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万集科技:激光雷达业务或是继ETC后的又一个星辰大海

千岛湖的柚子   / 2021-12-12 21:17 发布

概要:

1、万集科技的预期差:车规级激光雷达(半固态MEMS激光雷达、全固态硅基相控阵技术激光雷达),电子车牌。(其中车规级激光雷达为A股唯一标的)

2、2016年后无人驾驶行业高速发展,L3是自动驾驶技术升级的重要转折,激光雷达将扮演重要角色,同时激光雷达价格快速下探,车规级激光雷达陆续量产,产业处于爆发前期。

3、根据沙利文的统计及预测,激光雷达在2025年的全球市场规模可以达到135.4亿元,较2019年可实现64.5%的年均复合增长率。

4、根据公司量产时间计划,预计今年年内发布128线转镜式车载激光雷达,2022年4月进行量产;预计2022年6月发布MEMS车载激光雷达,2023年8月实现量产;预计在2022年8月发布可测距30米的硅基全固态激光雷达;预计在2024年6月发布硅基全固态激光雷达。

5、万集科技全固态激光雷达芯片获第六届“铃轩奖”。

6、公司汽车电子标识核心产品已通过极寒、极热环境测试,并于2018年通过了公安部交通安全产品质量监督检测中心检测认证。


为什么现在开始关注激光雷达?


政策端看,《中国制造2025战略》明确指出,到2025年掌握自动驾驶总体技术及各项关键技术,建立完善的智能网联汽车自主研发体系,生产配套及产业群,基本完成汽车产业的转型升级。


如果说汽车前半场是电动化,那么后半场将是智能化!


汽车智能化五大领域:

一、智能驾驶系统,从增速来看,计算平台和激光雷达成长性最佳,未来十年复合增速超过30%。

二、智能座舱,目前智能驾驶中最成熟的应用,据测算2025年市场规模达1000亿元。

三、智能电动,“三电”是新能源汽车区别传统燃油车的最核心部分。

四、智能网联,车载模组、网关模块、T-Box是实现车载通信功能的主要车内部件。

五、车云服务,主要提供自动驾驶、高精地图、车联网、V2X四大块增量车云服务。


今年,随着蔚来、长安、北汽、长城等整车厂陆续发布搭载激光雷达的自动驾驶方案,不少机构认为,2022年或将成为激光雷达量产元年。未来车载激光雷达的市场规模将呈现高速增长的态势,十年年复合增长率高达78%,2025年市场规模将首次突破100亿元。车载激光雷达作为高级别自动驾驶的最后一块拼图,未来十年是其商业化发展的关键十年,也有可能迎来黄金十年。


此外多款智能汽车将在2022年量产搭配激光雷达车型,激光雷达有望成为明年一条投资主线。从发展趋势来看,未来车载激光雷达成本加速下探,但目前技术路径尚未定型,技术路径选择或成为雷达企业战略关键,竞争格局远未盖棺定论,这也是万集科技的预期差所在。


近期的催化事件:12月15日第三届激光雷达创新技术及产业链高峰论坛。


激光雷达(LiDAR)


1、什么是激光雷达

激光雷达是用激光作为辐射源的雷达,可用于高精确度地探测、测距。激光雷达主要包括光源、测距原理、探测器和光束操纵四大要素,激光发生器和光路发射出多线光束,光束到达目标物之后,光束发射或者折射返回到达接收器,再经光电探测器形成信号接收,最后经信号处理之后即可得到目标物的距离、速度、形状等信息。


激光雷达、毫米波雷达和摄像头是公认的自动驾驶的三大关键传感器技术。从技术上看,激光雷达与其他两者相比具备强大的空间三维分辨能力。


2、产业空间测算

激光雷达是高等级自动驾驶的关键技术之一,也是新能源车全新的增量,当前行业处于规模商用前夜。在汽车产业“电气化、共享化、网联化、智能化”的“新四化”驱动下,激光雷达是新增硬件增长最快的子领域,市场空间广阔。


L3是自动驾驶技术升级的重要转折。目前大多数自动驾驶厂商能够基本实现L2级自动驾驶,并开始推出初步具备L3功能的车型。L3及以上自动驾驶需要高可靠性的环境感知方案,激光雷达将扮演重要角色,同时激光雷达价格快速下探,车规级激光雷达陆续量产,银河证券认为其将在L3级以上自动驾驶中发挥关键作用,产业处于爆发前期。


