1、 1/22 2022 年年 8 月月 16 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 激光雷达:技术激光雷达:技术发展发展方向方向、产业链、产业链及相关公及相关公司司深度深度梳理梳理 近期,随着国产自动驾驶新车型的接连上市,激光雷达也获得了较高的市场关注度。激光雷达作为自动驾驶的眼睛,它带来的是突破人眼感知极限的技术革命,让智能汽车在复杂的环境中安全行驶,因此成为当前自动驾驶方案中不可或缺的关键部件,预计到 2035 年全球车载激光雷达市场规模将接近 400 亿美元。目前国内激光雷达行业也呈现出百花齐放的状态,对于激光雷达,你了解多少?激光雷达行业是如何发展起来的
2、?有哪些技术分类?产业链上涉及哪些相关公司?市场规模与竞争格局又是怎样的呢?一、激光雷达定义一、激光雷达定义 激光雷达简称 LiDAR(光探测和测距,Light detection and ranging),是利用激光作为信号波的一种探测装置。激光雷达集激光、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)于一身。与普通雷达类似,激光雷达通过探测被物体弹回的信号波实现测量,不同的是其利用激光作为信号波。由于激光具有高亮度、高相干性以及良好的单色性和方向性,激光雷达常有测量准确、不易受扰等优势。从结构上看,激光雷达分为四大部分:发射模块、接收模块、扫描模块、控制模块。在激光雷达工作时,发射模块负责
3、发射激光,扫描模块负责对特定区域进行扫描,接收模块探测回光,控制模块则对点云图进行处理,最终完成探测。2/22 2022 年年 8 月月 16 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 二、激光雷达行业历史发展二、激光雷达行业历史发展 激光雷达历史悠久,近年在自动驾驶领域发展迅猛。1960 年,人类第一台激光器诞生。1968 年,美国Syracuse 大学的 Hickman 和 Hogg 建造了第一个激光海水深度测量系统。20 世纪 90 年代,激光雷达被用于地形勘测。1990 年德国 Stuttgart 大学的 Ackermann 教授研制出第一台激光断面测量系统,形成机载激光扫描仪。此后
4、,星载激光雷达的技术逐渐成熟。2003 年,NASA 提出将其用于测量两极冰面变化,正式将地学激光测高仪列入地球观测系统。近年来,激光雷达被用于自动驾驶领域,迎来了全新发展机会。激光雷达发展历史可分为概念期、萌芽期、运行期、量产期四大阶段,2021 年为车载激光雷达的量产启动元年。2WFZOZEZEWSZFZCU7NaObRmOqQtRtRkPqQzReRmNpR9PpOtMxNoMyRNZmNoP 3/22 2022 年年 8 月月 16 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 三、激光雷达技术分类三、激光雷达技术分类 关于激光雷达的技术分类,下面我们以扫描模块、激光波长、探测原理为尺度
5、进行具体分析。1.以扫描模块为尺度,激光雷达可分为机械式、半固态式和固态式以扫描模块为尺度,激光雷达可分为机械式、半固态式和固态式(1)机械式激光雷达机械式激光雷达 带有机械式转台,通过转动发射模块可以实现 360 度的水平测量角度。且机械式激光雷达扫描速度快,抗干扰能力强。但是机械式激光雷达依靠机械结构转动实现扫描,有物理磨损严重、成本高昂、体积笨重等缺点。为了绘制更精细的点云图,机械式激光雷达常配备多个发射和接收器,即常说的 16 线、32线、64 线等。多线束激光雷达的角分辨率较优,可捕捉远处较小的物体。(2)半固态式激光雷达半固态式激光雷达 常见的半固态式激光雷达有 MEMS 振镜式、
6、转镜式和棱镜式。半固态式激光雷达各种方案均有长短。MEMS 方案的优点是成本较低,尺寸小,但是微振镜通过单晶硅悬臂固定,系统相对脆弱。且信噪比、视场角、探测距离等方面也存在一定限制。转镜方案中镜片绕圆心旋转,因此功耗低、耐用性强,易通过车规。但转镜方案在信噪比、视场角、探测距离等方面也有待提升。棱镜方案可增加激光线束提高精度和探测距离,但是中心点云密集,边缘稀疏,扫描图形复杂,后端算法成熟度较低。从终端应用上看,各种方案均有较成熟的玩家。MEMS 方案玩家有 Innoviz、禾赛科技等;转镜方案主要玩家有华为、法雷奥、Luminar、Innovusion 等;棱镜方案是大疆 Livox 览沃首