汽車汽配行業(yè)汽車前瞻研究系列十六激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解2022012753_第1頁
汽車汽配行業(yè)汽車前瞻研究系列十六激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解2022012753_第2頁
汽車汽配行業(yè)汽車前瞻研究系列十六激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解2022012753_第3頁
汽車汽配行業(yè)汽車前瞻研究系列十六激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解2022012753_第4頁
汽車汽配行業(yè)汽車前瞻研究系列十六激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解2022012753_第5頁
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本土智慧行業(yè)研究Page

1證券研究報(bào)告—深度報(bào)告

超配

(維持評(píng)級(jí))2022

01

27

日汽車汽配一年該行業(yè)與滬深

300

走勢(shì)比較[Table_IndustryInfo]汽車前瞻研究系列(十六)行業(yè)專題激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間、技術(shù)路線及產(chǎn)業(yè)鏈拆解

2022

年是激光雷達(dá)量產(chǎn)元年,發(fā)展前景可期智能傳感器是車輛的“眼睛”,激光雷達(dá)具備三維環(huán)境感知、高分辨

率、抗干擾能力,成為

L3

級(jí)別以上智能駕駛車型的核心傳感器。2022

年,新勢(shì)力(蔚小理)和頭部自主(吉利、長城等)搭載激光雷達(dá)的重

磅電動(dòng)智能車陸續(xù)推出,激光雷達(dá)迎來其在乘用車市場(chǎng)的前裝量產(chǎn)元

年。展望未來,預(yù)計(jì)全球乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量將由

2021

年的

22

萬顆快速提升至

2025

年的

2134

萬顆,CAGR

214%,滲透率由

2021

年的

0.2%增至

2025

年的

14%,市場(chǎng)規(guī)模將由

2021

年的

21

億元

增至

2025

年的

541

億元,CAGR

126%。

激光雷達(dá)技術(shù)路徑不斷進(jìn)化,成本降低、價(jià)格下探

激光雷達(dá)主要由激光發(fā)射、激光接收、信息處理、掃描系統(tǒng)組成,對(duì)應(yīng)

激光器、探測(cè)器、信息處理、光學(xué)成本占比預(yù)計(jì)分別約

30%、20%-

30%、30%-40%、10%。發(fā)射端由

EEL

VCSEL

發(fā)展;接收端由

PD/APD

SPAD/SiPM

發(fā)展;芯片端由

FPGA

SoC

進(jìn)化;掃描端

由機(jī)械式-半固態(tài)(中短期)-純固態(tài)(長期),激光收發(fā)裝置數(shù)量的減少

帶來成本的降低,展望未來,規(guī)?;慨a(chǎn)和芯片化制造將拉低成本,價(jià)

格由上萬美元(純固態(tài))-1500

美元(半固態(tài))-500

美元(純固態(tài))。

激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈拆解:發(fā)射-掃描-探測(cè)-處理-總成

拆解激光雷達(dá)上游產(chǎn)業(yè)鏈,激光器(發(fā)射端),海外廠商歐司朗、

Lumentum、II-VI

耕耘已久,國內(nèi)炬光科技已有量產(chǎn)客戶(大陸)、光庫

科技可提供光纖元器件、長光華芯產(chǎn)品力不輸外資;探測(cè)器(接收

端),海外濱松產(chǎn)品全面(PD、APD、SPAD、SiPM),國內(nèi)多為初創(chuàng)

企業(yè);模擬芯片和

FPGA(信息處理),海外芯片龍頭(賽靈思、TI)

為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,國內(nèi)供應(yīng)商起步較晚;光學(xué)部件(掃描),國內(nèi)供應(yīng)鏈

成熟且具備成本優(yōu)勢(shì),以永新光學(xué)、騰景科技、藍(lán)特光學(xué)、水晶光電、

天孚通信等為代表的公司已開始配套激光雷達(dá)客戶。中游的激光雷達(dá)供

貨商上市公司起于國外,國內(nèi)頭部供貨商無論產(chǎn)品力還是專利數(shù)均有競(jìng)

爭(zhēng)力,已有定點(diǎn)斬獲,比如大疆

Livox(小鵬

P5)、速騰聚創(chuàng)(小鵬

G9)、禾賽科技(理想

X01、上汽智己

L7)、華為(長城沙龍機(jī)甲龍)。

風(fēng)險(xiǎn)提示:汽車銷量下行風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)路徑變化風(fēng)險(xiǎn)。

投資建議:激光雷達(dá)帶來國產(chǎn)化供應(yīng)鏈發(fā)展機(jī)遇

看好激光雷達(dá)市場(chǎng)總成及上游元器件廠商的全新發(fā)展機(jī)遇。推薦天孚通

信(通信組覆蓋)、光庫科技(通信組覆蓋)。建議關(guān)注舜宇光學(xué)科技、

騰景科技、藍(lán)特光學(xué)、炬光科技。重點(diǎn)公司盈利預(yù)測(cè)及投資評(píng)級(jí)公司

公司

投資

昨收盤

總市值

EPS

PE代碼

名稱

評(píng)級(jí)

(元)

(百萬元)

2021E

2022E

2021E

2022E300394300620天孚通信光庫科技買入增持35.1948.0013,779

7,8750.820.791.131.1743613141資料來源:Wind、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所預(yù)測(cè)相關(guān)研究報(bào)告:《汽車行業(yè)周報(bào):汽車智能化加速,看好零部件環(huán)節(jié)》

——2022-01-17《造車新勢(shì)力系列四:造車新勢(shì)力

12

月交付量齊創(chuàng)新高,智能電動(dòng)加速滲透》

——2022-01-05《汽車行業(yè)周報(bào):吉利合作

Waymo,比亞迪與

Momenta

合資成立迪派智行》

——2022-01-04《汽車行業(yè)

1

月投資策略:電動(dòng)化持續(xù)滲透,智能化加速推進(jìn)》

——2022-01-03《汽車玻璃行業(yè)跟蹤專題之五:調(diào)光玻璃接棒天幕,前景可期》

——2021-12-25證券分析師:唐旭霞電話-MAIL:

tangxx@證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格證書編碼:S0980519080002獨(dú)立性聲明:作者保證報(bào)告所采用的數(shù)據(jù)均來自合規(guī)渠道,分析邏輯基于本人的職業(yè)理解,通過合理判斷并得出結(jié)論,力求客觀、公正,其結(jié)論不受其它任何第三方的授意、影響,特此聲明0.70.60.81.21.11.00.9J/21

M/21

M/21J/21S/21

N/21汽車汽配滬深300請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

2投資摘要關(guān)鍵結(jié)論與投資建議百年汽車變革,汽車從傳統(tǒng)的出行工具向重要生活空間轉(zhuǎn)變,電動(dòng)智能化大勢(shì)所趨,帶來新模式、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展機(jī)遇。2022

年,以小鵬

G9、蔚來

ET5、ET7、理想

X01

等為代表的新勢(shì)力以及以長城沙龍機(jī)甲龍、吉利路特斯

Type132

等為代表的自主品牌重磅電動(dòng)智能車陸續(xù)推出,且均搭載激光雷達(dá),激光雷達(dá)迎來其在乘用車市場(chǎng)的前裝量產(chǎn)元年。本篇報(bào)告是國信汽車團(tuán)隊(duì)前瞻研究系列之十六,激光雷達(dá)系列之一,主要將對(duì)激光雷達(dá)的必要性、市場(chǎng)空間、技術(shù)路徑、發(fā)展趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)鏈拆解進(jìn)行深入分析,幫助讀者把握新發(fā)展趨勢(shì)下的投資機(jī)會(huì)。激光雷達(dá)的必要性:智能傳感器是智能駕駛車輛的“眼睛”,目前應(yīng)用于環(huán)境感知的主流傳感器產(chǎn)品主要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)四類??傮w來看,攝像頭在逆光或光影復(fù)雜的情況下視覺效果較差,毫米波雷達(dá)對(duì)靜態(tài)物體識(shí)別效果差,超聲波雷達(dá)測(cè)量距離有限且易受惡劣天氣的影響,因此單獨(dú)依靠攝像頭或毫米波雷達(dá)的方案去實(shí)現(xiàn)智能駕駛是存在缺陷的,而激光雷達(dá)可探測(cè)多數(shù)物體(含靜態(tài)物體)、探測(cè)距離相對(duì)更長(0-300

米)、精度高(5cm),且可構(gòu)建環(huán)境

3D

模型、實(shí)時(shí)性好,因而成為推進(jìn)智能駕駛到

L3級(jí)及以上的核心傳感器。激光雷達(dá)的市場(chǎng)空間:蔚小理新勢(shì)力以及長城、吉利、長安、上汽等頭部自主品牌紛紛對(duì)旗下重磅電動(dòng)智能車型搭載激光雷達(dá),2022

