汽车行业深度报告：激光雷达：城市NOA自动驾驶之光_82页_7mb.pdf

行业深度报告激光雷达：城市 NOA，自动驾驶之光国海证券研究所刘虹辰 (分析师 ) 王琭 (联系人 )S0350521090005 S 评级：推荐 (维持 )证券研究报告2022年 07月 21日汽车1相对沪深 300表现表现 1M 3M 12M汽车 11.7% -8.6% -2.0%沪深 300 2.0% -12.0% -20.6%最近一年走势 相关报告 汽车行业深度研究：五年一遇的汽车购置税优惠政策 拉动 、 透支 、 挤出定量测算（ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-06-14 汽车行业深度研究：线控底盘：智能电动浪潮下的千亿蓝海 （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-05-23 汽车行业深度研究：特斯拉生产制造革命：一体化压铸 （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-05-07 汽车行业深度研究：特斯拉生产制造革命： 4680 CTC（ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2021-11-18 汽车行业深度研究：汽车行业 2022年度策略：产业变革的 ， 时代浪潮的 （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-01-15 汽车行业深度研究：新能源汽车集体涨价怎么看 ？ （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-03-24 汽车行业深度研究：俄乌冲突对汽车行业的影响怎么看 ？ （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-03-11 汽车行业深度研究：新能源爆款车型系列六：新品周期释放 ， 品牌高端化提速 （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-07-05 汽车行业深度研究：特斯拉系列报告十二：上海工厂全面恢复 ， 柏林工厂加速爬产 （ 推荐 ） *汽车 *刘虹辰 2022-06-262-0.3-0.2-0.100.10.20.321-5 21-6 21-7 21-8 21-9 21-10 21-11 21-12 22-1 22-2 22-3 22-4汽车 沪深 300重点关注公司及盈利预测3重点公司代码 股票名称 2022/07/21 EPS PE 投资评级股价 2021 2022E 2023E 2021 2022E 2023E002906.SZ 华阳集团 51.99 0.62 0.95 1.23 88.65 28.74 22.18 增持300552.SZ 万集科技 26.89 0.22 - - 183.14 - - 未评级688167.SH 炬光科技 146.49 0.75 1.35 2.2 195.32 108.51 66.59 未评级603297.SH 永新光学 106.71 2.37 2.48 3.25 45.03 43.03 32.83 未评级资料来源： Wind资讯，国海证券研究所 注：万集科技、炬光科技、永新光学的盈利预测来自 Wind一致预期请务必阅读附注中免责条款部分核心观点 激光雷达是 高级别自动驾驶主流方案中的必备传感器 ， 2022年步入 量产元年 。 摄像头和毫米波雷达的组合 ， 对静态车辆或障碍物的识别会有问题 （ 如特斯拉曾撞上白色货车的可能原因 ） ， 这方面激光雷达的效果是最好的 。 另外 ， 相比摄像头等传感器 ， 激光雷达 探测距离可在200300m+， 分辨率更高 ， 在夜晚 、 雨天等能见度较低的环境下性能更优 ， 可显著提升自动驾驶系统的可靠性 ， 被认为是 L3级及以上自动驾驶车辆的必备传感器 （ 特斯拉为何不用 ？ 特斯拉全面迈进纯视觉方案 ， 该路线以大量数据 +强大算法为基础 ， 是特斯拉构筑的高技术壁垒 ， 难以复制 ） 。 对应功能 ？ 对 NOA领航辅助驾驶等 L2+级自动驾驶功能 ， 尤其是 TJP交通拥堵领航 、 HWP高速驾驶领航 、 城市 NOA（ City Pilot） 等 L3级自动驾驶功能的实现具有重要意义 。 2021年 ， 全球首款搭载激光雷达的量产车型 -小鹏 P5上市 ， 2022年 ， 蔚来 ET7、 理想 L9、 阿维塔 11、 智己 L7、 小鹏 G9、 极狐 -S HI等多款新车型上市 ， 使激光雷达正式步入量产元年 。 