激光雷达行业深度报告( 69 页)

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目 录

1、 激光雷达(LiDAR)行业概况 ....... 9

1.1、什么是激光？什么是激光雷达？应用的历史？ ....... 9

1.2、 智驾传感硬件之首，多器件融合大势所趋 ....... 10

1.3、 以何驱动：供需两侧共发力，车载赛道前景明朗 .... 12

1.3.1、需求端：下游拉动+政策支持，自动驾驶等级提升关键 .... 12

1.3.2、供给端：融资支持+试驾顺利，车企纷纷布局激光雷达 .... 15

1.4、空间：渗透率+单车搭载量双升，乘用车LiDAR 近60 亿美元规模 ...... 18

1.4.1、按车型推算：全球乘用车激光雷达市场规模为58.16 亿美元 .... 20

1.4.2、按地区推算：全球乘用车激光雷达市场规模为61.37 亿美元 .... 22

2、 技术路径：详拆结构，把握趋势 ...... 23

2.1、原理：ToF 发展成熟，FMCW 备受期待 .... 24

2.2、技术：四大系统相辅相成 ...... 25

2.2.1、激光发射：EEL 向VCSEL、905nm 向1550nm 发展 .... 26

2.2.2、光束操纵：转镜最快上车，Flash、OPA 长期方向 .... 28

2.2.3、激光接收：设计工艺逐步进化，SPAD 优势越显 ...... 31

2.2.4、信息处理：主控芯片FPGA，自研SoC 多家布局 ..... 32

2.3、发展：硬件固态+集成化，软件算法优化 ...... 32

3、 行业壁垒：短期性能符合车规，中长期量产降本 ...... 34

3.1、性能通过车规为核心，美观+安全指明方向 ...... 34

3.2、激光雷达技术壁垒高，产品迭代速度快 .... 35

3.3、规模化量产举足轻重，降本增效长期要义 .... 35

4、 竞争格局：视觉方案一枝独秀，雷达方案百花齐放....... 36

4.1、特斯拉引领时代，积极布局摄像视觉方案 .... 36

4.2、雷达系尚于成长期，与OEM/Tier1 公司合作紧密 ..... 38

4.2.1、上游：核心元器件海外优势明显，国产自研加速追赶 ...... 39

4.2.2、中游：两种推进风格，国产势力崛起可期 .... 40

4.2.3、下游：与OEM 和Tier 1 高度捆绑 .... 43

5、 重点公司分析：技术侧重各有不同，各有优势 ..... 43

5.1、Velodyne（VLDR）：行业开创者 ....... 43

5.1.1、产品与应用：多场景覆盖+全系列产品，满足市场多元需求 .... 44

5.1.2、核心优势：布局最早的行业开拓者 ....... 45

5.1.3、订单与量产：在手商用项目合计达到213 个 .... 46

5.2、Luminar（LAZR）：深耕1550nm ....... 47

5.2.1、公司产品： 提供硬件+软件+全栈安全解决方案 ...... 48

5.2.2、核心优势：1550nm 激光雷达先发优势明显 ...... 49

5.2.3、订单与量产：稳步推进，订单远超年初指引预期 ..... 50

5.3、Innoviz（INVZ）：MEMS 技术龙头 ....... 51

5.3.1、公司产品：MEMS 技术，产品升级成本降低70% .... 51

5.3.2、核心优势：产品性价比突出，宝马、Tier1 商业进展融洽 ..... 52

5.3.3、订单与量产：潜在及在手订单价值合计超过 55 亿美元 ....... 54

5.3.4、财务指引：L2 级+软件营收贡献逐年提升，毛利有望大幅增长....... 55

5.4、禾赛科技：中国机械式主力 ...... 55

5.4.1、公司产品：机械式为主力，主要面向无人驾驶领域 ..... 56

5.4.2、核心优势：中国机械式领头羊，自建产线把控成本 ..... 57

5.4.3、战略合作及商用落地：2021 年向乘用车ADAS 领域进军 .... 58

5.4.4、财务状况：毛利较高，积极投入研发 ....... 59

5.5、速腾聚创：全球车规级量产交付第一 .... 59

5.5.1、公司产品：机械式+MEMS 双路线，感知方案并行 ...... 60

5.5.2、核心优势： MEMS 车规级固态LiDAR，在手订单全球第二 ....... 61

5.5.3、订单与量产：定点订单中国第一、全球第二 .... 62

6、 投资建议：LiDAR +上游零部件厂商 ....... 63

6.1、建议关注.... 63

6.2、舜宇光学科技：全球光学龙头厂商，车载光学有望构筑第二成长曲线 ...... 63

6.2.1、全球光学龙头厂商，多光学品类全面开花 .... 63

6.2.2、光学赛道仍具备多维度升级空间，持续研发维持高端优势 ...... 64

6.2.3、车载业务前景向好，有望构筑第二成长曲线 .... 67

