國外激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

“ 2022年，激光雷達放量元年已經(jīng)到來。”

上期，36氪河南重點介紹了國內(nèi)激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈圖譜《中國激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈圖譜》，本期繼續(xù)介紹國外激光雷達產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。

今年8月，Innoviz再獲大眾40億美元激光雷達訂單。如今，國內(nèi)外市場需求正在猛增，激光雷達行業(yè)已然成為風(fēng)口，國外各大巨頭也紛紛入局，力爭在這條賽道中占據(jù)有利位置。

概況

激光雷達是通過發(fā)射激光束作為來探測目標位置、速度、結(jié)構(gòu)等特征的雷達系統(tǒng)。與其他雷達系統(tǒng)的原理類似，激光雷達是向目標發(fā)射探測信號，然后將探測目標反射回來的信號與發(fā)射時的原始信號進行比較，通過一定算法獲得目標的相關(guān)信息，包括目標距離、方位、速度、甚至形狀等。由于激光具有高亮度、高相干性以及良好的單色性和方向性，激光雷達常有測量準確、不易受擾等優(yōu)勢，使得激光雷達在自動駕駛技術(shù)發(fā)展之初就受到了青睞。

從結(jié)構(gòu)上看，激光雷達分為四大部分：發(fā)射模塊、接收模塊、掃描模塊、控制模塊。在激光雷達工作時，發(fā)射模塊負責(zé)發(fā)射激光，掃描模塊負責(zé)對特定區(qū)域進行掃描，接收模塊探測回光，控制模塊則對點云圖進行處理，最終完成探測。

當前，激光雷達行業(yè)還處于技術(shù)迭代的發(fā)展階段。激光雷達在測距原理、激光波長、激光接收、掃描方式四個方面均存在不同技術(shù)路線，其中，測距原理與掃描方式這兩方面最受關(guān)注。按掃描方式，技術(shù)路線從機械式向固態(tài)演進，混合固態(tài)占據(jù)當前主流。按測距原理，ToF技術(shù)路線是當前主流，F(xiàn)MCW則是重要發(fā)展方向。

36氪河南整理

激光雷達簡史

1916年，愛因斯坦提出光的受激發(fā)射理論。從此，人類對激光有了初步認識。

1960年，第一臺激光發(fā)生器被研制出來。1969年，美國登月時在月球表面安裝了一個類似鏡子的后向反射器裝置，在地球上向該裝置發(fā)射激光，人類測得了精確的地月距離。

但從2005年開始，一位“不務(wù)正業(yè)”的音箱公司創(chuàng)始人，一場自動駕駛比賽，讓激光雷達真正進入了新篇章。

原本做音箱的Velodyne，其創(chuàng)始人David Hall在2004年創(chuàng)新性地開發(fā)出360°旋轉(zhuǎn)式激光雷達，并于2005年參加了DARPA無人駕駛車挑戰(zhàn)賽。雖然最終因車輛機械故障而退賽，但這個安裝在車頂?shù)木薮?a href="http://ttokpm.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器，令激光雷達一時受到廣泛關(guān)注，Velodyne也從此轉(zhuǎn)型潛心開發(fā)激光雷達。

到了2007年的DARPA城市挑戰(zhàn)賽，最終完賽的7輛車中，有6輛搭載了激光雷達。自此，激光雷達也正式與自動駕駛建立起密不可分的關(guān)系。

2010年，谷歌選用Velodyne研發(fā)的激光雷達，開始布局無人駕駛汽車領(lǐng)域。2017年，禾賽科技推出Pandar 40，首次打破Velodyne在激光雷達領(lǐng)域的壟斷。

2018年，法雷奧發(fā)布全球首款車規(guī)級激光雷達——Valeo SCALA，搭載在全新一代的奧迪A8上，但由于當時自動駕駛法規(guī)還未完善，因此在絕大部分地區(qū)這款車型無法啟用L3級自動輔助駕駛。

2021年成為激光雷達上車元年，小鵬P5、Lucid Air、蔚來ET7等多款搭載激光雷達的量產(chǎn)車型陸續(xù)上市。而伴隨著ADAS、robotaxi等的持續(xù)滲透，激光雷達需求也會迎來高速增長階段。