年為激光雷達(dá)量產(chǎn)元年。激光雷達(dá)價(jià)格伴隨著技術(shù)方案朝半固態(tài)及純固態(tài)的推進(jìn)將有望持續(xù)下降,由

2021

年的

1500

美元/顆降至

2025

年的

400

美元/顆,激光雷達(dá)市場(chǎng)空間的打開將由市場(chǎng)需求量的激增持續(xù)推動(dòng),從需求量及滲透率角度看,預(yù)計(jì)全球乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量將由

2021

年的

22

萬顆快速提升至

2025

年的

2134萬顆,CAGR

214%,滲透率由

2021

年的

0.2%增至

2025

年的

14%,市場(chǎng)規(guī)模將由

2021

年的

21

億元增至

2025

年的

541

億元,CAGR

126%。激光雷達(dá)的技術(shù)路線:車載激光雷達(dá)的技術(shù)路線,按照掃描方式,為機(jī)械式→半固態(tài)→純固態(tài);按照激光發(fā)射方式,為

EEL→VCSEL;按照激光接收方式,為

PD/APD→SPAD/SiPM;按照信息處理方式,為

FPGA→SoC。目前主要的技術(shù)路線圍繞掃描方式進(jìn)行討論,因而本文我們主要就掃描技術(shù)路線部分進(jìn)行詳細(xì)論述,總體來看,從機(jī)械旋轉(zhuǎn)到半固體、再到固態(tài),激光收發(fā)裝置數(shù)量的減少帶來成本的降低,展望未來,規(guī)?;慨a(chǎn)和芯片化制造將進(jìn)一步拉低成本,價(jià)格由上萬美元(純固態(tài))-1500

美元(半固態(tài))-500

美元(純固態(tài))。激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì):首先是車規(guī)級(jí),實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)從

0

1,

Luminar、Innoviz、Valeo、Ibeo、大陸、Innovusion、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、華為、大疆

livox

均已量產(chǎn)或已具備乘用車項(xiàng)目定點(diǎn)訂單。其次是降成本,是激光雷達(dá)從

1

N

的關(guān)鍵,拆解激光雷達(dá)成本結(jié)構(gòu),收發(fā)模塊成本占比最大(60%),其次為光學(xué)部件(10%-15%),從機(jī)械式到半固態(tài),激光雷達(dá)價(jià)格由上萬美金下探到

2000

美元以下,核心原因在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(收發(fā)模塊)的變動(dòng),展望未來,規(guī)?;慨a(chǎn)、芯片化制造、純固態(tài)推進(jìn),將有望降低成本,激光雷達(dá)遠(yuǎn)期有望降低至

500

美元甚至以下。激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)鏈:拆解激光雷達(dá)上游產(chǎn)業(yè)鏈,激光器(發(fā)射端),海外廠商歐司朗、Lumentum、II-VI

耕耘已久,國內(nèi)炬光科技已有量產(chǎn)客戶(大陸)、光庫科技可提供光纖元器件、長光華芯產(chǎn)品力不輸外資;探測(cè)器(接收端),海外濱松產(chǎn)品全面(PD、APD、SPAD、SiPM),國內(nèi)多為初創(chuàng)企業(yè);模擬芯片和

FPGA(信息處理),海外芯片龍頭(賽靈思、TI)為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,國內(nèi)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分

全球視野

本土智慧rQtQrQvNoOrOxPsNqNvMxP6M9R8OpNqQpNsQiNpPpOjMtRpQaQmNtNMYqMtQNZqRpP

Page

3供應(yīng)商起步較晚;光學(xué)部件(掃描),國內(nèi)供應(yīng)鏈成熟且具備成本優(yōu)勢(shì),以永新光學(xué)、騰景科技、藍(lán)特光學(xué)、水晶光電、天孚通信等為代表的公司已開始配套激光雷達(dá)客戶。中游的激光雷達(dá)供貨商上市公司集中于國外,國內(nèi)頭部供貨商無論產(chǎn)品力還是專利數(shù)均有競(jìng)爭(zhēng)力,已有定點(diǎn)斬獲,比如大疆

Livox(小鵬P5)、速騰聚創(chuàng)(小鵬

G9)、禾賽科技(理想

X01、上汽智己

L7)、華為(長城沙龍機(jī)甲龍)。投資建議:激光雷達(dá)市場(chǎng)的爆發(fā),不僅會(huì)給激光雷達(dá)供應(yīng)商帶來可觀的定點(diǎn)訂單項(xiàng)目,也會(huì)給上游激光雷達(dá)元器件廠商帶來全新且可期的發(fā)展機(jī)遇。我們基于激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行推薦:產(chǎn)業(yè)鏈上游——1)光學(xué)部件方面,MEMS

微振鏡部分,海外龍頭技術(shù)成熟,國內(nèi)

MEMS

微振鏡企業(yè)近年發(fā)展迅速,其中速騰聚創(chuàng)投資蘇州希景科技,鐳神智能、禾賽科技自研

MEMS

微振鏡;鏡頭、濾光片等光學(xué)部件國內(nèi)供應(yīng)鏈成熟且具備成本優(yōu)勢(shì),有望乘激光雷達(dá)之風(fēng)迎來新發(fā)展機(jī)遇,推薦天孚通信(通信組覆蓋),建議關(guān)注舜宇光學(xué)科技、騰景科技、藍(lán)特光學(xué)等;2)激光器方面,海外頭部廠商耕耘已久,在手機(jī)市場(chǎng)具備優(yōu)勢(shì),汽車領(lǐng)域?yàn)樾屡d市場(chǎng),國內(nèi)激光器廠商快馬加鞭,有機(jī)會(huì)參與到激光器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,推薦光纖激光器供應(yīng)商光庫科技(通信組覆蓋),建議關(guān)注

EEL、VCSEL

激光器供應(yīng)商炬光科技。產(chǎn)業(yè)鏈中游——目前激光雷達(dá)上市公司集中于海外,國內(nèi)公司憑借頗具性價(jià)比的產(chǎn)品斬獲頭部客戶新訂單,發(fā)展前景可期。激光雷達(dá)中游廠商的技術(shù)進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)布局及配套客戶情況值得持續(xù)跟蹤。1)機(jī)械式激光雷達(dá)方面,建議關(guān)注

Velodyne(VLDR.O);2)半固態(tài)激光雷達(dá)方面,建議關(guān)注

Luminar(LAZR.O)、Innoviz(INVZ.O)、Valeo(0RH5.L)、大陸(CON.DF)、Innovusion、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、華為、大疆

Livox、鐳神智能;3)純固態(tài)激光雷達(dá)方面,建議關(guān)注

Ouster(OUST.N)、Quanergy(QNGY)、Ibeo、LeddarTech

等。核心假設(shè)或邏輯第一,我們認(rèn)為激光雷達(dá)是智能駕駛到

L3

級(jí)及以上級(jí)別的重要傳感器,2022年是激光雷達(dá)量產(chǎn)元年。第二,我們認(rèn)為技術(shù)的推進(jìn)、規(guī)?;牧慨a(chǎn)將帶來激光雷達(dá)價(jià)格持續(xù)下探。第三,我們認(rèn)為激光雷達(dá)的普及將帶來產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化機(jī)遇。股價(jià)變化的催化因素第一,L3

級(jí)別車型的規(guī)?;鲜小5诙?,激光雷達(dá)成本下降。核心假設(shè)或邏輯的主要風(fēng)險(xiǎn)第一,智能駕駛法律法規(guī)出臺(tái)時(shí)間限制高級(jí)別無人駕駛車型的應(yīng)用。若未來政策法規(guī)加大對(duì)

L3

級(jí)及以上智能駕駛上路的合法性監(jiān)管,將導(dǎo)致

L3

級(jí)及以上車型推進(jìn)不及預(yù)期。第二,疫情因素、上游缺芯等帶來汽車行業(yè)持續(xù)下行風(fēng)險(xiǎn)。疫情和缺芯影響汽車排產(chǎn)進(jìn)度,若缺芯問題持續(xù)存在,或?qū)⒂绊懼匾囆弯N量表現(xiàn)。第三,激光雷達(dá)技術(shù)路徑推進(jìn)不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。一方面,目前大部分主機(jī)廠選擇激光雷達(dá)方案,特斯拉選擇純視覺方案,若純視覺方案獲得長足發(fā)展,有可請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

