深度报告-20210221-国金证券-通信行业研究_放量在即_激光雷达开启前装元年_31页_4mb
报告摘要
创新技术与企业服务研究中心:通信行业研究总结
核心内容
本报告聚焦于激光雷达在高阶自动驾驶中的关键作用及市场前景,分析其技术路线、产业链布局、整车厂合作情况及投资建议。报告指出,2021年将成为激光雷达前装量产元年,预计2023年搭载激光雷达的前装车型将突破30万台,2030年全球前装量产市场规模将超230亿美元,复合增速近90%。
主要观点
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激光雷达的重要性
- 激光雷达是高阶自动驾驶(L3及以上)的必备传感器,具备高分辨率、远距离探测、全天候工作等优势。
- 相较于摄像头和毫米波雷达,激光雷达在安全性、可靠性、精度和稳定性方面表现更优。
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激光雷达性能评价维度
- 显性参数包括线数、探测距离、测量精度、扫描频率等。
- 隐性指标包括可靠性、安全性、可量产性及使用寿命。
- 实测表现涉及点云数量、实际探测距离、信噪比、测距精度等。
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技术路线与发展趋势
- 测距原理包括飞行时间法、三角测距法、FMCW法,其中FMCW法因可直接测量速度信息,抗干扰能力强,未来有望与飞行时间法共存。
- 激光发射技术正从EEL向VCSEL发展,PCSEL可能成为新方向。
- 激光接收主流使用APD,SPAD和SiPM作为替代方案,具备高增益能力。
- 光束操纵技术涵盖机械式、混合固态(MEMS、转镜)、固态(OPA、Flash)等,其中机械式成熟度最高,混合固态技术正加速放量。
- 信息处理以FPGA为主流,未来可能与SoC共存。
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产业链与成本
- 产业链上游由海外光电子巨头垄断,激光雷达厂商通过自研提升竞争力。
- 随着技术进步和规模化生产,激光雷达成本有望快速下降,推动其在前装市场普及。
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整车厂合作与投资
- 整车厂多通过投资或合作方式参与激光雷达领域,推动定制化或自研软件算法。
- 主要合作厂商包括Velodyne、Luminar、禾赛科技、小鹏、蔚来等。
关键信息
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市场规模预测:
- 2023年全球前装量产激光雷达产量突破30万台,2030年市场规模将超230亿美元,复合增速近90%。
- 2030年国内前装量产市场规模预计达80亿美元,复合增速达90%。
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技术路线与成本:
- 1550nm光源激光雷达成本较高,但探测距离远、抗干扰能力强。
- 905nm光源激光雷达成本较低,但需控制功率以确保人眼安全。
- 机械式激光雷达成本高,但技术成熟;混合固态方案(如MEMS、转镜)正在快速放量;固态方案(如OPA、Flash)长期有望成为主流。
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投资建议:
- 重点标的包括Velodyne、Luminar、禾赛科技、小鹏汽车、蔚来等。
- 建议关注激光雷达厂商在技术路线、成本控制、车规认证及车企订单等方面的进展。
风险提示
- 智能驾驶产业发展不及预期
- 商业化进程不及预期
- 配套政策不及预期
- 技术成熟不及预期
- 成本下降不及预期
技术路线分类一览
| 类型 | 测距原理 | 激光发射 | 激光接收 | 光束操纵 | 信息处理 |
|---|---|---|---|---|---|
| 机械式 | 飞行时间法 | EEL、VCSEL | APD、SPAD | 机械式 | FPGA |
| 混合固态 | 飞行时间法 | VCSEL | APD、SPAD | MEMS、转镜 | FPGA |
| 固态 | FMCW、飞行时间法 | VCSEL | SPAD | OPA、Flash | FPGA、SoC |
重点厂商与技术布局
- Velodyne:机械式激光雷达先驱,与福特、现代等车企合作,ASP显著降低。
- Luminar:主推1550nm MEMS方案,提供软硬件全栈解决方案。
- 禾赛科技:机械式已成规模,正布局芯片化发展路径。
- 小鹏、蔚来:造车新势力,自研核心感知算法,寻求激光雷达厂商配套。
- 华为:与车企合作,布局1550nm光源及SPAD技术。
总结
激光雷达作为高阶自动驾驶的关键传感器,正迎来前装量产的爆发期。随着技术进步和成本下降,其在自动驾驶、智慧交通、机器人等领域的应用将不断拓展。报告建议投资者关注激光雷达厂商在技术路线、成本控制、车规认证及车企合作方面的进展,把握未来增长机遇。
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