1、 国海证券研究所 请务必阅读正文后免责条款部分 2022 年年 07 月月 22 日日 行业行业研究研究 评级：推荐评级：推荐(维持维持)研究所 证券分析师：杨阳 S0350521120005 激光雷达：百家争鸣，量产在即激光雷达：百家争鸣，量产在即 汽车传感器行业专题报告汽车传感器行业专题报告二二 最近一年走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 中小盘 1.57%12.68%-9.67%沪深 300-2.07%6.01%-17.65%相关报告 汽车传感器行业专题报告一：汽车智能化趋势确定，千亿车载传感器市场启航 （推荐）*中小盘*杨阳2022-06-24 投资要点：投资要点：智能驾驶智

2、能驾驶或为或为主主要要驱动力，驱动力，与与移动机器人、智慧城市与测绘移动机器人、智慧城市与测绘共同驱动共同驱动激光雷达市场增长激光雷达市场增长。激光雷达是结合了光学、电子、机械、软件、芯片、器件等技术，可以进行环境探测、数据处理和传输的智能传感器，下游应用市场主要包括智能驾驶、服务型机器人和测绘等领域。凭借其较高水平的性能和精度，激光雷达已成为智能驾驶环境感知系统的重要组成部分。随着未来自动驾驶普及度的提升和自动驾驶等级的提高，激光雷达市场成长空间广阔。一方面，自动化水平提升意味着自动驾驶系统对于环境感知的要求提高，从而带动单车激光雷达搭载量增长。据麦姆斯咨询，自动驾驶对激光雷达的单位需求将由

3、 L3级的 1 颗提升至 L4 级的 23 颗和 L5 级的 46 颗。另一方面，智能汽车渗透率逐步增加、智能驾驶普及度逐渐提升，车载激光雷达作为实现智能驾驶核心部件有望放量。目前，从造车新势力到传统主机厂都正在智能驾驶领域积极布局使用车载激光雷达。2021 年起激光雷达开始规模化进入汽车前装市场，2022 年搭载激光雷达的车型陆续发售，激光雷达有望迎来放量元年。移动机器人、智慧城市与测绘同样为激光雷达重要应用，据沙利文预计 2025 年全球市场分别有望达到 7/45 亿美元。车载车载激光雷达激光雷达当前处于发展期当前处于发展期，技术，技术路线多样，厂商方案落地或面临路线多样，厂商方案落地或面

4、临技术成熟度、成本、性能等各方面的综合考量技术成熟度、成本、性能等各方面的综合考量。激光雷达通常由发射、接收、信息处理和扫描模块组成，发射模块将激光发射至目标物体后，光电探测器接收目标物体反射回来的激光并转换为电信号，经放大与模数转换后输入信息处理模块建立物体模型，实时生成周围环境平面图信息。（1）激光雷达按测距原理可分为 ToF 与 FMCW，ToF 是目前车载中长距激光雷达主流方案，FMCW 整机及其上游产业链仍处于发展期，与 ToF 相比具备灵敏度高、探测距离远、抗干扰能力强、能够直接测速等优点，但短期内成本较高，未来有望通过芯片化推动成本下降。（2）发射系统方面，ToF 激光雷达使用的

5、半导体激光芯片包括边发射（EEL）和垂直腔面发射（VCSEL），其中 EEL功率密度高但发射模组装调复杂且一致性较难保障；VCSEL 易于二维集成、阈值低、光束质量好、调制频率高、寿命长、单模工作稳定、易于实现低温漂系数，但当前功率密度较低，未来有望随功率密度提升取代 EEL。FMCW 激光雷达光源仍处于发展期，当前各类方案分别受限于性能或成本。（3）激光雷达根据扫描系统不同可分为机械式、混合固态（转镜式、棱镜式、MEMS）和纯固态。传统机械式激-0.2715-0.1591-0.04670.06570.178121/7 21/8 21/921/1021/1121/1222/1 22/3 22/

6、4 22/5 22/6 22/7中小盘沪深300证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 光雷达因体积重量大难过车规、可量产性差、成本高等推广受限，短期内混合固态方案或为车载激光雷达主流，未来随着全固态激光雷达的发展，成本有望进一步降低。其中 Flash 激光雷达已具备较成熟方案，光学相控阵（OPA）激光雷达上游成熟度较低，短期产业化难度较大。（4）激光雷达探测器主要包括光电二极管（PIN）、雪崩光电二极管（APD）、单光子雪崩二极管（SPAD）和光电倍增管（SiPM）。APD 目前是激光雷达的主流，与 APD 相比 SPAD 和 SiPM 具有探测范围广、灵敏度高、结构紧凑等优点，有望

7、逐渐取代 APD，目前国外多个厂商已对 SPAD/SiPM 探测器有所布局。成本与性能成本与性能或或为为激光雷达市场激光雷达市场竞争要素，竞争要素，技术演进推动格局技术演进推动格局变化变化。性能是激光雷达产品满足下游客户应用的基础，成本是激光雷达应用推广的重要因素。厂商有望通过芯片化架构、硅光器件研发、算法优化、规模效应、自动化生产及合理的工艺设计降低激光雷达成本。据Yole 预计全球车载激光雷达平均价格有望在 2026 年降至 1000 美元，并在 2030 年降至 600 美元。目前全球激光雷达市场参与者众多，竞争格局较为分散，具有较强竞争力的主要集中在中国、美国和欧洲，激光雷达扫描系统的

8、固态化进程以及 FMCW 激光雷达的量产或对激光雷达市场未来竞争格局有较大影响。据 Knowmade 统计，海外厂商 Velodyne、ibeo、Luminar 及中国厂商禾赛科技、速腾聚创专利储备较为领先，或能一定程度上反映公司技术储备、科研能力和发展潜力。行业评级及建议关注个股：行业评级及建议关注个股：行业方面行业方面，在智能驾驶、移动机器人、智慧城市与测绘领域蓬勃发展的背景下，激光雷达行业相关公司有望随市场规模不断增长持续受益，我们维持行业“推荐”评级。个股方个股方面面，光源领域建议关注拓展激光雷达发射模块的炬光科技和光库科技、半导体激光芯片龙头长光华芯，整机领域建议关注布局VCSEL+

9、SPAD 的单光子面阵固态激光雷达的奥比中光、布局机械式、MEMS、OPA 激光雷达的万集科技，光学组件领域建议关注天孚通信、腾景科技、永新光学、蓝特光学、水晶光电，信号处理领域建议关注复旦微电、安路科技。风险提示风险提示 1）智能驾驶发展不及预期；2）激光雷达技术发展不及预期；3）技术路线改变；4）行业竞争加剧；5）激光雷达降本不及预期。XZFZTUAVFXSZAUCU8O9RbRnPqQoMsQlOoOqPjMmOmR8OnNxONZoNqRwMrQnM证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 重点关注公司及盈利预测重点关注公司及盈利预测 重点公司重点公司 股票股票 2022/07/

10、21 EPS PE 投资投资 代码代码 名称名称 股价股价 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E 评级评级 688167.SH 炬光科技 146.49 0.75 1.35 2.20 290.74 108.45 66.61 未评级 688048.SH 长光华芯 129.40 1.13 1.42 2.14-90.89 60.38 未评级 300620.SZ 光库科技 35.58 0.80 1.00 1.34 64.60 35.71 26.60 未评级 300394.SZ 天孚通信 29.75 0.78 1.06 1.36 46.77 28.04 21.89 未评级 6

11、88195.SH 腾景科技 27.36 0.40 0.70 1.06 80.36 39.32 25.83 未评级 603297.SH 永新光学 106.71 2.37 2.42 3.23 51.16 44.07 33.06 未评级 688127.SH 蓝特光学 21.49 0.35 0.36 0.77 66.15 60.40 28.02 未评级 002273.SZ 水晶光电 12.08 0.32 0.42 0.52 54.69 28.25 22.98 未评级 688322.SH 奥比中光 33.30-0.86-0.48-0.35-69.02-93.80 未评级 300552.SZ 万集科技 2

12、6.89 0.22-201.66-未评级 688385.SH 复旦微电 61.62 0.63 0.91 1.19 79.70 67.65 51.78 未评级 688107.SH 安路科技 68.01-0.08-0.01 0.06-882.06-1133.79 买入 资料来源：Wind 资讯，国海证券研究所 注：相关数据取自 7 月 21 日收盘，安路科技盈利预测来自国海证券电子团队，其余公司盈利预测取自 Wind 一致预期 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 内容目录内容目录 1、激光雷达：精确测量传感器，智能驾驶为主要驱动力.7 1.1、发展五十余载，智能驾驶应用推动技术革新.7

13、 1.2、智能驾驶为主要驱动力，市场空间广阔.9 1.2.1、智能驾驶不断发展，多重优势促进使用.9 1.2.2、移动机器人、智慧城市与测绘为典型应用，与车载领域相比性能需求不同.12 2、车载应用：当前处于发展期，技术路线多样.15 2.1、测距方式：ToF 为当前主流，FMCW 仍处于发展期.15 2.2、发射模块：VCSEL 易于集成功率密度低，FMCW 光源处于发展期.18 2.3、扫描模块：全固态处于发展期，有望推动成本下行.20 2.4、探测模块：SPAD/SiPM 具有更高灵敏度.24 3、竞争：成本性能或为要素，技术演进推动格局.26 3.1、性能满足智能驾驶，技术推动成本下行

14、.26 3.2、份额分散百家争鸣，技术演进或为胜负手.31 4、行业评级及重点关注个股.35 4.1、炬光科技：激光器领军企业，布局拓展激光雷达发射模块.35 4.2、长光华芯：高功率半导体激光芯片龙头.37 4.3、奥比中光：布局 VCSEL+SPAD 的单光子面阵固态激光雷达.38 4.4、万集科技：多技术路线布局激光雷达.40 5、风险提示.43 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 图表目录图表目录 图 1：机械激光雷达 HDL_64E 及典型结构.7 图 2：激光雷达原理.7 图 3：激光雷达扫描效果图.7 图 4：激光雷达发展历程.8 图 5：激光雷达产业链.9 图 6：

15、典型智能驾驶系统框架.10 图 7：自动驾驶环境感知系统构成.10 图 8：全球各级别智能汽车渗透率.11 图 9：全球各级别智能汽车销售量.11 图 10：2019 年全球激光雷达应用领域分布.13 图 11：2019 年中国激光雷达应用领域分布.13 图 12：全球服务型机器人市场规模.14 图 13：中国服务型机器人市场规模.14 图 14：全球激光雷达移动机器人领域市场规模.14 图 15：全球激光雷达智慧城市与测绘领域市场规模.15 图 16：ToF 激光雷达核心模块.16 图 17：ToF 激光雷达工作原理.16 图 18：dToF 激光雷达工作原理.16 图 19：艾迈斯 dTO

