激光雷达

价值投机小学生 / 2022-08-26 09:30 发布

四、

激光雷达产业链分析

1.上游产业链

产业链上游主要有发射器、接收器、扫描器和信息处理四个模块。发射器模块包括分束器，扩散片，准直镜和激光器；接收器模块包括分束器，滤光片，透镜和光电探测器；扫描器模块包括微振镜，扫描镜和电机；信息处理模块包括模数转换器，FPGA和放大器。

从产业链角度分析，激光雷达上游主要是光学组件和电子元件，结合激光雷达工作原理，可以把激光雷达核心元器件主要分为光电探测器，激光器，扫描器。

（1）激光器

激光器作为光源用来发射光束，当前激光雷达的激光器可分为半导体激光器（按照谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光芯片EEL和面发射激光芯片VCSEL）和光纤激光器。

激光器主要厂商：目前行业内主要的半导体激光器厂商还是海外为主，包括国外的OSRAM、AMS、Lumentum、HAMAMATSU等；国内有深圳瑞波光电子有限公司、常州纵慧芯光半导体科技有限公司、山东华芯半导体等，光纤激光器厂商主要为海外的Lumibird、昂纳、Luminar和国内的镭神智能等。

（2）光电探测器

光电探测器是激光接收系统的核心器件，用来实现光信号和电信号相互转换。

光电探测器目前仍由海外厂商主导，主要有HAMAMATSU,Osram，Firstsensor，安森美半导体等，国内厂商中主要有灵明光子等。

（3）扫描器及光学组件

主要分为MEMS和光学系统。MEMS振镜是一种基于微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System）技术制作而成的微小可驱动反射镜，实现激光光束的高速、动态扫描。MEMS厂商海外主要有HAMAMTSU，英飞凌，ST等，光学系统国内厂商主要有腾景科技、天孚通信、中际旭创、舜宇光学、永新光学、炬光科技等。

2.下游产业链

激光雷达下游应用广泛，主要包括测绘和导航两个模块，测绘包括高精度地图，地形勘测和自然勘测，导航模块包括ADAS，无人机和机器人。民用场景逐渐拓宽，包括采矿、林业、考古学、地质学、地震学、地形测量、林业勘测、灾害预警、AR/VR、无人驾驶、物联网等场景。从下游看，因成本较高、体积巨大等因素，激光雷达主要用于军事或公共领域。但是近年来，随着技术发展和产业链成熟，激光雷达也在民用领域逐渐展开拳脚，例如在手机、AR/VR、自动驾驶等领域的普及加速。

五、

1.炬光科技：激光器领军企业，布局拓展激光雷达发射模块

炬光科技主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件（“产生光子”）、激光光学元器件（“调控光子”）的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统（“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和UV-L光学系统等）的研发、生产和销售。其中，激光雷达发射模组已签署4亿元框架协议，收入在爬坡阶段。公司激光雷达产品收入占比逐年提升，由2018年的0.02亿元上升至2021年0.52亿元，占营业总收入的10.92%。

炬光科技拥有车规级汽车应用（激光雷达）核心能力。公司正在拓展面向智能驾驶激光雷达（LiDAR）、智能舱内驾驶员监控系统（DMS）等汽车创新应用场景的车规级核心能力，已通过IATF16949质量管理体系认证、德国汽车工业协会VDA6.3过程审核，拥有车规级激光雷达发射模组设计、开发、可靠性验证、批量生产等核心能力，并通过首个量产项目积累了大量可靠性设计及验证经验。作为线光斑扫描发射模组方案的行业领导者，公司基于EEL和VCSEL激光器发布了多款线光斑激光雷达发射模组产品，并为多家激光雷达客户送样，其中Beam Razor TM系列线光斑模组LE02产品获得Laser Focus World杂志颁发的“2021年度激光和光电行业创新者奖（Innovators Awards）”。

炬光科技与多家车载激光雷达行业头部客户开展合作，项目有序推进，未来公司业绩有望提升。公司已与包括美国纳斯达克激光雷达上市公司VelodyneLiDAR、Luminar、福特旗下知名无人驾驶公司ArgoAI等达成合作意向，其中激光雷达线光源产品已与多家客户建立新产品开发项目，2016年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与德国大陆集团签订批量供货合同，现已进入批量生产阶段。2021年成功获得一家国内知名激光雷达客户的项目定点，项目正在有序推进中，预计将于2022年第三季度进入量产。

2.长光华芯：高功率半导体激光芯片龙头

长光华芯专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制造及销售，主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL系列产品及光通信芯片系列产品等。公司纵向延伸开发器件、模块及直接半导体激光器等下游产品，横向扩展VCSEL芯片及光通信芯片领域。2021年公司业绩稳步提升，实现营业收入4.29亿元，同比增长73.59%；实现归母净利润1.15亿元，同比增长340.49%。

长光华芯系半导体激光行业全球少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一，打破激光芯片依赖国外进口局面。公司已建成3吋、6吋激光芯片量产线，拥有一套外延生长、晶圆制造、封装测试、可靠性验证相关的设备，并突破了外延生长、晶圆工艺处理、封装、测试的关键核心技术及工艺。公司高功率半导体激光芯片在国内市场的占有率为13.41%，在全球市场的占有率为3.88%，在高功率半导体激光芯片领域的国内市场占有率第一，居于国内领先位置。随着激光芯片的国产化程度加深，公司的市场占有率有望进一步提升。

