2021年將成為激光雷達(dá)前裝規(guī)模量產(chǎn)元年

投資建議

行業(yè)策略：隨著全球自動(dòng)駕駛升級(jí)，激光雷達(dá)前裝市場(chǎng)有望提前全面鋪開，2021年將成為規(guī)模量產(chǎn)元年。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈演進(jìn)規(guī)律，我們建議短中期分別把握激光雷達(dá)廠商、下游車企的投資機(jī)會(huì)，長(zhǎng)期來(lái)看創(chuàng)新技術(shù)有待產(chǎn)業(yè)整合、上游供應(yīng)鏈機(jī)會(huì)尚不明確，需要在價(jià)值重新分配中持續(xù)跟蹤。

重點(diǎn)標(biāo)的：Velodyne（激光雷達(dá)， VLDR.US）、Luminar（激光雷達(dá)， LAZR.US）、禾賽科技（激光雷達(dá)）、小鵬汽車（造車新勢(shì)力， XPEV.US）、蔚來(lái)（造車新勢(shì)力， NIO.US）

行業(yè)觀點(diǎn)

預(yù)計(jì)2023年搭載車型產(chǎn)量突破30萬(wàn)， 2030年全球前裝量產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模將超230億美元。激光雷達(dá)乃高階自動(dòng)駕駛標(biāo)配，存在顯性參數(shù)、隱性指標(biāo)及實(shí)測(cè)表現(xiàn)多個(gè)性能評(píng)價(jià)維度。整車廠從多方面提出上車要求，通過(guò)投資或合作方式積極參與，傾向于定制化或自研軟件算法。經(jīng)測(cè)算，我們認(rèn)為已確認(rèn)搭載的前裝量產(chǎn)車型產(chǎn)量將于2023年突破30萬(wàn)臺(tái)，價(jià)位集中在40萬(wàn) – 80萬(wàn)元， 2024年全球激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)市場(chǎng)出貨量將超百萬(wàn)個(gè)；2028年全球前裝量產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模將超百億美元， 2021-2030年復(fù)合增速近90%，總體前裝滲透率達(dá)45%。

眾多技術(shù)路線驅(qū)動(dòng)降本增效，邁過(guò)成本及車規(guī)大山，發(fā)展呈現(xiàn)固態(tài)化、芯片化、智能化。激光雷達(dá)在測(cè)距原理、激光發(fā)射、激光接收、光束操縱及信息處理等五個(gè)方面均存在不同路線，創(chuàng)新技術(shù)可組合改善性能及成本等問(wèn)題。測(cè)距原理：FMCW方案創(chuàng)新，長(zhǎng)期將與飛行時(shí)間法共存。激光發(fā)射：VCSEL發(fā)射器推動(dòng)量產(chǎn)降本，905nm、1550nm光源或?qū)⒐泊?。激光接收：主流使用APD，SPAD或SiPM替代成共識(shí)。光束操縱：機(jī)械式成熟度最高，近年來(lái)ASP顯著降低；混合固態(tài)最快上車成共識(shí)，MEMS、轉(zhuǎn)鏡方案放量在即；固態(tài)成熟度低，長(zhǎng)期有望成主流。信息處理：主控芯片標(biāo)配為FPGA，長(zhǎng)期或與SoC共存。

產(chǎn)業(yè)鏈上游由海外光電子巨頭壟斷，激光雷達(dá)廠商自研鑄壁壘，2030年上游市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)112億美元。激光雷達(dá)三大核心元器件為激光發(fā)射器、光電探測(cè)器及光束操縱元件，主要由海外光電子巨頭如Lumentum、濱松、AMS等壟斷，國(guó)產(chǎn)替代正起步。創(chuàng)新技術(shù)路線的核心控制點(diǎn)不一，激光雷達(dá)廠商多通過(guò)內(nèi)研外擴(kuò)布局以鑄壁壘；長(zhǎng)期來(lái)看，創(chuàng)新技術(shù)有待產(chǎn)業(yè)整合，廠商可通過(guò)多種方式授權(quán)上游供應(yīng)商代工核心器件以標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品、擴(kuò)大規(guī)模、降低成本。

近期領(lǐng)先玩家紛紛上市，2021年規(guī)模生產(chǎn)即將鋪開。2020年開啟激光雷達(dá)上市潮，廠商多通過(guò)SPAC方式上市；融資投向多在于自建工廠，以規(guī)?；a(chǎn)降本增效。關(guān)注焦點(diǎn)從自動(dòng)駕駛市場(chǎng)轉(zhuǎn)向前裝市場(chǎng)，不同廠商定位與策略各異。在對(duì)激光雷達(dá)廠商估值過(guò)程中，凈利潤(rùn)率、增長(zhǎng)率、投資效率、風(fēng)險(xiǎn)為我們關(guān)注的四大要素；性能、成本、體積、產(chǎn)能、車規(guī)認(rèn)證、車企訂單等指標(biāo)助于我們跟蹤廠商發(fā)展情況，對(duì)要素取值作出判斷。

風(fēng)險(xiǎn)提示

智能駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展不及預(yù)期；商業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期；配套政策不及預(yù)期；技術(shù)成熟不及預(yù)期；成本下降不及預(yù)期。

1 激光雷達(dá)為高階自動(dòng)駕駛必備，前裝量產(chǎn)元年正開啟

“智能化”是我們投資智能汽車大時(shí)代的核心關(guān)鍵詞和主線，而智能駕駛系統(tǒng)是智能汽車區(qū)別于傳統(tǒng)汽車最核心的增量部分，按功能可劃分為感知-決策-執(zhí)行三層。

目前，感知層主要分為兩派：1）以攝像頭+毫米波雷達(dá)為主、注重人工智能視覺(jué)算法的視覺(jué)主導(dǎo)派，以特斯拉（TSLA.US）為代表（視覺(jué)先驅(qū)Mobileye已投入激光雷達(dá)研發(fā)）；2）以激光雷達(dá)為主、毫米波雷達(dá)、攝像頭等為輔的激光雷達(dá)派，以Waymo、百度（BIDU.US）為代表。

L3為自動(dòng)駕駛的分水嶺，代表著主動(dòng)權(quán)從人到車的轉(zhuǎn)變，目前還存在監(jiān)管和消費(fèi)者教育等問(wèn)題；在整車廠推出具有L3級(jí)功能的車型時(shí)，仍傾向于在宣傳中定位為L(zhǎng)2.5 - L3 級(jí)別。作為“所見即所得”的傳感器，激光雷達(dá)可增強(qiáng)感知系統(tǒng)的冗余性，補(bǔ)充毫米波雷達(dá)、攝像頭缺失的場(chǎng)景，與高精地圖配合發(fā)揮定位作用。在L3及以上級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，激光雷達(dá)的作用從輔助走向主導(dǎo)，配備個(gè)數(shù)也將增加。

我們認(rèn)為，隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提高和激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，激光雷達(dá)將成為不可或缺的部件；未來(lái)兩派將走向融合，自動(dòng)駕駛感知層將深化體積縮小、控制集成、成本降低、感知多元等趨勢(shì)。

