智能駕駛迎來風口，

激光雷達乘風而起

2022 年將是 L2 向 L3／L4 跨越窗口期，智能汽車產業鏈迎來風口。受益政策驅動和產業鏈持續推動，汽車智能化發展如火如荼。根據我們的測算，2022 年 L2 級智能車的滲透率邁入 20－50％的快速發展期，L3 級別的智能車有望實現小范圍落地。2020 年 12 月 10 日，奔馳 L3 級自動駕駛系統獲得德國聯邦交管局的上路許可，率先吹響了汽車智能化的沖鋒號。此外，CES 2022 展會上，索尼高調官宣全面進軍智能汽車；英偉達、高通、Mobileye 持續升級自動駕駛平臺，車企合作進一步深化；Mobileye 宣布將與極氪合作于 2024 年發布全球首款 L4 級汽車。隨著針對汽車智能化的業務布局和產業投資加速推進，汽車智能化時代悄然而至，2022 年將成為全球汽車智能化的元年。

智能駕駛感知層先行，多種傳感器互為補充。智能駕駛涉及感知、決策和執行三層：感知層負責對汽車的周圍環境進行感知，并將收集到的信息傳輸至決策層進行分析、判斷，然后由決策層下達操作指令至控制層，最后控制層操縱汽車實現擬人化的動作執行。感知層是汽車獲取駕駛環境信息并做出有效決策的重要模塊，由多類傳感器組成，包括車載攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達以及慣性導航設備（GNSS and IMU）等。

不同傳感器在感知精度、感知范圍、抗環境干擾及成本等多方面各有優劣。

（1）攝像頭：成本較低，可以通過算法實現大部分 ADAS 功能，探測距離在 6－100 米；缺點是易受環境干擾，在光照情況不佳（強光／逆光／夜晚／惡劣天氣）的情況下作用受限，且攝像頭獲取的是 2D 圖像信息，需要通過算法投影至 3D 空間實現測距功能，對算法的要求高。

（2）激光雷達：可繪制 3D 點狀云圖，具備高探測精度，可以精準地得到外部環境信息，探測距離在 300 米以內；缺點是成本高昂，目前單臺價格在 1000 美元左右，且在大霧、雨雪等惡劣天氣下效果差。

（3）毫米波雷達：技術成熟、成本較低，且不受天氣影響，可實現全天候工作，有效探測距離可達 200 米；缺點是角分辨率低、較難成像，無法對道路上的小體積障礙物及行人進行有效探測。

（4）超聲波雷達：成本極低，但感知距離較近，有效探測距離通常小于 5 米，主要用于停車輔助。

智能駕駛方案分為純視覺方案和多傳感器冗余融合方案。

（1）攝像頭主導的純視覺方案：完全模范“人眼＋大腦”的信息感知和處理方式，以攝像頭作為感知層的主導傳感器，并輔以毫米波雷達進行距離探測，通過算法彌補攝像頭感知精度的缺陷，典型代表是特斯拉。

（2）激光雷達主導的多傳感器冗余融合方案：以具備高精度探測能力的激光雷達作為主導傳感器，通過和車載攝像頭、毫米波雷達等其他傳感器進行冗余融合，實現對周圍環境的精準感知。

在算力還無法完全彌補硬件感知缺陷的情況下，激光雷達在高級別自動駕駛中具備不可替代的優勢。激光雷達是目前精度最高的傳感器，精度達到毫米波雷達的 10 倍，且相比攝像頭受到的環境干擾更小，可以精準地得到外界的環境信息并進行 3D 建模，在對信息精度具備苛刻要求的高級別自動駕駛中具備不可替代的優勢。鑒于當前還無法通過自動駕駛算法完全彌補硬件在環境感知方面的缺陷，采用以激光雷達為主導的多傳感器融合方案收集海量信息，是目前提高汽車感知精度和可信度的主流方案。

2022 年多款可支持 L3／L4 級別的自動駕駛車型開啟交付，推動激光雷達實現量產上車。2022 年是 L2 向 L3／L4 跨越窗口期，包括奔馳 S、寶馬 ix、蔚來 ET7、小鵬 G9、理想 L9 等多款搭載激光雷達的高級別智能車開啟交付。

高級別智能車落地加速激光雷達上車，CES 2022 多款激光雷達產品重磅亮相。

（1）禾賽科技：首次亮相已獲全球數百萬臺定點的車規級半固態激光雷達 AT128，將于 22H2 交付，并發布將于 23Q1 交付的全新近距超廣角激光雷達 QT128，可應用于 L4 級 robotaxi 和 robotruck。

