2023民用激光雷达行业简析报告

版权归属 上海嘉世营销咨询有限公司民用激光雷达行业简析报告商业合作/内容转载/更多报告 01.激光雷达是“机器之眼”数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•激光雷达是一个通过发射激光并接受发射激光同时对其进行信号处理，从而获得周边物体距离等信息的主动测量装置。•激光雷达主要由光发射、光扫描、光接收三大模块组成。光发射模块集成了驱动、开关和光源等芯片。光接收模块集成了SPAD传感器、ADC、TIA、TDC芯片等。•激光雷达具有分辨率高、精度高、视角大、测距范围广等优点，恰好可以弥补摄像头和毫米波雷达在感知方面的缺陷。激光雷达系统组成激励源激光器光束控制器发射光学单元主处理器放大器光学探测器接收光学单元目标物体发射系统信息处理系统接收系统扫描系统 02.激光雷达处于从1到10阶段数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•激光雷达在早期0到1的车载探索阶段主要依靠机械式激光雷达在Robotaxi进行测试应用，Robotaxi测试车队由于会定期对车辆进行专业维护，因此机械式激光雷达体积大、寿命短、成本高的缺点对于此类B端客户并非不可接受，也因此承担了激光雷达车载应用探索的角色。•目前，半固态激光雷达在成本、体积、耐用性等方面逐渐改善，激光雷达逐步进入乘用车市场的商用起步阶段，除性能指标外，集成度、可量产、成本等都是此阶段需要重点考虑的问题。激光雷达发展演变的三个阶段0-1阶段（2014-2021）1-10阶段（2022-）10-N阶段（成熟期）单价:万美元级别单价: 500-1000美元单价: 200美元以下机械式扫描+模拟芯片(扫描模块及收发模块同时运动)半固态式扫描+模拟芯片(仅扫描模块运动)固态式扫描+数字芯片(无运动模块)机械式激光雷达转镜扫描模块(多面镜、棱镜等)MEMS扫描模块固态式扫描（光学相控阵）固态式非扫描（Flash光） 03.激光雷达产业链数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•激光雷达产业链可以分为上游（光学和电子元器件）、中游（集成激光雷达）、下游（不同应用场景）。•其中上游为激光发射、激光接收、扫描系统和信息处理四大部分，包含大量的光学和电子元器件。中游为集成的激光雷达产品。下游包括军事、测绘、无人驾驶汽车、高精度地图、服务机器人、无人机等众多应用领域。我国激光雷达产业链图上游(光学和电子元器件)中游 (集成) 下游 (应用领域)半导体激光器发 射光学系统旋转电机 扫描镜 微阵镜探测器 接收光学系统放大器 数模转换 FPGA准直镜 扩散片 分束器透镜 窄带滤光片 分束器激光发射激光接收扫描系统信息处理激光雷达无人驾驶汽车/ADAS高精度地图无人机服务机器人军事领域测绘 04.全球激光雷达市场规模有望达到百亿美元数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•受益于无人驾驶、高级辅助驾驶（ADAS）和服务机器人领域的需求，有望迎来高速增长期。•2022年智能驾驶将占总市场规模的 60.5%，成为激光雷达产业最大的增长极，工业、无人机、机器人领域各占比 24.4%、8.4%、4.2%。•根据沙利文的统计及预测，受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势，至2025年全球市场规模有望达131.1亿美元。全球汽车和工业应用激光雷达细分市场规模（百万美元）全球激光雷达市场规模（亿美元）0204060801001201401602017201820192020202120222023E2024E2025E010002000300040005000600020192020202120222023E2024E2025E2026EADAS机器人汽车智能基础设施物流其他 05.国内激光雷达市场已处于迅猛增长的阶段数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•伴随着中国智能驾驶、新能源行业的强势崛起，国内激光雷达厂商成为市场重要参与者。2022年全球Top15激光雷达公司中，2家车载激光雷达公司都来自中国，分别是禾赛科技和速腾聚创。中国激光雷达市场在2025年可以达到43.1亿美元的规模，较2019年可实现64.6%的年复合增长率。2022 年ADAS激光雷达竞争格局 （ 按定点车型数量 ）中国激光雷达市场规模（亿美元）051015202530354045502017201820192020202120222023E2024E2025E0%5%10%15%20%25%30%禾赛科技Valeo速腾聚创Luminar华为图达通DensoContinentalInnoviz览沃科技IbeoVelodyneCepton 06.ADAS领域将成为激光雷达产业的第一助力者数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•目前测绘领域仍是激光雷达市场规模第一贡献者，但随着自动驾驶技术愈来愈成熟，L3+的落地，ADAS（高级驾驶辅助系统）领域将逐步成为激光雷达的最主要下游应用。根据Yole预测，到2026年ADAS领域将提供激光雷达近半的市场规模。•目前国内外已有多家汽车厂商开始或预计量产搭载激光雷达的车型。国内最早由小鹏P5于去年量产，搭载了2颗激光雷达。国外方面，奥迪A8，奔驰EQS等均宣布在新款车型上搭载激光雷达。2022年车载激光雷达装载情况ADAS车型搭载数量激光雷达厂商小鹏P52Livox览沃蔚蓝ET71Innovusion小鹏G92速騰聚创理想L91禾赛极狐阿尔法S HI3华为奥迪A81Valeo奔驰EQS1Valeo驾驶舱抬头显示器夜视系统驾驶人生理装填监视车头碰撞缓解刹车系统主动车距控制巡航系统碰撞预防系统行人侦测交通标识侦测与辨识适路性车灯系统车尾后方碰撞警示系统停车辅助系统车侧车道偏离警示系统盲点侦测系统360度车身环景系统胎压侦测系统车身稳定控制系统 07.激光雷达厂商行业竞争格局数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•目前全球激光雷达行业展现出群雄争霸的格局，国内厂商势头强劲。