1.1分析激光信號(hào)描繪環(huán)境點(diǎn)云圖，激光雷達(dá)乃高階自動(dòng)駕駛標(biāo)配

激光雷達(dá)可分為激光發(fā)射、激光接收、光束操縱和信息處理四大系統(tǒng)，通過(guò)分析激光信號(hào)描繪三維點(diǎn)云圖，實(shí)現(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)感知及避障功能。激光雷達(dá)（LiDAR，Light Detection And Ranging），采用激光發(fā)射器及光束掃描技術(shù)發(fā)射介于紅外線與可見光之間的激光，通過(guò)測(cè)量激光信號(hào)的時(shí)間差及相位差描繪周圍物體的三維點(diǎn)云圖，從而獲取精確距離、輪廓信息。

激光雷達(dá)最早發(fā)明于1960s，早期主要用于太空探測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、地形勘測(cè)、軍事測(cè)距、武器制導(dǎo)等，自2005年美國(guó)DARPA挑戰(zhàn)賽起首次搭載于自動(dòng)駕駛車輛，目前廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、物流運(yùn)輸、高精地圖、智慧交通、機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化、無(wú)人機(jī)、測(cè)繪等領(lǐng)域。

作為“所見即所得”的傳感器，激光雷達(dá)可增強(qiáng)感知系統(tǒng)的冗余性，補(bǔ)充毫米波雷達(dá)、攝像頭缺失的場(chǎng)景，是高階自動(dòng)駕駛標(biāo)配。較短波長(zhǎng)及主動(dòng)激光技術(shù)賦能激光雷達(dá)測(cè)量分辨率高、探測(cè)距離遠(yuǎn)、探測(cè)角度大、夜間工作能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可直接獲取距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息。在高階自動(dòng)駕駛方案中，激光雷達(dá)的點(diǎn)位還可通過(guò)和高精地圖數(shù)據(jù)匹配來(lái)實(shí)時(shí)定位車輛信息。但是，同時(shí)存在成本較高、受惡劣天氣影響較大、工作壽命較短等問(wèn)題，有望通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模量產(chǎn)解決。

而毫米波雷達(dá)存在無(wú)法探測(cè)行人、靜止物體等弱點(diǎn)，車載攝像頭存在過(guò)度依賴光線環(huán)境、訓(xùn)練樣本等弱點(diǎn)，安全性、可靠性、精度、穩(wěn)定性均不能得到高度保障。

目前，激光雷達(dá)已成為主流高階自動(dòng)駕駛玩家必備傳感器。96%獲加州DMV路測(cè)牌照的自動(dòng)駕駛公司認(rèn)為激光雷達(dá)是必需的零部件，Waymo、Cruise、百度、小馬智行等在美國(guó)加州DMV公布的獲得無(wú)人駕駛公開道路測(cè)試牌照的65家公司多搭載自研或外采的激光雷達(dá)，主要供應(yīng)商為Velodyne、禾賽科技等。

以L3為分界點(diǎn)，較低等級(jí)的自動(dòng)駕駛主要配備的傳感器為車載攝像頭、毫米波雷達(dá)等，L3及以上自動(dòng)駕駛需要配備的激光雷達(dá)數(shù)量隨級(jí)別提升增加，L3級(jí)為1個(gè)，L4級(jí)為2-3個(gè)，L5級(jí)高達(dá)4-6個(gè)。

1.2 激光雷達(dá)存在顯性參數(shù)、隱性指標(biāo)及實(shí)測(cè)表現(xiàn)多個(gè)性能評(píng)價(jià)維度

激光雷達(dá)最常見的顯性參數(shù)包括線數(shù)、探測(cè)距離、測(cè)量精度、測(cè)量準(zhǔn)度、掃描頻率、垂直視場(chǎng)角、角分辨率、點(diǎn)云密度、功耗、集成度等。隱性指標(biāo)主要指激光雷達(dá)產(chǎn)品的可靠性、安全性、可量產(chǎn)性及使用壽命等，缺乏公開信息及可量化系統(tǒng)，只能通過(guò)產(chǎn)品是否得到車規(guī)級(jí)行業(yè)認(rèn)證、應(yīng)用于整車廠或自動(dòng)駕駛出租方案提供商的測(cè)試車隊(duì)或量產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)側(cè)面了解。

實(shí)測(cè)表現(xiàn)主要指激光雷達(dá)實(shí)際使用過(guò)程中影響自動(dòng)駕駛體驗(yàn)的關(guān)鍵性能，如點(diǎn)云數(shù)量、實(shí)際探測(cè)距離、信噪比、測(cè)距精度等，可參考的公開測(cè)試數(shù)據(jù)有限。2020年7月，日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)JST下屬戰(zhàn)略創(chuàng)造研究推進(jìn)事業(yè)小組CREST聯(lián)合日本Open Innovation Platform with Enterprises， Research Institute and Academia（簡(jiǎn)稱OPERA）從公開渠道直接采購(gòu)了10款4個(gè)品牌的激光雷達(dá)，包括Velodyne的VLS-128、HDL-64S2、HDL-32E、VLP-32c、VLP-16，禾賽科技的Pandar64、Pandar40P，Ouster的OS1-64、OS1-16及速騰聚創(chuàng)的RS-LiDAR-32。

該測(cè)評(píng)包括感知性能、測(cè)量距離精度、點(diǎn)云數(shù)量三個(gè)方面。激光雷達(dá)感知性能可分為二次反射、強(qiáng)度偏差、光暈、丟失點(diǎn)和交通標(biāo)識(shí)視覺(jué)化等選項(xiàng)。其中，二次反射容易形成虛像，最好不要出現(xiàn)；強(qiáng)度偏差可能導(dǎo)致噪音，功率密度較大時(shí)容易出現(xiàn)；光暈指陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)的色變；丟失點(diǎn)指弱反射目標(biāo)或小反射面積被忽略；交通標(biāo)識(shí)視覺(jué)化識(shí)別主要是識(shí)別車道線、路沿和標(biāo)識(shí)。而測(cè)量距離精度主要指觀測(cè)有效范圍內(nèi)的誤差水平。點(diǎn)云數(shù)量為實(shí)際使用中最重要的指標(biāo)之一，一般來(lái)說(shuō)，線數(shù)越高點(diǎn)云數(shù)量越密集。

1.3整車廠多方面提出上車要求，通過(guò)投資或合作提高參與度

整車廠提出的前裝量產(chǎn)要求主要體現(xiàn)在探測(cè)距離（反射率）、探測(cè)角度、使用年限、成本、交付產(chǎn)品時(shí)間點(diǎn)等方面。根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，車企要求2022年前后前裝量產(chǎn)的主雷達(dá)在10%反射率下達(dá)到150米 - 200米探測(cè)距離，水平FOV達(dá)120°、垂直FOV達(dá)20°，精度要求精度±3 厘米 - ±5 厘米，分辨率要求0.2*0.2；保修3-5年，20萬(wàn)公里。L4-L5級(jí)別高階自動(dòng)駕駛要求達(dá)到250米探測(cè)距離，分辨率要求0.1*0.1。

2025年，定位于較高端車型的ADAS前裝量產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格將降至約500美元，自動(dòng)駕駛產(chǎn)品價(jià)格將降至約1000美元。長(zhǎng)期來(lái)看，未來(lái)高階自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)將逐步將整車成本控制在1000美元以內(nèi)。除此之外，車企還會(huì)關(guān)注產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化程度，是否得到行業(yè)車規(guī)認(rèn)證、配備清洗/加熱/診斷等功能，交付產(chǎn)品的時(shí)間點(diǎn)是否合適等。