根据沙利文的统计及预测,激光雷达在2025年的全球市场规模可以达到135.4亿美元,较2019年可实现64.5%的年均复合增长率。此外智能服务机器人的普及也将为激光雷达增长注入动能,随着全球智能服务机器人出货量的增加以及激光雷达在该领域渗透率的提升。全球激光雷达市场在智能机器人的市场规模在2025年预计会达到7亿美元,较2019的年均复合增长率为57.9%。


3、技术趋势:激光雷达必不可少,半固体与固态是趋势

激光雷达行业目前处于技术迭代初期,行业相关技术路线、产品形态仍在不断革新。此外各种形态激光雷达的技术同源性较弱,某代产品的领先优势不一定能够持续保持。


目前的激光雷达存在着3条主要的技术路线:传统机械式、半固态式以及全固态式,它们特点各不相同:


机械式激光雷达是当前自动驾驶汽车应用最主流的产品。相比于固态,机械式激光雷达率先发展起来且已经过了不断的迭代,技术已经趋于成熟。但也存在固有缺陷,由于采用水平线性扫描方式,存在产生盲点的风险,并且机械式激光雷达受限于生产工艺,大规模量产存在着一定的难度,成本依旧高昂。


低成本、高可靠性的固态化激光雷达是未来的趋势。根据禾赛科技招股说明书,激光雷达未来发展趋势为取消机械旋转结构,利用半导体工艺将所有机械部件全集成,实现体积小、质量轻、坚固可靠、高效率和 低成本的全固态激光雷达,同时提高其环境适应性。


中信建投证券认为,中期维度看半固态激光雷达将会是乘用车ADAS场景短期内的主流解决方案,目前半固体转镜方案已有产品车规,后期半固体MEMS车规级振镜方案也将逐步有产品落地且降本潜力较大。长期维度看纯固态技术的成本和稳定性都有较大潜力,是技术上的最优解,但是短期受限于产业链成熟度较低。


万集科技董事长翟军认为,车载激光雷达应用市场目前尚处于起步阶段,尚未真正形成规模,目前各厂商激光雷达产品存在机械式转镜、多棱镜、MEMS、FLASH、OPA等多种技术形态,各企业产品技术的优劣比较需结合后续真实上车应用情况分析,目前无法评判。翟军认为,激光雷达上车,需要具备五个基本的条件,也就是说必须有芯片级别的车规级设备、安全功能设备的高可靠性,另外测距要超过150多米,精度、点云密度大都有高性能的技术指标。尤其是低成本、体积小、易集成,具有灵活可靠的多传感器融合的接口。


从目前产业的格局层面来看,呈现全球范围充分竞争,国内外企业技术差距较小。初创公司大量入场,聚焦前瞻固态激光雷达技术。现在固态激光雷达领域还没有公认的成熟解决方案,所有企业基本是齐头并进的竞争,尤其是中国企业积极布局固态式激光雷达,未来极有可能赶超或在全球范围内首先将车规级固态激光雷达搭载在量产车型上。


文章的后半部分,主人公来了!还记得2019年的万集科技嘛?


万集科技为国内领先的智能交通产品与服务提供商,基于“车生态”、“路生态”协同发展的智能交通发展战略,公司已逐步形成汽车电子、激光雷达、智能网联、专用短程通信(ETC)、动态称重五大业务体系,其中动态称重和专运短程通信,目前是市场排行第一。


接下来讲一讲公司的车规级激光雷达业务:


公司自2011年开始布局激光雷达,经过近10年的研发投入,公司已掌握光学准直、激光驱动、光学接收、光学扫描等多个方面的核心技术,累计取得激光相关专利258项,基于自主技术已形成交通用激光雷达、智能装备用激光雷达和面向精准感知多线激光雷达等多系列产品。2021年1-6月,公司激光产品业务实现收入4,618.64万元,同比增长116.06%,继续保持高速增长。