激光雷达 产业链中 ， 自主厂商 布局全面 ， 中游竞争优势逐步提升 ， 上游芯片环节仍为国际龙头垄断： 上游激光器 、 探测器 、 光学部件已实现国产替代 ， 芯片仍受国际巨头垄断 。 激光雷达产业链上游包含激光器 、 探测器 、 光学部件 、 FPGA芯片 、 模拟芯片等 ， 其中激光器 、 探测器国产厂商发展迅速 ， 以炬光科技为代表的厂商生产的自主产品在性能上接近海外水平 ， 且 具备 价格优势；以舜宇光学为代表的国内光学部件供应商技术已在全球领先； FPGA/模拟芯片海外仍占绝对主导 ， 紫光国 微等 加速国产替代进程 ， 以禾赛科技为代表的国产中游厂商正在向上游布局芯片自研 。 中游激光雷达集成商 ， 自主厂商具备较强竞争优势 ， 进入量产爆发期 。 据 Yoel Development数据 ， 2021年 全球车载激光雷达市场中 ， 法雷奥 （ 产品 线数较低 ） 市场份额位列首位为 28%；自主厂商中 ， 速腾聚创份额最大达 10%， 览沃 （ 大疆 ） 、 图达通 、 华为 、 禾赛的份额 分别为 7%/3%/3%/3%。 自主厂商与下游主机厂 深度合作 ， 竞争优势逐步凸显 ， 已进入量产爆发期 。 固态 /FMCW/1550nm是 激光雷达 技术的重要发展方向 。 从扫描方式看 ， 当前车载激光雷达产品多为混合固态 ， 其中 MEMS微振镜方案因成本低 、 性能较好等优势占据当前主流 ， 固态方案则是长期发展的最终技术形态； 从测距方式看 ， 正由 TOF测距法逐步 转向 FMCW测距 法转变； 从激光器类型看 ， 将由当前主流 905nm EEL激光器向 1550nm VCSEL或 1550nm 光纤激光器演进 。4请务必阅读附注中免责条款部分核心观点 激光雷达装在哪 ， 装几个 ？ 我们认为 ， 长期来看单车将搭载 3-5颗激光雷达 （ 前方 +2角 /4角 ） ， 可做到 360水平 FOV覆盖 。 激光雷达的降本路径 ？ 激光雷达放量应用的关键在于降本 ， 目前 主要降本路径如下： 激光雷达的降本关键在光学芯片的集成 。 据汽车之心 2021年数据 ， 分立式激光光电系统成本占比 70%， 若将光学芯片集成 ，降本幅度可达 70%以上 。 扩大量产规模是激光雷达价格下降的重要一环 。 以锐驰智光 LakiBeam 128L为例 ， 量产规模从万台 到 百万台级别 ， 其价格将从 450美元降至 195美元 。 硬件的高度集成将推动成本进一步下降 ， 如激光器与探测器 ， 甚至光学镜头的集成 。 激光雷达市场空间 ？ 自主 供应商与造车新 势力合作 ， 例如 蔚来 +图达通 ， 小鹏 +速腾聚创 ， 理想 +禾赛科技等 ， 紧密的合作进一步加速行业发展 。 我们测算 ， L3和 L4&L5级别自动驾驶在全球乘用车中的渗透率将于 2025达 8%/1%， 2030年达 40%/20%， 乘用车用激光雷达市场规模将在 2025/2030年达 217/1122亿元 ， 其中国内市场规模为 155/630亿元 。 投资策略： L2+级自动驾驶功能 NOA重新定义智能汽车 ， 后继续向 L3级自动驾驶功能 TJP、 HWP过渡 ， 并进一步向城市 NOA演进 ，实现城市全场景的自动驾驶 。 小鹏汽车计划在 2023年推出 XPILOT4.0及 4款搭载该配置新车型 ， 实现高速和城市内全场景 NOA。同时 ， 基于 XPILOT3.0， 小鹏还将在今年推出从高速到城市场景的 XPILOT3.5， 并增强支持跨多楼层的停车场记忆泊车功能 。 相对应的 ， 2022年新车型普遍预埋 L4级自动驾驶硬件 ， 从选装到标配 ， 引发硬件军备竞赛 ， 激光雷达作为高级别自动驾驶主流方案核心传感器 ， 正在迎来量产爆发期 。 我们认为 ， 与主机厂 深度合作的 公司在市场竞争中将占据优势 。 维持汽车行业 “ 推荐 ” 评级 。 投资建议： 激光雷达 产业链 ， 推荐华阳集团 ， 关注万集科技 、 炬光科技 、 永新光学 、 舜宇光学科技 （ 海外组覆盖 ） ， 同时重点关注速腾聚创 、 禾赛科技 、 大疆览沃 、 图达通 、 华为等 。 风险提示： 汽车智能化发展进度不及预期；下游市场需求变化带来的风险；自动驾驶感知层解决方案的不确定性；激光雷达成本下降不及预期；激光雷达技术路线变化带来的不确定性 ；激光雷达放量进度不及预期；上游 零部件国产替代进度不及预期；疫情恢复低于预期；重点关注公司业绩不达预期 。