更窄的脈寬和更高的電光轉換效率，從而進一步提升激光雷達的測距精度和測遠能力。

在接收端和信息處理單元，實現 CMOS 工藝下探測器和電路功能模塊的單片集成 SoC。單光子 接收端片上集成 SoC 晶元，通過片內集成探測器、前端電路、演算法處理電路、激光脈衝控制等模 塊，能夠直接輸出距離、反射率信息，逐步代替主控晶元 FPGA 的功能。未來隨著線列、面陣規模的不斷增大，逐步升級 CMOS 工藝節點，單光子接收端 SoC 將實現更強的運算能力、更低的 功耗和更高的集成度。

3. 產業鏈日益成熟，國內廠商初露鋒芒

上下游共振，激光雷達產業鏈走向成熟。激光雷達產業鏈上游廠商負責提供激光發射、激光掃 描、激光接收和信息處理所需的光電零部件，由中游廠商進行整合生產，最後應用到自動駕駛、 ADAS、地圖勘測等多個領域，形成完整產業鏈。在需求側，下游產業蓄勢待發。自動駕駛的快 速崛起為激光雷達產業發展帶來新的機遇；在供給側，中上游企業技術不斷發展。上游光電器件 供應商技術工藝不斷迭代升級、中游激光雷達企業技術路徑快速迭代驅動產業鏈的日趨成熟，也 推動了激光雷達產品的加速落地。（報告來源：未來智庫）

3.1 上游決定產品性能，海外廠商領跑國內廠商緊跟

上游決定產品性能和成本。激光雷達本質是一個由多種光電部件組成的光機電系統，包括由光路 設計、激光器、探測器、掃描模塊、光學部件、光學驅動晶元及主控晶元等組成的光電系統約佔 激光雷達整機成本超七成，因此與激光雷達的探測性能、成本及其可靠性都息息相關。 此外，激光雷達價格昂貴很大部分原因在於校準工作上。多線束激光雷達在生產製造過程中，需 要將多塊發射、接收電路板安裝到精密構造的金屬殼體中，同時在調試過程中，工人需要調試每 一束激光的發射與接收，保證其在不同的測試距離上的測距精準度，因此自動化、高精度的檢測 和追溯設備也至關重要。

海外廠商整體領先，國內企業初露鋒芒，光學部件國內廠商具有優勢。上游精密儀器、晶元等核 心元器件廠商，目前基本被國外大廠所壟斷，在技術和客戶群等方面都領先於國內廠商，但在政 策以及下游市場環境的雙重驅動下，國內廠商近年來奮起直追，在細分領域取得突破。

在晶元領域，FPGA 主要由 Xilinx、英特爾旗下 Altera、 Lattice 三家海外廠商領跑，國內主要的 供應商有紫光國芯等。模擬晶元供應商則由亞德諾半導體（ADI）、德州儀器（TI）主導，國內 廠商如華潤微、聖邦微電子積極布局，在車規級產品豐富度和技術水平上追趕。 激光器和探測器是激光雷達的重要部件，往往需要滿足不同技術路線的定製化需求。

激光器由歐 美企業艾麥斯（AMS）、Lumentum 等主導，探測器主要公司包括濱松光子、安森美、索尼等， 我國則有瑞波光電子（激光器）、芯視界（掃描器）、靈明光子（探測器）等企業開始嶄露頭角 且發展迅速，產品性能已經基本接近國外供應鏈水平，並已經有通過車規認證(AEC-Q102)的國產 激光器和探測器出現，且更具備定製化的靈活性。 光學部件方面，激光雷達光學部件主要由激光雷達公司自主研發設計，選擇光學零部件製造公司 完成生產和加工工序，或由頭部光學企業參與相關設計。

光學部件的車規化是車規級激光雷達實 現的基礎，目前國內光學部件供應鏈的技術水平已經完全達到或超越國外供應鏈的水準，且我國 製造企業有著天然的貼近下游市場的優勢，本身在成本方面也更具競爭力，已經可以完全替代國 外供應鏈和滿足產品加工的需求，國內光學技藝沉澱深厚的龍頭企業如舜宇光學、水晶光電、永 新光學等有望長期深度受益。

3.2 中游競爭加劇，國內市場百花齊放

中游競爭加劇，參與企業多元化。隨著激光雷達產業的蓬勃發展，賽道也變得更加繁榮，新進參 與者及其技術路線更加多元，海外以 Velodyne、IBEO、Quanergy 等品牌為代表，國內有禾賽科 技、速騰聚創、鐳神智能等知名初創企業，更有華為、大疆等科技企業跨界入局，國內市場呈現 百花齊放之勢。

國外企業先行，步入上市熱潮。國外激光雷達產業起步較早，包括老牌廠商 Velodyne、法雷奧、 IBEO 及後起之秀 Luminar、Ouster、Innoviz 等。Velodyne 在 2005 年推出 360°旋轉式 64 線激 光雷達後，一躍成為全球領先的激光雷達供應商，其產品被谷歌、百度等無人駕駛領軍企業廣泛 使用，一度佔據全球 80%以上的激光雷達訂單，近年來也積極布局混合固態、固態激光雷達，促 進產品落地量產。法雷奧是全球最大的汽車零部件供應商之一，19 年從四家全球主流車企獲得價 值約 5 億歐元訂單。在近期 CES 展上發布了第三代 SCALA 激光雷達，預計將於 24 年上市。區 別於前兩代微轉鏡方案，SCALA 3 開始採用 MEMS 技術。20 年以來，Velodyne、Luminar 等 6 家海外知名激光雷達公司通過 SPAC 合併上市，Quanergy、Cepton 也正籌備上市，標誌著海外 激光雷達產業有望進入更加成熟的階段。

國內激光雷達企業嶄露頭角。據 Yole 統計，21 年全球車載激光雷達市場中，國內企業速騰聚創 /Livox/華為/禾賽科技/圖達騰分別以 10%/7%/3%/3%/3%份額佔得一席之地，其中速騰聚創和 Livox 排名全球第 2/4，屬於國內第一梯隊。禾賽科技、速騰聚創主要聚焦機械式激光雷達，成功 搶佔部分 Velodyne 市場份額的同時，也已開始積極布局半固態激光雷達路徑。華為、大疆跨界入 局轉鏡/稜鏡式半固態方案，且產品已成功量產，科技大廠的加入也有助於我國提升技術水平、豐 富技術路線。固態激光雷達領域我國也有研發實力雄厚的初創企業如北醒光子（Flash）、洛微科 技（OPA）、國科光芯（FMCW）等深耕細作，各方勢力百花齊放，共同推動我國激光雷達產業 持續繁榮，縮小與國外差距。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站