国外厂商进入行业较早，具有先发优势；国内厂商起步较晚，但正不断缩小与国外厂商差距，甚至追平反超。•国外主要激光雷达厂商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等；国内主要激光雷达厂商包括禾赛科技、速腾聚创、镭神智能、一径科技、大疆览沃等。•国内厂商持续发力，已在全球市场占据一席之地。2021年全球车载激光雷达市场份额 TOP10公司中，中国厂商占据5席。法国巨头Valeo以28%的市场份额独占鳌头。中国5大厂商合计市场份额达到26%。2021年全球激光雷达在自动驾驶领域的市场份额2021年全球车载激光雷达市场份额TOP10厂商0%10%20%30%40%50%60%70%禾赛科技WaymoVelodyne速腾聚创其他0%5%10%15%20%25%30% 08.905nm激光雷达系统成为厂商第一选择数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•由于成本低和技术成熟，使用905nm激光器的激光雷达系统已然在市场中占据主导地位，成为大多数激光雷达厂商的第一选择。但1550nm光纤激光器功率大，光束质量好，拥有更高的人眼安全阈值，随着技术的不断进步，未来成本降低后，有望逐渐成为主流。•从技术路线来看，激光雷达按照扫描系统的技术路径分类，可分为机械式、混合固态、全固态。激光雷达厂商一般以机械式起步，普遍在往固态式发展。半固态式激光雷达主要分为转镜式激光雷达、MEMS振镜激光雷达和双棱镜式激光雷达，其中MEMS激光雷达当前落地最多产品，成熟度已满足规模量产。按技术路线划分的各雷达市场份额按波长划分的各雷达市场份额69.0%14.0%7.0%3.0%7.0%905nm1550nm1064nm885nm其他66.0%17.0%10.0%7.0%机械式MEMSFlash其他 09.当前激光雷达售价较高，未来降本空间巨大数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•目前激光雷达市场价格较高，但预计未来降本空间巨大，价格有望大幅降低。由于当前整体激光雷达量产水平、技术成熟度不高，整机成本以及市场价格还处在比较高的位置。•车规级激光雷达价格目前基本在1000美元左右。但随着大规模量产，以及芯片化等技术迭代，未来激光雷达降本空间巨大。全球主要激光雷达厂商产品价格激光雷达厂商核心产品技术路线市场价格区间VelodyneVelarry、VLS系列、VLP系列机械式4000-75000美元InnovizInnovizOne、InnovizPro半固态900美元以上IbeoIbeo Next固态15000美元以下LuminarHydra、lris半固态1000美元左右禾赛科技Pandar系列、QT系列机械式、半固态10万元人民币左右速腾聚创RS-RidarM1、RS-Ruby机械式、半固态-镭神智能CH128/32/16. LS系列机械式、半固态8000-2899元人民币 10.软硬件系统整合将成为激光雷达企业核心竞争力数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•随着未来技术路线定型，激光雷达硬件会逐步趋向标准化，能提供软硬件结合的系统解决方案的激光雷达能满足客户多元化需求，有望在市场中占据主动。•目前Velodyne基于其Velarray传感器开发ADAS解决方案VellaFamliy，并预计在2024年VellaFamily将成为占比最高的营收来源，且软件部分占公司总营收比例超过20%；Luminar提供专有软件解锁其激光雷达全部功能，并可通过OTA进行升级，预计2025年软件营收超过4成；速腾聚创推出专为自动驾驶环境感知开发的AI软件RS-LiDAR-Perception以及面向自动驾驶、无人物流等多项场景的激光雷达解决方案。Luminar 营收结构预测Velodyne 营收结构预测0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202120222023E2024E2025E硬件软件0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202120222023E2024E服务机械式激光雷达许可证Vella Family 11.光子集成技术决定激光雷达的发展前景数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•激光雷达中短期的壁垒在光学技术，从长期看，性能的提升及成本的降低都仰赖于半导体及光子集成技术的发展。当行业内确定了激光雷达收发标准化方案后，光子集成工艺可以帮助激光雷达整体实现小型化、低成本化，最终形成与车载摄像头相似的镜头、芯片模块化生产组装工序。•硅光芯片基于绝缘衬底上硅SOI平台， 兼容互补金属氧化物半导体CMOS微电子制备工艺，同时具备了CMOS技术超大规模逻辑、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。硅光芯片商业化至今较为成熟的领域为数据中心、通信基础设施等光连接领域，800G及以后硅光模块性价比较为突出。未来随着技术逐渐成熟，激光雷达、光子计算等领域的应用有望实现突破。硅光芯片的未来主要应用场景展望硅光芯片在光模块中的应用更小尺寸更低功耗更低成本滤波器CMOS电路探测器光源调制器波导耦合光源无源器件调制器探测器硅光芯片医疗健康数据中心激光雷达通信量子计算高性能计算 12.激光雷达企业加速布局芯片化和算法垂直一体化研发数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络•激光雷达结合智能算法能够提供车辆、行人、非机动车等交通要素的高精度位置、运动状态、识别追踪等信息，能够对交通状况进行全局性精确把控，对车路协同功能的实现至关重要。车路协同的市场潜力也为激光雷达的规模化应用带来了广阔的机遇。•激光雷达的高性能、低成本化和高可靠性是未来行业发展的核心，实现途径主要通过芯片和算法自主设计研发，为产品在性能、集成度和成本上带来了竞争优势。•未来激光雷达公司会进一步加大在芯片和算法领域的研发投入，包括激光雷达的感知算法、即时