6.2.4、盈利预测、估值与评级 ..... 69

7、 风险提示 ..... 69

图目录

图1：激光雷达产品性能持续优化，应用领域持续拓展，不断吸引科技巨头入局 ..... 9

图2：功能层面，激光雷达属于感知层传感器 ...... 10

图3：激光雷达相比毫米波雷达、摄像头，综合性能更优 ....... 11

图4：传感器融合的趋势为激光雷达市场发展提供确定性 ....... 12

图5：L4/L5 自动驾驶情况更加复杂，需要一定的安全冗余 .... 12

图6：激光雷达主要应用于自动驾驶、智慧城市/V2X、机器人等 .... 12

图7：2025 年激光雷达在车载领域的应用占比将超过60%（价值量） .... 12

图8：智能车载领域对整体市场的增长贡献达到61%....... 13

图9：我国平均每年发生车祸20 余万起，死亡人数约6 万人 ...... 13

图10：自动辅助驾驶让行车安全水平达到平均水平的8.66 倍 ..... 13

图11：中国人口老龄化程度加深 ...... 14

图12：2021 年上半年激光雷达行业融资金额迎来高速增长 ..... 15

图13：小鹏P5 搭载Livox 楔形双棱镜激光雷达 ...... 18

图14：北汽携手华为，一次性搭载3 颗激光雷达 .... 18

图15：全球主机厂加速进行智能化革新 ....... 19

图16：自动驾驶等级提升，激光雷达单车搭载量随之增加 ...... 19

图17：预计车载激光雷达价格下探趋势明显 .... 20

图18：飞行时间ToF 工作原理 ..... 25

图19：FMCW 工作原理 ....... 25

图20：激光雷达由激光发射、激光操纵（扫描系统）、激光接收、信息处理四大系统要素构成 ..... 26

图21：EEL 与VCSEL 发光面示意图 ....... 26

图22：VCSEL 具备成本低、效率高的优点 ...... 26

图23：不同波长光对人眼损伤部位 ...... 27

图24：905nm 和1550nm 两种波长对比 .... 27

图25：发射光学系统由扩散片、准直镜、分束器组成 ..... 27

图26：机械式通过360°旋转对四周环境进行全面扫描 .... 28

图27：传统机械扫描方式发展最早，仍为目前主流（66%） ....... 28

图28：混合固态扫描方式分为MEMES 微振镜、转镜、棱镜三种 ....... 29

图29：OPA 原理类似水波，利用光源干涉实现光线角度偏转 ..... 29

图30：Flash 可以短时间直接发射大片覆盖探测区域的激光 .... 29

图31：激光雷达向性能、低成本、全固态化、自主可控趋势发展 ....... 30

图32：激光接收的过程是反射光线经由接收光学系统，最终汇聚到接收器上..... 31

图33：SiPM 对比于APD 在测量距离上有明显优势..... 32

图34：激光雷达专用芯片及功能模块示意 ....... 32

图35：硬件与软件各环节皆可发力 ...... 33

图36：禾赛科技芯片化发展路线清晰....... 33

图37：相比于消费级电子，车载零部件的性能要求更高 ..... 34

图38：激光雷达行业具有较高的技术水准与技术壁垒 ..... 35

图39：能否“规模量产”成为竞争壁垒之一 .... 35

图40：龙头Velodyne 通过量产优化成本，促进产品价格下降 ..... 36

图41：目前头部厂商激光雷达价格降幅已经较为明显 ..... 36

图42：自动驾驶感知技术路线主要分为视觉方案和激光雷达为主导的多传感器融合方案 ...... 36

图43：特斯拉不断升级硬件配置，从而提升图像处理准确性与安全性 ....... 37

图44：特斯拉数据+算法优势，实现正反馈机制 ...... 37

图45：特斯拉Autopilot 累计里程已超33 亿英里（数据统计截至2020 年4 月） .... 38

图46：特斯拉在美国撞上翻倒的静止的卡车 .... 38

图47：主流厂商芯片参数对比 ..... 38

图48：激光雷达产业链 .... 39

图49：激光雷达的上游元器件海外优势明显 .... 40

图50：激光雷达厂商两种参与风格，各有优势 .... 41

图51：国产激光雷达厂商正在逐步崛起 ....... 41

图52：速腾聚创的已获订单数已位居全球第二 .... 41

图53：华为启用“爬北坡战略” ...... 42

图54：采用Livox HAP 的小鹏P5 已上市 .... 42

图55：车载激光雷达价格下探趋势明显 ....... 42

图56：Velodyne 发展历程 ..... 44

图57：通过不断创新，Velodyne 充实自身技术和产品矩阵 ...... 44

图58：Velodyne 产品满足多场景需求 ...... 45

图59：Velodyne 具备五大核心竞争优势 ....... 46

图60：Velodyne 合作伙伴涉及多元领域 ....... 46

