1、技术原理介绍

激光雷达划分为4个系统：激光发射、扫描系统、激光接收、信息处理。发射靠驱动激光器发射激光脉冲，通过高速控制器控制方向和线数。性能和成本主要是在光源上进行优化。

扫描系统以稳定的旋转速度或者mems的方式，实现平面扫描。

激光接收系统主要是光电探测器，接收目标物体反射回来的激光，产生接收信号。

信息处理系统，信号需要经过放大处理和转换。由信息处理系统的模块计算获取目标的表面的形态，对扫描的物体建模。

性能评价：线数、方位角、扫描帧数、角分辨率、测量精度、探测距离等。核心指标是探测距离和探测角度。

机械式是相对成熟传统的技术路径，原理简单，通过一定速度旋转+马达机械式结构实现水平方向360度扫描，垂直方向定向分布式光源扫描。优势是技术成熟，扫描速度快，抗光干扰能力强，性价比高，能360度全景扫描，可做主雷达使用。劣势是线数对应一个激光收发部件，线数增加成本成倍上升；数十光源精准定位安装需要一定经验的人工能力，资深工程师才能做，所以价格昂贵。量产可能性低，很难自动化生产，需要资深和有经验的工程师；增加线数需要堆叠器件，生产周期长，velodyne交货周期6个月以上；元器件增多后可靠性受到挑战。代表企业是velodyne，法雷奥；国内是禾赛科技和速腾。

Flash使用脉冲光源一次性覆盖市场，利用ToF计算并绘制地图，很多手机摄像头在用，成本较低。功率不能做得很大，不然对人员造成伤害，多用于近距离场景，AGV、机器人使用多。优势是原理简单成本低，劣势是串扰大。车载用于补盲是一种方案，但放在前向要80-100米不是好的路径。

从上车综合成本、性能看预期更高的是MEMS，原理是机械结构通过微电子工艺归集在芯片上大规模生产，芯片上有体积小的微振镜，加一个铝结构来发射光线，实现扫描角度和大的探测范围。改变了扫描方式，发射端接收端芯片架构上做改造和优化，优点是轻量化低成本可量产，技术路径上少量的收发单元，而且通过MEMS微振镜来反射激光器光束实现3d扫描，对激光器和探测器需求明显减少，成本低。可以针对重点物体的重点扫描，实现算法补偿，探测距离可达120-200米，好的产品可以牺牲角度达到300-500米，比如说Luminar的产品。劣势是技术性能有差距，探测距离和角度之间有tradeoff。机械式可以通过光束收发的叠加实现扫描光束的增多，增加激光就能增加距离。用在近距离补盲和前向角度要求不高的场景还是ok的。只有l4以上对360度机械式激光雷达扫描有要求，很多车厂自动驾驶系统是多融合系统，视觉和毫米波都有，激光雷达前向有200米以上、探测角度60度都能接受了。激光雷达公司都在提升、探测距离和角度两个核心指标

纯固态只有OPA，控制光源相位差利用干涉原理控制波速方向，通过电信号改变激光位相，通过干涉的相长或相消形成可控的单一角度，扫描不同角度只需要电信号，不需要任何机械结构实现机械式的扫描效果。落地很难。可以省去机械扫描结构，做到类似机械式的全景扫描，预期是最终技术路径，但是技术难度大，底层工艺的稳定性很重要。OPA的波导控制都需要改变底层结构，半导体的材料有突破才能实现。目前优点是性价比高，功率低，将来扫描性能好；但是激光调试、信号处理的运算量很大，元器件成本高，实现难度比较大。最终解决方案还需要5-10年，需要上游供应商技术的成熟。

主流技术路径：机械式，固态的Flash和MEMS等。

特殊技术路径：大疆和小鹏，大疆激光光源减小了1个，通过特殊的扫描方式实现高程度降本；Ouster通过光源替换和自研的毫米芯片大幅提升接收敏感度，提高探测路径。

总体来说技术路径没有收敛，权衡上车成本和核心指标后，基本定点在机械式、MEMS等三种方案多。

2、光源激光器、探测器等等成本构成

目前各家路线不同，发射端激光器、MEMS振镜、芯片、电路板，占30%左右，激光器浮动大，取决于是905还是150光源，另外mems振镜，速腾等在振镜上做很多工作，振镜半径从1-2mm提升到5-7mm，接收反射光接收面大了。发射端是主要成本构成。

接收端，芯片和接收板，占20%-30%，有所浮动，因为芯片不同。

外壳结构件10%，光学部件透镜等10%。

MEMS装调等人工费用10%，机械式人工费用50%。

3、大部分厂用905光源，Luminar和图达通用150光源，两种光源优劣势？看好哪个？

核心区别在探测距离。905光源探测距离100-150米就很不错了，进一步到200米只能加大发射功率，对人眼有影响，路上都看到激光雷达车辆，加大功率会危害人眼安全。905光源主要做30-50米的补盲，agv无人小车，放在车的前灯探测路牙等应用。用在前向的话速腾有方案，但在200米以内。

