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認(rèn)證主體：梁**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：廣東 上傳時(shí)間：2023-05-26 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：20 大小：559.66KB 積分：45 舉報(bào) 版權(quán)申訴

汽車(chē)行業(yè)深度報(bào)告：智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?.感知層1.1.車(chē)載攝像頭：視覺(jué)方案的關(guān)鍵車(chē)載攝像頭是智能駕駛汽車(chē)的重要傳感器，功能是監(jiān)控汽車(chē)內(nèi)外環(huán)境以輔助駕駛員行駛。按照安裝位置的不同可以分為前視、后視、環(huán)視、內(nèi)視等等。從產(chǎn)業(yè)鏈脈絡(luò)來(lái)看，從上游的晶圓、保護(hù)膜，到中游的CMOS、DSP，再到下游的模組，基本都具有高技術(shù)壁壘，由海外公司主導(dǎo)，在部分領(lǐng)域中國(guó)廠商已經(jīng)開(kāi)始起步，但是均存在一定的追趕空間。上上游：分為光學(xué)鏡片、濾光片、保護(hù)膜、晶圓。其中“光學(xué)鏡片+濾光片+保護(hù)膜”

是鏡頭組的上游；晶圓是CMOS和DSP芯片的上游。光學(xué)鏡片制造原材料有光學(xué)玻璃和石英玻璃等，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。濾光片通常安裝在攝像頭鏡頭之后，接近圖像傳感器表面，是用來(lái)選取所需輻射波段的光學(xué)器件，可改善圖像質(zhì)量。濾光片基片多為白玻璃、有色玻璃、石英、塑料等。海外供應(yīng)商包括旭硝子、大真空、日本電波、Optrontec等，主要來(lái)自日韓，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商包括、、激埃特等。以海外廠商為主，國(guó)內(nèi)、海泰也有供應(yīng)能力，但是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力仍存在一定的上升空間。上游：分為鏡頭組、膠合材料、CMOS、DSP“鏡頭組、膠合材料、CMOS”為模組封裝商的上游?！癉SP”為系統(tǒng)集成商提供DSP。用于車(chē)載攝像頭的膠合材料主要為UV膠（UltravioletRays），用于模組封裝環(huán)節(jié)。供應(yīng)商數(shù)量較多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，基本由歐美與日本廠商組成。圖像傳感器主要分為CCD圖像傳感器（ChargedCoupledDeviceImageSensor，電荷耦合器件圖像傳感器）和CMOS圖像傳感器（ComplementaryMetal-OxideSemiconductorImageSensor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器）兩大類(lèi)，CMOS已經(jīng)成為圖像傳感器市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。CCD和CMOS圖像傳感器的主要區(qū)別在于二者感光二極管的周邊信號(hào)處理電路和對(duì)感光元件模擬信號(hào)的處理方式不同。CCD圖像傳感器中感光元件接受的模擬信號(hào)直接進(jìn)行依次傳遞，在感光元件末端將所傳遞的模擬信號(hào)統(tǒng)一輸出，并由專(zhuān)門(mén)的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片及信號(hào)處理芯片進(jìn)行放大、數(shù)模轉(zhuǎn)化及后續(xù)數(shù)字信號(hào)處理，CCD圖像傳感器具有高解析度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)成本相對(duì)較高，主要用于專(zhuān)業(yè)相機(jī)、攝影機(jī)等設(shè)備。而CMOS圖像傳感器中每個(gè)感光元件均能夠直接集成放大電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需進(jìn)行依次傳遞和統(tǒng)一輸出，再由圖像處理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理，CMOS圖像傳感器具有成本低、功耗小等特點(diǎn)，且其整體性能隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷演進(jìn)而持續(xù)提升。由于CMOS圖像傳感器具有集成度高、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、功耗低、成本低、體積小、圖像信息可隨機(jī)讀取等一系列優(yōu)點(diǎn)，從90年代開(kāi)始被重視并獲得大量研發(fā)資源，其市場(chǎng)份額占比逐年提升，目前已廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、功能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、汽車(chē)電子、移動(dòng)支付、醫(yī)療影像等應(yīng)用領(lǐng)域，成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心傳感器件。