LiDAR：智能汽車第三只眼

1、LiDAR構(gòu)成資料來源：海通證券研究所整理2請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明光源系統(tǒng)接收系統(tǒng)掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)激光發(fā)射器激光探測(cè)器機(jī)械式360FPGAEELAPD振鏡/棱鏡式ASICVCSELSPADMEMS光纖激光器SiPMFlash激光驅(qū)動(dòng)IC跨組放大器OPA帶通濾波器A/D轉(zhuǎn)換ICLiDAR構(gòu)成資料來源：EET Asia，System Plus，海通證券研究所3請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明概要市場(chǎng)需要什么樣的LiDAR？主流廠商如何獨(dú)辟蹊徑？哪些方案可能勝出？投資建議風(fēng)險(xiǎn)提示4請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明市場(chǎng)需要什么樣的LiDAR？資料來源：海通證券研究所估計(jì)

2、5請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明L4/5無人車領(lǐng)域：性能價(jià)格可靠性ADAS領(lǐng)域：可靠性價(jià)格性能機(jī)器人領(lǐng)域：價(jià)格性能可靠性性能指標(biāo)資料來源：Ouster Webinar1：Resolution and Frame Rate，海通證券研究所6請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明看得遠(yuǎn)：10%反射率對(duì)應(yīng)的探測(cè)距離看的廣：FOV，包括水平和垂直范圍視場(chǎng)角看得準(zhǔn)：包括角分辨率/線數(shù)、測(cè)距精度/準(zhǔn)度、幀率、點(diǎn)頻（水平點(diǎn)數(shù)垂直點(diǎn) 數(shù)幀率）圖 角分辨率及幀率對(duì)探測(cè)結(jié)果的影響成本資料來源：獵云網(wǎng)，Ouster Webinar3：Reliability and Ruggedness，海通證券研究所7請(qǐng)務(wù)

3、必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明我們總結(jié)，激光雷達(dá)成本包括以下方面：直接材料：光源系統(tǒng)（激光器及驅(qū)動(dòng)IC）、掃描系統(tǒng)（電機(jī)、軸承等）、接收系統(tǒng)（探測(cè)器、模擬前端、AD轉(zhuǎn)換相關(guān)IC）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（主控IC）等直接人工及制造費(fèi)用：能否自動(dòng)化生產(chǎn)、生產(chǎn)流程復(fù)雜度可靠性相關(guān)成本：標(biāo)定復(fù)雜度、可靠性RMA測(cè)試、更換成本等圖 Velodyne HDL-64E拆解圖 可靠性測(cè)試所需成本對(duì)比LiDAR如何滿足前裝需求？資料來源：海通證券研究所整理8請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明我們認(rèn)為，OEM前裝LiDAR需求指標(biāo)包括：測(cè)距200m10%、視角10030、角分辨率250m12030300pt/sq

4、degSPA2平臺(tái)2022年2021年，905nm的機(jī)械式、MEMS、Flash路線開始量產(chǎn)，性能仍需提升2022年，1550nm方案開始量產(chǎn)，性能大幅提升，成本仍需下降表 主流LiDAR量產(chǎn)訂單情況各廠商技術(shù)路線對(duì)比資料來源：各公司官網(wǎng)，海通證券研究所整理16請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明機(jī)械混合固態(tài)固態(tài)測(cè)量原理波長(zhǎng)360旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)鏡/棱鏡/掃描鏡MEMS微振鏡FlashOPAToF850-905nmVelodyneOuster禾賽科技速騰聚創(chuàng)VelodyneValeoIbeo華為大疆Livox鐳神智能InnovizValeoBlickfeld華為速騰聚創(chuàng)鐳神智能IbeoOusterS

5、ensePhotonicsContinental（1064nm）QuanergyLumotive1550nmLuminarInnovusionAEye禾賽科技FMCW1550nmAevaStrobeBlackmore（1550nm）短期內(nèi)機(jī)械式仍為主流資料來源：海通證券研究所整理17請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明我們認(rèn)為，2021-22年量產(chǎn)方案仍以905/1550nm 轉(zhuǎn)鏡/棱鏡式為主，測(cè)距、FOV指標(biāo)不錯(cuò)，但905nm 角分辨率較低缺點(diǎn)在于：1）采用多組發(fā)射、接收元件，器件成本高；2）電機(jī)、軸承等機(jī)電系統(tǒng)成本難下降，且標(biāo)定、可靠性測(cè)試需要更多投入產(chǎn)業(yè)化比拼機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝配能力以及

