奧比中光3D視覺感知平臺締造者_布局全固態(tài)激光雷達后發(fā)先至（報告出品方/作者：天風(fēng)證券，吳立，潘暕）1.奧比中光：國內(nèi)3D視覺感知龍頭，前瞻布局智能汽車賽道1.1.深耕3D視覺傳感器領(lǐng)域，成立奧銳達進軍智能汽車賽道3D視覺傳感器龍頭，助力智能終端感知世界。奧比中光科技集團股份有限公司成立于2013年，自成立以來專注于3D視覺感知技術(shù)研發(fā)，在萬物互聯(lián)時代為智能終端打造“機器之眼”，致力于讓所有終端都能更好地看懂世界。公司主營業(yè)務(wù)是3D視覺感知產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，現(xiàn)已成為全球少數(shù)幾家全面布局六大3D視覺感知技術(shù)（結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、dToF、Lidar以及工業(yè)三維測量）的公司，擁有全棧式技術(shù)研發(fā)能力和全領(lǐng)域技術(shù)路線布局，于2022年7月成功登陸科創(chuàng)板。從產(chǎn)品類型看，公司可根據(jù)客戶需求提供標(biāo)準(zhǔn)化與定制化的3D視覺感知產(chǎn)品，包括3D視覺傳感器、消費級應(yīng)用設(shè)備、工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備三大類。公司面向早期客戶提供標(biāo)準(zhǔn)3D傳感器產(chǎn)品；同時，結(jié)合特定客戶及行業(yè)應(yīng)用場景對3D視覺感知的測量范圍、精度、分辨率、視場角等參數(shù)的差異需求，在標(biāo)準(zhǔn)型的3D視覺傳感器基礎(chǔ)上對專用光學(xué)系統(tǒng)、深度引擎算法、軟硬件系統(tǒng)等進行優(yōu)化調(diào)整，提供定制的3D視覺傳感器?，F(xiàn)已形成3D視覺傳感器、消費級應(yīng)用設(shè)備和工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備三大業(yè)務(wù)板塊。3D視覺傳感器：可采集并輸出“人體、物體和空間”的三維矢量信息的精密光學(xué)測量系統(tǒng)，由深度引擎芯片、深度引擎算法、通用或?qū)Ｓ酶泄庑酒?、專用光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動及固件等組成。產(chǎn)品包括Astra系列3D視覺傳感器，客戶包括螞蟻集團、商米科技、OPPO等。消費級應(yīng)用設(shè)備：針對特定消費級場景應(yīng)用的需求進行設(shè)計和開發(fā)的一體化設(shè)備產(chǎn)品，是基于3D視覺傳感器進行技術(shù)應(yīng)用的自然延伸。產(chǎn)品包括3D刷臉支付設(shè)備、3D體感一體機、3D體態(tài)儀，客戶主要為螞蟻集團、阿里集團等。工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備：應(yīng)用工業(yè)三維測量技術(shù)設(shè)計并開發(fā)的一體化成套設(shè)備，主要面向工業(yè)領(lǐng)域高精密檢測、測量需求。產(chǎn)品包括三維光學(xué)掃描測量、三維光學(xué)彎管測量、三維全場應(yīng)變測量，客戶有南京航空航天大學(xué)等高校、研究所及企業(yè)單位。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生物識別、AIoT、消費電子、工業(yè)三維測量等領(lǐng)域。公司致力于推進3D視覺感知產(chǎn)品在“衣、食、住、行、工、娛、醫(yī)”等領(lǐng)域的應(yīng)用，自2015年底量產(chǎn)以來，公司產(chǎn)品已經(jīng)在生物識別、AIoT、消費電子和工業(yè)測量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。生物識別領(lǐng)域：通過搭載3D視覺傳感器可實現(xiàn)更安全、更精準(zhǔn)的3D刷臉支付和解鎖，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于線下支付終端、智能門鎖/門禁、醫(yī)保核驗支付等，其中公司為螞蟻集團定制開發(fā)應(yīng)用于線下支付的3D視覺傳感器出貨量超百萬臺。AIoT領(lǐng)域：通過搭載3D視覺傳感器實現(xiàn)2D相機無法實現(xiàn)的功能，如三維重建、避障導(dǎo)航等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于VR看房、服務(wù)機器人、智能交通、智慧農(nóng)牧、家庭娛樂等細分場景，目前已服務(wù)全球超過1000家客戶，在3D空間掃描、服務(wù)機器人等場景中已實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。消費電子領(lǐng)域：通過搭載3D視覺傳感器實現(xiàn)3D人臉識別解鎖、沉浸式交互、體感交互等功能，產(chǎn)品主要應(yīng)用于智能手機等消費電子設(shè)備，如公司為OPPO旗艦機FindX定制開發(fā)前置結(jié)構(gòu)光3D傳感器，助力其成為繼蘋果iPhoneX后全球第二款量產(chǎn)超百萬臺搭載3D視覺傳感器的智能手機。工業(yè)三維測量領(lǐng)域：通過搭載3D視覺傳感器實現(xiàn)微米級的工業(yè)掃描、工業(yè)檢測等功能，產(chǎn)品主要用于三維光學(xué)掃描測量、三維光學(xué)彎管測量、三維全場應(yīng)變測量，如公司為全球三大汽車彎管生產(chǎn)企業(yè)之一日本三櫻提供三維光學(xué)彎管檢測系統(tǒng)等。公司成立子公司奧銳達進軍智能汽車賽道，3DTOF攝像頭和激光雷達產(chǎn)品精準(zhǔn)卡位智能座艙和自動駕駛。子公司奧銳達于2019年4月成立，致力于研發(fā)與設(shè)計創(chuàng)新的激光雷達和車載3D攝像頭底層核心元器件和新型架構(gòu)，產(chǎn)品包括面向移動機器人和汽車行業(yè)的激光雷達和3DTOF攝像頭產(chǎn)品。其中，3DTOF人臉識別攝像頭面向車規(guī)級前裝市場，主機廠可基于該模組開發(fā)車內(nèi)物品檢測、乘客屬性分析、刷臉開門、車載3DFaceID、駕駛行為檢測、手勢識別等智能座艙應(yīng)用。同時，公司推出單光子面陣激光雷達技術(shù)方案，產(chǎn)品基于面陣SPAD探測器和可尋址VCSEL器件設(shè)計，無任何運動部件，實現(xiàn)真正意義上的全固態(tài)激光雷達方案，并具備單光子級探測能力，使得探測靈敏度大幅提升，可實現(xiàn)低激光功率下的遠距離探測。當(dāng)前公司已完成全套技術(shù)鏈路的驗證，并且成功實現(xiàn)了大規(guī)模固態(tài)面陣激光雷達的集成設(shè)計。公司具備豐富的3D視覺感知技術(shù)及感光芯片設(shè)計經(jīng)驗，與智能座艙、激光雷達等領(lǐng)域存在技術(shù)的底層共性，我們認為公司前瞻性布局智能座艙和激光雷達具有較強競爭力，有望在拓寬3D視覺感知技術(shù)的應(yīng)用場景的同時打開公司成長空間。1.2.研發(fā)：光學(xué)實力雄厚，高強度投入芯片、算法及激光雷達公司創(chuàng)始人及團隊背景深厚，股權(quán)激勵確保核心技術(shù)團隊穩(wěn)定。公司擁有一支以光學(xué)測量為基礎(chǔ)，芯片設(shè)計、算法等多學(xué)科交叉的優(yōu)秀核心團隊，研發(fā)人員中博士58名（含18名博士后），廣東省珠江人才7名、各類深圳市高層次人才16名（截至2021年數(shù)據(jù)）。2014年公司獲評深圳市“孔雀計劃”團隊，2018年獲評廣東省“珠江人才計劃”本土創(chuàng)新科研團隊。同時，公司創(chuàng)始人黃源浩先生是國家級人才計劃專家、國際知名光學(xué)測量專家，公司核心團隊在光學(xué)、芯片設(shè)計方面積累深厚。此外，公司實施了多次股權(quán)激勵：2019年-2021年股份支付費用分別為5.5/4.6/1.1億元，股權(quán)激勵有助于綁定核心技術(shù)人員，維護公司核心團隊穩(wěn)定。持續(xù)高研發(fā)投入鞏固公司技術(shù)核心競爭優(yōu)勢。2019-2021年公司研發(fā)費用率（剔除股份支付）分別為32.46%、96.50%、72.05%。