激光雷达迎来高速发展，头部企业技术路线各领风骚

智能驾驶的感知层

 智能驾驶分为感知、决策、控制三大核心环节。要想实现智能驾驶，首先就是让车看清楚周围的环境。目前主要的感知方式包括但不限于：超声波雷达、高精度地图、摄像头、毫米波雷达、激光雷达等。

 现阶段智能驾驶已发展至L2+/L3阶段， L3 级是自动驾驶等级中的分水岭，其驾驶责任的界定最为复杂，在自动驾驶功能开启的场景中，环境监控主体从驾驶员变成了传感器系统，驾驶决策责任方由驾驶员过渡到了汽车系统。

 激光雷达凭借角度分辨率高、细节识别清晰、长距离测试等诸多方面优势，在L3以上级别的自动驾驶环境不可或缺。

市场主流前端感知技术的分类

 尽管各个传感器均有其优劣势，从车企技术规划来看更倾向于多传感器、多路线融合使用的方案。

 激光雷达感知距离长、无需深度算法，不受光照影响，在这些领域优于视觉传感器，预计成为L4/L5主流应用；机械式成本高昂且磨损带来有效寿命较短，期待固态式技术问题解决后通过量产实现降低成本，实现商业化。

不同级别自动驾驶对雷达数量要求

 L3级场景后应用分为视觉路线和激光雷达路线，各有长短；

 特斯拉和日产为代表的视觉路线，摄像头产生大量图形数据，以来基于视觉的神经网络算法，对算法算力要求高。以特斯拉为例，传感器包括“6个摄像头+1个毫米波雷达+12个超声波传感器”，汽车大脑FSD Computer满足算力需求；

 主流车企均采用激光雷达作为发展路径，基本搭配短程+中程+长距三种激光雷达，摄像头+毫米波+补充传感器形成互补。

 激光雷达是激光探测及测距系统的简称，它是用激光器作为发射光源，采用光电探测器技术手段的主动遥感设备，是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式，由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。

 工作原理：以发射激光束探测目标位置、速度等特征量，探测信号然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，获取目标的有关信息，从而完成对特定目标的探测，跟踪和识别。

 激光雷达根据技术路径细分可分为机械式、混合固态、固态式三种类别；

 机械式发展较早，技术成熟度高；固态式在性能、成本上要优于机械式，但技术上有待突破；

 当前对于激光雷达的评判标准集中在车规级、可量产、低成本三个方面，固态激光雷达体积小、整体量产成本和量产难度较低，容易在技术成熟后产生可大规模应用的市场价格。

 未来固态激光雷达会代替现有的机械式激光雷达，因为固态激光雷达可以很好的解决机械式激光雷达面临的物料成本高+量产成本高的问题；

 固态激光雷达的优势在于，能够最大程度地减少了例如电机、轴承等可动机械结构带来磨损，同时也消除了光电器件因为机械旋转可能造成故障，其与生俱来的特性使得雷达内部的结构布局更加合理，使整体散热及稳定性相比于机械式激光雷达有质的飞跃。

激光雷达单价及配置情况

 机械式激光雷达价格普遍十分高昂，主要应用于测试车辆上，Velodyne的64线式为8万美元，16线式为4千美元；禾赛科技的机械式激光雷达均价也在10万人民币左右。

 车载半固态/固态价格目前可以做到1000美元以内，但主要作为辅助雷达，且测距相对较短Velodyne的Velarray价格为500美元；Luminar和Aeva也将发布价格500美元以内的半固态激光雷达；Quanergy预估固态大规模量产价格250美元，并表明最终实现量产后价格预计降至100美元；华为也表示未来激光雷达价格将在200美金以内。

 由于激光雷达价格下降，其开始向非豪华车渗透，半固态、固态激光雷达FOV(视场角）有限，故配置个数从一至五不等。法雷奥的Scala 1搭载在奥迪A8、2021年上市的全新奔驰S级、蔚来ET7、本田Legend等。小鹏可能将在20万以下的车型上搭载2颗激光雷达。本田宣布在2021年3月31日前上市的旗舰车型“LEGEND”，将搭载五个激光雷达，这是量产车上计划搭载激光雷达数量最多的一款车型。

行业前景吸引品牌厂商布局

 根据Yole等第三方的预测，未来5-10年将加速放量，预计2025年和2030年全球激光雷达出货量分别有望达到约660万和7934万颗，其中中国分别出货292万和3154万颗左右；

 品牌厂商近年来也纷纷布局在激光雷达行业的布局，海外的传统龙头如现代、福特投资Velodyne，沃尔沃、戴姆勒投资Luminar，奔驰投资Quanergy等；国内汽车品牌也加强与国产公司合作，上汽、北汽均投资速腾聚创，长安汽车与华为合作，小鹏汽车和大疆公司合作。

