激光雷达发展报告( 37 页)

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目录

一、智能驾驶风起云涌，激光雷达乘风启航 ....... - 5 -

二、多技术路线百花齐放，OPA+FMCW 有望最终胜出....... - 10 -

2.1 发射系统：EEL 激光器占主导，未来可能转向VCSEL 和光纤激光器 - 11 -

2.2 扫描系统：混合固态为当前主流，未来看好纯固态 .... - 13 -

2.3 测距方式：主流采用 ToF 方案，未来FMCW 和ToF 将并存 ...... - 15 -

2.4 接收系统：探测器由APD 逐渐向SPAD 发展，最终有望走向SiPM .. - 16 -

2.5 路线选择：短期看重过车规，中期侧重降成本，长期比拼性能 ...... - 16 -

三、 激光雷达产业链蓬勃发展，车企投资整机厂实现强绑定 ...... - 23 -

四、 上游高成长确定性，目标客户与定点多寡决定业绩弹性 ...... - 27 -

3.1 激光器：激光雷达核心模块，国内加速自研追赶 .... - 28 -

3.2 探测器：海外厂商具备先发优势，国内布局高端有望弯道超车 ...... - 31 -

3.3 光学元件：国内具备全球领先优势，定点释放带来高业绩弹性 ...... - 31 -

3.4 信息处理芯片：海外厂商占据主导优势，国产替代加速推进 ...... - 35 -

五、投资建议 .... - 36 -

六、风险提示 .... - 37 -

图表目录

图表1：L2 向L3 跃迁窗口期，2022 年将成为智能汽车元年 .... - 5 -

图表2：智能驾驶系统分为感知、决策和执行三层 ..... - 6 -

图表3：智能汽车感知层各类传感器的感知范围 .... - 6 -

图表4：不同传感器的性能对比 ...... - 6 -

图表5：激光雷达相比摄像头受到的环境干扰更小 ..... - 6 -

图表6：纯视觉方案和激光雷达方案的对比 .... - 7 -

图表7：部分车型的激光雷达搭载方案 ....... - 8 -

图表8：激光雷达成本下行有望成为L3 及以上级别车型的标配 .... - 8 -

图表9：激光雷达是汽车智能化感知层中弹性最大的赛道 ...... - 9 -

图表10：高精地图的样例示意图 ...... - 10 -

图表11：ToF 激光雷达核心模块示意图 ....... - 10 -

图表12：行业发展初期，激光雷达解决方案百花齐放 ..... - 10 -

图表13：VCSEL 和EEL、LED 激光器的成像效果对比 ..... - 11 -

图表14：相比于光纤激光器，半导体激光器的车规成熟度更高 ...... - 12 -

图表15：905nm 和1550nm 激光器主要性能对比 ...... - 12 -

图表16：905nm 激光器探测距离极限约为200 米 ...... - 12 -

图表17：Velodyne 机械式激光雷达 .... - 13 -

图表18：多边形棱镜扫描原理示意图....... - 14 -

图表19：MEMS 扫描原理示意图 ..... - 14 -

图表20：激光雷达根据扫描方式分类性能特点 .... - 14 -

图表21：三角测距法斜射式光路图 ...... - 15 -

图表22：TOF 和FMCW 性能对比 ....... - 16 -

图表23： SPAD 的探测性能具备明显优势 ...... - 16 -

图表24：可靠性、性能和成本是决定激光雷达落地的三大主要因素 ....... - 17 -

图表25：RS-LiDAR-M1 从Demo 到SOP 各阶段需满足不同的要求 ..... - 18 -

图表26： 2022 年量产车型普遍采用易过车规的转镜/MEMS 方案（名单为部分车型梳理） ..... - 18 -

图表27：光电系统占分立式激光雷达总成本近70% .... - 19 -

图表28：探测器、激光器和芯片主要被海外厂商主导 ..... - 20 -

图表29：1550nm+OPA+FMCW 有望成为激光雷达的最终技术解决方案....... - 20 -

图表30： 激光雷达整机厂向固态方案演进的两种路径 .... - 21 -

图表31：主要激光雷达整机厂的技术路线布局 .... - 21 -

图表32：汽车智能化趋势下激光雷达加速上车 .... - 23 -

图表33： 2021 年全球激光雷达整机厂份额占比 ..... - 23 -

图表34：速腾聚创M1 参数性能行业领先 .... - 24 -

图表35：禾赛Pandar GT 和速腾M1 的产品性能对比 ....... - 25 -

图表36：车企密集投资整机厂布局激光雷达.... - 26 -

图表37：激光雷达内部光学元件结构图 ....... - 27 -

图表38：Velodyne VLP-16 机械式BOM 成本结构 .... - 27 -

图表39：Livox Horizon 棱镜式BOM 成本结构 ..... - 27 -

图表40：法雷奥SCALA 转镜式BOM 成本结构 ..... - 28 -

图表41：MEMS 微振镜激光雷达BOM 成本结构 .... - 28 -

图表42：全球激光器主要供应商的产品布局.... - 28 -

图表43：炬光科技从上游元器件向中游应用延伸打开成长空间 ...... - 29 -

图表44：炬光科技激光雷达业务收入快速增长（单位：百万元） ....... - 30 -

图表45：长光华芯是国内稀缺的高功率半导体激光芯片厂商 ...... - 30 -

图表46：国内厂商前瞻布局SPAD、SiPM 有望弯道超车 ....... - 31 -

图表47：国内在光学元件领域拥有众多优势企业 .... - 32 -

图表48：舜宇光学营收及增速 ..... - 32 -

图表49：舜宇光学产品结构 ..... - 32 -

图表50：永新光学主要产品为光学显微镜及光学零组件 ..... - 33 -

图表51：永新光学主营业务营收（单位：亿元） .... - 33 -

图表52：永新光学主营业务毛利率 ...... - 33 -

图表53：蓝特光学主营业务营收（单位：亿元） .... - 34 -

图表54：蓝特光学主营业务毛利率 ...... - 34 -

图表55：腾景科技主营业务营收（单位：亿元） .... - 34 -

图表56：腾景科技主营业务毛利率 ...... - 34 -

图表57：福晶科技主营业务营收（单位：亿元） .... - 34 -

图表58：福晶科技主营业务毛利率 ...... - 34 -

图表59：激光雷达信息处理芯片国内外主要厂商 .... - 35 -

图表60：2020 年全球FPGA 竞争格局 .... - 35 -