5请务必阅读附注中免责条款部分6请务必阅读附注中免责条款部分图：激光雷达产业链及技术路线框架图激光器探测器光学部件FPGA 芯片模拟芯片EELVCSEL光纤激光器905nm 1550nm 硅砷化镓铟测距方式TOFFMCW扫描方式机械式 棱镜L3级以上自动驾驶纯视觉路线激光雷达路线激光雷达 发展 趋势 线数： 100+ 点频： 百万 + 激光器： VCSEL/光纤 ， 波长1550nm 探测器： 镉 /砷化镓铟衬底材料 ， 二极管 光学芯片 测距法 ： FMCW 扫描方式： 固态式 单车搭载颗数： 3-5颗 单颗价格： 50-100美元 单车价值量： 150-500美元类型 波长 衬底材料 二极管APDSAPDSiPM混合固态式转镜MEMS固态式FLASHOPA机械式向纯固态演进FMCW将 成为主流国际厂商垄断 ， 自主芯片加速跟进1550nm更优 ，更 适合 FMCWVCSEl将逐步替代 EEL砷化镓铟将基于 1550nm波长方案产业链 技术路线光纤激光器类型905nm 1550nm 硅砷化镓铟TOF FMCW 机械式波长 衬底材料 二极管APD SAPD SiPMEEL VCSEL光纤激光器类型TOF FMCW波长 衬底材料 二极管类型算法 &数据高壁垒 ， 难复制资料来源： 电子发烧友，第一电动，电动邦，汽车之心，盖世汽车 ， 九章智驾 ， 国海证券研究所SPAD与 SiPM增益更高 L2+： NOA领航辅助驾驶 L3： TJP交通拥堵领航 、HWP高速驾驶领航 、城市 NOA激光雷达产业链框架7请务必阅读附注中免责条款部分L3级以上自动驾驶纯视觉路线激光雷达路线降本路线厂商竞争力算法 &数据高壁垒 ， 难复制资料来源： 电动邦， Yole Development，电子发烧友，九章智驾，汽车之心，各公司官网，国海证券研究所技术壁垒与主机厂合作程度车载解决方案光学芯片集成激光器探测器一体化中游厂商自研芯片扩大量产规模技术更新带动成本下降及订单量增加更高集成度车顶： 单颗雷达效益最大化车头： 隐藏式 ， 但易损坏车顶 /车头 +侧面： 前方覆盖全面 ， 成本高车顶 +4角： 车顶长距离 +4角中 /短距离或是最终解决方案 ，水平 360覆盖 ， 可实现 HWP高速驾驶领航 、 TJP交通堵塞领航等4角： 4角中 /短距离雷达可实现如 TJP交通拥堵领航功能市场空间我们测算 ， 全球乘用车销量 6737万辆 ， 激光雷达搭载量 14821万颗 ， 市场规模 1122亿元 ；国内乘用车销量2885万辆 ， 激光雷达搭载数量 8329万颗 ， 市场规模630亿元更高集成度解决车顶搭载美观问题更低成本解决多颗雷达安装及维修问题我们测算 ， 全球乘用车销量 6347万辆 ， 激光雷达搭载量 1269万颗 ， 市场规模 394亿元 ；国内乘用车销量2488.6万辆 ， 激光雷达搭载数量 909万颗 ， 市场规模155亿元2025E，全球 394/中国 155亿元2030E，全球 1122/中国 603亿元图：激光雷达产业链及技术路线框架图激光雷达产业链框架目录81、激光雷达核心关注问题 （特斯拉为何不用？对应哪些功能，装在哪，装几个？降本路径？市场空间？）2、城市 N OA加速落地，激光雷达正式步入量产元年3、中游 +下游 深度合作， 激光雷达自主厂商迎量产爆发期4、 投资建议及关注公司5、 风险提示请务必阅读附注中免责条款部分901 激光雷达核心关注问题：特斯拉为何不用？对应哪些功能，装在哪，装几个？降本路径？ 市场空间？ 1.1 特斯拉纯视觉方案壁垒高、难复制，激光雷达方案是实现高级别自动驾驶的主流路线 1.2 自主新车型普遍预埋 L4+自动驾驶硬件， 【 车顶 +二角 /四角 】 的 3-5颗激光雷达方案或成趋势 1.3 光学芯片集成化是降本关键，量产规模扩张将推动价格下探至百元美金 1.4 L3自动驾驶加速演进，带动激动雷达放量，全球市场 2030年有望突破千亿请务必阅读附注中免责条款部分1.1 特斯拉坚持纯视觉方案，其他车企普遍采用激光雷达方案10表：自动驾驶感知层面两大解决方案对比 自动驾驶感知层的解决方案主要分为纯视觉解决方案和激光雷达解决方案两类： 纯视觉解决方案具有高技术壁垒 ，其探测精度易受天气环境影响 ， 对算法要求极高 ， 马斯克认为 ， “ 纯视觉感知才是通往真实世界 AI的道路 ” ；相比而言 ， 激光雷达解决方案可在极端环境下提升自动驾驶感知精度 ， 安全性更高 。 因此 ， 考虑到国内路况的复杂性 ， 国内自动驾驶感知层的主流路线是多传感器融合的激光雷达解决方案 。