編者按
激光雷達(dá)被譽(yù)為自動駕駛的“眼睛”,是一種通過發(fā)射激光來測量物體和傳感器之間距離的不可或缺的裝置。
與其他雷達(dá)相比,激光雷達(dá)探測角度更廣,障礙物識別能力也較強(qiáng)。因此,激光雷達(dá)也被稱為是實現(xiàn)高級別自動駕駛的關(guān)鍵傳感器。
自動駕駛離不開激光雷達(dá),高等級的自動駕駛更是如此。
近期各大車企發(fā)布的新車型,均在激光雷達(dá)上面做足文章,將激光雷達(dá)作為一大賣點。
比如小米的第一款汽車具體激光雷達(dá)配置是以1 顆禾賽混合固態(tài)雷達(dá) AT128為主雷達(dá),以數(shù)顆禾賽全固態(tài)雷達(dá)作為補(bǔ)盲雷達(dá)。
有專業(yè)人士表示:全固態(tài)激光雷達(dá)比混合固態(tài)雷達(dá)視角更大、盲區(qū)更小,適于用作補(bǔ)盲,小米的這一配置優(yōu)于目前一些車型用混合固態(tài)雷達(dá)補(bǔ)盲的方案。
理想的新車L9搭載的激光雷達(dá)AT128,也是由禾賽科技提供的,128代表著它有128組激光發(fā)射單元,也就是128線。
蔚來的新車ES7搭載了來自Innovusion的Falcon激光雷達(dá),作為ES7所搭載的Aquila超感系統(tǒng)的重要組成部分,將助力其實現(xiàn)高速、城區(qū)、泊車、換電等場景下的自動駕駛體驗。
小鵬的新車G9則搭載兩顆激光雷達(dá)速騰聚創(chuàng)M1,布置在前保險杠左右兩邊,以形成更大的視場角,同時在車輛正前方的ROI區(qū)域內(nèi)聚集更為密集的點云。
除了造車新勢力之外,比亞迪、長城、吉利等傳統(tǒng)車企旗下的車型均搭載激光雷達(dá)以提高產(chǎn)品的競爭力。
車載激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)帷幕早已拉開,正在迎來“閃耀時刻”。
01 行業(yè)現(xiàn)狀與前景
根據(jù)全球知名咨詢機(jī)構(gòu)ICV發(fā)布的《Global automotive LiDAR market forecast-2022》的報告,2021年,全球車載激光雷達(dá)安裝量達(dá)18.0萬顆,均搭載于L3級別智能駕駛車輛。
該機(jī)構(gòu)還預(yù)測,到2026年,全球車載激光雷達(dá)出貨量將達(dá)到693.6萬顆,其中L3級別和L4-L5級別搭載的出貨量將分別增至538.5和155.1萬顆。2021-2026年的CAGR分別為97.4%和62.9%,增長速度驚人。
性能、可靠性、成本,這是決定車載激光雷達(dá)發(fā)展的三個因素。
其中,性能包括遠(yuǎn)測距、高點頻、高精度等探測能力;
可靠性要求激光雷達(dá)通過車規(guī)認(rèn)證具有較好的一致性、穩(wěn)定性;
成本包含了物料成本、生產(chǎn)成本等,是制約車載激光雷達(dá)大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
東西好用,價格厚道,下游車企能夠承受得住,這是車載激光雷達(dá)能大規(guī)模推廣的關(guān)鍵所在。
激光雷達(dá)內(nèi)部一直存在分水嶺,ICV認(rèn)為,全固態(tài)式是未來趨勢,但五年內(nèi)仍以機(jī)械式和半固態(tài)為主。機(jī)械式難符車規(guī)要求,固態(tài)、半固態(tài)更適乘用車。
激光雷達(dá)根據(jù)結(jié)構(gòu),可以分為機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)(MEMS)和 固態(tài)激光雷達(dá)(OPA & FLASH)。
機(jī)械式激光雷達(dá)技術(shù)雖相對成熟,但由于其成本較高、裝配復(fù)雜同時存在光路調(diào)試等過程,同時由于不停旋轉(zhuǎn),在行車環(huán)境下可靠性不足,導(dǎo)致發(fā)展初期難以符合車規(guī)要求。
半固態(tài)激光雷達(dá)更加小巧,可隱藏在外殼中,使用 MEMS 等半導(dǎo)體器件來代替機(jī)械掃描的選準(zhǔn)裝置,兼具固態(tài)和機(jī)械的特性。同時由于減低了機(jī)械的旋轉(zhuǎn)幅度,有效降低了行車過程中出現(xiàn)問題的幾率,又大大降低了成本,目前發(fā)展基本成熟,后續(xù)或?qū)⒏啾贿x用。
相比于半固態(tài)激光雷達(dá),全固態(tài)激光雷達(dá)在結(jié)構(gòu)中去除了旋轉(zhuǎn)部件,實現(xiàn)了較小的體積的同時保證了高速的數(shù)據(jù)采 集以及高清的分辨率。固態(tài)激光雷達(dá)包括光學(xué)相控陣(OPA)和 FLASH 兩種。
