智能驾驶大势所趋,激光雷达百亿市场亟待发掘(附股)

一、激光雷达的发展过程及优缺点。

激光雷达被称为探测的“眼睛”,是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置。激光雷达的发展过程如图所示。

不同的传感方式各有优劣,激光雷达的综合性能较好,不仅探测距离远,角度分辨率优,不受光照影响,而且无需深度学习算法,但在恶劣天气效果不好,目前还有一个最大的问题就是造价昂贵,成本能否大幅下降是影响推广的重要因素。

二、国内外各大整车厂商开始加速布局智能驾驶。

全球汽车整车厂商智能化推进情况,根据佐思汽车研究预测,到2024年,大部分厂商将进入进阶到 L4/L5 级别。

2021年开始国内外各大整车厂商开始加速布局高级辅助自动驾驶,配有激光雷达的车型密集发布,国际头部厂商的激光雷达车型主要为价格昂贵的旗舰车型,随着激光雷达价格逐步下降以及智能汽车进程加快,未来必将有更多的车型配备激光雷达辅助驾驶系统。

三、自动驾驶感知技术路线两大方案:激光雷达和视觉方案。

视觉方案获取数据的方式与人眼感知得更为相似,图像模式识别为其核心流程,优势是技术成熟,具有成本优势,但是十分依赖芯片+算法。特斯拉入局自动驾驶最早,利用低成本视觉硬件+海量数据算法壁垒高筑,一枝独秀。不过视觉方案有一定的局限性,暂时无法满足 L3+要求。

多传感器融合方案则是以激光雷达为核心,配合摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等元件达到感知环境的目的,技术进步和成本下探使得这种模式量产上车指日可待,该领域参与者很多,而且今年有消息称特斯拉也开始测试激光雷达。

四、激光雷达各环节发展路径。

激光雷达硬件和软件各个环节发展路径。

激光雷达根据扫描技术的不同可分为机械式、半固态、固态三种。(原理我就不发了,我也看得不是太明白)。

(1)机械师:发展最早、技术成熟度最高,但是体积大、成本高、使用寿命短。

(2)混合固态/半固态:分为转镜、MEMES 微振镜、棱镜三种,成本大幅降低,最快上车成共识。

(3)全固态:所有部件都是固定的,包括 OPA 光学相控阵激光雷达、FLASH闪光激光雷达。

各种技术方案及布局厂商对比如下,未来应该是机械式-半固态-纯固态的发展过程。

五、激光雷达产业链。

1、上游元器件。

(1)激光器产业:OSRAM(欧司朗)、AMS(艾迈斯半导体)、Lumentum(鲁门特姆)等,凭借多年耕耘占据龙头地位;国内厂商如瑞波光电、常州纵慧芯光半导体开启突围。

(2)探测器代表企业:主要为 First Sensor、 Hamamatsu(滨松)、ONSemiconductor(安森美半导体)、Sony(索尼)等;国内涌现出成都量芯、灵明光子、芯视界等优秀企业,产品性能基本接近国外水平;

(3)FPGA 芯片:通常被用作激光雷达的主控芯片,国外主流的供应商有 Xilinx(赛灵思),Intel(英特尔)等;国内厂商有紫光国微等公司布局。

(4)模拟芯片:海外供应商在该领域技术先进、产能充足、成熟度高,是行业的领导者,代表供应商主要有 TI(德州仪器),ADI(亚德诺半导体);国内圣邦微电子、矽力杰等公司均开始发力布局。

(5)光学部件:国内供应链的技术水平已经完全达到或超越国外供应链的水准,且有明显的成本优势,已经可以完全替代国外供应链和满足产品加工的需求。

2、中游,两种风格均在推进。

目前,激光雷达系参与者风格主要分成两类。一种是从机械式起步、逐渐向固态过渡风格,主要面向 Robotaxi/Robotruck 或者智能驾驶实验场景,产品技术要求高、单价贵,客户对于价格不敏感,以 Velodyne、禾赛科技、速腾聚创为代表;另一种是瞄准半固态和固态风格,直接定位乘用车 ADAS 应用场景,力求降本、量产、上车,以 Luminar、Innoviz,以及国内科技巨头华为、大疆为代表。

根据 2021 年 9 月 Yole的最新统计数据,目前在激光雷达市场中游,中国厂商例如速腾聚创、禾赛科技的竞争力正在加速提升,逐渐挤压头部厂商 Velodyne 的市场份额,其中速腾聚创的已获客户订单数已经位居全球第二,占据所有厂商订单总数的 10%。

3、下游。

激光雷达公司与下游一级供应商或整车厂商的配套情况。

六、激光雷达相关上市公司(排名不分先后)。

1、福晶科技:全球非线性光学晶体龙头,产品应用于激光雷达领域。

2、蓝特光学:主营业务为精密玻璃光学元件,生产的玻璃非球面镜片产品应用于激光雷达制造。

3、联创电子:主营触控显示模组和光学元器件,公司与激光雷达制造企业在机械式激光雷达的接收端和发射端镜头领域展开了合作,此外在车载镜头领域,已经有多款镜头产品通过Mobileye以及英伟达认证,与特斯拉及多家全球知名汽车一级供应商紧密合作,并成为华为车载镜头的主供。

4、永新光学:主营光学元件业务,车载镜头业务持续放量,目前公司车载激光雷达镜头及光学部件处于小批量验证阶段,未来以部件为主扩展至激光雷达整机代工。

5、常熟汽饰:主营业务为汽车零部件,引入基金投资了激光雷达、车联网等新领域,培育新的发展点。

6、湘油泵:主营业务为机油泵,子公司东兴昌科技拥有专业的电机技术研发团队,其激光雷达电机产品已实现对全球图像级激光雷达领先企业的配套供货。

7、均胜电子:主营业务为汽车安全系统和电子系统,战略投资激光雷达厂商图达通,在感知层与决策层等方面深度合作,并推动相关技术产业化落地。

8、光库科技:主营业务为光纤激光器件和光通讯器件,激光雷达领域是公司未来的重要发展方向之一,公司的隔离器、合束器、耦合器等光纤器件产品应用于无人驾驶激光雷达领域。

9、万集科技:公司车载激光雷达已同时进行机械式、MEMS、OPA多技术路线布局。

10、瑞丰光电:主营业务为LED封装,激光雷达项目主要是研发应用于车用及传感的封装器件及模组尚处在研发阶段。

11、腾景科技:主营业务为光学器件,激光雷达领域主要为客户配套提供激光雷达精密光学元件,目前尚处于送样及小批量验证阶段。

12、炬光科技(新股):公司主营产品为激光光学产品和半导体激光产品,车用激光雷达产品营收占比4.1%。

13:、万马科技:参股光之矩(占股3.57%)布局智能驾驶,光之矩是一家从事激光雷达传感器研发、生产的创新型高科技企业,无人驾驶是激光雷达传感器的应用领域之一。

巨星科技、中海达的激光雷达产品不确定是否应用于汽车领域,竞业达的产品主要用于轨道交通和智慧城市,暂时没有计划在自动驾驶领域应用,路畅科技子公司的激光雷达项目处于暂停状态。

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