產(chǎn)業(yè)鏈簡析

激光雷達產(chǎn)業(yè)的上游為激光器、芯片等零部件廠商，中游為激光雷達集成供應(yīng)商，下游為激光雷達各大應(yīng)用場景。

激光雷達上游產(chǎn)業(yè)鏈主要包括激光器和探測器、FPGA芯片、模擬芯片供應(yīng)商，以及光學(xué)部件生產(chǎn)和加工商。目前，芯片仍為國際巨頭壟斷，激光器、探測器、光學(xué)部件已實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

在產(chǎn)業(yè)鏈中游中，激光雷達參與者眾多，以專業(yè)激光雷達集成供應(yīng)商為主，也有Tier 1（法雷奧）、科技巨頭（華為）加入。據(jù)Yole統(tǒng)計，2021年全球車載激光雷達市場份額前三中，Valeo以28%的份額位列第一；中國速騰聚創(chuàng)份額10%，位列第二名；Luminar、覽沃科技（大疆）、日本電裝、大陸、Cepton各7%份額。目前，中游尚處行業(yè)競爭早期階段，各大激光雷達廠商紛紛加速蓄力。

激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用豐富，涵蓋無人駕駛(L4&L5)、高級輔助駕駛（L2&L3）、服務(wù)機器人和車聯(lián)網(wǎng)這四大應(yīng)用領(lǐng)域，除機器人領(lǐng)域外均與自動駕駛相關(guān)。

36氪河南整理

企業(yè)代表

（一）國外零部件廠商

1. 信息處理——電學(xué)芯片

Xilinx

賽靈思，美國可編程芯片研發(fā)商，通過構(gòu)建用戶友好的開發(fā)工具，擴大計算生態(tài)系統(tǒng)，并加速數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，為用戶提供SoC、MPSoC和RFSoC產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于汽車、5G無線、數(shù)據(jù)中心、廣播等領(lǐng)域。2020年10月，被AMD以350億美元收購。

Intel

英特爾，美國研制處理器的公司，是半導(dǎo)體行業(yè)和計算創(chuàng)新領(lǐng)域的全球領(lǐng)先廠商，創(chuàng)始于1968年。如今，英特爾正轉(zhuǎn)型為一家以數(shù)據(jù)為中心的公司，與合作伙伴一起，推動人工智能、5G、智能邊緣等轉(zhuǎn)折性技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用突破，驅(qū)動智能互聯(lián)世界。近日，英特爾自動駕駛技術(shù)部門Mobileye進行首次公開募股（IPO），其IPO估值目標接近160億美元。

TI

德州儀器（Texas Instruments），美國德克薩斯州的一家半導(dǎo)體跨國公司，主要從事創(chuàng)新型數(shù)字信號處理與模擬電路方面的研究、制造和銷售，是世界第一大數(shù)字信號處理器(DSP)和模擬電路元件制造商，其模擬和數(shù)字信號處理技術(shù)在全球具有統(tǒng)治地位。除半導(dǎo)體業(yè)務(wù)外，還提供包括傳感與控制、教育產(chǎn)品和數(shù)字光源處理解決方案。

ADI

亞德諾半導(dǎo)體（analog devices, inc. ），是美國一家專營半導(dǎo)體傳感器和信號處理ic的卓越供應(yīng)商。公司發(fā)展、生產(chǎn)、銷售高性能模擬、數(shù)字和混合信號ic，用于各類信號處理，目前在模擬、數(shù)字信號處理用的精密高性能ic方面居領(lǐng)先地位。主要產(chǎn)品包括系統(tǒng)及ic和通用標準線性ic，此外也生產(chǎn)采用組裝產(chǎn)品技術(shù)生產(chǎn)的器件產(chǎn)品。

2. 掃描系統(tǒng)——光學(xué)部件

Hamamatsu

日本濱松光子學(xué)株式會社（濱松公司）成立于1953年，是世界上科技水平最高、市場占有率最大的光科學(xué)、光產(chǎn)業(yè)大型跨國公司。產(chǎn)品有光電倍增管、光電半導(dǎo)體、光源、激光產(chǎn)品、光探測科學(xué)和醫(yī)療儀器等。產(chǎn)品應(yīng)用于醫(yī)療生物、高能物理、宇宙探測、精密分析等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