因此,相比之下,半固態(tài)、固態(tài)激光雷達(dá)由于精度更高、體積更孝成本更低,將成為激光雷達(dá)長遠(yuǎn)發(fā)展的技術(shù)方向。
具體到企業(yè)層面,Velodyne、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等激光雷達(dá)廠商,選擇從機(jī)械式方案起步,逐漸向固態(tài)過渡;相比之下,Luminar、Innoviz、華為、大疆等廠商則比較激進(jìn),直接進(jìn)行半固態(tài)、固態(tài)方案的研發(fā)。
具體到全球?qū)用,歐美企業(yè)憑借機(jī)械式激光雷達(dá)起步較早,優(yōu)勢明顯,仍然占據(jù)目前全球車載激光雷達(dá)市場的70%以上;
國產(chǎn)廠商(速騰聚創(chuàng)、禾賽、華為等)則依靠固態(tài)激光雷達(dá)力圖實現(xiàn)彎道超車,極有可能加速提升中國供應(yīng)商在全球市場的占有率。
據(jù)ICV數(shù)據(jù)顯示,2021年,機(jī)械式激光雷達(dá)數(shù)量達(dá)16.9萬顆,占據(jù)全球市場的94%,而在2020年其占比為95%,可見其占比呈微弱下降形式。ICV預(yù)測至2026年,機(jī)械式和固態(tài)-半固態(tài)式激光雷達(dá)數(shù)量將分別增至5.7和1.2百萬顆,21-26,五年的CAGR高達(dá)102.0%和158.7%。
市場格局方面,根據(jù)ICV統(tǒng)計的2021年全球TOP10激光雷達(dá)廠商的的市占比情況(如下圖所示)。
其中,Valeo全球市場占比28%,位居第一;RoboSense(速騰聚創(chuàng))全球市場占比10%,排名第二。
綜上看出,車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)正處于方興未艾的階段,朝氣蓬勃,積蓄力量,上下游產(chǎn)業(yè)鏈以及核心部件情況更值得關(guān)注。
02 激光雷達(dá)上下游產(chǎn)業(yè)鏈,核心部件
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈上游包括激光器、探測器、FPGA、模擬芯片、光學(xué)部件等;中游為激光雷達(dá)和軟件系統(tǒng);下游應(yīng)用于汽車、機(jī)器人、工業(yè)、測繪、軍事等領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)鏈上游,上游廠商激光器和探測器基本為外企主導(dǎo),國產(chǎn)光學(xué)器件經(jīng)過多年不斷發(fā)展,性能與外企不相上下且成本更具優(yōu)勢。
激光器和探測器:作為激光雷達(dá)的重要部件,激光器和探測器的性能、成本、可靠性與激光雷達(dá)產(chǎn)品的性能、成本、可靠性緊密相關(guān)。
同時激光雷達(dá)的設(shè)計會針對激光器和探測器的規(guī)格參數(shù)提出定制化需求,與上游供應(yīng)商合作定制激光器和探測器,有助于提升產(chǎn)品競爭力。
FPGA 芯片:通常被用作激光雷達(dá)的主控芯片,國外主流的供應(yīng)商有 Xilinx, Intel 等。國內(nèi)廠商主要有西安智多晶微電子有限公司、紫光國芯股份有限公司等。
目前國外廠商的產(chǎn)品性能相比國內(nèi)供應(yīng)商有所領(lǐng)先,國內(nèi)產(chǎn)品的性能目前尚處于能夠滿足激光雷達(dá)的要求的初級階段。
模擬芯片:模擬芯片用于激光雷達(dá)系統(tǒng)中發(fā)光控制、光電信號轉(zhuǎn)換,和電信號實時處理等關(guān)鍵過程。
國際模擬芯片廠商主要有TI,ADI 等;國內(nèi)模擬芯片的供應(yīng)商主要為矽力杰、圣邦微等公司。國際巨頭在該領(lǐng)域積累已久,相對領(lǐng)先。
國內(nèi)供應(yīng)商相比之下起步較晚,無論是產(chǎn)品豐富程度還是技術(shù)水平均存在一定差距,尤其車規(guī)類產(chǎn)品差距會更大。
光學(xué)部件:激光雷達(dá)公司一般自主研發(fā)設(shè)計光學(xué)部件,然后選擇加工公司完成生產(chǎn)和加工步驟。
光學(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到或超越國外廠商的水平,且具有明顯的成本優(yōu)勢,已能實現(xiàn)替代國外產(chǎn)品滿足生產(chǎn)加工的需求。
產(chǎn)業(yè)鏈中游,主要是各種形態(tài)的車載激光雷達(dá),包括機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)。