避免排他性，整車廠多通過(guò)投資或合作的方式參與激光雷達(dá)領(lǐng)域中，傾向于定制化或自研軟件算法。隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提高，激光雷達(dá)已成為業(yè)界默認(rèn)的主傳感器，又因?yàn)榧夹g(shù)路線眾多、不確定性較大，若為并購(gòu)或自行成立事業(yè)部會(huì)存在內(nèi)部排他性約束，福特、沃爾沃、戴姆勒、奔馳等傳統(tǒng)整車廠多通過(guò)投資或合作的方式積極參與到激光雷達(dá)領(lǐng)域中；Velodyne、Luminar、Ouster、速騰聚創(chuàng)等均獲OEM投資。

激光雷達(dá)廠商通常自研軟硬件全棧套件，但整車廠多要求參與軟件定制化研發(fā)或自行研發(fā)決策算法，如小鵬、蔚來(lái)等將自研核心感知算法，尋找廠商的配套硬件支持。

1.4 2023年搭載量產(chǎn)車型將突破30萬(wàn)臺(tái)，2030年全球市場(chǎng)超230億美元

2021年起有望迎來(lái)前裝放量，2023年確定搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)車型將突破30萬(wàn)臺(tái)。近日，Velodyne、Luminar、Aeva、Ibeo、華為、大疆Livox、Innovusion等激光雷達(dá)廠商紛紛宣布已與福特、沃爾沃、奧迪、北汽新能源、小鵬、寶馬等整車廠達(dá)成合作，推出多款車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，最早于2021年推出前裝量產(chǎn)車型。

我們通過(guò)對(duì)比類似定位的品牌、功能車型得到預(yù)測(cè)價(jià)格。對(duì)于傳統(tǒng)整車廠，我們參考類似車型得到預(yù)測(cè)產(chǎn)銷量；對(duì)于造車新勢(shì)力，我們根據(jù)其現(xiàn)有產(chǎn)能及產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃得到預(yù)測(cè)產(chǎn)銷量。

由表可知，預(yù)計(jì)2023年左右搭載激光雷達(dá)的前裝車型將首次突破30萬(wàn)臺(tái)，目前確定搭載激光雷達(dá)的車型主要售價(jià)區(qū)間為40萬(wàn) - 80萬(wàn)。

激光雷達(dá)有望通過(guò)規(guī)模量產(chǎn)+技術(shù)進(jìn)步快速降價(jià)，2030年超230億美元，2021-2030年復(fù)合增速近90%，總體前裝滲透率達(dá)45%。根據(jù)車型價(jià)位分類測(cè)算激光雷達(dá)滲透率、配備數(shù)量及量產(chǎn)價(jià)格，結(jié)合全球不同價(jià)位車型銷量變化趨勢(shì)進(jìn)行測(cè)算，我們認(rèn)為，2024年全球激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)市場(chǎng)出貨量將超百萬(wàn)個(gè)，2030年將超1.2億個(gè)，2021-2030年復(fù)合增速將超120%；2030年全球激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)233億美元，2021-2030年復(fù)合增速近90%，總體前裝滲透率超45%。同時(shí)，2030年國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)市場(chǎng)出貨量將超4200萬(wàn)個(gè)，2021-2030年復(fù)合增速達(dá)124%；2030年國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)80億美元，2021-2030年復(fù)合增速達(dá)90%，總體前裝滲透率近45%。除前裝市場(chǎng)外，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括自動(dòng)駕駛項(xiàng)目、前裝量產(chǎn)、測(cè)繪、機(jī)器人、最后一公里配送等。

2 眾多技術(shù)路線驅(qū)動(dòng)降本增效，未來(lái)呈現(xiàn)固態(tài)化、芯片化、智能化

激光雷達(dá)在測(cè)距原理、激光發(fā)射、激光接收、光束操縱及信息處理等五個(gè)方面均存在不同技術(shù)路線，創(chuàng)新技術(shù)可組合改善性能及成本等問(wèn)題。新趨勢(shì)從多層次降本增效，推動(dòng)自動(dòng)駕駛出租、ADAS前裝量產(chǎn)等商業(yè)化落地進(jìn)程。

2.1 測(cè)距原理：FMCW方案創(chuàng)新，長(zhǎng)期將與飛行時(shí)間法共存

測(cè)距原理部分：目前中長(zhǎng)距主流方案為飛行時(shí)間法，而FMCW法因可直接測(cè)量速度信息、抗干擾能力強(qiáng)成為新方案，長(zhǎng)期來(lái)看兩種方法將并存。激光雷達(dá)的測(cè)距方法主要有飛行時(shí)間法、三角測(cè)距法及基于相干探測(cè)的FMCW法，其中飛行時(shí)間法和FMCW法可實(shí)現(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)距。飛行時(shí)間法通過(guò)直接測(cè)量發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差來(lái)獲取距離信息，具有響應(yīng)速度快、探測(cè)精度高的特點(diǎn)；常見的光束操縱分類如機(jī)械式、混合固態(tài)、固態(tài)式均采用了飛行時(shí)間的原理進(jìn)行測(cè)距。

FMCW法通過(guò)線性調(diào)制激光光頻得到頻率差，間接獲得飛行時(shí)間來(lái)反推距離，可根據(jù)多普勒頻移信息直接測(cè)量速度信息，抗環(huán)境光和其他激光雷達(dá)干擾能力強(qiáng)，可大大改善信噪比，未來(lái)往利用硅基光電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)芯片化方向發(fā)展。Aeva已與采埃孚合作布局FMCW技術(shù)，Aurora也推出首個(gè)FMCW激光雷達(dá)Firstlight，國(guó)內(nèi)的禾賽科技、速騰聚創(chuàng)均有一定技術(shù)儲(chǔ)備。

對(duì)比來(lái)說(shuō)，飛行時(shí)間系統(tǒng)已有較為完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，供應(yīng)商可提供包括發(fā)射器、探測(cè)器、專用集成電路等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)組件，而FMCW的產(chǎn)業(yè)鏈上游處于早期培育階段，尚停留在測(cè)試階段、未推出規(guī)模面世產(chǎn)品，許多優(yōu)勢(shì)仍未得到證實(shí)；飛行時(shí)間法多采用APD或SPAD作為光電探測(cè)器，而FMCW可采用成本更低的PIN光電二極管。我們認(rèn)為，綜合成本、性能、點(diǎn)云質(zhì)量等因素，飛行時(shí)間法仍是目前最有效的落地方法；隨著FMCW激光雷達(dá)及上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，兩種方法將長(zhǎng)期共存。

2.2 激光發(fā)射：VCSEL發(fā)射器推動(dòng)量產(chǎn)降本，905nm、1550nm光源或?qū)⒐泊?/p>

激光發(fā)射部分：半導(dǎo)體激光器從EEL向VCSEL發(fā)展，長(zhǎng)期PCSEL或成為新方向。

作為探測(cè)光源，EEL具有高發(fā)光功率密度，但復(fù)雜工藝步驟帶來(lái)成本高企、易碎、標(biāo)準(zhǔn)化程度不足等問(wèn)題。傳統(tǒng)的VCSEL發(fā)光功率密度不足，探測(cè)距離不足50m；創(chuàng)新的多層結(jié)VCSEL功率密度提升了5-10倍，可達(dá)百瓦級(jí)，在封裝方式和光束整形等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，信噪比、生產(chǎn)成本與產(chǎn)品可靠性問(wèn)題大大改善，Ibeo、Ouster、禾賽科技均已布局相關(guān)技術(shù)。而PCSEL為格拉斯哥大學(xué)分拆出的最新激光器技術(shù)，具有寬波長(zhǎng)范圍、高發(fā)光功率密度、堅(jiān)固耐用等優(yōu)勢(shì)，或成為業(yè)界新的技術(shù)方向。

隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的提高，整車廠要求探測(cè)距離提高，905nm、1550nm兩種激光雷達(dá)光源波長(zhǎng)或?qū)⒐泊妗Ｖ髁靼l(fā)射器的激光波長(zhǎng)分為905nm和1550nm兩種。其中，905nm可在人眼液體中傳輸，需要嚴(yán)格限制發(fā)射器功率，對(duì)探測(cè)距離有所限制，通常采用較為平價(jià)的硅基光電探測(cè)器。1550nm遠(yuǎn)離人眼可吸收可見光光譜波長(zhǎng)，可以極大程度上提高功率及測(cè)距，具有點(diǎn)云成像效果好、聚光能力強(qiáng)、集成程度高等特點(diǎn)；但是，需要使用高價(jià)的銦鎵砷作為探測(cè)器的襯底材料、光纖激光器作為發(fā)射器，后者成本高達(dá)幾千美金；功耗增至50W - 60W，高溫下也會(huì)出現(xiàn)不可逆的性能衰減問(wèn)題，車規(guī)檢測(cè)可能存在障礙。我們認(rèn)為，未來(lái)905nm光源產(chǎn)品可通過(guò)工藝改良等方法增進(jìn)性能，1550nm也可通過(guò)擴(kuò)大使用場(chǎng)景以增進(jìn)量產(chǎn)、快速降本，或?qū)㈤L(zhǎng)期共存。

目前，激光雷達(dá)廠商中全球市值第一的Luminar已率先布局1550nm技術(shù)，通過(guò)收購(gòu)銦鎵砷探測(cè)器公司及工程優(yōu)化等使成本由幾萬(wàn)美元/個(gè)降至3美元/個(gè)；國(guó)內(nèi)的華為、鐳神智能、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)也紛紛入場(chǎng)。

2.3激光接收：主流使用APD，SPAD或SiPM替代成共識(shí)

激光接收部分：飛行時(shí)間類激光雷達(dá)主流探測(cè)器為APD，部分廠商已采用使用增益能力更強(qiáng)的SPAD或SiPM；FMCW類激光雷達(dá)可使用毫無(wú)增益的PIN PD。依據(jù)可增益能力，光電探測(cè)器主要可分為PIN PD、APD、SPAD、SiPM四類。其中，PIN PD無(wú)增益，僅適用于FMCW測(cè)距激光雷達(dá)，成本最低；飛行時(shí)間類激光雷達(dá)目前主要使用的是技術(shù)較為成熟的APD，工作在線性增益范圍。

SPAD工作在蓋革模式，具有單光子探測(cè)能力，比傳統(tǒng)APD增益能力提高約10萬(wàn)倍，可實(shí)現(xiàn)低激光功率下的遠(yuǎn)距離探測(cè)能力，功耗、體積較小，已成為一大創(chuàng)新方向；同時(shí)，過(guò)于靈敏的接收也會(huì)導(dǎo)致通道串?dāng)_大、寄生脈沖等問(wèn)題，電路設(shè)計(jì)等工藝難題帶來(lái)較高的制造成本。

SiPM增益能力與SPAD相似，由多個(gè)獨(dú)立且?guī)в写銣?a target="_blank">電阻的SPAD組成，可克服單個(gè)SPAD不能同時(shí)測(cè)量多個(gè)光子的不足。SPAD及SiPM可探測(cè)200m、5%反射率目標(biāo)，不受明亮陽(yáng)光影響，分辨率極佳；Innovusion、Ouster、禾賽科技等多數(shù)廠商均已布局相關(guān)技術(shù)。

2.4光束操縱：混合固態(tài)迎來(lái)前裝量產(chǎn)前夜，長(zhǎng)期FMCW或固態(tài)為主導(dǎo)

光束操縱部分：機(jī)械式較為成熟，為現(xiàn)階段高階自動(dòng)駕駛主要選擇；短期內(nèi)往混合固態(tài)發(fā)展，未來(lái)2-3年將出現(xiàn)前裝量產(chǎn)爆發(fā)；長(zhǎng)期來(lái)看，F(xiàn)MCW、OPA、Flash均有可能成為主導(dǎo)路線。根據(jù)光束操縱的方式，可分為掃描系統(tǒng)和Flash兩種，其中掃描系統(tǒng)包括機(jī)械式、混合固態(tài)、固態(tài)；也可根據(jù)是否發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)將Flash歸為固態(tài)方案。

2.4.1 機(jī)械式：成熟度最高，近年來(lái)ASP顯著降低

機(jī)械式方案成熟度最高，目前產(chǎn)量最高；人工成本、使用壽命乃兩大上車難關(guān)，近年來(lái)ASP顯著降低。機(jī)械式指在垂直方向上排布多束激光器、通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)光電結(jié)構(gòu)360°旋轉(zhuǎn)，從而化點(diǎn)為線形成三維點(diǎn)云的方案，其線數(shù)與分辨率成正比，具有高分辨率、高測(cè)距的特點(diǎn)，是目前最成熟的方案。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)高頻準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均失效時(shí)間僅1000-3000小時(shí)，與車規(guī)要求的最低13000小時(shí)差距明顯，難以實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)；激光器堆疊需要人工操作，早期高線數(shù)機(jī)械式激光雷達(dá)成本高企成為最大痛點(diǎn)。

后期隨著系統(tǒng)通道數(shù)目、集成度提高及規(guī)?；a(chǎn)，行業(yè)ASP顯著降低，但均價(jià)仍為萬(wàn)元美金，高線數(shù)代表公司為Velodyne、禾賽科技等。高階自動(dòng)駕駛出行商對(duì)分辨率及測(cè)距距離要求高，但對(duì)成本、體積、失效時(shí)間敏感度相對(duì)較低，為機(jī)械式的主要客戶，如Cruise、小馬智行等。

2.4.2 混合固態(tài)：最快上車成共識(shí)，MEMS、轉(zhuǎn)鏡方案放量在即

混合固態(tài)指收發(fā)組件靜止、僅掃描器發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)的激光雷達(dá)類型，可細(xì)分為MEMS、轉(zhuǎn)鏡等形式，技術(shù)相對(duì)成熟，主要面向前裝量產(chǎn)OEM。

MEMS有望第一批上車，多廠商布局MEMS微振鏡。MEMS即微機(jī)電系統(tǒng)，指采用MEMS技術(shù)將微型反射鏡、MEMS驅(qū)動(dòng)器及傳感器集成為微振鏡，后者通過(guò)一定諧波頻率振蕩反射激光、達(dá)到高速掃描形成點(diǎn)云圖的效果。MEMS大大減少了激光器及探測(cè)器數(shù)量，具有高集成、高分辨、采集快、小尺寸、低成本的優(yōu)勢(shì)；但是由于收光孔徑、擺動(dòng)幅度較小導(dǎo)致探測(cè)距離、視場(chǎng)角度有限，技術(shù)成熟度有待進(jìn)一步提高。