與同行業(yè)對比來看，公司剔除股份支付影響后的研發(fā)費用率高于睿創(chuàng)微納，低于寒武紀(jì)；其中，寒武紀(jì)研發(fā)費用中包含較大金額的流片費用等，導(dǎo)致其各年研發(fā)費用率均在100%以上，但公司研發(fā)費用率高于睿創(chuàng)微納和云從科技，主要系公司在芯片、算法以及激光雷達等方面的前瞻性布局和投入，具體來看：芯片方面：目前已研發(fā)出MX系列3款深度引擎芯片，同時2019-2021年期間投入研發(fā)的芯片包括高分辨率結(jié)構(gòu)光專用感光芯片、MX6600、iToF感光芯片（待量產(chǎn)）、AIoT數(shù)字算力芯片、dToF感光芯片等。算法方面：公司目前已量產(chǎn)結(jié)構(gòu)光深度引擎算法、iToF深度引擎算法、雙目深度引擎算法，算法均實現(xiàn)了芯片IP化，同時也布局了骨架跟蹤、圖像分割、三維重建、機器人SLAM等算法。激光雷達：自研面陣SPAD探測器和可尋址VCSEL器件全固態(tài)激光雷達以及SPAD感光芯片等核心部件。1.3.財務(wù)：風(fēng)物長宜放眼量，靜待收獲期到來商業(yè)化初期營收波動較大，公司“全棧式技術(shù)研發(fā)能力+全領(lǐng)域技術(shù)路線布局”成長路徑清晰。營收方面，3D視覺感知仍處于發(fā)展初期，下游各應(yīng)用領(lǐng)域尚未全面進入規(guī)?；逃茫緺I業(yè)規(guī)模相對有限且波動較大。2019-2020年公司營收從5.97億元下滑至2.59億元，同比下降56.6%，主要系公司應(yīng)用于線下支付的3D視覺傳感器受疫情影響需求暫時承壓。2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入4.74億元，同比增長83.1%，主要系疫情影響邊際減弱后線下支付場景需求逐步恢復(fù)，同時在服務(wù)機器人、智能門鎖等細分場景中加速導(dǎo)入。展望未來，公司基于結(jié)構(gòu)光、雙目、iToF技術(shù)等多個系列的3D視覺傳感器有望逐漸起量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也將從3D視覺傳感器向消費級應(yīng)用設(shè)備、工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備等不斷擴展。同時，公司積極布局智能汽車、機器人等高景氣賽道，未來增長動能強勁。營收端波動較大疊加持續(xù)高強度投入研發(fā)，利潤端整體承壓。2019-2021年公司主營業(yè)務(wù)毛利率分別為59.39%、57.57%和48.24%，整體呈小幅度下降趨勢。其中2021年毛利率略有下降系自建工廠在2020年投產(chǎn)后，產(chǎn)能利用率尚在爬坡，折舊攤銷等費用增加較大，此外，由于芯片、部分電子元件等原材料供應(yīng)緊張，采購成本亦有所上升。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，3D視覺傳感器是公司拳頭產(chǎn)品，2019-2021年營收占比分別為86.84%、71.28%和76.65%，同時公司前瞻布局具有較高毛利率的工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備，隨著高毛利業(yè)務(wù)收入占比提升，有望驅(qū)動公司整體毛利率加速上行。凈利潤方面，2019~2021年扣非后公司歸母凈利潤分別為-163.74萬元、-23,026.40萬元和-30,153.48萬元，主要系公司保持對研發(fā)的高強度投入，人員規(guī)模、研發(fā)費用持續(xù)增加，三費占營收比重較大。行業(yè)初期規(guī)?；瘧?yīng)用領(lǐng)域有限，同時伴隨智能門鎖、手機等低毛利場景應(yīng)用滲透、自建工廠投入使用以及部分材料采購價格上升，2021年公司毛利率有所下降，綜合使得營業(yè)收入同比增長情況下，公司仍然呈現(xiàn)虧損且幅度略有增加。我們認為公司當(dāng)前基于發(fā)展戰(zhàn)略進行的經(jīng)營投入，符合當(dāng)前公司所處發(fā)展階段特點，后續(xù)隨著公司3D視覺傳感器毛利率觸底反彈和工業(yè)級應(yīng)用設(shè)備等高毛利業(yè)務(wù)放量，利潤端有望逐步邊際改善。3D視覺感知行業(yè)仍處于發(fā)展早期，產(chǎn)品推廣、客戶培育及公司經(jīng)營規(guī)模擴大等使得消費及管理費用相對較高。銷售費用方面，2019-2021年公司銷售費用率分別為8.7%、19.7%、12.2%（剔除股份支付），近年來呈增長態(tài)勢，主要系隨公司業(yè)務(wù)布局?jǐn)U大，公司銷售人員職工薪酬呈增長趨勢，以及實施股權(quán)激勵計提股份支付所致。管理費用方面，2019-2021年公司管理費用率分別為12.2%、34.5%、22.0%（剔除股份支付），管理費用率較高主要系經(jīng)營規(guī)模的擴大和外部股東的投入、公司法人治理結(jié)構(gòu)和內(nèi)部控制措施不斷完善，管理人員數(shù)量持續(xù)增加所致?？傮w來看，銷售費用和管理費用率與同行業(yè)可比公司平均水平基本一致，我們認為在可比公司中處于合理水平，公司所處行業(yè)仍處發(fā)展前期，產(chǎn)品推廣、客戶培育及公司經(jīng)營規(guī)模擴大等因素導(dǎo)致銷售和管理費用較高，隨著未來行業(yè)發(fā)展逐漸成熟，后續(xù)公司銷售和管理費用率有望持續(xù)降低并加速盈利能力修復(fù)。2.3D感知：應(yīng)用場景遍地開花，3D視覺感知技術(shù)有望4E0D斷滲透2.1.萬物互聯(lián)感知先行，2025年3D感知全球市場規(guī)模有望達150億美元3D視覺感知是人工智能和物聯(lián)網(wǎng)時代的關(guān)鍵基礎(chǔ)共性技術(shù)。與2D成像技術(shù)相比，3D視覺感知技術(shù)不但能夠提供紋理（色彩）信息，還能通過掃描獲取人體、物體、空間的點云圖和精準(zhǔn)的“1:1”還原的3D模型，讓終端獲取更多精準(zhǔn)的三維信息，從而助力各類終端更好地“看懂”三維世界。目前3D視覺感知技術(shù)路線主要有六種，分別為結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、dToF、Lidar以及工業(yè)三維測量，正逐步拓展更多的應(yīng)用場景。3D視覺感知技術(shù)經(jīng)歷以下階段，加速從工業(yè)級向消費級拓展：萌芽期：3D視覺感知技術(shù)最早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，主要用于工業(yè)設(shè)備與零部件的高精度三維測量以及物體、材料的微小形變測量。但用于工業(yè)檢測的3D視覺測量設(shè)備一般為多種技術(shù)融合使用，具有設(shè)備成本高、體積大、功耗高，應(yīng)用普及緩慢等特點。代表產(chǎn)品有瑞典海克斯康（HEXAGON）的PrimeScan掃描儀、德國高慕公司（GOM）的ATOS系列三維掃描儀和ARAMIS三維形變測量系統(tǒng)等。商業(yè)化探索期：隨著底層元器件、核心算法等技術(shù)快速發(fā)展，3D視覺感知技術(shù)逐漸由工業(yè)領(lǐng)域向消費級領(lǐng)域推廣。此時3D視覺感知產(chǎn)品的成本、體積、功耗都得到顯著降低并且應(yīng)用聚焦于三維建模、人機交互等領(lǐng)域。代表產(chǎn)品有微軟的3D視覺感知產(chǎn)品Kinect、英特爾基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的產(chǎn)品RealSense以及奧比中光基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的消費級3D視覺傳感器Astra等。市場導(dǎo)入期：隨著3D視覺感知技術(shù)的不斷升級，3D視覺感知產(chǎn)品的成本、功耗、體積進一步得到優(yōu)化，逐步在智能手機、移動支付、AIoT等領(lǐng)域落地應(yīng)用。2017年蘋果發(fā)布的iPhoneX搭載了前置3D結(jié)構(gòu)光視覺傳感器，這標(biāo)志著3D視覺感知技術(shù)在消費級領(lǐng)域開始規(guī)?；占?。快速發(fā)展期：2018年以來，3D視覺傳感器在刷臉支付、智能門鎖、3D看房等領(lǐng)域加速落地。同時，基于不同技術(shù)路線的產(chǎn)品日益豐富：1）iToF：華為、魅族等廠商相繼推出搭載了基于iToF技術(shù)的后置3D視覺傳感器的智能手機；2）dToF：2020年蘋果推出搭載了基于dToF技術(shù)的Lidar掃描儀的iPadPro及iPhone12Pro；3）雙目視覺：大疆創(chuàng)新搭載了雙目視覺系統(tǒng)的無人機如PhantomPro/Pro+、Mavic2Pro/Zoom等；4）激光雷達：谷歌旗下Waymo公司搭載激光雷達及多傳感器的無人駕駛汽車。隨著2D成像逐步向3D視覺感知升級，市場規(guī)模迎來快速增長。