6、產(chǎn)業(yè)化的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，最強(qiáng)的是華為和 大疆Valeo資料來源：Valeo，搜狐，MEMS咨詢，海通證券研究所18請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明2010年與Ibeo簽署協(xié)議，合作推動(dòng)Scala 1于奧迪A8量產(chǎn)Scala 2：905nm、16線、視角13310、分辨率0.250.6、2021年搭載于 奔馳新一代S級(jí)L3系統(tǒng)Scala 3：將基于MEMS工藝圖 Scala 1&2對(duì)比華為資料來源：華為專利一種陣列轉(zhuǎn)鏡的光束掃描裝臵，華為智能19 汽車解決方案公眾號(hào)，車家號(hào)，海通證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明微轉(zhuǎn)鏡架構(gòu)、等效96線、測(cè)距150m10%、視角12025、分辨率0.

7、250.26、初期規(guī)劃產(chǎn)能10萬將配套于ARCFOX極狐 HBT、與長(zhǎng)安及CATL合作的高端平臺(tái)圖 華為L(zhǎng)iDAR設(shè)計(jì)圖 華為96線LiDAR性能參數(shù)大疆Livox資料來源：Livox覽沃激光雷達(dá)微信公眾號(hào)，Livox官網(wǎng)，海通證2券0 研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明旋轉(zhuǎn)棱鏡式類固態(tài)技術(shù)、等效144線、測(cè)距150m10%、FOV 12025 、分 辨率0.20.2、初期規(guī)劃產(chǎn)能10萬浩界LiDAR針對(duì)小鵬2021年新車型進(jìn)行車規(guī)級(jí)定制開發(fā)（Horiz）圖 Livox浩界LiDAR參數(shù)及掃描圖案圖 Livox LiDAR系統(tǒng)構(gòu)成21Velodyne（2005）資料來源：Velody

8、ne投資者ppt，Velodyne專利US20200218062A1，Velodyne官網(wǎng)，F(xiàn)orbes，海通證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明Velarray：測(cè)距200m、視角12016、角分辨率0.1、與現(xiàn)代摩比斯合作量 產(chǎn)、目標(biāo)量產(chǎn)價(jià)格低于$500圖 Velodyne產(chǎn)品線及銷售收入構(gòu)成圖 Velarray結(jié)構(gòu)圖 Velodyne核心優(yōu)勢(shì)Luminar（2012）資料來源：Luminar投資者ppt，沃爾沃官網(wǎng)，Businesswire， 22Luminar官網(wǎng)，海通證券研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明1550nm光纖激光器、雙軸掃描鏡（12030）、InGa

9、As探測(cè)器及自制接收 信號(hào)處理ASIC（相比復(fù)雜ADC芯片成本更低）、提供感知算法主打產(chǎn)品：Iris（2022年沃爾沃SPA2、價(jià)格300pt/sqdeg（分辨率接近相機(jī)）與Mobileye合作，為其第一代L4級(jí)MaaS出行服務(wù)車隊(duì)配套圖 Luminar LiDAR產(chǎn)品核心架構(gòu)Innovusion（2016）資料來源：圖達(dá)通Innovusion公眾號(hào)及官網(wǎng)，搜狐網(wǎng)，海通證券23 研究所請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明1550nm、兩軸旋轉(zhuǎn)鏡（BLDC+軸承）、視角120、300線、角分辨率 0.060.06、最遠(yuǎn)測(cè)距500m即將搭載于蔚來eT7，2022Q1上市；目標(biāo)量產(chǎn)價(jià)格$500-1

10、000圖 獵鷹（Falcon）LiDAR圖 蔚來eT7將搭載Innovusion激光雷達(dá)中期維度MEMS/Flash可能成為主流資料來源：海通證券研究所整理24請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明我們判斷，中期內(nèi)Flash有望在中短距離LiDAR中占據(jù)主流地位，MEMS有望在遠(yuǎn) 距離LiDAR中份額逐步提升MEMS：成本下降取決于MEMS微振鏡；目前難點(diǎn)主要來自MEMS微振鏡尺寸需要平衡角分辨率及FOV性能Flash：VCSEL、SPAD陣列可以基于Si CMOS工藝，能夠快速降本至100美元； 目前難點(diǎn)主要來自VCSEL陣列功率提升、SPAD陣列CMOS工藝成熟可能的拐點(diǎn)：比如Innovi

