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2022年激光雷达发展趋势及产业链机遇研究报告(47页).pdf

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2022年激光雷达发展趋势及产业链机遇研究报告(47页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 Page 5 内容目录内容目录 感知层传感器助力智能驾驶,激光雷达迎量产元年感知层传感器助力智能驾驶,激光雷达迎量产元年 . 8 政策呵护汽车智能驾驶稳健发展,指引智能网联汽车持续渗透 . 8 从 L2 到 L3,智能驾驶跃升,需要感知层传感器提供关键支撑 . 9 车企加码布局智能驾驶,激光雷达市场空间广阔 . 10 激光雷达是实现高级别智能驾驶的核心传感器激光雷达是实现高级别智能驾驶的核心传感器 . 13 激光雷达对于实现高级别智能驾驶的必要性 . 13 如何看智能驾驶之纯视觉方案与激光雷达方案之争? . 17 激光雷达的技术路径探讨激光雷达的技术路径探讨

2、. 19 激光雷达的构成 . 19 技术路线之一(按扫描方式) :机械式半固态(中短期)纯固态(长期) . 21 技术路线之二(按发射方式) :EEL/VCSEL(短期)VCSEL(长期) . 31 技术路线之三(按接收方式) :PD/APD(短期)SPAD/SiPM(长期) . 32 技术路线之四(按信息处理方式) :FPGA(目前主流)SoC(远期) . 33 激光雷达的发展趋势激光雷达的发展趋势车规级、降成本车规级、降成本 . 33 车规级:激光雷达从 0 到 1 的前提 . 33 降成本:激光雷达从 1 到 N 的关键 . 35 激光雷达的产业链及发展机遇激光雷达的产业链及发展机遇 .

3、 37 激光雷达的产业链 . 37 上游:海外供应商芯片领域耕耘已久,收发模块和光学部件自主品牌不输外资 . 38 中游:激光雷达厂商加速蓄力,行业竞争尚处早期 . 45 投资建议和推荐标的投资建议和推荐标的 . 48 天孚通信:国内稀缺的平台型光器件厂商,业务延伸至激光雷达领域 . 49 光库科技:优质光器件企业, 光纤元器件已供货激光雷达公司 . 50 核心假设或逻辑的主要风险核心假设或逻辑的主要风险 . 50 国信证券投资评级国信证券投资评级 . 52 Page 6 图图表目录表目录 图图 1:智能网联汽车发展总体目标:智能网联汽车发展总体目标 . 8 图图 2:智能网联乘用车发展目标:

4、智能网联乘用车发展目标 . 8 图图 3:智能汽车渐进式发展:智能汽车渐进式发展 . 9 图图 4:从云:从云-管管-端三大维度拆解智能驾驶产业链端三大维度拆解智能驾驶产业链 . 10 图图 5:2021-2025E 乘用车市场激光雷达需求量及渗透率乘用车市场激光雷达需求量及渗透率 . 12 图图 6:2021-2025E 乘用车市场激光雷达市场规模乘用车市场激光雷达市场规模 . 12 图图 7:激光雷达相比现有传感器的优势激光雷达相比现有传感器的优势 . 14 图图 8:车载摄像头模组的工作原理:车载摄像头模组的工作原理 . 14 图图 9:车载摄像头的应用:车载摄像头的应用 . 14 图图

5、 10:毫米波雷达:毫米波雷达 24GHz 和和 77GHz 比较比较 . 15 图图 11:奥迪:奥迪 A8 搭载搭载 5 个毫米波雷达个毫米波雷达 . 15 图图 12:超声波雷达工作原理超声波雷达工作原理 . 16 图图 13:超声波雷达在汽车中的应用:超声波雷达在汽车中的应用 . 16 图图 14:激光雷达的工作示意图:激光雷达的工作示意图 . 16 图图 15:高频激光获取点云信息高频激光获取点云信息 . 17 图图 16:Velodyne HDL-64E 激光雷达激光雷达 3D 呈像呈像 . 17 图图 17:智能汽车将装备有大量传感器:智能汽车将装备有大量传感器 . 17 图图

6、18:自动驾驶对传感器的需求:自动驾驶对传感器的需求 . 17 图图 19:自动驾驶技术路线之争:自动驾驶技术路线之争 . 18 图图 20:特斯拉驾驶系统的实现步骤:特斯拉驾驶系统的实现步骤 . 19 图图 21:特斯拉通过神经网络结构对目标物体进行特征提取:特斯拉通过神经网络结构对目标物体进行特征提取 . 19 图图 22:激光雷达系统组成激光雷达系统组成 . 20 图图 23:激光雷达关键技术及分类激光雷达关键技术及分类 . 20 图图 24:车载:车载激光雷达技术路线发展趋势激光雷达技术路线发展趋势 . 21 图图 25:机械旋转式激光雷达结构图:机械旋转式激光雷达结构图 . 22 图

