2022年激光雷达行业研究报告.docx

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1、2022年激光雷达行业研究报告1、激光雷达(LiDAR)行业概况1.1、 什么是激光？什么是激光雷达？应用的历史？激光的发明要追溯到爱因斯坦在1917年创立的受激辐射基础理论。处在高能级的粒子受到某种光子的激发会从高能级跃迁到低能级，同时释放一个与激励光子有着完全相同的频率、相位、传播方向以及偏振状态的光子，受激发射出的光被称为LASER,最早被翻译为镭射，如今我们翻译为激光。激光雷达被称为探测的“眼睛”，是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置。激光雷达的应用可以分成四个阶段：1960-2000诞生与科研应用阶段：全球第一台激光器诞生于1960年，早期激光雷达主要用于科

2、研及测绘项目，进行气象探测以及针对海洋、森林、地表的地形测绘。二十世纪八九十年代，扫描结构的引入扩大了激光雷达的视场范围并拓展了其应用领域，激光雷达商用产品如激光测距仪开始起步。2000-2015商业化与车载应用初期：激光雷达从单线扫描的架构逐渐发展到多线扫描，它对环境3D高精度重建的应用优势被逐渐认可，2004年开始的DARPA大赛推动了无人驾驶技术的快速发展并将激光雷达引入了无人驾驶。2005年Velodyne推出的机械旋转式激光雷达在第二届DARPA挑战赛中得到广泛关注，第三届DARPA完赛的6支队伍中的5支都搭载了Velodyne生产的激光雷达。随后陆续有巨头科技公司及新兴无人驾驶公司

3、投入无人驾驶技术研究，激光雷达被广泛应用于无人驾驶测试项目。2016-2019无人驾驶应用蓬勃发展：国内激光雷达厂商纷纷入局，技术水平赶超国外厂商。激光雷达技术方案呈现多样化发展趋势，开始有无人驾驶车队进行小范围商业化试点，此外激光雷达在高级辅助驾驶(ADAS)和服务机器人领域的应用也得到不断发展。激光雷达产品性能持续优化，应用领域持续拓展，不断吸引科技巨头入局19602000at生与14研应刖附的I960年慢界上第一台出光H湿生，早期与（光市达主震用于科研及测蛇项d1969年，阿波罗115利南A光冬达MMI地着出0月距寓。RIEGL.FARO尊厂A引人归潘式结构；Sick.HokuyoHI出

4、2D扫描式绿线激光雷达产品Vetody”揪出的64线总光雷达在第二届DARPA够用济中得利广泛关注.,1aIbeoAValeo（法常费）合作进行车规化激光击达SCALA的开发，SCALA为早于转镣架构的4线激光雷达，2多年的演试和足证，于2017年实现量产。 2000年以第200420052M72010美国国防离绫研究计划局无人管我挑笈金DARPA推动了无人骂驶技术的快速发展，用动高线足总光畲达在无人代款中的应用第三届DARPA充费的6支队伍中为5支艇搭栽了Vdodyne生产的激光雷达。2007年谷JR的第一 SA无人驾或汽车开始了路总天廉也投、徐版聚制、碎石激光在中国成立20122014激光

5、市达巨头luminar成立。向年，主打由激光落送的Quanergy在英国加州成立Q/4bLtioUAWERGY2016-2019无人例曲用勃发饵谷敦无人耀驶项目在2016年依立创立Waymo,建我S!创指出公司首批国光,达RS4JDAR16；匕禅智能用出三用法系列产品；北川天飨发布了中国，一自主检裁光工3/.“能工七二：1技术挎*优化引领上方1MlStFMCW原理的玄光方达技末方鬣受到了市场的关注，漱光雷达技术朝向芯片化、阵列化发展。华为宣布送军智能汽车A光达疆域Ouster Aeva .Innoviz Aeye 纷纷上机西来.上汽.长城新车里弁始捂皱就光雷达，H能13级别口动H*MJMMI2

6、0172019H20202120152016北科天蛇推出公司口款激光潴达RFANS16线0W大华半同芯式或因&式n光布达如MEMS、OPA3投术方案受到市场重忠17年2月，T&1博世收西关B）Tetravue入局激光常达；4月，天0H技发布40蛾U光雷达Pandr40；无人矶主大。板费了 Livoxuiv：ox境外厂的迎来SPAC上市热潮.Velodyne、Laminar完成NASDAQ上市.国内镭冲智能0132笈合同态成为世界第二个口将里现认证的强光富达；华为.大il、gi来在年底相继推出年良孑冗合冏花如光畲达，将分别描G在小IRP5.松皿阿尔;宏SHI版.的来ET73款产车里上2019年至

7、今技术优化引领上市热潮：技术上,激光雷达朝向芯片化、阵列化发展。2020年，境外激光雷达公司迎来通过SPAC的上市热潮，同时有华为、大疆等巨头公司跨界加入激光雷达市场竞争。1.2、 智驾传感硬件之首，多器件融合大势所趋智能驾驶分为感知、决策、控制三大核心环节。要想实现智能驾驶，第一步就是让车看清楚周围的环境，也就是“感知”。进一步拆解可以分成两部分，一个是硬件部分，负责“看到”，即“感”；另一部分是软件部分，也就是算法，负责“理解”，即“知”。激光雷达位于感知层，不同传感方式的原理和功能各不相同，在车载领域各有优劣。目前主要的感知方式包括但不限于：超声波雷达、C-V2X、高精度地图、摄像头、毫