Luminar、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、Innoviz均有布局MEMS，多配合1550nm光源提升探測(cè)距離。該類型核心控制點(diǎn)在于MEMS微振鏡，禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能及Innoviz均有自研。根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，905nmMEMS發(fā)光-振鏡-接收這一整套成本占比約為40%，而1550nm產(chǎn)品中激光發(fā)射器成本占大半。

轉(zhuǎn)鏡最早通過(guò)車規(guī)，或?yàn)槟壳白罴焉宪嚪桨浮＾D(zhuǎn)鏡方案指通過(guò)電流掃描振鏡帶動(dòng)多邊形棱鏡運(yùn)動(dòng)反射激光達(dá)到掃描效果的技術(shù)，無(wú)需多次校準(zhǔn)。該方案可通過(guò)提高轉(zhuǎn)速來(lái)提高掃瞄精度，控制掃描區(qū)域從而提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度；成熟的多邊形激光掃描技術(shù)成本較低，為十美元量級(jí)，還可靈活調(diào)整垂直分辨率，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、探測(cè)角度大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)也帶來(lái)了功耗高、穩(wěn)定性不足和光源能量分散等問(wèn)題。

2010年Ibeo與法雷奧合作進(jìn)行4線Scala的研發(fā)，成為最早通過(guò)車規(guī)的產(chǎn)品，已于2017年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；2020年底，華為也推出了基于轉(zhuǎn)鏡方案的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)，但并未透露具體技術(shù)細(xì)節(jié)；Innovusion等廠商采用結(jié)合1550nm光源及SPAD的方式進(jìn)行改進(jìn)，大疆Livox則推出雙楔形棱鏡方案。

2.4.3 固態(tài)：成熟度低，長(zhǎng)期有望成主流

固態(tài)指指無(wú)任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的激光雷達(dá)類型，可細(xì)分為OPA、Flash、電子掃描等形式，目前技術(shù)成熟度較低。

零部件需大量自研，OPA上車仍需時(shí)間。OPA即光學(xué)相控陣技術(shù)，利用電壓調(diào)節(jié)制造發(fā)射陣列間的相位差實(shí)現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)，兼具掃描快、精度高、體積小及強(qiáng)可控、強(qiáng)抗振等優(yōu)勢(shì)，技術(shù)突破后成本較低、量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度高，被部分業(yè)界專家認(rèn)為是激光雷達(dá)最終的主流形態(tài)。

同時(shí)，OPA產(chǎn)業(yè)鏈培育不足，零部件大部分需要自研、制造工藝要求高，對(duì)激光雷達(dá)廠商而言難度較大，也存在易形成旁瓣效應(yīng)、光信號(hào)覆蓋有限、測(cè)距不足等問(wèn)題。代表廠商為Quanergy，但近年來(lái)輿論不利、影響力逐漸降低；國(guó)內(nèi)力策科技等廠商已成功自研OPA芯片，但目前未有車企合作消息。

Flash探測(cè)范圍受限，可結(jié)合VCSEL、SPAD等其它系統(tǒng)創(chuàng)新改善。Flash是目前唯一不存在掃描系統(tǒng)的方案，但由于不存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件常被歸類為固態(tài)。它主要指采用短時(shí)間發(fā)射大覆蓋面陣激光、再以高度靈敏探測(cè)器完成圖像繪制的技術(shù)，可達(dá)最高等級(jí)的車規(guī)要求，但功率密度及回波光子數(shù)量太低導(dǎo)致的測(cè)距及分辨率不足是最大的問(wèn)題。代表廠商Ouster結(jié)合VCSEL、SPAD技術(shù)改善性能，也有業(yè)界專家認(rèn)為這種路線會(huì)是激光雷達(dá)最終的主流形態(tài)。

電子掃描指依據(jù)時(shí)間順序驅(qū)動(dòng)不同視場(chǎng)激光器實(shí)現(xiàn)掃描的全固態(tài)方案，是禾賽科技已應(yīng)用于Pandar FT的創(chuàng)新方案，結(jié)合VCSEL與SPAD技術(shù)，目前處于小批量試制階段。

2.5信息處理：主控芯片標(biāo)配為FPGA，長(zhǎng)期或與SoC共存

FPGA為主流選擇，賽靈思產(chǎn)品在激光雷達(dá)主控芯片市場(chǎng)占有率高達(dá)90%。激光雷達(dá)信息處理部分主要分為主控芯片及模擬芯片。主控芯片用于激光發(fā)射器、探測(cè)器等激光雷達(dá)其他功能模塊的控制，最常用的是FPGA芯片。最為先進(jìn)的CMOS工藝制備的FPGA芯片容量巨大，賽靈思產(chǎn)品高算力、高集成、低成本的特點(diǎn)使市占率高達(dá)90%；且提供可編程硬件，對(duì)多種技術(shù)路線的適應(yīng)性極強(qiáng)。此外，MCU、DSP也可作為主控芯片的選擇。

激光雷達(dá)廠商多自研SoC貼合上車要求，長(zhǎng)期二者將共存。最新趨勢(shì)是可片內(nèi)集成探測(cè)器、前端電路、波形數(shù)字化、算法處理、脈沖控制等模塊的SoC，可光子輸入、點(diǎn)云輸出，可顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜度及成本，適合規(guī)模量產(chǎn)；同時(shí)也需要承擔(dān)較高的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、費(fèi)用及周期。

今后，先列、面陣規(guī)模的增大及CMOS工藝節(jié)點(diǎn)的升級(jí)可實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)算力、更低功耗及更高集成，有望逐步替代主控芯片F(xiàn)PGA的功能；較高的技術(shù)壁壘及程序安全性推動(dòng)廠商自研SoC，禾賽科技、Mobileye、英特爾等已率先布局SoC技術(shù)，長(zhǎng)期來(lái)看二者將共存。

2.6總體而言：邁過(guò)成本及車規(guī)大山，發(fā)展呈現(xiàn)固態(tài)化、芯片化、智能化

激光雷達(dá)上車存在成本及車規(guī)兩大阻礙，可通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、建設(shè)流水線解決。前裝量產(chǎn)需要成本大幅下降達(dá)到可商用水平、車規(guī)認(rèn)證產(chǎn)品穩(wěn)定性。不同技術(shù)路線激光雷達(dá)的核心控制點(diǎn)不一，如1550nm光源激光雷達(dá)的光纖激光器成本占比高達(dá)80%，約為2000美元；905nmMEMS產(chǎn)品的核心控制點(diǎn)在于MEMS微振鏡，發(fā)光-振鏡-接收系統(tǒng)成本占比約為40%。而ADAS前裝量產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格要求降至約500美元，自動(dòng)駕駛產(chǎn)品價(jià)格降至約1000美元，仍存在一定差距。通過(guò)采購(gòu)供應(yīng)鏈管理、規(guī)模化流水線生產(chǎn)、提升良品率、提高標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化水平等方式，產(chǎn)品成本可得到較大幅度降低。