7、图 26:Velodyne HDL-64(左)(左) 与与 VLS-128 (右)(右) . 22 图图 27:谷歌无人驾驶测试车顶搭载:谷歌无人驾驶测试车顶搭载 Velodyne64 线激光雷达线激光雷达 . 23 图图 28:禾赛科技激光雷达应用于百度:禾赛科技激光雷达应用于百度 Robotaxi. 23 图图 29:MEMS 振镜工作示意图振镜工作示意图 . 24 图图 30:MEMS 阵镜激光雷达原理和结构图阵镜激光雷达原理和结构图 . 24 图图 31:MEMS 激光雷达接收端的收光孔径非常小激光雷达接收端的收光孔径非常小 . 24 图图 32:小光学孔径更容易受到遮蔽物的影响:小光

8、学孔径更容易受到遮蔽物的影响 . 24 图图 33:速腾聚创发明多通道水平联合扫描技术:速腾聚创发明多通道水平联合扫描技术 . 25 图图 34:以色列激光雷达厂家:以色列激光雷达厂家 Innoviz 采用联合扫描技术采用联合扫描技术 . 25 图图 35:速腾聚创:速腾聚创 M1 . 26 图图 36:Luminar Iris . 26 图图 37:装配于奥迪装配于奥迪 A8 的法雷奥的法雷奥 Scala 1 激光雷达激光雷达 . 26 图图 38:镭神智能:镭神智能 CH32 . 27 图图 39:Innovusion Falcon 架构的架构的 Aquila 激光雷达为蔚来激光雷达为蔚来

9、 ET7 自动驾驶超感系统的自动驾驶超感系统的标配标配 . 27 图图 40:棱镜式激光雷达结构图:棱镜式激光雷达结构图 . 28 图图 41:Livox 的点云分布图的点云分布图 . 28 图图 42:大疆大疆 Livox 车规级车规级 HAP 激光雷达激光雷达 . 28 图图 43:Flash 激光雷达结构图激光雷达结构图 . 29 图图 44:Flash 激光雷达激光雷达 . 29 图图 45:Ibeo 固态激光雷达的发射模块固态激光雷达的发射模块 . 29 图图 46:Ibeo 固态激光雷达的接收模块固态激光雷达的接收模块 . 29 图图 47:OPA 固态激光雷达固态激光雷达 . 3

10、0 图图 48:OPA 固态激光雷达固态激光雷达 S3 系列工作原理系列工作原理 . 30 图图 49:汽车激光雷达发展路线图汽车激光雷达发展路线图 . 31 图图 50:EEL 与与 VCSEL 发光面示意图发光面示意图 . 32 图图 51:EEL 与与 VCSEL 光源模组产品示意图光源模组产品示意图 . 32 图图 52:激光雷达专用芯片及功能模块示意图:激光雷达专用芯片及功能模块示意图 . 33 图图 53:激光雷达:激光雷达 FPGA 与与 SoC 芯片对比芯片对比. 33 图图 54:分立式激光雷达成本结构:分立式激光雷达成本结构 . 35 Page 7 图图 55:Velody

11、ne 的的 VLP-16 激光雷达成本结构激光雷达成本结构 . 35 图图 56:法雷奥:法雷奥 SCALA 转镜式激光雷达转镜式激光雷达 BOM 成成本结构本结构 . 35 图图 57:MEMS 微振镜激光雷达成本结构微振镜激光雷达成本结构 . 35 图图 58:车载激光雷达价格持续下探车载激光雷达价格持续下探 . 36 图图 59:不同方案:不同方案车载激光雷达价格车载激光雷达价格 . 36 图图 60:禾赛科技激光雷达芯片化发展路线:禾赛科技激光雷达芯片化发展路线 . 37 图图 61:激光雷达产业链激光雷达产业链 . 37 图图 62:激光雷达上游主要零部件(按照激光路径)激光雷达上游

12、主要零部件(按照激光路径) . 39 图图 63:2019 年中国年中国 FPGA 芯片市场竞争格局(按出货量)芯片市场竞争格局(按出货量) . 39 图图 64:2019 年中国年中国 FPGA 芯片市场竞争格局(按销售额)芯片市场竞争格局(按销售额) . 39 图图 65:舜宇光学激光雷达镜头:舜宇光学激光雷达镜头 . 41 图图 66:炬光科技激光雷达准直镜:炬光科技激光雷达准直镜 . 41 图图 67:2020-2026E EEL 市场规模预测市场规模预测 . 43 图图 68:2021-2026E VCSEL 市场规模预测市场规模预测 . 43 图图 69: 2019 年全球年全球