據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2019年全球3D視覺感知市場規(guī)模為50億美元，預(yù)計在2025年達到150億美元，2019-2025年復(fù)合增長率約為20%。2.2.產(chǎn)業(yè)鏈：元器件+感知方案+應(yīng)用算法，中游感知方案商是核心環(huán)節(jié)3D視覺感知產(chǎn)業(yè)作為新興行業(yè)，經(jīng)過近十年不斷探索、研發(fā)及應(yīng)用，現(xiàn)已形成一條包括上游、中游、下游和應(yīng)用終端的產(chǎn)業(yè)化分工鏈條。上游：提供各類3D視覺傳感器硬件的供應(yīng)商或生產(chǎn)商。3D視覺傳感器主要由深度引擎芯片、光學(xué)成像模組、激光投影模組以及其他電子器件、結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成。其中，光學(xué)成像模組的核心部件包括感光芯片、成像鏡頭、濾光片等核心元器件；激光投影模組包括激光發(fā)射器、衍射光學(xué)元件、投影鏡頭等核心元器件。感光芯片供應(yīng)商有索尼、三星、韋爾股份、思特威等；濾光片供應(yīng)商有Viavi、五方光電等，光學(xué)鏡頭供應(yīng)商有大立光、玉晶光電、新旭光學(xué)等；激光發(fā)射器供應(yīng)商有Lumentum、菲尼薩（Finisar）、艾邁斯半導(dǎo)體（AMS）等，衍射光學(xué)元件供應(yīng)商有CDA、AMS、馭光科技等。中游：基于深度引擎算法結(jié)合應(yīng)用進行各類3D視覺傳感器方案設(shè)計的3D視覺感知方案商。代表企業(yè)有蘋果、微軟、英特爾、華為、奧比中光等。下游：根據(jù)終端的各類應(yīng)用場景開發(fā)各類應(yīng)用算法的應(yīng)用算法方案。目前已具備一定商業(yè)應(yīng)用的算法包括：人臉識別、活體檢測算法，三維測量、三維重建算法，圖像分割、圖像增強優(yōu)化算法，VSLAM算法，骨架、姿態(tài)識別、行為分析算法，沉浸式AR、虛擬現(xiàn)實算法等。產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用終端：基于3D視覺感知技術(shù)的各類應(yīng)用場景客戶。包括生物識別、AIoT、消費電子、以及汽車等眾多客戶，如魅族、OPPO、螞蟻集團、惠普、優(yōu)必選、凱迪仕等；此外，應(yīng)用終端還包括家庭、零售、學(xué)校、醫(yī)院、藥店、政府、企業(yè)、工廠、公共運輸領(lǐng)域（包括不限于地鐵、公交、高鐵、飛機等）等。成熟通用元器件是當(dāng)下主流選擇，定制化是上游元器件必經(jīng)之路。3D視覺感知行業(yè)的整體發(fā)展與上游核心元器件的升級迭代緊密相關(guān)，然而由于3D視覺感知行業(yè)仍處于發(fā)展前期，技術(shù)發(fā)展并不成熟，因此產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)難以提供專用于3D視覺感知技術(shù)的核心元器件，只能選擇已經(jīng)成熟應(yīng)用于其他行業(yè)的元器件，比如光學(xué)鏡頭、感光芯片、濾光片均來自于2D成像行業(yè)，激光發(fā)射器則來自于光通信、激光加工行業(yè)。中游3D視覺感知方案商是行業(yè)核心環(huán)節(jié)，驅(qū)動上下游協(xié)同發(fā)展。處于產(chǎn)業(yè)鏈中游的3D視覺感知方案商擁有對3D視覺感知技術(shù)最為全面的系統(tǒng)級理解能力，在深入理解客戶需求的基礎(chǔ)上，通過整合上游產(chǎn)業(yè)鏈資源開發(fā)出定制化的核心元器件，提高了3D視覺傳感器對于下游應(yīng)用場景的適用性，能夠促進各類客戶向3D視覺感知智能化升級。2.3.格局：工業(yè)市場空間廣闊，消費市場格局未穩(wěn)、國產(chǎn)大有可為消費級與工業(yè)級競爭格局有所不同，其中消費級未形成穩(wěn)定的格局，而工業(yè)級主要由外企所把控。消費級市場方面，已開展相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)的主要企業(yè)包括蘋果、華為、微軟、英特爾、索尼、三星等科技巨頭企業(yè)，還包括英飛凌、瑞芯微、華捷艾米、奧比中光等企業(yè)。其中，微軟是業(yè)內(nèi)最早推出消費級3D視覺傳感器的企業(yè)，經(jīng)過多年發(fā)展，已推出結(jié)構(gòu)光、iToF技術(shù)的3D視覺傳感器面向市場銷售，推動了3D視覺感知技術(shù)的發(fā)展；蘋果、華為主要面向自主終端產(chǎn)品（智能手機、平板設(shè)備等）對3D視覺感知技術(shù)需求，自研3D視覺傳感器以服務(wù)于自家產(chǎn)品；英特爾則面向開發(fā)者、機器人等多個應(yīng)用場景推出了多款產(chǎn)品。索尼、三星借助于自身在感光芯片方面的實力，在iToF、dToF技術(shù)上進行發(fā)力，推出了相應(yīng)的感光芯片產(chǎn)品，面向業(yè)內(nèi)其他企業(yè)銷售。英飛凌、奧比中光、瑞芯微、華捷艾米等向市場推出了各自研發(fā)的3D視覺傳感器產(chǎn)品。3D視覺感知行業(yè)屬于新興行業(yè)，在消費級市場中擁有廣泛應(yīng)用場景，目前處于快速發(fā)展的階段，尚未形成穩(wěn)定的競爭格局，偏向于競合關(guān)系。在工業(yè)級市場方面，已開展3D視覺感光相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)主要為德國GOM公司、美國CSI公司、HEXAGON瑞典?？怂箍?、奧比中光等企業(yè)。此前工業(yè)級應(yīng)用市場相關(guān)技術(shù)主要由歐美國家的大型工業(yè)生產(chǎn)廠商主導(dǎo)，但近年來隨著國內(nèi)企業(yè)對高精密3D測量技術(shù)的不斷積累，國產(chǎn)設(shè)備憑借較高的性價比開始替代進口設(shè)備，且不斷拓展工業(yè)領(lǐng)域新的應(yīng)用，國產(chǎn)替代空間廣闊。2.4.應(yīng)用：下游應(yīng)用多點開花，AIoT、智能汽車空間廣闊生物識別領(lǐng)域。3D刷臉支付和3D門鎖門禁是主要應(yīng)用場景。生物識別是一種通過計算機、光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等多個技術(shù)領(lǐng)域密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，如指紋、人臉、虹膜等和行為特征如筆跡、聲音、步態(tài)等進行個人身份鑒定的方法。目前，3D人臉識別技術(shù)主要有以下應(yīng)用場景：1）3D刷臉支付，3D刷臉支付是繼二維碼支付后由3D視覺感知技術(shù)驅(qū)動的新一代支付方式，刷臉支付避免了攜帶支付中間介質(zhì)，使用高效、便利，滿足了身份核驗的唯一性，更好實現(xiàn)支付安全與便捷的統(tǒng)一，能夠更好滿足最終用戶的根本需求，因此成為了線下支付方式的長期發(fā)展方向，具備驅(qū)動自我發(fā)展的底層源動力。2）3D門鎖門禁，在刷臉門鎖、門禁場景下，搭載3D人臉識別的門鎖、門禁避免了接觸式的識別過程，相較于傳統(tǒng)的密碼鎖和指紋鎖給用戶帶來了更好的便利性。此外，3D人臉識別技術(shù)的特點（如較高的識別精度和穩(wěn)定性）與門鎖門禁的安全性需求天然契合。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，智能門鎖、門禁的制造成本將逐漸下降，結(jié)合我國居民可支配收入上升帶來的消費升級，智能門鎖、門禁的性價比將進一步提升，引領(lǐng)傳統(tǒng)門鎖、門禁的智能化轉(zhuǎn)型。AIoT領(lǐng)域。AIoT領(lǐng)域應(yīng)用場景眾多，包括空間掃描、服務(wù)機器人、AR、人體掃描等領(lǐng)域。1）3D空間掃描應(yīng)用領(lǐng)域，由3D視覺傳感器陣列組成的3D房屋掃描設(shè)備可快速對房屋內(nèi)部進行高精度、快速地三維重建，更精準(zhǔn)地還原房屋信息，進一步實現(xiàn)模擬實景的3D看房，提高用戶的在線看房體驗。2）服務(wù)機器人應(yīng)用領(lǐng)域，3D視覺傳感器可以幫助服務(wù)機器人高效完成人臉識別、距離感知、避障、導(dǎo)航等功能，使其更加智能化。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2017年全球商務(wù)用機器人市場規(guī)模為213.2億美元，預(yù)計2022年全球市場規(guī)?？蛇_538.0億美元，2017-2022年復(fù)合增長率預(yù)計為20.3%。