16、F 传感器.16 图 20：dTOF 传感器的双目标的直方图.16 图 21：iToF 激光雷达工作原理.17 图 22：dToF 与 iToF 对比.17 图 23：FMCW 激光雷达结构.17 图 24：FMCW 三角波调频连续波测距原理.17 图 25：EEL 和 VCSEL 发光面示意图.19 图 26：VCSEL 结构原理示意图.19 图 27：禾赛科技 Pandar128 机械式激光雷达.21 图 28：转镜式激光雷达工作示意图.21 图 29：MEMS 微振镜工作示意图及实物.22 图 30：MEMS 激光雷达工作原理.22 图 31：机械式激光雷达（左）、MEMS 激光雷达（中

17、）和 OPA 激光雷达（右）扫描方式对比.22 图 32：Flash 激光雷达扫描原理.23 图 33：OPA 激光雷达扫描原理.23 图 34：激光雷达扫描方案发展趋势.24 图 35：SPAD 与 SiPM 分辨率对比.25 图 36：激光探测器企业分布.26 图 37：2021Q3 不同扫描方式激光雷达设计方案导入.27 图 38：机械式激光雷达 BOM 成本：以 Velodyne Puck VLP 16 为例（美元）.28 图 39：转镜式激光雷达 BOM 成本：以 4 线 Valeo Scala 1 为例（美元）.28 图 40：MEMS 微振镜式激光雷达 BOM 成本结构.28 图

18、 41：ibeoNEXT 激光雷达.29 图 42：单光子面阵技术激光雷达工作原理.29 图 43：Quanergy S3-2 OPA 固态激光雷达.29 图 44：全球车载激光雷达价格（美元）.31 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 图 45：激光雷达厂商分布.31 图 46：激光雷达供应商市场份额.32 图 47：激光雷达厂商布局.33 图 48：激光雷达厂商专利格局.33 图 49：炬光科技主营业务在产业链中所处位置.36 图 50：炬光科技营业收入构成.36 图 51：炬光科技营业总收入情况.37 图 52：炬光科技归母净利润情况.37 图 53：长光华芯营业收入构成.3

19、8 图 54：长光华芯营业总收入情况.38 图 55：长光华芯归母净利润情况.38 图 56：奥比中光营业收入构成.39 图 57：奥比中光营业总收入情况.39 图 58：奥比中光归母净利润情况.39 图 59：万集科技营业收入构成.40 图 60：万集科技营业总收入情况.41 图 61：万集科技归母净利润情况.41 表 1：自动驾驶等级划分.9 表 2：四种环境感知传感器的特征比较.10 表 3：不同级别的自动驾驶对应环境感知传感器的数量.11 表 4：激光雷达搭载情况统计.12 表 5：服务型机器人相关政策梳理.13 表 6：FMCW 与 ToF 技术对比.18 表 7：FMCW 激光雷达

20、主要厂商及进展.18 表 8：EEL 与 VCSEL 性能对比.20 表 9：FMCW 光源方案对比.20 表 10：激光雷达扫描方案对比.24 表 11：激光雷达探测器分类.25 表 12：激光雷达性能指标.27 表 13：各类激光雷达优劣势及代表企业.30 表 14：激光雷达降本方式：改进产品系统.30 表 15：激光雷达市场格局.32 表 16：激光雷达厂商产品梳理.34 表 17：重点关注与激光雷达产业链相关的标的.35 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 1、激光雷达：精确测量传感器，智能驾驶为主要驱激光雷达：精确测量传感器，智能驾驶为主要驱动力动力 1.1、发展五十余载

21、，智能驾驶应用推动技术革新发展五十余载，智能驾驶应用推动技术革新 激光雷达激光雷达是结合了光学、电子、机械、软件、芯片、器件等技术，可以进行环境是结合了光学、电子、机械、软件、芯片、器件等技术，可以进行环境探测、数据处理和传输的智能传感器。探测、数据处理和传输的智能传感器。激光雷达由发射系统、接收系统、信息处理系统和扫描系统组成。发射系统中的激励源周期性地驱动激光器，发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统，将激光发射至目标物体；经接收光学系统，光电探测器接收目标物体反射回来的激光，产生接收信号；接收信号经过放大处理和模数转换，经由信息处理模块计算，

22、获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型。扫描系统对所在的平面扫描，并产生实时的平面图信息。图图 1：机械机械激光雷达激光雷达 HDL_64E 及典型结构及典型结构 图图 2：激光雷达原理激光雷达原理 资料来源：velodyne，ydlidar 资料来源：中国高新网 图图 3：激光雷达扫描效果图激光雷达扫描效果图 资料来源：Velodyne 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 激光雷达自诞生以来经历了五个发展阶段：（1）1960 年代-1970 年代：激光器诞生，基于激光的探测技术开始发展，这一时期激光雷达主要用于科研及测绘主要用于科研及测绘，1971 年阿波罗 15 号

23、载人登月任务使用激光雷达对月球表面进行测绘。（2）1980年代-1990 年代：激光雷达商业化起步，开始用于工业探测和早期无人驾驶项目开始用于工业探测和早期无人驾驶项目，这一时期西克和北洋等厂商推出单线扫描式 2D 激光雷达产品。（3）2000 年代-2010 年代早期：高线数激光雷达开始用于无人驾驶的避障和导航，激光雷达主要应用于无人驾驶测试项目等。此时市场内主要为国外厂商。（4）2016 年-2018年：国内厂商入局国内厂商入局，激光雷达技术方案多样化发展。此时激光雷达主要用于无人此时激光雷达主要用于无人驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人等，且下游开始有商用化项目落地。驾驶、高级辅助驾驶、服务

24、机器人等，且下游开始有商用化项目落地。（5）2019年至今：市场发展迅速，产品性能持续优化，应用领域持续拓展。激光雷达技术朝向芯片化、阵列化发展。境外激光雷达公司迎来上市热潮，同时有巨头公司加境外激光雷达公司迎来上市热潮，同时有巨头公司加入激光雷达市场竞争。入激光雷达市场竞争。图图 4：激光雷达发展历程：激光雷达发展历程 资料来源：智研咨询 激光雷达产业链上游主要为激光器、探测器、扫描器和光学芯片等组件，中游市场按照所生产激光雷达在扫描系统所使用不同技术路线可分为机械式激光雷达、MEMS 激光雷达、Flash 激光雷达和 OPA 激光雷达等，下游应用市场主要分为智能驾驶、服务型机器人和测绘等领

25、域。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 图图 5：激光雷达产业链：激光雷达产业链 资料来源：ittbank，艾瑞咨询，国海证券研究所 1.2、智能驾驶为主要驱动力，市场空间广阔智能驾驶为主要驱动力，市场空间广阔 1.2.1、智能驾驶不断发展，多重优势促进使用智能驾驶不断发展，多重优势促进使用 智能驾驶采用不同类型的传感器实现车辆对周边道路、行人、障碍物、路侧单元及其他车辆的感知，在不同程度上实现车辆安全、自主、智能驾驶，是激光雷达的重要应用场景，可根据驾驶员与自动驾驶系统参与程度分为五个等级。表表 1：自动驾驶等级划分：自动驾驶等级划分 类别 分级 车辆运动控制 环境感知探测 动态

26、驾驶任务执行者 主要内容 人工驾驶 L0 驾驶员 驾驶员及系统 驾驶员 具有主动安全系统，驾驶员执行全部动态驾驶任务 辅助驾驶 L1 驾驶员和系统 驾驶员及系统 驾驶员 系统执行横纵向车辆运动控制的某一子任务(不可同时执行)，驾驶员执行其他动态驾驶任务 高级辅助驾驶 L2 系统 驾驶员及系统 驾驶员 系统执行横纵向的车辆运动控制任务，驾驶员负责执行环境感知探测并监督自动驾驶系统 自动驾驶 L3 系统 系统 系统失效时驾驶员接管 系统执行完整的动态驾驶任务，用户需要在系统失效时接受系统的干预请求，及时做出响应 L4 系统 系统 系统 系统执行完整的动态驾驶任务，用户无需对系统请求作出回应 L5

27、系统 系统 系统 系统在所有道路环境执行完整的动态驾驶任务，驾驶员无需介入 资料来源：SAE，智能汽车无人驾驶与自动驾驶辅助技术，汽车标准化研究所，汽车驾驶自动化分级，国海证券研究所 典型的智能驾驶系统包括环境感知、决策规划和控制执行三大部分。其中环境感知系统主要包括摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达等传感器。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 图图 6：典型智能驾驶系统框架：典型智能驾驶系统框架 图图 7：自动驾驶环境感知系统构成：自动驾驶环境感知系统构成 资料来源：艾瑞咨询 资料来源：沙利文 激光雷达性能好、精度高激光雷达性能好、精度高，或为智能或为智能汽车汽车核心核心

28、传感器传感器。激光雷达常应用于高精度电子地图和定位、障碍物识别、可通行空间检测、障碍物轨迹预测等方面，具备分辨率高、探测范围广、信息量丰富等优势，或为实现汽车智能驾驶的核心装置。表表 2：四种环境感知传感器的特征比较四种环境感知传感器的特征比较 性能 车载摄像头 超声波雷达 毫米波雷达 激光雷达 成本 适中 很低 适中 很高 探测角度 30 120 1070 15360 远距离探测 弱 弱 较强 强 夜间环境 弱 强 强 强 全天候工作 弱 弱 强 强 不良天气环境 弱 一般 强 弱 温度稳定性 强 弱 强 强 车速测量能力 弱 一般 强 强 路标识别 具备 不具备 不具备 不具备 主要应用

29、车道偏离预警 车道保持系统 盲区监测系统 前车防撞预警 交通标志识别 交通信号灯识别 全景泊车 泊车辅助 自适应巡航控制系统、自动刹车辅助系统 实施建立车辆周边环境的三维模型 资料来源：智能汽车无人驾驶与自动驾驶辅助技术，一本书读懂智能网联车，国海证券研究所 注：毫米波雷达为前向远程参数 智能汽车激光雷达智能汽车激光雷达需求有望需求有望随驾驶自动化水平提升随驾驶自动化水平提升不断不断增加。增加。当前驾驶自动化水平正处于不断提升的过程中，据 ICV Tank，全球高级别自动驾驶渗透率呈上升趋势，即搭载激光雷达的智能汽车销量有望提升。据麦姆斯咨询，L3、L4 和L5 级别自动驾驶则分别需要搭载 1