资料 来源： AutocarMax，盖世汽车，汽车之心，车云网，汽车之家，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分分类 定义 优势 劣势 典型代表公司 传感器组成纯视觉解决方案以摄像头主导，配合毫米波雷达等低成本元件（ 高算法 +低感知 ）成本低廉，成本优势明显 探测精度及稳定性受光线亮 度等环境限制 特斯拉 Model 3车型： 8个前置摄像头、 1个毫米波雷达、 12个超声波雷达激光雷达解决方案以激光雷达主导，配合摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等元件（ 低算法 +高感知 ）精度较高、探测距离远，可在极端天气及黑暗环境达到更高的精准度成本高昂 Waymo 捷豹 I-Pace车型： 5个激光雷达、 29个摄像头、 6个毫米波雷达、 12个超声波雷达1.1 特斯拉全面走向纯视觉方案，取消毫米波雷达11图：特斯拉自动驾驶方案发展历程 特斯拉自动驾驶方案量产近四年 ， 已全面迈进纯视觉方案阶段 。 特斯拉遵循硬件先行 、 软件更新原则 ， 硬件从Autopilot Hardware 1.0升级至 3.0再至取消毫米波雷达 ， 芯片从使用 Mobileye、 英伟达的外部芯片到搭载FSD自研芯片 ， 软件从 V7.0更新至 10.0版本 ， 一步步走向纯视觉方案 。 特斯拉选择纯视觉方案 ， 一方面遵循马斯克奉行的第一性原理 ， 即通过模仿人类视觉来实现自动驾驶；另一方面则因为激光雷达过于昂贵 ， 不符合公司降本路线 。 特斯拉曾宣布 ， 自 2021年 5月起北美版 Model 3和 Model Y汽车不再使用毫米波雷达 ， 自 2022年 2月中旬起北美版 Model S和 Model X也取消毫米波雷达 。 根据 汽车之心 ， 特斯拉自动驾驶 或将重新搭载毫米波雷达 。资料 来源：汽车之心 ，汽车之家， OFweek，爱卡汽车， 特斯拉官网，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分2014 2015 2016 2017-2018 2019 20212022V7.0软件更新AutopilotHardware 1.01 个前视摄像头、 1个前向毫米波雷达、12 个超声波雷达、 1 套高精度电子辅助制动系统以及一块搭载Mobileye EyeQ3 芯片 的计算主板AutopilotHardware 2.08 个摄像头 、 1 个毫米波雷达 、 12 个超声波雷达以及一块搭载英伟达 DRIVE PX2 AutoCruise 定制版的计算主板V8.1、 V9.0软件AutopilotHardware 3.08 个摄像头 、 1 个毫米波雷达 、 12 个超声波雷达以及一块搭载特斯拉自研 FSD芯片的计算主板V10.0软件纯视觉方案8 个摄像头 、 12 个超声波雷达以及一块搭载 特斯拉自研 FSD芯片 的计算主板全面替代Mobileye组建研发团队自研芯片拟取消毫米波雷达1.1 特斯拉纯视觉方案对算法和数据量要求高，路线难以复制12图：特斯拉纯视觉方案 特斯拉纯视觉解决方案依靠 8个环绕车身并覆盖周围 360度的摄像头来获取周边信息 ， 再通过多任务学习神经网络结构 （ HydraNets） 优化摄像头图像处理能力 ， 利用矢量空间技术实时绘制 3D鸟瞰视图并形成 4D的空间和时间标签的 “ 路网 ” ， 帮助车辆把握驾驶环境 ， 进而更精准地寻找最优驾驶路径 。 得益于全球售出超过 100万辆的汽车 ， 特斯拉积累了海量的路况数据 ， 并以超级计算机 Dojo的强大算力作为训练支撑 ， 从而全面实现纯视觉路线 。 庞大的数据集和高算力要求 ， 使得其他车企难以模仿特斯拉走视觉感知路线 。 另外 ， 就目前的技术水平而言 ，纯视觉方案在安全方面存在较大问题 。 根据 NHTSA官网发布的信息 ， 20182021年间已确定有 11起车祸是在特斯拉 Autopilot系统开启情况下未能识别路边物体而发生的 。资料 来源：特斯拉官网，第一电动 请务必阅读附注中免责条款部分图：多任务学习神经网络结构 HydraNets1.2 激光雷达可更好实现 NOA等 L3级自动驾驶功能13资料 来源： Yole Development，电子工程专辑 ，车东西，国 海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分图：激光雷达应用场景905nm 机械式 /MEMS/FLASH激光雷达 905/1550nm 机械式 /MEMS激光雷达TJP 交通拥堵领航HWP 高速驾驶领航四角激光雷达 中 /短距离 FOV：广四角激光雷达 中 /短距离 FOV：广前方激光雷达 长距离 FOV：窄应用功能 搭载位置 激光雷达详情 激光雷达可更好实现 L3级及以上自动驾驶功能 。 