（2）法雷奧：推出第三代掃描激光雷達，由微轉鏡方案轉為 MEMS，可檢測 200 米開外肉眼、攝像頭和雷達所看不到的物體，預計2024 年投放市場。目前法雷奧激光雷達出貨已達 16 萬只。

（3）速騰聚創：第二代智能固態激光雷達 RS－LiDAR－M1 完成車規級量產，獲得比亞迪、廣汽埃安、威馬汽車、極氪等眾多知名車企的定點訂單，并推出全新款 128 線機械式激光雷達 RS－Ruby Plus。

（4）Innovusion ：推出圖像級超遠距激光雷達獵鷹（Falcon），探測距離最遠可達 500 米，將首搭于蔚來 ET7，于 22Q1 交付。

（5）Luminar：宣布與沃爾沃深度合作，其 Iris 激光雷達將搭載于沃爾沃一款純電概念車上。

隨著智能駕駛級別提升加上成本下行，激光雷達有望成為 L3 及以上智能車的標配。目前激光雷達的單臺成本約為 1000 美元，由于成本高昂，激光雷達在 L1／L2 級別車型中屬于選配，隨著 L2 向 L3、L4 躍遷，激光雷達的探測優勢開始凸顯，L3／L4／L5 分別需要 1／2／4 臺激光雷達。同時，出貨量增加形成規模效應，以及技術成熟后制造成本降低，激光雷達的價格將持續下行。據 Livox 預測，到 2025 年當整機廠的激光雷達出貨量達到百萬臺／年時，成本有望下降到 500 美金以內。因此，隨著成本持續下行推高性價比，激光雷達有望成為高級別智能汽車的標配傳感器。

激光雷達 2021－2030 年市場規模的 CAGR 達到 79％，在所有感知層傳感器中彈性最大。結合此前提到的 ADAS 滲透率、激光雷達單臺成本以及不同級別智能車的激光雷達搭載方案，我們測算出激光雷達的市場規模將從 2021 年的 5 億元，增長至 2030 年的 1042 億元，CAGR 高達 79％，成為汽車智能化感知層中彈性最大的賽道。

多技術路線百花齊放，

OPA＋FMCW 有望最終勝出

激光雷達屬于主動測量裝臵，結合高精地圖可以實現厘米級的定位精度。激光雷達是一種通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離的主動測量裝臵，通過激光器和探測器組成的收發陣列，結合光束掃描，借助激光點陣獲取周圍物體的精確距離及輪廓信息，實現對周圍環境的實時感知和避障功能。同時，激光雷達可以結合預先采集的高精地圖，達到厘米級的定位精度，以實現自主導航。從結構上來看，激光雷達可以分為光發射系統、光接收系統、掃描系統和信息處理系統。

發展初期階段，激光雷達多種技術路線百花齊放。2022 年伴隨 L2 向 L3／L4 跨越，激光雷達實現量產上車。但從滲透率來看，搭載激光雷達的 L3 及以上級別的智能車滲透率才剛起步，激光雷達仍處于發展初期。出于對性能和成本的權衡考量，目前市場上的激光雷達方案百花齊放，多種技術路線并行。在分類上，可以按照激光器、探測器、掃描方式以及測距方式進行區分。

發射系統：EEL 激光器占主導，未來可能轉向 VCSEL 和光纖激光器

按發射激光器分，目前主要采用 EEL 激光器，未來可能轉向 VCSEL和光纖激光器。半導體激光器主要包括 EEL（邊發射激光器）和VCSEL（垂直腔面激光器），主要發射激光波長為 905nm。EEL 激光器具備高發光功率密度，缺點是工藝復雜帶來成本高企、產品易碎，因此半導體激光器逐漸轉向可靠性和生產成本都大幅蓋上的多結 VCSEL激光器。光纖激光器以半導體激光器為主要泵浦源，通過玻璃光纖作為增益介質，主要發射激光波長為 1550nm，可以獲得更高功率和質量的光束，但成本也更加高昂。

按發射系統的光源波長分，905nm 激光為當前主流方案，長期來看1550nm 激光更占優。

（1）905nm 激光：產業鏈成熟，且可以使用 Si 探測器，成本較低，因此成為目前的主流選擇。但由于可見光波長約為 390－780nm，905nm屬于近紅外激光，容易被人體視網膜吸收并造成視網膜損傷，因此905nm 方案只能以低功率運行，基本 200 米已經是探測距離極限。