目前，全球主要CMOS圖像傳感器供應(yīng)商包括三星、索尼、豪威科技、等。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2012年，全球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模為99.6億美元，其中CMOS圖像傳感器和CCD圖像傳感器占比分別為55.4%和44.6%。隨著CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)水平及生產(chǎn)工藝的不斷成熟，其性能及成本上的綜合優(yōu)勢(shì)凸顯，逐漸取代了部分CCD圖像傳感器的市場(chǎng)份額。至2019年，全球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至198.7億美元，而CMOS圖像傳感器占比增長(zhǎng)至83.2%。預(yù)計(jì)到2024年，全球圖像傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到267.1億美元，實(shí)現(xiàn)6.1%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率，而CMOS圖像傳感器的市場(chǎng)份額也將進(jìn)一步提升至89.3%。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2012年，全球CMOS圖像傳感器出貨量為21.9億顆，市場(chǎng)規(guī)模為55.2億美元。至2019年，全球CMOS圖像傳感器市場(chǎng)出貨量為63.6億顆，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到165.4億美元，分別較2018年度增長(zhǎng)了21.4%和29.0%，相對(duì)于2012年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)到16.5%和17.0%。得益于智能手機(jī)、汽車(chē)電子等下游應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)未來(lái)全球CMOS圖像傳感器市場(chǎng)仍將保持較高的增長(zhǎng)率，至2024年全球出貨量達(dá)到91.1億顆，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到238.4億美元，分別實(shí)現(xiàn)7.5%7.6%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率。車(chē)載攝像頭領(lǐng)域，CMOS是主流傳感器。CMOS全球市場(chǎng)份額來(lái)看，索尼常年占據(jù)了市場(chǎng)40%以上的份額，其CMOS業(yè)務(wù)主要集中在手機(jī)。但是車(chē)載應(yīng)用CMOS的行業(yè)龍頭為安森美，旗下的緊隨其后。根據(jù)Yolereport的數(shù)據(jù)，車(chē)載CIS（CIS：CMOS圖像傳感器）市場(chǎng)，安森美占據(jù)龍頭地位，市場(chǎng)占有率高達(dá)60%，韋爾股份旗下的豪威科技占有率也在不斷提升。索尼和三星作為手機(jī)CIS的龍頭，進(jìn)入車(chē)載市場(chǎng)較晚，正在快速切入。DSP芯片作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。DSP芯片頭部廠商主要是

（TI）、模擬器件公司（ADI）和摩托羅拉（Motorola），其中德州儀器的市場(chǎng)占有率最高，在DSP芯片市場(chǎng)中處于領(lǐng)先位置。中游：分為模組供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商國(guó)外廠商在車(chē)載攝像頭前裝市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，占主要市場(chǎng)份額，頭部公司包括索尼、、法雷奧、麥格納等等。國(guó)內(nèi)公司逐漸涌現(xiàn)，包括、、舜宇光學(xué)、、、蘇州智華、輝創(chuàng)電子、同致電子、、豪恩汽電等，但是仍有一定的追趕空間。國(guó)內(nèi)的模組封裝廠商主要包括舜宇光學(xué)和，兩家廠商在手機(jī)攝像頭模組封裝領(lǐng)域發(fā)展迅速，已經(jīng)進(jìn)入車(chē)載攝像頭模組封裝領(lǐng)域。非上市公司如蘇州智華、深圳豪恩、聯(lián)合光學(xué)等模組封裝廠商也在發(fā)展。整體來(lái)看國(guó)產(chǎn)廠商與國(guó)外頭部廠商存在明顯差距。下游：整車(chē)廠等根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，全球平均每輛汽車(chē)搭載攝像頭數(shù)量將從2018年的1.7顆增加至2023年的3顆。我國(guó)2020年汽車(chē)攝像頭平均搭載數(shù)量?jī)H有1.3顆，市場(chǎng)空間巨大。根據(jù)我們的測(cè)算，2025年國(guó)內(nèi)乘用車(chē)車(chē)載攝像頭市場(chǎng)空間約為180億元。1.2.超聲波雷達(dá)：逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，市場(chǎng)格局幾乎定型超聲波雷達(dá)常見(jiàn)的工作頻率有40KHz、48KHz、58KHz等，由于頻率越高，水平與垂直方向的探測(cè)角度就越小，探測(cè)面積就越小，因此40KHz為最常見(jiàn)的頻率。超聲波雷達(dá)的探測(cè)范圍基本在0.1米至3.0米之間，且超聲波雷達(dá)技術(shù)成熟、性價(jià)比高，是倒車(chē)、停車(chē)場(chǎng)景下最優(yōu)的量產(chǎn)方案選擇。超聲波雷達(dá)的缺點(diǎn)在于測(cè)試角度小需要安裝多個(gè)、測(cè)距短、只適用于低速場(chǎng)景等。目前階段，單車(chē)約配備12個(gè)超聲波雷達(dá)