摄像头和毫米波雷达的组合 ， 对静态车辆或障碍物的识别会有问题 （ 如特斯拉曾撞上白色货车的可能原因 ） ， 这方面激光雷达的效果是最好的 。1.2 自主新车型普遍预埋 L4+自动驾驶硬件，多搭载 2-4颗激光雷达14表：自动驾驶各级别所需传感器类型及数量（个） 激光雷达需求随自动驾驶级别提升而提升 ， 自主新车型普遍预埋 L4+自动驾驶硬件 。 L3级以下自动驾驶主要配备摄像头 、 毫米波雷达等低级别传感器 ， 激光雷达是面向 L3级别自动驾驶的核心传感器 ， 单车搭载数量随级别的提升而增加 。 但是 ， 当前新款智能车型多前装预埋 L4级以上自动驾驶所需硬件 ， 激光雷达搭载数量多为 2-4颗 。资料 来源：麦姆斯咨询，易车，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分自动驾驶级别 摄像头数 超声波雷达数 毫米波雷达数 激光雷达数L1 2 6 1 /L2 7 8 1 /L3 8 8 5 1L4 9 8 5 23L5 9 8 5 46表：搭载激光雷达的部分车型及传感器配置（个）车型 摄像头数 超声波雷达数 毫米波雷达数 激光雷达数沙龙机甲龙 11 12 5 4阿维塔 11 13 12 6 3极狐阿尔法 S HI版 13 12 6 3威马 M7 11 12 5 3哪吒 S 11 12 5 2小鹏 G9 12 12 5 2车型 类型 供应商 位置 数量（个） 图示埃安 LX Plus MEMS 速腾聚创 车顶 +车身侧面 3威马 M7 MEMS 速腾聚创 车顶 +车身侧面 3路特斯ELETRE / / 车顶 +车身侧面 4 /长城 机甲龙 MEMS 华为前后保险杠 +车身侧面 4极狐 阿尔法 S Hi版 MEMS 华为前保险杠 +车身侧面 3阿维塔11 MEMS 华为前保险杠 +车身侧面 3集度 汽车机器人 转镜 禾赛科技 前引擎盖 21.2 自主新车型普遍预埋 L4+自动驾驶硬件，多搭载 2-4颗激光雷达15 从激光雷达在车辆上的布局位置和数量来看 ， 国际传统车企多选择在车头中网 /保险杠处安装 1颗 ， 国内车企普遍选择在前方 +侧方安装 2-3颗 。 目前 ， 激光雷达安装数量最多的车型是长城沙龙品牌下的机甲龙 ， 前后保险杠 +侧面共 4颗激光雷达 。资料 来源：电动邦，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分表：车头装载激光雷达车型车型 类型 供应商 位置 数量（个） 图示奥迪 A8 转镜 法雷奥 中网 1奔驰 S级 转镜 法雷奥 中网 1奔驰 EQS 转镜 法雷奥 中网 1宝马 iX MEMS Innoviz 前保险杠 1小鹏 P5 棱镜 大疆 Livox 雾灯 2小鹏 G9 MEMS 速腾聚创 雾灯 2WEY 摩卡 FLASH Ibeo 前保险杠 +雾灯 3表：侧面及机舱盖装载激光雷达车型1.2 【 车顶 +二角 /四角 】 3/5颗激光雷达或将成为自动驾驶终局方案16 汽车前向激光雷达不论安装在车头或车顶 ， 在性能上差异较小 ， 但在实际应用中车顶位置更优 。 我们认为 ， 【 车顶前向 +四角中短距激光雷达 】 或将是实现自动驾驶的最终解决方案 ， 可做到 360水平 FOV覆盖 。 前提是激光雷达能够持续降本 ， 并且能够针对车顶暴晒问题提供更优的热管理解决方案 ， 并通过更优集成方案提升美观度 。资料 来源：电动邦，蔚来官网，阿维塔官网，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分表：激光雷达安装位置方案对比车顶单颗激光雷达 优势： 无遮挡物；不易损坏 劣势： 美观度下降；受天气影响较大；容易受到暴晒车头单颗激光雷达 优势： 隐藏式不影响外观；可布置多颗雷达弥补半固态 FOV较小缺陷 劣势： 碰撞事故容易导致损坏；容易受污浊物遮挡车顶 /车头 +侧面激光雷达 优势： 覆盖全面 劣势： 安装、维修成本过高车顶 +四角激光雷达 优势： 隐藏式不影响外观；可布置多颗雷达弥补半固态 FOV较小缺陷1.2 国内车企抢装激光雷达， 2022年成激光雷达放量元年17表：搭载激光雷达的部分车型 出于技术和安全的考虑 ， 激光雷达成为中国造车新势力进阶高级别自动驾驶的必选项 ， 小鹏 、 蔚来 、 理想 、 极狐 、智己 、 长城 、 阿维塔等陆续推出搭载激光雷达的新车型 ， 2022年成为激光雷达的放量元年 。