MicroVision

美國科技公司，是MEMS激光束掃描技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，是超小型激光投影和傳感解決方案——PicoP掃描技術(shù)的創(chuàng)造者。MicroVision面向現(xiàn)有及新興市場，將MEMS、激光器、光學(xué)、硬件、算法和機器學(xué)習(xí)軟件集成到其專有技術(shù)中。其MEMS激光掃描專利技術(shù)形成了實現(xiàn)投影顯示、圖像捕捉和互動的平臺，為汽車激光雷達傳感器、增強現(xiàn)實微型顯示引擎、交互式顯示模塊和消費類激光雷達模塊提供解決方案。

3. 激光收發(fā)——收發(fā)部件

OSRAM

歐司朗總部設(shè)于德國慕尼黑，擁有超過110年的品牌歷史，是世界第二大光電半導(dǎo)體制造商，產(chǎn)品有照明、傳感器和影像處理器。其產(chǎn)品主要基于半導(dǎo)體技術(shù)，從虛擬現(xiàn)實、自動駕駛、智能手機，到建筑和城市中的智慧互聯(lián)照明解決方案，均囊括在內(nèi)。

Lumentum

一家總部位于美國加州米爾皮塔斯市（Milpitas）的專業(yè)激光器廠商，擁有全球領(lǐng)先的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）和邊緣發(fā)射激光器（EEL）技術(shù)，已為工業(yè)、通訊、數(shù)據(jù)傳輸、3D傳感等領(lǐng)域的客戶提供批量產(chǎn)品。

ON Semiconductor

美國公司安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)是應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應(yīng)商。公司的產(chǎn)品系列包括電源和信號管理、邏輯、分立及定制器件，覆蓋汽車、通信、計算機、消費電子、工業(yè)、LED照明、醫(yī)療等領(lǐng)域。公司在北美、歐洲和亞太地區(qū)的關(guān)鍵市場運營包括制造廠、銷售辦事處及設(shè)計中心在內(nèi)的世界一流、增值型供應(yīng)鏈和網(wǎng)絡(luò)。

II-VI

美國貳陸公司是全球最大的激光鏡片制造商，為世界眾多激光設(shè)備制造商和最終用戶提供鏡片搭配。公司除了生產(chǎn)紅外CO2激光鏡片，如透鏡，反射鏡，偏振鏡等，還提供各種優(yōu)質(zhì)紅外原材料如CVD氣相沉淀的ZnSe, ZnS（常規(guī)級及多光譜級）原材料。目前，II-VI完成了對全球領(lǐng)先的光通信子系統(tǒng)和器件供應(yīng)商——美國菲尼薩(Finisar)公司和全球領(lǐng)先的激光器制造商——美國相干（Coherent）公司的收購，將進一步提升其研發(fā)和生產(chǎn)能力。

（二）國外激光雷達整機廠

1.機械式激光雷達

Velodyne

成立于1983年，是一家位于美國加州硅谷的技術(shù)公司。作為自動駕駛激光雷達開創(chuàng)者，Velodyne最早以音響業(yè)務(wù)起家，隨后業(yè)務(wù)拓展至激光雷達等領(lǐng)域。目前產(chǎn)品線有機械旋轉(zhuǎn)式和轉(zhuǎn)鏡式激光雷達。但近年市場上涌現(xiàn)的激光雷達公司，令其產(chǎn)品競爭力大幅削弱，2021年市場份額僅占3%。

2.半固態(tài)激光雷達

Valeo

法雷奧集團是一家總部位于法國的汽車零部件、系統(tǒng)、模塊的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)及銷售的工業(yè)集團。2021年，法雷奧占全球激光雷達市場份額28%，排名第一。最早在2018年，奧迪A8上首次實現(xiàn)激光雷達量產(chǎn)上車，目前已經(jīng)上車的SCALA1/2代采用轉(zhuǎn)鏡式，最新一代產(chǎn)品采用MEMS振鏡。

Luminar

美國高性能高清遠距離激光雷達制造商，成立于2012年，是追蹤汽車外部環(huán)境的激光雷達感知技術(shù)（Lidar）的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者之一。2020年5月，Luminar與沃爾沃簽訂了業(yè)內(nèi)首個自動駕駛乘用車的生產(chǎn)協(xié)議，Luminar 的 LiDAR 成為沃爾沃自動駕駛汽車的核心部件。今年，上汽非凡R7也將搭載采用Luminar“轉(zhuǎn)鏡+MEMS振鏡二維掃描方案”的IRIS激光雷達。

