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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
年
01
月
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
為
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
為
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
向
VCSEL
發(fā)展;接收端由
PD/APD
向
SPAD/SiPM
發(fā)展;芯片端由
FPGA
向
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
為
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
為
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
到
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
到
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
從
L2
到
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
到
1
的前提
33
降成本:激光雷達(dá)從
1
到
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
和
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)
與
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
與
VCSEL
發(fā)光面示意圖
32圖
51:EEL
與
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
與
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
的
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
年
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
年
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
年
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
年
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
年
PA(L2)、CA(L3)級(jí)滲透率超
50%、HA(L4)級(jí)開始進(jìn)入市場(chǎng);2030
年
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
年
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
行
動(dòng)
計(jì)
劃
(
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
年
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
圖
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。
從
L2
到
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
的
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
和
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
和
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
(
零
售價(jià))汽
油
+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
售
價(jià)
約107.5起售價(jià)約
51.5純電動(dòng)汽
油
+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
(
半
固
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
元
人
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
年
的
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
億
元增至
2025
年的
541
億元,CAGR
為
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
為
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
及
L2L3L4
及
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
及
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
及
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
圖
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
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本土智慧
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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
球
:
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
圖
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
和
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
和
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。
圖
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
本土智慧Page
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
到
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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