资料 来源：智驾网， AutoLab，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分车型 激光雷达供应商 激光雷达型号 激光雷达颗数 布置位置 量产时间小鹏 P5 大疆 Livox浩界 HAP 2 保险杠左右 2021年 10月小鹏 G9 速腾聚创 M1 2 保险杠左右 2022Q3威马 M7 速腾聚创 M1 3 1顶部 +2侧身 2022下半年广汽埃安 Aion LX Plus 速腾聚创 M1 3 1顶部 +2侧身 2022Q3上汽智己 L7 速腾聚创 M1 1 车辆顶部 2022年 4月蔚来 ET7 图达通 猎鹰 1 车辆顶部 2022Q1蔚来 ET5 图达通 猎鹰 1 车辆顶部 2022Q3极狐阿尔法 S HI版 华为 华为 96线 3 1顶部 +2保险杠 2022年阿维塔 11 华为 华为 96线 3 车辆顶部 2022Q3沙龙机甲龙 华为 华为 96线 4 前 +左右 +后 2022年 7月长城 WEY 摩卡 Ibeo NEXT（ Flash） 3 1顶部 +2保险杠 2021年 11月理想 X01 禾赛科技 AT128 1 车辆顶部 2022Q2极星 3 Luminar Iris 1 车辆顶部 2022沃尔沃 XC90 Luminar Iris 1 车辆顶部 2022上汽飞凡 R7 Luminar Iris 1 车辆顶部 2022奔驰新 S级 法雷奥 SCALA GEN2 1 前保险杠 2021部分国家本田 LEGEND 法雷奥 SCALA GEN1 5 前后保险杠分布 2022宝马 iX Innoviz Innoviz One 1 车辆前部 20221.2 全球首款搭载激光雷达的量产车型 小鹏 P518图：小鹏 P5传感器配置情况 小鹏 P5于 2021年 4月正式发布 ， 于 2021年 10月底开始交付 ， 是全球首款搭载激光雷达的量产车型 。 P5售价17.79-24.29万元 ， 搭载 2颗 Livox定制版车规级激光雷达 （ 被安装在左右两侧雾灯处 ） 、 5颗 毫米波雷达 、 12颗超声波雷达 、 4个环视摄像头 、 9个高感知摄像头以及一套亚米级高精定位单元 （ GNSS导航系统 +IMU惯性测量单元 ） ， 可提供车辆前方 150的超宽视野及 150m的 最远 探测距离 。资料 来源：小鹏官网，太平洋汽车，汽车之家，易车，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分摄像头 *13超声波雷达 *12毫米波雷达 *5激光雷达 *2GNSS导航系统IMU惯性测量单元1.2 首款搭载华为激光雷达的车型 极狐 -S HI版19图： 极狐阿尔法 S HI版 传感器配置情况 极狐 -S HI版 于 2021年 4月正式发布 ， 于 2021年年底开始小批量交付 ， 售价 38.89-42.99万元 ， 搭载 3颗华为96线车规级激光雷达 、 6颗 毫米波雷达 、 12颗 超声波雷达 、 4个环视摄像头 、 9个 ADAS摄像头以及 V2X和高清地图 ， 可提供车辆前方 120的探测视野及 200m的 最远 探测距离 。资料 来源：极狐官网， Autolab，第一电动，汽车之心，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分摄像头 *13超声波雷达 *12毫米波雷达 *6激光雷达 *3V2X高清地图1.2 搭载激光雷达的重点车型 蔚来 ET720图： 蔚来 ET7传感器配置情况 蔚来 ET7于 2021年 1月正式发布 ， 于 2022年 3月开始交付 ， 售价 44.8-52.6万元 ， 搭载 1颗图达通超远距高精度激光雷达 （ 被安装在车顶中央 ） 、 5颗 毫米波雷达 、 12颗 超声波雷达 、 4个环视摄像头 、 7个高清摄像头以及 V2X和高精度定位单元 ， 可提供车辆前方 120的探测视野及 500m的 最远 探测距离 。资料来源：蔚来官网， 汽车之友 ，新出行，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分摄像头 *11超声波雷达 *12毫米波雷达 *5激光雷达 *1V2X高精度定位单元1.3 激光雷达 BOM成本以主板和激光单元为主21图：法雷奥 Scala主要结构资料 来源： System Plus，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分 根据波长与激光器不同 ， Velodyne16线产品 Puck为代表的机械式激光雷达 BOM成本约 $830-990；以法雷奥Scala为代表的转镜式激光雷达 ， BOM成本约 $300-400；基于振镜和光源不同 ， MEMS激光雷达 BOM成本约$450-1200； Flash激光雷达因采用尚不成熟的高功率 VCSEL和高性能 SAPD， BOM成本约 $700-1000。 