3）AR領(lǐng)域，3D視覺感知技術(shù)可幫助AR設(shè)備對周圍環(huán)境進行三維重建，使得虛擬的立體影像更好的疊加在現(xiàn)實場景中，同時3D視覺感知可以識別人的手勢、動作從而實現(xiàn)人與虛擬影像的交互。4）人體掃描領(lǐng)域，針對兒童及青少年群體，3D視覺感知技術(shù)的應(yīng)用主要包括3D體態(tài)儀、智能體測設(shè)備等?？傮w來看，3D視覺感知技術(shù)在AIoT領(lǐng)域應(yīng)用場景廣闊，將為行業(yè)的長期市場需求發(fā)展奠定基礎(chǔ)。消費電子領(lǐng)域。蘋果率先將3D感知技術(shù)在手機端應(yīng)用，未來有望不斷在中高端機型滲透普及。2017年9月以來，蘋果率先應(yīng)用3D視覺感知技術(shù)，其公司的iPhoneX、iPhone11、iPhone12手機系列均搭載了前置結(jié)構(gòu)光3D視覺傳感器，并在iPhone12Pro上同步搭載了基于dToF技術(shù)的后置激光雷達掃描儀。隨著智能手機前、后置的3D視覺應(yīng)用的不斷探索，同時屏下結(jié)構(gòu)光和前后置iToF和dToF技術(shù)的應(yīng)用，加上未來各項技術(shù)的不斷成熟和迭代所帶來的軟硬件成本下降，結(jié)構(gòu)光/ToF等技術(shù)將在中高端機型中普及，從而進一步提高在智能手機領(lǐng)域的滲透率。隨著3D視覺感知技術(shù)的不斷發(fā)展，其在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷拓展，除智能手機外，還廣泛適用于電腦、電視等多種終端設(shè)備。2020年3月，蘋果推出的新款iPadPro平板搭載了激光雷達掃描儀，用于環(huán)境的三維檢測和三維掃描，可以實現(xiàn)如測量、游戲、購物、裝修等各類AR體驗。3D視覺感知技術(shù)在消費電子各領(lǐng)域給用戶帶來較好的用戶體驗，未來具有較大的市場滲透空間。工業(yè)領(lǐng)域。3D視覺感知技術(shù)能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)有效賦能。3D視覺感知在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于三維掃描、微小形變測量、彎管角度測量分析、工業(yè)機器人的定位與導(dǎo)航等方面。1)工業(yè)三維掃描設(shè)備可實現(xiàn)非接觸式的對工業(yè)設(shè)備、零部件等表面三維數(shù)據(jù)的細致、精確、快速獲取。同時結(jié)合全局自動拼接技術(shù)，可實現(xiàn)幾十米超大工件的快速高精度測量。2)微小形變測量通過3D視覺感知技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)備、零部件、材料以及微小物體等變形過程中物體表面的三維坐標(biāo)、位移及應(yīng)變的測量。3)彎管測量儀利用工業(yè)級相機從各個角度拍攝彎管的二維圖像，通過圖像識別、立體視覺、攝影測量、多相機空間標(biāo)定、三維重建等技術(shù)，快速實現(xiàn)彎管三維外形的智能化高效在線測量檢測，大幅提高生產(chǎn)制造效率、大幅降低人力和檢具成本，最終基于云端數(shù)據(jù)的分析可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯、智能化的工藝優(yōu)化。4)工業(yè)機器人應(yīng)用主要是通過搭載3D視覺傳感器以實現(xiàn)距離感知、避障導(dǎo)航、三維地圖重建等多項功能，從而更好地完成分揀、搬運、排障等多項服務(wù)，大幅減少人工需求。伴隨目前高精密3D測量技術(shù)需求日益增長，國內(nèi)3D視覺感知技術(shù)不斷落地，工業(yè)領(lǐng)域空間廣闊。智能汽車領(lǐng)域。激光雷達、智能座艙等場景具有廣闊的成長空間。3D視覺感知技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要分為車外和車內(nèi)應(yīng)用，其中車外應(yīng)用包括自動駕駛及輔助駕駛360度3D環(huán)視、車外身份識別等，車內(nèi)應(yīng)用包括駕駛員檢測以及車內(nèi)交互。隨著國家不斷推出系列鼓勵支持智能汽車的相關(guān)法規(guī)和政策，預(yù)計未來產(chǎn)業(yè)鏈將不斷完善，相關(guān)應(yīng)用場景關(guān)注度和認可度不斷提升，同時伴隨汽車智能化進程不斷加速，智能座艙、智能駕駛場景成長空間廣闊。3.激光雷達：半固態(tài)方案率先放量，全固態(tài)方案未來可期3.1.自動駕駛加速發(fā)展，以激光雷達為核心的多傳感器融合路線成當(dāng)下主流智能化逐漸成為主機廠核心賣點，自動駕駛迎來高速發(fā)展期，出現(xiàn)以攝像頭為核心的純視覺路線與以激光雷達為核心的多傳感器融合路線。當(dāng)下汽車產(chǎn)業(yè)正發(fā)生系統(tǒng)性的深遠變革，消費者愈加注重智能化體驗，自動駕駛和智能座艙逐漸成為消費者的核心關(guān)注點；同時主機廠也不斷搭載更多的智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)，以求打造差異化賣點。根據(jù)IHSMarkit預(yù)測，中國自動駕駛未來十年將高速增長，2025年L2級別以上智能汽車滲透率有望超過60%，2030年高級別自動駕駛（L3/L4）滲透率有望達到30%。自動駕駛分為環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、控制執(zhí)行三個環(huán)節(jié)，環(huán)境感知即需要對車輛、行人、交通信號燈、障礙物等行車環(huán)境做出快速準(zhǔn)確的識別，當(dāng)下環(huán)境感知有純視覺和視覺雷達融合兩大技術(shù)路線。純視覺方案：“輕感知、重算法”，即僅依靠攝像頭收集環(huán)境信息，將圖片傳輸?shù)接嬎闫脚_訓(xùn)練分析，并不斷進行算法的迭代，其優(yōu)點在于低成本、更加接近人類駕駛，缺點則是依賴大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練、存在環(huán)境認知死角等，目前特斯拉堅持純視覺感知方案。多傳感器融合方案：“重感知、輕算法”，即通過激光雷達、攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、等傳感器收集車輛周邊信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對物體位置、距離等信息精確的感知并具備較高的安全冗余性，缺點在于多傳感器融合存在技術(shù)挑戰(zhàn)、硬件成本較高等，目前國內(nèi)采用多“重感知，輕算法”的傳感器融合方案主機廠有小鵬、蔚來、極狐等。以激光雷達為核心的多傳感器融合方案被國內(nèi)主機廠廣泛采用。我們認為主要原因是：以特斯拉為代表的純視覺方案難以復(fù)刻。特斯拉堅持采用純視覺方案底氣來自于百萬車隊采集實時數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練+強大視覺算法團隊+自研超算Dojo用于視覺數(shù)據(jù)訓(xùn)練，其余主機廠較難復(fù)刻特斯拉獨特的視覺感知路線。降低對環(huán)境的依賴。純視覺方案對于光線依賴度較高，在弱光或光影復(fù)雜的地方難以使用，如特斯拉Autopilot在夜晚以及雨雪天氣工作準(zhǔn)確度有所降低，而多傳感器融合方案能降低傳感器對環(huán)境的依賴。降低對算力和算法的要求。激光雷達能夠彌補攝像頭僅能收集2D數(shù)據(jù)的缺陷，可提供周圍物體的精確距離測量，使機器能夠采集3D圖像（收集2D數(shù)據(jù)后還原成3D場景誤差較大，且對算法和算力要求極高）。我們認為多傳感器融合方案能夠打破特斯拉純視覺感知路線的數(shù)據(jù)和算法壁壘，使得主機廠能夠高效迅速的提升其自動駕駛能力，打造智能化賣點，因此以激光雷達為主的多傳感器融合感知方案將有望成為大部分主機廠切入高級別自動駕駛的首選。3.2.激光雷達：多傳感器融合路線感知層核心部件，實現(xiàn)高階自駕之關(guān)鍵3.2.1.激光雷達=發(fā)射模塊+接收模塊+掃描模塊+控制模塊激光雷達能夠測量物體距離、角度、高度等信息，并處理形成點云模型，為決策層提供參考，是多傳感器融合感知層核心部件。激光雷達是一種用于獲得物體精確三維位置信息的傳感器，能夠確定物體的位置、大小、外貌形狀、速度等。通過測量激光信號的時間差或相位差確定距離、通過水平旋轉(zhuǎn)或相控掃描測量角度、通過不同俯仰角度的信號獲得高度信息，并基于距離、角度、高度等對周邊物體建模形成三維點云圖。