4能會(huì)替代激光雷達(dá)方案;另一方面,激光雷達(dá)行業(yè)尚處早期,不同廠商激光雷達(dá)技術(shù)路線各異,只布局單一技術(shù)路線和產(chǎn)品的廠商存在技術(shù)路線切換從而被替代的風(fēng)險(xiǎn)。第四,激光雷達(dá)市場(chǎng)空間測(cè)算不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)。激光雷達(dá)市場(chǎng)空間的測(cè)算包含激光雷達(dá)未來幾年單價(jià)及全球/中國滲透率假設(shè),假設(shè)數(shù)據(jù)具備一定的主觀性,若滲透率不達(dá)預(yù)期,或成本下降速度過快,則市場(chǎng)空間或不達(dá)預(yù)期。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

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5內(nèi)容目錄感知層傳感器助力智能駕駛,激光雷達(dá)迎量產(chǎn)元年

8

政策呵護(hù)汽車智能駕駛穩(wěn)健發(fā)展,指引智能網(wǎng)聯(lián)汽車持續(xù)滲透

8

L2

L3,智能駕駛躍升,需要感知層傳感器提供關(guān)鍵支撐

9

車企加碼布局智能駕駛,激光雷達(dá)市場(chǎng)空間廣闊

10激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別智能駕駛的核心傳感器

13

激光雷達(dá)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高級(jí)別智能駕駛的必要性

13

如何看智能駕駛之純視覺方案與激光雷達(dá)方案之爭(zhēng)?

17激光雷達(dá)的技術(shù)路徑探討

19

激光雷達(dá)的構(gòu)成

19

技術(shù)路線之一(按掃描方式):機(jī)械式→半固態(tài)(中短期)→純固態(tài)(長期)

..

21

技術(shù)路線之二(按發(fā)射方式):EEL/VCSEL(短期)→VCSEL(長期)

31

技術(shù)路線之三(按接收方式):PD/APD(短期)→SPAD/SiPM(長期)

32

技術(shù)路線之四(按信息處理方式):FPGA(目前主流)→SoC(遠(yuǎn)期)

33激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)——車規(guī)級(jí)、降成本

33

車規(guī)級(jí):激光雷達(dá)從

0

1

的前提

33

降成本:激光雷達(dá)從

1

N

的關(guān)鍵

35激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)鏈及發(fā)展機(jī)遇

37

激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)鏈

37

上游:海外供應(yīng)商芯片領(lǐng)域耕耘已久,收發(fā)模塊和光學(xué)部件自主品牌不輸外資.

38

中游:激光雷達(dá)廠商加速蓄力,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)尚處早期

45投資建議和推薦標(biāo)的

48

天孚通信:國內(nèi)稀缺的平臺(tái)型光器件廠商,業(yè)務(wù)延伸至激光雷達(dá)領(lǐng)域

49

光庫科技:優(yōu)質(zhì)光器件企業(yè),

光纖元器件已供貨激光雷達(dá)公司

50核心假設(shè)或邏輯的主要風(fēng)險(xiǎn)

50國信證券投資評(píng)級(jí)

52分析師承諾

52風(fēng)險(xiǎn)提示

52證券投資咨詢業(yè)務(wù)的說明

52請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

6圖表目錄圖

1:智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展總體目標(biāo)

8圖

2:智能網(wǎng)聯(lián)乘用車發(fā)展目標(biāo)

8圖

3:智能汽車漸進(jìn)式發(fā)展

9圖

4:從云-管-端三大維度拆解智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈

10圖

5:2021-2025E

乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量及滲透率

12圖

6:2021-2025E

乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模

12圖

7:激光雷達(dá)相比現(xiàn)有傳感器的優(yōu)勢(shì)

14圖

8:車載攝像頭模組的工作原理

14圖

9:車載攝像頭的應(yīng)用

14圖

10:毫米波雷達(dá)

24GHz

77GHz

比較

15圖

11:奧迪

A8

搭載

5

個(gè)毫米波雷達(dá)

15圖

12:超聲波雷達(dá)工作原理

16圖

13:超聲波雷達(dá)在汽車中的應(yīng)用

16圖

14:激光雷達(dá)的工作示意圖

16圖

15:高頻激光獲取點(diǎn)云信息

17圖

16:Velodyne

HDL-64E

激光雷達(dá)

3D

呈像

17圖

17:智能汽車將裝備有大量傳感器

17圖

18:自動(dòng)駕駛對(duì)傳感器的需求

17圖

19:自動(dòng)駕駛技術(shù)路線之爭(zhēng)

18圖

20:特斯拉駕駛系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟

19圖

21:特斯拉通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行特征提取

19圖

22:激光雷達(dá)系統(tǒng)組成

20圖

23:激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)及分類

20圖

24:車載激光雷達(dá)技術(shù)路線發(fā)展趨勢(shì)

21圖

25:機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)圖

22圖

26:Velodyne

HDL-64(左)

VLS-128

(右)

22圖

27:谷歌無人駕駛測(cè)試車頂搭載

Velodyne64

線激光雷達(dá)

23圖

28:禾賽科技激光雷達(dá)應(yīng)用于百度

Robotaxi

23圖

29:MEMS

振鏡工作示意圖

24圖

30:MEMS

陣鏡激光雷達(dá)原理和結(jié)構(gòu)圖

24圖

31:MEMS

激光雷達(dá)接收端的收光孔徑非常小

24圖

32:小光學(xué)孔徑更容易受到遮蔽物的影響

24圖

33:速騰聚創(chuàng)發(fā)明多通道水平聯(lián)合掃描技術(shù)

25圖

34:以色列激光雷達(dá)廠家

Innoviz

采用聯(lián)合掃描技術(shù)

25圖

35:速騰聚創(chuàng)

M1

26圖

36:Luminar

Iris

26圖

37:裝配于奧迪

A8

的法雷奧

Scala

1

激光雷達(dá)

26圖

38:鐳神智能

CH32

27圖

39:Innovusion

Falcon

架構(gòu)的

Aquila

激光雷達(dá)為蔚來

ET7

自動(dòng)駕駛超感系統(tǒng)的標(biāo)配

27圖

40:棱鏡式激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)圖

28圖

41:Livox

的點(diǎn)云分布圖

28圖

42:大疆

Livox

車規(guī)級(jí)

HAP

激光雷達(dá)

28圖

43:Flash

激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)圖

29圖

44:Flash

激光雷達(dá)

29圖

45:Ibeo

固態(tài)激光雷達(dá)的發(fā)射模塊

29圖

46:Ibeo

固態(tài)激光雷達(dá)的接收模塊

29圖

47:OPA

固態(tài)激光雷達(dá)

30圖

48:OPA

固態(tài)激光雷達(dá)

S3

系列工作原理

30圖

49:汽車激光雷達(dá)發(fā)展路線圖

31圖

50:EEL

VCSEL

發(fā)光面示意圖

32圖

51:EEL

VCSEL

光源模組產(chǎn)品示意圖

32圖

52:激光雷達(dá)專用芯片及功能模塊示意圖

33圖

53:激光雷達(dá)

FPGA

SoC

芯片對(duì)比

33圖

54:分立式激光雷達(dá)成本結(jié)構(gòu)

35請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

7圖

55:Velodyne

VLP-16

激光雷達(dá)成本結(jié)構(gòu)

35圖

56:法雷奧

SCALA

轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)

BOM

成本結(jié)構(gòu)

35圖

57:MEMS

微振鏡激光雷達(dá)成本結(jié)構(gòu)

35圖

58:車載激光雷達(dá)價(jià)格持續(xù)下探

36圖

59:不同方案車載激光雷達(dá)價(jià)格

36圖

60:禾賽科技激光雷達(dá)芯片化發(fā)展路線

37圖

61:激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈

37圖

62:激光雷達(dá)上游主要零部件(按照激光路徑)

39圖

63:2019

年中國

FPGA

芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局(按出貨量)

39圖

64:2019

年中國

FPGA

芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局(按銷售額)

39圖

65:舜宇光學(xué)激光雷達(dá)鏡頭

41圖

66:炬光科技激光雷達(dá)準(zhǔn)直鏡

41圖

67:2020-2026E

EEL

市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

43圖

68:2021-2026E

VCSEL

市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

43圖

69:

2019

年全球

VCSEL

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

43圖

70:2019

年全球

VCSEL

手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

43圖

71:激光雷達(dá)廠商產(chǎn)品圖

46圖

72:全球汽車與工業(yè)領(lǐng)域激光雷達(dá)廠商競(jìng)爭(zhēng)格局:按照營收(2020

年)

48圖

73:全球汽車與工業(yè)領(lǐng)域激光雷達(dá)廠商競(jìng)爭(zhēng)格局:按專利(截至

2021

9

月).