13、VCSEL 市场竞争格局市场竞争格局 . 43 图图 70:2019 年全球年全球 VCSEL 手机市场竞争格局手机市场竞争格局 . 43 图图 71:激光雷达厂商产品图激光雷达厂商产品图 . 46 图图 72:全球汽车与工业领域激光雷达厂商竞争格局:按照营收(:全球汽车与工业领域激光雷达厂商竞争格局:按照营收(2020 年)年) . 48 图图 73:全球汽车与工业领域激光雷达厂商竞争格局:按专利(截至:全球汽车与工业领域激光雷达厂商竞争格局:按专利(截至 2021 年年 9 月)月) . 48 表表 1:我国汽车智能驾驶重要政策梳理:我国汽车智能驾驶重要政策梳理 . 8 表表 2:SAE

14、无人驾驶自动化程度划分无人驾驶自动化程度划分 . 9 表表 3:中国驾驶自动化等级与划分要素的关系:中国驾驶自动化等级与划分要素的关系 . 10 表表 4:各车企搭载激光雷达的车型:各车企搭载激光雷达的车型 . 11 表表 5:全球及国内乘用车激光雷达市场规模测算:全球及国内乘用车激光雷达市场规模测算 . 12 表表 6:智能汽车常用车载传感器:智能汽车常用车载传感器 . 13 表表 7:摄像头安装位置及特点:摄像头安装位置及特点 . 14 表表 8:激光雷达不同技术路线(按扫描方式)原理、特征及代表企业:激光雷达不同技术路线(按扫描方式)原理、特征及代表企业. 21 表表 9:MEMS 激光

15、雷达代表性产品及与机械式产品对比激光雷达代表性产品及与机械式产品对比 . 25 表表 10:转镜式激光雷达代表性产品及与机械式产品对比:转镜式激光雷达代表性产品及与机械式产品对比 . 27 表表 11:Flash 激光雷达代表性产品及与机械式产品对比激光雷达代表性产品及与机械式产品对比 . 30 表表 12:激光器不同类型、优缺点、应用、供应商情况梳理:激光器不同类型、优缺点、应用、供应商情况梳理 . 32 表表 13:不同激光雷达探测器对比:不同激光雷达探测器对比 . 33 表表 14:评价激光雷达产品的显性参数:评价激光雷达产品的显性参数 . 34 表表 15:目前已有乘用车项目定点订单的

16、激光雷达厂商及相关产品参数:目前已有乘用车项目定点订单的激光雷达厂商及相关产品参数. 34 表表 16:激光雷达产业链一览表:激光雷达产业链一览表 . 38 表表 17:2020 年全球模拟芯片年全球模拟芯片 TOP10 企业企业 . 40 表表 18:激光雷达光学部件之:激光雷达光学部件之 MEMS 微振镜厂商微振镜厂商 . 41 表表 19:激光雷达光学部件之镜头、滤光片等产品供应商:激光雷达光学部件之镜头、滤光片等产品供应商 . 42 表表 20:激光雷达发射模块激光器厂商:激光雷达发射模块激光器厂商 . 44 表表 21:长光华芯高功率单管芯片的性能指标与可比公司对比情况:长光华芯高功

17、率单管芯片的性能指标与可比公司对比情况 . 45 表表 22:激光雷达探测器代表性公司情况:激光雷达探测器代表性公司情况 . 45 表表 23:激光雷达厂商产品一览表:激光雷达厂商产品一览表 . 47 表表 24:重点公司财务数据:重点公司财务数据 . 49 表表 25:重点公司盈利预测及估值:重点公司盈利预测及估值 . 50 Page 8 感知层感知层传感器传感器助力智能驾驶,助力智能驾驶,激光雷达迎量产元年激光雷达迎量产元年 政策政策呵护汽车智能驾驶稳健发展呵护汽车智能驾驶稳健发展,指引智能网联汽车指引智能网联汽车持续渗透持续渗透 政策端,政策端,国家政策支持并呵护汽车智能驾驶稳健发展,指

18、引国家政策支持并呵护汽车智能驾驶稳健发展,指引 2025 年年 L2、L3级智能网联汽车渗透率级智能网联汽车渗透率超超 50%。梳理我国智能驾驶重要政策,2020 年 3 月,汽车驾驶自动化分级发布,规定汽车驾驶自动化功能的分级标准,将驾驶自动化分成 0-5 级。2020 年 11 月, 智能网联汽车技术路选图 2.0发布,提出智能网联汽车渗透率持续增加,2025 年 PA(L2) 、CA(L3)级渗透率超50%、HA(L4)级开始进入市场;2030 年 PA(L2) 、CA(L3)级渗透率超70%、HA(L4)级占比达 20%,乘用车典型应用场景包括城郊道路、高速公路以及覆盖全国主要城市的城