150光源核心优势是探测距离好，Luminar和图达通用150光源能达到300-500米，另外人眼安全更好。但是价格高，要几百美金，相当于905光源的6-7倍。150光源的接收端芯片要变革和做开发优化，要有很深的技术积累。

4、长期看成本降到什么水平才能大规模上车？

激光雷达厂定的价格都很高，但达到1万的量级后成本会有明显下降，激光雷达厂商自己的规划看，Luminar公布售价1000美金，客户是沃尔沃和modely，探测距离300米以上，用105纳米光源。

速腾，通过振镜优化了探测距离，用905光源实现200米探测距离，售价1998美金。

innoviz的客户是宝马，进度慢了，pro1和2都是250米，角度有差别，公布售价500美金，550米的产品1000美金。

激光雷达厂商都在1000-2000美金之间，这是初步量产价格。

车厂普遍对激光雷达的成本预期要在1000美金以内。以某新能源车为例，400-500美金定点价格，车厂自己的预期希望量产后降到200-300美金。毫米波雷达量产后达到200-300美金，激光雷达批量后降到这个数也是车厂预期。

明年批量上车的话预计采购价格500-1000美金之间，部分厂商300美金抢市场也有可能，得通过后面量上升拉低成本。

5、车厂激光雷达规划的量大概多少？

车型多，量不是那么好测算，可以以新能源行业出货量折算，比如Luminar，客户沃尔沃和modely最近定点几个车厂。国内速腾和禾川定点多。小鹏出货累计10万台，p5开始加激光雷达，p5高端车型选配激光雷达，由大疆供应，高配30%-50%折算的话，现在每个月出货量8000左右，月激光雷达出货2000-3000台。小鹏G9定的是速腾，加上p7，月1-2万，所以激光雷达是5000左右的量级。

其他车厂要做车规验证，周期比较长。

6、激光雷达和视觉方案哪个是最终方案？

特斯拉的马斯克想法比较简单，觉得人开车靠眼睛而摄像头比人眼更好。不能说谁对谁错，特斯拉底层算力非常高，车上能运行高端游戏。特斯拉成本管控严，出于对技术成熟度和成本认知觉得不能上激光雷达。

自从小鹏加了激光雷达后量产比较快。国内车厂更加积极上激光雷达，蔚来es8撞车事件，业内人士认为激光雷达可以识别施工标志，也许装上激光雷达就能避免了。

7、A股供应商中，光学零部件价值量、壁垒高不高，能否受益？

产业价值量高，光源等光学部件目前看市场路径还没有收敛，还在提升核心指标的过程中，是系统中提升性能的关键零部件，对于激光雷达，明年来看1000美金单车价值很高了。而且光源并不只在车上运用，测绘、无人小车、机器人可能将来都会辅助感知，这其中光源都是核心器件，产业链价值高。

光学受益激光雷达的发展红利，当前缺芯且技术路径还没收敛，技术指标还有提升空间，第三方团队还有很好的生存空间。跟部分车企交流过，舜宇提供过解决方案，当时量比较小没有大精力研发，有量的话供应商会切入，规模化供应就有市场红利。

8、数据处理方面激光雷达能不能做？

自动驾驶上游是定位和感知，感知是用摄像头毫米波等，中游是决策和执行，不同厂商有不同方案。

一是L4自动驾驶公司如modely、百度等，执行算法都是自己手里。有些厂商买了雷达等元器件自己做l4系统，算法掌握在厂商手里，激光雷达公司只要做好产品就ok。

二是小鹏等新势力，对激光雷达还要求算法上能打通。小鹏今年采用大疆的激光雷达，点云图特别不均匀，后面做自动驾驶架构的过程中发现了很多困难。新势力增加了人才投入，深入地理解自动驾驶架构，对激光雷达运转能力有了要求。总体说软硬都有要求，软的方面要求采集的信息要能快速打通和匹配。

三是偏大型车厂，如北汽跟华为合作，可能后面所有车企都是华为的富士康，像这样华为需要大量软硬件的人才。

9、舜宇的整机方案怎么看？

舜宇采购上游元器件做集成，它的核心在光学部件。

10、小鹏换供应商具体情况？

大疆是一个激光光源，有2个快速旋转的棱镜，使得光路实现花瓣式扫描，中心位置特别密周边特别稀疏，信息收集、成像对接架构带来直接麻烦，很难通过算法补偿。这个方案降本，缩减到光源只剩一个，特殊架构导致很难算法弥补的缺陷。小鹏p7供应商是大疆，G9供应商还没公布.。

11、图达通成本？

图达通也是1000美金左右，图达通的钻进式方案也是光路反射的方式实现更多光路扫描，8个激光收发可以实现机械式96线数扫描，理论上可以省成本，但节省程度不如mems和大疆方案，估计也得1000美金。

12、美股几个公司股价都不太行原因？

二级市场的公司估值体系看两个指标，一是技术路径能否稳定量产，二是匹配的车型能否有落地方案。

Luminar是固态，量产性比机械好，所以velodyne只有15-20亿美金市值，Luminar有150亿美金。

从车型看，modely宣布了前向用Luminar，进度都是肉眼可见的。Innoviz定点宝马，上车进度不顺利，商业推进慢，也就是11-20估值。

Ouster用特殊技术路径，好处是特便宜，但几瓦的功率要再提升不可实现，只能通过增加光敏度的方式。看上去性感但市场对路线有疑问，对光污染多、串扰噪音如何消除都有疑虑，所以上市后只有11亿美金左右。