30、 颗、2-3 颗与 4-6 颗激光雷达，随驾驶自动化水平提升单车激光雷达搭载数量不断增加。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 11 表表 3：不同级别的自动驾驶对应环境感知传感器的数量不同级别的自动驾驶对应环境感知传感器的数量 自动驾驶级别 L0 L1 L2 L3 L4 L5 单车激光雷达数量(颗)-1 2-3 4-6 资料来源：麦姆斯咨询，国海证券研究所 图图 8：全球各级别智能汽车渗透率全球各级别智能汽车渗透率 图图 9：全球各级别智能汽车销售量全球各级别智能汽车销售量 资料来源：ICV Tank，国海证券研究所 资料来源：ICV Tank，国海证券研究所 自 2020 年年底开始

31、，各大车企陆续宣布激光雷达装车，2021 年起激光雷达开始规模化进入汽车前装市场，2022 年车载激光雷达有望迎来放量元年。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 12 表表 4：激光雷达搭载情况统计：激光雷达搭载情况统计 上市时间 车型 激光雷达品牌 搭载数量 2022 年 Lucid Air 速腾聚创 1-Stellantis Valeo scala-2022 年 阿维塔 11 华为 3 2022 年 7 月 奥迪 A8 Valeo scala 1 2022 年 宝马 iX Innoviz 1 2022 年 奔驰 EQS Valeo scala 1 2022 年 奔驰 S 级 Vale

32、o scala 1 2021 年 本田 Legend Valeo scala 5 2021 年 丰田雷克萨斯 LS Denso 1 2022 年 高合 HiPhi Z 禾赛科技 1 2022 年下半年 广汽埃安 LX Plus 速腾聚创 3 2022 年年底 合众哪吒 S 华为 3 2021 年 4 月 极狐阿尔法 S 速腾聚创 3 2022 年 7 月 极狐阿尔法 S 全新 HI 版 华为 3 2022 年 10 月 极星 3 Luminar-2023 年 集度 禾赛科技 2 2022 年 8 月 理想 L9 禾赛科技 1 2022 年 路特斯 ELECTRE 禾赛科技 4 2022 年 3

33、 月 路特斯 ELECTRE 速腾聚创 2-上汽 ES33 Luminar-2022 年下半年 上汽飞凡 R7 Luminar 1 2022 年 6 月 上汽智己 L7 速腾聚创 2 2022 年下半年 威马 M7 速腾聚创 3 2022 年 8 月 蔚来 ES7 图达通 1 2022 年 3 月 蔚来 ET7 图达通 1 2022 年 沃尔沃 XC90 Luminar-2022 年 9 月 小鹏 G9 速腾聚创 2 2021 年 9 月 小鹏 P5 LIVOX 2 2023 年 一汽红旗 速腾聚创-2021 年 6 月 长城摩卡 Ibeo 3 2022 年 7 月底 长城铁甲龙 华为 4 资

34、料来源：佐思汽研，搜狐科技，速腾聚创，汽车之家，法雷奥，国海证券研究所 1.2.2、移动机器人、智慧城市与测绘为典型应用，与车载领域相比性移动机器人、智慧城市与测绘为典型应用，与车载领域相比性能需求不同能需求不同 服务型机器人、智慧城市及测绘是激光雷达的典型应用场景服务型机器人、智慧城市及测绘是激光雷达的典型应用场景，对激光雷达性能有，对激光雷达性能有不同要求不同要求。例如应用于工业领域的 YDLIDAR 激光雷达测距最远为 30 米，应用于测绘等领域的华测导航激光雷达最远测程可达 1350 米，与禾赛科技车载领域典型产品 Pandar128 测距能力 200 米完全不同。据沙利文，2019

35、年国内和全球智慧城市与测绘领域在激光雷达市场份额中占比最高，分别达 70%和 61%。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 13 图图 10：2019 年全球激光雷达应用领域分布年全球激光雷达应用领域分布 图图 11：2019 年中国激光雷达应用领域分布年中国激光雷达应用领域分布 资料来源：沙利文，禾赛科技招股书，国海证券研究所 资料来源：沙利文，禾赛科技招股书，国海证券研究所 政策支持机器人行业发展，移动机器人有望受益。借助强大的内置感知系统及控制系统，移动机器人能够完成多种无人作业，从而减轻对人力的依赖，提高生产效率。为推进我国机器人产业发展，有关部门相继制定发布了一系列政策，例如2

36、021 年 12 月，工信部等部门发布 “十四五”机器人产业发展规划，争取 2025年我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，2035 年我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。表表 5：服务型机器人相关政策梳理：服务型机器人相关政策梳理 时间时间 政策名称政策名称 颁布部门颁布部门 主要内容主要内容 2021.12“十四五”机器人产业发展规划 工信部等十五部门 到 2025 年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。机器人产业营业收入年均增速超过 20%。到 2035 年，我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。2021.12“十四五”智

37、能制造发展规划 工信部等八部门 到 2025 年，智能制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升，市场满足率分别超过 70%和 50%。2021.3 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要 全国人大 深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化。2019.11 产业结构调整指导目录(2019 年本)发改委 将智能机器人、服务型机器人列入鼓励项目 2016.12 智能制造发展规划（2016-2020 年）工信部 到 2025 年，智能制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。资料来源：全国人大，各部委官网，国海

38、证券研究所 技术不断成熟与人力成本上涨共同促进服务机器人发展，2026 年全球市场规模有望达到 2126 亿美元。服务机器人执行除工业自动化应用外的多种任务，随科技进步服务机器人不断融入智能语音、AI 算法、通讯、大数据、物联网等新技术，能力逐步提升的同时生产成本不断下降；同时人力成本的上升进一步降低了服务机器人的应用成本，因此在许多领域服务机器人替代人工已成为新的发展趋证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 14 势。据 Mordor Intelligence 预测，2026 年全球服务型机器人市场规模有望达到2126.2 亿美元，2021-2026 年 CAGR 达 44.9%。据中商

39、产业研究院，2022 年我国服务型机器人市场规模有望达到 542.3 亿元，同比增长 38.4%。图图 12：全球服务：全球服务型机器人市场规模型机器人市场规模 图图 13：中国服务型机器人市场规模：中国服务型机器人市场规模 资料来源：Mordor Intelligence，国海证券研究所 资料来源：中商产业研究院，国海证券研究所 激光雷达是自主移动机器人激光雷达是自主移动机器人实现实现建图、定位、导航、避障等功能建图、定位、导航、避障等功能的的核心部件核心部件，2025 年年全球移动机器人领域激光雷达市场规模全球移动机器人领域激光雷达市场规模有望有望达到达到 7 亿美元亿美元。服务机器人环境

40、感知、定位建图、导航避障等解决方案采用的环境感知传感器主要是激光雷达和深度摄像头，典型产品如 YDLIDAR TG30 激光雷达测距半径可达 30 米，Intel 深度摄像头 D455 测距半径为 6 米，或对应不同的应用场景。据沙利文预计，2025 年全球移动机器人领域激光雷达市场规模有望达到 7 亿美元。图图 14：全球激光雷达移动机器人领域市场规模全球激光雷达移动机器人领域市场规模 资料来源：沙利文，禾赛科技招股书，国海证券研究所 激光雷达在智慧城市与测绘领域应用包括实景三维城市、大气环境监测和智能激光雷达在智慧城市与测绘领域应用包括实景三维城市、大气环境监测和智能交通等，交通等，202

41、5 年全球市场规模有望超过年全球市场规模有望超过 45 亿美元。亿美元。测绘方面，通过激光雷达采集三维空间数据并处理得到具有坐标信息的影像数据，进而实现实景三维建模已证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 15 成为主流发展方向。大气环境监测方面，可通过激光雷达探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，进而有效监控主要污染源。智能交通方面，可通过激光雷达对道路进行连续扫描并获得实时动态的车流量点云数据并处理得到车流量等参数，进而实现智能交通控制。据沙利文预测，2025 年全球智慧年全球智慧城市与测绘领域激光雷达市场规模有望超过城市与测绘领域激光雷达市场规模有望超过 45 亿美元。

42、亿美元。图图 15：全球激光雷达智慧城市与测绘领域市场规模全球激光雷达智慧城市与测绘领域市场规模 资料来源：沙利文，禾赛科技招股书，国海证券研究所 2、车载车载应用：应用：当前处于发展期，技术路线多样当前处于发展期，技术路线多样 2.1、测距方式：测距方式：ToF 为当前主流，为当前主流，FMCW 仍处于发展仍处于发展期期 ToF(Time of Flight)与与 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)能能够实现室外阳光下较远的测程（够实现室外阳光下较远的测程（100250m），是车载激光雷达的优选方案），是车载激光雷达的优选方案。ToF是目前市场

43、上车载中长距激光雷达的主流方案，FMCW 激光雷达整机和上游产业链仍处于发展期。ToF 即飞行时间测距方法，通过测量光等信号在发射器和反射器之间的“飞行时间”来计算出两者间距离。ToF 激光雷达系统主要包括发射模块、接收模块、控发射模块、接收模块、控制及信号处理模块和扫描模块制及信号处理模块和扫描模块，通过激光器发射激光并利用二极管检测目标物体反射的激光回波，通过高精度计时器测量激光发射与接收到目标物体反射回波的时间差，进一步用时间差乘以光速即可得到目标物体的相对距离。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 16 图图 16：ToF 激光雷达核心模块激光雷达核心模块 图图 17：ToF 激

44、光雷达工作原理激光雷达工作原理 资料来源：禾赛科技招股书 资料来源：自动驾驶汽车传感器技术产业分析 ToF 测距方法又可分为脉冲式激光测距（测距方法又可分为脉冲式激光测距（direct Time of Flight,dToF)和相位式和相位式激光测距（激光测距（indirect Time of Flight,iToF）。dToF 采用直接测量飞行时间的方式测距，发射模块向周围环境发射脉冲波并通过接收模块接收目标物体反射回波，记录发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔，并对多次记录的飞行时间做直方图统计，即可采用频率较高的飞行时间计算测量的距离。图图 18：dToF 激光雷达工作原理激光雷达工作原理

45、资料来源：ydlidar 图图 19：艾迈斯艾迈斯 dTOF 传感器传感器 图图 20：dTOF 传感器的双目标的直方图传感器的双目标的直方图 资料来源：艾迈斯 资料来源：艾迈斯 iToF 通过测量相位偏移来间接测量光的飞行时间。通过测量相位偏移来间接测量光的飞行时间。iToF 模组发射特定频率的调制红外光，根据图像传感器在曝光时间内接收到的反射光能量计算发射信号与接证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 17 收信号的相位差，进一步计算出光的飞行时间。图图 21：iToF 激光雷达工作原理激光雷达工作原理 图图 22：dToF 与与 iToF 对比对比 资料来源：ydlidar 资料来源

