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激光雷达加速爆发!自动驾驶关键零部件,产业链核心龙头梳理

近期,四部门在智能网联汽车的道路测试和示范应用的基础上,挑选出具备量产条件的、搭载有自动驾驶功能的智能网联汽车产品,进行准入试点。

这些智能网联汽车所搭载的自动驾驶功能,指的是按照国家标准《汽车驾驶自动化分级》(GB/T 40429-2021)所定义的3级(有条件自动驾驶)和4级(高度自动驾驶)驾驶自动化功能。

当前我国的智能网联汽车产业已经取得了显著的成果。技术创新活力不断增强,固态激光雷达已经实现了规模化应用,智能驾驶的大算力芯片也已经成功量产装车。

据工信部透露,国产关键组件部件的水平已经得到了显著提升,特别是在激光雷达、人工智能芯片以及智能座舱等领域,我国已经取得了重大的技术突破,达到了国际领先水平。

预计在2023年,随着新车型如小鹏P7i/G6、蔚来ES6、理想L7等的推出,激光雷达行业将迎来从1到N的突破,新的发展动力有望注入该行业,而国内激光雷达市场产业链各环节也有望全面受益。

长期来看,随着新能源汽车行业和智能驾驶的快速发展,全球车载应用激光雷达市场有望迎来高速增长。

据Frost & Sullivan的报告预测,到2030年,全球自动驾驶汽车的数量预计将达到600万辆,对应2350万台的激光雷达需求和223亿美元的市场规模。届时中国有望成为最大的自动驾驶应用市场,预计市场规模将达到105亿美元,占全球市场的47.0%。Frost & Sullivan还预测,到2026/2030年,约9000万/1.1亿辆汽车中的1.4%/5.5%(即130万/600万辆)将配备激光雷达。#汽车##新能源汽车##激光雷达##自动驾驶#

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激光雷达行业概念梳理

激光雷达(LiDAR)是一种传感器,它利用空气作为介质,通过发射激光束和接收反射信号来测量距离和感知环境,能够通过多次测量和反射,获取三维空间内物体的距离、位置和形状等信息,从而实现高精度的三维环境感知。

在自动驾驶系统中,激光雷达已成为最重要的传感设备之一,是实现高级驾驶辅助系统(ADAS)以及L4/L5级别自动驾驶所必需的。

激光雷达通过发射激光束并测量其反射回来的时间,能够创建出周围环境的详细三维地图。这种能力让汽车能够识别出道路标志、行人、其他车辆等,并根据这些信息做出相应的驾驶决策。例如,在遇到行人横穿马路时,汽车可以提前减速避让,大大提升了安全性。

特别是在道路交通复杂的情况下,激光雷达的加入能够使自动驾驶系统在决策上更加游刃有余。

自激光雷达行业建立以来,一直紧跟底层前沿技术的进步,并展示出高技术能力。

厂商们纷纷推出新的技术架构,提升监测性能,拓展应用领域,包括单点和单线扫描激光雷达、多线扫描激光雷达(广泛应用于无人驾驶技术),以及固态和FMCW激光雷达等,不断革新着技术方案。

当前激光雷达技术有多种路径,包括机械式、半固态、固态和调频连续波(FMCW)。其中,全固态FLASH雷达是侧向补盲雷达的首选。

全固态激光雷达主要有OPA和Flash两种技术路径。

OPA技术是通过调节发射阵列中各个单元的相位差,来改变激光光束的发射角度。然而,由于OPA方案的制造工艺难度极大,因此在短期内实现产业化落地的可能性较小。

Flash技术则采用高密度的激光源阵列(VCSEL),类似手电筒的原理,能够在短时间内覆盖一片区域并反射激光,然后使用高灵敏度(SAPD)的接收器来构建三维图像。