激光雷達是由發(fā)射、接收、掃描、控制等功能模塊組成，各功能模塊有多種選擇方案：發(fā)射模塊：負責(zé)激光源發(fā)射，不同光源及發(fā)射形式影響光的能量大小和可探測范圍深度，光源波長分為905nm和1550nm兩類，按照激光器驅(qū)動方式可分為邊發(fā)射激光器（EEL）和垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）；接收模塊：負責(zé)接收返回光，不同探測器影響對返回光的探測靈敏度，進而影響探測距離和范圍，探測器包括PINPD、APD、SPAD、SiPM等；掃描模塊：通過控制光的傳播方向?qū)崿F(xiàn)對特定區(qū)域的掃描，不同掃描方式影響探測范圍廣度及激光雷達整體耐用和穩(wěn)定性，按掃描方式劃分，可分為機械式、半固態(tài)、全固態(tài)等；控制模塊：通過算法處理生成最終的點云模型，以供后續(xù)自動駕駛決策算法參考。由于不同技術(shù)和方案組合可以衍生出諸多激光雷達產(chǎn)品形態(tài)，不同方案優(yōu)缺點有所不同，當(dāng)下行業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，技術(shù)路線呈現(xiàn)多點開花。3.2.2.激光雷達分類及技術(shù)路線按照測距方式，激光雷達主要可分為ToF、FMCW、三角測距法等方案。激光雷達按照測距方法可以分為飛行時間（TimeofFlight，ToF）測距法、基于相干探測的FMCW測距法、以及三角測距法等，其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠的測程（100~250m），是車載激光雷達的優(yōu)選方案。ToF方案是通過測量發(fā)射激光與回波信號的時間差，并基于光的傳播速度計算目標(biāo)物的距離信息，具有響應(yīng)速度快、探測精度高等優(yōu)勢；而FMCW方案將發(fā)射激光的光頻進行線性調(diào)制，通過回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差，從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離，具有可測量速度信息及抗干擾強等優(yōu)勢。905nm光源在ToF方案下有明顯的性價比優(yōu)勢，1550nm光源更適配FMCW方案。從探測距離角度看，905nm光源的激光雷達最大探測距離在150~200米之間，已接近人眼限制功率極限（無法通過提高功率來增加探測距離），而1550nm波長對人眼安全影響更小，可以通過使用更大的光功率來實現(xiàn)更遠的探測距離。從成本角度看，1550nm波長光源需要使用價格更高的激光器和GaAs探測器（硅材料無法探測到1550nm波長），而905nm接收端則可以使用低成本、成熟的硅基CMOS工藝。從方案匹配性看，1550nm波長下ToF方案雨霧天氣探測距離收縮問題更為嚴(yán)重，而FMCW方案信噪比與傳輸光子量成正比，1550nm下FMCW方案信噪比更高（高信噪比代表更高的探測性能），因此在1550nm波長下FMCW方案具有相對成本優(yōu)勢。ToF在905nm波長下物理特性優(yōu)勢顯現(xiàn)，能夠提供低成本、較高性能的整體方案，而FMCW方案在1550nm下性能優(yōu)勢更為明顯，方案相對成本優(yōu)勢能夠展現(xiàn)，我們判斷ToF+905nm、FMCW+1550nm有望成為未來主流方案。按照掃描方式分類，激光雷達主要分為機械式、半固態(tài)（轉(zhuǎn)鏡、MEMS）、全固態(tài)（Flash、OPA）三類。其中機械式激光雷達的掃描及收發(fā)模塊整體運動（水平視角360），半固態(tài)式激光雷達僅掃描模塊運動（水平視角小于120），而固態(tài)式激光雷達無運動模塊（水平視角小于120），各種方案性能、優(yōu)劣各不相同，具體來看：機械式：機械式雷達發(fā)射和接收模塊整體運動，激光雷達在豎直方向上排布多組激光線束，發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線，并通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)動態(tài)掃描，優(yōu)勢在于技術(shù)成熟、掃描速度快、360的覆蓋范圍。但由于機械式雷達主要由分立的收發(fā)器件組成，生產(chǎn)過程需要人工校準(zhǔn)，這導(dǎo)致雷達成本較高、可量產(chǎn)性差、難以過車規(guī)，同時體積較大難以適配乘用車車體，主要應(yīng)用場景為Robotaxi等領(lǐng)域，代表公司包括Velodyne、禾賽科技、Ouster、速騰聚創(chuàng)等。半固態(tài)（轉(zhuǎn)鏡）：轉(zhuǎn)鏡式激光雷達主要運動部件為無刷電機，部件供應(yīng)鏈體系成熟、穩(wěn)定性已有可靠性驗證（已在工業(yè)領(lǐng)域運用多年），轉(zhuǎn)鏡式掃描模塊可快速應(yīng)用，但由于電機為金屬機械部件小型化及降本難度較大，目前有棱鏡、多面鏡等不同轉(zhuǎn)鏡方案。代表公司有法雷奧、Luminar、大疆Livox等。半固態(tài)（MEMS）：MEMS使用微振鏡替代機械激光雷達的掃描儀，將機械部件集成到單個芯片上，微振鏡核心結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁，通過旋轉(zhuǎn)的微振鏡反射激光器的光線從而實現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性較好，可實現(xiàn)快速掃描，其等效線束較高，同樣點云密度下，MEMS激光發(fā)射器數(shù)量相較于機械式少很多，因此MEMS整體優(yōu)勢在于體積較小、系統(tǒng)可靠性較高、具有一定的降本空間。但缺點則在于MEMS測距能力和FOV（傳感器覆蓋角度）性能較不夠高，大視場角需要進行拼接（對點云拼接算法及穩(wěn)定性要求較高），同時MEMS抗沖擊可靠性存疑（振鏡及懸梁臂抗沖擊性差）。代表公司包括Innoviz、速騰聚創(chuàng)等。全固態(tài)（Flash）：Flash類似相機工作原理，即每個像素點可記錄光子飛行時間，通常Flash發(fā)射模組采用VCSEL激光器+SPAD探測器，未來性能提升進程取決于VCSEL和SPAD器件發(fā)展。Flash優(yōu)勢在于集成度高、芯片級工藝易于量產(chǎn)、穩(wěn)定性強易車規(guī)，劣勢在于受功率限制探測距離近、抗干擾能力差等。代表公司包括Ibeo、LeddarTech、Ouster等。全固態(tài)（OPA）：OPA運用相干原理，采用多個光源陣列，能夠動態(tài)調(diào)節(jié)角度范圍，能夠進行精細化掃描。OPA方案優(yōu)勢在于體積小易車規(guī)、掃描速度快、精度高等，缺點在于加工難度高、探測距離難以做到很遠。代表公司包括Quanergy、Lumotive、洛微科技等。車載激光雷達仍處于技術(shù)和產(chǎn)品的商業(yè)化探索期，不同技術(shù)路線各有優(yōu)劣，激光雷達廠商基于提高技術(shù)路線容錯率的角度考量，大多同時布局多種技術(shù)方案。一般而言，激光雷達廠商布局整體較為成熟的機械式、半固態(tài)式激光雷達有利于廠商快速將產(chǎn)品推出落地，并在與主機廠合作的過程中不斷積累工程及相關(guān)經(jīng)驗，以幫助后續(xù)固態(tài)雷達在產(chǎn)品設(shè)計及工程量產(chǎn)方面能夠更好的與主機廠需要契合；同時布局固態(tài)激光雷達、FMCW等方案保障未來的技術(shù)和產(chǎn)品的領(lǐng)先性。當(dāng)下半固態(tài)成熟度更高，是激光雷達廠商的首選方案，例如法雷奧、Luminar、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、華為等主流激光雷達廠商均布局MEMS或轉(zhuǎn)鏡的半固態(tài)激光雷達方案；同時法雷奧、速騰聚創(chuàng)等廠商也均在布局全固態(tài)Flash方案。3.3.短期看好半固態(tài)率先放量，固態(tài)VCSEL+SPAD路線未來可期3.3.1.激光雷達核心要素=性能+可靠性+成本產(chǎn)品性能、可靠性及成本是主機廠選擇激光雷達時關(guān)注的核心要素。具體來看：性能：對于主機廠而言，激光雷達產(chǎn)品性能意味著車輛行駛中對周圍車輛、行人、障礙物等目標(biāo)物體的探測精度、范圍等，優(yōu)異的產(chǎn)品性能能夠提供更加精確、覆蓋范圍更廣的環(huán)境感知數(shù)據(jù)，有利于決策層做出更合理正確的決策。激光雷達性能指標(biāo)通常包括測距能力、精度、視場角、刷新幀率、功耗、體積、點云規(guī)整度等，其中測距距離、精度、視場角、點云規(guī)整度等為核心指標(biāo)。