（2）1550nm 激光：遠離人眼可見光波長，大部分光在到達視網膜之前就會被眼球的透明部分吸收，同等功率下 1550nm 激光對人眼的安全性是 905nm 激光的 10 萬倍以上，安全功率上限是 905nm 的 40 倍，探測距離可以提升至 250 米甚至是 300 米以上。但 1550nm 無法被 Si 探測器探測，需要使用成本更高的 Ge 或者 InGaAs 探測器，且因為濾光片鍍膜等技術難度更高，導致良率較低抬升整機成本。

掃描系統：混合固態為當前主流，未來看好純固態按掃描系統分，激光雷達方案分為機械式、混合固態（半固態）和固態三種。

（1）機械式激光雷達：研發最早，技術最為成熟，特點是豎直方向排列多組激光束，通過 360°旋轉進行全面掃描。掃描速度快，抗干擾能力強，因此最早應用于自動駕駛測試研發領域，但高頻轉動和復雜機械結構使機械式激光雷達使用壽命過短，易受損壞，難以符合車規，不適合量產上車。

（2）混合固態分為轉鏡、MEMS 和棱鏡三種：

（a）轉鏡式：激光發射模塊和接收模塊不動，只有掃描鏡在做機械旋轉，可實現 145°的掃描。優勢是容易通過車規認證，成本可控，可以量產。全球第一款通過車規認證的法雷奧 SCALA 轉鏡式激光雷達于2018 年搭載于奧迪 A8。

（b）棱鏡式：用兩個楔形棱鏡使激光發生偏轉，通過非重復掃描，解決了機械式激光雷達的線式掃描導致漏檢物體的問題。點云密度高，可探測距離遠，可實現隨著掃描時間增加，達到近 100％的視場覆蓋率。但機械結構更加復雜，零部件容易磨損。

（c）MEMS：通過控制微振鏡以一定諧波頻率振蕩發射激光器光線，實現快速和大范圍掃描，形成點云圖效果。機械零部件集成化至芯片級別，減少激光器和探測器數量，尺寸大幅下降，提高穩定性同時量產后成本低、分辨率高，是目前市場的主流選擇。但有限的光學口徑和掃描角度限制了測距能力和 FOV，懸臂梁長期反向扭動，容易斷裂導致使用壽命縮短。因此我們認為，MEMS 是過渡期的暫時選擇。

（3）固態激光雷達主要包括 OPA 和 Flash 兩種類型：

（a）Flash：利用快閃原理一次閃光成像，發射端采用 VCSEL，接收端短距離探測可用 PIN 型光電探測器，遠距離探測可用雪崩型光電探測器。短時間發射出一大片面陣激光，再借助高度靈敏的接收器，來完成對環境周圍圖像的繪制。Flash 因其芯片級工藝，結構簡單，易過車規，成為目前純固態激光雷達最主流的技術方案。但功率密度低，導致其有效距離一般難以超過 50 米，分辨率也較低。

（b）OPA：利用相干原理，采用多個光源組成陣列，通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差，來控制輸出激光束的方向。優勢是完全由電信號控制掃描方向，無任何機械元件，體積小，掃描速度快，精度高，一個激光雷達就可能覆蓋近／中／遠距離的目標探測。但是該技術對材料和工藝要求極為苛刻，易形成旁瓣影響光束作用距離和角分辨率，技術壁壘高，目前尚處于實驗室階段，距離真正落地還需時間。

測距方式：主流采用 ToF 方案，未來 FMCW 和 ToF 將并存

測距方式主要分為 TOF、FMCW 和三角測距法三種：

（1）ToF（飛行時間）：根據發射激光與回波信號的時間差計算得到目標

物的距離信息，具有響應速度快、探測精度高的特點，在激光雷達傳感

器領域應用多年。

（2）FMCW（調頻連續波）：通過回波信號與參考光根據相干原理得到

頻率差，從而間接獲得飛行時間反推目標物距離。

（3）三角測距法：由激光器發射激光，線性 CCD 接收反射光，不同距

離的物體成像在 CCD 上不同的位臵。根據三角公式進行計算，推導出

被測物體的距離。獨特的測距方式決定了其精度低，測距短，應用較少。

目前市場主要采用 ToF 方案，如機械式、混合固態、固態等常見掃描方式均采用 ToF 原理進行測距。但 FMCW具有靈敏度高（高出 ToF 10 倍以上），抗干擾能力強，可長距離探測，功耗低等優點，越發受到激光雷達產業鏈重視，我們認為隨著未來技術迭代，FMCW 將與 ToF在市場并存。