短期內(nèi)，激光雷達(dá)將往混合固態(tài)發(fā)展；長(zhǎng)期來(lái)看，F(xiàn)MCW、OPA、Flash均有可能成為主導(dǎo)路線。由于機(jī)械式需要人工堆疊激光器及探測(cè)器等收發(fā)元件，雖探測(cè)性能優(yōu)秀，卻帶來(lái)了高成本、低壽命、大體積等問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到成本及車規(guī)要求，目前多應(yīng)用于價(jià)格不敏感的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域；而MEMS、轉(zhuǎn)鏡等混合固態(tài)方案結(jié)合多層次技術(shù)進(jìn)步突破原有的探測(cè)距離等問(wèn)題，較符合車企上車要求，未來(lái)2-3年將出現(xiàn)前裝量產(chǎn)爆發(fā)；長(zhǎng)期來(lái)看，隨著技術(shù)成熟及產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商的發(fā)展，F(xiàn)MCW、OPA、Flash都有可能成為主導(dǎo)的技術(shù)路線，整體呈現(xiàn)明顯的固態(tài)化趨勢(shì)。

集成度、價(jià)格、體積等方面均有明顯優(yōu)勢(shì)，許多廠商均有布局芯片化技術(shù)。芯片化主要是指將激光雷達(dá)各模塊集成到芯片上，可以較大程度提升集中度，從而降本降價(jià)。芯片化架構(gòu)將分立器件集成于一顆芯片，實(shí)現(xiàn)收發(fā)單元陣列化、核心模塊芯片化，即SoC；芯片化技術(shù)有助于構(gòu)建系列產(chǎn)品的核心架構(gòu)和技術(shù)中臺(tái)、建設(shè)自動(dòng)化產(chǎn)線，在降低物料成本的同時(shí)，系統(tǒng)失效率和人力生產(chǎn)成本也顯著降低，產(chǎn)品可靠性、能量利用率、生產(chǎn)效率顯著提高。目前，Luminar、Innoviz、Ouster、Aeva、Quanergy、禾賽科技等廠商均有布局芯片化技術(shù)。

激光雷達(dá)有望在收集數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上完成感知算法的實(shí)時(shí)計(jì)算分析，向智能化發(fā)展。前期感知屬于信息搜集層面，而算法則直接連接決策層。速騰聚創(chuàng)在2017年推出普羅米修斯計(jì)劃，其后在MEMS激光雷達(dá)中嵌入AI感知算法與專用計(jì)算芯片組，同步輸出障礙物檢測(cè)、障礙物分類、動(dòng)態(tài)物體跟蹤、可行駛區(qū)域檢測(cè)等感知結(jié)果。

3 產(chǎn)業(yè)鏈上游由海外光電子巨頭壟斷，激光雷達(dá)廠商自研鑄壁壘

激光雷達(dá)三大核心元器件為激光發(fā)射器、光電探測(cè)器及光束操縱元件，主要由海外光電子巨頭壟斷，國(guó)產(chǎn)替代正起步。激光雷達(dá)可分為激光發(fā)射、激光接收、光束操縱和信息處理四大系統(tǒng)，光電部分多由日韓德光電子廠商壟斷，如激光器主要供應(yīng)商有OSRAM、AMS、Lumentum等，探測(cè)器主要供應(yīng)商有First Sensor、濱松、安森美、索尼等，光束操縱元件主要供應(yīng)商有英飛凌、濱松、Mirrocle等。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)光電器件廠商也逐漸進(jìn)入激光雷達(dá)供應(yīng)鏈中，如深圳瑞波、常州縱慧芯光等的激光器，成都量芯、深圳靈明光子、南京芯視界、飛芯電子等的探測(cè)器。其中，已有部分公司產(chǎn)品獲得車規(guī)認(rèn)證（AEC-Q102），在面向國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)廠商需求上也有一定定制化、成本優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期來(lái)看有望實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

信息處理系統(tǒng)中主控芯片、模擬芯片市場(chǎng)均由美國(guó)半導(dǎo)體公司壟斷，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈培育中。90%主控芯片市場(chǎng)被賽靈思的FPGA產(chǎn)品占據(jù)，還可選擇MCU、DSP類產(chǎn)品，主要供應(yīng)商包括瑞薩、英飛凌和德州儀器、亞德諾半導(dǎo)體等。FPGA國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商有紫光國(guó)芯、安路半導(dǎo)體等，其邏輯資源規(guī)模和高速接口性能均能滿足激光雷達(dá)需求。

模擬芯片市場(chǎng)CR5占有率近50%，2019年前五大供應(yīng)商分別為德州儀器（19%）、亞德諾半導(dǎo)體（10%）、英飛凌（6%）、意法半導(dǎo)體（5%）、Skyworks（5%）。模擬芯片國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商有圣邦微電子、思瑞浦等，相比起步較晚，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品類型、技術(shù)水平尚有較大差距。

創(chuàng)新技術(shù)路線的核心控制點(diǎn)不一，激光雷達(dá)廠商多通過(guò)內(nèi)研外擴(kuò)布局以鑄壁壘。1550nm光源激光雷達(dá)為光纖激光器、銦鎵砷探測(cè)器，國(guó)內(nèi)廠商如禾賽科技、鐳神智能等自研光纖激光器，Luminar并購(gòu)上游銦鎵砷廠商使探測(cè)器單品成本由幾萬(wàn)美元降至3美元；MEMS產(chǎn)品在于MEMS微振鏡，禾賽科技、鐳神智能、Innoviz等廠商均選擇自研，速騰聚創(chuàng)通過(guò)投資希景微機(jī)電布局。

長(zhǎng)期來(lái)看，創(chuàng)新技術(shù)有待產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值調(diào)整，2030年激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)的上游市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)112億美元。若未來(lái)1550nm光源能占有一席之地，光纖激光器、銦鎵砷探測(cè)器等核心器件或?qū)⑼ㄟ^(guò)激光雷達(dá)廠商交叉授權(quán)、License + Loyalty等方式授權(quán)于上游供應(yīng)商，標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品批量生產(chǎn)以降低成本。其中，光纖激光器成本占比高達(dá)80%，約為2000美元， Lumentum、Oclaro等已率先布局的上游供應(yīng)商將形成一定壁壘。而905nm路線中，MEMS產(chǎn)品的核心控制點(diǎn)在于MEMS微振鏡，發(fā)光-振鏡-接收系統(tǒng)成本占比約為40%，目前已有部分上游初創(chuàng)企業(yè)布局；VCSEL、SPAD技術(shù)已有部分上游光電巨頭掌握?；趯?duì)產(chǎn)業(yè)規(guī)律的理解推測(cè)激光雷達(dá)毛利率及軟硬件價(jià)值占比變化趨勢(shì)，我們認(rèn)為，前裝量產(chǎn)的上游市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)112億美元。

4 近期領(lǐng)先玩家紛紛上市，2021年規(guī)模生產(chǎn)即將鋪開

2020年開啟激光雷達(dá)上市潮，廠商多通過(guò)SPAC方式上市。2020年10月，Velodyne成為激光雷達(dá)第一股，通過(guò)SPAC方式在納斯達(dá)克上市，目前約為40億美元市值。12月，Luminar宣布同樣以SPAC于納斯達(dá)克上市，目前市值約100億美元。SPAC（Special Purpose Acquisition Company，特殊目的并購(gòu)公司）可節(jié)省許多上市流程，上市費(fèi)用大幅降低，且耗時(shí)較短，具有并購(gòu)基金和殼資源的雙重屬性。

2021年，目前已宣布計(jì)劃上市的激光雷達(dá)廠商還有禾賽科技（估值20億美元）、Ouster（估值19億美元）、Aeva（估值21億美元）、Innoviz（估值14億美元）等，其中禾賽科技以IPO登陸科創(chuàng)板，其余廠商均通過(guò)SPAC形式登陸美股。