48表

1:我國汽車智能駕駛重要政策梳理

8表

2:SAE

無人駕駛自動(dòng)化程度劃分

9表

3:中國駕駛自動(dòng)化等級(jí)與劃分要素的關(guān)系

10表

4:各車企搭載激光雷達(dá)的車型

11表

5:全球及國內(nèi)乘用車激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算

12表

6:智能汽車常用車載傳感器

13表

7:攝像頭安裝位置及特點(diǎn)

14表

8:激光雷達(dá)不同技術(shù)路線(按掃描方式)原理、特征及代表企業(yè)

21表

9:MEMS

激光雷達(dá)代表性產(chǎn)品及與機(jī)械式產(chǎn)品對(duì)比

25表

10:轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)代表性產(chǎn)品及與機(jī)械式產(chǎn)品對(duì)比

27表

11:Flash

激光雷達(dá)代表性產(chǎn)品及與機(jī)械式產(chǎn)品對(duì)比

30表

12:激光器不同類型、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用、供應(yīng)商情況梳理

32表

13:不同激光雷達(dá)探測(cè)器對(duì)比

33表

14:評(píng)價(jià)激光雷達(dá)產(chǎn)品的顯性參數(shù)

34表

15:目前已有乘用車項(xiàng)目定點(diǎn)訂單的激光雷達(dá)廠商及相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)

34表

16:激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈一覽表

38表

17:2020

年全球模擬芯片

TOP10

企業(yè)

40表

18:激光雷達(dá)光學(xué)部件之

MEMS

微振鏡廠商

41表

19:激光雷達(dá)光學(xué)部件之鏡頭、濾光片等產(chǎn)品供應(yīng)商

42表

20:激光雷達(dá)發(fā)射模塊激光器廠商

44表

21:長光華芯高功率單管芯片的性能指標(biāo)與可比公司對(duì)比情況

45表

22:激光雷達(dá)探測(cè)器代表性公司情況

45表

23:激光雷達(dá)廠商產(chǎn)品一覽表

47表

24:重點(diǎn)公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)

49表

25:重點(diǎn)公司盈利預(yù)測(cè)及估值

50全球視野

本土智慧

Page

8

感知層傳感器助力智能駕駛,激光雷達(dá)迎量產(chǎn)元年

政策呵護(hù)汽車智能駕駛穩(wěn)健發(fā)展,指引智能網(wǎng)聯(lián)汽車持續(xù)滲透

政策端,國家政策支持并呵護(hù)汽車智能駕駛穩(wěn)健發(fā)展,指引

2025

L2、L3

級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率超

50%。梳理我國智能駕駛重要政策,2020

3

月,

《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》發(fā)布,規(guī)定汽車駕駛自動(dòng)化功能的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將駕駛

自動(dòng)化分成

0-5

級(jí)。2020

11

月,《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路選圖

2.0》發(fā)布,提

出智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率持續(xù)增加,2025

PA(L2)、CA(L3)級(jí)滲透率超

50%、HA(L4)級(jí)開始進(jìn)入市場(chǎng);2030

PA(L2)、CA(L3)級(jí)滲透率超

70%、HA(L4)級(jí)占比達(dá)

20%,乘用車典型應(yīng)用場(chǎng)景包括城郊道路、高速公

路以及覆蓋全國主要城市的城市道路;2035

年,F(xiàn)A(L5)級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車

開始應(yīng)用。2021

8

月,《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的

意見》發(fā)布,提出加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)、功能安

全和預(yù)期功能安全管理,保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)一致性,推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)

高質(zhì)量發(fā)展,從政策層面客戶汽車智能化有序健康發(fā)展。表

1:我國汽車智能駕駛重要政策梳理時(shí)間2015.52016.42020.2政策《中國制造

2025》《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》主要內(nèi)容將無人駕駛作為汽車產(chǎn)業(yè)未來轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向之一。明確提出開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作。提出到

2025

年,國家發(fā)展中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成。實(shí)現(xiàn)有條件自動(dòng)駕駛的智能汽車達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn)。政策性質(zhì)技術(shù)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)制定綜合規(guī)劃2020.3《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》規(guī)定了汽車駕駛自動(dòng)化功能的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)基于駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的程度,根據(jù)在執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的角色分配以及有無設(shè)計(jì)運(yùn)行條件限制,將駕駛自動(dòng)化分成

0-5級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)制定2020.102020.112021.12021.22021.42021.82021.9《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035

年)》《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》《關(guān)于服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局的指導(dǎo)意見》《國家綜合例題交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》《智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理指南(試行)》《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見》《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年

動(dòng)

計(jì)

2021-2023年)》在“提高技術(shù)創(chuàng)新能力”方面提到,要深化”三縱三橫“研發(fā)布局,以動(dòng)力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電力電子、網(wǎng)聯(lián)化與智能化技術(shù)為”三橫“,構(gòu)建關(guān)鍵零部件技術(shù)供給體系,加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)開發(fā)。按照“三橫兩縱”關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu),智能網(wǎng)聯(lián)汽車分三步走。其中短期目標(biāo)為到

2025

PA(L2)、CA(L3)級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率持續(xù)增加,到

2025

年超

50%;C-V2X

終端的新車裝配率達(dá)

50%。推進(jìn)自動(dòng)駕駛、智能航運(yùn)、高速磁懸浮技術(shù)研發(fā)與試點(diǎn)示范工作加強(qiáng)智能化載運(yùn)工具和關(guān)鍵專用設(shè)備研發(fā),推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(智能汽車、自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同)、智能化通用航空器應(yīng)用。規(guī)定了

L3、L4

級(jí)自動(dòng)駕駛企業(yè)及產(chǎn)品的準(zhǔn)入綱領(lǐng)性要求,行業(yè)準(zhǔn)入門檻很高,企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入成本將更高。壓實(shí)企業(yè)主體責(zé)任,加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)、功能安全和預(yù)期功能安全管理,保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)一致性,推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。打造車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)協(xié)同服務(wù)綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái),加快智慧停車管理、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè),推動(dòng)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通載運(yùn)工具、環(huán)境網(wǎng)聯(lián)化和協(xié)同化發(fā)展。產(chǎn)業(yè)規(guī)劃技術(shù)規(guī)劃技術(shù)規(guī)劃產(chǎn)業(yè)規(guī)劃管理規(guī)范管理規(guī)范產(chǎn)業(yè)規(guī)劃資料來源:

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

1:智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展總體目標(biāo)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖

2:智能網(wǎng)聯(lián)乘用車發(fā)展目標(biāo)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧資料來源:《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖

2.0》,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

Page

9資料來源:《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖

2.0》,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理注:1)路線圖所研究的智能網(wǎng)聯(lián)乘用車為轎車,其功能包括城市道路自動(dòng)駕駛、停車場(chǎng)自動(dòng)駕駛等;2)CA

級(jí)包含交通擁堵有條件自動(dòng)駕駛、高速

公路有條件自動(dòng)駕駛;HA

級(jí)包含高速公路高度自動(dòng)駕駛、代客泊車自動(dòng)駕

駛、城市/郊區(qū)道路自動(dòng)駕駛;FA

級(jí)為完全自動(dòng)駕駛。

L2

L3,智能駕駛躍升,需要感知層傳感器提供關(guān)鍵支撐

車輛自動(dòng)駕駛級(jí)別主要參照

0-5

級(jí)分類。目前全球公認(rèn)的汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)分

級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè),分別是由美國高速公路安全管理局(NHTSA)和國際自

動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)(SAE)提出。中國于

2020

年參考

SAE

0-5

級(jí)的分級(jí)框架

發(fā)布了中國版《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》,并結(jié)合中國當(dāng)前實(shí)際情況進(jìn)行了部分

調(diào)整,大體上也將自動(dòng)駕駛分為

0-5

級(jí)。圖

3:智能汽車漸進(jìn)式發(fā)展資料來源:NHTSA,SAE,工信部,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

L3

級(jí)別是汽車自動(dòng)化道路的一次躍升。從法規(guī)和技術(shù)兩個(gè)維度來看,L3

級(jí)別

自動(dòng)駕駛都是汽車自動(dòng)化道路上將的一大躍升。從法規(guī)來看,SAE

和中國

《汽車自動(dòng)化分級(jí)》規(guī)定

L0-L2

級(jí)別均是人類主導(dǎo)駕駛,車輛只做輔助,L0、

L1

L2

之間的差異主要在于搭載的

ADAS

功能的多少,而

L3

開始,人類在

駕駛操作中的作用快速下降,車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在條件許可下可以完成所有駕

駛操作(作用不亞于駕駛員),駕駛員在系統(tǒng)失效或者超過設(shè)計(jì)運(yùn)行條件時(shí)對(duì)