1）測距能力：即激光雷達探測的距離，通常激光收發(fā)效率越高探測距離越遠；2）精度：即探測精確度，精度越高對目標(biāo)物體刻畫越準(zhǔn)確，通常與收發(fā)模塊相關(guān)；3）視場角&分辨率&刷新幀率：以上三個參數(shù)相互影響，視場角（FOV）即為對水平和垂直兩個方向的覆蓋范圍，而分辨率和刷新幀率越高代表精準(zhǔn)度越高；4）點云規(guī)整度：點云規(guī)整度主要由掃描部件決定，影響點云算法適配難度，當(dāng)下機械式、一維轉(zhuǎn)鏡效果較好?？煽啃裕簩τ谥鳈C廠而言，激光雷達可靠性意味著產(chǎn)品的使用壽命、穩(wěn)定性、耐用性以及能否通過車規(guī)級認證，而是否過車規(guī)則是早期進入主機廠供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)條件，同時亦是大規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵。相較于消費級產(chǎn)品，車載產(chǎn)品性能必須滿足車規(guī)要求，需要進行車規(guī)振動、EMC、溫度循環(huán)等測試，例如在-40℃-85℃的工作溫度范圍、振動以及沖擊等苛刻環(huán)境下，零部件能否保持正常性能，激光雷達從研發(fā)到量產(chǎn)需要通過ISO16750、IATF16949、ISO26262三個關(guān)鍵認證。從收發(fā)模塊看，主流905nm方案電子元器件供應(yīng)鏈成熟容易過車規(guī)，但1550nm方案供應(yīng)鏈體系仍處于早期，通過車規(guī)認證存在一定的難度；從掃描模塊看，精密機械部件在抗沖擊、使用壽命方面存在劣勢，機械部件越多則通過車規(guī)難度越大，例如當(dāng)下轉(zhuǎn)鏡方案已過車規(guī)，但機械式、MEMS等需要時間證明其可靠性。成本：對于主機廠而言，激光雷達成本意味著產(chǎn)品能否運用到乘用車ADAS領(lǐng)域，以及產(chǎn)品是否有足夠的經(jīng)濟性向中低端車型滲透進而擴大激光雷達目標(biāo)市場空間，同時也是各技術(shù)路線后期能否勝出的決定性因素。不同應(yīng)用場景對激光雷達有著不同的偏好和要求，例如Robotaxi對性能要求較高，因此一般使用成本較高的高線束高性能激光雷達，而低速封閉自動駕駛場景（港口、碼頭、礦山等）一般使用成本較低的低線束激光雷達產(chǎn)品。此外，ADAS乘用車領(lǐng)域?qū)す饫走_價格敏感度較高，雖然當(dāng)下激光雷達已經(jīng)在高端車型中成功運用，但大規(guī)模放量并向中低端車型滲透則需要進一步的降本。對于乘用車ADAS場景，我們認為測距、精度、視場角等性能指標(biāo)是激光雷達產(chǎn)品力的基礎(chǔ)，決定激光雷達能否“看得清、看得遠、看得廣”；產(chǎn)品的性能性、可靠性決定著能否通過車規(guī)，是實現(xiàn)規(guī)模落地量產(chǎn)的關(guān)鍵；而當(dāng)下的成本以及未來成本的下降空間決定著方案的經(jīng)濟性，是各技術(shù)路徑后期能否勝出的決定性因素。3.3.2.短期：主機廠加速激光雷達上車，看好半固態(tài)率先放量從性能、可靠性、成本三大角度對比當(dāng)下五種主流技術(shù)路線，短期看好半固態(tài)率先放量。機械式激光雷達發(fā)展較早，性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，但機械零部件較多，產(chǎn)品可靠性及過車規(guī)難以保證，同時機械式價格高昂，下游主機廠難以接受。轉(zhuǎn)鏡方案性能方面存在對功率要求較高等缺點，但目前已通過車規(guī)認證并實現(xiàn)量產(chǎn)裝車，同時轉(zhuǎn)鏡式方案供應(yīng)鏈體系成熟，短期性價比較高，但成本下降空間較小。MEMS方案性能方面存在視場角較窄等問題，但零部件成熟度較高，具備較高的可靠性，成本方面有較大的下降空間。Flash固態(tài)方案性能方面存在探測距離近等問題，但全固態(tài)沒有精密機械部件，具備可靠性高、易過車規(guī)等天然優(yōu)勢，同時固態(tài)Flash方案以VCSEL激光器和SPAD探測器為核心收發(fā)器件，其“芯片化”特點具備充足降本空間，隨著VCSEL多節(jié)設(shè)計提高功率密度+SPAD陣列提高像素分辨率來解決探測距離這一問題，未來固態(tài)Flash方案有望成為主流之一。OPA方案當(dāng)下仍處于早期，技術(shù)及供應(yīng)鏈成熟度仍不足，成本高昂使得短期商業(yè)化困難，但OPA方案能夠在保證性能的同時提供更低的價格，未來發(fā)展空間廣闊，但預(yù)計需要多年發(fā)展時間。對比來看，我們認為當(dāng)下轉(zhuǎn)鏡、MEMS方案性能較為優(yōu)異、產(chǎn)品成熟，同時方案已有量產(chǎn)上車的成功案例，產(chǎn)品穩(wěn)定性已經(jīng)過考驗，半固態(tài)方案有望率先放量。根據(jù)主機廠當(dāng)下已推出量產(chǎn)和規(guī)劃的車型來看，半固態(tài)已成為當(dāng)前時點主機廠的首選方案。Luminar、法雷奧、圖達通、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、華為等頭部激光雷達廠商均為多個主機廠或者車型提供了半固態(tài)上車方案，例如理想L9等爆款車型均采用禾賽科技的半固態(tài)方案。但從行業(yè)需求端來看，激光雷達的當(dāng)下重要的科技賣點，短期激光雷達產(chǎn)品性能指標(biāo)和能否上車量產(chǎn)是主機廠核心訴求，但隨著行業(yè)發(fā)展和技術(shù)成熟度的提升，成本因素將變得愈發(fā)重要；因此，從激光雷達產(chǎn)品發(fā)展方向看，激光雷達則有望由過去的機械式轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)下的半固態(tài)并不斷向全固態(tài)方向發(fā)展。整體來看，我們認為可靠性是激光雷達的基礎(chǔ)，選擇具備足夠可靠性的技術(shù)方案，并不斷優(yōu)化性能、降本成本則是激光雷達升級迭代的必經(jīng)之路。基于這一思路，考慮到當(dāng)下MEMS性能和穩(wěn)定性的優(yōu)異表現(xiàn)、全固態(tài)方案產(chǎn)品技術(shù)的日趨成熟及其可觀的降本空間，我們短期看好以MEMS為主的半固態(tài)率先放量，長期關(guān)注全固態(tài)VCSEL+SPAD方案性能提升進程。3.3.3.長期：芯片化降本增效趨勢清晰，純固態(tài)VCSEL+SPAD路線未來可期當(dāng)前激光雷達產(chǎn)品（機械+半固態(tài)）通常采用大量分立器件，存在生產(chǎn)成本高、可靠性低等問題，同時堆砌通道數(shù)目已接近瓶頸。當(dāng)前大部分ToF激光雷達產(chǎn)品采用分立器件，即發(fā)射端采用邊發(fā)射激光器（EEL）+分立多通道驅(qū)動器，接收端采用線性雪崩二極管探測器（APD）+多通道跨阻放大器（TIA）的方案，但使用分立器件存在零部件多、生產(chǎn)成本高、可靠性低等問題，而激光雷達大規(guī)模普及需要滿足低成本+高可靠性兩大基礎(chǔ)條件。此外，當(dāng)前市場對激光雷達產(chǎn)品的測遠能力和點頻要求不斷提升，但由于受到激光安全閾值和產(chǎn)品功耗發(fā)熱的限制，目前難以通過堆砌通道數(shù)目滿足行業(yè)升級迭代需求。收發(fā)器件是激光雷達核心，亦是激光雷達芯片化降本增效主戰(zhàn)場。從性能角度看，激光雷達的精度、點頻、功耗、測距、體積等性能指標(biāo)主要由收發(fā)模塊決定，激光雷達的可靠性主要由掃描模塊決定（掃描模塊本質(zhì)為機械）。從成本構(gòu)成看，收發(fā)模組占據(jù)著分立式激光雷達60%的成本，人工調(diào)試占據(jù)25%的成本，機械、控制模組等其它零部件僅占據(jù)15%的成本；對于半固態(tài)激光雷達，收發(fā)器件（激光器、探測器）及芯片占據(jù)70%以上的成本，而光學(xué)等其他部件占比不足30%。規(guī)模效應(yīng)和收發(fā)模塊電子部件芯片化是行業(yè)降本的主要驅(qū)動。規(guī)模效應(yīng)即激光雷達廠商通過擴大量產(chǎn)規(guī)模來分?jǐn)傃邪l(fā)等成本，并通過大規(guī)模采購降低上游物料成本，收發(fā)模塊及掃描模塊均遵從規(guī)模效應(yīng)規(guī)律。同時，也可以通過簡化模塊設(shè)計和集成來進行結(jié)構(gòu)性降本。具體來看，掃模模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化空間較小，進一步簡化可能會導(dǎo)致性能下降；光學(xué)鏡頭等已幾乎沒有成本下降空間；而收發(fā)器件具有可觀降本空間，即通過將激光器、探測器、激光驅(qū)動、模擬前端等收發(fā)電子部件芯片化，而芯片化能夠讓摩爾定律在激光雷達領(lǐng)域生效，進而大幅降低激光雷達的物料成本和調(diào)試成本。