關(guān)注焦點(diǎn)從自動(dòng)駕駛市場(chǎng)轉(zhuǎn)向前裝市場(chǎng)，不同廠商定位與策略各異。雖然前裝市場(chǎng)空間更大，但早期在規(guī)模、技術(shù)限制下，激光雷達(dá)主要客戶為自動(dòng)駕駛車隊(duì)，后者更注重性能，對(duì)價(jià)格不敏感，Velodyne、禾賽科技等廠商深耕該領(lǐng)域，其高線數(shù)機(jī)械式產(chǎn)品頗受自動(dòng)駕駛出行商青睞。

2020年以來(lái)，供需雙方驅(qū)動(dòng)激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)進(jìn)程，性能夠用即可，使用壽命、穩(wěn)定性、成本、體積等成為車企關(guān)注指標(biāo)，混合固態(tài)/固態(tài)激光雷達(dá)關(guān)注度提升。其中，Luminar、速騰聚創(chuàng)、Innoviz等重點(diǎn)布局MEMS，Quanergy、力策科技等重點(diǎn)布局OPA，Ouster、Ibeo、Aeye等重點(diǎn)布局Flash，Aeva等重點(diǎn)布局FMCW，華為、大疆、Innovusion等重點(diǎn)布局轉(zhuǎn)鏡。由于技術(shù)路線較多，許多廠商均選擇多方布局以做強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備、拓展能力邊界，補(bǔ)全產(chǎn)品種類，如以高線數(shù)機(jī)械式見長(zhǎng)、意在自動(dòng)駕駛出租的禾賽科技補(bǔ)全低線數(shù)場(chǎng)景產(chǎn)品及MEMS等固態(tài)條線，以低線數(shù)機(jī)械式、定位“最后一公里”配送入場(chǎng)的速騰聚創(chuàng)開拓高線數(shù)產(chǎn)品、重點(diǎn)推出MEMS產(chǎn)品等。

融資投向重點(diǎn)多在于自建工廠，以規(guī)模化生產(chǎn)降本增效。廠商希望通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)、產(chǎn)線工藝管理等方式大幅降本以滿足車企要求，國(guó)外廠商如Velodyne、Aeva、Innoviz多通過(guò)和采埃孚、麥格納等Tier 1 合作共建工廠，國(guó)內(nèi)廠商如禾賽科技、鐳神智能、一徑科技等多自建工廠，速騰聚創(chuàng)等拿到車企定點(diǎn)的廠商表示量產(chǎn)將與車企工廠合作。

4.1 Velodyne：機(jī)械式激光雷達(dá)先驅(qū)，多元業(yè)務(wù)、工廠建設(shè)促進(jìn)商業(yè)化

過(guò)去：出貨量及總營(yíng)收居首，總營(yíng)收連續(xù)三年下滑。2020年10月于納斯達(dá)克SPAC上市，成為激光雷達(dá)第一股，目前市值約40億美元。成立至今，Velodyne擁有300余個(gè)客戶，累計(jì)售出超4萬(wàn)臺(tái)激光雷達(dá)，獲得超5.7億美元收入，超其余激光雷達(dá)廠商總和，2017、2018、2019年總營(yíng)收分別為1.821億美元、1.429億美元、1.014億美元。預(yù)計(jì)2020年全年?duì)I收約為9400萬(wàn)美元，連續(xù)三年收入下滑，主要原因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)加劇及ASP下降。

現(xiàn)在：Vella軟件+低成本Velabit組合進(jìn)軍ADAS，收入走向多樣化。早期Velodyne以高線數(shù)機(jī)械式激光雷達(dá)聞名，超半數(shù)獲加州DMV自動(dòng)駕駛路測(cè)牌照公司為其客戶，2017年總營(yíng)收超半數(shù)由自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)提供。近年來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)多元化，收購(gòu)高精地圖創(chuàng)業(yè)公司Mapper.ai，推出定位ADAS的Vela-系列低成本固態(tài)產(chǎn)品，已與現(xiàn)代、福特等車企達(dá)成合作。如今，自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)占比下降至四分之一，其余業(yè)務(wù)包括ADAS、無(wú)人遞送、機(jī)器人、測(cè)繪、智慧城市、擺渡車等。

未來(lái)：手握多個(gè)長(zhǎng)期訂單，合作工廠加快規(guī)?；?yīng)。根據(jù)其上市路演報(bào)告，Velodyne手握多個(gè)領(lǐng)域高達(dá)16個(gè)長(zhǎng)期訂單合同，主要收入來(lái)自自動(dòng)駕駛、ADAS及無(wú)人遞送業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)2024年軟硬件總收入將達(dá)8億美元，2025年出貨量將達(dá)800萬(wàn)臺(tái)。為提供相應(yīng)產(chǎn)能，Velodyne在美國(guó)圣何塞、日本仙臺(tái)、泰國(guó)春武里及加拿大分別部署工廠，與尼康、Fabrinet和Veoneer建立制造合作關(guān)系，積極建設(shè)自動(dòng)化產(chǎn)線。

我們認(rèn)為，隨著長(zhǎng)期訂單的鋪開和規(guī)?；?yīng)的形成，Velodyne毛利率將有較顯著的提升；其機(jī)械式產(chǎn)品短期內(nèi)將維持萬(wàn)臺(tái)出貨量水平，固態(tài)ADAS產(chǎn)品的出貨比例將進(jìn)一步提升，ASP將持續(xù)下行；多領(lǐng)域同時(shí)鋪開，將成為商業(yè)化程度最快最高的廠商之一。

4.2 Luminar：主推1550nmMEMS軟硬件全棧方案，PEG估值103億美元

過(guò)去：收購(gòu)上游廠商布局1550nm光源，軟件收入占比近80%。為實(shí)現(xiàn)更高分辨率及更大探測(cè)范圍，Luminar收購(gòu)了Open Photonics和Black Forest Engineering兩家公司，前者為光電初創(chuàng)公司，后者為銦鎵砷探測(cè)器公司；根據(jù)Luminar上市路演報(bào)告，配合Luminar自研SoC，1550nm探測(cè)器成本可由幾萬(wàn)美元/個(gè)降至3美元/個(gè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能低成本。

同時(shí)，由于最早于2022年量產(chǎn)，2020年Luminar激光雷達(dá)出貨量?jī)H為百臺(tái)，2019、2020連續(xù)兩年軟件收入近80%；隨著量產(chǎn)開啟，該比例有望持續(xù)降低至50%以下。

現(xiàn)在：軟硬件配套提供全棧解決方案，低階產(chǎn)品單價(jià)低至500美元、高階單價(jià)低至1000美元。Luminar先后推出Iris、Hydra兩款MEMS軟硬件解決方案，其中，Iris已于2019年投產(chǎn)，計(jì)劃于2022年量產(chǎn)，Hydra仍在測(cè)試階段。根據(jù)Luminar上市路演報(bào)告，Iris L3級(jí)以下低階版本單價(jià)約500美元，L3及以上高階版本單價(jià)約1000美元。結(jié)合產(chǎn)業(yè)調(diào)研，Luminar 2021年銷售量預(yù)計(jì)將達(dá)400臺(tái)，ASP約2萬(wàn)美金；2025年計(jì)劃生產(chǎn)63.36萬(wàn)臺(tái)，ASP降至730美金。