46、：ydlidar FMCW 测距方法测距方法通过发送和接收连续激光束，把反射光和本地光做干涉并利用通过发送和接收连续激光束，把反射光和本地光做干涉并利用混频探测技术来测量发送和接收的频率差异，再通过频率差换算出目标物的距混频探测技术来测量发送和接收的频率差异，再通过频率差换算出目标物的距离。离。激光束击中目标物后被反射，当发射模组与目标存在相对速度时，反射光会附加相应的多普勒频率，将反射光和本地光做干涉并利用混频探测技术测量出频率差之后，可以结合发射信号的调频斜率计算出物体的距离信息。图图 23：FMCW 激光雷达结构激光雷达结构 图图 24：FMCW 三角波调频连续波测距原理三角波调频连续波

47、测距原理 资料来源：调频连续波激光雷达技术进展 资料来源：美团无人配送，九章智驾 FMCW 与 ToF 技术相比具备灵敏度高、探测距离远、抗干扰能力强、能够直接测速的优点，FMCW 激光雷达的硅光芯片化或为发展趋势。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 18 表表 6：FMCW 与与 ToF 技术对比技术对比 性能性能 FMCW ToF 探测体制 相干探测 直接探测 抗干扰能力 极强 差 有效探测所需光子数 10 1000 工作距离 可实现远距离探测 探测距离较近 人眼安全距离 高 低 精确速度信息 有 无 固态扫描兼容性 完全兼容 不适用 技术成熟度 发展中 成熟 技术复杂度 复杂 简

48、单 资料来源：维科激光网，国海证券研究所 在短期很难达到较高集成度的情况下，在短期很难达到较高集成度的情况下，FMCW 激光雷达成本较高。激光雷达成本较高。FMCW 使用相干探测，要求光学器件表面的公差在/20 以内，光学元件成本较高。FMCW对 ADC 转换速率的要求是 ToF 系统的 24 倍，同时要求 FPGA 能够接收数据并进行高速 FFT 转换。即使使用 ASIC，FMCW 系统所需的处理系统复杂度和成本也是 ToF 系统的几倍。表表 7：FMCW 激光雷达主要厂商及激光雷达主要厂商及进展进展 厂商 最新进展 AEVA 2022 年 3 月 9 日宣布公司 AEVA 产品 Aerie

49、s 4D LiDAR 能够从 500 米远处探测即时速度和三维位置，该产品在 NVIDIA DRIVE 自动驾驶汽车平台上得到支持。将在 2022 年完成 C 样的开发和测试验证，并在并在20232023 年底实现量产。年底实现量产。Aurora 于 2019 年和 2021 年分别收购以 FMCW 为技术路线的激光雷达公司 Blackmore 和 OURS。Mobileye 公司 FMCW 激光雷达可实现 4D 点云，额外增加了速率的数据。当前几乎已经完成了 LIPRO SoC 原型产品的开发，未来它将负责激光雷达数据的处理，支撑 90 个垂直信道的扫描。预计公司预计公司 FMCWFMCW

50、激光雷达激光雷达2024 2024 年就能实现量产。年就能实现量产。光勺科技 相位编码不饱和调制方法、装置、激光雷达测距测速方法及激光雷达系统获得专利保护，预计预计 20252025 年年实现实现 FMCWFMCW 激光雷达芯片化。激光雷达芯片化。洛微科技 2021 年 9 月，公司推出新一代 FMCW OE 和 OPA OE 两款光引擎，应用于硅光芯片级 FMCW 4D 激光雷达。禾赛科技 针对外腔激光器、硅基调制器、锗硅探测器等核心模块开展深入研究,对于窄线宽激光器的研究在关键性能指标上已取得突破。当前已完成 FMCW 激光雷达原型样机。样机实现了 200m 内距离精度和速度精度分别控制在

51、7cm RMS，和6cm/s RMS。资料来源：businesswire，汽车之心，禾赛科技招股书，高工智能汽车，光勺科技，新智驾，国海证券研究所 FMCW激光雷达芯片化有望推动成本下降，光勺科技预计激光雷达芯片化有望推动成本下降，光勺科技预计2025年可达年可达1500元。元。国外企业包括 AEVA、Aurora、mobileye、Strobe、Scantinel 等，国内企业包括洛微科技、禾赛科技、北京光勺科技等对 FMCW 激光雷达有所布局：AEVA 预计 2023 年量产；Mobileye 预计 2024 年量产、2025 年左右实现芯片化；光勺科技预计 2025 年实现 FMCW 激

52、光雷达芯片化，成本达 1500 人民币。2.2、发射模块：发射模块：VCSEL 易于集成易于集成功率密度低功率密度低，FMCW光源处于发展期光源处于发展期 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 19 EEL（Edge Emitting Laser）边发射激光器具有高发光功率密度的优势，但因其发光面位于半导体晶圆的侧面，使用过程中需要进行切割、翻转、镀膜、再切割的工艺步骤，往往只能通过单颗一一贴装的方式和电路板整合，而且每颗激光器需要使用分立的光学器件进行光束发散角的压缩和独立手工装调，比较依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性难以保障。VCSEL(vertical cavity

53、surface emitting laser)垂直腔面发射激光器具有易于二维集成、阈值低、光束质量好、调制频率高、寿命长、单模工作稳定、易于实现低温漂系数等优点。然而传统的 VCSEL 激光器存在发光功率密度低的缺陷，导致只在对测距要求近的应用领域有相应的激光雷达产品（通常50 m）。图图 25：EEL 和和 VCSEL 发光面示意图发光面示意图 资料来源：禾赛科技招股书 VCSEL 激光器自上而下包括 P 型欧姆接触电极、P 型掺杂的分布式布拉格反射镜(DBR)、氧化限制层、多量子阱有源区、N 型掺杂 DBR、衬底以及 N 型欧姆接触电极。量子阱有源区位于 n 型掺杂和 p 型掺杂的 DBR

54、 之间。DBR 反射镜具有大于 99%的反射率。有源区的光学厚度为 1/2 激光波长的整数倍，通过 P-contact 向有源区注入电流并产生受激辐射的光子在 DBR 中往复被反射并谐振放大，从而形成激光。图图 26：VCSEL 结构原理示意图结构原理示意图 资料来源：飞芯电子 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 20 表表 8：EEL 与与 VCSEL 性能对比性能对比 VCSEL EEL 发光面积 大面积 点光源 功率密度 中 高 光束质量 对称/低发散度 非对称/中发散度 温漂系数 0.07nm/K 0.25nm/K 光谱宽度 1-2nm 3-8nm 切换时间 几纳秒 几纳秒 资

55、料来源：艾迈斯欧司朗，国海证券研究所 近年来国内外多家 VCSEL 激光器公司纷纷开发了多层结 VCSEL 激光器，将其发光功率密度提升了 510 倍。2021 年，Lumentum 发布了新款高功率、高效率的五结和六结 VCSEL 阵列，每个发射孔的光功率超过 2W，从而使得 1 平方毫米 VCSEL 阵列的峰值功率超过 800W。功率密度提升为应用功率密度提升为应用 VCSEL 开发长开发长距激光雷达提供了可能，结合其平面化所带来的生产成本和产品可靠性方面的距激光雷达提供了可能，结合其平面化所带来的生产成本和产品可靠性方面的收益，收益，VCSEL 未来有望取代未来有望取代 EEL。FMCW

56、 激光雷达的光源不同于 ToF 激光雷达，窄线宽的线性调频光是实现相干检测的基础。目前商用的能够实现窄线宽输出的激光器有四种类型：分布式反馈分布式反馈激光器（激光器（DFB）、分布式布拉格反射激光器（）、分布式布拉格反射激光器（DBR）、外腔激光器以及通过窄线宽）、外腔激光器以及通过窄线宽激光器的种子元加上外调制的方案。激光器的种子元加上外调制的方案。表表 9：FMCW 光源方案对比光源方案对比 性能性能 DFBDFB DBRDBR 外腔激光器外腔激光器 外调制方案外调制方案 静态线宽静态线宽 1MHz-5MHz 200KHz-500KHz KHz 级 最优 线性度线性度 非线性 非线性 存在

57、优化潜力 最优 频率功率起伏频率功率起伏 剧烈 剧烈 存在优化潜力 最优 成本及量产能力成本及量产能力 优 量产良率低 量产困难 成本达 10 万元级 资料来源：燕缘雄芯，微源光子，国海证券研究所 然而，上述四种解决方案各自存在问题，DFB 激光器、DBR 激光器频率功率起伏大、线性度差，外腔激光器量产困难，外调制方案各项性能最优，但成本过高难以实现商业化。同时，以上方案还共同存在功率不足的问题。FMCW 激光雷激光雷达的光源解决方案仍处于发展期。达的光源解决方案仍处于发展期。2.3、扫描模块：全固态处于发展期，有望推动成本下行扫描模块：全固态处于发展期，有望推动成本下行 根据扫描系统方案，激

58、光雷达可分为机械式、混合固态（包括转镜式、MEMS）和全固态（包括 Flash 和 OPA）。机械激光雷达的发射系统和接收系统通常存在宏观意义上的转动，通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，并在竖直方向上排布多束激光，形成多个面，达到动态扫描并动态接收信息的目的。机械式激光雷机械式激光雷达具有技术成熟、扫描速度快、达具有技术成熟、扫描速度快、360扫描等优点，同时也面临体积重量大难过扫描等优点，同时也面临体积重量大难过车规、可量产性差、成本高等问题。车规、可量产性差、成本高等问题。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 21 图图 27：禾赛科技：禾赛科技 Pa

59、ndar128 机械式激光雷达机械式激光雷达 资料来源：禾赛科技官网 转镜式激光雷达类似机械式，其保持收发模块不动，通过无刷电机带动转镜运动，将激光反射到不同的方向实现一定范围内激光的扫描。由于无刷电机已在工业中广泛应用多年，部件稳定性已有可靠验证，且供应链较为成熟，因此转镜式扫描模块可实现快速应用。相比纯机械式激光雷达，转镜式激光雷达转镜式激光雷达结构简单、体积结构简单、体积相对较小、易于量产、易过车规，是自动驾驶上应用较多的方案相对较小、易于量产、易过车规，是自动驾驶上应用较多的方案。但由于电机为金属机械部件，因此在体积的小型化发展上受限，且成本下降空间有限，目前主要依靠工程设计对转镜方案