19、市道路;2035 年,FA(L5)级自动驾驶乘用车开始应用。2021 年 8 月, 关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见发布,提出加强智能网联汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理,保证产品质量和生产一致性,推动智能网联汽车产业高质量发展,从政策层面客户汽车智能化有序健康发展。 表表 1:我国汽车智能驾驶重要政策梳理我国汽车智能驾驶重要政策梳理 时间时间 政策政策 主要内容主要内容 政策性质政策性质 2015.5 中国制造 2025 将无人驾驶作为汽车产业未来转型升级的重要方向之一。 技术规划 2016.4 装备制造业标准化和质量提升规划 明确提出开展智能网联

20、汽车标准化工作。 标准制定 2020.2 智能汽车创新发展战略 提出到 2025 年,国家发展中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产。 综合规划 2020.3 汽车驾驶自动化分级 规定了汽车驾驶自动化功能的分级标准。标准基于驾驶自动化系统能够执行动态驾驶任务的程度,根据在执行动态驾驶任务中的角色分配以及有无设计运行条件限制,将驾驶自动化分成 0-5级。 标准制定 2020.10 新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年) 在“提高技术创新能力”方面提到,要深化”三纵三横“研发布局,以动力电池与管

21、理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为”三横“,构建关键零部件技术供给体系,加强智能网联汽车关键零部件及系统开发。 产业规划 2020.11 智能网联汽车技术路线图2.0 按照“三横两纵”关键技术架构,智能网联汽车分三步走。其中短期目标为到 2025 年 PA(L2)、CA(L3)级智能网联汽车渗透率持续增加,到 2025 年超 50%;C-V2X 终端的新车装配率达 50%。 技术规划 2021.1 关于服务构建新发展格局的指导意见 推进自动驾驶、智能航运、高速磁悬浮技术研发与试点示范工作 技术规划 2021.2 国家综合例题交通网规划纲要 加强智能化载运工具和关键专用设备研发,推

22、进智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同)、智能化通用航空器应用。 产业规划 2021.4 智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南(试行) 规定了 L3、L4 级自动驾驶企业及产品的准入纲领性要求,行业准入门槛很高,企业及产品准入成本将更高。 管理规范 2021.8 关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见 压实企业主体责任,加强智能网联汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理,保证产品质量和生产一致性,推动智能网联汽车产业高质量发展。 管理规范 2021.9 物联网新型基础设施建设三年 行 动 计 划 ( 2021-2023年) 打造车联网(智能网联汽车)协同

23、服务综合监测平台,加快智慧停车管理、自动驾驶等应用场景建设,推动城市交通基础设施、交通载运工具、环境网联化和协同化发展。 产业规划 资料来源: 前瞻产业研究院,国信证券经济研究所整理 图图 1:智能网联汽车发展总体目标智能网联汽车发展总体目标 图图 2:智能网联乘用车发展目标智能网联乘用车发展目标 Page 9 资料来源: 智能网联汽车技术路线图 2.0 ,国信证券经济研究所整理 资料来源: 智能网联汽车技术路线图 2.0 ,国信证券经济研究所整理 注:1)路线图所研究的智能网联乘用车为轿车,其功能包括城市道路自动驾驶、停车场自动驾驶等;2)CA 级包含交通拥堵有条件自动驾驶、高速公路有条件自

24、动驾驶;HA 级包含高速公路高度自动驾驶、代客泊车自动驾驶、城市/郊区道路自动驾驶;FA 级为完全自动驾驶。 从从 L2 到到 L3,智能驾驶跃升,需要感知层,智能驾驶跃升,需要感知层传感器传感器提供关键支撑提供关键支撑 车辆车辆自动驾驶级别自动驾驶级别主要主要参照参照 0-5 级分类。级分类。目前全球公认的汽车自动驾驶技术分级标准主要有两个,分别是由美国高速公路安全管理局(NHTSA)和国际自动机工程师学会(SAE)提出。中国于 2020 年参考 SAE 的 0-5 级的分级框架发布了中国版汽车驾驶自动化分级 ,并结合中国当前实际情况进行了部分调整,大体上也将自动驾驶分为 0-5 级。 图图

25、 3:智能汽车渐进式发展:智能汽车渐进式发展 资料来源:NHTSA,SAE,工信部,国信证券经济研究所整理 L3 级别级别是是汽车汽车自动化道路的一次跃升自动化道路的一次跃升。从法规和技术两个维度来看,L3 级别自动驾驶都是汽车自动化道路上将的一大跃升。从法规来看,从法规来看,SAE 和中国汽车自动化分级规定 L0-L2 级别均是人类主导驾驶,车辆只做辅助,L0、L1 和 L2 之间的差异主要在于搭载的 ADAS 功能的多少,而 L3 开始,人类在驾驶操作中的作用快速下降,车辆自动驾驶系统在条件许可下可以完成所有驾驶操作(作用不亚于驾驶员) ,驾驶员在系统失效或者超过设计运行条件时对故障汽车进