Cepton

美國加州科技公司，成立于2016年，Cepton采用了MMT（Micro Motion Technology微動技術(shù)）作為掃描機構(gòu)，相比市面上混合固態(tài)激光雷達體積更小，可靠性更高。目前，Cepton已綁定Tier1，拿下通用汽車的大批量訂單。

Innoviz

以色列激光雷達公司，成立于 2016 年，在 2018 年被寶馬選為激光雷達供應(yīng)商，2021 年 4 月通過 SPAC 方式在美國納斯達克上市。2022年8月2日，以色列激光雷達公司Innoviz宣布，將向大眾汽車集團旗下的CARIAD提供激光雷達硬件和配套軟件，交易總價達40億美元，預(yù)計2025年開始交付。

Conti

大陸集團（德語：Continental AG），德國運輸行業(yè)制造商。2020年11 月 ，大陸集團宣布投資激光雷達公司AEye，通過與 AEye 合作，讓后者的技術(shù)與大陸集團現(xiàn)有的短距激光3D成像雷達技術(shù)形成互補，在全球高端汽車計劃中為高度的自動駕駛提供支持。

3.純固態(tài)激光雷達

Ouster

美國激光雷達技術(shù)公司，總部位于加利福尼亞州舊金山。其主要業(yè)務(wù)在于研發(fā)和生產(chǎn)高分辨率3D激光雷達傳感器，可用于自動駕駛汽車、機器人技術(shù)、無人機、制圖、防御和安全系統(tǒng)等領(lǐng)域。2022年4月，已成功制造并交付第一臺DF系列A樣。據(jù)了解，Ouster 的 DF 系列內(nèi)部無任何運動部件，是市場上第一款真正的固態(tài)數(shù)字激光雷達。

Quanergy

美國技術(shù)公司（Quanergy Systems），是一家為汽車和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）提供基于光學(xué)相控陣列（OPA）的固態(tài)激光雷達傳感器和智能3D解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。Quanergy開發(fā)了唯一一款基于光學(xué)相控陣(OPA)技術(shù)的真正100%固態(tài)CMOS激光雷達傳感器，以實現(xiàn)低成本、高可靠性的3D激光雷達解決方案的批量生產(chǎn)。目前，Quanergy的解決方案已被全球近400家客戶采用。

Ibeo

德國汽車雷達生產(chǎn)制造商，全球首個車規(guī)級激光雷達量產(chǎn)企業(yè)。Ibeo主要產(chǎn)品為激光雷達傳感器和解決方案。其中，傳感器分為兩種：Ibeo NEXT固態(tài)激光雷達和Ibeo LUX激光雷達傳感器。其解決方案也適用于自動駕駛、項目驗證、各種工業(yè)驗證等領(lǐng)域。近日，受多種因素沖擊，Ibeo宣布啟動破產(chǎn)程序。

LeddarTech

于2007年加拿大魁北克市（Quebec）成立，剝離自加拿大國家光學(xué)研究所（Institut National D’optique），是全球唯一一家基于專利、前沿技術(shù)的高級探測與測距系統(tǒng)供應(yīng)商。LeddarTec致力于為市場提供最通用且可擴展的汽車和移動出行激光雷達平臺。目前，LeddarTech已推出一款專為自動駕駛汽車設(shè)計的3D Flash激光雷達 - Leddar Pixell，并被北美和歐洲地區(qū)多家自動駕駛汽車供應(yīng)商采用。

Aeva

美國汽車激光雷達研發(fā)商，致力于研發(fā)“4D激光雷達”。目前，Aeva宣布首批Aeries II 4D激光雷達傳感器已經(jīng)成功投產(chǎn)并向戰(zhàn)略客戶交付。Aeries II采用了FMCW測距技術(shù)，并將所有關(guān)鍵傳感組件集成在一個緊湊模塊中的硅光子芯片上，這使得FMCW激光雷達更容易實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，但Aeva的FMCW激光雷達真正量產(chǎn)還需到2025年左右才能實現(xiàn)。