激光雷达的产业链

 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。

 产业链中游为激光雷达公司。

 产业链下游主要有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。

行业前景

 目前激光雷达市场规模较大且处于快速发展期，据Velodyne预测，2022年激光雷达总市场规模达到119亿美元；

 激光雷达将分别应用于自动驾驶汽车、工业、无人机、机器人和3D绘图等终端市场中。

 根据沙利文的统计及预测，至2025年全球激光雷达市场规模为135.4亿美元，较2019年可实现64.5%的年均复合增长率。

 据麦肯锡研究报告显示，中国将是全球最大的自动驾驶市场。根据沙利文的研究报告，至2025年，中国激光雷达市场规模将达240.7亿元，较2019年实现63.1%的年均复合增长率。车载领域的中国激光雷达市场规模，将由2019年的3.8亿元增长至2025年的144.3亿元，年复合增长率达到83.5%。

 激光雷达在智能汽车上的应用逐渐受到市场的关注。在汽车的L3级中，激光雷达的搭载数量要求为1个；在L4/L5级中，激光雷达的搭载数量要求分别为2-3个和不少于4个。

 2025年，汽车领域激光雷达市场规模预计将达到80亿美元，服务型机器人激光雷达市场规模预计达到7亿美元，车联网激光雷达市场规模预计将超过45亿美元，其中汽车领域市场规模占比达到60%。

现阶段已入局公司

 头部激光雷达公司技术路线各有不同，但均有客户落地，迎来高速发展期。各家公司在产品采取不同的技术方案配合自身的市场策略，均获得不同客户的试验与应用，未来值得跟踪与研究。

Velodyne

公司成立于1983年，总部位于美国加州硅谷圣何塞。成立之初，公司主营业务为音响，随后逐步将业务拓展至激光雷达领域。

 2005年，公司为参加DARPA挑战赛的自动驾驶汽车发明了3D激光雷达；

 2007年，开始世界上第一个实时3D激光雷达的商业化生产；

 如今，公司是激光雷达市场的龙头企业，累计销售额超过7亿美元，拥有超过300家行业客户。

公司产品在基于定制化芯片基础上，提供“硬件+软件”的一体化解决方案。

 环视混合固态激光雷达：量产的产品包括HDL-64E/32E、Puck、UltraPuck和AlphaPrime等系列；

 定向固态激光雷达：量产的产品为Velarray；

 软件解决方案：包括应用于ADAS领域的Vella和应用于智慧交通领域的VDK、IIS等。

Luminar

 Luminar由Austin Russell创立于2012年，是全球领先的自动驾驶及激光雷达技术公司。公司专注于MEMS混合固态激光雷达领域，在1550nm波长持续深耕。

 目前激光雷达主要是基于两个波长，分别是905nm和1550nm。905nm波长的缺陷在于浓雾穿透率低、且增加功率可能对人眼有伤害，因此公司选择的1550nm波长可能是下一代技术发展方向。

 硬件方面，公司目前主要产品为Iris和Hydra。其中Hydra是上一代激光雷达产品，主要用于测试和开发；公司最新的车规级产品Iris计划于2022年量产。

 1550nm激光雷达无法采用常规的硅吸收，而需要用到更加昂贵的铟镓砷（InGaAs）材质，因此在价格上较905nm激光雷达会贵出很多。为解决铟镓砷材料高昂的成本这一问题，公司2017年收购了铟镓砷接收器生产商BlackForest Engineering。

 公司未来将提供硬件、感知软件以及自动驾驶系统级解决方案。

Innoviz

 2016年1月，Innoviz在以色列正式成立，团队核心成员和技术来自以色列情报总队精英技术部门。

 公司目前产品包括Innoviz的产品包括InnovizOne、InnovizOne+、InnovizTwo和Innoviz感知软件。其中，InnovizTwo瞄准L2及L2+市场，相比InnovizOne的成本降低超过70％，同时性能得到大幅提升。

禾赛科技

 禾赛科技：于2014年创立于中国上海，是全球自动驾驶及高级辅助驾驶激光雷达的领军企业，在光学、机械、电子、软件等激光雷达核心领域有着卓越的研发能力和深厚的技术积累。

 主要产品：主营业务收入的核心来源为激光雷达产品销售，公司持续对激光雷达和激光气体传感器两大类产品线进行开发，已陆续推出了诸多产品系列，如激光甲烷遥测仪HS4000，机械式激光雷达Pandar40、Pandar40P、Pandar64、PandarQT、Pandar40M、Pandar128、PandarXT，多传感器融合感知套件Pandora，半固态激光雷达PandarGT，算法内嵌激光雷达PandarMind等。

速腾聚创

 RoboSense（速腾聚创）是全球领先的智能激光雷达系统（Smart LiDAR SensorSystem）科技企业。RoboSense通过激光雷达硬件、感知软件与芯片三大核心技术闭环，为市场提供具有信息理解能力的智能激光雷达系统。

 公司产品包括机械式激光雷达、MEMS激光雷达及感知软件和系统解决方案。

 自2020年7月份以来，公司第二代智能固态激光雷达RS-LiDAR-M1获得大量车企定点车型订单。