接收系統：探測器由 APD 逐漸向 SPAD 發展，最終有望走向 SiPM

按接收系統的探測器類型分，逐漸由 APD 向 SPAD 發展，最終有望走向 SiPM。探測器根據增益能力不同，可以分為 PIN PD、APD、SPAD（單光子雪崩二極管）和 SiPM（光電倍增管）四類。

（1）PIN PD（光電二極管）：成本較低，缺點是探測速度較慢，適用于不需要增益的 FMCW 激光雷達。

（2）APD（雪崩光電二極管）：技術成熟，缺點是探測器噪聲較高，是目前主流 ToF 激光雷達的主要選擇。

（3）SPAD（單光子雪崩二極管）：具備單光子探測能力，靈敏度高，可實現低激光功率下的遠距離探測能力，但過于敏銳的接收特征也提升了電路設計等工藝的難度，抬高了制造成本。

（4）SiPM（硅光電倍增管）：集成了成百上千個 SPAD，增益可達 APD的一百萬倍以上，由于 SiPM 易于集成到陣列，在激光雷達陣列化和小型化的趨勢推動下，有望成為最終的探測器類型。

路線選擇：短期看重過車規，中期側重降成本，長期比拼性能

可靠性、性能和成本是決定激光雷達落地的三大主要因素。性能一般包括激光雷達的測距范圍、探測精度、體積、功耗等指標，可靠性決定激光雷達能否過車規，而成本是決定激光雷達能否大規模量產的關鍵。從不同應用場景的需求來看：

（1）港口、礦山等低速封閉式場景對成本和可靠性的要求較高，性能要求相對較低；

（2）Robotaxi 對性能和可靠性具備極高要求，成本要求相對較低；

（3）ADAS 場景對性能、可靠性和成本都有非常高的要求。

短期：小范圍上車主要考量能否過車規（可靠性），優先選擇成熟度高的轉鏡／MEMS 方案。智能化已經成為車企打造產品差異化的重要手段，為了實現激光雷達產品的快速上車，滿足車規級認證要求是目前車企的主要考量。激光雷達的可靠性主要由收發系統和掃描系統決定，相應模塊的供應鏈越成熟，越易通過車規認證。參考速騰聚創 MEMS 固態激光雷達 RS－LiDAR－M1，從 Demo 到 SOP 需要滿足不同階段的可靠性需求，每個階段通過給主機廠提供測試樣品會有一定的營收貢獻，一款激光雷達產品從概念到走向穩定量產大概需要幾年的時間。目前905nm＋轉鏡／MEMS＋ToF 的方案最為成熟，是下游車企的主流選擇，法雷奧 SCALA 轉鏡式激光雷達于 2018 年搭載于奧迪 A8，成為全球第一款過車規的激光雷達。此外，法雷奧計劃于 2024 年推出第三代掃描激光雷達，由微轉鏡方案改為 MEMS 方案。

中期：成本限制激光雷達大范圍推廣，降本提效是車企主要考量。目前激光雷達的單車成本約為 1000 美元，要實現百萬臺／年的出貨量，單車成本至少要降到 500 美元以內（約 3000 元）。因此，中期來看激光雷達廠商要實現規模化量產，必須首先解決激光雷達的成本問題。

光電系統占分立式激光雷達總成本近 70％，成為主要的降本方向。激光雷達本質是由多種部件構成的光機電系統，從成本占比來看，光電系統的成本占比最高（67％），涵蓋了發射模組、接收模組、測時模組（TDC／ADC）和控制模組；此外，人工調試（按照設計光路進行元件對焦等）成本占 25％，機械裝臵等其他部件成本占比 8％。由于光電系統占據半數以上的成本，成為激光雷達降本增效的主要方向。目前主要的降本路徑有提高收發模塊集成度、加快芯片國產替代和提高自動化生產水平三種。

降本路徑一：提高收發模塊集成度或自研 SoC 芯片替代 FPGA，有助于系統集成度提升，從而降低制造難度，并提高生產良率。

（1）對發射和接收模塊進行高度集成化：方向上發射模塊可以集成多光學通道，接收模塊可以利用 CMOS 工藝集成探測器和電路功能模塊，實現探測器的陣列化。收發模塊高度集成化，不僅可以在產品形態上大幅減少非機械部分的體積和重量，還能在工藝上用集成式的模組替代需要逐一進行通道調試的分立式模組，進而大幅降低物料成本和調試成本，同時提高產品的穩定性、可靠性和一致性。