主板 、 激光单元占据激光雷达主要 BOM成本 。 以法雷奥 Scala转镜激光雷达为例 ， 目前年产量十万级规模 ，BOM成本约 400美元；其中 ， 主板占 45%， 约 180美元 ， 主要为 FPGA板 、 主控板等；激光单元占 33%， 约 130美元 ， 主要为发射接收组件；光学单元占 13%， 约 50美元；外罩占 8%， 约 30美元；马达单元占 1%， 约 4美元 。45%33%13%8% 1%主板 激光单元 光学单元 外罩 马达单元图：法雷奥 Scala BOM成本拆分外罩主板主板支架光学单元激光单元前盖顶盖1.3 激光雷达降本的关键在于光学芯片集成化22图：分立式激光雷达成本分布资料 来源：汽车之心，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分 在分立式激光雷达 （ 收发模组未集成光学芯片 ） 的成本构成中 ， 光电系统成本占比近 70%， 其中发射 /接收模组合计约 60%， 测时 /控制模组合计不到 10%， 而发射 /接收模块的核心是光学芯片 。 因此 ， 要实现激光雷达的降本和轻量化 、 小型化 ， 不仅要实现测时 /控制模组的芯片化 ， 更重要的是实现光学芯片的集成化 。 相较于传统分立式激光雷达 ， 搭载集成收发模组的激光雷达： 1） 在生产工艺上 ， 将数十个光学通道在集成光学芯片上一次制作完成 ， 用集成式模组替代分立式模组 ， 大幅降低物料和调试成本 ， 降本幅度达 70%以上； 2） 在产品形态上 ， 通过高度集成化 ， 减少 60%以上的非机械部分的体积和重量 。60%2%5%25%8%分立收、发模组 测时模组 控制模组 人工调试 机械装置等其他部件 激光雷达光电系统组成 集成发射模组 集成接收模组 集成测时模组 集成控制模组主芯片类型 光学芯片 光学芯片 电学芯片 电学芯片对应分立器件模组在整机中的成本占比 30% 30% 2% 5%对应分立器件模组在光电系统中的体积占比 35% 35% 2% 3%对应分立器件模组在光电系统中的重量占比 35% 35% 1% 1%表：激光雷达光电系统拆解1.3 扩大量产规模也是推动激光雷达价格下探的重要一环23表：扫描方式与 BOM成本对比资料 来源：盖世汽车，锐驰智光，汽车之心，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分 根据锐驰智光披露 ， LakiBeam 128/128L 在万台级 、 十万台级 、 百万台级分别约 743/450、 498/298 、289/195美元 。 整体来看 ， 激光雷达的价格高度依赖量产规模 ， 随着产品量级的提升 ， 价格将逐步下探 。表：量产级别带动价格下探数量 /产品 LakiBeam 128L LakiBeam 128万台 2900人民币 /450美元 4800人民币 /743美元十万台 1925人民币 /298美元 3215人民币 /498美元百万台 1258人民币 /195美元 1868人民币 /289美元扫描方式 BOM成本机械式 830-990美元转镜 300-400美元MEMS 450-1200美元Flash 700-1000美元1.3 硬件的高度集成推动成本的进一步下降24图：激光雷达降本技术路径以及推动规模化量产资料 来源：九章智驾，电子发烧友，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分 目前激光雷达成本占比最高的是激光器和探测器 ， 其降本技术路径主要包含： 1） 降低探测器成本： 将 TOF激光雷达所需的 APD（ 雪崩光二极管 ） 和 SPAD（ 单光子雪崩光二极管 ） 替换为采用成本更低的 FMCW激光雷达 PIN管； 2） 激光器和探测器集成： 目前主流厂商的做法是 ， 将激光器独立封装 ， 然后通过光纤耦合到硅光芯片上 ，该工艺被称为 “ 激光器外置 ” ， 在向激光器内置的方向发展中可通过集成降低硬件数量 ， 从而达到降本目的； 3）光学镜头和激光器 、 探测器集成： 麦卡伦斯超透镜是将光学镜片做得很薄 ， 然后贴上芯片 ， 将镜头芯片化 ， 但该技术目前不成熟 。激光器 探测器激光器 探测器激光雷达主要成本TOF测距法： 采用 APD、 SPAD，成本高FMCW测距法： 采用 PIN管，成本更低探测器技术更新带动成本下降定点订单生产成本激光器 +探测器集成订单数增加带动厂商规模化量产及收购上游公司路径 2激光器 探测器 光学镜头 光学镜头 +探测器 、激光器集成其他技术路线：去掉部分特殊电缆、连接器、电源等订单生产成本下降带动更多订单1.3 激光雷达价格有望下沉至百元美金25图：激光雷达价格曲线资料 来源：盖世汽车，览沃科技官网，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分 价格是影响激光雷达规模量产和落地应用的关键因素之一 。 