故障汽車進(jìn)行接管;從技術(shù)來看,L0-L2

主要運(yùn)用的傳感器有攝像頭、超聲波

雷達(dá)和毫米波雷達(dá),L3

及之后原有傳感器配套數(shù)量上升,同時(shí)高成本的激光

雷達(dá)方案將難以避開。表

2:SAE

無人駕駛自動(dòng)化程度劃分階段012345名稱無自動(dòng)化輔助駕駛部分自動(dòng)化有條件自動(dòng)化高度自動(dòng)化完全自動(dòng)化定義描述所有駕駛工作都完全由駕駛者完成部分操作(轉(zhuǎn)向或加速/減速)由一個(gè)輔助系統(tǒng)根據(jù)行駛環(huán)境獲取信息完成,駕駛員完成其他駕駛?cè)蝿?wù)部分操作(轉(zhuǎn)向和加速/減速)由多個(gè)輔助系統(tǒng)根據(jù)行駛環(huán)境收集信息完成,駕駛員完成其他駕駛?cè)蝿?wù)駕駛操作由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成,駕駛員要根據(jù)提示做出合理應(yīng)對(duì)駕駛操作由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成,即便在駕駛員沒有根據(jù)提示做出合理應(yīng)對(duì)在所有道路種類和環(huán)境情況下,駕駛操作完全由自動(dòng)駕駛系統(tǒng)完成操作(轉(zhuǎn)向、加速/減速)執(zhí)行駕駛員駕駛員和系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)控駕駛員駕駛員駕駛員系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)駕駛員駕駛員駕駛員駕駛員系統(tǒng)系統(tǒng)行駛情景無部分部分部分部分全部資料來源:SAE,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理注

1:動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)包括操作層面(轉(zhuǎn)向、剎車、加速、監(jiān)控汽車和道路)和策略層面(決定變道、轉(zhuǎn)彎、使用信號(hào)燈的時(shí)間)的駕駛?cè)蝿?wù),但不包括戰(zhàn)略層面(規(guī)劃路線等)的駕駛?cè)蝿?wù)。注

2:駕駛模式指具有典型動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)要求的駕駛情景(如高速公路并道、低速交通阻塞等)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

10表

3:中國駕駛自動(dòng)化等級(jí)與劃分要素的關(guān)系分級(jí)0

級(jí)1

級(jí)2

級(jí)3

級(jí)4

級(jí)5

級(jí)名稱應(yīng)急輔助部分駕駛輔助組合駕駛輔助有條件自動(dòng)駕駛高度自動(dòng)駕駛完全自動(dòng)駕駛車輛橫向和縱向運(yùn)動(dòng)控制駕駛員駕駛員和系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)目標(biāo)和事件探測(cè)與響應(yīng)駕駛員和系統(tǒng)駕駛員和系統(tǒng)駕駛員和系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管駕駛員駕駛員駕駛員動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管用戶(接管后成為駕駛員)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件有限制有限制有限制有限制有限制無限制資料來源:

汽車自動(dòng)駕駛分級(jí)報(bào)批稿,國信證券研究所整理

注:排除商業(yè)和法規(guī)因素限制

我們拆解未來的智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈,將從云-管-端三大層面帶來全產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇。

智能駕駛將汽車的駕駛能力逐步由人轉(zhuǎn)移到汽車,包括感知、決策和執(zhí)行三大

核心環(huán)節(jié)。其中,感知環(huán)節(jié)相當(dāng)于人的眼睛和耳朵,通過車載攝像頭、激光雷

達(dá)、毫米波達(dá)等傳感器完成對(duì)環(huán)境及車輛的感知、搜集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)并將其傳

輸?shù)經(jīng)Q策層;決策環(huán)節(jié)相當(dāng)于人的大腦,通過操作系統(tǒng)、芯片與計(jì)算平臺(tái)等對(duì)

接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并輸出相應(yīng)的操作與指令任務(wù);執(zhí)行端相當(dāng)于人的

四肢,將接收到的操作指令執(zhí)行到動(dòng)力供給、方向控制、車燈控制等車輛終端

部分。感知層為智能駕駛的先決條件,其獲取的數(shù)據(jù)將直接影響決策層的判斷

與執(zhí)行層的操作,其探測(cè)精度、廣度與速度直接影響自動(dòng)駕駛的行駛安全,在

自動(dòng)駕駛中的地位至關(guān)重要。本篇激光雷達(dá)深度報(bào)告從“端”的層面對(duì)感知層

的細(xì)分核心決策部件進(jìn)行分析。圖

4:從云-管-端三大維度拆解智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈資料來源:

汽車之家,國信證券研究所整理

車企加碼布局智能駕駛,激光雷達(dá)市場(chǎng)空間廣闊

車企端,

我們對(duì)搭載激光雷達(dá)的電動(dòng)智能車型進(jìn)行梳理??梢园l(fā)現(xiàn)以下特征:

1)分品牌看,新勢(shì)力為智能駕駛排頭兵,自主品牌對(duì)智能駕駛的布局節(jié)奏快

于合資、外資品牌,價(jià)格更低。新勢(shì)力和自主品牌搭載激光雷達(dá)的電動(dòng)智能車

型的價(jià)格帶位于

15-40

萬元之間,相比之下外資品牌豐田

Mirai、奔馳

S

級(jí)等

車型的起售價(jià)均在

50

萬元以上。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

11

2)從重磅車型的傳感器配置數(shù)量看,激光雷達(dá)數(shù)量變多。新勢(shì)力中,蔚來

ET7

搭載

1

個(gè)

Innovusion

超遠(yuǎn)距離高精度激光雷達(dá),小鵬

P5

G9

均配置

2

個(gè)激光雷達(dá),威馬

M7

配有

3

個(gè)速騰聚創(chuàng)第二代

MEMS

激光雷達(dá)。自主品牌

中,長城沙龍機(jī)甲龍配置

4

個(gè)華為

96

線混合固態(tài)激光雷達(dá),吉利路特斯

Type132

配置

4

個(gè)激光雷達(dá),北汽極狐阿爾法

S

華為

HI

版配置

3

個(gè)華為微轉(zhuǎn)

鏡式半固態(tài)激光雷達(dá)。表

4:各車企搭載激光雷達(dá)的車型車企車型售價(jià)(萬元)能源類型上市時(shí)間激光雷達(dá)數(shù)量供應(yīng)商激光雷達(dá)產(chǎn)品單價(jià)新勢(shì)力純電動(dòng)純電動(dòng)純電動(dòng)純電動(dòng)增程式純電動(dòng)蔚來小鵬理想威馬高合ET7ET5P5G9理想

X01M7HiPhi

Z44.80-52.6032.80-38.6015.79-22.39////2021.012021.122021.092022

年2022

年2022

年2022

年1

個(gè)1

個(gè)2

個(gè)2

個(gè)/3

個(gè)1

個(gè)InnovusionInnovusion大疆

Livox速騰聚創(chuàng)禾賽科技速騰聚創(chuàng)禾賽科技Falcon(半固態(tài)-轉(zhuǎn)鏡)Falcon(半固態(tài)-轉(zhuǎn)鏡)HAP(半固態(tài)-棱鏡)M1(半固態(tài)-MEMS)AT128(半固態(tài)-轉(zhuǎn)鏡)M1(半固態(tài)-MEMS)/1000

美元以內(nèi)1000

美元以內(nèi)/1898

美元/1898

美元/自主品牌長城WEY

摩卡沙龍機(jī)甲龍18.78-22.3848.8

售價(jià))汽

+48V輕混系統(tǒng)純電動(dòng)2021.052022

年3

個(gè)4

個(gè)Ibeo華為NEXT(固態(tài)-Flash)

96

線混合固態(tài)(半固態(tài)-MEMS)//斯吉利長安上汽路

特Type132阿維塔

11智己

L7飛凡

R7//40.88/純電動(dòng)純電動(dòng)純電動(dòng)純電動(dòng)2022

年2022Q32022

年2022H24

個(gè)3

個(gè)2

個(gè)1

個(gè)/華為速騰聚創(chuàng)Luminar/

96

線混合固態(tài)(半固態(tài)-MEMS)M1(半固態(tài)-MEMS)Iris(半固態(tài)-MEMS)//1898

美元500-1000

美元北汽廣汽極狐阿爾法

S華為

HIAion

LX

Plus38.89-42.9940.96純電動(dòng)純電動(dòng)2021Q42022.013

個(gè)3

個(gè)華為速騰聚創(chuàng)

96

線混合固態(tài)(半固態(tài)-MEMS)M1(半固態(tài)-MEMS)/1898

美元合資/外資寶馬奔馳(進(jìn)口)豐田寶馬

iX新款

S

級(jí)雷克薩斯新款LS新款

Mirai/91.78-183.88起

價(jià)