（2）自研 SoC 集成 FPGA 和前端模擬芯片。SoC 可以集成探測器、前端電路、算法處理電路、激光脈沖控制等模塊，能夠直接輸出距離、反射率信息。激光雷達廠商通過自研 SoC 替代 FPGA 提高系統集成度，既有利于縮小整機尺寸與體積，也能降低制造難度方便規模化量產，從而提高生產良率、降低制造成本。

降本路徑二：采購更低成本的國產芯片或自研芯片實現垂直一體化。由于海外廠商布局領先，產品成熟度和可靠性較高，目前激光器、探測器、信息處理模塊中的模擬芯片和主控芯片均主要由海外廠商所主導。隨著國內廠商逐漸積累 know how 突破關鍵技術并提高產品成熟度，未來國內整機廠通過采購更低成本的國產芯片，或通過自研芯片等方式實現垂直一體化布局，有望明顯降低原材料采購成本，助力激光雷達成本下行。

降本路徑三：提高生產自動化水平，減少人工調試成本并提高生產效率。隨著激光雷達內部模塊的集成化程度提升，對人工調試的依賴度降低，標準化程度提升，使得借助機械設備實現大規模的自動化生產成為可能，從而進一步提高生產效率和良率，降低制造成本。

激光雷達產業鏈蓬勃發展，

車企投資整機廠實現強綁定

激光雷達產業鏈蓬勃發展，L3／L4 功能落地實現量產上車。隨著汽車智能化加速發展，激光雷達重要性凸顯，產業鏈蓬勃發展。2020 年海外激光雷達企業密集上市，Velodyne、Luminar 于 2020 年實現借殼上市，Aeva、Ouster、Innoviz 于 2021 年通過 SPAC 上市，Quanergy 擬通過 SPAC 上市，已接近達成合并上市的交易。國內有速騰聚創、禾賽科技、鐳神智能等老牌初創企業，以及跨界入局的華為、大疆、百度等科技企業。2022 年我們將看到多款激光雷達產品量產上車，開啟激光雷達量產元年，比如奔馳 S 搭載的法雷奧 SCALA 2，理想 L9 搭載的禾賽 AT128，蔚來 ET7／ET5 搭載的 Innovusion Falcon。

全球品牌充分競爭，國內廠商實力出眾。法雷奧是全球最大的汽車零部件供應商之一，19 年從四家全球主流車企獲得價值約 5 億歐元訂單，其 SCALA 1 是全球第一款量產上車的激光雷達，同時在 CES 2022 上發布了第三代 SCALA 激光雷達，預計將于 24 年搭載在奔馳 s 上。法雷奧已經成為全球激光雷達市占率最高的整機廠，據 Yole 統計，2021年全球車載激光雷達領域法雷奧市場占有率第一，達 28％。同時國內廠商競爭實力不俗，速騰聚創市占率達到 10％，僅次于法雷奧，與廣汽埃安、威馬等多家車企達成合作；速騰聚創、大疆、圖達通、華為、禾賽科技等 5 家國內廠商合計市場份額約 26％，在全球范圍內占據較大市場。

速騰聚創：車規級 MEMS 激光雷達領導者。與激光雷達老牌巨頭Velodyne 相比，速騰聚創相對較年輕，自 2014 年成立以來迄今只發展了短短 8 年時間。公司深耕 MEMS 微振鏡技術路線，其 RS－LiDAR M1（MEMS）是全球首款車規級量產的 MEMS 激光雷達。2018 年通過 IATF 16949 車規認證，2020 年批量出貨北美，并于 2021 年領先全行業，實現車規級量產交付。性能方面，M1 擁有 120°×25°的超廣視場角以及最遠 200m 的測距能力，突破了 905nm 光源 MEMS 激光雷達測距極限，并且實現人眼安全的激光級別。

據 Yole 統計，2021 年速騰在全球車載激光雷達的市占率達到 10％，力壓華為、大疆等廠商，高居全球第二、國內第一。速騰 M1 通過車規認證以來，已獲得 40＋車企定點，和廣汽、上汽、吉利、Mobileye 等國內外知名企業建立合作關系，2022－2023 年將有威馬 M7、智己 L7、小鵬 G9 等一大批新車型問世。