公司认为未来随着5G物联时代的到来,激光雷达市场潜力巨大,未来激光雷达的竞争既是产品技术的竞争也是产业化能力的竞争。为保证车载激光雷达产品的竞争力和技术优势,公司同时进行机械式、MEMS、OPA多技术路线布局,其中在2016年开始OPA项目的启动,在2019年开始MEMS和Flash激光研究。


机械式方面,已形成车规级8线局部视场激光雷达、车规级16线局部视场激光雷达、全视场16线激光雷达和全视场32线激光雷达多款可量产车载激光雷达产品,车载128线局部视场激光雷达已完成原理样机开发,预计年内推出相关产品,该款产品在视场角、成像、探测距离等多个维度性能指标均处于行业前列。


目前公司车载激光雷达主要采用与主机厂直接合作的方式,产品已通过车规级测试。公司与宇通客车就车载激光雷达有商用合作,为其L4级自动驾驶公交车提供激光雷达产品,而除了宇通客车外,与国内其他车企的合作在推进中,后续公司会积极把握市场机会,持续拓展车端业务合作。公司基于前装ETC业务目前已经积累了近60家车企客户,涵盖货运物流车辆、商用客车、民用轿车及新能源车等多个细分领域的相关车企,后续这些车企将是公司重点拓展的目标客户。此外目前公司在建顺义产能项目配备万级和十万级无尘车间,满足激光产品产能扩产需要,预计后续将陆续形成产能对激光雷达产品业务持续拓展形成积极贡献。


前沿固态激光雷达技术方面,公司已经布局基于MEMS技术激光雷达的研发和硅基相控阵激光雷达(也就是OPA技术路线)等相关技术研发,以持续保证激光雷达产品及技术的先进性。未来随着公司在MEMS及硅基相控阵技术的逐步产品化,公司激光雷达产品竞争力将进一步增强。


其中公司MEMS激光雷达已完成原理样机开发,扫描效果等效168线机械式激光雷达,计划2022年推出量产产品。


此外公司自2016年开始基于硅基相控阵技术的固态激光雷达技术研发,OPA激光雷达是目前几种技术中,成熟度最低的一种,同时作为光电领域最为前沿,能够对行业和市场带来革命影响的技术之一,它的突破将大幅降低自动驾驶核心部件激光雷达的价格,提高可靠性,实现自动驾驶核心零部件的国产化,加速激光雷达和自动驾驶产业发展,推动新技术在出行方面的颠覆性应用。通过多维度的考量,可以看到激光雷达正朝着小型化、低成本、全固态的方向不断演进。万集科技判断,这也是一家之言,未来OPA激光雷达才是量产的自动驾驶车辆所需的产品。


万集的OPA技术已经经过多轮流片及研发迭代,相关项目已先后获得国家自然科学学基金、北京市科委重点课题、中关村颠覆性技术研发和成果转化项目等课题资金支持,相关技术支持全固态、小型化、低成本激光雷达实现。公司目前相关技术已可实现10米测距,公司已获得相关授权专利5项,在申请中专利34项,其中3项美国专利,2项欧洲专利,6项PCT专利。作为公司未来的重要战略布局方向,公司将持续加大相关研发投入,以保持产品和技术的先进性。


2020年1月10日,万集科技与中科院半导体研究所完成续约,这标志着共建的“光子集成芯片联合实验室”在全固态光学相控阵激光雷达的研发取得阶段性成果,双方将在光子集成芯片、激光器芯片领域展开下一阶段的深入研究。万集的OPA项目于2019年获得国家自然科学基金的支持,并成为硅基激光雷达芯片领域唯一一个获得国家级资助的重点项目。


2021年12月4日,汽车产业界的权威奖项“铃轩奖”在武汉正式揭晓,万集科技新型CMOS工艺兼容全固态激光雷达芯片获本届铃轩奖集成电路类优秀奖。万集科技研发的全固态激光雷达芯片利用最先进的硅光和半导体集成技术解决现有激光雷达产品存在的低可靠性、难集成、高成本等一系列难题,具有前瞻性和颠覆性。基于硅光技术,雷达芯片与微电子芯片实现更广泛的集成。


激光雷达作为一种集光、机、电一体化的精密传感器,其核心技术、关键器件依赖国外供应,产品价格高昂。万集科技新型CMOS工艺兼容全固态激光雷达采用自主技术,突破国外对基础光电器件的垄断,使自动驾驶激光雷达成本大幅度降低70% - 80%,从而实现高端车载激光雷达的国产化、无人驾驶汽车零部件的安全可控。