（倒車(chē)?yán)走_(dá)安裝4個(gè)超聲波傳感器，自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)在倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再增加4個(gè)UPA（超聲波駐車(chē)輔助，UltrasonicParkingAssistant）和4個(gè)APA（自動(dòng)泊車(chē)輔助，AutomaticParkingAssistant）超聲波傳感器，合計(jì)12個(gè)）。超聲波雷達(dá)技術(shù)較為成熟，國(guó)內(nèi)外差距主要在于傳感器的穩(wěn)定性、可靠性等方面。目前超聲波雷達(dá)已逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，但中國(guó)超聲波雷達(dá)廠商的研發(fā)能力較海外對(duì)手仍有差距，且超聲波雷達(dá)市場(chǎng)格局已經(jīng)定型，中國(guó)廠商有望進(jìn)一步縮小與海外對(duì)手的產(chǎn)品力差距，但是發(fā)展空間較為有限。1.3.毫米波雷達(dá)：22GHz轉(zhuǎn)向77GHz，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)快速增長(zhǎng)上游：分為MMIC單片微波集成電路、天線高頻PCB板、DSP/FPGA。硬件成本占比約50%MMIC單片微波集成電路：國(guó)外：英飛凌Infineon、TI、ST、ADI、NXP國(guó)內(nèi)：清能華波、加特蘭微電子、廈門(mén)意行半導(dǎo)體、矽杰微電子、南京米勒MMIC包括多種功能電路，如低噪聲放大器（LNA）、功率放大器、混頻器、檢波器、調(diào)制器、壓控振蕩器(VCO)、移相器等。MMIC具有電路損耗低、噪聲低、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、功率大、抗電磁輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。MMIC電路中核心芯片目前基本來(lái)自（NXP）、英飛凌、（TI）等海外芯片設(shè)計(jì)公司。MMIC成本占比達(dá)到約25%左右。天線高頻PCB板：國(guó)外：Rogers、Isola、Schweizer國(guó)內(nèi)：（上市）、（上市）毫米波雷達(dá)天線的主流方案是微帶陣列，將多根天線集成在PCB基板上實(shí)現(xiàn)天線的功能。由于毫米波頻率較高，對(duì)于電路尺寸精度有一定要求，因此選用高頻板材PCB作為印刷電路板。目前雷達(dá)天線高頻PCB板由、Rogers(羅杰斯)、Isola、Schweizer（施瓦茨，目前滬電股份持有公司19.74%股權(quán)）、電工、雅龍等少數(shù)公司掌握。國(guó)內(nèi)大多數(shù)高頻PCB板廠商暫無(wú)技術(shù)儲(chǔ)備，只能根據(jù)圖紙代加工，元器件仍需國(guó)外進(jìn)口。國(guó)內(nèi)的滬電股份是大陸和博世的PCB板材供應(yīng)商，目前已就24GHz和77GHz高頻雷達(dá)用PCB產(chǎn)品與國(guó)際頂尖廠商Schweizer開(kāi)展合作。生益科技于2016年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品出貨，年產(chǎn)150萬(wàn)平方米高頻PCB板一期項(xiàng)目已于2019年3月試產(chǎn)，預(yù)計(jì)2020年可實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)。天線高頻PCB板成本占比達(dá)到約10%左右。毫米波雷達(dá)的核心部件為MMIC（MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit，單片微波集成電路）芯片和天線PCB板。的國(guó)家對(duì)中國(guó)采取了技術(shù)封鎖的手段，核心芯片幾乎被TI、英飛凌、NXP、ADI、ST、富士通、安森美、瑞薩等國(guó)際半導(dǎo)體公司壟斷?；鶐?shù)字信號(hào)處理器（DSP/FPGA）：國(guó)外：英飛凌Infineon、TI、ST、ADI、瑞薩Renesas國(guó)內(nèi)：無(wú)毫米波雷達(dá)的數(shù)字信號(hào)處理功能通過(guò)DSP芯片或FPGA芯片實(shí)現(xiàn)。高端DSP芯片和FPGA芯片主要被國(guó)外企業(yè)壟斷，DSP芯片供應(yīng)商有、英飛凌、亞德諾半導(dǎo)體、等公司，F(xiàn)PGA芯片供應(yīng)商有、阿爾特拉、美高森美、萊迪思等公司。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP/FPGA）成本占比達(dá)到約10%左右。中游：主要是毫米波雷達(dá)生產(chǎn)企業(yè)，軟件成本占比達(dá)到50%。中游企業(yè)主要進(jìn)行毫米波雷達(dá)算法研發(fā)。算法需要大量數(shù)據(jù)支持，研發(fā)投入需求較大，是雷達(dá)性能的決定性因素之一。