中航证券:车载激光雷达深度-进入从1到10新阶段-国内供应商提前卡位_32页_2mb
报告摘要
激光雷达行业分析总结
核心内容
激光雷达作为高阶自动驾驶(L3及以上)的关键传感器,正逐步进入从1到10的量产阶段。随着多家车企如小鹏、极狐、威马、智己等开始搭载激光雷达,2022年被视为激光雷达应用的量产年。行业整体预计未来五年将保持70%的年复合增长率,市场规模有望从44亿元增至633亿元。
激光雷达具备测距远、角度分辨率优、受环境光照影响小等优势,是提升自动驾驶系统可靠性的重要手段。但其成本较高,目前主要应用于高端车型。随着技术进步,特别是收发模块的集成化,激光雷达成本有望大幅下降,进而推动其在更广泛车型中的应用。
主要观点
- 自动驾驶等级与激光雷达关系:L3级及以上自动驾驶系统通常依赖激光雷达,而L4级自动驾驶则是最终目标,但目前仍受算力、基础设施等限制,行业尚未爆发。
- 激光雷达技术分类:激光雷达按测距原理分为ToF和FMCW,按扫描方式分为机械式、半固态和固态。其中,半固态激光雷达在成本、体积和耐用性方面有明显改善,是当前主要发展方向。
- 降本关键:收发模块的集成化是激光雷达降本的核心,特别是发射芯片和接收芯片的集成,可降低物料与调试成本达70%以上,提高产品稳定性与一致性。
- 国内领先优势:国内激光雷达制造商如禾赛科技和速腾聚创在市场占有率上领先全球,同时在收发芯片、探测器等上游领域也有显著布局,建议关注均胜电子、均普智能、万集科技等。
- 技术演进路径:激光雷达正从机械式向半固态、固态发展,未来若固态雷达成本降至200美元以下,将实现大规模商用。
- 硅光集成趋势:硅光芯片集成技术被视为未来激光雷达降本和小型化的方向,目前以异质集成为主,国内企业在材料和器件上有所突破,但尚未实现自主代工。
关键信息
激光雷达应用场景
| 车型 | 激光雷达数量 | 供应商 | 上市时间 |
|---|---|---|---|
| 长城摩卡 | 4 | 华为 | 2021 |
| 本田Legend | 5 | Valeo-scala | 2021 |
| 丰田雷克萨斯LS | 1 | Denso | 2021 |
| 小鹏P5 | 2 | 大疆Livox | 2021-9 |
| 广汽埃安LX Plus | 3 | 速腾聚创 | 2022-1 |
| 威马M7 | 3 | 速腾聚创 | 2022-10 |
| 理想L9 | 1 | 禾赛科技 | 2022-8 |
| 集度 | 2 | 禾赛科技 | 2023 |
| 阿维塔11 | 3 | 华为 | 2022-8 |
| 小鹏G9 | 2 | 速腾聚创 | 2022-9 |
| 蔚来ET7 | 1 | 图达通 | 2022-3 |
| 上汽智己L7 | 3 | 速腾聚创 | 2022-4 |
| 北汽极狐阿尔法S华为HI版 | 3 | 华为 | 2022-5 |
| 一汽红旗 | - | 速腾聚创 | 2023 |
| 路特斯ELECTRE | 4 | 禾赛+速腾聚创 | 2023 |
激光雷达成本结构
| 模块 | 成本占比 | 技术影响 |
|---|---|---|
| 发射模块 | 30% | 成本和可靠性 |
| 接收模块 | 30% | 成本和可靠性 |
| 控制模块 | - | 依赖电子技术 |
| 机械装置 | - | 影响可靠性 |
探测器技术对比
| 探测器 | 增益 | 距离 | 读出电路 | 系统成本 | 器件成本 | 波长范围 | 反应时间 | 工作电压 | 前端光噪声 | 后端电噪声 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SiPM/MPPC | 10^6 | 长 | 简单 | 低 | 中 | <950nm | 中 | <80V | 高 | 低 |
| SPAD | 10^6 | 长 | 复杂 | 高 | 高 | <1150nm(硅基)<1700nm(砷化镓铟) | 快 | >150V | 高 | - |
| APD | <100 | 长 | 复杂 | 高 | 高 | <1150nm(硅基)<1700nm(砷化镓铟) | 快 | <200V | 低 | 高 |
| PIN | - | 短 | 复杂 | 高 | 低 | <1200nm(硅基)<2.6μm(砷化镓铟) | 快 | <10V | 低 | 高 |
硅光集成技术
- 硅光芯片优势:兼容CMOS工艺,具有高精度、低功耗、高速率等特性。
- 主要应用场景:数据中心、通信基础设施、未来激光雷达、光子计算等。
- 异质集成方案:当前主流方案,如英特尔、Luxtera、Rockley Photonics等,使用III-V材料与硅基集成。
- 国内进展:济南晶正、声光电科、光库科技、思异半导等企业在硅光材料和器件方面有所突破,但尚未实现自主代工。
投资建议
- 激光雷达产业链:建议关注禾赛科技、速腾聚创、均胜电子、均普智能、万集科技。
- 上游芯片与器件:发射端建议关注长光华芯、炬光科技、富信科技;接收端建议关注奥比中光;主控和信号处理端建议关注安路科技;硅光器件建议关注声光电科、光库科技。
- 投资评级:行业评级为增持,建议关注未来六个月行业增长高于沪深300指数的公司。
风险提示
- 自动驾驶事故降低消费者使用意愿的风险。
- 激光雷达被其他传感技术取代的风险。
- 激光雷达方案存在不确定性,技术方向改变可能对现有产业链造成冲击。
- 降本速度过慢,可能拖累行业规模化发展。
- 行业竞争加剧的风险。
产业展望
激光雷达正从早期的机械式向半固态、固态演进,未来若实现固态雷达成本降至200美元以下,将有望成为主流车载传感器。国内企业在激光雷达的上下游布局逐步完善,未来在技术突破和成本控制方面具有较大潜力。硅光集成技术的发展将推动激光雷达的进一步小型化和低成本化,但目前仍处于技术探索阶段,需持续关注其商业化进展。
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