中国激光雷达行业产业图鉴报告：产业链结构及上下游产业分析

2022年BRIEFREPORT 中国激光雷达产业全景图鉴 编制：华经产业研究院 CONTENTS目录 01 激光雷达产业链整体概述 02 激光雷达上游整体简析 03 激光雷达下游整体现状 激光雷达产业链概述 01.发展历程 02.产业地位 04.分类及参数 03.产业链 05.技术趋势 1.2激光雷达产业地位 节，另外汽车智能驾驶传感器还包括摄像头、微波雷达、毫米波雷达、超声波传感器等。 自动驾驶在感知层面自前有两条实现方案，一是纯视觉算法，即仅依靠车载摄像头进行信息搜集，通过多摄像头有捕捉到的2D图像映射到3D空间中，该方案算法精度和算力水平要求较高，恶劣环境下的安全性有待考证，自前以特斯拉为主要推动者；二是自动驾驶实现方案为在摄像头的基础上增加传感器，以此提高环境感知的敏感性和精准度，成为自前主流ADAS方案。自前智能传感器包括毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达，激光雷达整体成本较高，但整体精度较高。 1.4激光雷达分类及参数 激光雷达目前尚处技术驱动阶段，技术路线百花齐放，需要随着产品的量产持续验证。按照激光雷达的构成和原理，测距原理，激光波长、发射装置、接收装置、扫描方式是激光雷达的五大技术维度，不同的维度衍生出不同的技术发展方向，下游主机厂依照这五个维度设计组合形成特色技术方案，不同的技术路径文导致激光雷达成品在测距、测速、测角、精度、范围、功耗、集成度等性能上的差异，继而决定了各主机厂的产品能力和远期潜力。在测距原理方面，有ToF法和FMCW法，当前ToF法是主流。 产业孕临，企业犯却，实范个生化享制请联累存服。 1.5激光雷达技术趋势 就激光雷达整体技术趋势来看，短期内半固态（混合固态）将是市场主流，但相关产品伤存在改进空间，未来单片集成将是主流趋势。具体来看，前激光雷达半固态扫描模块已较为成熟，相关产品逐渐通过商用反馈进行工程改进。半固态激光雷达的商用可以帮助激光雷达厂商在早期积累车载使用经验，帮助后续固态激光雷达产品的设计做到与主机厂需求更好的契合，目随着产业技术推进，目前全球和国内已有部分布局固态产品，但整体商业化仍较远，中期随着激光雷需达固态逐步渗透，可实现激光雷达的模块化生产组装，远期目标是激光器芯片的单片集成。院 激光雷达上游端简析 01.成本结构 02.发射端 03.接收端 04.扫描系统 05.信息处理 2.1激光雷达成本结构及综述 激光雷达主要包含发射、接收、信息处理和扫描等四大模块。发射端的发射光学系统包括光束控制器、激励源、激光器：不同光源成本差距较大，发射端是激光雷达重要成本构成，占30%-50%。接收端将光信号转换成电信号，主要有光电探测器以及处理芯片，最后放大信号并使用芯片进行处理。光束控制需要扫描系统，不同扫描方式会有不同结构设计。目前，激光雷达尚未规模化量产上车的原因主要在于一直以来激光雷达都面临着车规级、规模量产和价格高昂等问题，元，大部分已量产或即将量产的混合固态激光雷达定价普遍在1000美元左右，例如法雷奥Scala定价600美元，览沃科技激光雷达定价1000美元级别。随着成本快速下降，自前已有不少主机厂宣布新车将搭载激光雷达作为L3级别自动驾驶的核心传感器。激光雷达成本结构激光雷达成本走势 2.2激光雷达激光发射端一一激光器 激光器分类对比来看，按工作介质不同，激光器种类多样，自前常见的几种光源主要包括边发射激光器EE、垂直腔面发射激光器【VCSEL、固体激光器以及光纤激光器等：EL通过脉冲电流驱动，输出窄脉宽且高功率激光束，作为探测光源具有发光面积更自光功率密度更高，但使用过程中工艺步骤复杂，依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性难以保障。