根據(jù)波的傳播理論，頻率越高，分辨率越高，穿透力越強(qiáng)。車(chē)用毫米波雷達(dá)工作頻段為21.65-26.65GHz和76~81GHz，主流車(chē)的工作頻率是在24GHz、77GH、79GHz三個(gè)頻率段附近。此前，各國(guó)給毫米波雷達(dá)分配的頻段主要集中在24GHz和77GHz，24GHz主要用于中短程探測(cè)（SRR、MRR）；77GHZ主要用于中遠(yuǎn)程的探測(cè)（LRR）。從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看，毫米波雷達(dá)的第一個(gè)發(fā)展方向是從24GHz轉(zhuǎn)向77GHz，79GHz毫米波雷達(dá)則為更進(jìn)一步的發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)佐思產(chǎn)研雷達(dá)月報(bào)，國(guó)內(nèi)77GHz毫米波雷達(dá)出貨量在2019年超過(guò)24GHz毫米波雷達(dá).目前，國(guó)外已經(jīng)有79GHz的毫米波雷達(dá)，因國(guó)內(nèi)較少開(kāi)發(fā)該頻段，79GHz及以上的產(chǎn)品目前只有少量企業(yè)已有相關(guān)產(chǎn)品，如深圳承泰科技有限公司、浙江杭州智波科技有限公司等。從24GHz轉(zhuǎn)向77GHz的原因：1）從技術(shù)角度分析，77GHz毫米波雷達(dá)相較24GHz毫米波雷達(dá)擁有探測(cè)距離更遠(yuǎn)、分辨率更高、體積更小等優(yōu)勢(shì)，能進(jìn)一步提升產(chǎn)品力。2）從政策角度分析，隨著全球移動(dòng)通信應(yīng)用繼續(xù)消耗“較低”頻率的頻譜，各國(guó)也逐漸引導(dǎo)毫米波雷達(dá)退出24GHz領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)工信部發(fā)文，自2024年1月1日起，停止生產(chǎn)或者進(jìn)口在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售的24.25-26.65GHz頻段車(chē)載雷達(dá)設(shè)備。日本也已不再使用24GHz車(chē)載雷達(dá)技術(shù)。根據(jù)各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI和FCC分別設(shè)定的時(shí)間表，24GHz毫米波雷達(dá)在歐洲和美國(guó)也被逐步淘汰，更高頻率的77GHz和79GHz毫米波雷達(dá)將成為主流。根據(jù)觀察者網(wǎng)引用的第三方數(shù)據(jù)，中國(guó)市場(chǎng)中，24GHz市場(chǎng)主要由法雷奧（Valeo）、海拉（Hella）和博世（Bosch）主導(dǎo)，合計(jì)出貨量占總出貨量的60%以上；77GHz雷達(dá)主要由大陸集團(tuán)（Continental）、博世（Bosch）和德?tīng)柛＃―elphi）主導(dǎo)，根據(jù)OFweek數(shù)據(jù)，2018年這三家在中國(guó)市場(chǎng)占據(jù)總出貨量份額80%。根據(jù)億歐汽車(chē)與中研網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)毫米波雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模為180億元。根據(jù)高工智能汽車(chē)研究院數(shù)據(jù)，2021年1-11月國(guó)內(nèi)上市新車(chē)搭載前向/角毫米波雷達(dá)上險(xiǎn)量為1186.91萬(wàn)顆，同比增長(zhǎng)44.55%。國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品總體仍處于研制階段，2018年開(kāi)始能量產(chǎn)24GHz毫米波雷達(dá)，目前24GHz毫米波雷達(dá)的產(chǎn)品體系已經(jīng)相對(duì)成熟，供應(yīng)鏈已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定。24GHz的核心芯片射頻芯片能從英飛凌、等芯片供應(yīng)商獲得。中國(guó)、森思泰克、湖南華納、安智杰等企業(yè)已實(shí)現(xiàn)24GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)品大規(guī)模量化。但英飛凌、飛思卡爾、等芯片商對(duì)中國(guó)并沒(méi)有放開(kāi)77GHz毫米波雷達(dá)芯片的供應(yīng)，因此國(guó)內(nèi)77GHz毫米波雷達(dá)的發(fā)展較慢。國(guó)內(nèi)布局毫米波雷達(dá)領(lǐng)域的公司包括傳統(tǒng)零部件企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)兩類(lèi)。傳統(tǒng)零部件公司包括、、等。初創(chuàng)公司包括森思泰克、行易道、安智杰、安智汽車(chē)、承泰科技、楚航科技、川速微波等。部分企業(yè)已實(shí)現(xiàn)24GHz和77GHz毫米波雷達(dá)傳感器量產(chǎn)。相較于激光雷達(dá)、攝像頭等，毫米波雷達(dá)具備全天候全天時(shí)的探測(cè)能力，即使在雨雪、塵霧等惡劣環(huán)境條件下依舊可以正常工作，且毫米波雷達(dá)直接測(cè)量距離和速度，對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)更為方便。