約107.5起售價(jià)約

51.5純電動(dòng)汽

+48V輕混系統(tǒng)油電混合燃料電池2022

年2021.082021.042021.041

個(gè)1

個(gè)3

個(gè)3

個(gè)Innoviz法雷奧大陸大陸InnovizOne

態(tài)

-MEMS)Scala

2(半固態(tài)-轉(zhuǎn)鏡)HFL110(固態(tài)-Flash)HFL110(固態(tài)-Flash)1000

美元900

歐元(約6500

民幣)//資料來源:

汽車之家,太平洋汽車網(wǎng),車云網(wǎng),智能汽車俱樂部,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理注:蔚來、小鵬、理想為補(bǔ)貼后售價(jià),其他車型為廠商指導(dǎo)價(jià)。

展望未來,隨著激光雷達(dá)在乘用車市場(chǎng)的持續(xù)滲透,預(yù)計(jì)

2025

年全球及國內(nèi)

乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模分別為

541、241

億元,CAGR

分別為

126%、

109%。激光雷達(dá)價(jià)格伴隨著技術(shù)方案朝半固態(tài)及純固態(tài)的推進(jìn)將有望持續(xù)下

降,由

2021

年的

1500

美元/顆降至

2025

年的

400

美元/顆,激光雷達(dá)市場(chǎng)空

間的打開將由市場(chǎng)需求量的激增持續(xù)推動(dòng)。

從需求量及滲透率角度看,預(yù)計(jì)全球乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量將由

2021

22

萬顆快速提升至

2025

年的

2134

萬顆,對(duì)應(yīng)全球乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)滲

透率由

2021

年的

0.2%增至

2025

年的

14.4%;國內(nèi)乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求

量預(yù)計(jì)由

2021

年的

13

萬顆增至

2025

年的

948

萬顆,對(duì)應(yīng)國內(nèi)乘用車市場(chǎng)激

光雷達(dá)滲透率由

2021

年的

0.2%增至

2025

年的

14.7%。

從市場(chǎng)規(guī)模角度看,預(yù)計(jì)全球乘用車激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將由

2021

年的

21

元增至

2025

年的

541

億元,CAGR

126%;預(yù)計(jì)國內(nèi)乘用車激光雷達(dá)市場(chǎng)

規(guī)模將由

2021

年的

13

億元增至

2025

年的

241

億元,CAGR

109%。

Page

12表

5:全球及國內(nèi)乘用車激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算20202021E2022E2023E2024E2025E乘用車銷量全球市場(chǎng)全球乘用車銷量(萬輛)YOY全球新能源乘用車銷量(萬輛)滲透率全球燃油車銷量(萬輛)5359.9286.05%5073.95467.12%546.710%4920.45740.45%861.115%4879.45855.22%1171.020%4684.25884.51%1588.827%4295.75913.91%2010.734%3903.2國內(nèi)市場(chǎng)我國乘用車銷量(萬輛)YOY我國新能源乘用車銷量(萬輛)滲透率我國燃油車銷量(萬輛)2017.8124.66%1893.22148.26%333.416%1814.82363.010%508.022%1855.02481.25%682.328%1798.82530.82%847.834%1683.02581.42%1019.740%1561.8ADAS

滲透率新能源乘用車L1

L2L3L4

L5100%0%0%98%2%0%96%4%0%93%6%1%87%11%2%81%16%3%燃油車L2

及以下L3L4

L5100%0%0%100%0%0%98%2%0%96%4%0.5%91%8%1.0%86%13%1.5%激光雷達(dá)需求量L3

級(jí)單車激光雷達(dá)需求量(個(gè))L4

L5

級(jí)單車激光雷達(dá)需求量(個(gè))242424242424全球市場(chǎng)新能源乘用車激光雷達(dá)需求量(萬顆)燃油車激光雷達(dá)需求量(萬顆)全球乘用車激光雷達(dá)需求量(萬顆)00021.90.021.968.9195.2264.1187.4468.4655.8476.6859.11335.8884.71249.02133.7國內(nèi)市場(chǎng)新能源乘用車激光雷達(dá)需求量(萬顆)燃油車激光雷達(dá)需求量(萬顆)國內(nèi)乘用車激光雷達(dá)需求量(萬顆)00013.30.013.340.674.2114.8109.2179.9289.1254.3336.6590.9448.6499.8948.4激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模200000150020.812.7ASP(美元)全球乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模(億元)YOY國內(nèi)乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模(億元)YOY1100184.2785.5%80.1531.5%800332.680.6%146.683.1%600508.252.8%224.853.3%400541.26.5%240.57.0%資料來源:

Wind,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

5:2021-2025E

乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量及滲透率

資料來源:

Wind,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖

6:2021-2025E

乘用車市場(chǎng)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模資料來源:Wind,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

全球視野

本土智慧請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

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13

激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別智能駕駛的核心傳感器

激光雷達(dá)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高級(jí)別智能駕駛的必要性

智能傳感器是智能駕駛車輛的“眼睛”,目前應(yīng)用于環(huán)境感知的主流傳感器產(chǎn)

品主要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)四類??傮w來看,攝

像頭在逆光或光影復(fù)雜的情況下視覺效果較差,毫米波雷達(dá)對(duì)靜態(tài)物體識(shí)別效

果差,超聲波雷達(dá)測(cè)量距離有限且易受惡劣天氣的影響,因此單獨(dú)依靠攝像頭

或毫米波雷達(dá)的方案去實(shí)現(xiàn)智能駕駛是存在缺陷的,而激光雷達(dá)可探測(cè)多數(shù)物

體(含靜態(tài)物體)、探測(cè)距離相對(duì)更長(0-300

米)、精度高(5cm),且可構(gòu)

建環(huán)境

3D

模型、實(shí)時(shí)性好,因而成為推進(jìn)智能駕駛到

L3

級(jí)及以上的核心傳

感器,成本

500-2000

美元(約人民幣

2000-13000

元之間),高昂的成本也成

為制約其大規(guī)模應(yīng)用的原因之一。表

6:智能汽車常用車載傳感器攝像頭毫米波雷達(dá)超聲波雷達(dá)激光雷達(dá)基本原理波長探測(cè)距離距離精度探測(cè)角度角度精度精度評(píng)價(jià)環(huán)境適應(yīng)能力車速測(cè)量能力路標(biāo)識(shí)別能力數(shù)據(jù)類型成本(美元/件)優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)應(yīng)用場(chǎng)景通過攝像頭采集信息,并進(jìn)行算法識(shí)別可見光:390-770mm紅外光:1mm-760nm與攝像頭像素有關(guān)0-150m測(cè)距能力很弱水平:0~150。垂直:0~60。/一般弱弱有圖像高清攝像頭:60-150分辨率高,可識(shí)別多種物體;可識(shí)別紅綠燈交通信號(hào);成本低受光線影響大,測(cè)距能力弱,過度依賴算法,可能產(chǎn)生誤判TSR/SVP/FCW/LDW/LKA通過超聲波發(fā)射與反射接收的時(shí)間差計(jì)算距離40KHz:8.5mm58KHz:5.9mm與功率、頻率有關(guān)0-3m±0.1m水平:-60。~+60。垂直://高一般一般無位置、速度10-20成本低,受環(huán)境影響較小;近距離探測(cè)精度高速度慢,發(fā)射時(shí)間長,適用于短距離探測(cè)AP(自動(dòng)泊車)發(fā)射和接收激光,以此測(cè)算距離905nm、1550nm與波長、功率有關(guān)0-300m±5cm水平:360。(機(jī)械式)垂直:-20。~+20?!?.3。高弱弱無位置、速度、形狀500-2000可探測(cè)多數(shù)物體,精度高,且可構(gòu)建環(huán)境

3D

模型;實(shí)時(shí)性好成本高昂,受天氣影響較大ACC/BSD/AEB發(fā)射并接收毫米波,根據(jù)相差時(shí)間計(jì)算距離24GHz:~125mm77GHz:~39mm與頻率有關(guān)0-250m±0.5m水平:-60?!?60。垂直:-7.5。~+7.5。±0.3。較高強(qiáng)強(qiáng)無位置、速度24GHz:50-10077GHz:120-150不受物體形狀和顏色影響,受惡劣天氣影響??;測(cè)速測(cè)距能力突出對(duì)靜態(tài)物體識(shí)別效果差,對(duì)金屬不敏感24GHz:BSD/LDW/LKA/PA/LCA77GHz:ACC/AEB/FCW主要供應(yīng)商全球:Panasonic(模組)、索尼(模組和鏡頭)、法雷奧(模組)、三星全球:博世、大陸、海拉德爾福、全球:博世、日本村全