全球知名戰(zhàn)略咨詢公司Yole Intelligence發(fā)布了一份名為《激光雷達(dá)2022-聚焦汽車與工業(yè)》的報告。該報告主要展示了全球領(lǐng)先的十余家激光雷達(dá)制造商在汽車和工業(yè)應(yīng)用方面的市場份額。
Yole Intelligence的分析師Pierrick Boulay分析稱,中國激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張并不局限于激光雷達(dá)公司本身:“中國已經(jīng)發(fā)展了一個關(guān)鍵的(如果還不完整的話)激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)。在各種各樣的激光雷達(dá)公司中,有幾家專門盯上了提供組件、設(shè)計和軟件的蛋糕。”
產(chǎn)業(yè)鏈下游,激光雷達(dá)下游產(chǎn)業(yè)鏈按照應(yīng)用領(lǐng)域主要分為無人駕駛、高級輔助駕駛、服務(wù)機(jī)器人和車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。
無人駕駛行業(yè):國內(nèi)無人駕駛技術(shù)研究發(fā)展迅速,不斷有應(yīng)用試點和項目落地,與國外公司的差距在不斷縮校
高級輔助駕駛行業(yè):該行業(yè)下游企業(yè)主要包括世界各地的整車廠、Tier 1 公司及新 勢力造車企業(yè)。激光雷達(dá)用于量產(chǎn)車項目,通常需要激光雷達(dá)公司與車廠或 Tier 1 公司達(dá)成長期合作,一般項目的周期較長。
激光雷達(dá)的核心三部件:激光器+掃描部件+感光芯片。
先看激光器方面的發(fā)展動態(tài),VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser 垂直腔面發(fā)射激光器)有望取代EEL(Edge-Emitting Laser 邊發(fā)射激光器)。
由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個 FOV 平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面 光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個 FOV 區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個 FOV 區(qū)域。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為 EEL和 VCSEL兩 種,二者區(qū)別在于 EEL 激光平行于襯底表面發(fā)出,VCSEL 激光垂直于襯底表面發(fā)出。
VCSEL 優(yōu)勢:相比于 EEL 結(jié)構(gòu),VCSEL 具有易實現(xiàn)光纖耦合、電流閥值低、調(diào)制頻率高等優(yōu)點,國盛證券認(rèn)為 VCSEL 未來或?qū)⒅饾u取代 EEL。
掃描部件方面,通常分為運動式和非運動式掃描兩種,MEMS體積孝成本低是首選,國內(nèi)MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)頭部公司是一徑科技。
接收器方面,激光雷達(dá)接收器主要可以分為 PIN、APD(雪崩光電二極管)、SPAD(單光子雪崩二極管)、 SiPM(硅光電倍增管)幾種,其中SPAD是當(dāng)前主流。
通過分析產(chǎn)業(yè)鏈以及核心部件,然后我們再來看二級市場相關(guān)個股,這樣就有了較為深入的認(rèn)知。
03 掘金機(jī)遇,激光雷達(dá)概念股梳理
目前國內(nèi)激光雷達(dá)概念股主要有萬集科技(300552)、中海達(dá)(300177)、永新光學(xué)(603297)、福晶科技(002222.SZ)、炬光科技(688167.SH)等。
萬集科技,戰(zhàn)略層面從感知和網(wǎng)聯(lián)兩側(cè)出發(fā),開始進(jìn)軍智能網(wǎng)聯(lián)和汽車電子賽道。
感知側(cè),公司已有十年積淀的激光產(chǎn)品業(yè)務(wù)開始進(jìn)入發(fā)力期。公司制造的激光雷達(dá)可以用于智能汽車、工業(yè)、機(jī)器人、交通等多個行業(yè),近三年CAGR超70%,且在智能駕駛方面已經(jīng)獲得東風(fēng)和宇通兩個機(jī)械式激光雷達(dá)訂單。2021年,公司通過定增募資擴(kuò)建了北京亦莊基地的產(chǎn)能,進(jìn)一步彰顯了公司對激光雷達(dá)產(chǎn)品未來放量的信心。
網(wǎng)聯(lián)側(cè),從“雙智”城市出發(fā),車聯(lián)網(wǎng)開啟規(guī);渴稹