我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)外毫米波雷達(dá)市場(chǎng)仍將保持快速增長(zhǎng)：1）單車(chē)裝載數(shù)量提升：基于其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，我們認(rèn)為毫米波雷達(dá)的單車(chē)搭載量將隨著汽車(chē)智能化的發(fā)展而不斷攀升。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，2015年，中國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)銷(xiāo)量為180萬(wàn)顆，平均每12輛車(chē)配裝1顆。現(xiàn)階段大多數(shù)智能化程度更高的汽車(chē)采用4個(gè)短距毫米波雷達(dá)+1個(gè)長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)的裝配模式，如小鵬P5、蔚來(lái)ES8和ET7均裝配5顆毫米波雷達(dá)。2）單價(jià)提升：從單價(jià)來(lái)看，24GHz毫米波雷達(dá)在500元左右，而77GHz的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)在1000元左右。由于24GHz將被逐漸替換為77GHz、79GHz，因此單車(chē)價(jià)值進(jìn)一步提升。3）汽車(chē)智能化滲透率提升：目前L2滲透率較低，2020年國(guó)內(nèi)約為15%。汽車(chē)智能化為大勢(shì)所趨，我們認(rèn)為L(zhǎng)2以上的滲透率將逐年穩(wěn)定、快速提升。滲透率的提升將強(qiáng)勢(shì)拉動(dòng)毫米波雷達(dá)需求。1.4.激光雷達(dá)：迎來(lái)量產(chǎn)元年，國(guó)產(chǎn)有望彎道超車(chē)上游：主要由激光器、探測(cè)器、主控芯片、模擬芯片及光學(xué)部件5個(gè)部件組成。芯片（主控芯片F(xiàn)PGA及模擬芯片）領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外差距比較大，國(guó)外廠商占據(jù)主要市場(chǎng)；

光學(xué)部件、激光器與探測(cè)器等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)相關(guān)公司可以做到國(guó)產(chǎn)替代，可實(shí)現(xiàn)靈活定制，成本優(yōu)勢(shì)比較明顯。1激光器（屬于發(fā)射系統(tǒng)，分為固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器等）：OSRAM

（歐司朗）、AMS（艾邁斯半導(dǎo)體）、lumentum（魯門(mén)特姆）、瑞波光電子（

（上市）持股9.13%）、縱慧芯光（VCSEL芯片，是激光雷達(dá)的光源，華為投資）、（上市）激光器實(shí)現(xiàn)發(fā)射光束的光源作用。激光器從發(fā)射維度看可以分為兩大類(lèi)：邊發(fā)射（EEL）和垂直腔面發(fā)射（VCSEL）。EEL作為探測(cè)光源具有高發(fā)光功率密度的優(yōu)勢(shì)，但EEL激光器因?yàn)槠浒l(fā)光面位于半導(dǎo)體晶圓的側(cè)面，使用過(guò)程中需要進(jìn)行切割、翻轉(zhuǎn)、鍍膜、再切割的工藝步驟，往往只能通過(guò)單顆一一貼裝的方式和電路板整合，而且每顆激光器需要使用分立的光學(xué)器件進(jìn)行光束發(fā)散角的壓縮和獨(dú)立手工裝調(diào)，極大地依賴(lài)產(chǎn)線工人的手工裝調(diào)技術(shù)，生產(chǎn)成本高且一致性難以保障。垂直腔面發(fā)射激光器（VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，VCSEL）其發(fā)光面與半導(dǎo)體晶圓平行，具有面上發(fā)光的特性，其所形成的激光器陣列易于與平面化的電路芯片鍵合，在精度層面由半導(dǎo)體加工設(shè)備保障，無(wú)需再進(jìn)行每個(gè)激光器的單獨(dú)裝調(diào)，且易于和面上工藝的硅材料微型透鏡進(jìn)行整合，提升光束質(zhì)量。傳統(tǒng)的VCSEL激光器存在發(fā)光密度功率低的缺陷，導(dǎo)致只在對(duì)測(cè)距要求近的應(yīng)用領(lǐng)域有相應(yīng)的激光雷達(dá)產(chǎn)品（通常小于50m）。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外多家VCSEL激光器公司紛紛開(kāi)發(fā)了多層結(jié)VCSEL激光器，將其發(fā)光功率密度提升了5~10倍，這為應(yīng)用VCSEL開(kāi)發(fā)長(zhǎng)距激光雷達(dá)提供了可能。結(jié)合其平面化所帶來(lái)的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品可靠性方面的收益，VCSEL未來(lái)將有望逐漸取代EEL。目前市場(chǎng)主要參與者仍以海外廠商為主，包括OSRAM（歐司朗）、AMS（艾邁斯半導(dǎo)體）、Lumentum（魯門(mén)特姆）等；國(guó)產(chǎn)廠商包括深圳瑞波光電子有限公司、常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司等。2探測(cè)器：sony、FirstSensor、Hamamatsu濱松光子、ONSemiconductor安森美、量芯集成、靈明光子（小米投資）、南京芯視界（SPAD，華為投資）。