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自动驾驶加速驶来，车载激光雷达开启百亿蓝海市场

核心内容

随着自动驾驶技术的不断演进，L3及以上级别的自动驾驶车型逐渐增多，如蔚来ET7、ET5、小鹏P5以及华为极狐等，标志着行业正逐步跨越L2和L3的界限，向更高级别自动驾驶迈进。根据IDC预测，2024年L3及以上自动驾驶乘用车出货量将达86万辆，2020-2024年复合年增长率（CAGR）高达128%。与此同时，Robotaxi和Robotruck的商业化落地也加速了激光雷达的应用需求，预计至2025年，新落地车队规模将突破60万辆。在“渐进式”和“跨越式”双轮驱动下，激光雷达作为实现高级别自动驾驶的关键感知技术，将进入规模化装车阶段。

主要观点

• 激光雷达技术路线快速迭代：当前激光雷达技术路线多样，包括机械式、半固态（转镜、MEMS、棱镜）和固态（Flash、OPA）等，各方势力共同推动技术降本增效。
• 机械式激光雷达成本高，适合研发测试：虽然机械式激光雷达具有高精度和360°扫描能力，但成本高昂，难以大规模量产。
• 半固态激光雷达逐步上车：半固态激光雷达因其成本低、体积小、集成度高，成为当前主流，如法雷奥、华为、大疆Livox、速腾聚创等企业已实现量产。
• 固态激光雷达为未来主流：固态激光雷达无机械部件，具备更高的可靠性和集成度，预计未来将逐步成为市场主流。
• 国内产业链日趋成熟：国内企业如速腾聚创、Livox、华为、禾赛科技、图达腾等在激光雷达领域已占据重要市场份额，形成国内第一梯队。

关键信息

• 全球激光雷达市场：沙利文预测，2025年全球激光雷达市场规模将达到135亿美元，19-25年CAGR为65%。
• 无人驾驶和ADAS领域：2025年无人驾驶和ADAS领域市场规模将分别达到35亿美元和46亿美元，CAGR分别为81%和84%。
• 激光雷达成本下探：随着技术发展，激光雷达价格有望降至百元级别，推动规模化装车。
• 投资建议：关注产业链中上游具备技术沉淀并与车企紧密合作的企业，如舜宇光学、永新光学、水晶光电、炬光科技、腾景科技、富信科技、湘油泵等。

技术路径与发展趋势

2.1 激光雷达类型多样，技术发展日新月异

• 机械式：精度高，但成本高，适用于研发测试。
• 半固态：包括转镜式、MEMS、棱镜式，体积小、成本低，适合量产。
• 固态：包括Flash和OPA，无机械部件，可靠性高，未来有望成为主流。

2.2 扫描模块：半固态、固态后来居上

• 转镜式：功耗低、可靠性高，但扫描角度非360°，目前主流方案。
• MEMS微振镜：体积小、集成度高，已实现车规级量产。
• 棱镜式：点云密度高、探测距离远，Livox在该领域表现突出。
• Flash：瞬时记录、集成度高，但探测距离有限，主要用于低速场景。
• OPA：扫描速度快、体积小，但技术尚不成熟，预计5年后落地。

2.3 收发模块：核心硬件集成化、芯片化架构势在必行

• 发射端：VCSEL激光器技术进步，发光功率密度提升，有望取代EEL。
• 接收端：SPAD阵列化工艺成熟，未来可能取代APD，提升灵敏度。
• 芯片化：通过集成激光器、探测器、控制单元等，降低物料和人力成本，提升可靠性。

产业链发展

• 上游：提供激光发射、接收、扫描等关键元器件，技术工艺不断迭代。
• 中游：激光雷达整机厂商，如速腾聚创、Livox、华为等，推动产品量产。
• 下游：应用于自动驾驶、ADAS、地图勘测等领域，市场潜力巨大。

风险提示

• 自动驾驶渗透率不及预期
• 激光雷达技术发展不及预期
• 激光雷达成本下降幅度不及预期

行业评级

• 看好（维持）

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投资建议与标的

• 舜宇光学：全球车载镜头龙头，布局激光雷达加码车载业务。
• 永新光学：光学精密仪器领先供应商，车载光学增添新动能。
• 水晶光电：深耕产业链向解决方案商升级，车载业务持续突破。
• 炬光科技：高功率半导体激光器领军企业，布局汽车业务打开成长空间。
• 腾景科技：光学元件和光纤器件双轮驱动，掌握光学光电子核心技术。
• 富信科技：国内半导体冷热器件领导者，切入激光雷达高端应用领域。
• 湘油泵：子公司东兴昌科技深耕电机产品，具备激光雷达电机配套能力。

图表目录

• 图1：自动驾驶发展两种路径
• 图2：造车新势力车型迭代历程
• 图3：传统车企自动驾驶规划
• 图4：全球自动驾驶汽车出货量及增长率预测
• 图5：自动驾驶车道路测试数据
• 图6：自动驾驶车企发展历程
• 图7：感知层传感器性能比较
• 图8：感知层传感器优势比较
• 图9：自动驾驶感知解决方案对比
• 图10：各类传感器需求量逐级提升
• 图11：自动驾驶车激光雷达配置情况
• 图12：各家车型搭载激光雷达情况
• 图13：2017-2025E全球激光雷达市场规模
• 图14：2025年激光雷达市场应用分布
• 图15：激光雷达工作原理及构成模块
• 图16：激光雷达按照不同依据分类
• 图17：激光雷达按照不同依据分类
• 图18：激光雷达按扫描方式分类
• 图19：各类激光雷达产品
• 图20：激光雷达性能比较
• 图21：激光雷达发展迭代路径
• 图22：汽车激光雷达发展路线图
• 图23：机械式激光雷达结构图
• 图24：Velodyne Puck VLP-16 16线BOM约950美元
• 图25：转镜式激光雷达结构图
• 图26：华为96线中长距离激光雷达
• 图27：MEMS激光雷达工作原理图
• 图28：MEMS微振镜工作示意图
• 图29：大疆Livox转镜式激光雷达结构图
• 图30：Livox和小鹏合作量产汽车级激光雷达
• 图31：固态Flash激光雷达结构图
• 图32：大陆Flash激光雷达
• 图33：OPA激光雷达原理图
• 图35：激光雷达各个技术路线总结
• 图36：EEL与VCSEL发光面示意图
• 图37：VCSEL光束质量更高
• 图38：SPAD&APD性能比较
• 图39：汽车激光雷达技术发展趋势
• 图40：激光雷达专用芯片及功能模块示意图
• 图41：激光雷达芯片化发展路线
• 图42：激光雷达产业链
• 图43：激光雷达成本分布
• 图44：禾赛科技2020.01-2020.09原材料采购成本分布
• 图45：激光雷达公司竞争格局
• 图46：2019全球激光雷达市场地域分布
• 图47：2021车载激光雷达市场份额
• 图48：主要汽车激光雷达企业介绍
• 图49：公司激光雷达主要产品
• 图50：公司主要服务的激光雷达种类
• 图51：公司车载光学布局
• 图52：公司光学业务收入增长加速
• 图53：19Q1-21Q3公司收入及归母净利润
• 图54：公司汽车电子产品布局
• 图55：公司汽车业务产品布局
• 图56：2017-21H1公司主营业务收入
• 图57：2017-2020公司营收情况
• 图58：公司核心技术
• 图59：公司主要产品
• 图60：公司主要业务及产品
• 图61：热电制冷技术国内外企业竞争及布局情况
• 图62：公司主要电机产品
• 图63：2017-21H1公司营收情况