13、车厂降到200-300美金是单个激光雷达的价值量，单车价值量是多少？

L4公司才需要360度扫描，但很多车企是融合架构，周边有很多毫米波、超声波、摄像头，激光雷达只做120度或者前向就可以了，进一步做360度方案的话，拼接三个在车顶也能实现360度，算法难度另说。整体价格500-1000能接受。

14、明年量产车型国产车多，他们选供应商也是选国内供应商是为什么？

Luminar没有样机，国内找不到相关产品，硅谷朋友说，Luminar样机带着封条来贴上封条拿走，Luminar有军方技术背景，可能有这方面原因不进国内。

机械式今明年出货量会超过velodyne，产品性能比国外供应商还领先，国内供应商产品已经足够好。

另外上车融入系统有复杂的算法对接的过程，国内工程师到现场更方便。

15、如果未来往半固态和固态方向走，集成化越来越高，转接的光学部件会消失掉，光学价值量长期看会下降，怎么看待？

周期错配，肉眼可见的新能源车智能化今年是元年，明后年高成长，激光雷达作为核心架构市占率迅速提升，激光雷达厂商只要产品够硬，车厂对成本并不特别敏感，都会先装上了，科技方面打上差异点。

大家觉得MEMS最可行，因为解决了量产等问题，性能也还可以，是最能吃到红利的解决方案，周期匹配上最能吃到改造红利。

OPA纯固态有很多公司布局，小米在纯固态和机械式各投了公司，OPA底层工艺、芯片研发、算法方案，整车算力要提升的话要5-10年，给MEMS的窗口期够长，足够有一批公司成长起来。

16、接收器的相关公司?

接收器日本滨松做得比较好，当时匹配机械式，mems技术有很多差别化。国内厂商少，激光雷达的量还没有起来，收发芯片没有到一定量级，激光雷达厂商先自己做。

17、激光雷达自己要掌握的和外采的部件分别是哪些?

现在还没成熟所以都要亲自下场研发。毫米波雷达成熟后，部件基本外采。成熟后没有必须控在自己手里的部件，考验的是工艺机械架构、光路、软件算法等。初期不断迭代提升过程，要能自己做收发芯片、拉开跟别人的距离，有高研发费用也能理解。

18、产业链细分机会集中在哪里?

激光光源能做大，一级的谐振腔等光源厂商都需要有好的光源减少成本，提升发射性能。发射端是最重要的成本构成，光源有更多机会。

19、芯片、激光器的成本占比高，产业链中新创公司还是成熟公司成功可能性高一些？

一级市场看得多，专家个人偏向一级。

新厂商船小好调头，量小能跟车厂匹配共同成长。

今年想做光源的公司多，之前工业激光器厂商多，已经杀成了红海，今年都往自动驾驶上靠，核心是激光雷达上车激发了市场需求。很多创业公司投入了巨大研发费用，团队背景很专业，创业公司天然有窗口期优势。

产业发展到成熟阶段有批量生产优势上市公司会有机会。但现在技术指标迭代，技术路线还没收敛，更利好新的公司。

20、技术路线的收敛时间?

不像半导体老大老二差别大，国内外这么多公司，可能不会收敛成一两家，只有沃尔沃和modely的Luminar上市时都有100-200亿美元估值，核心车厂的量产车型有机会，从技术路径看3年内不会收敛。

21、行业扩散趋势，预期行业降到200美金会怎么降，比如发射端接收端怎么降？

外壳结构件占比不高，降幅小。

处理主板上通用芯片会有价格下降，能降10%。

量产能降成本，今年激光雷达厂去流片的时候量不够大采用mpw的方式，台积电烧结贴出来有时会造成翘曲，这批片都废掉了，量产后包产线就没有良率这个问题了。

发射端是能够降本的重要组成，905nm光源降本更快，150更慢一些。

22、车厂恐慌性上激光雷达，小鹏p5和特斯拉没有特别强的感受差异，是什么原因?

能感受到差异是出事了。之所以高冗余堆安全性，因为每个部件都有局限性，特斯拉的自动驾驶雨天不开，摄像头有不能雨天用这个问题，毫米波雷达没法识别路标，纯靠定位进隧道用不了，激光雷达雨天不行。高冗余是为了安全，底层安全性提升。蔚来es8假如有激光雷达事故能避免，但大家没法知道。

23、激光雷达是否是个过渡方案?

机器人等低速市场比的就是成本，有可替代性。但新能源车L4L5都是把激光雷达当核心部件的，纯视觉的高雾、雨水等都是很难解决的问题。摄像头缺陷的一个例子是，如果纯靠摄像头的话，碰到前车不打转向灯转过来的情况，会瞬间占满摄像头视野范围，算法是没法解决的，摄像头有局限性。所以毫米波、激光雷达等是不可或缺的部件。

激光雷达产业链调研纪要