激光雷达开启前装元年

2023年，全球装车数量有望突破30万辆，2030年全球装车市场规模有望突破230亿美元。自动驾驶中的激光雷达乃高阶标配，具有显性参数、隐性指标和实测表现多个性能评价维度。汽车制造厂从多方面提出了上车需求，通过投资或合作的方式积极参与，并趋向自研或定制软件算法。据估计，目前已证实的量产车型中，前装车型的产量将在2023年达到30万辆，40万-80万辆，2024年全球激光雷达前装产品的出货量将达到100万辆，2028年全球前装产品的市场规模将达到100亿美元，2021-2030年全球复合增长率接近90%，整体前装产品的渗透率达到45%。

多条技术路线驱使着降本增效，迈过成本和山寨的门槛，发展呈现固态、晶片化，智能化。在测量原理、激光发射、激光接收、光束操纵和信息处理等五个方面，激光雷达都有不同的发展方向，创新的技术可以结合起来提高雷达的性能和成本。距离测量原则： FMCW体制创新，将长期与飞行时间法并存。VCSEL发射管驱动量产降本、905 nm、1550 nm光源或共存。主要应用领域： APD, SPAD, SiPM，替代性共识。光操纵：机械式成熟度最高， ASP近几年明显下降；混合固态最快进入共识状态， MEMS、转镜模式下表现良好；固态成熟度低，长期有望成为主流。资料处理：主控芯片配置 FPGA，并与 SoC长期共存。

国外光电子业巨头垄断了产业链的上游，激光雷达制造商自造壁垒，到2030年上游市场规模将达到112亿美元。三大核心部件分别是激光发射器、光电探测器和光束操纵元件，主要由国外光电子业巨头如 Lumentum、滨松、 AMS垄断，国内替代正起步。在创新技术路线上，核心控制点存在分歧，激光雷达厂商多是通过内生式扩展布局，而长期而言，创新技术还有待产业整合，厂商可以通过多种方式授权上游供应商进行核心器件的标准化生产，扩大规模，降低成本。

最近各大厂商纷纷上市，2021年的规模生产即将展开。2020开启了激光雷达的上市热潮，厂商纷纷通过 SPAC方式上市；融资主要集中在自建工厂，以大规模生产的方式实现增效。重点从自动驾驶市场转移到前装市场，不同的厂商有着不同的定位和战略。对于激光雷达厂商的估值，主要有四个因素：净利润率、增长率、投资效率、风险性为我们所关注；绩效、成本、体积、产能、车规认证、车企订单，这些都是我们要追踪的厂商发展的指标，这些都是我们要判断的因素。

高阶自动驾驶所需的激光雷达，前装量产元年即将开启

智能汽车是我们投资智能汽车的核心关键词和主线，而智能驾驶系统是智能汽车区别于传统汽车最核心的组成部分，按功能可以分为感知-决策-执行三个层次。

当前，感知层主要分为两个部分：1)以摄像头+毫米波雷达为主、以人工智能视觉算法视觉为主、以特斯拉为代表(视觉先驱者 Mobileye已经投入激光雷达研发);2)激光雷达、毫米波雷达、摄像头等为辅，以 Waymo、百度为代表。

L3作为自动驾驶的“分水岭”，代表了主动权从人向车的转变，目前还存在着诸如监管、消费者教育等问题；当整车厂推出具有L3级别功能的车型时， L2.5-L3级别仍然倾向于宣传。激光雷达是“看得见、摸得着”的传感器，它能提高感知系统的冗余度，对毫米波雷达、摄像机等设备进行辅助定位，并配合高精地图进行定位。L3及以上等级自动驾驶系统中，激光雷达的作用由辅助向主导发展，装备数量也将增多。

本文认为，随着自动驾驶水平的提高和激光雷达技术的进步，激光雷达将成为不可缺少的组成部分；未来两个派别将走向融合，使自动驾驶感知层向体积更小、控制更集成、成本更低、功能更多方向发展。

1.1对激光信号绘制环境点云图的分析激光雷达是高阶自动驾驶的必备设备

本文将激光雷达分为四个系统，即激光发射、激光接收、光束操纵和信息处理，通过对激光信号的三维点云图分析，实现环境的实时感知和避障。Light Detection And Ranging在激光雷达(LiDAR)中使用激光发射器和光束扫描技术发射介于红外线和可见光之间的激光，通过测量激光信号的时间差和相位差来绘制出周围物体的三维点云，以获得精确的距离、轮廓信息。

1960 s是激光雷达最早发明的年代，早期主要用于空间探测、气象监测、地形测量、军事测距、武器制导等，2005年美国 DARPA的挑战赛首次搭载了自动驾驶汽车，并在自动驾驶、物流运输、高精确度地图、智能交通、机器人、工业自动化、无人驾驶、测绘等领域得到了广泛应用。

通过规模量产+技术进步，激光雷达有望迅速降价，2030年超230亿美元，2021-2030年复合增长率近90%，整体前装渗透率45%。按照车型价位分类，测算出激光雷达的渗透率、配置数量和量产价格，结合全球不同价位车型的销量变化趋势，我们认为，2024年全球激光雷达前装量产市场的出货量将超百万，2030年全球激光雷达的出货量将超1.2亿，2021-2030年全球激光雷达前装量产市场的复合增长率将超过120%,2030年全球激光雷达前装量产市场的复合增长率将达到233亿美元，2021-2030年复合增长率接近90%，整体前装量产率接近45%。与此同时，2030年国内激光雷达前装量产市场的出货量将达到4200万台，2021-2030年的复合增长率达到124%;2030年国内激光雷达前装量产市场的规模将达到80亿美元，2021-2030年的复合增长率90%，整体前装量产的渗透率接近45%。除了前装市场外，主要应用领域有自动驾驶、前装量产、测绘、机器人、最后一公里配货等。