计算机行业智能网联专题系列一：激光雷达，自动驾驶之眼-20210124-安信证券-47页_4mb

激光雷达：自动驾驶之眼—智能网联专题系列一

核心内容概览

激光雷达作为自动驾驶与机器人产业的重要传感器，其技术发展与市场应用正快速推进。自2005年Velodyne首次将64线激光雷达应用于DARPA挑战赛以来，激光雷达技术逐步成熟，应用场景不断扩展。目前，激光雷达市场发展迅速，预计至2025年全球市场规模将达到135.4亿美元，年均复合增长率达64.5%。其中，汽车领域为最大市场，占比约60%，预计2022年市场规模达72亿美元，2030年有望达到千亿美元量级。

主要观点与关键信息

激光雷达技术分类

激光雷达按照技术路径可分为以下三类：

• 机械式激光雷达：技术成熟度高，可实现360°水平扫描，但体积大、成本高、寿命有限（约1000-3000小时），适用于研发阶段。
• 混合固态激光雷达（如MEMS）：具备小型化和低成本优势，技术趋于成熟，但探测能力仍有瓶颈。
• 固态式激光雷达（如OPA、Flash）：性能优于机械式，但技术尚未完全成熟，成本仍较高。

当前市场中，机械式与固态式激光雷达并存，预计未来固态式将占据主导地位。

激光雷达市场发展趋势

• 市场规模预测：据Velodyne预测，2022年全球激光雷达市场规模将达到119亿美元，其中自动驾驶领域占比约60.5%；至2025年，市场规模预计达135.4亿美元，年均复合增长率64.5%。
• 细分市场预测：
  • L4/L5级无人驾驶市场：2025年预计达35亿美元，年均复合增长率80.9%。
  • L3级高级辅助驾驶市场：2025年预计达46.1亿美元，年均复合增长率83.7%。
  • 服务型机器人市场：2025年预计达7亿美元，年均复合增长率57.9%。
  • 车联网市场：预计至2025年全球市场规模将超过45亿美元，年均复合增长率48.48%。

激光雷达技术优势与挑战

激光雷达在探测精度、探测距离、抗干扰能力等方面具有明显优势，尤其在自动驾驶领域，其综合性能优于摄像头和毫米波雷达。然而，固态式激光雷达在技术成熟度、成本控制和量产能力上仍需突破，短期内难以完全替代机械式产品。

国内产业链发展

国内激光雷达产业链正在快速崛起，禾赛科技拟登陆科创板，成为国内首家上市的激光雷达企业。镭神智能的CH32混合固态激光雷达是国内首个通过车规级认证的激光雷达产品。上游产业链中，芯视界微电子、灵明光子等企业也获得巨头投资，推动激光雷达成本下降与技术进步。

业内主要企业与市场表现

• Velodyne：全球行业龙头，2020财年预计营收0.94亿美元，市值约40亿美元。
• Luminar：专注于高速公路无人驾驶，2020财年预计营收0.15亿美元，市值约100亿美元。
• 禾赛科技：国内领先企业，2019年营收增长率达162.3%，毛利率高于70%。
• 镭神智能：国内首个通过车规级认证的激光雷达企业。

技术方案与性能对比

• ToF：技术成熟，成本较低，适合中长距探测。
• FMCW：抗干扰能力强，探测距离远，但技术复杂，需进一步成熟。
• Flash：无扫描元件，适合小型化，但探测距离有限。
• OPA：全固态，无机械运动，技术成熟度较低，需多年研究。

激光雷达的评判标准

当前激光雷达行业评判标准集中在车规级、可量产和低成本三个方面。机械式激光雷达已进入量产阶段，而固态式激光雷达在性能、成本和量产难度上更具优势，但技术上仍有待突破。

风险提示

• 技术成熟度不及预期。
• 行业竞争加剧。

产业链与技术壁垒

激光雷达产业链包括上游（激光发射接收模块、扫描器、信息处理芯片）和下游（自动驾驶、机器人、车联网等应用）。行业技术壁垒较高，需应对产品快速迭代和成本控制问题。随着固态化趋势的推进，产业链整体将向更高效、更低成本方向发展。

激光雷达在自动驾驶中的作用

• 激光雷达是实现L4/L5级自动驾驶的关键设备，其配置数量通常不少于4个。
• 在L3级自动驾驶中，激光雷达用于高级辅助驾驶系统，提升安全性和智能化水平。
• 激光雷达具备高精度、高分辨率、360°扫描等能力，是自动驾驶系统中不可或缺的组成部分。

未来展望

随着自动驾驶技术的不断发展和政策支持，激光雷达市场将迎来快速发展。预计到2030年，激光雷达市场规模将突破千亿美元。固态式激光雷达将成为未来主流，但短期内机械式仍占据一定市场份额。激光雷达技术的持续创新与成本下降，将推动其在汽车、机器人、车联网等多个领域广泛应用。