8、米波雷达、激光雷达等。激光雷达综合性能最优，智能驾驶感知层面硬件之首。根据前瞻研究院，从可靠度、行人判别、夜间模式、恶劣天气环境、细节分辨、探测距离等方面来对比，激光雷达是三种环境传感器中综合性能最好的一种，而且，其产品优势将随着消费升级与智能驾驶需求提升而愈发凸显。功能层面，激光雷达属于感知层传感器库法/软件供应矗传感a供应高零部件供应品控制方案整合自动驾驶算法（Mobileye、英伟达、安波福、东软、四维图新、中科创达）磋米波市达（大陆、博世.遗府西威.华域汽车）超声波雷达（电装、松下、村田）印车汽动向动明他制转驱源H叔像视觉（君宇、麦克赛尔.世高光、富士胶片、电产三协）激光南达系统（Ve

9、lodyne.Luminar.Ibeo. Innoviz.禾赛科技、速酒聚创）芯片供应科CPU/GPU （英伟达.英特尔.高通.华为、地平线）计算平台大陆、安波福.日本电装、博世传统车企BBA.大众.丰田.上汽集团.广汽集团、百利汽车.长城汽车.长安汽友等特斯拉.蔚来.理想、小廉.履马.拜展、车那家.吒车企/出行服务商造车新势力1）还原三维特征：高频激光可在一秒内获取大量（约150万个）的位置点信息（称为点云），利用这些有距离信息的点云，可以精确地还原周围环境的三维特征。2）探测精度高：激光雷达的探测精度在厘米级以内，这就使得激光雷达能够准确的识别出障碍物具体轮廓、距离，且不会漏判、误判前方出

10、现的障碍物。3)探测距离远：相比于毫米波，激光雷达使用的激光波长在千纳米级别，有更好的指向性，不会拐弯，也不会随着距离的增大而扩散。相比于摄像头，激光雷达不会受到像素和光线的制约。4)抗干扰能力强：自然界中存在诸多干扰电磁波的信号和物质，但是很少有能对激光产生干扰的信号，因此激光雷达具有较强的抗干扰能力。在安全性的要求下，多传感器融合、实现技术冗余是大势所趋，激光雷达的市场红利确定性强。在积极拥抱自动驾驶技术发展的同时，安全冗余是人们考虑的首要因素。通过上述的分析我们可以看到，单一的车载传感器难以兼顾探测精度、距离、复杂恶劣环境的灵活稳定；而应用多种类的传感器可以达到“即使某一种传感器全部出现

11、故障，仍能额外提供一定冗余度”的效果。国际汽车工程师协会(SAEInternational)发布的工程建议将自动驾驶分为了6级，随着L0级-L5级，级别越高，车辆的自动化程度越高，动态行驶过程中对驾驶员的参与度需求越低，对车载传感器组成的环境感知系统的依赖性也越强。在L4/L5级别自动驾驶的复杂情况与安全冗余的要求下，激光雷达与毫米波雷达、摄像头等进行多传感器融合，可以得出更全面的周遭环境信息，对自动（辅助）驾驶的路径规划和安全性有着极大的帮助。探测正离104激光雷达相比毫米雷达、摄像头，综合性能更优恶劣天气细节分辨行人判另夜间枳式1.3、 以何驱动：供需两侧共发力，车载赛道前景明朗通过前文的

12、历史回顾，我们可以发现，激光雷达之于自动驾驶的概念提出已经历很长一段时间,但是早期多数是针对军事，或者是概念性的畅想，和日常商用车还有一定距离。但2021年4月上海车展之后，一大批搭载激光雷达的量产车的涌现吸引了市场眼球，包括小鹏P5、蔚来ET7、极狐阿等。同时，无人驾驶测试项目及车规规模也在快速扩张。我们不禁要问：为什么激光雷达突然如此抢手？接下来我们将从需求和供给两个角度，分析近年来激光雷达加速发展的驱动因素。尔法S、奥迪S级、宝马iX、智己L7、哪吒S等1.3.1、 需求端：下游拉动+政策支持，自动驾驶等级提升关键激光雷达下游应用领域广泛，主要涉及无人驾驶（ADS）、高阶辅助驾驶（ADA

13、S）、服务机器人和智慧城市及测绘行业。近年来，无人驾驶车队规模扩张、高级辅助驾驶中激光雷达的渗透率增加、全球交通政策逐渐放开，车载激光雷达子赛道预计呈现高速发展态势。据Frost&Sullivan统计及预测，2019年智慧城市及测绘是激光雷达的主要应用市场，占比约60%,至2025年高级辅助驾驶、无人驾驶将成为下游应用主力，分别占激光雷达市场总规模的34.64%和26.30%,乘用车前装激光雷达领域对整体市场的增长贡献达到61%o因此，我们也聚焦于车载领域的激光雷达的分析。汽车保有量的提升，带动驾驶安全的需求。根据联合国最新的统计数据，全球每年约有125万人因道路交通事故丧生，造成的经济损失约

14、为1.85万亿美元。在我国，经济发展、国民收入的增加使得机动乘用车市场不断扩张，但也带来了交通安全隐患。根据公安部统计，在2010-2019年的十年间，我国平均每年发生车祸20余万起，死亡的人数约为6万人，其中94%的交通事故是由人为因素引发，人工驾驶员因注意力分散、未按道路规则行驶、错误路况判断、酒驾等因素导致交通事故，成为传统出行方式一大痛点。运用高级辅助驾驶系统的车辆，可以通过车路协同技术在人类视觉盲区接收道路信息，或通过激光雷达在光线不佳的情况下看到人眼分辨不清的障碍物，提前规划行为决策，避免交通事故。2025年激光雷达在车载领域的应用占比将超过60%5.26%3464%3381%2630%高级辅助驾驶无人驾驶，智智城市与测绘服务机器人领域老龄化的趋势，加速人工劳动与出行效率的追求。第七次全国人口普查数据显示，我国60岁及以上人口占比达到18.70%,已经超过0-14岁幼儿及青少年17.95%的水平。根据国际标准，中国已经处于