26、行接管;从技术来看,从技术来看,L0-L2 主要运用的传感器有摄像头、超声波雷达和毫米波雷达,L3 及之后原有传感器配套数量上升,同时高成本的激光雷达方案将难以避开。 表表 2:SAE 无人驾驶自动化程度划分无人驾驶自动化程度划分 阶段阶段 名称名称 定义描述定义描述 操作(转向、加操作(转向、加速速/减速)执行减速)执行 环境监控环境监控 动 态 驾 驶动 态 驾 驶任务任务 行驶情景行驶情景 0 无自动化 所有驾驶工作都完全由驾驶者完成 驾驶员 驾驶员 驾驶员 无 1 辅助驾驶 部分操作(转向或加速/减速)由一个辅助系统根据行驶环境获取信息完成,驾驶员完成其他驾驶任务 驾驶员和系统 驾驶员

27、 驾驶员 部分 2 部分自动化 部分操作(转向和加速/减速)由多个辅助系统根据行驶环境收集信息完成,驾驶员完成其他驾驶任务 系统 驾驶员 驾驶员 部分 3 有条件自动化有条件自动化 驾驶操作由自动驾驶系统完成,驾驶员要根据提示做出合理应对驾驶操作由自动驾驶系统完成,驾驶员要根据提示做出合理应对 系统系统 系统系统 驾驶员驾驶员 部分部分 4 高度自动化 驾驶操作由自动驾驶系统完成,即便在驾驶员没有根据提示做出合理应对 系统 系统 系统 部分 5 完全自动化 在所有道路种类和环境情况下,驾驶操作完全由自动驾驶系统完成 系统 系统 系统 全部 资料来源:SAE,国信证券经济研究所整理 注 1:动态

28、驾驶任务包括操作层面(转向、刹车、加速、监控汽车和道路)和策略层面(决定变道、转弯、使用信号灯的时间)的驾驶任务,但不包括战略层面(规划路线等)的驾驶任务。 注 2:驾驶模式指具有典型动态驾驶任务要求的驾驶情景(如高速公路并道、低速交通阻塞等) Page 10 表表 3:中国驾驶自动化等级与划分要素的关系:中国驾驶自动化等级与划分要素的关系 分级分级 名称名称 车辆横向和纵向运动控制车辆横向和纵向运动控制 目标和事件探测与响应目标和事件探测与响应 动态驾驶任务接管动态驾驶任务接管 设计运行条件设计运行条件 0 级 应急辅助 驾驶员 驾驶员和系统 驾驶员 有限制 1 级 部分驾驶辅助 驾驶员和系

29、统 驾驶员和系统 驾驶员 有限制 2 级 组合驾驶辅助 系统 驾驶员和系统 驾驶员 有限制 3 级级 有条件自动驾驶有条件自动驾驶 系统系统 系统系统 动态驾驶任务接管用户(接管后成为驾驶员)动态驾驶任务接管用户(接管后成为驾驶员) 有限制有限制 4 级 高度自动驾驶 系统 系统 系统 有限制 5 级 完全自动驾驶 系统 系统 系统 无限制 资料来源: 汽车自动驾驶分级报批稿,国信证券研究所整理 注:排除商业和法规因素限制 我们拆解我们拆解未来的智能驾驶产业链未来的智能驾驶产业链,将从云将从云-管管-端三大层面带来全产业链机遇。端三大层面带来全产业链机遇。智能驾驶将汽车的驾驶能力逐步由人转移到

30、汽车,包括感知、决策和执行三大智能驾驶将汽车的驾驶能力逐步由人转移到汽车,包括感知、决策和执行三大核心环节。核心环节。其中,感知环节相当于人的眼睛和耳朵,通过车载摄像头、激光雷达、毫米波达等传感器完成对环境及车辆的感知、搜集周围环境数据并将其传输到决策层;决策环节相当于人的大脑,通过操作系统、芯片与计算平台等对接收到的数据进行实时处理并输出相应的操作与指令任务;执行端相当于人的四肢,将接收到的操作指令执行到动力供给、方向控制、车灯控制等车辆终端部分。感知层为智能驾驶的先决条件,其获取的数据将直接影响决策层的判断感知层为智能驾驶的先决条件,其获取的数据将直接影响决策层的判断与执行层的操作,其探测