60、进行改进，形成如棱镜、多面镜等不同转镜方案。图图 28：转镜式激光雷达工作示意图转镜式激光雷达工作示意图 资料来源：Yole MEMS 激光雷达使用微振镜替代机械式产品中的宏观扫描装置，将机械部件集成到单个芯片，有望成为当前主流方案之一。MEMS 激光雷达具备多方面优势，如 MEMS 微振镜帮助激光雷达摆脱了机械装置，有效减小了激光雷达的尺寸；MEMS 微振镜的使用能够减少激光器和探测器的数量，降低激光雷达的成本；MEMS 微振镜在其他领域有着多年的商业化应用，商业化较为成熟。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 22 图图 29：MEMS 微振镜微振镜工作工作示意图示意图及实物及实物

61、图图 30：MEMS 激光雷达工作原理激光雷达工作原理 资料来源：EDN China，Mirrocle，国海证券研究所 资料来源：EDN China MEMS 激光雷达的微振镜芯片技术门槛相对较高，且由于 MEMS 微振镜的尺寸和偏转角度较小，MEMS 激光雷达视场角偏小。图图 31：机械式激光雷达（左）、：机械式激光雷达（左）、MEMS 激光雷达（中）和激光雷达（中）和 OPA 激光雷达（右）扫描方式对比激光雷达（右）扫描方式对比 资料来源：EDN China Flash 激光雷达优点是无扫描器件、成像速度快，缺点是激光功率受限、探测距激光雷达优点是无扫描器件、成像速度快，缺点是激光功率受限

62、、探测距离近、抗干扰能力差。离近、抗干扰能力差。Flash 激光雷达利用激光器同时照亮整个场景，对场景进行光覆盖，一次性实现全局成像，故也称为闪烁式激光雷达，工作原理与数字照相机类似。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 23 图图 32：Flash 激光雷达激光雷达扫描原理扫描原理 资料来源：佐思汽研 OPA（光学相控阵）是一种新兴技术，由紧密排列的光学天线阵列构成，并在宽角度范围内发射相干光，然后通过调节每个天线发射的光的相对相位来改变产生的干涉图样。OPA 激光雷达取消了机械结构，激光控制集成在一块 OPA 芯片，具有体积小，结构简单，可以动态控制扫描频率、分辨率和焦距，多线多维扫

63、描具有体积小，结构简单，可以动态控制扫描频率、分辨率和焦距，多线多维扫描能获得更高的数据采集率等优点。能获得更高的数据采集率等优点。但采用 OPA 路线的企业需要自主研发芯片，上游核心电子元器件、技术支持不成熟，制造工艺复杂，短期产业化难度较大。图图 33：OPA 激光雷达激光雷达扫描扫描原理原理 资料来源：电动邦 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 24 OPA 扫描方式扫描方式或或与与 FMCW 测距方式有着较好适配性。测距方式有着较好适配性。ToF 激光雷达峰值功率通常在 40-50W，容易导致硅光芯片受损，而 FMCW 对峰值功率的需求只有百毫瓦级别，远低于 ToF，未来 OP

64、A 扫描方式或更适合采用 FMCW 光源。表表 10：激光雷达扫描方案对比：激光雷达扫描方案对比 性能性能 机械式机械式 转镜式转镜式/MEMS Flash OPA 适合测距适合测距 中远距离 中远距离 近距离，远距离精度差 中远距离 体积体积 大 小 较小 较小 技术成熟度技术成熟度 高 中 中 低 量产成本量产成本 成本很难下降 较低 低 目前很高 资料来源：立鼎产业研究网，国海证券研究所 未来激光雷达扫描系统或朝高性能、低成本、轻量化、全固态化方向发展，随着技术成熟度的不断提高，量产成本较低、性能较好的纯固态方案有望逐渐受到激光雷达厂商青睐。转镜式与转镜式与 MEMS 方案是目前激光雷达

65、市场的主流，方案是目前激光雷达市场的主流，Flash 方方案目前或适用于案目前或适用于中短距补盲雷达中短距补盲雷达，OPA 方案未来有望方案未来有望在车载领域在车载领域实现商用。实现商用。图图 34：激光雷达扫描方案发展趋势激光雷达扫描方案发展趋势 资料来源：国汽智联 2.4、探测模块：探测模块：SPAD/SiPM 具有更高灵敏度具有更高灵敏度 激光探测的核心器件是光电探测器，能把光能转换成电信号，主要要求包括频带宽、灵敏度高、线性输出范围宽、噪声低等。激光雷达探测器主要分为光电二极管（PD）、雪崩二极管（APD）、单光子雪崩二极管(SPAD)和硅光电倍增管(SiPM)四种，APD 目前是激光

66、雷达的主流探测器。SPAD 工作在盖革模式，能够达到 106量级的增益。SiPM 由 SAPD 阵列并联组成，SPAD 有更高的灵敏度，仅能判断是否感知到激光，SiPM 的灵敏度相对较低，但能区分激光强度的大小。在相同的分辨率要求下，SiPM 相比 SPAD 阵列的面积较大。此外，SiPM 作为硅基传感器，感知波长一般小于 1000nm。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 25 图图 35：SPAD 与与 SiPM 分辨率对比分辨率对比 资料来源：HAMAMATSU，MEMS 咨询 注：MPPC 与 SiPM 为均为硅光电倍增管 表表 11：激光雷达探测器分类：激光雷达探测器分类 种类

67、种类 原理原理 图片图片 光电二极管PD 由 PN 结组成的半导体器件，具有单方向导电的特性，在反向电压作用下工作，在一般强度的光线照射下，所产生的电流为光电流，如果在外电路上接上负载，负载获得随着光的变化而相应变化的电信号。雪崩二极管APD 在以硅或锗为材料制成的光电二极管的 PN 结上加上反向偏压后，射入的光被 PN 结吸收后形成光电流，加大反向偏压后会产生雪崩现象，因此这种二极管被称为“雪崩光电二极管”。APD 支持的波长为 300nm1700nm；硅 APD 为300nm1100nm；锗 APD 为 800nm1600nm；InGaAs APD 为900nm1700nm；以盖革模式运行

68、的硅 APD 比其他 APD 相对更经济，因此大部分厂商都在为汽车 LiDAR 应用提供标准的 905nm APD。单光子雪崩二极管SPAD 是一种具有单光子探测能力的光电探测雪崩二级管，工作在盖革模式下的 APD，应用于拉曼光谱、正电子发射断层扫描和荧光寿命成像等领域。硅光电倍增管 SiPM 由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成，具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点。广泛应用于高能物理及核医学等领域。资料来源：智能汽车俱乐部、国海证券研究所 与 APD 相比，SPAD/SiPM 具有灵敏度高、结构紧凑等优点。SPAD/SiPM 可探测距离超过 200m、5%的低反射

69、率目标，在明亮的阳光下也能工作，在具备较高分辨率的同时可采用小光圈与固态设计集成到汽车中，正成为新兴激光雷达探测器。目前，国内外多个激光雷达探测器厂商对目前，国内外多个激光雷达探测器厂商对 SPAD/SiPM 探测器有所布局，探测器有所布局，Flash 激光雷达也较多采用激光雷达也较多采用 VCSEL 加加 SPAD 的方案。的方案。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 26 图图 36：激光探测器企业分布：激光探测器企业分布 资料来源：智能汽车俱乐部，国海证券研究所 3、竞争：成本性能或为要素，竞争：成本性能或为要素，技术演进技术演进推动格局推动格局 3.1、性能满足智能驾驶，技术推动

70、成本下行性能满足智能驾驶，技术推动成本下行 性能是激光雷达产品获得下游客户青睐的重要指标，衡量激光雷达性能的指标主要包括探测距离、测距精度、角分辨率、视场角范围、功耗、体积、集成度等。车企通常要求激光雷达在高速场景下具有车企通常要求激光雷达在高速场景下具有 150 米以上的探测距离、米以上的探测距离、120的宽视的宽视角以满足十字路口等特殊场景的检测、误差小于角以满足十字路口等特殊场景的检测、误差小于 3cm 测距精度、误差小于测距精度、误差小于 0.3的水平与垂直角分辨率、百万级别点频和较小的体积等。的水平与垂直角分辨率、百万级别点频和较小的体积等。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分

71、 27 表表 12：激光雷达性能指标：激光雷达性能指标 参数参数 描述描述 说明说明 测远能力 一般指激光雷达对于 10%低反射率目标物（标准朗伯体反射能量的比例）的最远探测距离。激光雷达测远能力越强，距离覆盖范围越广，目标物探测能力越强，留给系统进行感知和决策的时间越长。目标物反射率影响探测距离，相同距离下，反射率越低越难进行探测。点频 激光雷达每秒完成探测获得的探测点的数目。点频越高说明相同时间内的探测点数越多，对目标物探测和识别越有利。角分辨率 激光雷达相邻两个探测点之间的角度间隔，分为水平角度分辨率与垂直角度分辨率。相邻探测点之间角度间隔越小，对目标物的细节分辨能力越强，越有利于进行目

72、标识别。视场角范围 激光雷达探测覆盖的角度范围，分为水平视场角范围与垂直视场角范围。视场角越大说明激光雷达对空间的角度覆盖范围越广。测距精度 激光雷达对同一距离下的物体多次测量所得数据之间的一致程度。精度越高表示测量的随机误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利。测距准度 测距值和真实值之间的一致程度。准度越高表示测量的系统误差越小，对物体形状和位置的描述越准确，对目标物探测越有利。功耗 激光雷达系统工作状态下所消耗的电功率。在探测性能类似的情况下，功耗越低说明系统的能量利用率越高，同时散热负担也更小。集成度 直观体现为产品的体积和重量。在探测性能类似的情况下，集成度越高搭载

73、于车辆或服务机器人时灵活性更高。资料来源：禾赛科技招股书，国海证券研究所 全球激光雷达全球激光雷达市场市场设计方案导入或以设计方案导入或以机械式机械式（含转镜、棱镜）（含转镜、棱镜）方案为主，未来方案为主，未来有有望望由混合固态过渡到固态方案。由混合固态过渡到固态方案。机械式激光雷达的扫描系统中，需要高可靠性的旋转电机和多个激光发射器，同时多部件结构所需的系统综合制造成本也较高，因此整体成本较高。MEMS 激光雷达发射和接收激光器大幅减少，当前受限于MEMS 振镜价格较高，大规模量产后 MEMS 振镜有望降低至 30-50 美元，或具备成本优势；但 MEMS 激光雷达接收端的收光孔径较小，光接