Velodyne

Ibeo

、(鏡頭)、TI(鏡頭)、安森美(鏡頭)國內(nèi):舜宇光學(xué)(鏡頭)電裝、奧托立夫國內(nèi):英飛凌、飛思卡爾田、日本尼賽拉國內(nèi):奧迪威、同致電子Quanergy國內(nèi):華為、大疆、速騰聚創(chuàng)資料來源:

蓋世汽車,半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

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14

7:激光雷達(dá)相比現(xiàn)有傳感器的優(yōu)勢(shì)

資料來源:

CSDN,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理攝像頭:ADAS

系統(tǒng)的主要視覺傳感器,最為成熟的車載傳感器之一攝像頭工作原理是目標(biāo)物體通過是鏡頭把光線聚攏,然后通過

IR

濾光片把不需要的紅外光濾掉,此時(shí)模擬信號(hào)進(jìn)入到傳感器

COMS

芯片,通過

AD

數(shù)字輸出,有的攝像頭會(huì)放置

ISP

圖像處理芯片,把處理后的信號(hào)傳輸給到主機(jī)。其主要硬件組件包含鏡頭組(LENS)、圖像

COMS傳感芯片、線路板基板。按照安裝部位的不同,攝像頭主要分為前視、后視、側(cè)視以及內(nèi)置攝像頭,以此來實(shí)現(xiàn)

LDW、FCW、LKA、PA、AVM

等功能。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛時(shí)全套ADAS

功能將安裝

6

個(gè)以上攝像頭,前視攝像頭因需要復(fù)雜的算法和芯片,單價(jià)在

1500

元左右,后視、側(cè)視以及內(nèi)置攝像頭單價(jià)在

200

元左右,ADAS

的普及應(yīng)用為車載攝像頭傳感器帶來巨大的發(fā)展空間。圖

9:車載攝像頭的應(yīng)用資料來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖

8:車載攝像頭模組的工作原理資料來源:智車科技,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表

7:攝像頭安裝位置及特點(diǎn)安裝部位前視環(huán)視后視側(cè)視內(nèi)置安裝數(shù)量14121攝像頭類型單目、雙目廣角廣角廣角廣角實(shí)現(xiàn)功能FCW

前向碰撞預(yù)警、LDW

車道偏離預(yù)警、TSR

交通標(biāo)志識(shí)別、LKA

車道保持輔助、PCW

行人碰撞預(yù)警、ACC

自適應(yīng)巡航全景泊車、LDW

車道偏離預(yù)警、AVM360

環(huán)視PA

泊車輔助BSD

盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)疲勞駕駛預(yù)警、手勢(shì)識(shí)別、情緒識(shí)別功能描述視角一般為

45

度,雙目攝像頭擁有更好的測(cè)距功能,成本較單目貴

50%左右。廣角鏡頭,在車四周裝配

4

個(gè)進(jìn)行圖像拼接實(shí)現(xiàn)全景圖,加入算法可實(shí)現(xiàn)道路線感知。廣角鏡頭,主要為倒車后視攝像頭利用側(cè)視攝像頭,將后視鏡盲區(qū)內(nèi)的影響顯示在駕駛艙內(nèi)一般安裝在車內(nèi)后視鏡處資料來源:

半導(dǎo)體行業(yè)觀察,CSDN,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理

優(yōu)缺點(diǎn)來看,攝像頭分辨率高、可以探測(cè)到物體的質(zhì)地與顏色,采集信息豐富,

包含最接近人類視覺的語義信息。其缺點(diǎn)主要是攝像頭受光照、環(huán)境影響十分24GHz77GHz探測(cè)距離短距SRR,中距MRR長距LRR(160m以上)特點(diǎn)探測(cè)距離端,探測(cè)角度大探測(cè)距離長,角度小,識(shí)別精度高,穿透力強(qiáng)應(yīng)用場(chǎng)景BSD盲區(qū)監(jiān)測(cè)、LDW車道偏離預(yù)警、LKA車道保持輔助、PA泊車輔助、LCA變道輔助ACC自適應(yīng)巡航、AEB自動(dòng)緊急制動(dòng)、FCW前向碰撞預(yù)警市場(chǎng)價(jià)格約500元約1000元代表產(chǎn)品大陸短距離24GHz博世長距離77GHz請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

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15大,在黑夜、雨雪、大霧等能見度較低的情況下,識(shí)別率大幅降低,且由于缺乏深度信息、因而三維立體空間感不強(qiáng),因此攝像頭獲取的圖像信息將主要負(fù)責(zé)交通標(biāo)志識(shí)別等領(lǐng)域,作為激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)的補(bǔ)充。毫米波雷達(dá):ADAS

系統(tǒng)核心傳感器毫米波雷達(dá)是工作在毫米波波段探測(cè)的雷達(dá),毫米波頻率通常在

30-300GHz、波長為

1-10nm。車載毫米波雷達(dá)通過天線向外發(fā)射毫米波,接收目標(biāo)反射信號(hào),經(jīng)后方處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車車身周圍的物理環(huán)境信息,然后根據(jù)所探知的物體信息進(jìn)行目標(biāo)追蹤和識(shí)別分類,進(jìn)而結(jié)合車身動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,最終通過(ECU)進(jìn)行智能處理。分類來看,車載毫米波雷達(dá)工作的頻段為

24GHz

77GHz,其中

24GHz

雷達(dá)通常用于感知車輛周圍的障礙物,安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi),能實(shí)現(xiàn)的

ADAS功能為

BSD

盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、LDW

車道偏離預(yù)警、LKA

車道保持輔助、PA

泊車輔助、LCA

變道輔助等;77GHz

雷達(dá)波長更短、尺寸更小,最大探測(cè)距離可達(dá)到

160米以上,常安裝于前保險(xiǎn)杠上,用于實(shí)現(xiàn)

AEB

自動(dòng)緊急制動(dòng)、FCW

前向碰撞預(yù)警、ACC

自適應(yīng)巡航、高速公路跟車等

ADAS

功能。目前

77GHz

的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)單價(jià)在

1000元左右,24GHz

毫米波雷達(dá)單價(jià)在

500

元左右。完全實(shí)現(xiàn)

ADAS

各項(xiàng)功能一般需要

5

個(gè)毫米波雷達(dá)(“1

長+4

中短”),以奧迪

A8

為例,其搭載了

5

個(gè)毫米波雷達(dá),其中

4

個(gè)為中距離雷達(dá),位于車輛的四角,1

個(gè)為長距離雷達(dá),位于前方。圖

10:毫米波雷達(dá)

24GHz

77GHz

比較資料來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖

11:奧迪

A8

搭載

5

個(gè)毫米波雷達(dá)資料來源:搜狐汽車,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理優(yōu)缺點(diǎn)來看,毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高,可以同時(shí)探測(cè)目標(biāo)物體的距離和速度,相比攝像頭不受惡劣天氣影響,被廣泛應(yīng)用在ADAS

系統(tǒng)之中,但是存在對(duì)橫向目標(biāo)敏感度低、對(duì)小物體檢測(cè)效果不佳等缺點(diǎn)。超聲波雷達(dá):常應(yīng)用于倒車輔助超聲波雷達(dá)是通過發(fā)射并接收

40kHz

的超聲波,根據(jù)時(shí)間差算出障礙物距離,其測(cè)距精度大約為

1-3cm。常見的超聲波雷達(dá)可以分為

UPA(超聲波駐車輔助傳感器)和

APA(自動(dòng)泊車輔助傳感器)。其中

UPA

一般安裝在汽車的保險(xiǎn)杠,用于測(cè)量汽車前后障礙物,探測(cè)距離一般在

15-250cm;APA

安裝于汽車側(cè)面,用于測(cè)量側(cè)方障礙物的距離,探測(cè)距離一般在

30-500cm,相比

UPA

成本更高、功率更大。通常一套倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)需要

4

個(gè)

UPA,自動(dòng)泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)需要在倒車?yán)走_(dá)的基礎(chǔ)上再加

4

個(gè)UPA和

4

個(gè)

APA。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧Page

16圖

12:超聲波雷達(dá)工作原理資料來源:

半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖

13:超聲波雷達(dá)在汽車中的應(yīng)用資料來源:

半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理總體來看,超聲波雷達(dá)測(cè)距原理簡(jiǎn)單,成本低,制作方便,短距離測(cè)量中具有優(yōu)勢(shì),探測(cè)范圍在

0-3

米之間,但其傳輸速度受天氣影響較大,不能精確測(cè)距,主要用于泊車系統(tǒng)、輔助剎車等。激光雷達(dá):實(shí)現(xiàn)