禾賽科技：擁有成熟的高線數激光雷達產品。禾賽科技成立于 2014 年，于 2015－2021 年完成 5 輪融資，并分別于 2017、2019、2020 年推出40／64／128 線激光雷達，達到國際領先水準。根據禾賽官網披露，公司在機械式激光雷達方面擁有成熟且豐富的產品線（32／40／64／128 線）。其中禾賽科技 Pandar GT 與速騰聚創 RS－LiDAR－M1 均為 MEMS 半固態產品。從最大掃描范圍來看，Pandar GT 可達 300 米（10％反射率），而 RS－LiDAR－M1 為 200 米。從可視角度來看，RS－LiDAR－M1 的 FOV為 120／25 度，超過 Pandar GT 的 60／20 度。禾賽目前已布局 500 多項專利，客戶遍布全球 20 個國家和地區的 70 座城市，合作伙伴包括理想、上汽智能重卡、百度 Apollo、小馬智卡、一汽集團、BMW、美團、Kodiak 汽車等多家企業

下游多元布局加強合作，綁定車企提前鎖定訂單。激光雷達下游涉及智能駕駛、出行服務、機器人等多個領域。Innoviz、禾賽科技、速騰聚創等幾乎所有的激光雷達整機廠積極布局，實現無人配送、機器人、智能駕駛等多元化應用。同時，下游車企、 Tier 1 多通過投資激光雷達廠商實現高度捆綁，比如蔚來投資圖達通，比亞迪投資速騰聚創，小鵬投資一徑科技，安波福投資 Quanergy 等。通過投資綁定，一方面車企、Tier 1 與激光雷達整機廠加強合作，通過共同研發弱化技術路線不確定性給車企帶來的沖擊，同時上下游合作可以更快推動激光雷達成本的下行，提高激光雷達未來搭載的性價比；另一方面，激光雷達廠商通過綁定車企股東，提前鎖定下游車企訂單，也可以將更多精力放在激光雷達的技術研發上，從而在技術快速迭代的軍備競賽中獲得更大的勝率。

上游高成長確定性，

目標客戶與定點多寡

決定業績彈性

隨著 2022 激光雷達量產上車，上游迎來確定性高成長機遇。激光雷達由發射模塊、接收模塊、掃描模塊和信息處理模塊組成，對應上游的元器件包括激光器、探測器、光學元件（分布在收發和掃描模塊中）以及信息處理芯片（放大器、模數轉換器和主控芯片）。隨著 2022 年多款搭載激光雷達的高級別智能車開啟交付，激光雷達迎來放量增長元年。雖然下游車企選擇的方案各有不同，但在元器件的使用上具有共性，因此與主流整機廠合作并拿到定點的上游元器件廠商具備高成長確定性。

收發模塊成本占比最高，光學元件次之。從激光雷達的 BOM 拆分來看，收發模塊的成本占比約為 50－60％，光學元件的成本占比約為10％－15％。其中：

（1）機械式：以 Velodyne VLP－16 機械式激光雷達為例，探測器＋激光器的成本占比高達 75％，光學元件的成本占比約為 10％。

（2）棱鏡式半固態：以大疆 Livox Horizon 棱鏡式激光雷達為例，其采用較少數量的收發模組實現等價 100 線數的效果，收發模組的成本占比降至 11％，光學部件（包括掃描透鏡組）的成本占比高達 54％。

（3）轉鏡式半固態：以法雷奧 SCALA 轉鏡式激光雷達為例，激光單元板和激光機械部件的合計成本占比約為 33％，光學元件（透鏡、濾光片等）等成本占比約為 13％。

（4）MEMS 半固態：MEMS 方案用微振鏡取代馬達、棱鏡等機械部件，使得發射模塊（包括 MEMS 微振鏡）的成本占比達到 30％，收發模塊合計成本占比達到 55％，其他光學元件成本占比為 10％。

激光器：激光雷達核心模塊，國內加速自研追趕

激光器是激光雷達的核心模塊之一，國內加速自研突破國外壟斷。目前激光雷達采用的激光器方案主要分為半導體激光器（EEL、VCSEL）和光纖激光器。歐美企業艾邁斯（AMS）、Lumentum、濱松光子等由于布局較早，產品成熟度和可靠性較高，基本主導了現階段的激光器市場。而國內激光器廠商起步較晚，一方面通過技術自研迭代加速追趕海外廠商，另一方面借助性價比優勢搶占市場。目前國內激光器的代表企業包括炬光科技、瑞波光電、縱慧芯光和海創光電等，其中炬光科技、瑞波光電和縱慧芯光主要布局以 VCSEL 為主的半導體激光器，光庫科技、昂納科技和海創光電則主要布局 1550nm 技術路線的光纖激光器。