3.奥比中光：布局VCSEL+SPAD的单光子面阵固态激光雷达

奥比中光的主营业务是3D视觉感知产品的设计、研发、生产和销售，3D视觉感知技术处于应用发展初期，公司依托3D视觉感知一体化科研生产能力和创新平台，不断孵化、拓展新的3D视觉感知产品系列。报告期内，公司主要产品包括3D视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备。

公司3D视觉感知技术产品的下游应用领域包括生物识别、AIoT、消费电子和工业三维测量等，每个应用领域对应众多不同细分场景。旗下控股子公司之一奥锐达主要经营汽车激光雷达的相关产品研发与销售，自2019年成立起一直致力于创新的激光雷达和车载3D摄像头底层核心元器件和新型架构的设计。2021年，奥比中光实现营业收入4.74亿元，同比增长83.11%；3D视觉传感器产品占比稳步提升，由2020年的1.8亿元上升至2021年3.53亿元，占营业收入的74%。

在全固态激光雷达领域，目前主流的技术路线包括OPA光学相控阵技术、Flash快闪技术等。其中，OPA光学相控阵技术难度高，成本居高不下；Flash快闪技术则因其发射面阵光源的物理特性，能量分散，探测距离较为受限。奥锐达选择了一条全新的技术路径——VCSEL（激光发射器）+SPAD（探测器）的单光子面阵固态激光雷达。相较于Flash方案，可寻址VCSEL激光器的发射光峰值功率密度和信号信噪比均显著提高。这意味着在相同的功率下奥锐达的激光雷达方案可以实现更远的探测距离。在接收端，奥锐达的方案采用了SPAD即单光子雪崩二极管阵列传感器，从而使得激光雷达具备单光子探测能力，探测灵敏度大幅提升，可实现低激光功率下的远距离探测。此外，奥锐达激光雷达采用全固态结构设计，可大幅降低体积和故障率，从而提高可靠性。同时，奥锐达车规级工厂和产线也已提上议程，2022年符合IATF16949标准的车规级产线有望逐步投产。

4.万集科技：多技术路线布局激光雷达

万集科技是国内领先的智能交通产品与服务商，为公路交通和城市交通客户提供激光产品、汽车电子、智能网联、专用短程通信（ETC）、动态称重系列产品的研发和生产，以及相关的方案设计、施工安装、软件开发和维保等相关服务。公司激光雷达产品涵盖交通用激光雷达、工业制造、商用服务机器人用激光雷达、智能装备用激光雷达和面向多维感知多线激光雷达等多系列产品。万集科技是交通用激光雷达领域龙头企业，产品已在全国城市及公路交通获得规模化应用。

公司在激光雷达领域坚持自主研发，截止2021年12月31日，公司关于激光雷达产品累积获得专利274项。2021年，公司实现营业收入9.45亿元，同比下降43.17%，主要是由于ETC行业进入稳步发展期。激光产品业务收入占比稳步增长，由2020年的6%上升到2021年的15%。

公司对车载激光雷达产品同时进行机械式、MEMS、OPA多技术路线布局。2021年12月16日，万集科技发布混合固态128线车规级激光雷达，支持200米测距，综合性能出众。同时万集科技预计于2022年发布MEMS车载激光雷达和可测距30米的OPA激光雷达，有望在2024年发布OPA激光雷达上车的工程样机。

六、

竞争环境分析

激光雷达市场参与者众多，竞争格局较为分散，具有较强竞争力的厂商主要集中在中国、美国和欧洲。由于激光雷达尚处在量产初期，不同厂商选择不同技术路线进行探索时或存在随技术演进取得性能及成本优势的可能性，竞争格局仍不稳定。当前激光雷达市场具有较强竞争力的厂商主要集中在中国、美国和欧洲。

激光雷达市场份额分布较为分散。

VALEO为激光雷达头部企业，占据28%的市场份额，而中国企业速腾聚创、大疆、图达通、华为和禾赛科技分别占据10%、7%、3%、3%和3%的市场份额。

激光雷达扫描系统的固态化进程或将影响激光雷达市场未来竞争格局。扫描系统的固态化是激光雷达提高性能降低成本的重要路径，部分机械式激光雷达厂商在MEMS激光雷达以及固态激光雷达领域有所布局。重要激光雷达厂商如Valeo、Velodyne、速腾聚创在机械式激光雷达、MEMS激光雷达和纯固态激光雷达领域均有所布局，Quanergy等企业则直接瞄准纯固态激光雷达领域。

FMCW激光雷达的量产或对激光雷达市场未来竞争格局有较大影响。AEVA、Aurora、SiLC、Mobileye、光勺科技等企业对FMCW激光雷达有所布局。目前，AEVA已宣布将于2022年完成C样的开发和测试验证，并将于2023年底实现量产，Mobileye预计将于2024年实现FMCW激光雷达的量产，光勺科技则预计将于2025年实现FMCW激光雷达的芯片化。