L3

級(jí)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵激光雷達(dá),是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是通過發(fā)射和接收激光束的時(shí)間差,進(jìn)行探測(cè)和測(cè)距。

14:激光雷達(dá)的工作示意圖

光學(xué)系統(tǒng)

光源

目標(biāo)

物體

光敏元件

計(jì)時(shí)電路

時(shí)間測(cè)量電路

距離測(cè)量

資料來源:

《自動(dòng)駕駛汽車環(huán)境感知》,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的核心特征可以概括為三維環(huán)境感知、高分辨率、抗干擾能力。三維環(huán)境感知方面,激光雷達(dá)在短時(shí)間內(nèi)向周圍環(huán)境發(fā)射大量的激光束,不僅可以通過測(cè)量激光信號(hào)的時(shí)間差來確定物體距離,還可以通過水平旋轉(zhuǎn)掃描或者向空掃描角度,以及獲取不同俯仰角度的信號(hào),來獲得被測(cè)物體的精確三維信息。高分辨率方面,激光雷達(dá)的角分辨率不低于

0.1

mard,也就是說可以分辨

3000

米距離上相距

0.3

米的兩個(gè)目標(biāo);可以同時(shí)追蹤多個(gè)目標(biāo),距離分辨率可以達(dá)到

0.1

mard,速度分辨率達(dá)到

10m/s

以內(nèi),由于激光頻率高,波長短,所以可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率,如此高的速度和距離分辨率意味著激光雷達(dá)可以利用距離多普勒成像技術(shù)獲得非常清晰的圖像??垢蓴_能力方面,與微波毫米波雷達(dá)雷達(dá)易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同,自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多,因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng),可全天候工作。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

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17圖

15:高頻激光獲取點(diǎn)云信息資料來源:

半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖

16:Velodyne

HDL-64E

激光雷達(dá)

3D

呈像資料來源:

半導(dǎo)體行業(yè)觀察,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理優(yōu)缺點(diǎn)來看,由于激光雷達(dá)中激光束的發(fā)射頻率一般每秒幾萬個(gè)脈沖以上,相比傳統(tǒng)微波雷達(dá)高了很多,因而存在分辨率高、精度高(厘米級(jí))、探測(cè)距離長的優(yōu)勢(shì),此外抗干擾能力相比電磁波更強(qiáng),由于生成目標(biāo)的多維頭像,因而獲取的信息量更豐富,且不受目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響。但受雨雪、霧霾天氣影響穿透性變差、測(cè)量精度會(huì)下降,且難以分辨交通標(biāo)識(shí)和紅綠燈,高昂的成本也成為制約激光雷達(dá)大規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵因素。智能化時(shí)代,多傳感器融合是未來趨勢(shì)。不同傳感器的原理和功能各不相同,在不同的場(chǎng)景里發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),難以相互替代。單種傳感器特性突出,均不能形成完全信息覆蓋,多傳感器融合是未來發(fā)展必然趨勢(shì)。未來的智能汽車可以視為“移動(dòng)的傳感器平臺(tái)”,將裝備有大量的傳感器。并且隨著智能駕駛從L2

L3

級(jí)及以上不斷推進(jìn),激光雷達(dá)憑借其精度高、探測(cè)距離長、可

3D

環(huán)境建模的特性,重要性越發(fā)凸顯。圖

17:智能汽車將裝備有大量傳感器資料來源:《智能汽車傳感器技術(shù)》,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖

18:自動(dòng)駕駛對(duì)傳感器的需求資料來源:Yole,麥姆斯咨詢,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理如何看智能駕駛之純視覺方案與激光雷達(dá)方案之爭(zhēng)?自動(dòng)駕駛感知領(lǐng)域技術(shù)路線,目前主要形成兩大陣營:以特斯拉為代表的“以攝像頭為主的視覺感知”解決方案和以

Waymo

為代表的“3D

激光雷達(dá)感知”解決方案。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分全球視野

本土智慧

Page

18圖

19:自動(dòng)駕駛技術(shù)路線之爭(zhēng)資料來源:

蓋世汽車,國信證券研究所整理

特斯拉“以攝像頭為主的視覺感知”解決方案主要包含信息采集、特征提取、

訓(xùn)練學(xué)習(xí)、評(píng)估、反饋改進(jìn)五大步驟,通過數(shù)據(jù)+算法+反饋不斷垂直整合,

完善自動(dòng)駕駛能力。1)信息采集:特斯拉中主要通過大量的傳感器(如前置

攝像頭、后置攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá))進(jìn)行信息收集;2)特征提

?。和ㄟ^汽車內(nèi)外置的大量傳感器收集大量信息之后,特斯拉使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的

深度學(xué)習(xí)算法來進(jìn)行特征提取。特斯拉需要同時(shí)判斷車輛、人行道、交通燈、

障礙物、行人、駕駛員、溫度、濕度等多個(gè)環(huán)境變量的相互關(guān)系,因此算力系

統(tǒng)必須超強(qiáng),同時(shí)運(yùn)行多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(約

50

個(gè))才能工作。因此特斯拉采用

一種特殊的共享主干神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

HydraNets

進(jìn)行處理,首先把所有的運(yùn)算任

務(wù)都分配給到一個(gè)大型的共享骨干網(wǎng)絡(luò),在骨干網(wǎng)絡(luò)中又細(xì)分多個(gè)子網(wǎng)絡(luò),把

運(yùn)算任務(wù)分配給子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理,每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)只需要學(xué)習(xí)訓(xùn)練一小部分圖像信

息、提取特征,處理完了之后匯總給到主干網(wǎng)絡(luò)再計(jì)算處理;3)訓(xùn)練學(xué)習(xí):

特斯拉使用

PyTorch

進(jìn)行分布式訓(xùn)練,除了使用大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練分析之外,

還進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。特斯拉使用

PyTorch

進(jìn)行分布式訓(xùn)練,不斷訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)于行

人、路徑、周邊環(huán)境的判斷能力,提供多種路徑規(guī)劃算法供工程師進(jìn)行選擇;

4)評(píng)估與反饋:通過駕駛系統(tǒng)提供司機(jī)駕駛路線,觀測(cè)模擬結(jié)果和駕駛員操

作是否匹配,如果不匹配則將該類數(shù)據(jù)反饋給到后臺(tái),后臺(tái)再修正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)

習(xí)結(jié)果(“影子模式”),摒棄不合適的數(shù)據(jù),為后續(xù)類似的操作提供更好的推

薦路線。Page

19圖

21:特斯拉通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行特征提取

資料來源:CSDN,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分

資料來源:CSDN,國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理特斯拉之所以堅(jiān)持純視覺方案,我們認(rèn)為主要原因在于技術(shù)與成本。其一是當(dāng)時(shí)的激光雷達(dá)技術(shù)不完善,能生產(chǎn)車規(guī)級(jí)固體激光雷達(dá)的企業(yè)暫不具備量產(chǎn)能力;其二是激光雷達(dá)的價(jià)格還沒有降低到合理的位置。此外,我們認(rèn)為,特斯拉作為自動(dòng)駕駛汽車的領(lǐng)導(dǎo)者,已經(jīng)有一套被市場(chǎng)認(rèn)知的視覺攝像頭方案量產(chǎn),也積累了大量的數(shù)據(jù),輸出純視覺方案的量產(chǎn)的成本可控的重磅電動(dòng)智能車,也符合特斯拉“整車銷售+軟件服務(wù)”商業(yè)模式的演進(jìn)特征??偨Y(jié)而言,特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),是以人類的“視覺-判斷-規(guī)劃-執(zhí)行”架構(gòu)打造的,基本原理是基于攝像頭采集到的數(shù)據(jù)(照片、視頻)建立

3D

模型還原車輛周圍環(huán)境,再由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法根據(jù)環(huán)境信息做出駕駛決策,對(duì)于軟件和算法要求極高,“追趕者們”

跟進(jìn)難度太大。激光雷達(dá)性能優(yōu)勢(shì)、價(jià)格下探,車企紛紛選擇激光雷達(dá)方案落地智能駕駛。激光雷達(dá)可識(shí)別

3D

靜態(tài)物體,彌補(bǔ)攝像頭和毫米波雷達(dá)的缺陷。近年來激光雷達(dá)產(chǎn)品的單價(jià)已經(jīng)下探到

2000

美元以內(nèi)(大疆

Horizon),激光雷達(dá)已經(jīng)成為傳統(tǒng)車企、新勢(shì)力落地

L3

級(jí)及以上車型的標(biāo)配。激光雷達(dá)的技術(shù)路徑探

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