最后,根据万集2016年OPA项目启动时定的时间表,公司预计将在2021年内发布128线车载激光雷达,并且在2022年4月达到量产状态。预计在2022年6月,发布MEMS车载激光雷达,并且在2022年12月达到量产。预计在2022年8月,发布可测距30米的OPA激光雷达,这一块目前还不能让车企应用,公司是希望应用在一些超短距的,比如服务机器人、其它领域,先做技术验证和技术迭代,进一步地对其关键性技术,包括测距和各方面的性能指标,进行深入的迭代和技术发展。也期望在2024年,发布OPA激光雷达上车的工程用机。


其他预期差——电子车牌


上半年《道路交通安全法(修订建议稿)》的发布,其中对电子标识的安装做了明确规定,第十二条在“准予登记的机动车应当符合机动车国家安全技术标准”后,补充了“并按规定安装电子标识”。此举未来或为电子车牌产业加速发展提供重要政策基础,同时随着试点范围的逐步扩大,电子车牌的全国推广可期。


公司主要电子标识产品已形成车载电子标签、读写器天线及读写器、手持机等产品,可支持交通流量监测、特种车辆监管、违法车辆稽查、智能停车管理等多交通场景应用。后续公司会密切关注行业政策及项目动态,积极把握相关业务机会。此外公司汽车电子标识核心产品已通过极寒、极热环境测试,并于2018年通过了公安部交通安全产品质量监督检测中心检测认证。


文末福利——激光雷达上市公司梳理:

万集科技:智能交通领域自主创新企业,OPA、MEMS、Flash激光雷达研发多线并行;

立讯精密:11月,速腾聚创与立讯精密宣布达成战略合作,双方将在汽车产业领域围绕激光雷达实现深度协同;

炬光科技:高功率半导体激光器领军企业,大力进军汽车激光市场;

舜宇光学(H):公司将与LeddarTech协作,为车载和移动应用锻造LiDAR解决方案;

敏实集团(H):敏海在激光雷达罩产品上可以做到可穿透特定波长的材料选择;

昂纳科技(H):有用于ADAS应用的LiDAR的光元器件及制造LiDAR;

腾景科技:向禾赛科技和华为提供激光雷达光学器件;

永新光学:禾赛科技供应商,开发多款应用于机械旋转式、半固态式、 固态式车载激光雷达光学镜头及光学元器件;

天孚通信:利用无源器件和有源封装技术,延伸开拓激光雷达领域,为激光雷达厂商提供配套产品和服务;

光库科技:隔离器、合束器、耦合器等光纤器件产品应用于无人驾驶激光雷达领域;

均胜电子:完成对激光雷达制造商图达通战略投资,并将通过子公司均联智行与图达通开展合作;

巨星科技:持有欧镭激光48%的股权,在车载激光雷达方面,欧镭激光目前开发有LR-16F实 时3D多线束激光雷达;

石头科技:正在自研多线激光雷达,采用机械旋转式技术路线,将搭载在其商用扫地机器人上,未来或可用于自动驾驶车;

联创电子:公司与激光雷达制造企业在机械式激光雷达的接收端和发射端镜头领域展开了合作;

德迈仕:公司生产的驱动马达轴可用于无人驾驶领域的激光雷达,处于供样阶段;

英唐智控:控股子公司英唐 微技术研发设计了MEMS振镜及MEMS组件产品,MEMS组件现 应用于车用激光雷达,已实现了小批量生产及销售;

北斗星通:与Velodyne公司签署战略合作及一级代理协议,双方将在激光雷达业务领域开展深入合作;

华测导航:公司基于高精度GNSS+激光雷达技术,开发了激光雷达等数据采集终端,可广泛用于自动驾驶高精度地图数据获取;

远方信息:公司有推出VCSEL测试分析系统及自动化量产测试系统;

福晶科技:固体激光器核心供应商,卡位激光雷达新赛道;

水晶光电:全球知名滤光片生产商,激光雷达光学部件供应商初露头角;

乾照光电:公司生产的VCSEL,有出货激光雷达相关的客户。

如有补充,欢迎留言~