31、精度、广度与速度直接影响自动驾驶的行驶安全,在与执行层的操作,其探测精度、广度与速度直接影响自动驾驶的行驶安全,在自动驾驶中的地位至关重要。本篇激光雷达深度报告自动驾驶中的地位至关重要。本篇激光雷达深度报告从“端”的层面对感知层从“端”的层面对感知层的细分核心决策部件进行分析。的细分核心决策部件进行分析。 图图 4:从云从云-管管-端三大维度拆解智能驾驶产业链端三大维度拆解智能驾驶产业链 资料来源: 汽车之家,国信证券研究所整理 车企加码布局智能驾驶,激光雷达市场空间广阔车企加码布局智能驾驶,激光雷达市场空间广阔 车企端,车企端, 我们对我们对搭载激光雷达搭载激光雷达的电动智能车型进行梳理。可

32、以发现以下特征:的电动智能车型进行梳理。可以发现以下特征: 1)分品牌看,新势力为智能驾驶排头兵,自主品牌对智能驾驶的布局节奏快)分品牌看,新势力为智能驾驶排头兵,自主品牌对智能驾驶的布局节奏快于合资、外资品牌,价格更低。于合资、外资品牌,价格更低。新势力和自主品牌搭载激光雷达的电动智能车型的价格带位于 15-40 万元之间,相比之下外资品牌丰田 Mirai、奔驰 S 级等车型的起售价均在 50 万元以上。 Page 11 2)从重磅车型的传感器配置数量看,激光雷达数量变多。)从重磅车型的传感器配置数量看,激光雷达数量变多。新势力中,蔚来ET7 搭载 1 个 Innovusion 超远距离高精

33、度激光雷达,小鹏 P5 和 G9 均配置 2个激光雷达,威马 M7 配有 3 个速腾聚创第二代 MEMS 激光雷达。自主品牌中,长城沙龙机甲龙配置 4 个华为 96 线混合固态激光雷达,吉利路特斯Type132 配置 4 个激光雷达,北汽极狐阿尔法 S 华为 HI 版配置 3 个华为微转镜式半固态激光雷达。 表表 4:各车企搭载激光雷达的车型各车企搭载激光雷达的车型 车企车企 车型车型 售价(万元)售价(万元) 能源类型能源类型 上市时间上市时间 激光雷达数量激光雷达数量 供应商供应商 激光雷达产品激光雷达产品 单价单价 新势力新势力 蔚来 ET7 44.80-52.60 纯电动 2021.0

34、1 1 个 Innovusion Falcon(半固态-转镜) 1000 美元以内 ET5 32.80-38.60 纯电动 2021.12 1 个 Innovusion Falcon(半固态-转镜) 1000 美元以内 小鹏 P5 15.79-22.39 纯电动 2021.09 2 个 大疆 Livox HAP(半固态-棱镜) / G9 / 纯电动 2022 年 2 个 速腾聚创 M1(半固态-MEMS) 1898 美元 理想 理想 X01 / 增程式 2022 年 / 禾赛科技 AT128(半固态-转镜) / 威马 M7 / 纯电动 2022 年 3 个 速腾聚创 M1(半固态-MEMS)

35、1898 美元 高合 HiPhi Z / 2022 年 1 个 禾赛科技 / / 自主品牌自主品牌 长城 WEY 摩卡 18.78-22.38 汽 油 +48V轻混系统 2021.05 3 个 Ibeo NEXT(固态-Flash) / 沙龙机甲龙 48.8 ( 零 售价) 纯电动 2022 年 4 个 华为 96 线混合固态(半固态-MEMS) / 吉利 路特斯Type132 / 纯电动 2022 年 4 个 / / / 长安 阿维塔 11 / 纯电动 2022Q3 3 个 华为 96 线混合固态(半固态-MEMS) / 上汽 智己 L7 40.88 纯电动 2022 年 2 个 速腾聚创

36、M1(半固态-MEMS) 1898 美元 飞凡 R7 / 纯电动 2022H2 1 个 Luminar Iris(半固态-MEMS) 500-1000 美元 北汽 极狐阿尔法 S华为 HI 38.89-42.99 纯电动 2021Q4 3 个 华为 96 线混合固态(半固态-MEMS) / 广汽 Aion LX Plus 40.96 纯电动 2022.01 3 个 速腾聚创 M1(半固态-MEMS) 1898 美元 合资合资/外资外资 宝马 宝马 iX / 纯电动 2022 年 1 个 Innoviz InnovizOne ( 半 固 态 -MEMS) 1000 美元 奔 驰( 进口) 新款

37、S 级 91.78-183.88 汽 油 +48V轻混系统 2021.08 1 个 法雷奥 Scala 2(半固态-转镜) 900 欧元(约6500 元 人 民币) 丰田 雷克萨斯新款LS 起售价约107.5 油电混合 2021.04 3 个 大陆 HFL110(固态-Flash) / 新款 Mirai 起售价约 51.5 燃料电池 2021.04 3 个 大陆 HFL110(固态-Flash) / 资料来源: 汽车之家,太平洋汽车网,车云网,智能汽车俱乐部,国信证券经济研究所整理 注:蔚来、小鹏、理想为补贴后售价,其他车型为厂商指导价。 展望未来,随着激光雷达在乘用车市场的持续渗透,预计展望