炬光科技：國內高功率半導體激光器產業先驅。炬光科技成立于 2007年，2021 年于科創板上市，主要從事激光行業上游的高功率半導體激光元器件（“產生光子”）、激光光學元器件（“調控光子”）的研發、生產和銷售，業務涉及半導體激光、激光光學、汽車應用和光學系統四大塊。公司是我國高功率半導體激光器的產業先驅，通過上游激光和光學兩類核心元器件積累起深厚的技術護城河，并逐漸走向中游激光雷達、泛半導體制程和家用醫美等大規模商業化應用，打開長期成長空間。

炬光科技具備車規級激光雷達發射端模組的批量制造能力，23 年預計激光雷達業務實現收入約為 20 年的 19 倍。公司汽車業務布局智能駕駛激光雷達、智能艙內駕駛員監控系統（DMS），與 Velodyne、Luminar、Argo AI（福特）、大陸集團等多家知名企業達成合作意向或建立合作項目。2019 年，公司與大陸集團簽訂了 4 個億的 5 年框架協議，2020 年 9 月已進入批量生產階段；同時國內客戶也有合作，處于送樣和小量發貨階段。隨著 2022 年激光雷達開始加速上車，公司憑借在上游光學元器件積累的技術實力和優質的客戶群體，在激光雷達業務上將實現飛速發展。據公司披露，22 年激光雷達業務提量增速，收入體量可達 1．5 億元；2023 年將達到 5．4 億元，約為 2020 年的 19 倍。

上游半導體激光芯片主要被海外廠商壟斷，我國長期面臨“有器無芯”的窘境。在半導體激光芯片上，歐洲和美國具備技術領先優勢，貳陸集團、恩耐集團、IPG 光電等國際巨頭同時從事下游的廣泛業務，綜合實力較強。國內相關廠商包括長光華芯（擬科創板上市）、縱慧芯光、武漢銳晶、華光光電等。

長光華芯：國內稀缺半導體激光芯片廠商，與華為戰略合作，逐漸實現高功率半導體激光芯片的國產化。長光華芯成立于 2012 年，哈勃投資（華為控股）直接持有公司 4．98％的股權。長光華芯主要從事半導體激光芯片業務，可提供高功率單管、高功率巴條、高效率 VCSEL 及光通信芯片等產品，建立了國內全制程 6 寸 VCSEL 產線（相當于硅基半導體的 12 寸量產線）。良率是提高芯片產量、降低生產成本的重要因素，2018 年至 2020 年公司激光芯片生產的良率不斷提高，復合增長率達 33．4％。目前公司研發的可應用于激光雷達的面發射高效率VCSEL 系列產品已通過相關客戶的工藝認證并獲得量產訂單。

探測器：海外廠商具備先發優勢，國內布局高端有望彎道超車

探測器是除激光器外激光雷達最核心的模塊之一，國內廠商前瞻布局高端新品有望彎道超車。探測器用于接收反射光束，并將光信號轉換為電信號以實現后端的信息處理，目前產業鏈主流的探測器為 Si 基的APD 探測器。由于國外廠商布局較早，在產品成熟度和可靠性方面優勢明顯，全球探測器目前主要由濱松、安森美、索尼等公司主導。國內相對起步較晚，大多直接布局技術尚未成熟的高端產品以求彎道超車。由于探測器需要根據不同技術路線進行定制化，隨著資源的不斷投入和產業鏈的逐漸完善，高端技術持續突破，國內前瞻布局SPAD、SiPM等新產品的芯視界、靈明光子等企業快速崛起，產品性能基本接近國外供應鏈水平，并已經有通過車規認證（AEC－Q102）的國產探測器出現。

光學元件：國內具備全球領先優勢，定點釋放帶來高業績彈性

激光雷達內部的光路設計需要用到大量的光學元件，國內廠商技術全球領先，成本優勢突出。光學元件分布在激光雷達的發射模塊、接收模塊和掃描模塊中，主要包括反射鏡、透鏡、棱鏡／轉鏡、MEMS 微振鏡、窗口、濾光片等。整機廠負責光路設計，然后向光學元件廠采購需要的元件并進行組裝。國內在光學元件領域積累多年，培養了一大批具備全球競爭力的光學企業，成本控制能力優秀，具備激光雷達大規模量產的加工制造能力。