74、收功率远低于机械式激光雷达，因此具有信噪比低、有效距离短及 FOV 窄的缺点。图图 37：2021Q3 不同扫描方式激光雷达设计方案导入不同扫描方式激光雷达设计方案导入 资料来源：yole，国海证券研究所 注：机械式包含转镜、棱镜方案 机械机械式式激光雷达实现高线束需要多个激光发射器，同时扫描系统依赖电机，部件、激光雷达实现高线束需要多个激光发射器，同时扫描系统依赖电机，部件、证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 28 制造、系统成本都制造、系统成本都很很高。高。以 Velodyne 的 64 线激光雷达为例，采用了 16 组激光发射器以及 2 组激光接收器，产品结构复杂。据汽车之心，V

75、elodyne 的机械式激光雷达 Puck VLP 16 总 BOM 成本约 830990 美元。图图 38：机械式激光雷达：机械式激光雷达 BOM 成本：以成本：以 Velodyne Puck VLP 16 为例为例（美元）（美元）资料来源：汽车之心，国海证券研究所 混合固态激光雷达混合固态激光雷达 BOM 成本显著低于机械式激光雷达。成本显著低于机械式激光雷达。据 Systemplus Consulting，Valeo 的转镜式激光雷达 Scala 1（4 线）总 BOM 成本约为 300 美元，MEMS 微振镜式激光雷达根据振镜和光源不同制造成本范围约为 4501200美元。其中 MEM

76、S 激光雷达相比转镜式在光学、机械性能和功耗方面表现更佳，同时得益于激光收发单元数量的减少，以及 MEMS 振镜随量产有较大的降价空间，混合固态激光雷达中 MEMS 方案或能达到更低的成本。图图 39：转镜式激光雷达转镜式激光雷达 BOM 成本成本：以：以 4 线线 Valeo Scala 1 为例为例（美元）（美元）图图 40：MEMS 微振镜式激光雷达微振镜式激光雷达 BOM 成本结构成本结构 资料来源：Systemplus Consulting，汽车之心，国海证券研究所 资料来源：激光之家，国海证券研究所 Flash 激光雷达激光雷达设计简洁设计简洁、元件少元件少、成本低成本低，是目前纯

77、固态激光雷达，是目前纯固态激光雷达的的主流方案。主流方案。Flash 激光雷达产品在消费电子领域产品成熟度较高，但在车载领域还需解决高证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 29 能量发射的痛点，当前还难以实现远距离探测，主要用作补盲。为了克服探测距离的限制，相关企业纷纷探索基于 VCSEL+SPAD 的单光子面阵方案，其中 ibeo推出的 ibeoNEXT 产品具备 12880 分辨率，采用顺序扫描的工作方式，探测距离可达 140m（10%反射率），当前已具备量产能力；Ouster 于 2020 年发布了具备 200m（10%反射率）探测能力的 ES2；国内企业奥锐达同样推出了ordar

78、rayTM系列激光雷达。图图 41：ibeoNEXT 激光雷达激光雷达 图图 42：单光子面阵技术激光雷达单光子面阵技术激光雷达工作原理工作原理 资料来源：ibeo 官网 资料来源：奥锐达官网 OPA 固态激光雷达潜力较大，当前还处于发展初期。固态激光雷达潜力较大，当前还处于发展初期。光学相控阵 OPA 固态激光雷达采用多个光源组成阵列，通过控制各光源发射的时间差合成角度灵活、精密可控的主光束。OPA 光学相控阵的核心是光学相控阵单元，目前还没有成熟的技术，突破时间或较为漫长。Quanergy 是 OPA 激光雷达的典型代表，其光学相控阵固态激光雷达产品 S3-2TM探测距离 7m（10%反射

79、率），或主要针对工业设计。2022 年 5 月 10 日，Quanergy 宣布其光学相控阵（OPA）技术已成功实现250 米的距离检测。图图 43：Quanergy S3-2 OPA 固态激光雷达固态激光雷达 资料来源：Quanregy 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 30 表表 13：各类激光雷达优劣势及代表企业各类激光雷达优劣势及代表企业 优势 劣势 代表企业 机械式 扫描速度快、精度较高、技术成熟、360 度扫描 可靠性低、成本高、寿命短、体积大、难过车规 Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo、速腾聚创、禾赛科技、镭神智能、北科天绘 半固态:MEMS 运动

80、部件减少、体积小、成本相对较低、准车规状态 探测角度和距离有限、寿命较短 Innoviz、Innovusion、Pioneer、Blickfeld、速腾聚创、禾赛科技、华为 半固态:转镜式 精度较高、成本较低、功耗低、目前已量产车规级产品 探测距离短、扫描线数少、探测角度受限 法雷奥、Luminar、Innovusion 半固态:棱镜式 扫描中心处点云密度较高、非重复扫描不易漏检、探测距离较远、符合车规 单个雷达的 FOV 较小、点云密度不均需算法适配、对电机轴承有较高要求 大疆 Livox 固态:Flash 体积小、结构简单、信息量大、技术相对成熟、易过车规 功率密度低、分辨率低、探测距离短

81、、短期或主要用于补盲雷达 Ouster、Ibeo、大陆、Leddar Tech、Sense Photonics、北醒光子、Xenomatix 固态:OPA 精度高、扫描速度快、可控性好、抗震性能好、体积小、量产后成本低 环境光干扰、光信号覆盖有限、对材料和工艺要求苛刻、加工难度大、目前成本较高、处于研发早期、短期较难大规模应用 Quanergy、Analog Photonics、力策科技 资料来源：电动邦，麦姆斯咨询，高工机器人，智能车情报局，国海证券研究所 芯片化架构芯片化架构、硅光器件研发、算法优化等均有望降低、硅光器件研发、算法优化等均有望降低激光雷达激光雷达成本成本。TOF 激光雷达可

82、通过开发 VCESL 和单光子器件的专用芯片降低成本。FMCW 激光雷达所需线性调频光源可研发硅光器件取代成本高昂的分立外腔激光器和铌酸锂调制器，探测器可将基于硅光技术的锗硅探测器在接收模块中集成为 BPD 阵列，进一步与系统其他模块的硅基器件单片集成，有效降低尺寸和成本。此外，芯片化架构的激光雷达还能节省对每个激光器进行单独光学调试的人力成本。表表 14：激光雷达降本方式：改进产品系统激光雷达降本方式：改进产品系统 核心技术核心技术 降本方式降本方式 降本逻辑降本逻辑 扫描系统 从机械向固态转变 机械式：多激光发射器、结构复杂，综合制造成本高 固态式：减少激光器和探测器数量，结构精巧，成本较

83、低。TOF:发射端 EEL 向 VCSEL 芯片化转变 EEL:工艺步骤多且分立光学器件需手工装调，成本高 VCSEL:由于其平面化特点，每个激光器无需单独装调 此外，定制开发 VCESL 专用芯片能够进一步降低成本，TOF:接收端 APD 转向应用 CMOS 工艺的单光子器件 单光子器件在实际探测灵敏度方面已经逐渐超越了 APD 单光子器件的专用芯片能够进一步提升系统性能、增强可靠性以及降低成本 FMCW:发射模块 分立器件替换为硅光器件 硬件集成化芯片化，降低成本 FMCW:接收模块 向基于硅光技术的锗硅探测器转变 能够实现单片集成 BPD 阵列，在保证接收模块器件一致性的同时，可以和系统

84、中其他硅基器件进行单片集成，显著降低系统的尺寸和成本。算法 优化算法 算法提升可降低硬件依赖，降低物料成本。资料来源：禾赛科技招股书，岭纬科技，国海证券研究所 规模规模效应、效应、自动化生产及合理的工艺设计自动化生产及合理的工艺设计有望降低有望降低激光雷达激光雷达成本成本。据 Yole 预测，到 2026 年，全球车载激光雷达平均价格（含机械式）有望下降至约 1000 美元，到 2030 年，全球激光雷达平均价格有望下降至约 600 美元。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 31 图图 44：全球车载激光雷达价格（美元）全球车载激光雷达价格（美元）资料来源：Yole，国海证券研究所 注

85、：采用总市场规模除以总需求数量计算平均价格 3.2、份额分散百家争鸣，技术演进或为胜负手份额分散百家争鸣，技术演进或为胜负手 激光雷达市场参与者众多，竞争格局较为分散，激光雷达市场参与者众多，竞争格局较为分散，具有较强竞争力的厂商主要集中具有较强竞争力的厂商主要集中在在中国中国、美国和欧洲、美国和欧洲。由于激光雷达尚处在量产初期，不同厂商选择不同技术路线进行探索时或存在随技术演进取得性能及成本优势的可能性，竞争格局仍不稳定。当前激光雷达市场具有较强竞争力的厂商主要集中在中国、美国和欧洲。图图 45：激光雷达厂商分布：激光雷达厂商分布 资料来源：Yole，国海证券研究所 激光雷达市场份额分布较为

86、分散。激光雷达市场份额分布较为分散。VALEO 为激光雷达头部企业，占据 28%的市场份额，而中国企业速腾聚创、大疆、图达通、华为和禾赛科技分别占据 10%、证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 32 7%、3%、3%和 3%的市场份额。图图 46：激光雷达供应商市场份额激光雷达供应商市场份额 资料来源：Yole，国海证券研究所 表表 15：激光雷达市场格局激光雷达市场格局 企业名称 市场 份额 合作伙伴 应用情况 国际企业 VALEO 28%奔驰、宝马、奥迪 奥迪 A8、奔驰 S 级 Luminar 7%50+合作伙伴、涵盖 TOP10 主机厂中的 8 家 已拥有戴姆勒、Volvo、奥

87、迪、丰田、上汽等共价值13 亿美元的订单 Innoviz 4%已与麦格纳、安波福、哈曼、经纬恒润等 Tier1 建立合作 宝马 iNext Ibeo 4%日产、奥迪、长城 长城 WEY Velodyne 3%福特、Uber、通用、百度等 300+企业 已配套福特 Argo、福特 Otosen、现代摩比斯等 中国企业 速腾聚创 10%涵盖传统车企、造车新势力和科技公司 第二代全固态激光雷达已实现量产并已获得威马M7、小鹏 G9、广汽 Aion、智己 L7、路特斯 Eletre等 40 余款车型订单 大疆 7%小鹏、一汽、东风、上汽等 小鹏 P5 图达通 3%蔚来 蔚来 ET7、蔚来 ES7 华为