38、未来,随着激光雷达在乘用车市场的持续渗透,预计 2025 年全球及国内年全球及国内乘用车市场激光雷达市场规模分别为乘用车市场激光雷达市场规模分别为 541、241 亿元,亿元,CAGR 分别为分别为 126%、109%。激光雷达价格伴随着技术方案朝半固态及纯固态的推进将有望持续下降,由 2021 年的 1500 美元/颗降至 2025 年的 400 美元/颗,激光雷达市场空间的打开将由市场需求量的激增持续推动。 从需求量及渗透率角度看,预计全球乘用车市场激光雷达需求量将由 2021 年的 22 万颗快速提升至 2025 年的 2134 万颗,对应全球乘用车市场激光雷达渗透率由 2021 年的

39、0.2%增至 2025 年的 14.4%;国内乘用车市场激光雷达需求量预计由 2021 年的 13 万颗增至 2025 年的 948 万颗,对应国内乘用车市场激光雷达渗透率由 2021 年的 0.2%增至 2025 年的 14.7%。 从市场规模角度看,预计全球乘用车激光雷达市场规模将由 2021 年的 21 亿元增至 2025 年的 541 亿元,CAGR 为 126%;预计国内乘用车激光雷达市场规模将由 2021 年的 13 亿元增至 2025 年的 241 亿元,CAGR 为 109%。 Page 12 表表 5:全球及国内乘用车激光雷达市场规模测算全球及国内乘用车激光雷达市场规模测算

40、2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 乘用车销量乘用车销量 全球市场全球市场 全球乘用车销量(万辆) 5359.9 5467.1 5740.4 5855.2 5884.5 5913.9 YOY 2% 5% 2% 1% 1% 全球新能源乘用车销量(万辆) 286.0 546.7 861.1 1171.0 1588.8 2010.7 渗透率 5% 10% 15% 20% 27% 34% 全球燃油车销量(万辆) 5073.9 4920.4 4879.4 4684.2 4295.7 3903.2 国内市场国内市场 我国乘用车销量(万辆) 2017.8 2148.2 23

41、63.0 2481.2 2530.8 2581.4 YOY 6% 10% 5% 2% 2% 我国新能源乘用车销量(万辆) 124.6 333.4 508.0 682.3 847.8 1019.7 渗透率 6% 16% 22% 28% 34% 40% 我国燃油车销量(万辆) 1893.2 1814.8 1855.0 1798.8 1683.0 1561.8 ADAS 渗透率渗透率 新能源乘用车新能源乘用车 L1 及 L2 100% 98% 96% 93% 87% 81% L3 0% 2% 4% 6% 11% 16% L4 及 L5 0% 0% 0% 1% 2% 3% 燃油车燃油车 L2 及以下

42、100% 100% 98% 96% 91% 86% L3 0% 0% 2% 4% 8% 13% L4 及 L5 0% 0% 0% 0.5% 1.0% 1.5% 激光雷达需求量激光雷达需求量 L3 级单车激光雷达需求量(个) 2 2 2 2 2 2 L4 及 L5 级单车激光雷达需求量(个) 4 4 4 4 4 4 全球市场全球市场 新能源乘用车激光雷达需求量(万颗) 0 21.9 68.9 187.4 476.6 884.7 燃油车激光雷达需求量(万颗) 0 0.0 195.2 468.4 859.1 1249.0 全球乘用车激光雷达需求量(万颗) 0 21.9 264.1 655.8 133

43、5.8 2133.7 国内市场国内市场 新能源乘用车激光雷达需求量(万颗) 0 13.3 40.6 109.2 254.3 448.6 燃油车激光雷达需求量(万颗) 0 0.0 74.2 179.9 336.6 499.8 国内乘用车激光雷达需求量(万颗) 0 13.3 114.8 289.1 590.9 948.4 激光雷达市场规模激光雷达市场规模 ASP(美元) 2000 1500 1100 800 600 400 全球乘用车市场激光雷达市场规模(亿元)全球乘用车市场激光雷达市场规模(亿元) 0 20.8 184.2 332.6 508.2 541.2 YOY 785.5% 80.6% 5

44、2.8% 6.5% 国内乘用车市场激光雷达市场规模(亿元)国内乘用车市场激光雷达市场规模(亿元) 0 12.7 80.1 146.6 224.8 240.5 YOY 531.5% 83.1% 53.3% 7.0% 资料来源: Wind,国信证券经济研究所整理 图图 5:2021-2025E 乘用车市场激光雷达需求量及渗透率乘用车市场激光雷达需求量及渗透率 图图 6:2021-2025E 乘用车市场激光雷达市场规模乘用车市场激光雷达市场规模 资料来源: Wind,国信证券经济研究所整理 资料来源:Wind,国信证券经济研究所整理 Page 13 激光雷达是实现高级别智能驾驶的核心传感器激光雷达是