VCSEL是一种以半导体为基础的激光二极管，从其顶面垂直发射高效光束，制造工艺与EL相兼容，且规模制造的成本低，生长结构更易于提高输出功率，当前波长以810nm、850nm和940nm为主。光纤激光器采用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质，一般用作1550nm激光雷达光源，配合调频连续波（FMCW）技术，可以检测距离的同时利用多普勒频移来测量速度。固体激光器采用固体激光材料作为增益介质，是闪光式车载激光雷达FaShLDAR技术路线的激光光源方案，能够实现大角度视场。 2.2激光雷达激光发射端一一光纤激光器 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，与其他激光器相比，光纤激光器拥有结构简单、转换效率高、光束质量好、维护成本低、敬热性能好等优点，已成为金属切割、焊接和标记等传统工业制造领域的主流光源。国内是工业激光产品最大市场，约占工业激光器1/3的份额且比重持续提升，大部分的工业激光器在中国生产或是出口至中国。根据数据，2021年中国光纤激光器市场规模约为124.8亿元，同比2020年增长32.5%，占工业激光器的53%。 2021年中国光纤激光器竞争格局中，IPG的市场规模继续下降到28.1%，锐科激光上升到2了3%，几.平和IPG持平。预计2022年光纤激光器的市场会面临行业较大的洗牌， PARTTWO. 2.3激光雷达激光接受端一一光电探测器 光电探测器（光电二极管？品类较多，主要包括PIN、APD、SPAD和SiPM等：APD是一种高灵敏度PD，其光生载流子在强电场的作用下加速获得足够的能量，与晶格原子发生碰撞，使晶格原子电离出电子-空穴对，是ToF类激光雷达自前主要使用的较为成熟的探测器。SPAD是工作在盖革模式下的APD，器件两端的反向偏压高于其击穿电压，灵敏更高但技术难点较多，目过于灵的接收也会导致通道串扰大、寄生脉冲等问题电路设计等工艺难题带来较高的制造成本：SPM是由多个独目带有率灭电阻的SPAD组成，每个单元是独立的，最终输出的信号是多个像素输出信号管加，有幅度变化，照射到SiPM的光子数越多，幅度越大，可探测距离超过200m，但串扰和温度等难题待解决。 自前APD是主流，未来SPAD/SiPM是趋势：APD的优势在于技术成熟，成本低。SPAD的增益能力强，升自前已经逐渐被主流厂家采用。 PARTTWO. 2.3激光雷达激光接受端一一光电探测器 张，根据数据，2021年全球光探测芯片市场规模达45.6亿美元，同比2020年增长近14%：随着全球和国内汽车智能化趋势、视频成像等领域加速布局扩张，预计光探测芯片经保持稳步增长态势，2025年可达66.了亿美元。 国内光电探测器参与厂商较散，产品体系丰富度、成熟度低，客厂商对探测芯片方案的选择分明，以光迅科技、光森电子、三安光电为首的公司选择传统成熟的PIN-PD、APD领域，产品较多运用于光通信产业链中；以芯视界、灵明光子、卓时科技为首的一众创企较多选择布局未来方向的SPAD/SPM，国产SPAD/SPM探测器正陆续应用于消费电子、激光需达、AR/VR、医疗等领域。 激光雷达下游整体现状 01.应用结构 03. ADAS 3.1激光雷达应用结构 激光雷达下游主要可以包括无人驾驶行业、ADAS行业、服务机器人行业、车联网行业等。激光雷达能够对三维空间进行实时高精度重建，是无人驾驶技术实现的关键，产业服务落地离不开激光雷达的高精度感知信息；激光雷达的环境感知能力能够拓展已有的辅助驾驶功能，提升车辆安全性；邀光雷达通过赋予服务机器人智能感知的能力实现无人配送、无人清扫等功能，技术也促进了车联网产业兴起。 