88、 3%北汽蓝谷 北汽新能源极狐 HBT、极狐 HI 版、长城机甲龙、哪吒 S、阿维塔 11、长安方舟架构等 禾赛科技 3%涵盖传统车企、造车新势力、自动驾驶公司 理想、集度、高禾、路特斯等数百万台前装量产定点 资料来源：法雷奥，易车网，佐思汽车研究，汽车之心，财联社，搜狐网，汽车评价研究院，数据猿，立鼎产业研究网，速腾聚创，雅斯顿，Livox 览沃，第一电动网，半导体行业观察，汽车测试网，盖世汽车社区，国海证券研究所 激光雷达扫描系统的固态化进程激光雷达扫描系统的固态化进程或将影响或将影响激光雷达市场未来竞争格局。激光雷达市场未来竞争格局。扫描系统的固态化是激光雷达提高性能降低成本的重要路径，

89、部分机械式激光雷达厂商在MEMS激光雷达以及固态激光雷达领域有所布局。重要激光雷达厂商如Valeo、Velodyne、速腾聚创在机械式激光雷达、MEMS 激光雷达和纯固态激光雷达领域均有所布局，Quanergy 等企业则直接瞄准纯固态激光雷达领域。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 33 FMCW 激光雷达的激光雷达的量产或对量产或对激光雷达市场激光雷达市场未来竞争未来竞争格局格局有较大影响有较大影响。AEVA、Aurora、SiLC、Mobileye、光勺科技等企业对 FMCW 激光雷达有所布局。目前，AEVA 已宣布将于 2022 年完成 C 样的开发和测试验证，并将于 2023

90、年底实现量产，Mobileye 预计将于 2024 年实现 FMCW 激光雷达的量产，光勺科技则预计将于 2025 年实现 FMCW 激光雷达的芯片化。图图 47：激光雷达厂商布局：激光雷达厂商布局 资料来源：Yole，国海证券研究所 激光雷达技术密集度较高，已授权专利数量和申请中专利数量或能一定程度上反映公司技术储备、科研能力和发展潜力。据 Knowmade 统计，海外厂商海外厂商 Velodyne、ibeo、Luminar 及中国厂商禾赛科技、速腾聚创在专利储备中处于领先地位。及中国厂商禾赛科技、速腾聚创在专利储备中处于领先地位。图图 48：激光雷达厂商专利格局：激光雷达厂商专利格局 资料

91、来源：Knowmade，国海证券研究所 当前各厂商激光雷达性能、价格竞争仍较为焦灼，不存在具备明显优势的厂商。当前各厂商激光雷达性能、价格竞争仍较为焦灼，不存在具备明显优势的厂商。性能较高产品总体而言售价也相对较高。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 34 表表 16：激光雷达厂商产品梳理：激光雷达厂商产品梳理 厂商 型号 扫描方式 探测距离 视场角 售价 上车情况 速腾聚创 RS-Lidar32 机械式 200m 36032-RS-Ruby Lite 机械式 200m 36090 智行者 RoboTaxi M1 Start MEMS 120m 12025$1898 -M1 MEMS

92、150m（10%反射率）12025-Lucid Air、威马 M7、小鹏 G9、广汽 Aion LX Plus、智己 L7、路特斯Eletre、2023 年起在一汽红旗多款新车型实现量产、挚途科技（一汽解放智能重卡）、比亚迪、等共 40余款车型 禾赛 PandarGT MEMS 300m 6020-小鹏 Pandar 128 机械式 200m 36040-AT128 转镜式 200m（10%反射率）12025.4-路特斯 Eletre、理想 L9、集度、高合 Digital GT-HiPhi Z 等，总定点已超 150 万台 XT 系列 机械式 120m-仙途自动驾驶清扫车 华为 96 线中长

93、距激光雷达 转镜式 150m（10%）12025-极狐 HBT、极狐阿尔法 S HI 版、长城汽车沙龙机甲龙、哪吒 S、阿维塔 011、长安方舟架构 Luminar Iris MEMS 250m 12030$500-1000 极星 3、上汽飞凡 R7、上汽 R 汽车ES33、沃尔沃 XC90 等，且与沃尔沃、丰田、奥迪等开展深入合作 Innoviz InnovizOne MEMS 150m 11525 约$1000 宝马、陕西重卡 InnovizTwo MEMS 300m 12040-Valeo SCALA-1 转镜式 150m 1453$600 奥迪 A8 等其他车型、本田 Legend S

94、CALA-2 转镜式 150m 13310-奔驰 s 级轿车 SCALA-3 MEMS 200m-Stellantis 众多车型 Innovusion Falcon-500m 12025-蔚来 ES7、蔚来 ET7 Velodyne VLP-16 机械式 120m 36030$4000 Gurise HDL-32E 机械式 80m-100m 36040$30000 与百度、奔驰等合作 VLS-128 机械式 245m 36040-福特 Argo Velarray MEMS 200m 12035$500 福特 Otosan、法拉第未来 FF91、Velabit MEMS 100m 6010$10

95、0 2023 年现代 Aeva Aeries MEMS 250m 12030$500 与大众奥迪等合作（FMCW 的4D 激光雷达）-2022 年开始部署智加科技自动驾驶重卡 2 款 大疆 Livox Horizon 机械式 90m（10%反射率）81.725.1￥7199-Horiz 机械式 150m（10%反射率）12025.1-小鹏 HAP 棱镜式 150m（10%反射率）12025-已成功获得小鹏汽车和一汽解放量产项目的定点，2021 年 7 月在一汽解放定制化小批量生产下线 镭神智能 LS200 MEMS 150m 12020$999 东风 Sharing-VAN 平台 CB64S1

96、 棱镜式 100m 18040-五菱太空舱 C16 棱镜式 100/150/200m 120-42-五菱智能驾驶观光车 CH128X1 棱镜式 200m 12025-无人接驳巴士“春笋号”、悠跑 UP超级底盘 资料来源：各公司官网，智驾网，新工业洞察，立鼎产业研究网，速腾聚创，禾赛科技，法雷奥，Innovusion，Plus 智加科技，Livox，镭神智能，智慧环卫联盟，中国汽车召回网，汽车评价网，新出行，半导体行业观察，耀途资本，汽车之心，汽车之家，盖世汽车社区，国海证券研究所 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 35 4、行业评级及重点关注个股行业评级及重点关注个股 建议关注与激光

97、雷达产业链相关的上市公司。建议关注与激光雷达产业链相关的上市公司。在智能驾驶、移动机器人、智慧城市与测绘领域蓬勃发展的背景下，激光雷达行业相关公司有望随市场规模不断增长持续受益，我们维持行业“推荐”评级。光源领域建议关注炬光科技、光库科技、长光华芯；光学组件领域建议关注天孚通信、腾景科技、永新光学、蓝特光学、水晶光电；信号处理领域建议关注复旦微电、安路科技；整机领域建议关注奥比中光、万集科技、均胜电子、速腾聚创、华为、禾赛科技、大疆。表表 17：重点关注与重点关注与激光雷达激光雷达产业链相关的标的产业链相关的标的 相关领域 关注标的 激光雷达 光源 炬光科技、光库科技、长光华芯 光学组件 天孚

98、通信、腾景科技、永新光学、蓝特光学、水晶光电 信号处理 复旦微电、安路科技 整机 奥比中光、万集科技、均胜电子（投资图达通）、速腾聚创（未上市）、华为（未上市）、禾赛科技（未上市）、大疆（未上市）资料来源：国海证券研究所 4.1、炬光科技炬光科技：激光器领军企业，布局拓展激光雷达发激光器领军企业，布局拓展激光雷达发射模块射模块 炬光科技主要从事激光行业上游的高功率半导体激光元器件（“产生光子”）、激光光学元器件（“调控光子”）的研发、生产和销售，目前正在拓展激光行业中游的光子应用模块和系统（“提供解决方案”，包括激光雷达发射模组和 UV-L 光学系统等）的研发、生产和销售。其中，激光雷达发射模

99、组已签署 4 亿元框架协议，收入在爬坡阶段。公司激光雷达产品收入占比逐年提升，由 2018 年的 0.02 亿元上升至 2021 年 0.52 亿元，占营业总收入的 10.92%。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 36 图图 49：炬光科技主营业务在产业链中所处位置炬光科技主营业务在产业链中所处位置 资料来源：炬光科技招股书 注：灰色部分为炬光科技主营业务 图图 50：炬光科技营业收入构成：炬光科技营业收入构成 资料来源：Wind，炬光科技招股书，国海证券研究所 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 37 图图 51：炬光科技炬光科技营业营业总总收入情况收入情况 图图 52：炬

100、光科技炬光科技归母净利润情况归母净利润情况 资料来源：Wind，国海证券研究所 资料来源：Wind，国海证券研究所 炬光科技炬光科技拥有车规级汽车应用（激光雷达）核心能力拥有车规级汽车应用（激光雷达）核心能力。公司正在拓展面向智能驾驶激光雷达（LiDAR）、智能舱内驾驶员监控系统（DMS）等汽车创新应用场景的车规级核心能力，已通过 IATF16949 质量管理体系认证、德国汽车工业协会VDA6.3 过程审核，拥有车规级激光雷达发射模组设计、开发、可靠性验证、批量生产等核心能力，并通过首个量产项目积累了大量可靠性设计及验证经验。作为线光斑扫描发射模组方案的行业领导者，公司基于 EEL 和 VCS

101、EL 激光器发布了多款线光斑激光雷达发射模组产品，并为多家激光雷达客户送样，其中Beam Razor TM 系列线光斑模组 LE02 产品获得 Laser Focus World 杂志颁发的“2021 年度激光和光电行业创新者奖（Innovators Awards）”。炬光科技与多家车载激光雷达行业头部客户炬光科技与多家车载激光雷达行业头部客户开展开展合作合作，项目，项目有序推进，有序推进，未来未来公司公司业绩有望提升业绩有望提升。公司已与包括美国纳斯达克激光雷达上市公司 Velodyne LiDAR、Luminar、福特旗下知名无人驾驶公司 Argo AI 等达成合作意向，其中激光雷达线光源

102、产品已与多家客户建立新产品开发项目，2016 年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与德国大陆集团签订批量供货合同，现已进入批量生产阶段。2021 年成功获得一家国内知名激光雷达客户的项目定点，项目正在有序推进中，预计将于 2022 年第三季度进入量产。4.2、长光华芯长光华芯：高功率半导体激光芯片龙头高功率半导体激光芯片龙头 长光华芯专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制长光华芯专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制造及销售造及销售，主要产品包括高功率单管系列产品、高功率巴条系列产品、高效率VCSEL 系列产品及光通信芯片系列产品等。公司

103、纵向延伸开发器件、模块及直接半导体激光器等下游产品，横向扩展 VCSEL 芯片及光通信芯片领域。2021 年公司业绩稳步提升，实现营业收入 4.29 亿元，同比增长 73.59%；实现归母净利润 1.15 亿元，同比增长 340.49%。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 38 图图 53：长光华芯营业收入构成：长光华芯营业收入构成 资料来源：Wind，国海证券研究所 图图 54：长光华芯营业长光华芯营业总总收入情况收入情况 图图 55：长光华芯归母净利润情况：长光华芯归母净利润情况 资料来源：Wind，国海证券研究所 资料来源：Wind，国海证券研究所 长光华芯系半导体激光行业全球少