從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，目前探測(cè)器領(lǐng)域仍以國(guó)外廠商為主。探測(cè)器屬于接收系統(tǒng)，分為SiPM探測(cè)器（硅光電倍增管）、APD探測(cè)器（雪崩光電二極管）、SPAD探測(cè)器（單光子雪崩二極管）等。單光子器件（SPAD）具有極強(qiáng)的感光能力，在生物醫(yī)學(xué)的熒光探測(cè)領(lǐng)域和核磁影像領(lǐng)域已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用，然而由于硅材料對(duì)激光雷達(dá)所采用的近紅外光波段的吸收系數(shù)較弱，導(dǎo)致在激光雷達(dá)接收端的測(cè)量靈敏度不及當(dāng)前在激光雷達(dá)中廣泛使用的線性雪崩二極管探測(cè)器APD。近年來(lái)，因?yàn)榧す饫走_(dá)行業(yè)的興起，國(guó)內(nèi)外多家探測(cè)器公司在不斷優(yōu)化單光子器件在近紅外波段的量子效率，在實(shí)際探測(cè)靈敏度方面已經(jīng)逐漸超越了APD。未來(lái)幾年內(nèi)，隨著設(shè)計(jì)和工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，單光子探測(cè)器對(duì)APD性能的優(yōu)勢(shì)將越發(fā)明顯。3FPGA（信息處理）：Intel、Xilinx（兩個(gè)海外巨頭）、（上市）、智多晶（小米投資）4模擬芯片：TI、ADI

半導(dǎo)體、矽力杰、（上市）5光學(xué)部件：5.1旋轉(zhuǎn)電機(jī)&掃瞄鏡（屬于掃描系統(tǒng)，也叫掃描器）中游：中游大部分的激光雷達(dá)廠商主要做硬件集成的工作，并添加自研的算法，進(jìn)行封裝后賣(mài)給下游廠商。機(jī)械式：Velodyne、Valeo、Waymo、Ouster、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能半固態(tài)-轉(zhuǎn)鏡式：Velodyne、法雷奧、Luminar、IBEO、Innovusion、禾賽科技、鐳神智能、銳馳智光、Livox半固態(tài)-MEMS：Luminar、Innoviz、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、一徑科技固態(tài)-OPA（光學(xué)相控陣）：

Quanergy、力策科技固態(tài)-FLASH：Ouster、IBEO、LuminWave、AnalogPhotonicsFMWC：Blackmore、Aeva、Scantinel、Photonics、Strobe、光勺科技激光雷達(dá)按照測(cè)距方法可以分為飛行時(shí)間（TimeofFlight，ToF）測(cè)距法、基于相干探測(cè)的FMCW測(cè)距法、以及三角測(cè)距法等，其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)程（100~250m），是車(chē)載激光雷達(dá)的優(yōu)選方案。ToF是目前市場(chǎng)車(chē)載中長(zhǎng)距激光雷達(dá)的主流方案。大部分ToF激光雷達(dá)產(chǎn)品采用分立器件，即發(fā)射端使用邊發(fā)射激光器（EdgeEmittingLaser，EEL）配合多通道驅(qū)動(dòng)器、接收端使用線性雪崩二極管探測(cè)器（AvalanchePhotodiode，APD）配合多通道跨阻放大器（Trans-ImpedanceAmplifier，TIA）的方案。ToF激光雷達(dá)系統(tǒng)主要包括發(fā)射模塊、接收模塊、控制及信號(hào)處理模塊和掃描模塊（如有）。未來(lái)隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場(chǎng)上并存。機(jī)械式激光雷達(dá)：其發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭，將速度更快、發(fā)射更準(zhǔn)的激光從“線”變成“面”，并在豎直方向上排布多束激光，形成多個(gè)面，達(dá)到動(dòng)態(tài)掃描并動(dòng)態(tài)接收信息的效果。傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)要實(shí)現(xiàn)更高線束，需要增加發(fā)射模塊與接收模塊的數(shù)量。但是由于種種缺點(diǎn)，機(jī)械式較難應(yīng)用在規(guī)模量產(chǎn)車(chē)型當(dāng)中。優(yōu)點(diǎn)：發(fā)展時(shí)間久，技術(shù)較為成熟缺點(diǎn)：成本較高（64線Velodyne機(jī)械式激光雷達(dá)價(jià)格在7萬(wàn)美元以上）、旋轉(zhuǎn)部件體積、重量龐大，導(dǎo)致機(jī)械零部件壽命不長(zhǎng)（約1000-3000小時(shí)）+機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件在行車(chē)環(huán)境下的可靠性不高+裝配困難等?；旌瞎虘B(tài)（半固態(tài)）激光雷達(dá)在產(chǎn)品外形上不存在機(jī)械旋轉(zhuǎn)的部件，但內(nèi)部實(shí)際存在小巧的機(jī)械旋轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)。半固態(tài)分為轉(zhuǎn)鏡方案和MEMS方案。轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)：通過(guò)反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉(zhuǎn)，將激光反射到不同的角度完成對(duì)前方一定角度內(nèi)的掃描，激光發(fā)生器本身固定不動(dòng)。在轉(zhuǎn)鏡方案中，存在一面掃描鏡（一維轉(zhuǎn)鏡）和一縱一橫兩面掃描鏡（二維轉(zhuǎn)鏡）兩種技術(shù)路線。一維轉(zhuǎn)鏡線束與激光發(fā)生器數(shù)量一致，而二維轉(zhuǎn)鏡可以實(shí)現(xiàn)等效更多的線束，在集成難度和成本控制上存在優(yōu)勢(shì)。相較于同為混合固態(tài)激光雷達(dá)的MEMS微振鏡激光雷達(dá)，它在功耗、散熱等方面有著更大優(yōu)勢(shì)。不過(guò)轉(zhuǎn)鏡方案與MEMS微振鏡一樣存在信噪比低，和有效距離短，F(xiàn)OV視場(chǎng)角受限等問(wèn)題。轉(zhuǎn)鏡式方案中有法雷奧Scala的成功案例，是已經(jīng)通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)了前裝量產(chǎn)的技術(shù)方案。MEMS激光雷達(dá)：MEMS掃描鏡內(nèi)部集成了“可動(dòng)”的微型鏡面，MEMS掃描鏡兼具“固態(tài)”和“運(yùn)動(dòng)”兩種屬性，故稱(chēng)為“混合固態(tài)”。MEMS激光雷達(dá)可以直接在硅基芯片上集成體積十分精巧的MEMS微振鏡來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式旋轉(zhuǎn)裝置，在驅(qū)動(dòng)電路的帶動(dòng)下，MEMS振鏡產(chǎn)生高頻旋擺，而激光源是固定不動(dòng)的，打在振鏡上的電磁波就會(huì)在振鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)下，快速掃描鏡頭前方的環(huán)境。這一變化帶來(lái)的最大優(yōu)點(diǎn)在于本身不用再大幅度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以有效降低整個(gè)系統(tǒng)在行車(chē)環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題的幾率。另外，主要部件運(yùn)用芯片工藝生產(chǎn)之后，量產(chǎn)能力也得以大幅度提高，有利于降低激光雷達(dá)的成本，可以從上千乃至上萬(wàn)美元降低到數(shù)百美元。優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，MEMS微振鏡振動(dòng)小，可以精確控制偏轉(zhuǎn)角度，而機(jī)械激光雷達(dá)只能調(diào)整馬達(dá)轉(zhuǎn)速；成本低，對(duì)激光器和探測(cè)器的數(shù)量需求明顯減少；體積減小，不需要笨重的馬達(dá)缺點(diǎn)：仍然存在微振鏡的振動(dòng)，此結(jié)構(gòu)特性會(huì)影響整個(gè)部件的壽命；激光掃描受微振鏡面積限制，與其他技術(shù)路線在掃描范圍上有一定差距；只用一組發(fā)射激光和接收裝置，信號(hào)光功率遠(yuǎn)低于機(jī)械激光雷達(dá)；接收端的收光孔徑非常小，遠(yuǎn)低于機(jī)械激光雷達(dá)，而光接收峰值功率與接收器孔徑面積成正比，因此意味著信噪比的降低，也意味著有效距離的縮短。固態(tài)激光雷達(dá)：是完全沒(méi)有移動(dòng)部件的激光雷達(dá)。且由于裝配調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，若能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)則可以大幅降低成本。固態(tài)激光雷達(dá)的技術(shù)路線尚未定型，目前分為OPA固態(tài)激光雷達(dá)和Flash固態(tài)激光雷達(dá)。優(yōu)點(diǎn)：不存在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所有的激光探測(cè)水平和垂直視角都是通過(guò)電子方式實(shí)現(xiàn)的，因此提高了耐用性；數(shù)據(jù)采集速度快，分辨率高，對(duì)于溫度和振動(dòng)的適應(yīng)性強(qiáng)；通過(guò)波束控制，探測(cè)點(diǎn)可以任意分布，這是機(jī)械式激光雷達(dá)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。OPA（opticalphasedarray光學(xué)相控陣技術(shù)）激光雷達(dá)：運(yùn)用相干原理，采用多個(gè)光源組成陣列，通過(guò)控制各光源發(fā)光時(shí)間差，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差，來(lái)控制輸出的激光束的方向，合成具有特定方向的主光束。OPA仍處于研發(fā)階段優(yōu)點(diǎn)：相比于MEMS，沒(méi)有任何機(jī)械部件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，精度高，體積小，掃描速度快缺點(diǎn)：易形成旁瓣，影響光束作用距離和角分辨率，使激光能量被分散。光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長(zhǎng)，陣列單元尺寸小于500nm，對(duì)加工精度要求高，掃描角度有限，探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)，接收端方案薄弱，信噪比較差。