11、z下一代MEMS成本下降70%，F(xiàn)lash24年能做到100- 200美金；高功率VCSEL陣列一旦推出，F(xiàn)lash有望顛覆行業(yè)Innoviz（2016）資料來源：Innoviz投資者ppt，麥格納官網(wǎng)，海通證券研究所25請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明InnovizTwo：MEMS、視角10025、分辨率0.10.1與麥格納合作，InnovizOne量產(chǎn)配套寶馬iNEXT L3系統(tǒng)圖 InnovizTwo性能提升同時(shí)成本下降70%圖 寶馬負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)深度融合速騰聚創(chuàng)（2014）資料來源： RoboSenseLiDAR公眾號(hào)，海通證 券研究所26請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明R

12、S-LiDAR-M1：MEMS微振鏡、測(cè)距150m10%、視角12025 、分辨率0.20.2、硬件訂購(gòu)價(jià)格$1898目前已批量發(fā)貨至北美圖 采用2D MEMS微振鏡技術(shù)AEye（2013）資料來源：AEye投資者ppt及官網(wǎng)，F(xiàn)raunhofer 官網(wǎng)，海通證券研究所27請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明1550nm、MEMS微振鏡（1mm、Fraunhofer）、測(cè)距300m10%、視角 12828、分辨率0.050.05與Conti合作計(jì)劃于2024年為豪華車品牌量產(chǎn)配套，目標(biāo)BOM成本低于$100圖AEye系統(tǒng)設(shè)計(jì)禾賽科技（2014）資料來源：禾賽科技招股書及公眾號(hào)，海通證券 研究

13、所28請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明PandarGT：1550nm、光纖激光器、MEMS微振鏡、測(cè)距300m10%、視角 6020 、分辨率0.10.16圖 PandarGT圖 ZOLO（Zoomable Light Oscillator）動(dòng)態(tài)視場(chǎng)調(diào)整Ibeo（1998）資料來源：Ibeo官網(wǎng)，4D SOLID-STATE LIDAR長(zhǎng)城汽車公眾號(hào)，亮道智能公眾號(hào)，海通證券研究所UTILIZING VCSEL AND SPAD ARRAYS等，歐百拓官網(wǎng)， 29請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明Ibeo NEXT：VCSEL、SPAD、sequential Flash、測(cè)距150m

14、10%、分辨率 0.050.072021年首先搭載于長(zhǎng)城摩卡，與ZF、亮道智能合作遠(yuǎn) 距 ：11.27 中 距 ：3220 短距：6037.5圖 Ibeo NEXT原理圖 Ibeo NEXT裝車示意圖Ouster（2015）資料來源：Ouster微信公眾號(hào)及投資者ppt，海 通證券研究所30請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明ES2： VCSEL芯片、SPAD探測(cè)器SoC（CMOS）、測(cè)距200m10% 、車規(guī) 級(jí)初始價(jià)格$600、計(jì)劃2022年提供樣品、2024年批量生產(chǎn)、未來計(jì)劃降至$100圖 Ouster激光雷達(dá)核心技術(shù)點(diǎn)Continental資料來源：Continental官網(wǎng)， 3

15、D Flash LiDAR，豐田官網(wǎng)，SAE，海通證券研究所31請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明HFL110：2016年收購(gòu)ASC、3D 全局Flash、1064nm、DPSS Nd:YAG激光器、 視角12030、分辨率12832 pixels、測(cè)距22m10%圖 Continental 3D Flash LiDAR圖 雷克薩斯LS系列側(cè)、后方搭載LiDAR長(zhǎng)期維度FMCW可能成為主流資料來源：海通證券研究所估計(jì)32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明我們認(rèn)為，當(dāng)前LiDAR都是基于ToF的原理，F(xiàn)MCW能以低功率滿足性能指標(biāo)、4D實(shí)時(shí)測(cè)速、參照毫米波雷達(dá)發(fā)展有望成為最終方案FMCW激光雷達(dá)有望在24-25年開始量產(chǎn)、量產(chǎn)價(jià)格低于500美元，Aeva與大眾系達(dá)成合作、Mobileye將推出FMCW LiDAR SoC未來FMCW主要向單芯片化、硅光子生產(chǎn)工藝發(fā)展，Intel、華為等具備天然優(yōu) 勢(shì)Mobileye資料來源：Intel官網(wǎng)，海通證券研究所33請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明2021CES，發(fā)布FMCW 硅光子LiDAR SoC，預(yù)計(jì)2025年搭載于自動(dòng)駕駛車隊(duì)圖 Mobileye LiDAR SoCAeva（2017）資料來源：Aeva投資者ppt，海通證券研究所34請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明FMCW、無光纖