我們認為收發(fā)器件是激光雷達核心部件，亦是激光雷達芯片化降本增效主戰(zhàn)場，收發(fā)器件的芯片化設(shè)計和集成將是激光雷達未來重要的發(fā)展方向。發(fā)射端：VCSEL有望逐漸取代傳統(tǒng)EEL器件。相較于分離芯片級EEL，晶圓級VCSEL激光器具備低成本&高可靠性的優(yōu)勢，隨著發(fā)光密度的持續(xù)提升，未來VCSEL激光器有望逐步取代傳統(tǒng)EEL器件。EEL（邊發(fā)射激光器）具有高發(fā)光功率密度的優(yōu)勢，但由于其發(fā)光面位于半導(dǎo)體晶圓側(cè)面，使用過程中需要進行切割、翻轉(zhuǎn)、鍍膜等多個工藝步驟，并只能通過單顆分別貼裝的方式和電路板整合，而這需要使用分立光學(xué)器件進行光束發(fā)散角和獨立手工裝調(diào)，生產(chǎn)成本較高且難以保障產(chǎn)品一致性。而VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）發(fā)光面與半導(dǎo)體晶圓平行，具有面上發(fā)光的特性，在精度層面由半導(dǎo)體加工設(shè)備保障，無需進行激光器的單獨裝調(diào)，能夠有效降低成本并保障產(chǎn)品穩(wěn)定性，且VCSEL激光器易于和面上工藝的硅材料微型透鏡進行整合，提升光束質(zhì)量。傳統(tǒng)VCSEL激光器雖存在發(fā)光密度低的缺陷，但多層結(jié)技術(shù)有望大幅提升VCSEL性能。由于傳統(tǒng)VCSEL激光器存在發(fā)光密度低的缺陷，導(dǎo)致當(dāng)下VCSEL激光器只能用于短距激光雷達產(chǎn)品（通常＜50m），但近年來國內(nèi)外多家VCSEL激光器公司紛紛開發(fā)多層級結(jié)VCSEL激光器，將其發(fā)光功率密度提升了5~10倍，為長距激光雷達應(yīng)用提供了可能?？紤]到VCSEL激光器低成本&高可靠性的天然優(yōu)勢，疊加多層結(jié)技術(shù)驅(qū)動發(fā)光功率密度持續(xù)提升，未來VCSEL有望逐漸取代傳統(tǒng)EEL器件。接收端：SPAD探測器靈敏度優(yōu)勢顯著。相較于傳統(tǒng)分立器件APD探測器，基于CMOS工藝的SPAD探測器靈敏度優(yōu)勢顯著，同時搭配VCSEL使用能夠提升激光雷達探測性能。接收系統(tǒng)探測器是利用光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，進而實現(xiàn)對光信號的探測，雪崩二極管（APD）是當(dāng)下主流激光雷達廠商采用的探測器，但單光子雪崩二極管（SPAD）芯片在性能方面具備較大優(yōu)勢，目前備受關(guān)注。從性能角度看，SPAD優(yōu)勢在于：1）相較于APD的10~100倍的光電增益，SPAD光電增益在100萬倍以上，十分靈敏，適合遠距離下微弱回波信號的探測；2）SPAD工作電壓在20~30V之間，能夠與各種芯片進行適配；3）SPAD系統(tǒng)復(fù)雜度較低，輸出信號僅需要通過TDC處理，可有效減少外圍元器件數(shù)量；4）SPAD與SiCMOS工藝兼容，集成度高、制作成本低。雖然相較于APD，SPAD存在抗環(huán)境光較弱的問題，但隨著SPAD探測器像素分辨率的提高將會有效的提升激光雷達的探測范圍和分辨率。此外SPAD陣列傳感器與VCSEL激光器相配合，亦能夠使得激光雷達探測靈敏度大幅提升，我們認為隨著SPAD探測器的發(fā)展有望加速固態(tài)VCSEL+SPAD等方案率先在中遠距離探測中商用化落地。定制化開發(fā)VCSEL和SPAD探測器專用芯片能夠進一步實現(xiàn)“降本提效”。針對激光雷達應(yīng)用特性，定制化開發(fā)VCSEL和SPAD探測器的專用芯片能夠進一步的提升激光雷達系統(tǒng)性能、增強可靠性以及降低成本，且有利于實現(xiàn)關(guān)鍵元器件的自主可控，是激光雷達廠商核心壁壘和競爭力的體現(xiàn)，具體為：1）VCSEL多通道芯片采用CMOS工藝，能夠滿足激光雷達探測需求，且通過對VCSEL陣列和驅(qū)動芯片封裝級別的集成，能夠有效提高光電轉(zhuǎn)換效率，從而進一步提升激光雷達的測距精度和測遠能力；2）將接收系統(tǒng)中探測器、前端電路、算法處理電激光脈沖控制等模塊集成為SOC芯片，能夠逐步代替主控芯片F(xiàn)PGA的功能，同時隨著線列、面陣規(guī)模的不斷增大，通過CMOS工藝能夠?qū)崿F(xiàn)更高運算能力、低功耗和高集成度。3.4.乘用車激光雷達市場空間測算及競爭格局025/2030年國內(nèi)乘用車激光雷達市場規(guī)模有望達17.76/48.96億美元我們預(yù)計2025年國內(nèi)乘用車激光雷達市場規(guī)模有望達17.76/48.96億美元。根據(jù)乘聯(lián)會預(yù)測數(shù)據(jù)2022年~2025年國內(nèi)乘用車銷量分別為2030/2160/2300/2400萬輛，考慮到汽車市場已趨于穩(wěn)定，我們假設(shè)2030年汽車銷量為2400萬輛。同時根據(jù)IHSMarkit預(yù)測數(shù)據(jù)2025年、2030年L3/L4級別自動駕駛滲透率分別為8.5%/1.5%，20%/11%，基于此，我們保守假設(shè)2022-2025年及2030年L3級別自動駕駛滲透率為1.2%/2.1%/3.5%/5.0%/18%，2022-2025年及2030年L4+級別自動駕駛滲透率為0%/0.01%/0.1%/1.2%/8%。此外，目前激光雷達價格較高，據(jù)艾瑞咨詢統(tǒng)計，2021年激光雷達均價在1000美元左右，我們假設(shè)2022年-2025年及2030年激光雷達價格分別為800/700/600/500/300美元，對應(yīng)2025/2030年國內(nèi)乘用車激光雷達市場規(guī)模為17.76/48.96億美元。3.4.2.看好具備工程量產(chǎn)經(jīng)驗、自研核心收發(fā)器件及感知算法的廠商行業(yè)仍處于發(fā)展早期，國產(chǎn)廠商占據(jù)重要地位。激光雷達國內(nèi)外廠商主要有：1）國外：法雷奧、Luminar、大陸、Velodyne、Ouster等；2）國內(nèi)：速騰聚創(chuàng)、大疆、華為、禾賽科技和圖達通等。根據(jù)YoleDevelopement發(fā)布《2021年汽車與工業(yè)領(lǐng)域激光雷達應(yīng)用報告》，法雷奧市場占比最高，達到了28%，中國有5家企業(yè)躋身前十位，分別是速騰聚創(chuàng)、大疆、華為、禾賽科技和圖達通，市場占有率分別為10%、7%、3%、3%、3%，其中速騰聚創(chuàng)以10%排名第二。整體來看，激光雷達行業(yè)仍處于發(fā)展前期，TOP2市場份額為38%，行業(yè)格局并未出現(xiàn)大幅集中的現(xiàn)象，同時國產(chǎn)廠商在行業(yè)中占據(jù)重要地位和份額。激光雷達行業(yè)壁壘高，產(chǎn)品迭代迅速，具備工程量產(chǎn)經(jīng)驗、核心收發(fā)器件自研及數(shù)據(jù)處理&感知算法等能力的廠商有望勝出。激光雷達系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，精細的光機設(shè)計和收發(fā)校準(zhǔn)、微弱信號的靈敏探測和快速響應(yīng)是實現(xiàn)探測目標(biāo)的前提，而這需要激光雷達廠商具備光、機、電等子模塊的協(xié)同設(shè)計和優(yōu)化能力，并需要具備與之想匹配的高精度生產(chǎn)制造能力。此外，激光雷達行業(yè)仍處于發(fā)展早期，技術(shù)創(chuàng)新性強、產(chǎn)品迭代速度快，現(xiàn)已由最初的單點激光雷達發(fā)展到當(dāng)下機械式、半固態(tài)式、固態(tài)式、FMCW等多種技術(shù)方案，各技術(shù)路徑的選擇要綜合考慮性能以及成本，我們認為不同的技術(shù)路徑還將繼續(xù)共存；同時激光雷達系統(tǒng)激光器、探測器等核心器件與半導(dǎo)體行業(yè)契合度較高，收發(fā)單元陣列化及核心模塊芯片化繼而享受“摩爾定理”降本提效紅利是行業(yè)的發(fā)展趨勢，這也意味著收發(fā)系統(tǒng)的核心部件是激光雷達廠商實現(xiàn)降本和提升產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)的關(guān)鍵?