Flash固態(tài)激光雷達(dá)：屬于非掃描式雷達(dá)，發(fā)射面陣光，是以2維或3維圖像為重點(diǎn)輸出內(nèi)容的激光雷達(dá)。Flash原理是快閃，不像MEMS或OPA的方案進(jìn)行掃描，而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光，再以接收器對(duì)環(huán)境周?chē)鷪D像進(jìn)行繪制。Flash是目前較為主流的技術(shù)方案，目前高性能Flash激光雷達(dá)主要是IBEO和OUSTER。優(yōu)點(diǎn)：發(fā)射端方案較成熟，成本較低；沒(méi)有延遲，掃描速度快；體積小，穩(wěn)定性高缺點(diǎn)：采用單脈沖測(cè)量，單脈沖需要較高的能量，峰值功率能達(dá)到上百千瓦至兆瓦級(jí)別，需要搭載固體激光器，而固體激光器成本很高，且閃光能量可能傷害人眼安全，受?chē)?yán)格限制。因?yàn)槟壳癡CSEL的效率和指向性，讓Flash激光雷達(dá)有效距離和分辨率都不及前兩類(lèi)。FMCW激光雷達(dá)：主要通過(guò)發(fā)送和接收連續(xù)激光束，把回光和本地光做干涉，并利用混頻探測(cè)技術(shù)來(lái)測(cè)量發(fā)送和接收的頻率差異，再通過(guò)頻率差換算出目標(biāo)物的距離。FMCW按光波的相干方式，可分為線性調(diào)頻和編碼調(diào)相兩種。相較于TOF激光雷達(dá)，F(xiàn)MCW存在四個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。第一，抗干擾能力很強(qiáng)，不會(huì)受到環(huán)境光的干擾。首先是因?yàn)镕MCW基于相干原理，它只能接收到自己發(fā)出去的光，其次是它內(nèi)置的光源的強(qiáng)度要比反射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光強(qiáng)度高至少三個(gè)數(shù)量級(jí)，陽(yáng)光對(duì)它的影響基本可以忽略不計(jì)，再者，其濾波片的帶寬在0.01納米以內(nèi)，而TOF激光雷達(dá)的濾波片帶寬有20-30納米。第二，信噪比很高。在FMCW激光雷達(dá)中，除了激光器所發(fā)出的信號(hào)光外，還有經(jīng)過(guò)光束分束器的本振光，信號(hào)光的回波和本振光一同耦合到光探測(cè)。除了接收到光信號(hào)光功率，外本地震蕩光功率也一同與背景噪聲相競(jìng)爭(zhēng)，結(jié)果就壓抑了噪聲。遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)往往會(huì)犧牲FOV來(lái)追求更長(zhǎng)的探測(cè)距離，這其實(shí)對(duì)信噪比要求比較高，因此，在技術(shù)成熟后，F(xiàn)MCW會(huì)是遠(yuǎn)距離感知更好的選擇。第三，F(xiàn)MCW可獲取每個(gè)像素點(diǎn)的速度維數(shù)據(jù)，這不僅延長(zhǎng)了有效探測(cè)距離，還減少了后端處理對(duì)算力的要求。第四，可實(shí)現(xiàn)更高程度的“芯片化”。不僅信號(hào)處理、激光器、探測(cè)器等可以進(jìn)行芯片化，掃描部件可以基于硅光技術(shù)芯片化，光學(xué)鏡頭也有可能被芯片化，在最理想的情況下，掃描模塊還可跟收發(fā)模塊（激光器+探測(cè)器）集成到同一個(gè)芯片上。激光雷達(dá)發(fā)展的大趨勢(shì)是機(jī)械式向半固態(tài)再向固態(tài)發(fā)展，目前的技術(shù)階段正從機(jī)械式向半固態(tài)轉(zhuǎn)變。目前半固態(tài)中MEMS和轉(zhuǎn)鏡的路線正在競(jìng)爭(zhēng)，MEMS是當(dāng)前市場(chǎng)上主流方案。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，固態(tài)應(yīng)是未來(lái)的發(fā)展方向。激光雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模正在加速擴(kuò)大。從整個(gè)激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間來(lái)看，根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到43.1億美元，全球市場(chǎng)規(guī)模為135.4億美元。從2025年數(shù)據(jù)細(xì)分來(lái)看，無(wú)人駕駛市場(chǎng)

（Robotaxi/Robotruck）激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為35億美元，高級(jí)輔助駕駛激光雷達(dá)市場(chǎng)預(yù)計(jì)達(dá)到46.1億美元，服務(wù)型機(jī)器人激光雷達(dá)市場(chǎng)達(dá)到7億美元，車(chē)聯(lián)網(wǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)預(yù)計(jì)超過(guò)45億美元。從車(chē)載與工業(yè)領(lǐng)域的激光雷達(dá)空間來(lái)看，根據(jù)億歐汽車(chē)的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)車(chē)載激光雷達(dá)的市場(chǎng)