未來(lái)：車企合作協(xié)議價(jià)值超15億美元，2025年預(yù)計(jì)總營(yíng)收達(dá)8.37億美元，2030年目標(biāo)營(yíng)收為72億美元。目前，Luminar已與沃爾沃、豐田、戴姆勒達(dá)成量產(chǎn)合作，其余車企伙伴達(dá)13家，合同價(jià)值超15億美元；50余個(gè)合作伙伴來(lái)自乘用車、卡車和自動(dòng)駕駛出租等多個(gè)垂直行業(yè)。2021-2022年，Luminar計(jì)劃有12個(gè)量產(chǎn)及研發(fā)項(xiàng)目，包括1個(gè)戴姆勒卡車量產(chǎn)項(xiàng)目、2個(gè)沃爾沃等廠商量產(chǎn)項(xiàng)目及9個(gè)其他開發(fā)合同。

根據(jù)Luminar上市路演報(bào)告，全球每年汽車銷量為9000萬(wàn)臺(tái)，單車搭載激光雷達(dá)數(shù)為4個(gè)、單個(gè)激光雷達(dá)價(jià)值量為500美元，預(yù)計(jì)全球激光雷達(dá)汽車市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)1800億美元，而Luminar 2030年目標(biāo)滲透率為4%，即72億美元。據(jù)預(yù)測(cè)，Luminar 2021-2025年總營(yíng)收復(fù)合增速超120%，2025年將達(dá)8.37億美元；毛利率將于2021年轉(zhuǎn)正，2021-2025年逐漸提升并穩(wěn)定在60%左右。

我們認(rèn)為，根據(jù)8%資本成本折現(xiàn)，給予1倍PEG，假設(shè)凈利率為15%、增長(zhǎng)率為120%， Luminar20年底合理市值約103億美元。

4.3禾賽科技：機(jī)械式自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已成規(guī)模，統(tǒng)一芯片架構(gòu)啟動(dòng)放量

過(guò)去：高線數(shù)產(chǎn)品以高性能、低成本搶占多數(shù)自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。激光雷達(dá)產(chǎn)品銷售額占總營(yíng)收比例超75%，2019年禾賽銷售2890套激光雷達(dá)，2020年1-9月銷售2132套，營(yíng)收分別為3.28億元、1.91億元。2020年9月Pandar128推出前，高線數(shù)旋轉(zhuǎn)式Pandar64和Pandar40P為主力產(chǎn)品，其高性能獲得日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)JST認(rèn)可，在同等線數(shù)產(chǎn)品中品牌表現(xiàn)最佳，且價(jià)格僅為高線數(shù)機(jī)械式先驅(qū)Velodyne的四分之一。

現(xiàn)在：自動(dòng)駕駛?cè)詾橹饕蛻?，ADAS市場(chǎng)試水中。禾賽科技主要客戶集中在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，如博世、Aurora、百度、AutoX、文遠(yuǎn)知行、上汽、Nuro、Lyft、Navya等，在美國(guó)加州DMV公布的獲得無(wú)人駕駛公開道路測(cè)試牌照的公司中超過(guò)一半為其客戶。2019年，禾賽推出了面向ADAS市場(chǎng)的PandarGT，目前未拿到車企定點(diǎn)，但對(duì)近期更易通過(guò)車規(guī)認(rèn)證的MEMS路線已有布局，有意試水ADAS市場(chǎng)。

未來(lái)：籌資投向規(guī)模生產(chǎn)、芯片及算法研發(fā)，規(guī)模化在路上。禾賽科技于2017年即開始布局芯片設(shè)計(jì)研發(fā)，希望實(shí)現(xiàn)多路線可用的芯片架構(gòu)規(guī)劃；2019年、2020年1-9月產(chǎn)能分別為6188臺(tái)、5070臺(tái)，產(chǎn)能利用率穩(wěn)定在85%左右。本次上市籌資計(jì)劃投向智能制造中心、專屬芯片及算法研發(fā)三個(gè)方向，根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，智能制造中心投入占本次募資比例的65%，建成后將使禾賽產(chǎn)能達(dá)265.25萬(wàn)臺(tái)。

我們認(rèn)為，禾賽科技將強(qiáng)化在自動(dòng)駕駛市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，將通用芯片化架構(gòu)應(yīng)用在有所布局的其他路線產(chǎn)品，通過(guò)規(guī)?；a(chǎn)快速降低成本。2021年按計(jì)劃通過(guò)車規(guī)測(cè)試后將與更多整車廠接洽，進(jìn)入ADAS市場(chǎng)；車企在激光雷達(dá)方面或有較多定制化要求，可通過(guò)依靠高性能及低成本快速打入本土整車廠建立在ADAS市場(chǎng)的口碑。

目前，激光雷達(dá)市場(chǎng)還處于百花齊放的階段，技術(shù)路線繁多，即將迎來(lái)規(guī)模放量。我們認(rèn)為，激光雷達(dá)廠商需要各領(lǐng)域業(yè)務(wù)共同推進(jìn)，在布局創(chuàng)新技術(shù)及上游核心器件的同時(shí)，需要加快推進(jìn)芯片架構(gòu)研究及工廠規(guī)?；a(chǎn)，與車企積極接洽，提供創(chuàng)新型、定制化、高性價(jià)比的產(chǎn)品。

在對(duì)激光雷達(dá)廠商估值過(guò)程中，增長(zhǎng)率、凈利潤(rùn)率、投資效率、風(fēng)險(xiǎn)為我們關(guān)注的四大要素；其中，投資效率主要指銷售資本率，風(fēng)險(xiǎn)包括資本成本及破產(chǎn)概率。其中，增長(zhǎng)率可通過(guò)車企長(zhǎng)期合作訂單提前鎖定，凈利潤(rùn)率、投資效率、資本成本可參考電子行業(yè)規(guī)律，破產(chǎn)概率應(yīng)結(jié)合其余要素綜合考量。此外，性能、成本、體積、產(chǎn)能、車規(guī)認(rèn)證、車企訂單等指標(biāo)助于我們跟蹤廠商發(fā)展情況，對(duì)上述要素取值作出判斷。

5 投資建議

全球自動(dòng)駕駛升級(jí)、前裝量產(chǎn)鋪開，激光雷達(dá)為L(zhǎng)evel 3 及以上級(jí)別不可或缺的傳感器設(shè)備。根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈演進(jìn)規(guī)律，我們建議短中期分別把握激光雷達(dá)廠商、下游車企的投資機(jī)會(huì)，長(zhǎng)期來(lái)看創(chuàng)新技術(shù)有待產(chǎn)業(yè)整合、供應(yīng)鏈機(jī)會(huì)尚不明確，需要在價(jià)值重新分配中持續(xù)跟蹤，建議重點(diǎn)關(guān)注：

激光雷達(dá)廠商：Velodyne、Luminar、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等；

整車廠、造車新勢(shì)力：小鵬汽車、蔚來(lái)、沃爾沃、長(zhǎng)城汽車（02333）等；

光電子器件上游供應(yīng)商：Lumentum、濱松、圣邦微電子等。

6 風(fēng)險(xiǎn)提示

智能駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展不及預(yù)期；

商業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期；

配套政策不及預(yù)期；

技術(shù)成熟不及預(yù)期；

成本下降不及預(yù)期。
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