業(yè)績方面,2022上半年,公司實現(xiàn)營業(yè)收入3.15億元,同比下滑24.62%;歸母凈利潤虧損8329萬元,同比下滑278.75%,扣非歸母凈利潤虧損8758萬元,同比下滑313.59%。
中海達(dá),主打業(yè)務(wù)為車載端軟硬件產(chǎn)品,包括高精度定位天線、車載組合型(4G/5G+GNSS)天線、高精度定位單元、慣性測量單元、地圖定位傳感器(IPM)、高精度定位算法服務(wù)等。
2022年半年,公司智能駕駛車載高精度業(yè)務(wù)進(jìn)一步取得顯著進(jìn)展,公司車載端軟硬件產(chǎn)品已定點應(yīng)用在小鵬汽車、上汽集團(tuán)、長城汽車、一汽紅旗等汽車制造企業(yè)、智能駕駛方案商的多款量產(chǎn)車型。
公司在智能駕駛車載高精度業(yè)務(wù)領(lǐng)域的產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)方面已形成了“阿基米德”硬件定位平臺、ATP330高精度定位天線平臺、GINS衛(wèi)慣緊組合算法平臺。
業(yè)績方面,公司 2022 年半年度實現(xiàn)營業(yè)收入 5.63億元,較去年同期下降 32.69%;實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤 0.60億元,較去年同期下降 11.50%。
永新光學(xué),在激光雷達(dá)光學(xué)業(yè)務(wù)布局方面,公司積極把握激光雷達(dá)車載應(yīng)用的行業(yè)機(jī)遇,并將激光雷達(dá)客戶群體從乘用車、商用車領(lǐng)域擴(kuò)展至軌道交通、工業(yè)自動化、智能安防、車聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等領(lǐng)域,產(chǎn)品從以零部件為主擴(kuò)展至整機(jī)代工。
激光雷達(dá)光學(xué)業(yè)務(wù)方面,公司與 Quanergy、禾賽、Innoviz、麥格納、Innovusion、北醒光子等激光雷達(dá)領(lǐng)域國內(nèi)外知名企業(yè)保持穩(wěn)定良好的合作關(guān)系,并成功新開拓數(shù)家重要客戶。
業(yè)績方面,2022上半年,公司實現(xiàn)營收 4.12 億元,同比增長 11.81%,扣非歸母凈利潤 1.09 億元,同比增長 45.85%。
炬光科技,主營業(yè)務(wù)包含半導(dǎo)體激光、激光光學(xué)產(chǎn)品、汽車應(yīng)用(激光雷達(dá))和光學(xué)系統(tǒng)四大業(yè)務(wù)。全球首創(chuàng)線光斑激光雷達(dá)技術(shù),其高功率半導(dǎo)體激光器業(yè)務(wù)已位列國內(nèi)龍頭。
公司擁有車規(guī)級激光雷達(dá)元件設(shè)計生產(chǎn)能力,目前,公司已與國內(nèi)外多家知名廠商簽訂合作協(xié)議。
業(yè)績方面,公司2022上半年實現(xiàn)收入2.64億元,同比增長21.13%;實現(xiàn)歸母凈利潤0.69億元,同比增長107.53%;實現(xiàn)扣非歸母凈利潤0.46億元,同比增長107.61%。汽車領(lǐng)域收入0.17億元,其中上游元器件和中游模塊分別實現(xiàn)447.61萬元和0.13億元營收。
福晶科技,擁有全球規(guī)模最大的 LBO、BBO 晶體及其元器件生產(chǎn)基地,在非線性光學(xué)晶體領(lǐng)域市場占有率全球第一,已逐步成為業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠為激光客戶提供“晶體+光學(xué)元件+
激光器件”一站式綜合服務(wù)的龍頭供應(yīng)商,部分精密光學(xué)元件產(chǎn)品可應(yīng)用于激光雷達(dá)、AR/VR領(lǐng)域。
業(yè)績方面,2022 年上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入 3.93 億元,同比增長 11.48%,實現(xiàn)歸母凈利潤為 1.19億元,同比增長 17.33%,實現(xiàn)扣非后歸母凈利潤 1.14 億元,同比增長 15.81%。
一級市場方面,也是火爆異常,據(jù)央視網(wǎng)報道,去年全球激光雷達(dá)領(lǐng)域融資138億,我國獨占50.89億,同比增長155.15%。
今年以來,激光雷達(dá)公司融資密度更是驚人,多家激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈國內(nèi)企業(yè)宣布獲得新融資,比如速騰聚創(chuàng)、杭州溫米芯光、蘇州璇光半導(dǎo)體等。
作者:慧澤李