；谛袠I(yè)高壁壘、技術(shù)路線演進迅速、核心收發(fā)器件芯片化趨勢等特性，我們看好在激光雷達領(lǐng)域具備豐富技術(shù)積累和定點項目的速騰聚創(chuàng)、大疆、華為、禾賽科技和圖達通等行業(yè)領(lǐng)先廠商的持續(xù)發(fā)展，同時也看好具備SPAD探測器等核心收發(fā)器件自研能力和3D視覺感知全棧技術(shù)優(yōu)勢的奧比中光等3D視覺感知廠商憑借固態(tài)VCSEL+SPAD路線脫穎而出。4.奧比中光：3D視覺感知平臺雛形已現(xiàn)，智能駕駛+機器人業(yè)務(wù)打開成長空間4.1.3D視覺：深度+廣度技術(shù)路線構(gòu)筑核心壁壘，全場景覆蓋享受行業(yè)增長紅利全棧式+全領(lǐng)域技術(shù)布局構(gòu)筑核心壁壘。公司構(gòu)建了“全棧式技術(shù)研發(fā)能力+全領(lǐng)域技術(shù)路線布局”的3D視覺感知技術(shù)體系。通過在深度和廣度兩個維度進行雙向布局，公司不僅具備了產(chǎn)品研發(fā)的系統(tǒng)級優(yōu)化能力，而且推動了不同技術(shù)路線之間的協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)單一技術(shù)的更優(yōu)發(fā)展。在深度方面，公司深入?yún)⑴c系統(tǒng)設(shè)計、芯片設(shè)計、算法研發(fā)、光學(xué)系統(tǒng)、軟件開發(fā)、量產(chǎn)技術(shù)等核心技術(shù)的研究，加強對各個環(huán)節(jié)底層關(guān)鍵技術(shù)的掌握，實現(xiàn)了各環(huán)節(jié)技術(shù)的聯(lián)動優(yōu)化和性能提升，從而打造出最適合不同行業(yè)需求的產(chǎn)品，克服通用元器件的局限和不足。在廣度方面，公司梯次開展對結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、dToF、Lidar以及工業(yè)三維測量等六種主流3D視覺感知技術(shù)路線的全領(lǐng)域布局，以應(yīng)對3D視覺感知產(chǎn)品在各應(yīng)用場景下的不同性能要求。整體來看，不同技術(shù)路線可以相互借鑒和促進，從而實現(xiàn)對3D視覺感知技術(shù)的深度理解和融合創(chuàng)新，目前，公司基于結(jié)構(gòu)光、iToF、雙目、工業(yè)三維測量的相關(guān)產(chǎn)品已實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，自有的iToF感光芯片也進入待量產(chǎn)階段，dToF、Lidar相關(guān)產(chǎn)品正在研發(fā)。聚焦行業(yè)頭部客戶資源推動產(chǎn)品迭代升級，全領(lǐng)域布局充分享受行業(yè)增長紅利。公司作為3D視覺感知行業(yè)的先行者，具備優(yōu)秀的產(chǎn)品研發(fā)能力和百萬級規(guī)模量產(chǎn)能力，是全球3D視覺傳感器的重要供應(yīng)商之一，現(xiàn)已得到上游供應(yīng)鏈的全球性知名廠商和下游頭部客戶的合作與支持。同時，公司基于自身全棧式技術(shù)研發(fā)能力設(shè)計的專項產(chǎn)品已在一些細分行業(yè)逐步成為客戶的標(biāo)配產(chǎn)品，并形成了一定的客戶粘性。公司與行業(yè)頭部客戶的合作能夠有效推動公司產(chǎn)品的升級迭代，加固公司核心壁壘，同時極大促進公司對各細分行業(yè)的深刻理解，進而定義出更適合行業(yè)需求的產(chǎn)品。具體來看：生物識別領(lǐng)域：公司是生物識別領(lǐng)域先行的硬件及解決方案提供商之一。在金融方面，公司助力支付寶率先實現(xiàn)了線下3D刷臉支付的規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用并與中國銀聯(lián)共建“3D視覺聯(lián)合實驗室”。在新興的3D人臉智能門鎖、門禁方面，公司與凱迪仕、德施曼等頭部門鎖企業(yè)達成合作并實現(xiàn)量產(chǎn)上市，并針對智能門鎖的功耗、FOV、算法等需求持續(xù)優(yōu)化，增強在該領(lǐng)域的技術(shù)和成本優(yōu)勢。AIoT領(lǐng)域：公司已在3D空間掃描、服務(wù)機器人等場景形成較為成熟的規(guī)?；瘧?yīng)用。在3D空間掃描領(lǐng)域，公司為Matterport、貝殼如視的網(wǎng)上VR看房提供3D視覺感知技術(shù)，并為惠普SproutPro一體機提供3D視覺傳感器。在服務(wù)機器人領(lǐng)域，公司是國內(nèi)主要3D視覺傳感器提供商，Jabil（捷普）、優(yōu)必選等頭部機器人企業(yè)均是合作客戶。消費電子領(lǐng)域：公司在2018年、2020年、2021年為OPPO旗艦手機FindX、魅族旗艦手機17Pro、魅族5G旗艦新機18Pro提供基于3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的視覺傳感器、ToF系統(tǒng)解決方案和ToF一站式量產(chǎn)方案。隨著消費電子領(lǐng)域需求的快速增長，公司正在加快屏下3D視覺感知技術(shù)方案、增強型ToF技術(shù)方案等技術(shù)研發(fā)。工業(yè)市場領(lǐng)域：公司擁有多項核心技術(shù)，覆蓋汽車工業(yè)、航空航天、土木工程等10多個學(xué)科領(lǐng)域的科研、教學(xué)、生產(chǎn)和在線檢測場景，其中2019年推出的TubeQualify三維光學(xué)彎管檢測系統(tǒng)成為全球三大汽車彎管生產(chǎn)企業(yè)之一日本三櫻的設(shè)備供應(yīng)商。智能汽車領(lǐng)域：產(chǎn)品包括3DTOF攝像頭和激光雷達，其中基于dToF技術(shù)的面陣式Lidar被認為是未來自動駕駛汽車主流Lidar產(chǎn)品之一，子公司奧銳達正積極研發(fā)創(chuàng)新性“VCSEL+SPAD技術(shù)方案”的激光雷達。公司在芯片、算法等核心環(huán)節(jié)自研能夠發(fā)揮深度一體化優(yōu)勢，同時布局六大視覺感知路線以滿足不同領(lǐng)域的特定化需求，并已在下游各領(lǐng)域積累了豐富的頭部客戶資源；此外，公司基于3D視覺感知領(lǐng)域的共性技術(shù)積累，向智能座艙3DTOF攝像頭、激光雷達和機器人等領(lǐng)域不斷開拓。我們認為公司3D視覺感知平臺雛形已現(xiàn)，有望憑借深度+廣度布局充分享受3D視覺感知行業(yè)快速發(fā)展紅利?？苿?chuàng)板上市募資助力公司3D視覺感知技術(shù)持續(xù)迭代升級。2022年7月7日，奧比中光在科創(chuàng)板掛牌上市，擬募集18.63億元資金，主要資金用于投建3D視覺感知技術(shù)研發(fā)項目。具體研發(fā)內(nèi)容包括3D視覺感知技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計、芯片開發(fā)、深度引擎算法及應(yīng)用算法研發(fā)、軟件開發(fā)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計等。募集資金將推動公司3D視覺感知技術(shù)進一步迭代升級，創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品，為拓展更多終端應(yīng)用場景提供支持。目前公司雖尚未盈利，毛利率低于同行大部分企業(yè)，但公司堅持“高強度研發(fā)投入—應(yīng)用場景收入增長—反哺研發(fā)投入”的良性循環(huán)商業(yè)模式，上市融資能夠一定程度上緩解奧比中光的資金壓力，募投項目成功實施后，公司產(chǎn)能有望進一步提升，備戰(zhàn)下游應(yīng)用。4.2.激光雷達：VCSEL理解深刻+SPAD自研，布局全固態(tài)有望后發(fā)先至公司對VCSEL技術(shù)理解深刻，自研SPAD感光芯片構(gòu)筑核心壁壘，瞄準(zhǔn)純固態(tài)VCSEL+SPAD激光雷達方案有望后發(fā)先至。公司基于VCSEL陣列光源發(fā)射芯片+SPAD感光接收芯片的全固態(tài)激光雷達，其單光子面陣的掃描方式非常適合進行芯片化和小型化，且能夠最大限度的減少外圍電路的復(fù)雜程度并實現(xiàn)全固態(tài)掃描，目前公司已在核心部件方面實現(xiàn)全棧自主研發(fā)：發(fā)射模塊：公司是最早將VCSEL技術(shù)引入國內(nèi)并集成到手機的企業(yè)，代表產(chǎn)品為AstraE系列和AstraP系列（2016年研發(fā)，2018年上市）；2018年公司同上游企業(yè)定制開發(fā)了用于手機前置結(jié)構(gòu)光的一系列核心器件，包括VCSEL陣列芯片。因此公司對VCSEL的技術(shù)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)鏈具有較為深刻的理解。接收模塊：公司積極自研SP