图61：Velodyne 的Vella 片上系统（SoC） ...... 46

图62：Velodyne 的微型激光雷达阵列（MLA 技术） ..... 46

图63：Velodyne 与合作伙伴的商用合作协议流程分为三个阶段 ...... 47

图64：Velodyne 在手项目应用领域统计与出货量预测 .... 47

图65：Velodyne 在手项目进展统计与营收预测 ....... 47

图66：Luminar 发展历程 ...... 48

图67：Luminar 提供全栈集成自主安全解决方案 ..... 48

图68：Luminar 的硬件产品为Hydra 和Iris ...... 49

图69：一站式解决方案Sentinel Alpha 即将于2021 年底交付 ...... 49

图70：Luminar 性能与安全性远超竞品 ....... 49

图71：目标生态系统图中，超过75%的公司是Luminar 的客户 ...... 50

图72：Luminar 量产时间预计安排 ....... 50

图73：Innoviz 发展历程 ....... 51

图74：Innoviz Two 在降低70%的成本的同时提供了显著性能改进 ..... 52

图75：Innoviz Two 与竞品相比，性价比突出 ...... 52

图76：Innoviz 核心竞争力为性价比突出的产品，宝马、Tier1 商业进展融洽 ...... 53

图77：Innoviz 产品率先通过多方车规级认证 ...... 53

图78：Innoviz 2021 新增合作伙伴涉及更多国家与应用领域 ....... 53

图79：创始团队81 Unit 为Innoviz 研发能力提供保障 ..... 54

图80：进入高级技术验证阶段的公司增加一倍以上，处于商业需求谈判阶段的公司上升至8 个 ....... 54

图81：L2 和L3 级乘用车ADAS 将是行业最大增长动力 ....... 55

图82：预计L2 级OEM 以及软件收入的营收贡献将逐年提升 ..... 55

图83：Innoviz 预测毛利率将在未来五年持续上升 ....... 55

图84：Innoviz 预测2024 年EBITDA 将扭亏为盈 .... 55

图85：禾赛科技发展历程 ..... 56

图86：AT128 超过153 万点/秒的点频刷新行业记录 .... 57

图87：禾赛科技自建产线，根据客户需求完成产品的集中生产 ...... 57

图88：禾赛科技核心技术框架图 ...... 58

图89：公司具备充足的技术储备 ...... 58

图90：禾赛科技战略合作伙伴部分整理（截至2021.09） .... 58

图91：禾赛科技营业收入迅速增长（2020 年疫情影响） .... 59

图92：公司每年各季度的收入基本呈环比递增趋势 ..... 59

图93：禾赛科技毛利率较高且保持稳定 ....... 59

图94：禾赛科技研发费用率逐渐提升....... 59

图95：速腾聚创发展历程 ..... 60

图96：公司产品技术包括机械式、MEMS 激光雷达硬件和感知方案 ...... 60

图97：车规级转镜LiDAR 鼻祖Valeo 下一代长距离的 Scala 选择MEMS 技术 ...... 61

图98：速腾聚创在整个供应链优质合作伙伴众多 .... 61

图99：速腾聚创应用场景多样 ..... 61

图100：车规级固态激光雷达M1 的量产进展示意 ....... 62

图101：速腾聚创在全球车和工业市场定点订单数量占比10%，排名中国第一、全球第二 .... 62

图102：速腾聚创率先实现车规量产 .... 62

图103：舜宇光学主要产品包括光学零部件、光电产品、光学仪器三大类别 ...... 64

图104：1H21 舜宇归母净利润同比上升54%至26.88 亿元 ...... 64

图105：舜宇毛利率、净利率呈现逐年上升趋势 ...... 64

图106：5G 渗透呈现见顶迹象，智能手机已是存量竞争市场 ...... 65

图107：荣耀、OPPO、vivo、小米逐步承接华为市场份额 ...... 65

图108：2021 年至今主要手机品牌旗舰机镜头方案升级趋势 ....... 65

图109：2018-2020 年公司潜望式模组和大像面模组出货量占比 ...... 66

图110：2018-2020 年公司6P 及以上手机镜头出货量占比 ....... 66

图111：舜宇注重专利布局，强化竞争优势 ...... 66

图112：公司车载领域布局多年，具备客户、产品与技术优势 .... 67

图113：1H21 公司汽车相关营收占比由1H20 的5%提升至8% ....... 68

图114：车载光学应用潜力巨大 .... 68

图115：舜宇车载领域技术储备深厚、产品多元化发展 ....... 68

图116：舜宇根据客户需求升级改进激光雷达光学产品、布局多元技术路径 ...... 69