45、实现高级别智能驾驶的核心传感器 激光雷达对于实现高级别智能驾驶的必要性激光雷达对于实现高级别智能驾驶的必要性 智能传感器是智能驾驶车辆的“眼睛” ,目前应用于环境感知的主流传感器产智能传感器是智能驾驶车辆的“眼睛” ,目前应用于环境感知的主流传感器产品主要包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达四类品主要包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达四类。总体来看总体来看,摄,摄像头在逆光或光影复杂的情况下视觉效果较差,毫米波雷达对静态物体识别效像头在逆光或光影复杂的情况下视觉效果较差,毫米波雷达对静态物体识别效果差,果差,超声波雷达测量距离有限且易受恶劣天气的影响,超声波雷达测量距离有限且

46、易受恶劣天气的影响,因此因此单独依靠摄像头单独依靠摄像头或毫米波雷达的方案去实现智能驾驶是存在缺陷的,而激光雷达可探测多数物或毫米波雷达的方案去实现智能驾驶是存在缺陷的,而激光雷达可探测多数物体(含静态物体) 、探测距离相对更长(体(含静态物体) 、探测距离相对更长(0-300 米) 、精度高(米) 、精度高(5cm) ,且可构) ,且可构建环境建环境 3D 模型、实时性好,因而成为推进智能驾驶到模型、实时性好,因而成为推进智能驾驶到 L3 级及以上的核心传级及以上的核心传感器,感器,成本成本 500-2000 美元(约美元(约人民币人民币 2000-13000 元之间元之间) ,高昂的成本也

47、成,高昂的成本也成为制约其大规模应用的原因之一。为制约其大规模应用的原因之一。 表表 6:智能汽车常用车载传感器智能汽车常用车载传感器 摄像头摄像头 毫米波雷达毫米波雷达 超声波雷达超声波雷达 激光雷达激光雷达 基本原理基本原理 通过摄像头采集信息,并进行算法识别 发射并接收毫米波,根据相差时间计算距离 通过超声波发射与反射接收的时间差计算距离 发射和接收激光,以此测算距离 波长波长 可见光:390-770mm 24GHz:125mm 40KHz:8.5mm 905nm、1550nm 红外光:1mm-760nm 77GHz:39mm 58KHz:5.9mm 探测距离探测距离 与摄像头像素有关

48、与频率有关 与功率、频率有关 与波长、功率有关 0-150m 0-250m 0-3m 0-300m 距离精度距离精度 测距能力很弱 0.5m 0.1m 5cm 探测角度探测角度 水平:0150。 水平:-60。+60。 水平:-60。+60。 水平:360。(机械式) 垂直:060。 垂直:-7.5。+7.5。 垂直:/ 垂直:-20。+20。 角度精度角度精度 / 0.3。 / 0.3。 精度评价精度评价 一般 较高 高 高 环境适应能力环境适应能力 弱 强 一般 弱 车速测量能力车速测量能力 弱 强 一般 弱 路标识别能力路标识别能力 有 无 无 无 数据类型数据类型 图像 位置、速度 位

49、置、速度 位置、速度、形状 成本(美元成本(美元/件)件) 高清摄像头:60-150 24GHz:50-100 10-20 500-2000 77GHz:120-150 优势优势 分辨率高,可识别多种物体;可识别红绿灯交通信号;成本低 不受物体形状和颜色影响,受恶劣天气影响小;测速测距能力突出 成本低,受环境影响较小;近距离探测精度高 可探测多数物体,精度高,且可构建环境 3D 模型;实时性好 劣势劣势 受光线影响大,测距能力弱,过度依赖算法,可能产生误判 对静态物体识别效果差,对金属不敏感 速 度 慢 , 发 射 时 间长,适用于短距离探测 成本高昂,受天气影响较大 应用场景应用场景 TSR

50、/SVP/FCW/LDW/LKA 24GHz:BSD/LDW/LKA/PA/LCA AP(自动泊车) ACC/BSD/AEB 77GHz:ACC/AEB/FCW 主要供应商主要供应商 全球:Panasonic(模组)、索尼(模组和镜头)、法雷奥(模组)、三星(镜头)、TI(镜头)、安森美(镜头) 全球:博世、大陆、海拉德尔福、电装、奥托立夫 全球:博世、日本村田、日本尼赛拉 全 球 : Velodyne 、 Ibeo 、Quanergy 国内:舜宇光学(镜头) 国内:英飞凌、飞思卡尔 国内:奥迪威、同致电子 国内:华为、大疆、速腾聚创 资料来源: 盖世汽车,半导体行业观察,国信证券经济研究所整

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