当下主流 OEM对激光雷达的期待是：在 L4级自动驾驶系统中 ， 采购价最终能够达到 1000美元以下；在 L3级及以下自动驾驶系统中 ， 长期目标价格能够达到 500美元以下 。 能否打造数百美元级别的高性能车规级激光雷达 ， 成为各家厂商竞争的重点 。 为抢占市场份额 ， 激光雷达厂商陆续推出高性价比产品 ， 例如 Velodyne发布售价仅为 100美元的 Velabit、 览沃科技推出售价 3999元的Mid-40等 ， 使激光雷达价格快速下降并有望逐步下降至百元美金 。$75000$20000$800 $100 $50机械式激光雷达 半固态激光雷达 固态激光雷达L4预研、测试、 DEMO百台 /年L2+/L3导入 L2+/L3增长十万台 /年 百万台 /年L2+/L3成熟千万台 /年2007-2018 2018-2020 2020-2023 2023-202X 长期规划$4001.3 激光雷达价格有望下沉至百元美金26表：部分激光雷达产品及价格资料 来源：中科创星，第一电动汽车网，盖世汽车，赛博汽车，汽车之心，雷峰网， Ofweek，智车科技，各公司官网及公告，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分厂商 产品 类型 发布年份 价格VelodyneHDL-64E 机械式 2007年 $80,000 HDL-32E 机械式 2017年 $40,000 VLP-16 机械式 2018年 $3,999 Velabit 固态 2020年 $100 Luminar Iris 混合固态转镜 2021年 $1000Cepton Vista X 自研 MMT技术 2019年 $500Nova 自研 MMT技术 2022年 $100速腾聚创 RS-LiDAR-M1 Simple 混合固态 MEMS 2020年 $1898RS-Ruby Lite 机械式 2020年 ￥ 88000-108000LivoxMid-70 混合固态棱镜 2019年 ￥ 5,999Aeva 混合固态棱镜 2019年 ￥ 9,999Mid-40 混合固态棱镜 2020年 ￥ 3,999Horizion 混合固态棱镜 2020年 ￥ 7,199Tele-15 混合固态棱镜 2020年 ￥ 8,999图达通 猎鹰 混合固态 2020年 $500-1000禾赛科技 PandarQT 机械式 2020年 $4999镭神智能LS20B 混合固态 MEMS 2020年 ￥ 6,998LS20D 混合固态 MEMS 2020年 ￥ 5,998LS20E 混合固态 MEMS 2020年 ￥ 6,198华为 96线激光雷达 混合固态 转镜 2020年 $2001.4 激光雷达市场加速扩容，全球市场 20 30年有望突破千亿27表：我国乘用车激光雷达市场规模预测 参考 智能网联汽车技术路线图 2.0 ， 我们测算 ， L3和 L4&L5级别自动驾驶在全球乘用车中的渗透率将于2025达 8%/1%， 2030年达 40%/20%， 乘用车用激光雷达市场规模将在 2025/2030年达 217/1122亿元 ， 其中国内市场规模为 155/630亿元 。资料 来源：览沃科技，麦姆斯咨询，智能网联汽车技术路线图 2.0，国海证券研究所 请务必阅读附注中免责条款部分2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E激光雷达单价（元） 4160 3328 2600 2080 1706 1450 1232 1047 890 757 全球市场全球乘用车销量 (万辆 ) 5640 5865 6041 6223 6347 6474 6539 6604 6670 6737 自动驾驶渗透率L3 - 1% 2% 4% 8% 13% 19% 26% 34% 40%L4+L5 - 1% 4% 7% 10% 15% 20%激光雷达搭载数量（颗）L3 - 1.5 1.5 1.5 2 2 2.5 2.5 3 3L4+L5 - 4 4 4.5 4.5 5 5激光雷达数量（万颗） - 88 181 373 1269 2719 5166 7265 11806 14821 YoY - 106% 106% 240% 114% 90% 41% 63% 26%全球市场规模（亿元） - 29