104、数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一，长光华芯系半导体激光行业全球少数具备高功率激光芯片量产能力的企业之一，打破激光芯片依赖国外进口局面。打破激光芯片依赖国外进口局面。公司已建成 3 吋、6 吋激光芯片量产线，拥有一套外延生长、晶圆制造、封装测试、可靠性验证相关的设备，并突破了外延生长、晶圆工艺处理、封装、测试的关键核心技术及工艺。公司高功率半导体激光芯片在国内市场的占有率为 13.41%，在全球市场的占有率为 3.88%，在高功率半导体激光芯片领域的国内市场占有率第一，居于国内领先位置。随着激光芯片的国产化程度加深，公司的市场占有率有望进一步提升。4.3、奥比中光：布局奥比中光：布局 VC

105、SEL+SPAD 的单光子面阵固的单光子面阵固态激光雷达态激光雷达 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 39 奥比中光的主营业务是奥比中光的主营业务是 3D 视觉感知产品的设计、研发、生产和销售视觉感知产品的设计、研发、生产和销售，3D 视觉感知技术处于应用发展初期，公司依托 3D 视觉感知一体化科研生产能力和创新平台，不断孵化、拓展新的 3D 视觉感知产品系列。报告期内，公司主要产品包括 3D 视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备。公司 3D 视觉感知技术产品的下游应用领域包括生物识别、AIoT、消费电子和工业三维测量等，每个应用领域对应众多不同细分场景。旗下控股子公司之一奥锐

106、达主要经营汽车激光雷达的相关产品研发与销售，自 2019 年成立起一直致力于创新的激光雷达和车载3D 摄像头底层核心元器件和新型架构的设计。2021 年，奥比中光实现营业收入4.74 亿元，同比增长 83.11%；3D 视觉传感器产品占比稳步提升，由 2020 年的1.8 亿元上升至 2021 年 3.53 亿元，占营业收入的 74%。图图 56：奥比中光奥比中光营业收入构成营业收入构成 资料来源：Wind，国海证券研究所 图图 57：奥比中光营业总收入奥比中光营业总收入情况情况 图图 58：奥比中光归母净利润奥比中光归母净利润情况情况 资料来源：wind，国海证券研究所 资料来源：wind，

107、国海证券研究所 在全固态激光雷达领域，目前主流的技术路线包括 OPA 光学相控阵技术、Flash证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 40 快闪技术等。其中，OPA 光学相控阵技术难度高，成本居高不下；Flash 快闪技术则因其发射面阵光源的物理特性，能量分散，探测距离较为受限。奥锐达选择奥锐达选择了一条全新的技术路径了一条全新的技术路径VCSEL（激光发射器）（激光发射器）+SPAD（探测器）的单光子（探测器）的单光子面阵固态激光雷达面阵固态激光雷达。相较于 Flash 方案，可寻址 VCSEL 激光器的发射光峰值功率密度和信号信噪比均显著提高。这意味着在相同的功率下奥锐达的激光雷达方

108、案可以实现更远的探测距离。在接收端，奥锐达的方案采用了 SPAD 即单光子雪崩二极管阵列传感器，从而使得激光雷达具备单光子探测能力，探测灵敏度大幅提升，可实现低激光功率下的远距离探测。此外，奥锐达激光雷达采用全固态结构设计，可大幅降低体积和故障率，从而提高可靠性。同时，奥锐达车规级工厂和产线也已提上议程，2022 年符合年符合 IATF 16949 标准的车规级产线标准的车规级产线有望有望逐步逐步投产投产。4.4、万集科技：多技术路线布局激光雷达万集科技：多技术路线布局激光雷达 万集科技是国内领先的智能交通产品与服务商，为公路交通和城市交通客户提供激光产品、汽车电子、智能网联、专用短程通信（E

109、TC）、动态称重系列产品的研发和生产，以及相关的方案设计、施工安装、软件开发和维保等相关服务。公公司激光雷达产品涵盖司激光雷达产品涵盖交通用激光雷达、交通用激光雷达、工业制造、商用服务机器人用激光雷达工业制造、商用服务机器人用激光雷达、智能装备用激光雷达和面向智能装备用激光雷达和面向多维多维感知多线激光雷达等多系列产品感知多线激光雷达等多系列产品。万集科技是交通用激光雷达领域龙头企业，产品已在全国城市及公路交通获得规模化应用。公司在激光雷达领域坚持自主研发，截止 2021 年 12 月 31 日，公司关于激光雷达产品累积获得专利 274 项。2021 年，公司实现营业收入 9.45 亿元，同比

110、下降43.17%，主要是由于 ETC 行业进入稳步发展期。激光产品业务收入占比稳步增长，由 2020 年的 6%上升到 2021 年的 15%。图图 59：万集科技万集科技营业收入构成营业收入构成 资料来源：Wind，国海证券研究所 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 41 图图 60：万集科技营业总收入万集科技营业总收入情况情况 图图 61：万集科技归母净利润万集科技归母净利润情况情况 资料来源：Wind，国海证券研究所 资料来源：Wind，国海证券研究所 公司公司对车载激光雷达产品对车载激光雷达产品同时进行机械式、同时进行机械式、MEMS、OPA 多技术路线布局多技术路线布局。20

111、21年 12 月 16 日，万集科技发布混合固态 128 线车规级激光雷达，支持 200 米测距，综合性能出众。同时万集科技预计于 2022 年发布 MEMS 车载激光雷达和可测距 30 米的 OPA 激光雷达，有望在 2024 年发布 OPA 激光雷达上车的工程样机。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 42 重点关注公司及盈利预测重点关注公司及盈利预测 重点公司重点公司 股票股票 2022/07/21 EPS PE 投资投资 代码代码 名称名称 股价股价 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E 评级评级 688167.SH 炬光科技 146.49 0.75

112、 1.35 2.20 290.74 108.45 66.61 未评级 688048.SH 长光华芯 129.40 1.13 1.42 2.14-90.89 60.38 未评级 300620.SZ 光库科技 35.58 0.80 1.00 1.34 64.60 35.71 26.60 未评级 300394.SZ 天孚通信 29.75 0.78 1.06 1.36 46.77 28.04 21.89 未评级 688195.SH 腾景科技 27.36 0.40 0.70 1.06 80.36 39.32 25.83 未评级 603297.SH 永新光学 106.71 2.37 2.42 3.23 5

113、1.16 44.07 33.06 未评级 688127.SH 蓝特光学 21.49 0.35 0.36 0.77 66.15 60.40 28.02 未评级 002273.SZ 水晶光电 12.08 0.32 0.42 0.52 54.69 28.25 22.98 未评级 688322.SH 奥比中光 33.30-0.86-0.48-0.35-69.02-93.80 未评级 300552.SZ 万集科技 26.89 0.22-201.66-未评级 688385.SH 复旦微电 61.62 0.63 0.91 1.19 79.70 67.65 51.78 未评级 688107.SH 安路科技 6

114、8.01-0.08-0.01 0.06-882.06-1133.79 买入 资料来源：Wind 资讯，国海证券研究所 注：相关数据取自 7 月 21 日收盘，安路科技盈利预测来自国海证券电子团队，其余公司盈利预测取自 Wind 一致预期 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 43 5、风险提示风险提示 1）智能驾驶发展不及预期；2）激光雷达技术发展不及预期；3）技术路线改变；4）行业竞争加剧；5）激光雷达降本不及预期。国海证券股份有限公司 国海证券研究所 请务必阅读正文后免责条款部分【公用事业和中小盘公用事业和中小盘团队团队介绍】介绍】杨阳，中央财经大学会计硕士，湖南大学电气工程本科，5

115、 年证券从业经验，现任国海证券公用事业和中小盘团队首席，曾任职于天风证券、方正证券和中泰证券。获得 2021 年新财富分析师公用事业第 4 名，21 世纪金牌分析师和 Wind 金牌分析师公用事业行业第 2 名，21 年水晶球公用事业入围，2020 年 wind 金牌分析师公用事业第 2,2018 年新财富公用事业第 4、水晶球公用事业第 2 核心成员。【分析师承诺】【分析师承诺】杨阳,本报告中的分析师均具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度，独立，客观的出具本报告。本报告清晰准确的反映了分析师本人的研究观点。分析师本人不曾因，不因，也将不会因本报告中

116、的具体推荐意见或观点而直接或间接收取到任何形式的补偿。【国海证券投资评级标准】【国海证券投资评级标准】行业投资评级 推荐：行业基本面向好，行业指数领先沪深 300 指数；中性：行业基本面稳定，行业指数跟随沪深 300 指数；回避：行业基本面向淡，行业指数落后沪深 300 指数。股票投资评级 买入：相对沪深 300 指数涨幅 20%以上；增持：相对沪深 300 指数涨幅介于 10%20%之间；中性：相对沪深 300 指数涨幅介于-10%10%之间；卖出：相对沪深 300 指数跌幅 10%以上。【免责声明】【免责声明】本报告的风险等级定级为R3，仅供符合国海证券股份有限公司（简称“本公司”）投资者

117、适当性管理要求的的客户（简称“客户”）使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。客户及/或投资者应当认识到有关本报告的短信提示、电话推荐等只是研究观点的简要沟通，需以本公司的完整报告为准，本公司接受客户的后续问询。本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料及合法获得的相关内部外部报告资料，本公司对这些信息的准确性及完整性不作任何保证，不保证其中的信息已做最新变更，也不保证相关的建议不会发生任何变更。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告

118、所载资料、意见及推测不一致的报告。报告中的内容和意见仅供参考，在任何情况下，本报告中所表达的意见并不构成对所述证券买卖的出价和征价。本公司及其本公司员工对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，还可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等服务。本公司在知晓范围内依法合规地履行披露义务。【风险提示】【风险提示】市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向本公司或其他专业人士咨询并谨慎决策。在任何

119、情况下，本国海证券股份有限公司 国海证券研究所 请务必阅读正文后免责条款部分 报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。【郑重声明】【郑重声明】本报告版权归国海证券所有。未经本公司的明确书面特别授权或协议约定，除法律规定的情况外，任何人不得对本报告的任何内容进行发布、复制、编辑、改编、转载、播放、展示或以其他任何方式非法使用本报告的部分或者全部内容，否则均构成对本公司版权的侵害，本公司有权依法追究其法律责任。