受阻于高成本和车规级要求，激光雷达在量产车上的塔载数量始终未有明显突破，自前全球激光雷达下游应用仍主要是地形测绘和工业制造。数据显示，2021年全球激光雷达总出货量约为2了.3万台，其中地形测绘占比60%左右，用于汽车领域约8%。其中用于L4级自动驾驶测试车的占6%，用于量产汽车ADAS的仅占2%深院 化经产业地完投法化经商，行业简报，产业孕临，企业犯却，实范个生化享制请联存服 3.2 无人驾驶 随着汽车智能化与电动化的不断升级，无人驾驶汽车成为汽车行业发展的新趋势。在政策和社会需求等多维度因素的推动下，自动驾驶的服务需求持续增长。数据显示，2021年无人驾驶行业市场规模达93.了亿元，预计2022年无人驾驶行业市场规模将达100.4亿元。 激光雷达弥补摄像头仅能收集2D数据缺陷，可提供周围物体的精确距离测量，使机器能够采集3D图像（收集2D数据后还原成3场景误差较大，且对算法和算力要求极高）。因此主机厂在切入高阶自动驾驶时，大都会采用激光雷达，即选择多传感器融合方案。随高阶自动驾驶渗透率提升（据统计，2021年L0自动驾驶汽车渗透率超过50%，L1为25%、L2为20%，L3-4渗透率为0：激光雷达将迎来快速增长期。 PARTTHREE 3.3 ADAS 传感器是关键组成，随着ADAS渗透率持续提升，将带动激光雷达整体需求持续扩张。从市场规模来看，全球ADAS行业20.10%。预计2023年将同比增长23.02%达到319.5亿美元。 国内ADAS来看，截止2022年1-9月我国乘用车ADAS装配率已达33.5%，其中L2级为28.4%，L2+级（高阶辅助驾驶)为5.1%。预计到2025年L2及L2+级ADAS装配率有望超过50%，是激光雷达需求持续增长的关键推动力。 3.4服务机器人 服务机器人充分融合计算机视觉、语音识别、自然语言处理、知识图谱等人工智能技术，智能化水平显著提升无论产品应用的广度，或是技术深度都产生了可观的进步，在无人服务等领域离不开激光雷达的技术支持。据资料显示，2020全球服务机器人市场规模达94.6亿美元，同比2020年增长22.5% 国内来看，随着人口老龄化趋势加快，以及医疗、公共服务需求的持续旺盛，我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间，分布呈现以华东、中南、华北地区为核心，市场规模及产量也随之快速增长。数据显示，2021年我国服务机器人累计产量达921.44万套，同比2020年增长48.9%，2022年1-10月国内受疫情反复影响月度产量下降明显。 激光雷达相关产业研究报告推荐 激光雷达产业链热门研究报告推荐 激光雷达应用热门研究报告推荐 中国激光雷达行业市场发展监测及投资前景展望报告 中国无人驾驶汽车行业市场发展监测及投资前景展望报告 中国ADAS摄像头行业市场深度研究及投资前景展望报告 中国光电探测器行业发展前景预测及投资战略规划研究 中国光纤激光器行业市场发展监测及投资前景展望报告 中国服务机器人行业市场深度分析及投资战略研究报告 中国VCSEL芯片行业市场深度研究及投资前景展望报告 中国车联网行业市场全景评估及投资战略规划研究报告 中国FPGA行业市场发展监测及投资前景展望报告 中国无人机行业市场深度研究及投资前景展望报告 专业一严详一客观[科学 华经情报网（www.huaon.com）隶属华经产业研究院（华经艾凯（北京）企业咨询有限公司，华经产业研究院专注提供大中华区产业经济情报，是领先的市场研究报告和竞争情报提供商。 华经产业研究院为企业提供专业投资咨询报告、深度研究报告、市场调查、统计数据等。华经情报网每天更新大量行业分析报告、图表资料、竞争情报、投资情报等，为用户及时了解迅速变化中的世界和中国市场提供便利，为企业商业决策赋能。