舜宇光學：與全球主流車企和 Tier 1 廠商合作，車載業務成為增長新引擎。舜宇成立于 1984 年 ，深耕光學賽道三十多年，逐步成長為手機、車載光學領域龍頭，2020 年實現營收 381 億元，10 年 CAGR 達35．5％。公司光學產品包括手機鏡頭及模組、車載鏡頭及模組、激光雷達、光學儀器等產品。舜宇在全球車載鏡頭市場占據行業領先地位，市占率高達 32％。客戶主要以 Tier 1 廠商為主，包括博世、麥格納、法雷奧、大陸等，與 Mobileye 等算法廠商合作密切，產品廣泛應用于奔馳、寶馬、奧迪、豐田、本田等知名汽車品牌。

永新光學：與禾賽、innoviz、麥格納等合作，可提供濾光片、窗口、反光鏡、棱鏡、鏡頭等激光雷達元組件產品。公司是國內唯二以顯微光學儀器為主業的廠商，擁有 78 年精密光學研發制造歷史，同時積極把握智能駕駛及機器視覺機遇，布局條碼掃描及機器視覺鏡頭、車載光學、激光雷達光學部件等新興光學元組件。在激光雷達方面，公司可提供激光雷達單一鏡片到鏡頭等光學元組件，包括濾光片、窗口、反光鏡、棱鏡、鏡頭等，21 年已實現小批量出貨。客戶方面與禾賽、Innoviz 等國內外多家激光雷達整機廠建立合作，是麥格納指定供應商，22 年將有多家客戶進入量產，激光雷達業務有望實現高增。

藍特光學：可提供激光雷達用玻璃非球面透鏡鏡片，微棱鏡業務有望迎來大突破。公司成立于 1995 年，是國內領先的光學元件供應商，主要生產光學棱鏡、玻璃非球面透鏡、玻璃晶圓等產品。公司專注于前瞻性的精密光學元件研發，掌握了玻璃光學元件冷加工、玻璃非球面透鏡熱模壓、高精密模具設計制造、中大尺寸超薄玻璃晶圓精密加工等核心技術。其中，玻璃非球面透鏡可應用于車載攝像頭和激光雷達，客戶方面已與舜宇光學和速騰聚創達成合作。21H1 公司在玻璃非球面透鏡上的收入為 0．5 億元，營收占比達到 22％。此外，公司與大客戶合作開發的微棱鏡產品有望實現大突破，并有望在2023 年形成可觀收入。

騰景科技：為激光雷達客戶配套精密光學元件，部分產品已進入小批量供貨階段。公司成立于 2013 年，是我國精密光學器件的領軍企業，主要生產精密光學元件和光纖器件，并應用于光通信、光纖激光等領域。其中，精密光學元件包括平面光學元件、球面光學元件、模壓玻璃非球面透鏡等；光纖器件包括鍍膜光纖器件、準直器、聲光器件及其他光纖器件等。公司在激光雷達領域主要從事精密光學元件的設計和制作，部分產品已進入小批量供貨階段。

福晶科技：配合華為開發激光雷達光學元件，已實現部分小批量供貨。公司成立于 1990 年，主要產品包括晶體元器件、精密光學元件和激光器件三大類，是業內少數能夠為激光客戶提供晶體、光學、器件產品一站式綜合服務的供應商。公司產品主要應用于固體激光器和光纖激光器的制造，其中精密光學元件包括窗口片、反射鏡、棱鏡、柱面鏡、球面鏡、波片、分光鏡等產品，部分精密光學元件產品可應用于 AR、激光雷達領域。

信息處理芯片：海外廠商占據主導優勢，國產替代加速推進

信息處理芯片主要由海外廠商主導，國內廠商受益國產替代趨勢加速崛起。

1）主控芯片：主要采用 FPGA 芯片，基本被賽靈思、Altera（Intel）等海外廠商壟斷，國內廠商包括紫光同創、復旦微、西安智多晶等。

2）模擬芯片：模擬芯片包括模數轉換器、放大器等，海外 TI、美信、亞德諾、瑞薩等巨頭占據領先地位，國內圣邦股份、云芯微、時代民芯等加速國產替代，逐漸建立起競爭優勢。

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