Flash技术的成本较低,量产后的成本有望低于200美元。但是,其探测距离较短(100米以内),因此主要应用于侧向补盲。

预计到2025年,半固态激光雷达仍将占据较大的市场份额,而纯固态激光雷达则代表着未来的发展方向。

激光雷达产业链

激光雷达产业链上游包括发射模块(激光器)、接收模块(探测器)、信息处理模块(芯片)、扫描模块和其他结构部件。

目前,我国激光雷达上游的核心发射和接收器件主要依赖进口。其中,发射端的激光芯片和接收端的光子探测芯片是激光雷达上游的核心器件,其性能直接决定了激光雷达的可靠性、探测距离等关键指标。

在供应格局方面,海外厂商占据主导地位。以发射端的激光芯片为例,905nmEEL主要由ams Osram等厂商主导,而VCSEL芯片市场则主要被Lumentum、II-VI(现为Coherent公司)等海外厂商所垄断。

在光子探测芯片方面,虽然国内厂商在1550nm APD芯片上取得了一定的进展,根据C&C的统计,2022年全球激光雷达APD芯片市场中,国内厂商芯思杰占据了27%的市场份额位居第二。

在SPAD/SiPM芯片方面(多用于905nm激光雷达),我国仍依赖滨松、索尼、安森美等海外厂商。

上游国内发射芯片环节的相关厂商包括长光华芯、纵慧芯光等;接收芯片的相关厂商有灵明光子、南京芯视界等。在发射模组方面,炬光科技是重点布局的厂商;而在ODM环节,高伟电子等是主要的参与者。

值得一提的是,国内厂商在上游光学和模组代工等环节上具备一定的竞争力。光学领域的主要布局厂商包括永新光学、炬光科技、舜宇光学、水晶光电、腾景科技以及蓝特光学等。

产业链中游是各种形态的车载激光雷达,包括机械式激光雷达、半固态激光雷达和固态激光雷达。

产业链下游是各大Tier1厂商以及整车厂商,主要用于ADAS辅助驾驶系统以及高级自动驾驶。按照应用领域主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。

激光雷达市场格局和龙头梳理

激光雷达曾一度是智能驾驶硬件方案中成本最高的一环,然而其价格的迅速下降正在推动应用车型的价格区间不断下探。

从2021年40万元以上的高端车型,到今年最低至17万的睿蓝7,这一趋势表现得尤为明显。当激光雷达的价格进一步下降至1000元以下时,其有望成为智能驾驶的标配。

目前,激光雷达正处于拐点放量期,大量的定点生产正在推动激光雷达的规模化量产和价格下行,有望使应用车型的价格持续下降。这一趋势的背后,是国内激光雷达厂商的积极参与和市场竞争的加剧。

据Yole Development的统计数据显示,2022年在中国市场上市的新车中,有11款车型搭载了激光雷达,包括理想L系列、路特斯ELETRE等知名车型。

截至2023年第三季度,已有36家车企宣布将在其车型中使用激光雷达技术。

国内激光雷达迎来集中量产上车期:

激光雷达市场格局和龙头梳理

目前,我国的激光雷达制造厂商已经在市场中占据了重要地位,在车载激光雷达领域,中国厂商在过去两年中的扩张势头异常迅猛。

据Yole的数据显示,2022年,中国车载激光雷达厂商在全球市场上的总营收份额超过了75%。禾赛科技以近50%的市场占有率稳坐首位,紧随其后的是中国厂商图达通,其全球市场份额为15%。中国厂商速腾聚创在2022年以9%的市场份额位列全球第四。

在国内激光雷达市场,头部企业的优势非常显著。根据高工智能的数据显示,2023年1-9月,中国市场乘用车前装标配激光雷达的交付量已经超过了30万颗。禾赛科技以37.48%的份额位居全国之首,而图达通、速腾聚创和华为所占的份额分别为30.56%、17.82%和10.81%。其他厂商合计仅占有3.33%的市场份额。

车载激光雷达各厂商市占率:

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